CC BY
140
Ресурсоэффективность
УДК 378.662.016(571.16):378.5
ТПУ НА ПУТИ К ВЫСОКОЙ РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТИ
В.Я. Ушаков, А.А. Дульзон, П.С. Чубик
Томский политехнический университет E-mail: [email protected]
Ранее заявленная стратегия превращения Томского политехнического университета в университет ресурсоэффективных технологий включает: совершенствование подготовки специалистов всех уровней в аспекте ресурсоэффективности, выполнение исследований и инноваций по данному направлению, повышение эффективности расходования всех видов ресурсов самим университетом [1]. Со времени опубликования [1, 2] продолжалась работа по наполнению конкретным содержанием раздела «Ресурсоэффективность отрасли» базового модуля «Ресурсоэффективность». Применительно к подготовке магистров по программе «Энергосбережение и энергоэффективность» и по электроэнергетическому направлению в целом разработан образовательный модуль «Энерго-ресурсоэффективность и энергетическая безопасность». Проанализировано содержание дисциплин, образующих модуль; показан путь, пройденный политехниками-энергетиками в направлении подготовки специалистов в области энерго-ресурсоэффективности. Дана краткая характеристика двум программам, разработанным для решения задачи превращения ТПУ в университет высокой ресурсоэффективности: комплексная «Программа развития ресурсоэффективности Национального исследовательского Томского политехнического университета» и одна из её составляющих - «Программа энергосбережения и повышения энергетической эффективности Томского политехнического университета на 2013-2015 годы и на перспективу до 2018 г.».
Ключевые слова:
Ресурсоэффективность, устойчивое развитие, экологическая безопасность, мотивация, правовое регулирование, государственная политика.
Key words:
Resource efficiency, sustainable development, environmental safety, motivation, legal regulation, public policy.
Введение
В предыдущих статьях [1, 2] авторы обосновали выбор траектории развития Национального исследовательского Томского политехнического университета как университета ресурсоэффективных технологий и изложили основные идеи внедрения ре-сурсоэффективности в образовательный процесс как первого шага на пути к заявленной цели. Для этого был разработан образовательный модуль «Ресурсоэффективность» [2], подготовлено и издано учебное пособие «Основы ресурсоэффективности» [3], введена в учебные планы (для всех специальностей и направлений бакалавриата) факультативная учебная дисциплина с аналогичным названием. Преподавание дисциплины «Основы ресурсоэффективности» началось в весеннем семестре 2012/13 уч. года.
В 2012 г. велась работа по наполнению конкретным содержанием второго раздела модуля «Ресурсоэффективность», условно названного в [2] «Ре-
сурсоэффективность отрасли». Он должен представлять собой дисциплину или блок дисциплин, в которых на базе полученных ранее знаний должны более глубоко рассматриваться проблемы ре-сурсоэффективности в отраслях российской экономики, для которых ТПУ осуществляет подготовку кадров.
В данной статье решение этой задачи рассмотрено на примере преподавания группы дисциплин, образующих модуль «Энерго-ресурсоэффек-тивность и энергетическая безопасность», т. е. наполнения конкретным содержанием блока «Ресурсоэффективность отрасли» применительно к электроэнергетике. Пятилетний опыт преподавания в ТПУ этих дисциплин магистрантам-электро-энергетикам показал, во-первых, высокую востребованность знаний в области энерго-ресурсоэф-фективности и, во-вторых, необходимость формирования у студентов на младших курсах базовых знаний в области ресурсоэффективности.
Участие высшей школы в деле обеспечения ресурсно-экологических условий устойчивого развития общества триедина: а) подготовка кадров всех ступеней образования, способных возглавлять или как минимум активно участвовать в противостоянии современным вызовам (в данном контексте -ресурсо-экологическому кризису), б) выполнение исследований, разработок и инноваций в области ресурсоэффективности, в) превращение самого вуза в учреждение высокой ресурсоэффективности, в своего рода демонстрационную зону высокой ресурсной эффективности. Исходя из такого понимания задач ТПУ в этой области (авторам не известны прецеденты такого комплексного и масштабного подхода к проблеме ресурсоэффективно-сти в других высших учебных заведениях), наряду с новациями в учебном процессе, в университете велась разработка комплексной «Программы развития ресурсоэффективности Национального исследовательского Томского политехнического университета» [4] и одной из её составляющих - «Программы энергосбережения и повышения энергетической эффективности Томского политехнического университета на 2013-2015 годы и на перспективу до 2018 г.».
Энерго-ресурсоэффективность в учебных планах электроэнергетиков
На сегодня следует признать лидирующее положение в ТПУ энергетиков с позиций причастности к ресурсоэффективности благодаря ряду способствующих этому факторов:
• ТПУ имеет вековой опыт подготовки кадров, выполнения научных исследований и разработок для нужд электроэнергетики;
• как истинно политехнический вуз ТПУ ведёт исследования и разработки практически по всему жизненному циклу энергоресурсов:
а) поиск, разведка, добыча, предварительная переработка энергетического сырья;
б) производство, транспорт, распределение электрической и тепловой энергии;
в) преобразование электрической энергии в другие виды и её потребление;
г) выявление и реализация потенциала энерго-ресурсосбережения у производителей и потребителей энергии и энергоресурсов.
• в 1994-1998 гг. в ТПУ был успешно реализован комплекс энергосберегающих мероприятий, ориентированных в условиях кризиса, прежде всего, на экономию средств на оплату энергии и энергоносителей. Целенаправленная реализация только организационных (малозатратных) энерго-ресурсосберегающих мероприятий позволила сократить душевой расход средств на оплату электрической и тепловой энергии, горячей и холодной воды на 35...40 % [5];
• в 1999-2005 гг. ТПУ являлся головным вузом в Сибирском регионе по отраслевой программе «Энергосбережение Минобразования России»;
• в 2000 г. начата подготовка инженеров-электро-энергетиков по специализации «Энергосбережение в системах электроснабжения промышленных предприятий»;
• в 2001 г. создан Региональный центр ресурсосбережения (РЦР);
• с 2008 г. осуществляется подготовка магистров по инновационной программе «Энергосбережение и энергоэффективность»;
• ТПУ вступил в СРО (НП «Сиб Ээ») и подтвердил имевшееся у него право выполнять энергетические обследования;
• ТПУ включен в число организаций, имеющих право подготовки энергоаудиторов. С 2009 г. подготовлено около 120 энергоаудиторов для многих городов Сибирского региона; кроме того, проведено обучение (повышение квалификации и просветительство) более 200 человек -руководителей и персонала бюджетных учреждений г. Томска и других муниципальных образований Томской области;
• ежегодно ТПУ проводит 2-3 научных мероприятия высокого уровня (международные, всероссийские), посвящённые проблемам энергосбережения и повышения энергетической эффективности. Например, в 2012 г. были проведены: Международная молодёжная научная школа «Энергосбережение - теория и практика» (по госзаказу); Международная молодёжная конференция «Энергетическое обследование как первый этап реализации концепции энергосбережения» (грант РФФИ); XVII Всероссийская научно-техническая конференция «Энергетика: эффективность, надёжность, безопасность» (грант РФФИ); XV Томский межрегиональный конгресс с международным участием «Энергосбережение-2012» (ТПУ организовывал круглый стол);
• сотрудники и выпускники-энергетики ТПИ/ТПУ были инициаторами и создателями в г. Томске Регионального центра управления энергосбережением (РЦУЭ), разработчиками областных 4-5-летних программ энергосбережения (начиная с 1998 г. и по настоящее время).
Следует также иметь в виду, что эффективному использованию именно энергетических ресурсов во всём мире уделяется наибольшее внимание и здесь накоплен значительный положительный опыт.
Всё это позволило разработать и приступить к реализации в ТПУ образовательного модуля «Энер-го-ресурсоэффективность и энергетическая безопасность», подкреплённого рядом учебных пособий и монографий, написанных сотрудниками ТПУ [6-15]. Естественно, что в учебном процессе используются работы и других отечественных и зарубежных авторов. Модуль включает 4 дисциплины:
• для всех магистрантов-электроэнергетиков первого года обучения: «Современные проблемы электроэнергетики» и «Основы энергосбережения»;
Модуль: «Ресурсоэффективность»
«Основы ресурсоэффективности»
Рисунок. Структура образовательного модуля для магистрантов-электроэнергетиков
• для магистрантов-электроэнергетиков, специализирующихся по программе «Энергосбережение и энергоэффективность»: «Нормативноправовая база энергосбережения» и «Потенциал энергосбережения: определение, реализация», рисунок.
В результате освоения этого модуля должны
быть достигнуты три основных цели:
1) сформировать у студентов знания по проблемам ТЭК,
2) научить студентов эффективно решать эти проблемы;
3) воспитать убеждённость в необходимости и возможности радикального повышения энергетической эффективности и экологической безопасности использования энергетических ресурсов и энергии.
1) Студенты должны быть компетентны в таких вопросах, как:
• современное состояние и сложившиеся на сегодня тенденции и направления развития мировой и российской энергетики;
• основные проблемы обеспечения энергетической, экологической и геополитической безопасности, обусловленные быстрым ростом энергопотребления;
• значение радикального повышения эффективности использования энергетических ресурсов для обеспечения энергетической безопасности;
• реальное положение России на мировом рынке энергоресурсов, электрической энергии и энергетических услуг (современное состояние и перспективы);
• основные виды, характеристики, объёмы энергетических ресурсов, их распределение по странам и континентам, их влияние на глобальные проблемы современности;
• современные и перспективные способы производства, транспорта, распределения и накопления электрической и тепловой энергии; настоящее и будущее энергетики на возобновляемых ресурсах;
• основные пути и методы управления энергоэффективностью и тенденции их развития, включая этические и законодательные нормы и правила, стимулирование и мотивацию энергосбережения.
2) Студенты должны научиться:
• объективно оценивать масштабы и приоритеты проблем и угроз, связанных с энергообеспечением общества;
• решать проблемы энергосбережения и повышения энергоэффективности на уровне профессиональной деятельности, общественной и личной жизни;
• в профессиональной деятельности выбирать решения, обеспечивающие максимальную эффективность обращения с энергоресурсами;
• ориентироваться в потоке информации и отличать реальные проблемы и вызовы от порождённых некомпетентностью или корыстью (мировая энергетика на сегодня сильно политизирована и криминализирована);
• анализировать полный жизненный цикл энергоресурсов и выявлять пути повышения эффективности их использования, оценивать потенциал энерго-ресурсосбережения, выбирать наиболее эффективные для каждого конкретного случая способы его реализации.
3) Студенты должны быть убеждены в том, что:
• повышение эффективности использования энергоресурсов и энергии необходимо и по-
лезно человеку лично, его организации, стране и миру в целом;
• проводниками политики энергосбережения в производстве и повседневной жизни могут стать специалисты, обладающие такими знаниями, навыками и убеждениями, которые позволяли бы им не только решать сложные технические и организационные проблемы, но и быть проводниками ресурсосберегающей идеологии, носителями высокой культуры потребления энергии и ресурсов;
• потреблять надо ровно столько, сколько действительно необходимо, расточительство - зло, достойное осуждения (и осуждаемое во всех мировых религиях);
• планета Земля - наша колыбель и она должна быть ухоженной, пригодной для комфортного проживания не только нынешних, но и будущих поколений.
Как менеджеры и специалисты по энергосбережению и повышению энергоэффективности они должны обладать знаниями и навыками в ряде конкретных областей:
• проведение энергоаудита и инструментального обследования производителей и потребителей энергоресурсов и энергии с составлением энергетических паспортов, программ и планов мероприятий всех уровней по энергосбережению и повышению энергоэффективности;
• анализ потоков энергоносителей и энергетического сырья, составление и анализ энергетических балансов; разработка норм энергопотребления;
• организация мероприятий по пропаганде энергосберегающего образа жизни;
• анализ производственно-хозяйственной деятельности предприятий в аспекте эффективности потребления энергоресурсов и энергии, разработка и анализ инвестиционных проектов по ЭС и ПЭЭ.
В рекомендациях I Международного форума по инновациям в отраслях ТЭК «NewGen - энергия будущего», проходившего в 2004 г. под председательством Лауреата Нобелевской премии Ж.И. Алфёрова, записано: «Считать необходимым принятие мер по повышению квалификации и подготовке специалистов в области энергетики, энергоэффективности и энергосбережения и других специалистов, уделяя особое внимание обучению экономическим и финансовым дисциплинам, с учётом привлечения инвестиций и кредитов на развитие и повышение рентабельности производства и повышения конкурентоспособности производимой продукции и услуг».
Дисциплина «Современные проблемы электроэнергетики» состоит из 4 блоков: «Значение энергетики для современной цивилизации», «Доступность энергоресурсов и энергии по приемлемым ценам», «Угроза экологического кризиса», «Геополитические и социальные угрозы, связанные с энергообеспечением».
В первом блоке рассматриваются проблемы обеспечения энергетической безопасности, современная структура, состояние и перспективы развития российской электроэнергетики. Во втором -запасы, добыча и транспортировка минерального энергетического сырья; производство электрической и тепловой энергии из традиционных и возобновляемых источников энергии; перспективные (альтернативные) способы производства электроэнергии; передача, распределение и накопление энергии. Третий блок посвящён техногенным угрозам природе и человечеству, исходящим от деятельности предприятий ТЭК, и мерам по их ограничению, в том числе за счёт энерго-ресурсосбережения и перехода от «коричневых» (традиционных) энерготехнологий к «зелёным» (щадящим природу). В четвёртом блоке рассматриваются геополитические и социальные угрозы, связанные с энергообеспечением, и два основных пути к их ослаблению - создание справедливого мирового рынка энергии и энергоресурсов, активизация рыночных и государственных механизмов сдерживания цены энергоносителей.
Дисциплина «Основы энергосбережения» призвана обеспечить фундамент для овладения на высоком профессиональном уровне всеми инструментами энергосбережения и повышения энергетической эффективности при освоении специальных курсов («Нормативно-правовая база энергосбережения» и «Потенциал энергосбережения: определение, реализация») магистрантами, обучающимися по программе «Энергосбережение и энергоэффективность». Для всех других маги-странтов-электроэнергетиков она позволит ориентироваться в этой проблеме и в случае производственной необходимости быть способными самостоятельно углубить свои знания в конкретной области ЭС и ПЭЭ.
Данная дисциплина содержит 5 разделов: 1) «Основные понятия из области ЭС и ПЭЭ. Роль ЭС и ПЭЭ в обеспечении устойчивого развития мира и России», 2) «Нормативно-правовое и экономическое управление ЭС и ПЭЭ», 3) «Определение потенциала энергосбережения», 4) «Реализация потенциала энергосбережения в различных секторах экономики и в социальной сфере», 5) «Энергозамещение как способ сбережения невозобновляемых энергоресурсов».
В первом разделе, кроме вопросов, вынесенных в его название, рассматриваются причины и последствия высокой удельной энергоемкости российского ВВП, место ЭС и ПЭЭ в государственной стратегии развития России. Во втором разделе рассматриваются основные инструменты управления ЭС и ПЭЭ, стимулирования и мотивации энергосбережения (нормативная, правовая, методическая и техническая база, программы энергосбережения всех уровней, экономические и моральные инструменты стимулирования и мотивации энергосбережения). Третий раздел посвящен вопросам измерения и учёта энергоносителей, энер-
гетическому обследованию (ЭО) регионов, муниципальных образований, предприятий/организаций, отдельных зданий. (Под ЭО понимается энергоаудит, составление топливно-энергетического баланса, инструментальное энергетическое обследование, разработка и регистрация энергетического паспорта). Обсуждаются вопросы организации исполнения планов мероприятий по ЭС и ПЭЭ, разработанных в процессе ЭО, роль энергосервисных контрактов. В четвёртом разделе рассматриваются потенциал энергосбережения и его реализация в основных секторах российской экономики и в социальной сфере: в сырьевом секторе ТЭК, на предприятиях, производящих и транспортирующих электрическую и тепловую энергию, в наиболее энергоёмких отраслях промышленности, в жилых и производственных зданиях, в системах освещения; в пятом разделе в качестве направлений сбережения невозобновляемых энергетических ресурсов и окружающей среды рассматриваются энергозамещение (использование нетрадиционных возобновляемых источников энергии) и перспективы освоения альтернативных способов получения электрической энергии (управляемый термоядерный синтез, водородная энергетика на основе топливных элементов, атомная энергетика на основе реакторов на быстрых нейтронах, реализующая замкнутый ядерный топливный цикл, магнито-гидродинамическое производство электрической энергии).
В дисциплинах «Нормативно-правовая база энергосбережения» и «Потенциал энергосбережения: определение, реализация» детально рассматриваются ключевые проблемы энерго-ресурсосбережения, которые в общем курсе «Основы энергосбережения» рассмотрены лишь конспективно.
Программный подход к реализации стратегии превращения ТПУ в ресурсоэффективный университет
Основные задачи Комплексной программы:
• обеспечение инновационного прорыва в области подготовки кадров для ресурсоэффективной экономики;
• развитие инфраструктуры научно-исследовательской деятельности, предоставляющей широкие возможности и современные условия для разработки и коммерциализации ресурсоэффективных технологий по приоритетным направлениям развития университета;
• формирование корпоративной культуры ресур-соэффективности;
• позиционирование ТПУ в группе лидирующих университетов мира, в том числе в «зелёном» секторе глобальной системы высшего образования;
• создание комфортной социокультурной среды и условий для развития личности.
Задачи объединены в 7 блоков:
1. Образование.
2. Наука.
3. Развитие кадрового потенциала.
4. Совершенствование системы управления университетом.
5. Инфраструктура и кампус.
6. Позиционирование ТПУ.
7. Социальное развитие.
Первые три блока сконцентрированы вокруг приоритетных направлений ресурсоэффективных технологий в ТПУ на 2012-2018 гг. Их перечень отражает научные достижения политехников, созданный за многие годы интеллектуальный и материально-технический потенциал, потребности современного общества:
• Энергоэффективность зданий и коммуникаций.
• Утилизация и уменьшение отходов.
• Уменьшение потерь ресурсов и энергии в ЖКХ.
• Увеличение топливной эффективности, включая транспорт.
• Увеличение эффективности генерации и транспорта электрической и тепловой энергии.
• Увеличение энергоэффективности в энергоёмких промышленных отраслях экономики.
• Использование гибридных технологий, включая транспорт.
• Увеличение эффективности добычи нефти и газа.
Актуальность энергосбережения в ТПУ сохранилась и спустя полтора десятилетия после принятия организационных мер по энерго-ресурсосбережению. После выхода из кризисной ситуации 90-х гг. острый интерес к эффективному использованию ресурсов пропал, хотя потенциал дальнейшего снижения расхода ресурсов составляет 30...50 %. Существуют две причины такого состояния [16]. После наведения элементарного порядка и выполнения не требующих больших затрат мероприятий дальнейшие шаги требуют значительных средств на модернизацию сетей, утепление зданий и т. п. Вторая и, вероятно, главная причина связана с практическим отсутствием мотивации к экономии ресурсов. Об этом говорит и повседневная практика, и результаты социологического исследования, проведённого в ТПУ в 2002 г. [17, 18]. Мотивация энергосберегающего поведения персонала ТПУ - тема отдельного обсуждения и специальных решений ректората.
Заключение
Поскольку энергетики ТПУ раньше других и большими силами приступили к решению проблемы эффективного использования энергетических ресурсов и энергии, их опыт разработки и реализации блока специальных дисциплин будет полезен при решении подобной задачи, но применительно к другим отраслям (машиностроение; обработка металлов; химические технологии; поиск, добыча и переработка минеральных ресурсов идр.).
В соответствии с комплексной «Программой развития ресурсоэффективности Национального исследовательского Томского политехнического университета» вуз будет превращаться в «полигон» для отработки современных технологий подготовки кадров и выполнения НИР и инвестиций в ин-
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Дульзон A.A., Ушаков В.Я., Чубик П.С. Ресурсоэффективность- основа устойчивого развития цивилизации // Известия Томского политехнического университета. - 2012. -Т. 320. - № б. - С. 39-4б.
2. Дульзон A.A., Петровская Т.С., Ушаков В.Я. «Основы ресурсоэффективности» - новая дисциплина в учебных планах ТПУ // Известия Томского политехнического университета. -2012. - Т. 320. - № б. - С. 47-50.
3. Основы ресурсоэффективности / И.Б. Aрдaшкин, Г.Ю. Бояр-ко, A.A. Дульзон, Е.М. Дутова, И.Б. Калинин, В.В. Литвак, Б.В. Лукутин, В.Ф. Панин, Т.С. Петровская, В.Я. Ушаков / под ред. A.A. Дульзона, В.Я. Ушакова. - Томск: Изд-во ТПУ, 2012. - 28б с.: ил.
4. Могильницкий С.Б., Чубик М.П., Замятин С.В. и др. (Руководитель П.С.Чубик) Программа развития ресурсоэффективно-сти Национального исследовательского Томского политехнического университета // Национальный исследовательский Томский политехнический университет. 2012. URL: http://to-day.tpu.ru/programs/resourse/ (дата обращения: 25.12.2012).
5. Дульзон A.A. Управление энергоэффективностью вуза // Университетское управление. - 1999. - № 3-4 (10-11). - С. 1б-22.
6. Литвак В.В., Силич ВА, Яворский М.И. Региональный вектор энергосбережения. 2-е изд. - Томск: STT, 2001. - 342 с.
7. Литвак В.В., Маркман Г.З., Харлов Н.Н. Электроэнергия: экономия, качество. - Томск: STT, 2001. - 19б с.
8. Литвак В.В. Основы регионального энергосбережения (научно-технические и производственные аспекты). - Томск: Изд-во НТЛ, 2007. - 288 с.
9. Ушаков В.Я. Современная и перспективная энергетика: технологические, социально-экономические и экологические аспекты.- Томск: Изд-во ТПУ, 2008. - 4б9 с.
тересах ресурсоэффективности, а также будет улучшать показатели своей финансово-экономической и хозяйственной деятельности.
Авторы благодарят зам. проректора Т.С. Петровскую и проректора-директора ЭНИН Ю.С. Боровикова за активную позицию в деле обучения студентов ресурсоэффективности.
10. Климова Г.Н. Энергосбережение на промышленных предприятиях.- Томск: Изд-во ТПУ, 2008. - 181 с.
11. Лукутин Б.В., Суржикова О.А., Шандарова Е.Б. Возобновляемая энергетика в децентрализованном энергоснабжении. -М.: Энергоатомиздат, 2008. - 231 с.
12. Маркман Г.З. Энергоэффективность преобразования и транспортировки электрической энергии. - Томск: Изд-во ТПУ, 2008. - 184 с.
13. Ушаков В.Я. Возобновляемая и перспективная энергетика: ресурсосбережение и защита окружающей среды: моногр. -Томск: Изд-во «СибГрафикс», 2011. - 137 с.
14. Ушаков В.Я. Энергосбережение и повышение энергетической эффективности: организационные и правовые аспекты. -Томск: Изд-во ТПУ, 2011. - 280 с.
15. Ушаков В.Я. Современные проблемы электроэнергетики. -Томск: Изд-во ТПУ, 2013. - 450 с.
16. Дульзон А.А. Мотивация и энергоэффективность // ЭКО-ТЭК. - 2009. - № 4 (33). - С. 40-41.
17. Ушаков В.Я., Шрайбер Н.Ю., Поправко Н.В. О мотивах и стимулах энергосберегающего поведения вузовского персонала. Ч. 1. Оценка ситуации на основе социологического исследования // Проблемы энергосбережения и энергобезопасности в Сибири: Матер. Всеросс. научно-практ. конф. - Барнаул, 2003.- С. 8-11.
18. Ушаков В.Я., Шрайбер Н.Ю., Поправко Н.В. О мотивах и стимулах энергосберегающего поведения вузовского персонала.
Ч. 2. Зависимость отношения к энергосбережению от положения в должностной иерархии // Проблемы энергосбережения и энергобезопасности в Сибири: Матер. Всеросс. научно-практ. конф. - Барнаул, 2003. - С. 11-15.
Поступила 24.01.2013 г.
