В соответствие с Федеральным Законом "О техническом регулировании" стандарт - документ, в котором в целях добровольного многократного использования устанавливаются характеристики продукции, правила осуществления и характеристики процессов производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнения работ или оказания услуг.

Стандарт также может содержать требования к терминологии, символике, упаковке, маркировке или этикеткам и правилам их нанесения. Стандартизация - деятельность по установлению правил и характеристик в целях их добровольного многократного использования, направленная на достижение упорядоченности в сферах производства и обращения продукции и повышения конкурентоспособности продукции, работ и услуг.

Стандартизация осуществляется в целях:

• повышения уровня безопасности жизни и здоровья граждан, имущества физических или юридических лиц, государственного или муниципального имущества, экологической безопасности, безопасности жизни или здоровья животных и растений и содействия соблюдению требований технических регламентов;

• повышения уровня безопасности объектов с учетом риска возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера;

• обеспечения научно-технического прогресса;

• повышения конкурентоспособности продукции, работ, услуг;

• рационального использования ресурсов;

• технической и информационной совместимости;

• сопоставимости результатов исследований (испытаний) и измерений, технических и экономико-статистических данных;

• взаимозаменяемости продукции.

Стандартизация осуществляется в соответствии с принципами:

• добровольного применения стандартов;

• максимального учета при разработке стандартов законных интересов заинтересованных лиц;

• применения международного стандарта как основы разработки национального стандарта, за исключением случаев, если такое применение признано невозможным вследствие несоответствия требований международных стандартов климатическим и географическим особенности Российской Федерации, техническим и (или) технологическим особенностям или по иным основаниям либо Российская Федерация в соответствии с установленными процедурами выступала против принятия международного стандарта или отдельного его положения;

• недопустимости создания препятствий производству и обращению продукции, выполнению работ и оказанию услуг в большей степени, чем это минимально необходимо для выполнения целей стандартизации;

• недопустимости установления таких стандартов, которые противоречат техническим регламентам;

• обеспечения условий для единообразного применения стандартов.

Национальные стандарты утверждает национальный орган Российской Федерации по стандартизации, определяемый Правительством Российской Федерации. Этим органом является Федеральное Агентство по Техническому регулированию и Метрологии. Этот же орган принимает программу разработки национальных стандартов, организует экспертизу проектов, учет, публикацию и распространение национальных стандартов, создает технические комитеты по стандартизации и координирует их деятельность. Разработчиком национального стандарта может быть любое лицо, но утверждается он по представлению технических комитетов Национальным органом по стандартизации.

Таковы цели, задачи работы по стандартизации в России. Наиболее важными, определяющими положениями являются добровольность применения и цель повышения уровня безопасности жизни и здоровья граждан, имущества, экологической безопасности, безопасности, жизни или здоровья животных и растений и содействия соблюдению требований технических регламентов. Таким образом, деятельность в области стандартизации призвана способствовать упорядочению и развитию экономической деятельности в стране.

Любопытно проследить положение дел по стандартизации в такой молодой области как нетрадиционная возобновляемая энергетика.

Понимание ограниченности запасов ископаемых энергоресурсов, известное по предварительным оценкам, но болезненно осмысленное человечеством после энергетического кризиса 70-х годов, привело к повышению интереса к возобновляемым источникам энергии. Обострение экологических проблем в последние годы также способствовали развитию возобновляемой энергетики, поскольку по воздействию на окружающую среду возобновляемые источники энергии имеют неоспоримое преимущество перед традиционными. В настоящее время, несмотря на определенные проблемы, во многих европейских странах возобновляемая энергетика сформировалась, пользуется поддержкой правительств и имеет прогнозируемые перспективы развития. Например, за последние 17 лет суммарная мощность ветроэнергоустановок (ВЭУ) в мире возросла с 1079 МВт в 1985 г. до 31128 МВт в 2002 г., причем в последние годы лидирующее положение в этой отрасли прочно заняла Германия, общая установленная мощность ВЭУ в которой в 2002 году составила 12,0 ГВт. На начало 2003 года в Германии было установлено 50% ВЭУ Европы.

Ветроэнергетика Германии вырабатывает электроэнергии почти 3,5% от общего энергопотребления. Через несколько дней после подведения итогов за 2001 год, в печати было опубликовано, что германское правительство провозгласило амбициозный план увеличения доли ветроэнергетики в производстве электроэнергии, по крайней мере, до 25% к 2025 году. Подобная стратегия развития имеет место и в других странах Европы, занимающих лидирующее положение в области использования возобновляемых источников энергии.

В России наиболее развиты такие направления нетрадиционной энергетики как ветроэнергетика, геотермальная энергетика, использование биомассы, солнечные тепловые и фотовольтаические системы. По последним данным доля возобновляемых источников энергии в производстве электроэнергии в России составляет 0,24%.

К сожалению, существует много препятствий разного характера развитию указанных направлений, возможных, в частности, из-за отсутствия надлежащей государственной поддержки. Достаточно отметить, что до настоящего времени не принят закон о нетрадиционной энергетике (в настоящее время РАО ЭС России разработан второй проект закона о нетрадиционной энергетике, сроки обсуждения и принятия которого неизвестны). Еще в 1993 году реально были оценены на общественно значимом уровне неотложные потребности России в развитии нетрадиционной энергетики, и в эти годы была принята первая программа по созданию в стране системы стандартов по нетрадиционной энергетике.

Программа не была выполнена полностью, но за последующие годы в России были приняты 8 стандартов по нетрадиционной энергетике:

 - ГОСТ Р 51990-2002. Нетрадиционная энергетика. Ветроэнергетика. Установки ветроэнергетические. Классификация.

 - ГОСТ Р 51991-2002. Нетрадиционная энергетика. Установки ветроэнергетические. Общие технические требования.

 - ГОСТ Р 51596-2000. Нетрадиционная энергетика. Солнечная энергетика. Коллекторы солнечные. Методы испытаний.

 - ГОСТ Р 51594- 2000. Нетрадиционная энергетика. Солнечная энергетика. Термины и определения.

 - ГОСТ Р 51595-2000. Нетрадиционная энергетика. Солнечная энергетика. Коллекторы солнечные. Общие технические условия.

 - ГОСТ Р 51597- 2000. Нетрадиционная энергетика. Модули солнечные фотоэлектрические. Типы и основные параметры.

 - ГОСТ Р 51237-98. Нетрадиционная энергетика. Ветроэнергетика. Термины и определения.

 - ГОСТ Р 51238-98. Нетрадиционная энергетика. Гидроэнергетика малая. Термины и определения.

Как видно из этого перечня, первичными, основополагающими являются так называемые стандарты взаимопонимания - стандарты по терминам и определениям. Они призваны исключить дублирование и разночтение одних и тех же и близких по значению терминов, которое неизбежно имеет место в новых быстро развивающихся областях человеческой деятельности. Отсутствие терминологической определенности остро осознается специалистами, которые, пытаясь избежать недопонимания, вынуждены начальные страницы своих статей и книг посвящать определению основных понятий, используемых в работах. Работа по созданию стандартов терминов и определений в настоящее время продолжается - в 2006 году авторами был разработан и представлен в Ростехрегулирование проект стандарта "Нетрадиционные технологии. Энергетика биоотходов. Термины и определения".

В проект стандарта, прежде всего, введены общие термины, такие как: биомасса, биоконверсия, биоотходы, биотопливо и другие. Затем следуют разделы, посвященные получению биотоплива: метана метановым брожением и этанола спиртовым брожением биоотходов. Этот проект является попыткой создать первый в нашей стране стандарт по биотехнологии. В дальнейшем в обеспечение Киотского Протокола, согласно закону №128- ФЗ от 4 ноября 2004 года "О ратификации Киотского Протокола к Рамочной Конвенции ООН об изменении климата" Федеральным Агентством по техническому регулированию и метрологии планируется разработка нескольких стандартов по возобновляемым источникам энергии в 2007-2009 годах.

Разработка этих стандартов будет способствовать дальнейшему развитию биотехнологий, созданных для переработки биоотходов в экологически чистое топливо, тепловую и электрическую энергию и производству высокорентабельных установок, работающих в любой климатической зоне России, в любом удаленном от центрального энергоснабжения населенном пункте.

Согласно общепринятому в настоящее время определению возобновляемых источников энергии - "Возобновляемые (не истощаемые) источники энергии (ВИЭ) - источники энергии, образующиеся на основе постоянно существующих или периодически возникающих процессов в природе, а также жизненном цикле растительного и животного мира и жизнедеятельности человеческого общества - отходы производства и потребления являются возобновляемыми источниками энергии. И начиная с 2001 года под рубрикой "Ресурсосбережение" было принято несколько стандартов:

 - ГОСТ 30773-2001: Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Этапы технологического цикла. Основные положения.

 - ГОСТ Р 52104-2003: Ресурсосбережение. Термины и определения.

 - ГОСТ Р 52105-2003: Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Классификация и методы переработки ртутьсодержащих отходов. Основные положения.

 - ГОСТ Р 52106-2003: Ресурсосбережение. Общие положения.

 - ГОСТ Р 52107-2003: Ресурсосбережение. Классификация и определение показателей.

 - ГОСТ Р 52108-2003: Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Основные положения.

Эти стандарты ресурсосбережения устанавливают, в частности, общие правила обращения с отходами, направленные на определение как основных опасных, так и ресурсных (материальных и энергетических) характеристик отходов с целью снижения их реальной или потенциальной опасности для людей и окружающей среды и их повторного вовлечения в промышленное производство. Таким образом, эти стандарты тоже способствуют развитию возобновляемой энергетики нашей страны. Итак, можно утверждать, что в России происходит создание системы стандартов в области нетрадиционной энергетики, но, оно, очевидно, находится на начальном этапе. В этих условиях особенно полезен опыт стран, достигших известных успехов в развитии нетрадиционной энергетики, который необходимо учитывать. Показательным является следующий пример.

Особая роль в энергетике будущего специалистами отводится солнечной энергетике. Уже к концу этого столетия новые принципы преобразования солнечной энергии и новые технологии могут обеспечить 60-90 % преобразованной солнечной энергии в производстве энергии в целом. Интересные и многообещающие исследования технологий этого направления нетрадиционной энергетики ведутся в нашей стране. Однако за последние 15 лет фотовольтаическая промышленность сделала колоссальный рывок в Германии. Поэтому представляет интерес проследить влияние стандартов и других нормативных документов на развитие в этой стране производства фотовольтаических систем.

Сегодня Германия является лидером по темпам развития включенных в сеть фотовольтаических (ФВ) систем. Так, число ФВ систем, подключенных в сеть в 2004 году, составило 100 % по сравнению с 2003 годом. В таблице 1 представлено развитие немецкого рынка ФВ систем, выделяя встроенные фотовольтаические (ВФВ) системы.

В последней строке таблице представлены ВФВ установки, представляющие собой такие модули, при использовании которых не занимаются отдельные площади и которые рассматриваются как основные среди ФВ систем, как в Германии, так и в ряде других развитых стран. Как видно из таблицы, между тремя направлениями использования ФВ систем - установленными на крыше и на земле и ВФВ наблюдается существенная разница. Установленные на крыше составляют 70% от общего количества, в то время как ВФВ системы составляют всего %. Внедрение ВФВ систем идет очень медленно.

Была проведена экспертная оценка систем в отношении экономических показателей, технологии, состояния рынка. По сравнению с обычными системами, располагаемыми на крышах, ВФВ системы выполняют двойную функцию - они выполняют роль кровли или части фасада и солнечного элемента одновременно. И оказалось, что именно в этом заключается один из основных моментов, тормозящих распространение этих систем. Причина кроется в том, что в зависимости от используемых технологий компании-производители выпускают модули-преобразователи солнечной энергии различных размеров.

Более того, эти модули не совпадали с размерами элементов строительных конструкций, что приводило к затруднениям при замене вышедшего из строя модуля. В этом заключается отличие подхода к производству фотовольтаических элементов, от принципов в строительной промышленности, где все основные элементы строительных конструкций имеют стандартные размеры. Это является свидетельством недостаточной зрелости ФВ промышленности. Для дальнейшего увеличения количества установленных модулей необходимо, чтобы модули выпускались одного размера и совпадали бы со стандартами тех областей промышленности, которые могут быть потребителями ФВ систем. Данный пример ярко иллюстрирует вклад стандартизации в развитие производства и её эффективного применения в качестве производственного инструмента.

Пользуясь известной систематизацией Питера Свенна для стандартов, можно заключить, что в производстве ФВ элементов в Германии отсутствуют "стандарты на совместимость и интерфейс, связанные с внешними сетевыми факторами, обеспечивающими легкий доступ на рынок для совместимой продукции и подсоединение к существующей сети (под "сетью" подразумевается структура взаимодействующих элементов, решающих конкретные задачи [6]). Такие стандарты обеспечивают консолидирование рынков и способствуют развитию критической массы продукции.

Непростым является вопрос о том, как подобные ограничения стандартизации скажутся на конкуренции и инновации производства, но суть заключается в том, что установление каких-либо ограничений на инновацию вызывает изменение траектории разработки продукции в направлении, учитывающем предпочтительные интересы потребителей. Итак, для успешного развития прогрессивных встроенных солнечных модулей в Германии, по-видимому, полезно было бы ввести стандарты, сокращающие многообразие (по крайней мере, по геометрическим размерам) выпускаемых ВФВ систем, что привело бы к сокращению количества различных предложений по продукции, однако укрепило бы рынок. (Справедливости ради, следует заметить, что рассмотренная причина медленного внедрения ВФВ систем не является единственной. Авторы исследования отмечали также неадекватность закупочных цен электроэнергии, произведенной ВФВС).

Рассматривая вопросы, связанные с производством фотовольтаических ячеек и стандартизацией, нельзя не коснуться главной цели технических регламентов, стандартов и других нормативных документов - обеспечения экологической безопасности и безопасности здоровья людей. Экологическое воздействие ФВ производства зависит от типа производимой ячейки. ФВ ячейки из кристаллического кремния составляют 70% от общего производства, и оно является самым безопасным. ФВ кремневый модуль, состоящий из кремния и стекла, не содержит вредных веществ. Но при его производстве используются такие вещества, как свинец, фторная и азотная кислоты, а также некоторые токсичные газы. Правила обращения с этими вредными веществами известны и, в принципе, при их соблюдении угроза для здоровья людей и окружающей среды здесь не больше, чем на других подобных предприятиях. (Нельзя не отметить, что в России разработана бесхлорная технология производства солнечного поликремния, которая характеризуется повышением экологической безопасности процесса и его относительной дешевизной).

ФВ ячейки из кадмия-теллура представляют большую опасность при производстве и переработке после того, как отслужат срок. Кадмий является чрезвычайно ядовитым элементом, даже при низких концентрациях он может вызвать сильное отравление или смерть. Важно отметить, что кадмий не получают специально для фотовольтаического производства, он является побочным продуктом - отходом при добыче цинка. Это означает, что его все равно бы использовали или избавились от него каким-то способом, т.е. он в любом случае попадает в окружающую среду (В настоящее время 98 % кадмия используется при производстве красок, пестицидов, батареек и только 1,5 - 3 % от общего количества идет в ФВ производство). Кроме того, использование кадмия в ФВ ячейках не запрещается Европейским Союзом поскольку здесь он находится в неметаллической стабильной форме CdTi и не растворим в воде.

ФВ ячейки из арсенида галлия первоначально предназначались для использования в космосе, так как они могут работать при использовании концентраторов солнечного излучения. При их производстве используются очень токсичные газы. При мегаваттном производстве потребности в этих газах измеряются тоннами, газ доставляется цистернами, что при авариях грозит катастрофическими последствиями. К счастью, потребность в таких системах с солнечными конденсаторами значительно ниже, чем в плоских модулях, что будет ограничивать производство таких ячеек.

Итак, несмотря на то, что производство ФВ ячеек не является безопасным, до сих пор их производителям удавалось избежать публичного обсуждения влияния производства на экологию. Это объясняется двумя причинами. Во-первых, ФВ производство остается относительно малым и может функционировать в значительной степени как побочный продукт других видов промышленности, во-вторых, компании, производящие ФВ модули заботятся об уменьшении вредного влияния производства на экологию и человека.

В Европейском Союзе существуют два законодательных источника, которые могли бы влиять на ФВ индустрию. Это Waste Electrical and Electronic Equipment законодательство (WEEE) и Regulation of Hasardous Substances - инструкции по работе с опасными материалами. Ни один из этих источников не регулирует деятельность в ФВ производстве. Но, как уже упоминалось, многие производители ФВ ячеек сами разрабатывают программы безопасного производства и утилизации модулей, уменьшая, таким образом, риск законодательной неопределенности и обеспечивая себе поддержку общественности.

Можно заключить, что в законодательном регулировании производства ФВ продукции - отрасли относительно новой - даже в лидирующей Германии существуют определенные проблемы. Это недостаток стандартов на продукцию ФВ элементов. Отсутствие специальных нормативных документов и законов о порядке производства, эксплуатации и утилизации ФВ модулей, объясняемое относительно малым объемом производства. В этой области производства правовое регулирование, по крайней мере, в Европейском Союзе осуществляется в недостаточной мере.

Приведенные примеры показывают наличие проблем и недоработок в стандартизации в области нетрадиционной энергетики даже в странах, занимающих лидирующее положение в мире в этой области и то положительное воздействие, которое может оказать развитию этой отрасли квалифицированная разработка, утверждение и добровольное принятие производителями необходимых стандартов.

Андреенко Т.И., Рустамов Н.А.

Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, Москва, Россия

Плущевский М.Б.

Академия проблем качества, Москва, Россия