Экономическая оценка теплового загрязнения как инструмент экологического аудита Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

УДК 502:338(075.8)

А.А. Попов, С.А. Андрющенко, А.И. Попов

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТЕПЛОВОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ КАК ИНСТРУМЕНТ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО АУДИТА

Предложен методический подход, позволяющий выполнить экономическую оценку теплового загрязнения окружающей среды, обосновать соответствующие платежи за тепловое загрязнение и их использование на снижение негативного воздействия на окружающую среду, экономию и воспроизводство природных ресурсов, а также предупреждение глобального изменения климата.

A.A. Popov, S.A. Andrjushenko, A.I. Popov

ECONOMICAL ESTIMATION OF THE HEAT POLUTION AS AN INSTRUMENT

OF THE ECOLOGICAL AUDITING

The article presents a new method in approach of economical estimation of the environment, to verify certain payments for heat pollution and how to use it in the way of decreasing its negative influence on the environment, economy and the life circle in the nature, and in global climate change prevention.

Тепловое загрязнение является специфическим видом воздействия на окружающую среду, которое в локальном плане оказывает негативное воздействие на флору и фауну, в частности на трофическую цепь обитателей водоемов, что ведет к снижению рыбных запасов и ухудшению качества питьевой воды.

В глобальном плане тепловое загрязнение сопутствует выбросам веществ, вызывающих парниковый эффект в атмосфере. По оценкам экспертов ООН, антропогенный парниковый эффект на 57% обусловлен добычей топлива и производством энергии, на 20% - промышленным производством, не связанным с энергетическим циклом, но потребляющим топливо, на 9% - исчезновением лесов, на 14% - сельским хозяйством. России принадлежит ключевая роль в поддержании глобальных функций биосферы в связи с наличием обширных территорий, занятых различными природными экосистемами, и высоким уровнем потребления топлива.

Для создания современной системы управления окружающей средой необходимо среди прочих условий применение общепринятых в мировой практике соответствующих процедур и, в частности, экологического аудита, это же будет содействовать созданию привлекательного инвестиционного климата в России. Вместе с тем, в реальных условиях, экологический аудит, особенно в части экономической оценки теплового загрязнения, находит очень слабое применение, несмотря на ряд причин и факторов, показывающих необходимость его использования.

Для оценки негативного воздействия теплового загрязнения необходимо учитывать его особенности, заключающиеся в специфических свойствах энергии и теплоты при их взаимодействии с окружающей средой, создающей эти специфические свойства. Поэтому экономическая оценка теплового загрязнения, по нашему мнению,

должна основываться на применении эксергетического подхода к решению экологических задач.

Перспективность такого подхода в значительной мере обусловлена тем, что показатель эксергии является единственным среди термодинамических (и физических) понятий, в определение которого входят окружающая среда и окружение (внешние границы и их характеристики) технической системы. Этот показатель позволяет учесть тот факт, что энергия в зависимости от внешних условий, от параметров окружающей среды может иметь разную ценность для практического использования и разное воздействие на окружающую среду. Это дает возможность и позволяет использовать показатель эксергии для оценки воздействия таких систем на окружение (на окружающую среду). В этом плане выявляется определенная аналогия. Если ныне действующие экономические механизмы охраны окружающей среды за химическое загрязнение основаны на учете токсичности загрязняющих веществ, для экологоэнергетического аудита в большей степени должна использоваться физическая эксергия веществ и рабочих тел.

Пример расчета эксергетических потерь приведен в таблице.

Сравнение потерь энергии, рассчитанных классическим способом, и эксергетических потерь, характеризующих воздействие на окружающую среду

Источник потери тепла Температура источника потерь, °С Потери энергии, ГДж/год Эксергетические потери, ГДж/год

Факел на месторождении нефти 700 111,8х103 79,3х103

Теплообменник подогрева жидкости 50 315,5 39,12

Уходящие газы отопительной котельной 106 7,86х103 1,99х103

Тепловые потери от ограждающих поверхностей 60 6,14х103 0,92х103

Ключевым инструментом эколого-экономического механизма энергосбережения и охраны окружающей среды должно быть применение нормативов платы за тепловое загрязнение. Принцип платности негативного воздействия на окружающую среду, в том числе теплового загрязнения, зафиксирован в статье 16 Закона «Об охране окружающей среды». По нашему мнению, стоимостная оценка теплового загрязнения соответствует воспроизводственному подходу и позволяет сопоставлять затраты на восстановление природных ресурсов с ущербом природной среде, предотвращенным с помощью этих затрат. Кроме того, денежная оценка позволяет интегрировать объемы разных видов ущерба.

Как показывают наши исследования, нормативы должны быть дифференцированы как по регионам, так и по видам потребителей. Региональная дифференциация необходима, поскольку тепловое загрязнение оказывает разное воздействие на природную среду и здоровье человека в регионах с разным уровнем антропогенной нагрузки и разным уровнем затрат на возмещение ущерба природной среде. Отраслевая дифференциация норматива необходима в связи с различиями в побочных эффектах теплового загрязнения.

В данной работе предлагается рассчитывать нормативы в два этапа. На первом этапе рассчитывается базовый региональный норматив, на втором этапе - отраслевые или индивидуальные для конкретного предприятия (объекта). Расчет базового норматива может осуществляться по двум вариантам. Первый вариант - норматив рассчитывается, исходя из потенциальной суммы затрат на мероприятия по снижению теплового загрязнения пропорционально эксергетическим потерям. Второй вариант - норматив рассчитывается пропорцио-

нально потребности в затратах на полное восстановление ущерба окружающей среде. Оба варианта предусматривают, что сумма платежей, собранных в соответствии с нормативами, должна покрывать запланированные расходы.

В частности, величина компенсационных затрат, включающих и восстановление природных ресурсов, вызванных негативным воздействием на атмосферу энергетических потерь, представлена в виде:

а у

= Вир • зир + ВС02 • зС02 + В02 • з02 + Е Р1 • т1 + Е Кк • Ук , (1)

I=1 к=1

где Вир - потери источника ресурса (топлива), т у.т./год; зир - удельные затраты на воспроизводство источника ресурса (топлива), руб./т у.т.; ВС02- выбросы в атмосферу диоксида углерода, вызывающие негативное воздействие на глобальное изменение климата, т/год; зС02 - удельные затраты на компенсацию баланса СО2 в атмосфере, руб./т СО2; В02 - дополнительное потребление кислорода из атмосферы, вызванное дополнительным сжиганием топлива и связанное с энергетическими потерями, т/год; з02 - удельные затраты на компенсацию баланса кислорода в регионе, руб./т О2; Рг - норматив платы за химическое загрязнение атмосферы 1-го ингредиента, руб./т; тг - массовый выброс 1-го вещества, определяющего химическое загрязнение, т/год; а - количество ингредиентов веществ, определяющих химическое загрязнение; Як - частота с учетом вероятности наступления неблагоприятных событий отдаленных последствий, 1/год; ук - экономический ущерб от энергетического загрязнения атмосферы, вызванный отдаленными последствиями, руб.; у - количество рассмотренных неблагоприятных событий.

В формуле (1) в качестве удельных затрат на воспроизводство запасов энергетических ресурсов (зир) должны использоваться предельные перспективные цены на источник ресурса. Для определения удельных затрат на компенсацию баланса СО2 в атмосфере (зС02) целесообразно использовать данные о так называемом углеродном кредите. Затраты на компенсацию баланса кислорода в атмосфере рассчитываются в том случае, если они не связаны с поглощением углекислого газа. В случае использования лесопосадок для поглощения углекислого газа, в результате реакции фотосинтеза одновременно выделяется кислород.

Нормативы платы за химическое загрязнение атмосферы рассчитываются в соответствии с официальными документами и коэффициентом индексации. Экономический ущерб от энергетического загрязнения атмосферы с учетом отдаленных последствий необходимо учитывать в соответствии с предложениями ряда известных ученых.

Для предприятия (например, котельной или промышленной установки) потери топлива определим на основе эксергетического подхода как средневзвешенную величину эксер-гии, отводимой в окружающую среду от разных источников потерь (продуктов сгорания, паропроводов и т.п.).

В работе вводится и обосновывается понятие энерго-экологической или эксергетиче-ской нагрузки от предприятия на окружающую среду, определяемой по формуле:

п

Е} = Xще. , (2)

1=1

где т1 - массовый расход теплоносителя, кг/год; п - количество энергоносителей на предприятии; е[ - удельная эксергия источника энергетических потерь в окружающую среду, ГДж/кг.

Выразив величину потерь источника ресурса (топлива) (Вир) в виде функции эксерге-тической нагрузки на окружающую среду (Е}) и удельную эксергию источника ресурса (топлива) (еир), подставив (2) в (1), после некоторых преобразований, получаем выражение для определения базового регионального норматива платы за эксергетическое загрязнение:

Q N T ( a Y

X X X ^ир/ ' Зив; + ^CO, ; 3CO, + ^O, ; ' 3O, + X Pl mi + X Rk ' yk

par d-1 j-1 t-1 V____________________________l^______л=______y_ /л\

Pq _ NT , (3)

XX Ej

j -1 t-1

где Q - количество видов источника ресурса (топлива), используемого в регионе; Т - период времени осуществления компенсационных мероприятий; N - количество рассматриваемых предприятий.

Если рассмотреть период времени, равный одному году Т=1, один вид топлива Q=1, применительно к одному рассмотренному предприятию N=1, то выражение (3) будет иметь вид:

a y

___ 1 Xpimi XRkyk

pa: -\3ир + gCO, ■ 3СО2 + gO2 ■ 3O2 )+ J=LE--+ Ы~Е---- ’ ^4)

еир j j

где g CO2 - удельный выход двуокиси углерода при сжигании топлива; gO2 - удельное потребление кислорода при сжигании топлива в реальных условиях.

Как видно из формул (3) и (4), базовый региональный норматив платы за эксергетиче-ское загрязнение, кроме удельных затрат на воспроизводство источника ресурса (топлива), учитывает многие другие составляющие, определяющие эколого-экономические и социальные потери в обществе. Величина этих потерь зависит от экономических оценок, связанных с негативным воздействием диоксида углерода, потреблением кислорода, химическим загрязнением атмосферы продуктами сгорания топлива и отдаленными негативными последствиями от поступления энергетических потерь в атмосферу. Выражение (3) коррелирует с функцией устойчивого развития, интегрирующей в себе влияние экологических, экономических, социальных и институциональных факторов. С другой стороны, величина Pq в определенной степени характеризует амортизационные отчисления на воспроизводство природного капитала, включающего источник ресурса (топлива), качество (емкость) атмосферы, ее ресурсный состав, возможные глобальные изменения климата, региональные особенности, количество и характеристики оборудования предприятий и риск отдаленных последствий от возмущений, вносимых в природную среду.

Принципиально возможно взимание платы за энергетические потери от каждого предприятия, используя базовый региональный норматив платы и эксергетическую нагрузку на окружающую среду.

Однако расчет эксергетической нагрузки самим предприятием вызывает определенные сложности и трудности. В связи с этим практически более удобно и ясно показать нормативы платы для каждого предприятия с учетом состава источников энергетических потерь (энергетического загрязнения), так называемых индивидуальных нормативов платы (Pq).

Решить эту задачу несложно, используя выражение платы за эксергетические потери.

Взаимосвязь индивидуального для рассматриваемого предприятия (Pqi) и базового регионального ( pq ) нормативов платы выразится соотношением:

n

upj Jupj ' ^CO, jJCO, 1 O, j JO, 1 L-i 4"4 '

V l -1 k -1

n(am) i

0n(am) 1 n ,

год g Qi

< ^ X En

r Ew(am) _ r Z^Ei

pat _ p . Eгод рШ j-1_________________________

P qi Pq ^ n(am) q n , (5)

i=1

77 п (ат) ^

где Егод - годовой выход энергетических потерь, на рассматриваемом предприятии рас-

J год

лп( am)

у'"\ п (ат.) ^ ^

считываемый по величине эксергии; Цг^д - годовой выход теплоты, отходящей в окружающую среду; п - число источников потерь энергии на предприятии.

Например, применительно к Саратовской области для реальных исходных данных базовый региональный норматив платы изменяется в диапазоне от 137 до 193 руб./ГДж при соответствующем увеличении удельных затрат на компенсацию баланса СО2 в атмосфере от 0 до 600 руб./т.

Вывод

Разработан метод определения базового регионального норматива платы за эксер-гетическое загрязнение окружающей среды, учитывающий потери ресурса (топлива), воздействие диоксида углерода на глобальное изменение климата и компенсирующие затраты, расход кислорода на сжигание топлива, химическое загрязнение окружающей среды при сжигании топлива, структуру топливопотребления, состав и профиль промышленных и сельскохозяйственных предприятий, темпы энергосбережения и другие факторы и региональные особенности.

ЛИТЕРАТУРА

1. Попов А. А., Андрющенко С. А., Попов А.И. Экологический аудит в системе экономической оценки теплового загрязнения окружающей среды // Региональные проблемы управления экономическими и экологическими рисками: Межвуз. науч. сб. Саратов: СГТУ, 2002. С.18-27.

Попов Алексей Анатольевич -

аспирант кафедры «Менеджмент, коммерция и право»

Саратовского государственного технического университета

Андрющенко Сергей Анатольевич -

доктор экономических наук, член-корр. РЭА, профессор кафедры «Менеджмент, коммерция и право»

Саратовского государственного технического университета

Попов Анатолий Иванович -

доктор технических наук, профессор кафедры «Менеджмент, коммерция и право» Саратовского государственного технического университета