Стандартизация и климат на планете

Введение

Сегодня мир стоит перед лицом серьезной проблемы. Увеличение эмиссии парниковых газов приводит к повышению средней температуры на Земле. Прогнозируется кардинальное изменение климата, и, по единодушному мнению ученых, на нашей планете ожидаются огромные эволюционные, экономические, социальные и экологические катаклизмы[2].

Человек - часть природы и как биологический вид своей жизни деятельностью долго влиял на природу, но не больше, чем многие другие организмы.

Развитие общества происходит в процессе постоянного взаимодействия с природой. Преобразующее влияние человека на природу неизбежно. Вносимые его хозяйственной и иной деятельностью изменения в природу усиливаются по мере развития производительных сил и увеличения массы веществ, вовлекаемых в хозяйственный оборот.

Особенно крупные изменения в природу внесены человеком при капитализме с его высокой промышленной техникой и частной собственностью на средства производства. Развитие промышленности потребовало вовлечения в хозяйственный оборот новых самых разнообразных природных ресурсов.

Помимо расширения масштабов использования земель, лесов, животного мира, началась интенсивная эксплуатация ископаемых недр, водных ресурсов и т. п. Все возрастающая по своим темпам и масштабам эксплуатация природы приводила к ее быстрому истощении.

Помимо истощения природных ресурсов, развитие промышленности создало новую проблему - проблему загрязнения окружающей среды. Оказались сильно загрязненными преимущественно промышленными отходами и выхлопными газами автомашин атмосферный воздух, водоемы, почва. Эти загрязнения не только крайне отрицательно сказались на плодородии почв, растительности и животном мире, но и стали представлять существенную опасность для здоровья людей.

Воздействие человека на природу достигло наибольшей силы за последнее время, в период высоких темпов роста всех видов материального производства и научно-технического прогресса.

Долгое время человек смотрел на природу как на неисчерпаемый источник необходимых для него материальных благ. Но, сталкиваясь с отрицательными результатами своего воздействия на природу, он постепенно приходил к убеждению в необходимости более разумного ее использования и охраны.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ КРИЗИС, нарушение взаимосвязей внутри экосистемы или необратимые явления в биосфере, вызванные антропогенной деятельностью и угрожающие существованию человека как вида. По степени угрозы естественной жизни человека и развитию общества выделяются неблагоприятная экологическая ситуация, экологическое бедствие и экологическая катастрофа.

Влияние общества на природу к настоящему времени достигло больших масштабов. Это влияние сказывается не только в отношении отдельных природных ресурсов, но и, как мы видели, на ходе важнейших, глобальных процессов биосферы, нарушение которых может привести к весьма опасным для жизни на планете последствиям. Именно это положение послужило причиной появления и распространения в последнее время в развитых странах такого понятия, как "экологический кризис".

Истоки "экологического кризиса" кроются в нерациональном использовании природных ресурсов. Например, в США, по некоторым оценкам, с 1929 по 1963 г. от 47 до 56% валового национального продукта было произведено без учета действительных нужд общества. Следовательно, около половины природных ресурсов, освоенных США за этот период, расходовалось без учета реальных общественных потребностей. Освоение естественных ресурсов в интересах конкурирующих собственников, непомерное увеличение военных расходов, ориентация на неограниченное потребление неизбежно ведут к хаотическому расходованию богатств природы и в конце концов оборачиваются тяжелыми лишениями для общества.

Охрана окружающей природной среды от загрязнения.

Перед наукой возникла непростая и противоречивая задача использования природных ресурсов при одновременном поддержании оптимального качества природной среды. В ее решении наметилось два принципиально разных пути.

Первый путь - очистка вредных отходов промышленных и сельскохозяйственных предприятий. С этой целью на предприятиях строятся специальные очистные сооружения, улавливающие из отходов загрязнители, устраняя возможность их попадания в природную среду. До настоящего времени основные усилия в нашей стране были направлены на расширение сети очистных сооружений и их усовершенствование. Это было неизбежным, так как вся промышленность 60-х годов развивалась без учета возможности безотходной технологии. При проектировании предприятий в соответствии с характером и объемом предполагавшегося загрязнения предусматривались очистные сооружения определенной конструкции и мощности.

Этот путь имеет определенные ограничения, поскольку в тех случаях, когда стоимость очистки и утилизации отходов превышает стоимость продукции, производство становится экономически необоснованным.

Второй путь - создание систем малоотходного и безотходного производства. Это - радикальное технологическое решение проблемы сохранения оптимальной природной среды. Оно требует такой технологии, при которой круговорот веществ в производстве будет замкнутым. Все сырье, поступающее в производство, перерабатывается на полезные продукты или передается в соседние производства. Никаких отходов, а следовательно, и загрязнения окружающей среды не будет.

Но полное технологическое воплощение второго пути - дело исключительно сложное, требующее больших работ и времени[1].

В соответствии с вышеизложенным целью данной работы является анализ методов охраны окружающей среды.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• провести анализ проблем изменения климата на планете;
• провести анализ применяемых стандартов в борьбе с изменением климата.

1 Анализ проблем изменения климата на планете

Проблемы, обозначенные в работе многолики. Это - экология, энергосбережение, рациональное потребление, в конечном счете – устойчивое развитие человеческой цивилизации.

 1. Глобальные изменения в экономической структуре общества, возросшие потребности людей в материальных и энергетических ресурсах привели к резкому увеличению нагрузки на окружающую среду. В геометрической прогрессии увеличивается потребление товаров длительного пользования, следовательно и количество заброшенных автомобилей, электробытовой техники, «электронного лома». Накоплены десятки миллиардов тонн отходов. По оценке экспертов, каждый житель Европы производить в год тонну мусора. Планета покрыта сетью автомобильных магистралей. Только на дорогах Москвы каждый день сжигается до десяти тысяч тонн моторного топлива, что сопровождается выбросами отработанных газов, паров бензина.

Автотранспорт является одной из основных причин образования парникового эффекта, глобального потепления, сопровождающегося природными катаклизмами. Свой «вклад» в парниковый эффект вносят большие потери энергии при производстве промышленной и сельскохозяйственной продукции. На одну единицу ВВП в Росси затрачивается энергии в 4,5 раза больше, чем в США, и в 2,5 раза, чем в Китая. Не рационально используется энергия (электричество, газ, вода) в быту: в каждой квартире можно наблюдать электроосветительные и нагревательные приборы, работающий без зрителя телевизор, подтекающий кран ( как тут не вспомнить опыт Белоруссии – каждая квартира должна исключить 60 Вт электроэнергии). Из-за низкой теплоизоляции зданий жилые дома превращаются в настоящие отопитель атмосферы

Экономика грядущих десятилетий будет стремиться к использованию экологически чистых видов энергии. Имеется ввиду возобновляемая энергия альтернативных источников: солнца, ветра, морского прибоя, водорода, а так же применение в моторных топливах растительных добавок, улучшающих его показатели.

2. Улучшение экологических показателей стало одной из основных задач при выработке политики в области транспорта, энергетики и защиты окружающей среды в большинстве развитых стран. Не стоит забывать, что транспорт является ключевым сектором энергопотребления ( около 30 % энергоресурсов) как в России, так и в Европе. В то же время данный сектор практически полностью зависим от нефтепродуктов, из которых производится 98 % топлива для транспорта. Транспорт – это один из основных источников углекислого газа: его доля в «производстве» углекислого газа в Европе – 28 % от общих выбросов; более того, около 90 % прироста выбросов СО2 в Европейском союзе приходится на долю транспорта.

Из выше сказанного следует, что одной из главных причин глобального потепления являются возросшие потребности людей в материальных и энергетических ресурсах и выбросы углекислого газа автотранспорта.

2 Анализ применяемых стандартов в борьбе с изменением климата

1. Одним из эффективных средств по уменьшению негативных последствий изменения климата является комплексная стандартизация. Международные и национальные стандарты охватывают все экологические и энергетические проблемы, которые изложены выше.

В России это системы стандартов по экологии, по ресурсосбережению, комплексные стандарты по теплоизоляции зданий и сооружений, по энергетике и теплотехнике. Важное значение, например, имеет ГОСТ Р 51379-99, регламентирующий разработку энергетического паспорта промышленного потребителя топливно-энергетических ресурсов.

Первый технический регламент, принятый в стране, посвящен требованиям к выбросам автомобильной техники, выпускаемой на территории РФ, вредных (загрязняющих) веществ на основании правил ЕЭК ООН – Евро-2, -3, -4.

Очень важно, чтобы работа по экологии, энергосбережению велась комплексно, на системной основе. И в этом деле помогут стандарты ИСО серии 14000.

К сожалению, наша страна далеко не лидер в применении этих стандартов. Если предприятия Японии имели на начало прошлого года 27955 экологических сертификатов, Швеции – 3800, то российские организации получили лишь 27 сертификатов на соответствие ИСО 14001.

Для практического осуществления Указа Президента РФ от 4 июня 2008 г. № 899 в ближайшем будущем предстоит большая работа по совершенствованию стандартизации в области энергосбережения, которая должна включать основные аспекты борьбы с изменением климата: содействие внедрению новых технологий, строительство энергетически эффективных зданий и сооружений, мониторинг выбросов парниковых газов, применение международных стандартов по экологическому и энергетическому менеджменту.

С этой целью Ростехрегулирование образовало Технический комитет по стандартизации ТК 39 «Энергосбережение, энергетическая эффективность, энергоменеджмент», который формирует перспективную программу стандартизации.

Особого внимания требуют стандарты на возобновляемую энергию. Следует помнить, что успех в применении этого вида энергии – залог лидерства в мировой экономики.

Ведущие эксперты по изменению климата сделали ряд практических предложений для борьбы с изменением климата. Эти решения включают использование технических стандартов, разрабатываемых тремя ведущими международными организациями по стандартизации: Международной электротехнической комиссией (МЭК), Международной организацией по стандартизации (ИСО) и Международным союзом электросвязи (МСЭ).

В революционном докладе, опубликованном в 2007 г., Межправительственная рабочая группа по изменению климата (IPCC) ссылается на опубликованные МЭК, ИСО и МСЭ документы, устанавливающие способы уменьшения негативных последствий изменения климата. Эти документы служат руководством до тех пор, пока не будут разработаны и доведены до практического применения новые технологии.

МЭК, ИСО и МСЭ координируют свою работу, чтобы обеспечить правительства, бизнес и общество необходимыми инструментами для борьбы с глобальным изменением и содействия снижению выбросов парниковых газов за счет повышения энергетической эффективности, что одновременно будет способствовать осуществлению устойчивого развития.

Стандарты, разработанные этими организациями, охватывают все секторы, указанные в докладе IPCC, и касаются технологии устранения последствий, определяют политику, предусматривают мероприятия, называют ограничения и возможности, включая вопросы поставки энергии, транспорта, строительств и эксплуатации зданий, промышленности, сельского и лесного хозяйства, а так же утилизации отходов.

МЭК, ИСО и МСЭ предлагают систему стандартизации, которая включает стандарты для следующих аспектов борьбы с изменением климата:

• мониторинг и изменение выбросов арниковых газов;
• оценка углеродного следа сетей и продукции;
• проектирование и строительство энергетически эффективных домов и рабочий мест;
• бенчмаркинг надлежащей практики, включая экологическое проектирование и маркирование энергетической эффективности;
• распространение инновационных технологий, с помощью которых возможно снизить воздействие, обусловленное изменением климата;
• содействие внедрении новых энергетически эффективных технологий и услуг.

Международные стандарты предлагают политикам, промышленникам и потребителям общие средства, в которых они нуждаются, для проведения совместных работ по устранению последствий изменения климата. Тесно сотрудничающие международные организации по стандартизации предлагают также общую систему (в ней могут участвовать как страны, так и частный сектор), устанавливающую приоритеты борьбы с изменением климата в последующие годы. В частности, они предлагают практические решения, возможности которых могут быть использованы как часть какого-либо международного соглашения, вытекающего из Киотского протокола.

Стандарты, созданные на МЭК, ИСО и МСЭ, называют правительствам разных стран и промышленности наилучшие реальные критерии, которые следует использовать при принятии любых политических решений или будущих соглашений по вопросам климата.

3 Биодизель (решение проблем экологии)

23 апреля 2009 г. опубликована Директива 2009/30/ЕС, которая в основном посвящена вопросам сокращения выбросов в атмосферу парниковых газов, и прежде всего СО2 . Но поскольку двигатели внутреннего сгорания являются одним из основных источников углекислого газа, то в Директиве 2009/30/ЕС содержатся решения, вносящие существенные поправки в Директивы 98/70/ЕС и 2003/17/ЕС в части установления требований к автомобильному бензину и дизельному топливу с целью сокращения выбросов СО2. Автомобильное ЕС стремится к тому, чтобы выбросы СО2 новыми автомобилями не превышали норму в 130 г/км. В США 19 мая 2009 г. принят новый регламент, согласно которому легковые автомобили с 2012 г. обязаны потреблять не более 6,5 л бензина на 100 км, тем самым уменьшая выхлоп СО2 на 30%.

Россия, как и многие промышленно развитые страны, подписала Киотский протокол об ограничении выбросов углекислого газа в атмосферу для предотвращения парникового эффекта. Наличие богатых запасов углеводородного сырья позволяет России обеспечивать собственные потребности в энергоресурсах и определяет структуру топливно-энергетического баланса страны, в котором на долю сжигаемого топлива приходится около 90% от конечного потребления первичных энергоресурсов. В структуре потребления первичных энергоресурсов более 50% составляет природный газ, примерно по 20% - нефть и уголь, и около 10 % приходится на нетопливные ресурсы (ГЭС, АЭС, альтернативные источники энергии).

В мировом энергетическом балансе доля альтернативных источников составляет около 17% и растет быстрыми темпами. На развитие рынка альтернативных источников энергии влияет не только обеспеченность страны традиционными энергоносителями, но и их сравнительная стоимость. По мере развития уровня техники стоимость энергии из альтернативных источников постоянно уменьшается и приближается к стоимости энергии из углеродного сырья.

За рубежом, в связи с необходимостью резкого уменьшения вредного воздействия автотранспорта на окружающую среду, наметился ряд направлений по замене экологически опасных бензина и дизельного топлива на экологически чистое топливо, и в первую очередь - на биодизель.

Биодизель – это метиловый эфир жирных кислот, обладающий свойствами горючего материала, получаемый переэтерификацией растительных или животных жиров. Его главное достоинство - это сокращение концентрации СО2 в атмосфере: при сгорании биодизеля выделяется ровно такое же количество углекислого газа, которое было потреблено из атмосферы растением, являющимся исходным сырьем для производства масла, за весь период его жизни. При использовании биодизельного топлива на минеральной основе в атмосферу ежегодно выбрасывается огромное количество углекислого газа, получаемого из углеводородов, миллионы лет находившихся в земле в виде нефти. А повышение концентрации углекислого газа в атмосфере приводит к тому самому парниковому эффекту, бороться с которым и призван Киотский протокол. Использование же биодизеля не нарушает баланса углекислого газа в атмосфере земли.

Несколько слов о промышленных проблемах производства биодизеля.

В результате химической реакции переэтификации образуются, в первую очередь, метиловые эфиры жирных кислот, а также побочный продукт – глицерин, широко используемый в фармацевтической и лакокрасочной промышленностях. Промежуточными продуктами при этом являются моно- и диглицериды, наличие которых в биодизеле нежелательно.

Недостатком процесса получения метиловых эфиров жирных кислот является применение в качестве сырья высокотоксичного метанола, использование которого ограничено законодательством РФ.

Биодизельное топливо сгорает практически без образования токсических окислов серы. Полученный эфир отличается хорошей воспламеняемостью, обеспечиваемой высоким цетановым числом. Если для нефтяного дизельного топлива характерен показатель в 50-52 ед., то для метилового эфира – 56-58 ед. Это позволяет использовать его в дизельных двигателях без прочих веществ, стимулирующих воспламенение.

Помимо относительно высокого цетанового числа, биотопливо имеет и ряд других полезных свойств.

• Растительное происхождение. Биодизель не содержит бензола и ароматических углеводородов, поскольку изготавливается из масел, сырьем для которых служат растения.
• Биологическая безвредность. По сравнению с нефтяным дизельным топливо, 1 л которого способен загрязнить 1 млн л питьевой воды и привести к гибели водной флоры и фауны, биодизель попадая в воду не причиняет вреда ни растениям, ни животным. Кроме того, он подвергается практически полному биологическому распаду: в почве или в воде микроорганизмы за 28 дней перерабатывают 99% биодизеля, что позволяет говорить о минимизации загрязнения рек и озёр при переводе водного транспорта на альтернативное топливо.
• Хорошие смазывающие свойства. Известно, что минеральное дизтопливо при устранении из него сернистых соединений теряет свои смазывающие способности. Биодизель же, несмотря на почти полное отсутствие серы, характеризуется хорошими смазывающими свойствами.
• Высокая температура воспламенения. Для биодизеля её значение превышает 100 0С, что позволяет назвать его относительно безопасным веществом.

Анализ экологических показателей двигателей свидетельствует о снижении токсичных выбросов при работе на биотопливе. Содержание окиси углерода СО (угарный газ) при любой нагрузке и выбросы углеводородов СН сокращаются в два раза, количество твердых частиц (дымность) в режиме максимальной нагрузки снижается в два раза, а в режиме малой нагрузки дымность практически отсутствует. Исследования по замене дизельного топлива биодизельной смесью ( при соотношении в ней 1:1) показали существенное улучшение экологических характеристик двигателя. Выбросы оксидов азота при нормальном режиме работы двигателя сократились на 15 – 20%, сажи – на 30 – 35%, оксидов углерода и углеводородов – на 10 – 15%.

Сырьевая база для производства эфиров жирных кислот отличается большим разнообразием. Более 150 видов растений по всему миру, способных вырабатывать масла, - это шанс, позволяющий регионам самостоятельно на местном уровне решать свои региональные энергетические проблемы. К числу масляных растений относятся: земляные орехи, соя, рапс, лен, горчица, подсолнечник, рицина, хлопок, фундук, оливы, бук, пальмы.

По элементному составу растительные масла близки друг другу, а от нефтяного топлива отличаются присутствием кислорода (9,6 – 11,5%). Их главные недостатки как топлива (по сравнению с нефтепродуктами) - меньшая теплота сгорания (на 7 – 10%), более высокая вязкость (в 6 раз и более), повышенная склонность к нагарообразованию, низкая испаряемость и др. Поэтому большинство современных дизельных двигателей могут работать на чистых растительных маслах весьма непродолжительное время.

Показателен пример рапса – технической масличной культуры, урожайность которой составляет 24 – 26 центнеров с гектара. Из тонны рапса можно получить порядка 270 кг биодизельного топлива. Метиловый эфир рапсового масла по всей физико-химической характеристике близок к дизельному топливу: при его использовании не требуется подогрев топлива, в меньшей степени образуются отложения на деталях цилиндро-поршевой группы.

По химическому составу рапсовое масло представляет сбой смесь триглицеридов различной молекулярной массы. Но в целом оно имеет более высокую молекулярную массу и более длинную, по сравнению с углеводородами дизельного топлива, углеродную цепь. Помимо этого, при переработке рапса, кроме самого масла, получается ещё и рапсовый шрот – ценный белковый корм для птицеводства и животноводства.

Биодизель может смешиваться с дизельным топливом. При малых долях биотоплива в смеси возможно использование этих биотоплив без каких-либо переделок в двигателях. Другие виды биотоплива, такие, как чистое растительное масло, биометанол, биогаз, биодиметилэфир и биоводород, требуют при своем использовании существенного изменения как инфраструктуры снабжения, так и модификации двигателей.

Европейский опыт показывает, что к такому топливу предъявляется ряд специфических требований, изложенных в европейском стандарте EN 14214:2003 «Automotive fuels. Fatty acid methyl esters (FAME) for diesel engines. Requirements and test methods» (EN 14214:2003 «Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Метиловые эфиры жирных кислот (FAME) для дизельных двигателей. Требования и методы испытаний»).

В России разработан и введен в действие ГОСТ Р 52368 – 2005 «Топливо дизельное ЕВРО. Технические условия», допускающий содержание биологических добавок до 5 % от объема топлива. Однако указанный стандарт не решает всех вопросов о нормативно-правовом обеспечении использования метиловых эфирных жирных кислот – основного компонента биотоплива для двигателей внутреннего сгорания, в частности для дизельных двигателей.

Это связано с тем, что, несмотря на кажущуюся простоту реакции переэтерификации растительных масел, технологический процесс получения метиловых эфиров протекает с образованием ряда промежуточных и побочных продуктов, весьма нежелательных в дизельном топливе. К таким соединениям относятся эфиры линоленовой кислоты, которые в силу наличия в молекуле трех двойных связей склонны к полимеризации с образованием высокомолекулярных соединений. Ограничивается также содержание моно-, ди- и триглицеридов и свободного глицерина; строго нормируется содержание калия, натрия, фосфора и свободного метанола. Соединения калия и натрия используются в качестве катализаторов переэтерификации. Но, если их не удалить после завершения процесса, они могут вызвать расщепление метиловых эфиров с образованием свободных жирных кислот - сильных коррозионных агентов. Фосфор, содержащийся в маслах в виде фосфолипидов, может отравлять нейтрализаторы выхлопных газов автомобилей, а метанол сам по себе является сильным ядом.

Поэтому необходимо стандартизировать в России ряд специфических методов испытаний, применимых только для топлив этого вида. В настоящее время действуют следующие стандарты:

• EN 14103:2003 «Производные жиров и масел. Метиловые эфиры жирных кислот (FAME). Определение содержания эфиров и метилового эфира линоленовой кислоты»;
• EN 14104:2003 «Производные жиров и масел. Метиловые эфиры жирных кислот (FAME). Определение кислотного числа»;
• EN 14105:2003 «Производные жиров и масел. Метиловые эфиры жирных кислот (FAME). Определение содержания свободного и общего глицерина, а также содержания моно-, ди- и триглицеридов (основной метод)»;
• EN 14106:2003 «Производные жиров и масел. Метиловые эфиры жирных кислот (FAME). Определение содержания свободного глицерина»;
• EN 14107:2003 «Производные жиров и масел. Метиловые эфиры жирных кислот (FAME). Определение содержания фосфора методом эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой »;
• EN 14108:2003 «Производные жиров и масел. Метиловые эфиры жирных кислот (FAME). Определение содержания натрия методом атомно-абсорбционной спектрометрии»;
• EN 14109:2003 «Производные жиров и масел. Метиловые эфиры жирных кислот (FAME). Определение содержания калия методом атомно-абсорбционной спектрометрии»;
• EN 14110:2003 «Производные жиров и масел. Метиловые эфиры жирных кислот (FAME). Определение содержания метанола»;
• EN 14111:2003 «Производные жиров и масел. Метиловые эфиры жирных кислот (FAME). Определение содержания йодного числа»;
• EN 14112:2003 «Производные жиров и масел. Метиловые эфиры жирных кислот (FAME). Определение стойкости к окислению (экспресс-метод испытания на окисление)».

Для решения этой задачи ТК 31 «Нефтяные топлива и смазочные материалы» уже разработаны и представлены на утверждение в Ростехрегулирование проекты следующих нормативных документов:

• ГОСТ Р ЕН 14214 «Топливо для двигателей внутреннего сгорания. Метиловые эфиры жирных кислот (FAME) для дизельных двигателей. Общие технические требования». Проект стандарта распространяется на метиловые эфиры жирных кислот, при меняемых в качестве биотоплива в чистом виде или в качестве компонента дизельного топлива, соответствующих требованиям ГОСТ Р 52368-2005 «Топливо дизельное ЕВРО. Технические условия», гармонизированного с EN 590:2004. В проекте стандарта сделана оговорка о том, что топлива, приготовленные только на основе метиловых эфиров жирных кислот, предназначены для транспортных средств с дизельными двигателями, сконструированными или переоборудованными для работы на данном виде топлива.
• ГОСТ Р ЕН 14103 «Производные жиров и масел. Метиловые эфиры жирных кислот (FAME). Определение содержания эфиров и метилового эфира линоленовой кислоты».
• ГОСТ Р ЕН 14105 «Производные жиров и масел. Метиловые эфиры жирных кислот (FAME). Определение содержания свободного и общего глицерина, а также содержания моно-, ди- и триглицеридов (метод сравнения)».
• ГОСТ Р ЕН 14109 «Производные жиров и масел. Метиловые эфиры жирных кислот (FAME). Определение содержания калия методом атомно-абсорбционной спектрометрии».

При поддержке со стороны Ростехрегулирования ТК 31 «Нефтяные топлива и смазочные материалы считает целесообразным продолжить работу по остальным стандартам EN.

4 Международные подходы к вопросам энергетической и экологической эффективности

В федеральном законе «О внесении изменений в Федеральный закон «О техническом регулировании» (№189-ФЗ от 18 июля 2009г.) расширены цели принятия технических регламентов за счет цели «обеспечение энергетической эффективности».

После выхода Указа Президента РФ от 4 июня 2008 г. «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики» задачи повышения энергетической и экологической эффективности становятся особенно актуальными. В этой связи интересен международный опыт в области повышения энергетической и экологической эффективности, представленный на примере работы самой авторитетной международной организации в области стандартизации и подтверждения соответствия электрооборудования – Международной электротехнической комиссии (МЭК).

Два основных направления деятельности МЭК – стандартизация и оценка соответствия, которые осуществляются Комитетом по управлению стандартами (SMB) и Комитетом оценки соответствия (САВ), активно участвующими в создании и развитии международной программы по энергосбережению.

В настоящее время SMB имеет три стратегические группы, деятельность которых в большей или меньшей степени направлена на программу энергосбережения с помощью систем электротехнической отрасли:

• SG 1 «Энергосбережение и возобновляемые источники энергии»;
• SG 2 «Сверхвысокое напряжение (свыше 600 кВ)»;
• SG 3 «Информационные энергосистемы».

Было предложено создание четвертой стратегической группы по низковольтным системам постоянного тока (системам LVDC).

Два года назад в рамках МЭК было решено начать изучение вопросов энергетической эффективности с целью возможного предоставления услуг по оценке соответствия.

5 Мировые тенденции в энергосбережении

Вследствие отсутствия единой международной терминологии по энергосбережению и возобновляемым источникам энергии, большое внимание уделяется ее развитие. МЭК и ИСО совместно выпустили проект стандарта по общей международной терминологии по энергосбережению и возобновляемым источникам энергии (NWIP). В настоящее время рассматриваются замечания, полученные от различных стран. Этот стандарт очень важен ля всех отраслей, так как создаст условия для продолжения дальнейшей работы по энергосбережению.

Очевидно, что в будущем все больше продукции и отраслей промышленности будет включено во всемирную программу по энергосбережению и снижению выбросов углерода.

В электротехнической отрасли исторически были очень хорошо развиты измерения, испытания и сертификация продукции и компонентов, а в будущем появится потребность в измерениях / испытаниях и сертификации на соответствие новым требованиям к энергосбережению больших промышленных систем. Эта потребность обусловлена тем, что при создании больших промышленных систем может быть достигнута значительная экономия электрической энергии. А большие системы имеют другие типы стандартов МЭК и иные методы измерений, оценки и критерии.

В дальнейшем особенности систем приведут к развитию новых типов аккредитации и сертификации. Измерения параметров должны будут проводиться в местах расположения крупномасштабных систем, т.е. на крупном производстве в промышленности, крупных производителях энергии и т.д.

Вся эта система основана на обратной связи для постоянного усовершенствования энергосбережения.

Большинство программ по сотрудничеству между странами по энергосбережению направлено на общественное потребление. На уровне страны часто существуют программы или руководства, стимулирующие промышленность к снижению потребления энергии и, как следствие, снижению себестоимости продукции.

В ИСО недавно было принято решение о разработке международного стандарта по унифицированному, широко признаваемому подходу к практическому регулированию энергопотребления, снижению стоимости и улучшению энергетических характеристик как с технической стороны, так и с точки зрения рационального потребления энергии. Стандарт предназначен для широкого применения в различных отраслях экономики, включая обслуживание, производство, коммерческое строительство, оптовую торговлю и транспортные отрасли, что составляет до 60 % мирового потребления в электрической энергии. Для того чтобы выполнять рекомендации данного стандарта, будет необходимо усовершенствовать систему измерений, маркировки и определения показателей для измерений в сложных системах.

Растущий спрос на энергию, увеличение ее стоимости и связанное с этим воздействие на окружающую среду стали причинами появления нового законодательства, направленного на уменьшение использования электричества в Европейском союзе.

Существуют различные директивы и регламенты ЕС, связанные с эффективностью использования энергии. Одни стимулируют спрос на продукцию с низким энергопотреблением или услуги в области энергопотребления (например, Директива 2004/18/ЕС по общественному потреблению электроэнергии). Другие постепенно сокращают производство неэффективной с точки зрения энергопотребления продукции или услуг (например, Директива 2000/55/ЕС по балластам). Некоторые европейские документы, например План действий по эффективности использования энергии (сокращение неэффективного использования энергии к 2020 г. на 20%), описывают общие цели эффективности использования энергии. Также в ЕС действуют законы, описывающие эффективность использования энергии, например Директива 2002/91/ЕС по энергетической эффективности рабочих характеристик функционирования зданий.

6 Экология и охрана окружающей среды

В 2005 г. Евросоюз опубликовал экологическую директиву для изделий, потребляющих энергию (EuP). Она включает требования по обеспечению охраны окружающей среды при разработке энергопотребляющих изделий и устанавливает рамки, в соответствии с которыми производитель будет обязан на стадии конструирования снижать потребление энергии.

Директива предусматривает введение так называемых мероприятий по реализации, которые часто соотносятся со стандартами на минимальные энергетические параметры, условия этикетирования изделий по параметрам энергосбережения, а также маркировку систем и распространяется на все потенциально потребляющие энергию изделия в быту, торговлю и промышленности, за исключение транспорта.

Существуют определенные критерии для изделий, включаемых в рамки экопроекта. Одним из них является объем, который должен составлять более 200 тыс.единиц в год.

К весне 2009 г. специальным комитетом были рассмотрены и включены в директиву путем голосования следующие виды продукции:

• циркуляционные насосы (1-150 кВ);
• бытовые холодильники и морозильники;
• телевизоры;
• бытовые стиральные машины;
• водонагреватели;
• бытовые посудомоечные машины.

Однако принятие Евросоюзом официального решения по включению в экологическую директиву вышеуказанных видов продукции ожидается во второй половине 2009 г. Требования этой директивы будут обязывать изготовителя проводить полную оценку экологичности продукции с учетом всего срока службы.

Необходимость отметить, что европейские директивы по энергетической эффективности, экологии и охране окружающей среды взаимоувязаны. Так, планирующийся в ЕС отказ от ламп накаливания и переход на энергосберегающие лампы приедет к появлению на рынке ламп, содержащих ртуть и другие опасные вещества. Для регулирования содержания опасных веществ, а так же упорядочивания утилизации продукции, содержащей опасные вещества, в Европейском союзе были разработаны и введены в действие Директива 2002/95/ЕС по опасным веществам (ROHS) и Директива 2002/96/ЕС по утилизации электрического и электронного оборудования (WEEE).

Особый интерес представляет деятельность Системы МЭК по ценке соответствия электрического оборудования и компонентов (МЭКСЭ) в части оценки уровней опасных веществ в материалах и компонентах, используемых в электрооборудовании.

МЭКСЭ, как международная схема оценки соответствия, всегда была заинтересована в предоставлении услуг по оценке соответствия электрооборудования для производителей и потребителей электрооборудования. С появлением европейской директивы по опасным веществам в МЭКСЭ было принято решение о разработке международного стандарта МЭК и процедур оценки соответствия уровня опасных веществ в материалах и компонентах, используемых в электрооборудовании, в том числе и для подтверждения соответствия продукции требованиям данной директивы. С 2008 г. действует стандарт МЭК 62321 «Изделия электротехнического назначения. определение уровней шести регулируемых веществ (свинца, ртути, кадмия, шестивалентного хрома, полибромированных бифенилов, полиромированных дифениловых эфиров)».

Результатом разработок МЭКСЭ в области оценки уровней опасных веществ стало создание проекта оперативной процедуры реагирования на опасные вещества, которая содержит положения по определению уровня опасных веществ в материалах и компонентах, используемых в электрооборудовании, и предусматривает соответствующую отчетность по нему. согласно вышеуказанной оперативной процедуре, результатом оценки будет являться заявление о результатах испытаний – документ, которым национальный орган по сертификации объективно подтверждает результаты испытаний МЭКСЭ по опасным веществам. Заявление о результатах испытаний по опасным веществам будет выпускаться на основе протокола испытаний по опасным веществам и является свидетельством для рынка, полномочных и других сертификационных органов. При проведении испытаний должны применяться методы испытаний, описанные в стандарте МЭК 62321, а также стандартизированная форма протокола испытаний. Заявление о результатах испытаний и детали измеренных значений и методов испытаний, опубликованных национальным органом по сертификации, должны быть размещены на сайте МЭКСЭ и станут общедоступными. Для получения права проводить оценку / испытания по опасным веществам, национальный орган по сертификации и испытательные лаборатории, помимо обычных процедур МЭКСЭ, должны пройти оценку комиссией экспертов МЭКСЭ для подтверждения способности и наличия опыта в проведении оценки соответствия/испытаний по стандарту МЭК 62321.

Фактически в настоящее время в МЭКСЭ создан первый полноценный инструмент для проведения оценки соответствия уровня опасных веществ в материалах и компонентах, используемых в электрооборудовании, который может быть обеспечен необходимой инфраструктурой сертификационных органов и испытательных лабораторий.

В Российской Федерации законодательство по техническом регулированию в области экологической и энергоэффективности пока отсутствует. Представляется целесообразным широко использовать международный опыт и уже готовые решения в этой области для создания передового национального законодательства, направленного на решение задач, поставленных в Указе Президента РФ от 04.06.2008 «О некоторых мерах по повышению энергетической эффективности российской экономики».

С целью создания российского законодательства по ограничению содержания опасных веществ в материалах и компонентах, используемых в электрооборудовании, предлагается разработать соответствующие технические регламенты, основанные на требованиях европейских директив по опасным веществам и по утилизации электрического и электронного оборудования. При этом будет целесообразно опираться на созданный в рамках МЭКСЭ механизм оценки соответствия уровней опасных веществ в материалах и компонентах, используемых в электрооборудовании.

С целью создания российского законодательства по энергетической эффективности предлагается разработка первоочередных технических регламентов по энергосбережению основанных на базе уже имеющихся европейских директив в этой области. Прежде всего, это директивы по маркировке / этикетированию потребления энергии различных видов наиболее энергопотребляющего электрооборудования: бытового холодильного и прачечного оборудования, бытовых электрических печей, кондиционеров, посудомоечных машин и др[2].

Из выше сказанного следуют следующие выводы: 1. одним из эффективных средств по уменьшению негативных последствий изменения климата является комплексная стандартизация. 2. Для решения проблем экологии необходима замена экологически опасных бензина и дизельного топлива на экологически чистое топливо, и в первую очередь - на биодизель. 3. внедрение технического регулирования в области экологической и энергоэффективности.

Вывод

С прогрессивным ростом производственных технологий экологическая ситуация в мире в целом ухудшается, ярким примером является глобальное потепление. Человечеству требуются новый вид энергии и топлива. В работе проведён анализ проблем изменения климата на планете: свой «вклад» в парниковый эффект вносят большие потери энергии при производстве промышленной и сельскохозяйственной продукции, так же выявлено что, автотранспорт является одной из основных причин образования парникового эффекта, глобального потепления, сопровождающегося природными катаклизмами.

Для достижения поставленной цели проведён анализ применяемых стандартов в борьбе с изменением климата: Ростехрегулирование образовало Технический комитет по стандартизации ТК 39 «Энергосбережение, энергетическая эффективность, энергоменеджмент», который формирует перспективную программу стандартизации. Разработка и применение стандартов в применении биодизеля как более экологического топлива. Опубликование требований, к производителю, по обеспечению охраны окружающей среды при разработке энергопотребляющих изделий.