Управление повышением энергетической эффективности инженерной инфраструктуры города

В конце XX века на мировом энергетическом рынке наметились две тенденции, которые определили дальнейшую востребованность исследований по повышению эффективности использования энергетических ресурсов. Первая тенденция состояла в увеличении спроса на данные ресурсы ввиду развития энергоемких производств, увеличения количества и разнообразия энергопотребляющих устройств как в бытовых, так и в офисных помещениях. Вторая тенденция состояла в увеличении стоимости добычи энергетических ресурсов ввиду истощения запасов легкодоступных месторождений. Наряду с этим появилась информация о том, что горизонты исчерпания таких традиционных энергетических ресурсов, как нефть и газ, не так уж далеки. По прогнозам ученых, они могут быть достигнуты уже в XXI веке. При этом альтернативные источники энергии (например, солнечной, ветровой, геотермальной) до сих пор «остаются не развитыми в необходимом объеме» [5, с. 53]. Россия имеет одни из самых низких показателей среди европейских стран по вовлечению возобновляемых источников в производство энергии. Доля энергетических ресурсов, производимых в Российской Федерации с использованием возобновляемых источников энергии, включая гидроэнергетику, в общем объёме энергетических ресурсов за период с 2012 по 2018 год увеличилась лишь на 2%, с 15,3% до 17,3% соответственно [10].

В связи с вышеуказанными причинами страны начали разрабатывать и внедрять в практику национальные меры по повышению эффективности использования энергетических ресурсов в различных отраслях экономики. Одними из первых эти меры были внедрены в странах Европейского союза, затем в Японии, США, Китае. Российская Федерация, начиная с принятия в 2009 году закона «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности» [1], также активно включилась в процесс разработки и реализации мер инновационной национальной энергетической политики. В соответствующих государственных программах, которые приходили на смену друг другу, ставились достаточно амбициозные задачи по снижению энергоемкости производства, сокращению энергопотребления на объектах государственного сектора и бытового энергопотребе-ления. Однако, как показывают статистические данные, существенного снижения энергоемкости валового внутреннего продукта (ВВП) и валового регионального продукта (ВРП) в разрезе субъектов Российской Федерации достичь не удалось. За период с 2012 по 2017 год энергоемкость ВВП в целом по России была снижена всего на 23% [10].

Сравнение энергоемкости валового регионального продукта по субъектам Российской Федерации имеет смысл проводить только в динамике, поскольку абсолютная величина энергоемкости ВРП во многом определяется исторически сложившейся структурой производства. ТОП-5 регионов-лидеров по снижению энергоемкости ВРП за период с 2012 по 2017 год представлен в табл. 1, составленной авторами по материалам раздела «Технологическое развитие отраслей экономики» официального сайта Федеральной службы государственной статистики [10].

Таблица 1

Динамика энергоемкости ВРП субъектов Российской Федерации за период 2012-2017 г.г.

Многочисленные научные исследования называют различные причины низких темпов роста энергоэффективности российской экономики при высоком потенциале энергосбережения.

В.А. Стенников, Т.В. Добровольская, А.В. Пеньковский, И.В. Постников и П.А. Соколов в своем исследовании причин относительно низкой энергоэффективности экономики Иркутской области приводят данные по программе «Энергосбережение и повышение эффективности на территории Иркутской области на период до 2020 г.», которые показали, что «потенциал энергосбережения в России не менее 2,5 млн тонн условного топлива, что составляет не менее 30% от всего топлива, потребляемого в области» [8, c. 188]. Безусловно, это существенная величина, но в то же время, в силу различных обстоятельств, характерных как для Иркутской области, так и для Российской Федерации в целом, государственная политика по повышению энергетической эффективности и энергосбережению реализуется очень медленными темпами из-за отсутствия действенной мотивации и стимулирующей финансовой поддержки.

Значительную роль в формировании характеристик энергоемкости экономики регионов и отдельных городов Российской Федерации играет состояние и стратегия развития их инженерной инфраструктуры [2, c. 181].

Пространственное развитие городов невозможно планировать без принятия соответствующих решений по расширению их инженерных сетей и объектов инженерной и энергетической инфрастуктуры. Инженерная инфраструктура представляет собой комплекс отраслей, обеспечивающих бытовые и промышленные объекты города всеми видами ресурсов [9, с.271]. Функционал инженерной инфраструктуры в городе аналогичен функционалу кровеносной системы в организме человека. Приведенное образное сравнение подчеркивает важность вопросов повышения энергетической эффективности функционирования инженерной инфрастурктуры, которая определяется ее жизнеобеспечивающей ролью в деятельности городских систем.

Инженерная инфраструктура города выполняет функции (рис. 1):

• 1)    по водоснабжению и отведению сточных вод путем обеспечения функционирования и развития инженерных сетей и объектов инженерной инфраструктуры водопроводно-канализационного хозяйства города;

• 2)    по снабжению города тепловой энергией путем обеспечения функционирования локальных и централизованных объектов генерации тепла и развития сетей транспортировки тепловой энергии потребителям;

• 3)    по снабжению города электрической энергией путем обеспечения функционирования автономных и централизованных объектов генерации электричества, трансформаторных подстанций и развития сетей транспортировки электрической энергии потребителям;

• 4)    по газоснабжению путем обеспечения функционирования газораспределительных систем и развития сетей газопроводов.

Рис. 1. Структура систем инженерной инфраструктуры города и ее роль в снабжении города ресурсами

Особенностью инженерной инфраструктуры города является ее высокая хозяйственная и социальная значимость. Большинство элементов данной инфраструктуры относятся к группе естественных монополий и имеют обеспечивающий характер. Любые существенные отклонения от нормального режима работы объектов инженерной инфраструктуры ведут к нарушению жизнедеятельности города в целом, что необходимо принимать во внимание при разработке и реализации мер по повышению их энергетической эффективности.

Как показывает проведённый анализ, действующая инженерная инфраструктура во многих регионах функционирует с использованием устревшей техники и технологий. В некоторых городах и населённых пунктах наблюдается дефицит энергетических и водных ресурсов. Качество предоставляемых услуг потребителям и, прежде всего, населению, в ряде случаев является неудовлетворительным.

Не отвечающее соверменным требованиям техническое состояние объектов, недостаточный уровень научно-технического прогресса, административное управление и хозяйствование обуславливают низкий уровень надежности и эффективности функционирования инженерной инфраструктуры города.

Таким образом, в повышении эффективности использования энергетических ресурсов в процессе функционирования инженерной инфраструктуры должны быть заинтересованы как хозяйствующие субъекты, непосредственно эксплуатирующие ее объекты, так и государство в лице органов власти различных уровней, отвечающих за развитие данной инфраструктуры. Основополагающей причиной этой заинтересованности и, как следствие участия, должна стать ограниченность энергетических ресурсов, имеющихся в распоряжении как отдельного экономического субъекта, так и государства в целом.

Для реализации комплексного подхода, как наиболее эффективного по мнению целого ряда экспертов, необходимо формирование нормативно-правовых, научно-инновационных, финансово-экономических, информационно-образовательных и организационных основ повышения энергетической эффективности инженерной инфрастурктуры города.

Совершенствование нормативно-правовых основ повышения энергетической эффективности инженерной инфраструктуры города включает в себя применение индивидуального подхода к разработке требований по энергоемкости процессов функционирования объектов инженерной инфраструктуры в различных регионах и населенных пунктах, поскольку изначально наблюдалась территориальная неравномерность в ее развитии. Установление единых требований для всех регионов приведет к их заведомому невыполнению. Для реализации индивидуального подхода необходимо предварительное выполнение анализа состояния и уровня энергоемкости инженерной инфраструктуры городов.

Как отмечают А.А. Салов и И.В. Федосеев в своем исследовании по проблемам интенсификации инновационной активности, «признанным направлением улучшения качества использования ресурсов является интенсификация» [7, с. 114]. Создание научно-инновационных основ повышения энергетической эффективности инженерной инфраструктуры города включает в себя применение принципов инновационного развития отдельных организаций, эксплуатирующих объекты инженерной инфраструктуры, что означает их ориентацию на внедрение наилучших доступных технологий, определяемых на основе бэнчмаркинга моделей функционирования объектов энергетического, водопроводно-канализационного хозяйства, систем теплоснабжения. В качестве одного из направлений инновационного развития инженерной инфраструктуры города, решающего одновременно задачи повышения энергетической эффективности и снижения негативной нагрузки на окружающую среду, можно рассматривать вовлечение отходов в производственный оборот в качестве источника энергетических ресурсов. Современные эксперты-разработчики предлагают достаточно широкий спектр инновационных технологий переработки отходов с получением вторичных энергетических ресурсов [6, с. 70]. При этом целесообразно принимать во внимание экологическую безопасность предла- гаемых к ведрению технологий, которая не менее важна по сравнению со стоимостными характеристиками эксплуатации инженерного оборудования и необходимым объемом инвестиций.

Формирование финансово-экономических основ повышения энергетической эффективности инженерной инфраструктуры города включает в себя внедрение механизмов инвестиционного и финансового менеджмента в организациях, эксплуатирующих объекты инженерной инфраструктуры. Задача органов власти различных уровней состоит в «стимулировании таких финансово-производственных процессов на базе долгосрочных целевых программ» [3, с.61].

Заложенные информационно-образовательные основы повышения энергетической эффективности инженерной инфраструктуры города позволят повысить осведомленность всех заинтересованных сторон и обеспечат их вовлеченность в данный процесс. Эти основы включают распространение информации о наилучших доступных технологиях функционирования объектов энергетического, водопроводно-канализационного хозяйства, систем теплоснабжения, а также программы повышение квалификации специалистов организаций, эксплуатирующих объекты инженерной инфраструктуры.

Формирование организационных-управленческих основ повышения энергетической эффективности инженерной инфраструктуры города включает в себя организационные структуры и процессы энергосбережения, а также организацию управленческой деятельности и, прежде всего, вопросы разработки и реализации плановых документов. При планировании уровня энергопотребления объектов целесообразно осуществлять оперативное, краткосрочное и стратегическое планирование. Оценка эффективности планирования энергопотребления сводится к учету, контролю и анализу таких показателей как индекс энергоэффективности и оценка энергоемкости. Также целесообразно составление энергостоимостного баланса предприятия, в котором, «помимо данных о величине энергопотребления, должны учитываться данные об эффективности всех внешних энергоисточников и данные внутренних направлений расходования энергии» [4, с. 81].

Совокупность рассмотренных нормативно-правовых, научно-инновационных, финансово-экономических, информационно-образовательных и организационных основ повышения энергетической эффективности инженерной инфраструктуры учитывает итерационное согласование интересов развития организаций, эксплуатирующих объекты инженерной инфраструктуры, с интересами реализации государственной политики повышения энергетической эффективности российской экономики с условием обеспечения инновационного обновления применяемых технологии и обеспечения выполнения плана производства и наращивания объема услуг инженерно-энергетического комплекса.