Энергетика сегодня и завтра

Не впадая в крайности, к которым склонен иногда Г. Одум, нельзя не признать, что ценность каждой вещи можно измерять не только в денежных, но и в энергетических единицах. Во многих случаях такой «энергетический» счет оказывается очень полезным.

В среднем энергетическая ценность продукции промышленности СССР равна около 10 тысяч килокалорий на рубль. Понятно, что для разных отраслей эта величина может отличаться в десятки раз: в легкой промышленности она всего 1500 килокалорий на рубль товаров, а в черной металлургии — до 30–40 тысяч килокалорий.

Да и внутри отрасли для каждого вида продукции величина энергетической ценности может быть совсем разной.

Существуют обширные таблицы, в которых приводится энергетическая ценность различных продуктов.

Знакомясь с этими таблицами, наглядно осознаешь, что для сбережения энергии необходимо в равной степени экономить как тепло, электроэнергию, бензин, дрова, так и металлы, пластмассы, удобрения или просто струйку воды, текущей из крана. Ведь часто всего один потерянный килограмм какого-либо вещества означает потерю не одного, а нескольких килограммов топлива. Так, на производство килограмма химических волокон или пластмасс нужно истратить 5-10 килограммов топлива.

Умение сопоставить каждой единице оборудования, винтику, кубометру бетона, метру кабеля свою величину энергетической ценности помогает совершенствовать проектируемую энергетическую или технологическую установку и выбирать наилучший вариант.

Предположим, нужно сконструировать газотурбинную установку с наиболее высоким энергетическим КПД.

Обычно с помощью термодинамических расчетов выявляют, при каком сочетании параметров (температура, давление, степень сжатия газа) КПД принимает наибольшее значение.

КПД во многом зависит от площади поверхности регенеративного теплообменника — чем она больше, тем выше КПД. Где же остановиться? Ведь чем выше КПД, тем больше размер теплообменника, а значит, и его стоимость. Сейчас в большинстве таких случаев переходят от термодинамического анализа к денежному, стоимостному.

К сожалению, из-за многочисленных и порой серьезных недостатков в ценообразовании это не всегда приводит к выбору действительно лучшего варианта. Полный же энергетический анализ надежнее. Он служит хорошим дополнением к денежному. Зная энергетическую ценность оборудования, можно уточнить термодинамическую оценку КПД, которую нужно только дополнять по мере введения в схему нового оборудования или изменения его размеров.

Энергетическому анализу может быть подвергнута в. я электростанция, включая здания, технические сооружения, дороги, теплотрассы, различные смазочные, химические материалы. Такой анализ сейчас проводится очень редко, но нет сомнения в его возможностях и широком распространении в будущем.

Прошли времена бездумного преклонения перед новой техникой. Она настолько глубоко и широко внедряется в нашу жизнь, что нужно каждый раз очень тщательно соизмерять приносимую ею пользу с возможным вредом. Правда, наносимый техникой вред почти всегда заметнее пользы. И именно этой стороне часто больше внимания уделяют общественность, медицина, санитария.

Значительная доля материальных затрат на развитие энергетики связана с обеспечением безопасности как профессиональных работников, так и населения. Новые системы защиты, многочисленные очистные и шумопоглощающие сооружения требуют все больше средств. Где предел?

Имеющийся опыт говорит о том, что очень во многих случаях невозможно обеспечить «абсолютную» безопасность. Нельзя исключить разного рода аварии в авиации, наземном транспорте, промышленности и в энергетике, где иногда происходят и взрывы котлов, и выбросы радиоактивных веществ, и т. п.

Каков же оптимум противоаварийных мер?

Проблема эта очень сложная, пути ее решения разнообразны, и пока среди специалистов нет единой точки зрения. Мне кажется логичным и разумным подход, развиваемый коллегами из Института атомной энергии имени И. В. Курчатова, доктором технических наук Я. Шевелевым и кандидатом физико-математических наук В. Деминым.

Надо ли стремиться установить уровень опасности техники настолько низким, насколько это возможно? Вроде бы заманчиво, но на самом деле иллюзорно. Более того, в конечном счете это приведет даже к возрастанию опасности, а не к ее уменьшению.

Дело в том, что, помимо прямого риска, создаваемого какой-либо установкой или технологией, существует еще и косвенный риск. Он обусловлен строительными работами, изготовлением оборудования для защитных систем и сооружений. С ростом расходов на безопасность прямой риск падает, а косвенный — постепенно возрастает.

Начиная с некоторого уровня расходов, полный риск уже неизбежно увеличивается. Значит, существует оптимум в создании средств защиты!

Есть еще одна сторона вопроса. Практически при установлении уровня приемлемого риска исходят из одного критерия — добиться увеличения продолжительности жизни человека. Однако такой подход тоже не оптимален.