Министерство образования и науки Российской Федерации
Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева
Международный институт логистики ресурсосбережения и технологической инноватики
Кафедра Логистики и Экономической Информатики
БУДНИКОВА КРИСТИНА ЕВГЕНЬЕВНА
Разработка «зеленой» цепи поставок природного газа предприятия ООО «Газпром добыча Ноябрьск»
Дипломный проект по специальности
08.05.06 «Логистика и управление цепями поставок»
| Исполнитель-дипломник | _______________ | Будникова К.Е. |
| Руководитель работы, доц., к.т.н. | _______________ | Кисленко Н.А. |
| Научный консультант, Член – корр. РАН, профессор, д.т.н. | ______________ | Мешалкин В.П. |
| Директор МИЛРТИ, заведующий кафедрой ЛогЭкИ, член – корр. РАН, профессор, д.т.н. | ______________ | Мешалкин В.П. |
Рецензент | _______________ | Белоусова А.В. |
Москва 2012
Оглавление
Аннотация…………………………………………………………………..……5
Ключевые слова…………………………………..………..…………………….6
Краткие сведения об авторе……………………………………………………..7
Список основных аббревиатур и условных обозначений……………………..8
Техническое задание на дипломный проект…………………………………..11
Введение………………………………………………………………………….16
Глава 1. Анализ эффективности энергоресурсов и аналитический обзор современного состояния научных исследований в области ресурсосбережения на предприятиях топливно-энергетического комплекса (ТЭК)……………………………………………………………………………...17
- Аналитический обзор современного состояния запасов энергоресурсов в России…………………………………………….…….17
- Критерии эффективности энергоресурсов в топливной промышленности………………………………………..………….………..23
- Аналитический обзор современного состояния научных исследований в области ресурсосбережения на предприятиях топливно-энергетического комплекса (ТЭК)………………….………………..……26
Выводы………………………………………..…………………………….64
Глава 2. Газодобывающие предприятия как объекты внедрения стратегии ресурсоэнергосбережения………………………………………….……………66
- Описание деятельности предприятия ООО «Газпром добыча Ноябрьск»……………………..…………………………………………….66
2.1.1. О предприятии ООО «Газпром добыча Ноябрьск»……………66
2.1.2. Сфера деятельности ООО «Газпром добыча Ноябрьск»……...67
2.1.3. Структура ООО «Газпром добыча Ноябрьск»…………………69
2.1.4. Перспективы развития ООО «Газпром добыча Ноябрьск»…..78
2.1.5. Инновационные проекты ООО «Газпром добыча Ноябрьск»…80
2.2. Технология добычи и подготовки газа на предприятии ООО «Газпром добыча Ноябрьск»……………………………………………………….…..83
2.2.1. Краткая характеристика видов газа…………………………...83
2.2.2. Технология основных видов деятельности ООО «Газпром добыча Ноябрьск»…………………………………………………..…87
2.2.2.1. Добыча газа………………………………….…………87
2.2.2.2. Подготовка газа……………………………….………..88
2.2.3. Построение упрощенной технологической схемы добычи и подготовки газа на предприятии ООО «Газпром добыча Ноябрьск»..91
- Экологическая политика ООО «Газпром добыча Ноябрьск»……….92
Глава 3. Проектирование «зеленой» цепи поставок природного газа предприятия ООО «Газпром добыча Ноябрьск»…………………………..…95
3.1. Повышение ресурсоэнергоэффективности деятельности ООО «Газпром добыча Ноябрьск» за счет использования тампонажной композиции для низкотемпературных скважин Арктический цемент («Аркцемент»)……………………………………………………..………95
3.1.1 Описание тампонажной композиции для низкотемпературных скважин Арктический цемент («Аркцемент»)………….……………95
3.1.1.1. Обоснование требований к тампонажным материалам для арктических скважин…………………………………......95
3.1.1.2. Арктический цемент ("Аркцемент"): подбор состава, физико-механические свойства и фазовый состав продуктов гидратации………………………………………………..…….100
3.1.2. Расчет экономической эффективности от применения тампонажной композиции для низкотемпературных скважин Арктический цемент («Аркцемент») на предприятии ООО «Газпром добыча Ноябрьск»……………………………………………………107
Выводы…………………………………………………………………110
3.2. Проектирование ресурсоэнергосберегающей экологически безопасной, или «зеленой», цепи поставок природного газа предприятия ООО «Газпром добыча Ноябрьск»…………………………………..…..111
Выводы……………………………………………………………………..115
Заключение……………………………………………………………………...116
Библиографический список…………………………………………….…….119
Приложение 1. Глоссарий основных терминов и понятий………………...123
Приложение 2. Экологическая политика ООО «Газпром добыча Ноябрьск»……………………………………………………………………….127
Приложение 3. Патент ТАМПОНАЖНЫЙ ЦЕМЕНТ ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СКВАЖИН "АРКЦЕМЕНТ"……………… 128
Приложение 4. Перевод главы из книги «Logistics operations and management. Concepts and Models» by Reza Zanjirani Farahani, Shabnam Rezapour, Laleh Kardar………………………………………………………………………….132
Приложение 5. Результат проверки дипломного проекта на антиплагиат..149
Аннотация
К сожалению, самый эффективный источник энергии – нефть – не является возобновляемым природным ресурсом. Прогнозы экспертов говорят о том, что к 2030 году уровень потребления этого топлива превысит уровень его запасов в недрах земли. Второе место по эффективности занимает природный газ. Однако не стоит забывать, что топливная промышленность – главный загрязнитель природной среды.
Исходя из этого вопросы ресурсоэнергосбережения и снижения вредного воздействия промышленных, в частности, добывающих предприятий, на окружающую природную среду выходят на первый план. Развитие и внедрение новых технологий в деятельность предприятий позволит повысить уровень экологичности при извлечении природных энергетических ресурсов.
Одним из организационно-экономических инструментов, позволяющих повысить ресурсоэнергоэффективность производства, является разработка ресурсоэнергосберегающих экологически безопасных технологий переработки добываемого сырья и организация управления техногенными образованиями, или управления отходами предприятий. Одним из инструментов повышения ресурсоэнергоэффективности предприятий является многоуровневая комплексная методология разработки ресурсоэнергосберегающих экологически безопасных технологий переработки промышленных отходов на предприятиях нефтегазохимического комплекса с использованием концепций ресурсоэнергосберегающей, или «зеленой», логистики.
Ключевые слова
Ресурс; ресурсоэнергосбережение; окружающая природная среда (ОПС); добыча; экономическая эффективность; экологическая эффективность, или «экоэффективность»; цепь поставок (ЦП); «зеленая» цепь поставок; скважина; тампонажный цемент; отходопоток.
Краткие сведения об авторе
Я, Будникова Кристина Евгеньевна, родилась в г. Северо-Задонск Донского района Тульской области. В 2007 году окончила МОУ «СОШ №5» г. Донского Тульской области с золотой медалью. В том же году поступила в Российский Химико-Технологический Университет им. Д. И. Менделеева в Международный Институт Логистики Ресурсосбережения и Технологической Инноватики (МИ-ЛРТИ) по специальности «Логистика и управление цепями поставок».
Дополнительно получила дополнительное к основному высшее образование по специальности “Переводчик в сфере профессиональных коммуникаций” в РХТУ им. Д. И. Менделеева. Форма обучения дополнительного высшего образования – вечерняя.
Список основных аббревиатур и условных обозначений
БТС – безотходная технологическая система
BMP – вторичные материальные ресурсы
ВЭР – вторичные энергетические ресурсы
ГКМ – газоконденсатное месторождение
ГОСТ – государственный стандарт
ГП – готовая продукция
ДКС – дожимная компрессорная станция
ДЭГ – диэтиленгликоль
ЕСГ – Единая система газоснабжения
КС – компрессорная станция
КЭ – критерий эффективности
ММП – многолетнемерзлые породы
МП – материальный поток
МР – материальные ресурсы
МТО – материально-техническое обеспечение
МТС – материально-техническое снабжение
НГКМ – нефтегазоконденсатное месторождение
НГХК – нефтегазохимический комплекс
ОПС – окружающая природная среда
ОСТ – отраслевой стандарт
ОФС – организационно-функциональная структура
ПО – программное обеспечение
РМЦ – ремонтно-механический цех
СПГ – сжиженный природный газ
ТБО – твердые бытовые отходы
ТМЗ – товарно-материальные запасы
ТЭБ – Топливно-энергетический баланс
ТЭГ – триэтиленгликоль
ТЭК – Топливно-энергетический комплекс
ТЭР – топливно-энергетические ресурсы
ТУ – технологический уклад
УАВР – Управление аварийно-восстановительных работ
УАИТиМ – Управление автоматизации, информатизации, теле-коммуникаций и метрологии
УКПГ – установка комплексной подготовки газа
УМТСиК – Управление материально-технического снабжения и комплектации
УОРРиСОФ – Управление организации ремонта, реконструкции и строительства основных фондов
УТТиСТ – Управление технологического транспорта и специальной техники
УЭВП – Управление по эксплуатации вахтовых поселков
ХТП – химико-технологический процесс
ХТС – химико-технологическая система
ХЭТС – химико-энерго-технологическая система
ЦП – цепь поставок
ЭЭЦ – энергоэксплуатационный цех
CTL – Coal to Liquid – технология Coal to Liquid, основанная на переработке угля в жидкое топливо
EROEI – Energy returned on energy invested – рентабельность производства или добычи энергоресурса, посчитанная в энергетических единицах
GTL – Gas to Liquid – технология Gas to Liquid, основанная на переработке природного газа в жидкое топливо.
IEA – International Energy Agency – Международное энергетическое агентство
REACH-законодательство – «Registration, Evaluation and Authorization of Chemicals» – законодательство по «регистрации, оценке и проверке (разрешению) химикатов»
TQM – Total Quality Management – концепция всеобщего управления качеством
WBCSD – World Business Council for Sustainable Development – Всемирный совет бизнеса по устойчивому развитию
Техническое задание на дипломный проект
Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева
Международный институт логистики ресурсосбережения
и технологической инноватики
Кафедра логистики и экономической информатики
УТВЕРЖДАЮ
Зав. кафедрой логистики и экономической
информатики РХТУ им. Д. И. Менделеева,
член-корреспондент РАН, профессор,
доктор технических наук В. П. Мешалкин
«___»_______________2012 г.
ЗАДАНИЕ
на дипломный проект студента
Будниковой Кристины Евгеньевны
1. Тема работы: Разработка «зеленой» цепи поставок природного газа предприятия ООО «Газпром добыча Ноябрьск».
2. Даты двух промежуточных контрольных точек (КТ):
КТ-1 (25% ВКР) – 5 мая 2012 г.
КТ-2 (75% ВКР) – 22 мая 2011 г.
3. Срок сдачи законченного текста дипломного проекта – 15 июня 2012 г.
4. Исходные данные к работе: диссертации, справочная литература, учебные пособия, тематические журналы.
5. Основные требования на разработку: проектирование «зеленой» цепи поставок природного газа предприятия ООО «Газпром добыча Ноябрьск».
6. Перечень подлежащих решению и разработке основных вопросов:
- Аналитический обзор диссертаций по теории управления энергосбережением в добыче природного газа.
- Краткий анализ состояния энергетических ресурсов.
- Оценка эффективности деятельности газодобывающего предприятия и перспективных направлений деятельности.
- Анализ цепи поставок природного газа предприятия ООО «Газпром добыча Ноябрьск».
- Проектирование «зеленой» цепи поставок природного газа предприятия ООО «Газпром добыча Ноябрьск».
- Анализ возможности применения тампонажного цемента для крепления стенок газовых скважин в условиях многолетней мерзлоты.
- Исследование отечественных и зарубежных разработок в области тампонажного цемента, применяемого в условиях многолетней мерзлоты.
- Расчет экономической эффективности применения тампонажной смеси «Аркцемент», разработанной РХТУ им. Д. И. Менделеева, при строительстве низкотемпературных скважин предприятием ООО «Газпром добыча Ноябрьск»
Календарный план выполнения задания дипломного проекта
| № | Этап выполнения | Сроки выполнения этапов | Примечание |
| 1. | Прохождение контрольной точки № 1– КТ №1. | 05 мая 2012 г. | Cоставление текста аналитического обзора по решаемой в ВКР задаче. В аналитическом обзоре: -отражаются основные результаты, достоинства и недостатки изученных материалов; -обосновывается актуальность темы дипломного проекта; -формулируется цель и основные задачи ВКР; - постановка задачи; - глоссарий в приложении (15-17 понятий). |
| 2. | Контрольное собеседование № 1 с директором МИ-ЛРТИ | 05 мая 2012 г. | |
| 3. | Прохождение контрольной точки № 2 – КТ №2. | 22 мая 2012. | 75% работы |
| 4. | Контрольное собеседование № 2 с директором МИ-ЛРТИ | 23 мая 2012 г. | |
| 5. | Проведение собеседования и предзащиты перед научным руководителем дипломного проекта | 14 июня 2012 г. | Получение развернутого отзыва научного руководителя о работе студента-выпускника. |
| 6. | Предзащита дипломного проекта на заседании контрольной комиссии выпускающей кафедры (председатель комиссии – профессор, д.т.н. Быков Е.Д.) | 18 июня 2012 г. | К предзащите студент-выпускник должен иметь: 1) полный текст ВКР (в мягком переплете – скоросшиватель) с двумя титульными листами; 2) аннотацию по ВКР; 3) реферат по ВКР; 4) глоссарий основных терминов и понятий; 5) текст доклада по ВКР; 6) раздаточный материал (5 экземпляров); 7) общий иллюстративный отчетный плакат в виде плаката (формат А1) к «Стендовому докладу». После прохождения предзащиты председатель комиссии ставит визу на первом титульном листе «Предзащиту прошел». |
| 7. | Контрольное собеседование с зав. кафедрой ЛогЭкИ и получение разрешения на защиту. Утверждение рецензентов. | 20 июня 2012 г. | Предъявление дипломной работы в жестком переплете; предъявление результатов проверки системы «Антиплагиат». |
| 8. | Передача дипломником законченной работы на рецензирование и получение рецензии. | 21-22 июня 2012 г. | Рецензия должна быть заверена печатью организации, где работает рецензент. |
| 9. | Контрольное собеседование № 3 с директором МИ-ЛРТИ | 22 июня 2012 г. | Подпись титульного листа |
| 10. | Итоговая контрольная защита на заседании ГАК Ученого Совета МИ-ЛРТИ (Председатель: Директор МИ-ЛРТИ, член-корреспондент РАН, профессор, д.т.н. Мешалкин Валерий Павлович) | 25-26 июня 2012 г. | Необходимо иметь:
|
Дата выдачи задания 19.04.2012 г.
Задание выдал руководитель_______________________ доц., к.т.н. Кисленко Н.А.
Научный консультант ____________________________ Директор МИ-ЛРТИ,
член-корреспондент РАН,
профессор, д.т.н.
Мешалкин В.П.
Задание получил студент ______________________________/Будникова К.Е./
Введение
К сожалению, самый эффективный источник энергии – нефть – не является возобновляемым природным ресурсом. Прогнозы экспертов говорят о том, что к 2030 году уровень потребления этого топлива превысит уровень его запасов в недрах земли. Второе место по эффективности занимает природный газ. Однако не стоит забывать, что топливная промышленность – главный загрязнитель природной среды.
Исходя из этого вопросы ресурсоэнергосбережения и снижения вредного воздействия промышленных, в частности, добывающих предприятий, на окружающую природную среду выходят на первый план. Развитие и внедрение новых технологий в деятельность предприятий позволит повысить уровень экологичности при извлечении природных энергетических ресурсов.
Одним из организационно-экономических инструментов, позволяющих повысить ресурсоэнергоэффективность производства, является разработка ресурсоэнергосберегающих экологически безопасных технологий переработки добываемого сырья и организация управления техногенными образованиями, или управления отходами предприятий. Одним из инструментов повышения ресурсоэнергоэффективности предприятий является многоуровневая комплексная методология разработки ресурсоэнергосберегающих экологически безопасных технологий переработки промышленных отходов на предприятиях нефтегазохимического комплекса с использованием концепций ресурсоэнергосберегающей, или «зеленой», логистики.
Глава 1. Анализ эффективности энергоресурсов и аналитический обзор современного состояния научных исследований в области ресурсосбережения на предприятиях топливно-энергетического комплекса (ТЭК)
- Аналитический обзор современного состояния запасов энергоресурсов в России
Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) — сложная межотраслевая система добычи и производства топлива и энергии, их транспортировки, распределения и использования.
В состав комплекса входит три крупных взаимосвязанных части:
- топливная промышленность (добыча и переработка нефти, газа, угля и т.п.);
- электроэнергетика;
- транспортировка топлива и продуктов его переработки, тепла и электроэнергии (нефтепроводы, газопроводы, продуктопроводы, линии электропередачи).
[1]
Без энергии немыслима современная жизнь. Энергия используется во всех отраслях современной экономики, энергия необходима нашему обществу каждый день в бесперебойном режиме. В настоящее время основным источником энергии являются углеродные ископаемые. В 2010 году по данным British Petroleum объем потребления первичных энергоресурсов составил 12,1 млрд. тонн нефтяного эквивалента, из них 33,6 % пришлось на нефть, 29,6 % на уголь, 23,8 % на газ, 6,5 % – гидроэнергия, 5,2 % – атомная энергия. Вклад альтернативных источников энергии (кроме дерева) пока остается незначительным. Таким образом, энергия углеродных ископаемых является основой мировой энергетики. На долю угля, нефти и газа приходится 87 % от всего объема потребления первичных энергоресурсов. [2]
Базой ТЭК России являются крупнейшие в мире запасы энергетических ресурсов. Роль ТЭК в народном хозяйстве огромна. На долю ТЭК приходится 1/4 стоимости всей промышленной продукции, значительная часть валютных поступлений России. От уровня развития ТЭК в значительной степени зависит вся экономика страны. Кроме того, хозяйство стран СНГ также зависит от поставок нефти и газа из России. Поэтому ТЭК тесно связан с транспортным комплексом. Например, весь трубопроводный транспорт перевозит продукцию ТЭК, на долю последнего приходится 1/3 грузопотока железных дорог России, 1/2 перевозок морской транспорта.
Наибольшее значение в топливной промышленности России принадлежит трем отраслям — нефтяной, газовой и угольной.
[1]
Угольная промышленность
Угольная промышленность — важное звено ТЭК, дает 14 топливных ресурсов, 75% добытого угля используется как топливо и 25% — как сырье для химической промышленности и черной металлургии.
По общим геологическим запасам угля — 6421 млрд. т Россия занимает второе место в мире после Китая, но размещение запасов угля по площади очень неравномерно — в основном они находятся в слабо освоенных районах Сибири и Дальнего Востока (76%). Добыча угля открытым способом возможна в Канско-Ачинском бассейне, в Кузбассе, на Урале, Дальнем Востоке. Наиболее глубокое залегание угля характерно для европейской части России (Печорский, Донецкий бассейны).
Каменные угли преобладают в европейской части России и в Сибири, а на Урале — бурые. Но основная масса ресурсов сосредоточена в нескольких крупнейших бассейнах — Тунгусском, Ленском, Канско-Ачинском, Кузнецком.
Угольная промышленность значительно превосходит все остальные отрасли топливной промышленности по численности работающих; среди отраслей ТЭК угольная находится в наиболее кризисном состоянии.
[1]
Согласно теории смены технологических укладов (ТУ), разработанной С.Ю.Глазьевым, Ю.В.Яковцом и другими, уголь, ознаменовавший второй ТУ, позже был замещен на более эффективный источник энергии – нефть, использование которой положило начало четвертому ТУ (см. табл. 1). (Фундаментально смена технологических укладов зависит от эффективности существующих и используемых энергоресурсов).
Таблица 1. Хронология и характеристика технологических укладов
по С.Ю. Глазьеву
| ТУ | Период | Ключевой энергоресурс | Ключевой фактор | Несущие отрасли |
| Первый | 1770-1830 | Вода, ветер, дрова | Текстильные машины | Текстильная промышленность, обработка железа, водяной двигатель |
| Второй | 1830-1880 | Уголь | Паровой двигатель | Паровоз, железнодорожное строительство, транспорт, машино- пароходостроение, черная металлургия |
| Третий | 1880-1930 | Электро- энергия, электро- станции работающие на угле | Электро- двигатель | Электротехническое, тяжелое машиностроение, производство и прокат стали, линии электропередач |
| Четвертый | 1930-1970 | Нефть | Двигатель внутреннего сгорания | Автомобилестроение, авиастроение, цветная металлургия |
| Пятый | 1970-2010 | Электро- энергия: нефть, уголь, газ, уран, гидро | Вычисли- тельные машины | Микроэлектронная и компьютерная промышленность, создание программного обеспечения, связь и телекоммуникации, роботостроение, комплексы автоматизации производства |
Как было сказано выше, нефть явилась источником нового (четвертого) ТУ поскольку она энергетически плотнее угля, и поэтому эффективнее (см. 1.2).
Нефтяная и газовая промышленность
Нефтяная и газовая промышленность — основа современного хозяйства. Роль нефти и газа в топливно-энергетическом балансе (ТЭБ) очень сильно изменилась: в 1950 г. главенствующую роль (более 60%) занимал уголь, а сейчас более 70% приходится на газ и нефть.
По запасам (более 20 млрд. т - 13% мировых) нефти Россия занимает второе место в мире после Саудовской Аравии, а по запасам газа (160 трлн. м3 - 45% мировых запасов) — первое место в мире.
Однако не стоит забывать, что нефть не является возобновляемым источником энергии. Следовательно, ее добыча в последние годы постоянно снижалась. Сейчас добывается около половины от уровня добычи конца 80-х годов.
В СССР сложилось несколько районов добычи нефти. До сороковых годов нефть добывалась в основном на Северном Кавказе, с семидесятых годов на первое место в стране вышел Волго-Уральский район, начали активно разрабатываться месторождения Тимано-Печорской провинции и Западной Сибири.
В настоящее время основной район добычи нефти в России — Западная Сибирь (свыше 70% общероссийской добычи нефти и газа), к тому же сибирская нефть имеет высокое качество.
Продолжается также разработка месторождений Волго-Уральского бассейна. Тимано-Печорской провинции, на Дальнем Востоке, в Калининградской области.
Потенциальные ресурсы нефти выявлены в Восточной Сибири, в Якутии, а также на шельфе Охотского, Берингова, Чукотского морей.
Основная часть нефти перекачивается по нефте- и нефтепродуктопроводам; их протяженность составляет около 62 тыс. км. Нефть России экспортируется в страны СНГ, Восточной и Западной Европы.
В настоящее время уровень добычи нефти падает, а добычи газа — возрастает, доля газа составляет около 50% в ТЭБ.
[1]
Газовая промышленность — самая молодая и самая эффективная отрасль ТЭК.
Газовые месторождения находятся, как правило, вблизи нефтяных. Наряду с природным добывается также попутный газ — вместе с нефтью на нефтяных месторождениях (11-12% общей добычи газа). Основная доля природного газа добывается на чисто газовых месторождениях Западной Сибири, Северного Кавказа, Урала, Нижнего Поволжья, в Республике Коми, в Якутии, на Сахалине. До 90% природного газа добывают сейчас в восточных районах Сибири.
Газовая промышленность отличается от нефтяной тем, что природный газ, в отличие от твердого и жидкого топлива, должен сразу отправляться потребителям. Поэтому добыча, транспортировка и потребление газа — очень тесно связанные этапы одного процесса.
В России сложилась Единая Система Газоснабжения (ЕСГ), включающая месторождения, сеть газопроводов и компрессорных установок, газохранилищ и т.д. Общая протяженность газопроводов в России составляет около 230 тыс. км.
Итак, Россия – великая держава, обладающая огромными запасами источников энергии, занимающая одни из лидирующих позиций по количеству угля, нефти и газа. Однако при этом необходимо помнить, что эти ресурсы исчерпаемы, поэтому их использование должно быть наиболее эффективным и с минимальным вредным воздействием на окружающую природную среду (ОПС).
- Критерии эффективности энергоресурсов в топливной промышленности.
Существует множество критериев сравнения эффективности энергоресурсов [3], среди которых можно выделить три наиболее важных:
- Агрегатное состояние.
Каждый энергоресурс существует либо в жидком, газообразном или твердом виде, и бывает, что вообще не имеет формы накопления (гидро-, ветровая, солнечная энергия). Для современного уровня развития технологий, энергоресурс в жидком виде является наиболее предпочтительным. Жидким энергоресурсом можно заменить любой другой в какой угодно отрасли без потери эффективности, тогда как твердым далеко не всегда можно заменить жидкий, например топливо для самолетов. Таким образом, из ископаемых энергоресурсов – угля, газа и нефти, нефть как жидкий энергоресурс является наиболее эффективным.
- EROEI.
EROEI – Energy returned on energy invested, рентабельность производства или добычи энергоресурса, посчитанная в энергетических единицах [4]. Известно, что любое производство должно приносить доход: выручка от деятельности должна быть больше, чем полная себестоимость. Процентное отношение этой разности называется «рентабельность». Применительно к добыче энергоресурсов и дальнейшему производству топлива, помимо денежного дохода, процесс должен быть выгоден энергетически, это очевидно: затраты энергии на добычу, транспорт и переработку сырья должны быть меньше энергии, получаемой от добытых ресурсов. Это можно назвать «энергетической рентабельностью», или EROEI (Energy return on energy invested). Впервые эту идею предложил в 70-х годах прошлого века американский ученый Чарльз Холл.
EROEI =
Когда EROEI = 1 – это значит, что на одну единицу полученной энергии из добытого сырья пришлось затратить на добычу количество энергии равное полученной, то есть производство энергии состоялось с нулевым результатом и является по сути бессмысленным. Когда значение меньше единицы – это значит, что добыча энергоресурсов является энергетически убыточной и потому неприемлемой. Когда значение больше единицы – это значит, что производство приносит дополнительную, «прибыльную» энергию (см. табл. 2).
Согласно данному критерию уголь является самым эффективным, затем идут нефть и газ. В данном случае следует обратить внимании на крайне низкий EROEI биотоплива. В связи с этим некоторые ученые и эксперты, в том числе Роберт Хирш, высказывают мнение, что биотопливо не будет играть значимой роли в будущем, и для замены нефти как жидкого энергоресурса в первую очередь следует совершенствовать технологии GTL и CTL [2].
Таблица 2. EROEI для некоторых видов энергоресурсов
(по расчетам Ч. Холла)
| Энергоресурс | EROEI |
| Уголь | 80 |
| Нефть и газ | 35 |
| Ядерная энергия | 15 |
| Битуминозные пески | 2-4 |
| Этанол из сахарного тростника | 0,8-10 |
| Кукурузный этанол | 0,8-1,6 |
| Биодизель | 1,3 |
3. Плотность энергии на единицу объема и массы.
Важным критерием эффективности является плотность энергии на единицу массы и объема. Принцип здесь следующий: чем больше плотность – тем лучше энергоресурс, потому что большая плотность энергии требует меньше места для хранения в конструкции машин и оборудования, использующих данный энергоресурс. Переход от дров к углю был эффективен, так как плотность энергии на единицу объема при той же массе у угля примерно в 2 раза выше чему у дров (рис. 1).
Точно таким же эффективным был переход от угля к нефти. Нефть энергетически плотнее угля, и поэтому эффективнее.
Рис. 1.2.1. Удельная плотность энергии на единицу объема и массы
1.3 Аналитический обзор современного состояния научных исследований в области ресурсосбережения на предприятиях топливно-энергетического комплекса (ТЭК)
Несмотря на рыночные преобразования, отношение к использованию ресурсов в России до настоящего времени остается расточительным. Это связано, прежде всего, с высоким уровнем обеспеченности российской экономики природными ресурсами, и привело к значительному отклонению в пользу развития отраслей добывающей промышленности.
Концентрация усилий на поддержание добывающего и распределяющего производственного потенциала российского топливно-энергетического комплекса усугубляет разрыв между растущим спросом на инвестиции и возможностями удовлетворения этого спроса. Остроту проблемы усиливает то обстоятельство, что не менее 30-35% российского энергопотребления является избыточным. Кроме того, в условиях усиления интеграции в мировое хозяйство, субъекты российского рынка должны быть способны выдержать: конкуренцию на мировом рынке и, в первую очередь, минимизировать затраты. Концепция устойчивого развития, провозглашенная в качестве базовой для современной экономики, также ограничивает дальнейшее экстенсивное развитие и должна быть воспринята субъектами российского рынка.
Топливно-энергетический комплекс — основа современного хозяйства любой страны. В то же время, топливная промышленность — один из главных загрязнителей природной среды. Особенно сильное разрушительное воздействие на природные комплексы оказывают добыча угля открытым способом и нефтедобыча и передача нефти и нефтепродуктов.
Ввиду стратегической важности отраслей топливно-энергетического комплекса в обеспечении энергетической безопасности страны создание предпосылок для их устойчивого и ресурсосберегающего развития является важной народнохозяйственной задачей. На современном этапе развития ТЭК определяющим фактором эффективности функционирования комплекса во взаимосвязи с потребляющими его продукцию отраслями становится ресурсосбережение.
Для снижения негативного воздействия необходимо внедрять новые, более современные технологии. Поэтому сегодня особенно актуальными становятся вопросы разработки и внедрения экологически безопасных и ресурсоэнергосберегающих технологий в топливную промышленность, разработки современных подходов к управлению деятельностью предприятий на основе ресурсоэнергосбережения и охраны ОПС.
Аналитический обзор инструментов и методик организационно-экономического и технико-технологического управления деятельностью предприятий осуществлен с учетом вклада отечественных ученых, работы которых представлены в таблице (см. табл. 3).
Таблица 3. Обзор основных работ по тематике управления деятельностью предприятий на основе ресурсоэнергосбережения
| Название | Автор | Тип работы | Место защиты | Год защиты |
| Код специальности ВАК: 08.00.05 «Экономика и управление народным хозяйством» | ||||
| Совершенствование организационно-экономического механизма ресурсосбережения на предприятиях топливно-энергетического комплекса | Косович Татьяна Аркадьевна | Диссертационная работа на соискание ученой степени кандидата экономических наук | Краснодар | 2002 |
| Формирование экономического механизма ресурсосбережения в региональном энергетическом комплексе | Певная Ольга Сергеевна | Диссертационная работа на соискание ученой степени кандидата экономических наук | Санкт-Петербург | 2004 |
| Формирование и функционирование ресурсосберегающего механизма промышленного предприятия | Кузнецова Наталья Александровна | Диссертационная работа на соискание ученой степени кандидата экономических наук | Санкт-Петербург | 2004 |
| Стратегия повышения конкурентоспособности промышленного комплекса России: условия, тенденции, факторы | Семенов Николай Николаевич | Диссертационная работа на соискание ученой степени доктора экономических наук | Москва | 2007 |
| Теория и методология организационно-экономического обеспечения ресурсосбережения на промышленных предприятиях | Богатырев Андрей Владимирович | Диссертационная работа на соискание ученой степени кандидата экономических наук | Нижний Новгород | 2010 |
| Логистическая поддержка ресурсосберегающей деятельности промышленных структур | Андриянова Елена Владимировна | Диссертационная работа на соискание ученой степени кандидата экономических наук | Москва | 2011 |
| Код специальности ВАК: 03.00.16 «Экология» | ||||
| Разработка экологически безопасных технологий при сооружении и эксплуатации скважин в условиях Европейского Севера | Волков Владимир Николаевич | Диссертационная работа на соискание ученой степени доктора технических наук | Москва | 2006 |
| Код специальности ВАК: 25.00.15 «Технология бурения и освоения скважин» | ||||
| Повышение трещиностойкости облегченного тампонажного камня конструкции нефтегазовой скважины | Беляев Константин Владимирович | Диссертационная работа на соискание ученой степени кандидата технических наук | Москва | 2003 |
| Совершенствование составов расширяющихся тампонажных растворов и технологии их применения, повышающих качество и надежность цементирования скважин | Кривошей Александр Викторович | Диссертационная работа на соискание ученой степени кандидата технических наук | Краснодар | 2007 |
