Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте

Динамичное и поступательное развитие экономики нашей страны ставит перед компанией ОАО «РЖД» задачи по снижению транспортной составляющей в конечной цене продукции, повышению качества транспортных услуг. Определяющее значение в решении этих задач имеет проведение эффективной политики ресурсосбережения, ставшей сегодня в мире основой процесса снижения производственных издержек.

В 2011 г. впервые были сформулированы в виде системного документа стратегические направления научно-технического развития ОАО «РЖД» до 2015 г. - Белая книга ОАО «РЖД», которую следует рассматривать как основу инновационной деятельности компании на перспективу. Практическая реализация этого программного документа позволит обеспечить достижение концептуальной цели реформирования железнодорожного транспорта - формирование рынка качественных и конкурентоспособных транспортных услуг, полностью удовлетворяющих потребности в грузовых и пассажирских перевозках.

В «Белой книге» ОАО «РЖД» определены основные ориентиры холдинга в вопросах ресурсосбережения на перспективу до 2015 г.:

­ повышение в 1, 7 раза производительности труда работников компании к уровню 2011 г. (снижение до 7 работников на 1 км развернутой длины железнодорожных линий);

­ снижение в 1, 5 раза к уровню 2011 г. транспортной составляющей в конечной цене реализуемой в России продукции (до 12%);

­ повышение эффективности энергопотребления в ОАО «РЖД» на 15%.

­ Решение этих задач требует от компании реализации инновационных ресурсосберегающих технологий на уровне современных мировых стандартов - энергоэффективного подвижного состава, малообслуживаемого оборудования, автоматизации и механизации трудоемких производственных процессов, модернизации системы энерго- и теплоснабжения и т.д.

В структуре эксплуатационных расходов ОАО «РЖД» свыше 60% приходится на процессы, результаты которых определяются эффективностью инженерной деятельности. Поэтому с учетом существующей сегодня системы тарифного регулирования железнодорожных перевозок, опережающего роста цен на промышленную продукцию и демографической ситуации в России внедрение ресурсосберегающих технологий в холдинге ОАО «РЖД» является жизненно необходимым.

Рис.1. Структура эксплуатационных расходов ОАО «РЖД» (динамика 2010–2011 гг.)

Наряду с программами обновления хозяйств в компании с 1998 г. реализуется специальный инвестиционный проект «внедрение ресурсосберегающих технологий на железнодорожном транспорте», вобравший в себя лучшие разработки и образцы новой техники, представленные сегодня на рынке. Приоритеты программы ресурсо-сбережения определяются структурой эксплуатационных расходов компании. Срок окупаемости ее мероприятий в среднем составляет три года, что делает программу одним из наиболее эффективных инвестиционных проектов компании. В 2011 г. реализовано 65 мероприятий на сумму 3, 7 млрд. руб. В 2012 г. запланировано выполнение свыше 100 мероприятий на сумму 5 млрд. руб. Программой ресурсосбережения не только обеспечен учет возврата средств, вложенных в проект, но и разработан механизм корректировки бюджетов железных дорог по результатам внедрения.

В рамках проекта реализуются следующие инновационные направления:

повышение эффективности использования топливно-энергетических ресурсов;

внедрение передовых энергоэффективных технологий и оборудования;

сокращение трудоемкости технологических процессов;

продление ресурса оборудования за счет внедрения инновационных технологий, а также новых материалов.

ОАО «РЖД» является крупнейшим корпоративным потребителем энергоресурсов в стране (около 5% электрической энергии и 10% дизельного топлива). Суммарные затраты холдинга на потребление энергоресурсов в прошедшем году составили почти 110 млрд. руб. Только в 2011 г. цены практически на все топливно-энергетические ресурсы, отпускаемые дорогам, возросли в среднем на 7, 2%.

Рис.2. Распределение эффектов от программы ресурсосбережения на 2012 г.

Рис.3. Динамика изменения объема перевозок, потребления ТЭР и затрат на их приобретение

В 2011 г. с учетом изменившейся ситуации на рынке энергоресурсов была актуализирована «Энергетическая стратегия ОАО «РЖД» на период до 2014 г. и на перспективу до 2020 г.» В ней определены важнейшие целевые показатели работы компании:

­ снижение удельных расходов электроэнергии на тягу поездов на 10-12%, дизельного топлива на 12-15%;

­ снижение удельного расхода электроэнергии на эксплуатационные нужды на 20-25%;

­ снижение общего расхода энергетических ресурсов в стационарной теплоэнергетике на 30-40%.

Основные итоги реализации энергетической Стратегии ОАО «РЖД» - снижение энергоемкости перевозочного процесса, на который приходится почти 80% расхода топлива и электроэнергии, внедрение автоматизированной системы коммерческого учета электрической энергии на тягу поездов и автоматизированной системы управления топливно-энергетическими ресурсами.

В связи с изменением структуры локомотивного парка и началом массового внедрения с 2013 г. электровозов с асинхронным тяговым приводом особое внимание необходимо уделить качеству электрической энергии. По оценкам европейских экспертов, годовые потери от низкого качества электроэнергии в ЕС составляют 10 млрд. евро. Решение вопроса повышения качества электроэнергии в нашей стране требует системной модернизации комплекса энергоснабжения ОАО «РЖД» во взаимодействии с партнерами из энергетического сектора.

Проведено энергетическое обследование и паспортизация почти 400 энергоемких объектов ОАО «РЖД». Эта мера направлена на обеспечение прозрачности потоков материальных и финансовых ресурсов в области топливо-энергопотребления и выявление скрытых резервов снижения затрат. В блок-модульных котельных и автоматизированных центральных тепловых пунктах смонтировано более 7000 узлов учета расхода ТЭР.

В ходе обследования в ряде регионов выявлены энергодефицитные объекты. К 2014 г. выработают свой ресурс около 50% мощностей ТЭС и ГЭС, а к 2020 г. эта цифра может вырасти до 70%. Поэтому в Энергетической стратегии ОАО «РЖД» поставлена задача создания собственного сектора генерации электроэнергии и возможного участия ОАО «РЖД» в работе предприятий топливно-энергетического комплекса в качестве совладельца энергетических мощностей. На перспективу в энергодефицитных регионах планируется создание собственных генерирующих мощностей, таких как газотурбинные и газопоршневые генераторы. Реализация первого этапа проекта по созданию объектов генерации электрической и тепловой энергии для нужд компании запланирована на 2013-2016 гг. К 2016 г. планируется осуществить ввод в эксплуатацию 53 теплоэнергетических комплексов по всей стране. Их суммарная мощность составит 230 МВт.

Совместно с группой компаний «Интеррос» идет разработка технических решений по применению энергоустановок на водородных топливных элементах для эксплуатации в системе СЦБ и связи. В этом году на Московской железной дороге будет введена в эксплуатацию первая такая установка для резервного питания СЦБ. Ведется разработка специализированного самоходного подвижного состава на водородных элементах для работы в тоннелях.

Улучшение энергетических характеристик локомотивов за счет модернизации эксплуатируемых и приобретения новых с условием минимизации стоимости жизненного цикла сегодня является приоритетной задачей. Полномасштабно внедряется система автоведения поездов, что позволяет, помимо снижения трудовых ресурсов, экономить до 5% электроэнергии.

Более 2009 электровозов и почти 1400 электропоездов оборудованы микропроцессорными системами «автомашинист» с регистраторами параметров работы локомотива. На 1300 локомотивах эксплуатируемого тепловозного парка смонтирована унифицированная микропроцессорная система управления электропередачей, что позволило значительно снизить расход дизельного топлива в грузовом движении.

Еще один путь снижения расхода дизельного топлива - внедрение системы подогрева дизелей тепловозов. Эксплуатация 10 маневровых тепловозов, оборудованных такой системой, с учетом их загрузки подтвердила реальную возможность экономии до 20% топлива. С текущего года внедрение этой системы начато в массовом порядке.

Пример реализации прорывной технологии - создание совместно со специалистами аэрокосмического комплекса первого в мире магистрального газотурбовоза мощностью 8300 кВт, работающего на сжиженном природном газе. Проведены испытания маневровых локомотивов с использованием нового вида топлива - биодизеля. Получены интересные результаты.

В настоящее время после довольно продолжительного периода стагнации в транспортном машиностроении производители железнодорожной техники начинают применять передовые ресурсосберегающие технологии мирового уровня. Этому способствует последовательное ужесточение требований ОАО «РЖД» к качеству и эксплуатационным характеристикам новой техники, развитие отечественного рынка.

В технические требования к перспективному тяговому подвижному составу включены показатели, характеризующие его готовность и энергоэффективность в увязке с величиной текущих затрат на эксплуатацию. Практическую реализацию новой концепции взаимоотношений с производителем можно показать на примере создания грузового электровоза постоянного тока 2ЭС6, спроектированного и изготовленного Уральским заводом железнодорожного машиностроения.

Практически весь тепловозный парк железных дорог США оборудован дизелями с электронной системой впрыска. У нас этой системой, снижающей потребление дизельного топлива до 3%, оборудован пока только один тепловоз. Вместе с тем при использовании системы на Российских железных дорогах экономия могла бы составить более 80 тыс. т дизельного топлива в год.

В целом реализация технических решений на новых локомотивах позволяет повысить их производительность на 8-10%, что крайне важно в условиях растущих объемов перевозок грузов и пассажиров, темпы прироста которых к 2014 г. составят 20%. При этом рост потребления энергоресурсов прогнозируется на уровне 10%.

Решающим фактором в повышении конкурентоспособности компании является опережающий рост производительности труда в условиях складывающегося дефицита трудовых ресурсов. Только в ближайшие три года численность трудоспособного населения России может уменьшиться на 2, 5 млн. человек. Уже сегодня имеются признаки жесткой конкуренции между отраслями за высококвалифицированные кадры. Особенно это проявляется в крупных промышленных центрах.

Одним из важнейших факторов повышения эффективности использования трудовых ресурсов в компании является повышение производительности труда в хозяйствах за счет автоматизации и механизации трудоемких процессов, сокращения вспомогательного персонала при внедрении инновационных технологий.

Приоритетная задача - реализация комплексного инновационного проекта - переход на управление поездом «в одно лицо» в пассажирском движении. Значительный эффект дает изменение подходов к системе планирования, нормирования и контроля наличия тяговых ресурсов по поездоучасткам вне зависимости от границ железных дорог. В рамках комплексного проекта оптимизация управления перевозками на основе экономических критериев на полигоне Рыбное-Челябинск в 2011 г. получены конкретные результаты. С начала эксплуатации показана высокая эффективность внедренных технологий, обеспечивающих возможность сокращения до 10% локомотивных бригад. Уже сегодня экономический эффект составляет почти 300 млн. руб. Комплексная оптимизация процессов управления на полигоне позволит обеспечить годовую экономию в размере 550 млн. руб.

В путевом хозяйстве приоритетное направление роста производительности труда и снижения удельных расходов на текущее содержание пути - внедрение высокопроизводительных комплексов путевых машин. Ключевой фактор повышения эффективности их использования - четкое планирование и проведение работ, оптимальная организация обслуживания и ремонта, в том числе сервисного, что позволяет на 30% поднять производительность труда, на четверть сократить простой машин в ремонте, внедрить агрегатно-узловой метод их ремонта, сократить номенклатуру и количество необходимых запасных частей.

В вагоноремонтном комплексе внедрение инновационных технологий кардинально меняет ситуацию. Так, с вводом в эксплуатацию вагоноколесных мастерских в депо Свердловск-Сортировочный мощностью 25 тыс. колесных пар в год себестоимость капитального ремонта колесной пары снижена на 5% при трехкратном росте производительности труда.

Еще один пример - вагоноремонтное депо Магнитогорск, где для наиболее трудоемких операций ремонтного процесса разработаны современные системы механизации и автоматизации. Это позволит повысить производительность труда на 28% и сократить персонал на 90 человек. Проект является базовым для комплексного технологического перевооружения, вагоноремонтного комплекса, своего рода «точкой роста» в инновационной политике компании.

Принципиальное снижение материалоемкости работ достигается за счет применения модульных малообслуживаемых конструкций приобретаемой компанией техники, новых износостойких материалов. Так, в 2011 г. в Санкт-Петербурге на базе завода имени «газеты «Комсомольская правда» создано совместное предприятие по разработке и производству новых полимеров для ОАО «РЖД». В рамках некоммерческого партнерства «Объединение производителей железнодорожной техники», в которое сегодня входят более 70 крупнейших предприятий, проводится целенаправленная политика внедрения передовых ресурсосберегающих технологий мирового уровня. Можно отметить, к примеру, переход ЗАО «Трансмашхолдинг» на использование в своей продукции необслуживаемой долговечной светотехники нового поколения, изготавливаемой с использованием нанотехнологий. Ведется освоение принципиально новых высокопрочных и легких материалов. Направление данных работ полностью совпадает с интересами Российской государственной корпорации нанотехнологий.

Реализация концепции ресурсосбережения в ОАО «РЖД» требует глубокой переработки нормативной базы компании - в части оптимизации существующих технологий, нормирования расходов, разработки технических требований на перспективную технику и взаимоотношений с ее производителями. Такая работа в последнее время значительно активизирована.