Владимир Спасибо: Энергосбережение - это уже актуальноНазад
Владимир Спасибо: Энергосбережение - это уже актуально
Газ постепенно замещает нефть в мировом энергобалансе. Специалисты значительную роль в удовлетворении спроса на газ отводят России с ее большими запасами. Однако запасы - запасами, а в стране наяву дефицит газа. Поэтому необходимо увеличивать добычу и искать возможности снижения нерациональных затрат столь ценного ресурса.
Удельная доля России в мировой газовой отрасли за период 1992-2005 гг. снизилась с 30,22 до 22%. По некоторым оценкам к 2010 г. дефицит газодобычи в Российской Федерации с учетом роста внутреннего спроса и экспорта может составить 75-150 млрд куб. м. Инвестиции в газодобычу должны быть существенно увеличены, чтобы преодолеть дефицит и добиться роста добычи газа к 2015 г. до 740 млрд куб. м, а экспорта - до 290 млрд куб. м.
Весь прирост предполагается обеспечить за счет ввода в эксплуатацию новых месторождений Восточной Сибири и Дальнего Востока, шельфа северных и дальневосточных морей.
Кроме огромных затрат на увеличение газодобычи необходимы расходы на развитие технологий производства и транспортировки сжиженного природного газа. К настоящему времени на международный рынок поступает в сжиженном виде около четверти всего экспортируемого газа, при этом рынок растет стремительными темпами. В ближайшем будущем СПГ составит прямую конкуренцию трубопроводному газу.
Одновременно необходимо повышать технологическую безопасность и эффективность работы газотранспортных сетей.
При этом остается чрезвычайно актуальной проблема снижения энергопотребления - удельная энергоемкость ВВП в стране примерно в 3 раза выше, чем среднемировой показатель. Мы уступаем Индии и Китаю по этому показателю в 1,6 раза, США - в 2 раза, Японии - в 6 раз.
Огромные резервы энергосбережения имеются в пресловутом ЖКХ.
В целом по России на отопление в год расходуется 55 кг у.т./м2 площади, 19 кг - на горячее водоснабжение. В скандинавских странах на эти цели суммарно расходуется около 18 кг у.т.
А по новым нормам на экономию энергии в старых и новых домах, введенным в действие в Германии с 1 января 2002 г., строящиеся дома будут расходовать всего 7 литров печного топлива на 1 м2 площади в год против 10 литров на сегодняшний день. Это почти в 8 раз меньше российского показателя.
На отопление в жилом секторе Германии расходуется 49% энергии, 8% - на подогрев воды, 34% - на транспортные средства, 6% - на электроприборы, 2% - на приготовление пищи, 1% - на освещение.
Можно отметить, что на подогрев воды тратится почти впятеро меньше, чем на отопление. Это говорит о рациональном использовании горячей воды, если вспомнить российское соотношение и абсолютную величину расхода.
Удельная интенсивность отопления существенно снизилась в развитых странах за последние 40 лет. Например, в Германии с 300 кВт.час/м2 до 125 кВт.час/м2.. В Финляндии разработаны суперизолированные экспериментальные одноэтажные дома с удельным расходом энергии на отопление 40 кВт.час/год м2 площади. Это в 3-4 раза ниже, чем в среднем по стране.
В РФ в начале 1990 гг. планировалась в качестве основного нормативного показателя величина удельного годового расхода тепла не более 180 кВт.час/м2 , т.е. примерно в 3 раза ниже, чем на практике - многоквартирные дома в средней полосе России расходуют на отопление 350-600 кВт ч/м2, односемейные - 600-800 кВт ч/м2.
По данным Госстроя России, во всех федеральных округах средняя величина теплопотерь в инженерных системах теплоснабжения почти втрое выше нормативных. Они определяются плохой водоподготовкой, недостатками горения топлива, потерями тепла на ТЭЦ, потерями в сетях. По официальным данным, сейчас в тепловых сетях теряется до 40% тепла, вырабатываемого для нужд отопления. А по оценкам независимых экспертов, потери тепла приближаются к 60%.
Способы снижения энергопотребления в домовладениях.
Энергоэффективные проекты.
Методы включают процедуры планировочной оптимизации, пространственного расположения зданий, их формы, этажности, оптимальные функциональные и объемно-планировочные решения.
Это весьма эффективное средство сокращения нерациональных потерь может дать примерно 15% потенциальной экономии. Реализуется только на этапе проектирования и нового строительства.
Повышение термосопротивления стен, перекрытий и покрытий.
Проблема решается либо многослойными конструкциями, либо качественными однослойными.
Основным видом отечественных утеплителей являются минераловатные изделия - до 65% от общего объема производства. До 8% - стекловатные утеплители. 20% - строительные пенопласты. 3% - изделия из ячеистых бетонов.
Минеральная вата отличается невысокой стойкостью к увлажнению, склонностью к слеживаниию, разрушению. Этот недолговечный и экологически опасный материал требует замены в строительстве, прежде всего на базальтовую вату.
Точно также не отличаются долговечностью утепления из газонаполненных пластмасс. Изоляционный слой имеет склонность к оседанию и даже разрушению при знакопеременных температурных воздействиях. Приходится на протяжении периода эксплуатации здания несколько раз менять подобную теплоизоляцию. Гарантированный срок эксплуатации зарубежными производителями пенополистирола устанавливается в пределах 15-20 лет.
Рекомендуется при устройстве наружных ограждающих конструкций зданий обеспечивать легкий доступ к плитам из пенополистирола для их легкой замены.
Однослойные конструкции целесообразно выполнять из автоклавного газобетона объемной плотностью 400-500 кг/м3.
Утепление стен позволяет снизить оптимум температуры в помещении примерно на два градуса (за счет повышения температуры внутренних поверхностей стен), а также уменьшить тепловой поток через стены.
Утепление дает примерно 10% потенциальной экономии.
Локальное теплоснабжение.
Встраиваемые котельные
Крышные, встроенные или пристроенные автономные котельные являются разумным дополнением централизованного теплоснабжения и с успехом применяются для теплоснабжения и жилых, и промышленных, и гражданских зданий.
Поквартирное теплоснабжение жилых домов.
В каждой квартире устанавливается газовый котел, обеспечивающий и отопление, и горячее водоснабжение.
Поквартирное отопление обладает рядом неоспоримых преимуществ перед централизованным:
высокая энергетическая эффективность и значительное сокращение эмиссии вредных выбросов в атмосферу;
высокая регулируемость и автоматизация в соответствии с потребностями потребителя;
низкие капитальные затраты;
удобство технического обслуживания сервисными службами (на одном объекте обслуживается 100-200 однотипных сравнительно простых агрегатов);
удобство оплаты за потребленные теплоресурсы по показаниям газового счетчика.
Снижение затрат газа при поквартирном отоплении по сравнению с пристроенной котельной составляет от 35 до 40 %.
На примере жилого 33-квартирного дома в Подмосковье:
Отапливаемая площадь - 3713 м2
Тепловая нагрузка - 390 кВт.
в т. ч.: отопление - 200 кВт; ГВС - 120 кВт; + 20 % запас.
За отопительный период необходимо произвести:
195 х 24 х 207 х 0,86 = 833,134 Гкал тепла
195 - усредненная тепловая нагрузка за отопительный период, кВт/час (принята как 50% от максимальной); 24 - кол-во часов в сутках; 207 - кол-во суток отопительного периода для Москвы; 0,86 - переводной коэффициент между кВт и Гкал.
При получении тепла от централизованного источника затраты на теплоснабжение составят: 833,134 х 620 = 516522 руб. Или 139,85 руб./ м2
620 руб. - стоимость 1 Гкал.
Эксплуатационные затраты при поквартирном отоплении:
для получения 833, 134 Гкал тепла необходимо сжечь
833 134 000 : 7 960 : 0,9 = 116 295 м3 газа.
7 960 ккал - теплотворная способность 1 м3 газа. 0,9 - КПД котла
Стоимость газа по счетчику - 116 295 х 1,39 = 161650,05 руб. Или 43,54 руб./м2.
Сравнительная стоимость капитальных затрат на теплоснабжение 36-квартирного дома при разводке на стальной трубе (данные 2006 года), руб/м2:
Централизованная сеть - 1800.
Автономная котельная - 1300.
Поквартирное отопление - 900.
#61607; Использование тепловой автоматики.
В зимнее время в помещении, выходящем окнами на солнечную сторону температура может быстро повыситься на 10#61616;С. В случае повышенной ветровой нагрузки также наблюдается дефицит либо избыток тепла в том или ином помещении. Особенно много потерь в условиях температурной нестабильности (осень, весна).
Есть необходимость регулировать приток тепла в зависимости от времени суток и назначения помещения. Например, в спальных помещениях для взрослых целесообразно поддерживать относительно низкую температуру для крепкого, здорового сна. В то же время перед просыпанием помещение необходимо нагреть, чтобы со сна люди не испытывали дискомфорта.
Чтобы изменять приток тепла по сторонам многоэтажных зданий в зависимости от их положения относительно Солнца, либо от времени суток, ветровой нагрузки и т.п., требуется организации в доме автоматического теплопункта с соответствующей измерительной и исполнительной аппаратурой. И установкой терморегуляторов на отопительные приборы. При этом целесообразно размыкать внешний и внутренний контура эффективными теплообменниками. Переменный режим теплоподачи регулируется автоматикой и исполнительным клапаном внешнего контура.
Комплект аппаратуры позволяет снизить потребление тепла системой отопления на 35% за отопительный период при прочих равных условиях, обеспечить точное поддержание требуемой температуры воздуха в помещениях. Если говорить о всем комплексе энергосбережения, то экономия будет порядка 25%.
Установка радиаторных терморегуляторов перед каждым отопительным прибором обеспечивает возможность регулирования подачи теплоносителя в помещение. Установка во всем здании радиаторных терморегуляторов дает немедленное снижение потребление тепловой энергии на 20%. Введение индивидуальной оплаты позволяет дополнительно снизить потребление тепла на 10%.
Установка квартирных счетчиков тепла влечет за собой проблему их периодической поверки. Основной узел учета тепла необходимо ставить на автоматическом теплопункте. В квартирах на поверхность тепловых приборов можно ставить микропроцессорные или испарительные теплоизмерители.
При этом все здания должны быть гидравлически сбалансированы с установкой на каждом стояке балансовых клапанов.
Особенно ощутимо автоматическое регулирование теплоотдачи сказывается в зданиях с высоким уровнем теплозащиты. Связано это с тем, что при повышении уровня теплозащиты здания возрастает доля внутренних тепловыделений от бытовых электроприборов, газовых и электрических плит, процессов жизнедеятельности человека, а также доля поступлений теплоты солнечной радиации через светопрозрачные ограждения в общем тепловом балансе помещения.
Электрическое теплоснабжение может стать серьезным фактором преодоления кризиса в теплоснабжении городов. Россия - крупнейший в мире производитель электрической энергии. Можно отметить, что Норвегия полностью перешла на электроотопление. До половины потребностей в отоплении европейских стран, США обеспечивается электричеством. Вариант электроотопления может быть решен в комплексе с системой воздушного кондиционирования.
Еще один метод электроотопления - это ИК-излучатели. Наряду с упомянутым кабельным электрообогревом пола. Причем этот метод более экономичен по капитальным затратам и по обеспечению оптимальной температуры в помещении.
Система напольного отопления
Тёплый пол обладает рядом преимуществ по сравнению с другими видами отопления в жилых помещениях и претендует на место самой прогрессивной системы отопления:
-комфорт. Наиболее комфортными являются условия, когда температура плавно снижается от пола к потолку. При использовании радиаторов, а особенно конвекторов, всё получается наоборот.
-экономичность. Энергия тратится максимально экономно, так как прогревается только рабочая зона помещения (примерно 2 метра от пола).
- гигиеничность. Так как пол греется равномерно по всей площади, никаких конвекционных потоков не образуется.
Самым распространённым способом устройства напольного обогрева является "мокрый" монтаж, когда отопительные трубы заливаются бетоном.
Стоимость тёплого пола колеблется в пределах от 600-1000 руб./кв.м, в которую включена стоимость материалов и монтажных работ (без напольного покрытия).
По сравнению с традиционным радиаторным отоплением при эксплуатации системы напольного отопления расходы на топливо/энергию снижаются на 8-15 %.
Возможен вариант электроподогрева, который вдвое дешевле. Потребление электрической энергии даже меньше, поскольку имеется очень точная и быстрая реакция на изменение температуры.
Применение современного остекления в комплексе с системой принудительного воздухообмена и с рекуперацией тепла удаляемого воздуха.
Самые большие потери тепла в городских квартирах происходят из-за неплотного прилегания оконных створок к рамам. В среднем из-за неплотного прилегания в оконных рамах или дверях теряется около 50 кВт/час энергии в день. При 215 сутках отопительного периода это дает 10525 кВт.час. Или порядка 150 кВт.час/м2 в год.
Согласно СНиП 2.04.05-91 "Отопление, вентиляция и кондиционирование" норма воздухообмена для жилых помещений установлена 3 м3/м2 жилой площади. Это равносильно тому, что для квартиры с четырьмя окнами и жилой площадью около 80 м2 должно ежечасно подаваться 250 м3 воздуха. Современные окна могут обеспечить в закрытом состоянии не более 20-25% поступления свежего воздуха в силу своих высоких теплозащитных свойств, прежде всего герметичности.
Можно регулировать воздухообмен системой вентиляторов или автоматически регулируемыми отверстиями для притока воздуха, встраиваемыми в окна. Однако в зимнее время это требует большого расхода тепла на подогрев холодного воздуха. А, следовательно, установка окон теряет смысл с точки зрения снижения теплопотерь.
Можно применять принудительную приточно-вытяжную вентиляцию с системой рекуперации тепла, обеспечивающую утилизацию до 80% тепла удаляемого воздуха.
Стоимость качественных окон на среднюю квартиру оценим величиной в интервале 30-45 тыс. руб. в зависимости от региона, изготовителя.
Приточно-вытяжные системы с использованием рекуперации тепла, фильтрацией воздуха при производительности 150-200 м3/час обходятся в также в 30-45 тыс. руб.(без стоимости монтажа).
В комплексе две эти системы дают еще около 20% потенциальной экономии.
Государство могло бы реализовать рассмотренные технологии в качестве варианта высвобождения ресурсов газа для экспортных поставок.
Без расчета на стимулирующее повышение цен на энергоносители.
В Германии средневзвешенная цена на газ в 2006 г. составила $240 за тыс.м3. Прямые налоги и акциз на природный газ в его стоимости для конечного потребителя - около $90. С учетом городских и коммунальных налогов - до $120. Оставшаяся сумма порядка $130-140 - затраты на транспортировку, хранение и распределение газа внутри страны.
Высокая цена на газ была характерна для домохозяйств (порядка $500), которые потребляют от 20 до 40% всего газа. Промышленность потребляла газ по цене примерно $300
В России внутренняя цена газа в 2006 г. - $50 за тысячу кубометров. К 2011 г. внутренняя цена, как декларируется, должна достичь $120 за тысячу кубометров.
1 киловатт-час электроэнергии для населения обходится в 4,2 цента. В США - 8,4 цента. В Германии - 12 центов, в Англии - 9,8 цента. В Японии - 23 цента.
