Перспективные направления повышения энергетической эффективности ОАО «РЖД»

В.А. Гапанович, старший вице-президент ОАО «РЖД»


Вернуться к содержанию подборки

Версия для печати

 

Энергетическая эффективность в современных условиях - это важнейший фактор повышения конкурентоспособности ОАО «Российские железные дороги» на внутреннем и международном рынках транспортных услуг. Компания является крупнейшим потребителем энергоресурсов в стране. По итогам 2007 г. израсходовано 48,8 млрд. кВт·ч электроэнергии, что составляет около 5% от потребления в целом по стране, а также 3,3 млн. т дизельного топлива, или приблизительно 11% от общих показателей по России. Суммарные затраты компании на приобретение энергоресурсов в прошлом году составили 113 млрд. руб. (13,8% всех эксплуатационных расходов). В 2008 г. в связи с резким ростом стоимости энергоресурсов и дизельного топлива специалистами компании прогнозируются затраты на энергопотребление в размере 156 млрд. руб. с увеличением их доли в эксплуатационных расходах до 14%.

Учитывая неблагоприятные долгосрочные тенденции развития рынка энергоресурсов и необходимость безусловного обеспечения возрастающих объемов перевозок, в 2004 г. в компании была принята и в декабре 2007 г. актуализирована Энергетическая стратегия ОАО «РЖД» на период до 2010 г. и на перспективу до 2020 г. Важнейшей целью стратегии определены оптимизация энергопотребления и реализация комплексных мероприятий по экономии топливных ресурсов.

Адресная работа по повышению энергоэффективности перевозочного процесса и прочей эксплуатационной деятельности железных дорог в 2004-2007 гг. обеспечила относительную экономию топливно-энергетических ресурсов в объеме 2,8 млн. т в условном исчислении на сумму 6,6 млрд. руб. (в ценах 2007 г.). При этом темпы роста объемов перевозок устойчиво опережали рост энергопотребления, что свидетельствует о результативности мер, направленных на энергосбережение. По основным параметрам стратегии в тяге поездов удельные нормы расхода дизельного топлива и электроэнергии ниже запланированных показателей на 2%.

Сравнительный анализ энергоэффективности перевозочного процесса железных дорог России и Соединенных Штатов Америки в пересчете на условное топливо показал, что по итогам 2007 г. мы имеем практически одинаковые показатели расхода (36,9 кгут/10 тыс.т·км брутто) на единицу перевозочной работы в грузовом движении. Но в тепловозной тяге имеется значительное отставание.

В рамках реализации Энергетической стратегии в компании выстроена система управления топливо- и энергопотреблением. Создано Управление планирования и нормирования материальных ресурсов. Построена вертикаль управления на железных дорогах через организованные топливно-энергетические центры, которые при дальнейшем реформировании компании обеспечат единую техническую политику в области управления энергопотреблением. Организована системная работа Центральной топливно-энергетической комиссии - одного из инструментов реализации Энергетической стратегии во всех структурных подразделениях.
 

Динамика роста объема перевозок, потребления тэр и затрат
на их приобретение (в процентах к 2006 г.)

Тиражирование энергоэффективных технических решений в ОАО «РЖД» осуществляется через программу «Внедрение ресурсосберегающих технологий на железнодорожном транспорте». Следует отметить, что удельный вес работ, направленных на снижение энергопотребления на тягу поездов и в стационарной энергетике, составляет около 50%.

В этом году при формировании программы впервые выделен отдельный проект «Внедрение светодиодной техники в ОАО «РЖД» в 2009-2011 гг.». Его реализация планируется по следующим основным направлениям: электроосвещение, внедрение светодиодных систем для сигнализации, внедрение светодиодных источников освещения на подвижном составе.

На электроосвещение всеми хозяйствами ОАО «РЖД» в 2007 г. было затрачено 2 млрд. 61 млн кВт·ч, что составило около 25% расхода электроэнергии на эксплуатационные нетяговые нужды компании. Применение светодиодных источников света позволит сэкономить до 40% электроэнергии по сравнению с люминесцентными лампами, а при наличии интеллектуальных систем управления - дополнительно еще 30%. В результате реализации проекта расход электроэнергии на освещение может быть снижен на 70%. При этом годовая экономия составит 1 млрд. 900 млн. руб. (в ценах 2007 г.).
 

Сравнительные данные удельного расхода тэр на тягу поездов в грузовом движении
железных дорог России, США, Канады в 2003–2007 гг.

 

кг усл. т./10 тыс. км брутто

2003 г. 2004 г. 2005 г. 2006 г. 2007 г.
США (теплотяга) 42,2 38,8 - 36,9  
Канада (теплотяга)          
маркированный список национальные
- - - 35,2  
маркированный список I-го класса
42,3 41,8 - 36,9  
Россия          
маркированный список теплотяга
45,7 45,7 45,5 46,3 46,0
маркированный список электротяга
35,8 35,8 35,1 35,0 34,7
маркированный список в обоих видах тяги
37,3 37,0 36,7 36,6 36,4

В рамках Программы ресурсосбережения также предлагается внедрение на железных дорогах светофоров нового поколения со светооптическими системами, которые дополнительно к основной функции могут использоваться как оптические информационные каналы для обмена данными между системами управления движением и локомотивом. Для реализации инновационных подходов к внедрению светодиодных систем в различных хозяйствах ОАО «РЖД» Департаментом технической политики, отраслевыми институтами в содружестве со специалистами различных научных организаций разработана Комплексная программа «Внедрение светодиодной техники в ОАО «РЖД» в 2009-2011 гг.».
 

Изменение структуры инвестиционных затрат за период 2004–2006 гг. и 2009–2011 гг.

Технико-экономическая эффективность внедрения светодиодных систем для сигнализации

Основная доля расхода топливно-энергетических ресурсов компании приходится на тягу поездов. Это 82% электроэнергии и 90% дизельного топлива. При этом в теплотяге на горячий простой во всех видах движения в 2007 г. было израсходовано 529 тыс. т дизельного топлива. С учетом постоянного роста цен на энергоносители вопросы экономии дизельного топлива приобретают приоритетное значение.

С текущего года в ОАО «РЖД» начато внедрение принципиально новой системы прогрева дизелей тепловозов, исключающей работу двигателей на холостом ходу. Опытная эксплуатация таких машин в локомотивных депо Мурманск и Сургут показала реальную возможность экономии до 20% топлива в зимний период и до 10-15% в остальное время года. Программа ресурсосбережения предусматривает в течение 2008-2011 гг. установку на локомотивах 1570 таких систем. А с 2009 г. все тепловозы, выпускаемые Брянским и Коломенским машиностроительными заводами, будут оборудованы системами для прогрева при постройке.

Продолжается оснащение тепловозного парка аппаратно-программными комплексами учета и регистрации параметров работы. Это позволит не только обеспечить экономию дизельного топлива в размере до 5%, но и одновременно осуществлять комплексную бортовую диагностику теплотехнического состояния локомотива.

В 2007 г. Компания приступила к реализации проекта оборудования складов дизельного топлива системой учета «Гамма», позволяющей обеспечить измерение показателей плотности, температуры дизельного топлива, уровня подтоварной воды и последующего расчета массы нефтепродуктов при учетных операциях.

Сегодня поставлена задача свести в единый комплекс бортовые и стационарные системы. Такой комплексный подход обеспечит сквозной контроль и учет расхода энергоресурсов через маршрут машиниста и утвержденные отчетные формы, что позволит полностью автоматизировать систему нормирования и учета дизельного топлива, ликвидировать технологические потери и исключить несанкционированный отпуск нефтепродуктов.

По техническому заданию ОАО «РЖД» в текущем году на Коломенском машиностроительном заводе будет выпущена опытная партия пассажирских тепловозов серии ТЭП70БС с дизелями, оборудованными электронной системой впрыска топлива. В последующем будет осуществлен полный переход на серийный выпуск таких машин, что обеспечит экономию до 3% дизельного топлива.

Другим техническим решением, дающим значительную экономию топлива, является создание двухдизельных маневровых тепловозов. Сборка первого отечественного локомотива, созданного по проекту ВНИКТИ, завершается на Ярославском электровозоремонтном заводе. По проведенным расчетам, использование локомотивов такой конструкции позволит обеспечить в эксплуатации до 10% экономии дизельного топлива.
 

Система прогрева дизелей тепловозов

Единая автоматизированная система учета дизельного топлива
(увеличить)

На электротяге в компании сегодня осуществляется 84,5% общего объема перевозок. Поэтому вопросам снижения электропотребления также уделяется большое внимание. В первую очередь это внедрение автоматизированного управления ведением поезда на основе выбора энергетически оптимального режима движения. На сегодняшний день в ОАО «РЖД» системой «автомашинист» оборудовано около 2438 грузовых и пассажирских локомотивов. Система позволяет снизить удельный расход электроэнергии на 1,8%. По итогам 2007 г. использование системы автоведения позволило сэкономить 56 млн кВт·ч электроэнергии. Поэтому внедрение ее будет продолжаться и в дальнейшем.

Одним из важнейших мероприятий, направленных на повышение энергоэффективности перевозочного процесса, является применение рекуперативного торможения. По итогам 2007 г. уровень возврата электроэнергии в контактную сеть по ОАО «РЖД» в целом составил 909 млн. кВт·ч. На 2009 г. поставлена задача обеспечить объем рекуперации не менее 1 млрд. кВт·ч.

Негативные тенденции на рынке энергоресурсов вынуждают нас активно искать альтернативные источники энергии. И сегодня мы можем с уверенностью сказать, что сделаны важные шаги в этом направлении. Компанией «Российские железные дороги», отраслевой наукой в тесном взаимодействии с СНТК им. Кузнецова (г. Самара), ОАО УралКриоМаш и другими предприятиями транспортного машиностроения создан первый отечественный газотурбовоз на сжиженном природном газе. На нем установлен двухконтурный газотурбинный двигатель НК-361 мощностью 8300 кВт, который базируется на агрегатах авиационного двигателя военного применения. Такой двигатель заменяет 3 современных дизеля, используемых в грузовом тепловозостроении.

Это самый мощный в мире, абсолютно экологически чистый вид тягового подвижного состава, позволяющий за счет использования криогенного природного газа сократить эксплуатационные затраты почти в 2 раза. 4 июля 2008 г. впервые в мировой практике газотурбовоз ГТ1 в ходе опытной поездки на полигоне Куйбышевской железной дороги от станции Смышляевка до станции Курумоч провел грузовой состав весом 3084 т. Сейчас ведутся работы по доведению данной конструкции до серийного образца, что является сложнейшей инженерной задачей. В течение двух лет необходимо решить все проблемы организации серийного производства.
 

Тепловоз маневровый с двухдизельной силовой установкой (на базе чмэ3)

Сравнительные показатели газотурбовозов на сжиженном и сжатом природном газе
(увеличить)

Дополнительный расход тэр от ухудшений показателей использования подвижного состава,
2007 г. к уровню 2006 г.

Залог успешной реализации стратегии энергосбережения заключен не только во внедрении новых технических средств. Значительное влияние на снижение энергозатрат на тягу поездов оказывает правильная организация эксплуатационной работы и эффективное использование тягового подвижного состава. Здесь имеются значительные резервы. Так, по итогам 2007 г. суммарный дополнительный расход электроэнергии от ухудшения использования подвижного состава составил 847млн. кВт·ч, или 2,1% общего расхода. Только за счет снижения коэффициента участковой скорости потери превысили 246 млн кВт·ч. Неукоснительное соблюдение графика движения поездов должно стать одним из основных рычагов повышения энергоэффективности эксплуатационной деятельности компании.

В 2007 г. были предприняты серьезные шаги по повышению эффективности в стационарной теплоэнергетике. На Забайкальской железной дороге начата работа по переводу котельных на технологию кипящего слоя. На Западно-Сибирской дороге в текущем году будет пущена в эксплуатацию первая в России модульная каталитическая теплофикационная установка мощностью 3,5 мВт. Система разработана Институтом катализа Сибирского отделения Российской Академии наук и обладает заявленным КПД в 95%. В 2009 г. будет начато массовое внедрение и других инновационных решений, направленных на повышение эффективности объектов стационарной теплоэнергетики.

В настоящее время компанией как крупнейшим заказчиком подвижного состава сформулированы требования к производителям по применению энергосберегающих технологических решений и конструкционных материалов при производстве и разработке новых типов локомотивов, моторвагонного подвижного состава и пассажирских вагонов.

Современная философия энергосбережения должна включать в себя все многообразие подходов и технологий экономии топливно-энергетических ресурсов, и в первую очередь за счет внедрения инновационных решений в этой области. В ОАО «РЖД» начата реализация принципиально новых подходов к решению вопросов снижения затрат на приобретение топливно-энергетических ресурсов. Прежде всего, это создание собственной генерации электрической и тепловой энергии, применение накопителей энергии, замещение дизельного топлива альтернативными видами энергоресурсов.

Другим важным направлением повышения эффективности процессов сгорания топлива является использование современных присадок модификаторов. С их помощью физико-химические свойства топлива изменяются в сторону оптимизации процессов горения, снижения выбросов и создания в камере сгорания дополнительных каталитических микроочагов, что позволит сэкономить до 3% дизельного топлива и до 5-7% топочного мазута. Компания ожидает от научных организаций новых предложений по различным направлениям, связанным с использованием новых материалов и реализацией инновационных конструкторских решений. К интересам компании можно отнести следующие направления:
маркированный список использование аморфных сталей для производства электротехнической продукции;
маркированный список сухие трансформаторы повышенной мощности;
маркированный список нанотехнологические покрытия для снижения трения и износа кинематических пар;
маркированный список использование нанодисперсных составов для восстановления изношенных узлов и механизмов в режиме штатной эксплуатации;
маркированный список создание накопителей электроэнергии на основе конденсаторов сверхвысокой емкости.
 

Основные задачи в области железнодорожного машиностроения в целях обеспечения
экономии топливно-энергетических ресурсов

Прогноз снижения энергоемкости перевозок в ОАО «РЖД» к 2020 г.
Показатель 2003 г. 2007 г. 2020 г.
ВВП РФ, трлн.руб. 13,24 32,99 137,10
(базовый вариант)
Доход от перевозок
(в ценах 2007 г.), млрд.руб.
728,3 884,4 1220,5
Потребление ТЭР, млн.т у.т. 24,96 25,16 29,9
Энергоемкость перевозок, кг у.т./руб. 0,0340 0,0326 0,0245
Снижение энергоемкости перевозок
к уровню 2007 г., %
    27,9
Примечания.
маркированный список Доход от перевозок в 2020г. рассчитан исходя из прогноза прироста объема работы на 38,0% к 2007г.
маркированный список Объем потребления ТЭР в 2020г. рассчитан исходя из прогноза по Энергетической стратегии РЖД

Реализация комплекса мер, предусмотренных Энергетической стратегией ОАО «РЖД», с учетом влияния внутренних и внешних факторов, складывающихся на железнодорожном транспорте и в топливно-энергетическом комплексе России, позволит к 2020 г. при прогнозируемом росте объема перевозок в обоих видах тяги на 38% (к уровню 2007 г.) снизить удельные энергозатраты в электротяге на 6-8%, в теплотяге - на 9-12%. При этом экономия топливных ресурсов влечет за собой и уменьшение экологической нагрузки. Только в тяге поездов за счет снижения удельных энергозатрат выбросы вредных веществ уменьшатся на 38,3 тыс. т в год. Снижение удельного расхода котельно-печного топлива прогнозируется на уровне 4-13%, а объема приобретенной тепловой энергии со стороны - свыше 50%. Энергоемкость перевозочного процесса при этом должна снизиться в 2020 г. (к уровню 2007 г.) на 27,9%.
 

Закон о рекламе

 

Кольцо Патриотических Ресурсов

Хостинг от AGAVA
Яндекс цитирования