Бизнес-Пресса Бизнес-Пресса
Бизнес-Пресса Бизнес-Пресса
ПОИСК:      

Контакты
Подписка
Реклама
Архив
География распространения
География распространения журнала "Строительство и Городское Хозяйство Сибири"
Новосибирк
Барнаул
Кемерово
Красноярск
Новокузнецк
Омск
Томск

ПАРТНЕРЫ



Проблемы энергосбережения

Побудительные мотивы энергосбережения

Главным побудительным мотивом к энергосбережению является, несомненно, истощаемость запасов органического топлива. Оценки показывают, что при уровне добычи 90-х годов мировых запасов угля хватит на 1500 лет, нефти — на 250 и газа — на 120 лет. Другой подход, учитывающий ископаемые с приемлемой стоимостью извлечения, дает иные, но того же порядка, цифры: для угля — 600 лет, нефти — 150 лет, газа — 300 лет. В России сосредоточено 20 % мировых запасов органического топлива при численности населения всего 2,3 % от мировой. Но по недавним официальным сообщениям доказанных запасов газа хватит на 80 лет, а нефти — всего на 20. Несмотря на явное преимущество России и стран с большими запасами натурального топлива над другими регионами, проблема ограниченности энергоресурсов является глобальной и затрагивает абсолютно все государства. Как следствие, в будущем ожидается непрерывный рост цен на нефть и газ. Путь решения указанной проблемы состоит в проведении жесткой политики энергосбережения и в использовании альтернативных источников энергии, прежде всего, возобновляемых, а также ядерного топлива. Под возобновляемыми источниками энергии (ВИЭ) подразумеваются биомасса, солнечная энергетика, ветроэнергетика, геотермальная энергия, энергия малых водотоков, океан. Крупная гидроэнергетика обычно рассматривается отдельно, хотя тоже относится к ВИЭ.

 На сегодня потенциал ВИЭ составляет 20 млрд т у. т. (тонн условного топлива)/год, что в 2 раза больше годовой добычи органического топлива в мире. Для России технический потенциал ВИЭ равен 4,6 млрд т у. т./год, а это в 5 раз больше общего энергопотребления. Однако вклад ВИЭ в мировую энергетику пока пренебрежимо мал — всего 0,7 %. Прогнозы на 2020 г. таковы — 8–12 % по максимальному сценарию и 3–4% по минимальному варианту. Причем доминирующая роль отводится биомассе (почти половина в структуре ВИЭ).

Другой мотив к энергосбережению связан с вопросами энергетической безопасности, которая характеризуется способностью ТЭК (топливно-энергетического комплекса) удовлетворять спрос на энергоносители и устойчивостью ТЭК к различного рода негативным воздействиям. Очевидно, при возможном дефиците энергии одной из важнейших составляющих энергетической безопасности является эффективное использование энергоресурсов. До 50 % доходов от экспорта Россия имеет благодаря продаже за рубеж газа и нефти. В этом смысле экономика России является сильно зависимой от спроса и тарифов на энергоносители. Противоположная ситуация для энергодефицитных стран. Так, Европейский союз (ЕС) импортирует из России до 40 % природного газа. Поэтому энергобезопасность ЕС зависит от экономики России, в первую очередь от уровня добычи энергоресурсов и уровня энергопотребления, следовательно, и от состояния энергосбережения.

Экология — следующий фактор, побуждающий к снижению потребления органического топлива. В большинстве стран установлены жесткие нормативы на выбросы вредных веществ, образующихся при сжигании органического топлива. Прежде всего это пыль, окислы азота, серы и углерода. Особая ситуация складывается с углекислым газом, который относится к парниковым газам. Согласно Киотскому протоколу, к которому присоединилось уже достаточное количество государств, каждый участник должен ограничить среднегодовой выброс парниковых газов в расчетный период 2008–2012 гг. уровнем выбросов 1990 г. В связи с этим появился экономический стимул, поскольку в рамках протокола возможна торговля квотами на выбросы СО2. Россия находится в выгодном положении, так как по прогнозам даже к 2020 г. уровень выбросов СО2 будет ниже, чем в 1990 г. (благодаря резкому спаду производства в девяностые годы). С другой стороны, такой запас не является стимулом к снижению потребления органического топлива и развитию альтернативных источников энергии.

Но главной причиной необходимости коренного пересмотра отношения к энергосбережению в России является чрезмерно высокая энергоемкость ВВП, которая делает национальную экономику неэффективной и ставит под сомнение реализацию высоких темпов роста ВВП, запланированных до 2020 г. В 2000 г. энергоемкость ВВП России в 3,2 раза была выше по сравнению с аналогичным показателем ЕС, в 2,2 раза — США и 3,6 раза — Японии. Еще большие различия наблюдаются по отраслям промышленности. Доля энергозатрат в стоимости промышленной продукции России составляет 18 % (против 3–10 % в советское время). А в химии и нефтехимии — 40–45 % и даже 70 % на отдельных предприятиях. Это означает неконкурентоспособность отечественных товаров как на мировом, так и внутреннем рынках, что приводит к засилью импорта и, как следствие, просто к остановке местных предприятий за ненадобностью их продукции. Другое очень опасное последствие связано с резким сокращением инвестиций — зачем вкладывать средства в то, что не приносит прибыли.

Развитие энергетики и эффективность использования энергоресурсов определяются «Энергетической стратегией России на период до 2020 г.», принятой в 2000 г. Прогнозы основаны на двух сценариях развития экономики страны — оптимистическом и пессимистическом (умеренном). Первый сценарий предполагает 5 % рост ВВП в год (или в 2,6 раза к 2020 г.), а второй — 3,5 % (двукратный рост). В уточненной редакции «Стратегии от 28.08.2003 г.» предполагаются еще более высокие темпы роста — 3,3 раза и 2,3 соответственно (или, в среднем, 6 % и 4,2 % в год). Понятно, что ускоренные темпы развития экономики являются необходимым условием для того, чтобы приблизиться к высокому уровню жизни развитых стран. Количественно этот уровень характеризуется таким параметром, как объем валового внутреннего продукта на душу населения. (Рис.1). Здесь отличие России от ЕС достигает 3 раз (7,5 тыс. $/чел. против 21,9).

Сегодня Россия находится среди лидеров по экономическому росту. В 2004 г. прирост ВВП составил 7,1 %. Для сравнения: среднемировой — 3,7 %, в США — 4,5 %, в ЕС — 2,5 %, в Китае — 8,5 %. Но столь высокий показатель в Российской Федерации — временный и обусловлен благоприятными обстоятельствами. В ближайшем будущем ожидается его снижение до уровня в диапазоне 6–3 %. Неопределенность весьма велика. Анализ Мирового энергетического агентства и других экспертов сводится к наиболее вероятной цифре — около 3 %, т.е. увеличение ВВП к 2020 г. всего в 1,9 раза. А это означает, что разрыв по экономическим показателям и уровню жизни между Россией и развитыми странами к 2020 г. останется по-прежнему значительным. И одна из главных причин невозможности быстрого роста экономики, как уже отмечалось, связана с высокой энергоемкостью ВВП и невозможностью резкого ее снижения. В соответствии с «Энергетической стратегией» необходимым условием поддержания заданных темпов экономического развития страны является снижение энергоемкости экономики в 2,2 раза в оптимистическом варианте и 1,8 раза — в пессимистическом. По оценкам ИСЭМ СО РАН, этот показатель навряд ли превысит значение 1,7, а Мировое энергетическое агентство вообще дает низкую цифру — 1,4. Из последнего следует, что к 2020 г. огромные различия по энергоемкости между РФ и развитыми странами останутся почти неизменными.

Высокая энергоемкость — проблема национальной экономики

Разумеется, есть объективные предпосылки, от которых никуда не уйти — суровый климат, большие расстояния, труднодоступность многих месторождений. Но имеются и другие факторы. Очень высокая доля энергоемких отраслей в промышленности и очень малая — наукоемких и высокотехнологичных отраслей; энергорасточительные технологии как при производстве, так и потреблении энергии; отсутствие экономических стимулов для внедрения энергоэффективных технологий и мероприятий, в частности, из-за низких цен на топливо, особенно газ; слабый учет потребления энергоресурсов; неэффективные режимы и почти полное отсутствие систем регулирования энергопотребления. Для наглядности несколько показательных примеров. Перерасход топлива для теплоснабжения достигает 30 % из-за несовершенства котельных и тепловых станций. КПД ТЭС с паровыми турбинами составляет 35 % (а небольших станций — даже 25 %) , в то время как в мире активно внедряются парогазовые установки (ПГУ) с КПД 50–60 %! Что касается цен на топливо, то здесь два отрицательных момента. Во-первых, низкие внутренние цены: на нефть — 72 % от экспортной цены, на уголь — 57 %, а на газ даже 20 %! Во-вторых, ненормальное соотношение цен между разными энергоносителями — газ стоит в 2 раза дешевле угля (16,6 $/т у. т. против 30,3 $/т у. т. в 2001 г.), а должно быть наоборот, поскольку газ — гораздо более ценное сырье. Отсюда, как следствие, полное отсутствие стимулов для развития угольных технологий и также ненормальное соотношение по использованию газа и угля в энергетике. При производстве электричества в России доля газа составляет 42,6 %, а угля — всего 20,1 %. В то время как в ЕС — 17,5 % и 27,4 %, а в США — 19% и 50 %. В целом же в энергетике России доля газа еще больше — 60–64 %.

Согласно «Энергетической стратегии» снижение энергоемкости ВВП будет достигаться двумя путями — на две трети за счет структурной перестройки экономики (увеличение доли наукоемких и малоэнергоемких производств, а также сферы услуг) и на треть за счет технологического и организационного энергосбережения. Вот здесь мы и подошли к центральному пункту данной статьи — принципиальной роли энергосбережения в национальной экономике. Энергосбережение из разряда желаемых мероприятий переходит в разряд необходимого условия, только при выполнении которого возможны высокие темпы развития экономики РФ. А в недавней аналитической заметке европейских специалистов («Теплоэнергетика», № 7, 2004) в заголовок вынесены даже такие слова: Энергетическая стратегия России — определяющая роль энергосбережения. При этом отмечено, что Европа также сильно заинтересована в снижении энергоемкости ВВП России, поскольку поставки газа в ЕС определяются разницей между добычей и внутренним потреблением газа. А последний фактор существенно зависит от энергоэффективности экономики.

[pageBreak]
Экспертные оценки показывают, что Россия обладает гигантским потенциалом энергосбережения — более 40 % от общего энергопотребления (400–500 млн т у. т. в год). Одна треть потенциала сосредоточена в отраслях ТЭК, другая треть — в промышленности и стройиндустрии, и четверть — в ЖКХ. Чрезвычайно важно подчеркнуть, что реализация указанного потенциала сопряжена с существенными затратами и не ограничивается простыми мероприятиями типа «Уходя, гасите свет», хотя они тоже обязательны. По данным из «Энергетической стратегии», 20 % потенциала энергосбережения можно реализовать при затратах до 15 $/т у. т., что сопоставимо с ценой топлива. Самые дорогие мероприятия обойдутся в сумму более 60 $/т у. т. (15 % потенциала энергосбережения). Основная часть мероприятий потребует затрат от 15 до 60 $/т у. т. Таким образом, необходимы значительные целевые инвестиции, поскольку энергосбережение — это удел богатых.

За последние годы выпущен целый ряд документов федерального уровня, регламентирующих деятельность в области энергосбережения. Наиболее важные из них следующие: Федеральный закон «Об энергосбережении» (1996 г.), Федеральная целевая программа «Энергосбережение России» (1998 г.), «Энергетическая стратегия России на период до 2020 г.» (2000 г.), Федеральная программа «Энергоэффективная экономика на период 2002–2005 гг. и на перспективу до 2010 г.» (2001). Перечисленными документами предусмотрены, в частности, меры по созданию региональных законов об энергосбережении, а также региональных и отраслевых программ энергосбережения, по установке приборов учета энергоресурсов, по энергоаудиту, по стимулированию энергосберегающих мероприятий. Последнее означает, что предприятиям предоставлено право оставлять в своем распоряжении сэкономленные средства на срок окупаемости мероприятия плюс один год. Еще один механизм реализации энергосберегающей политики заключается в создании демонстрационных зон (ДЗ) высокой энергоэффективности в рамках Международного проекта Европейской экономической комиссии ООН «Энергетическая эффективность — 2000». Этот проект был запущен при поддержке Миннауки и Минтопэнерго РФ с участием Ассоциации российских демзон РУСДЕМ. За указанный период времени действительно во многих отраслях и регионах были приняты локальные законы и программы по энергосбережению, осуществлялись разнообразные энергосберегающие мероприятия, создавались фонды и советы разных уровней, образованы сервисные и консалтинговые фирмы, налажен в определенных объемах выпуск отечественного энергосберегающего оборудования и организована поставка соответствующих импортных приборов. Тем не менее, как указано в начале статьи, экономический эффект почти не ощутим. Не очень заметно и снижение энергоемкости ВВП.

Главная причина отсутствия значительных успехов состоит в том, что по-прежнему нет никаких экономических стимулов и реальных правовых механизмов, побуждающих к энергосбережению. Нет реальной финансовой поддержки как конкретных энергоэффективных мероприятий, так и в целом программ энергосбережения. Практически все затраты возлагаются на внебюджетные фонды, т. е. на сами предприятия и ЖКХ, большинство которых и так едва сводят концы с концами. Для энергетического хозяйства характерен чрезвычайно высокий износ оборудования (более 50%), в связи с чем все средства тратятся на затыкание «дыр», но не на решение вопросов энергоэффективности и энергосбережения. Крупные энергопроизводящие организации не заинтересованы в снижении энергозатрат у потребителя — им важен сбыт. Нет тесного взаимодействия между властью, бизнесом, средствами массовой информации и населением, без чего невозможна эффективная реализация программ энергосбережения. Наконец, в России, к сожалению, отсутствуют традиции бережливости и экономии в отличие от европейцев. Правда, американцы тоже привыкли к расточительности, но они несравнимо богаче.

Заставить работать механизмы энергосбережения

Какие меры необходимо предпринять, чтобы заработали механизмы энергосбережения и повышения энергоэффективности экономики? В принципе, почти все прописано в правительственных документах и целевых программах, указанных в упомянутой статье. Надо, чтобы они выполнялись и развивались. А для этого необходимо понимание в обществе роли энергосбережения и усиление законов, регламентирующих деятельность в области энергоэффективности и энергосбережения, т. е. требуется усиление роли государства.

Коснемся кратко основных направлений технологического энергосбережения. Но прежде заметим, что наиболее общая и злободневная проблема состоит в необходимости привлечения огромных инвестиций в развитие ТЭК и энергосбережение — до 40 млрд $/год. Эти цифры несопоставимы с сегодняшними вложениями.

Целесообразно рассматривать вопросы технологического энергосбережения в силу их специфики в двух аспектах:
1. производство энергии и энергоресурсов и их транспорт;
2. потребление энергии (конечных энергоресурсов).
Что показывает мировой опыт
В традиционной энергетике с органическим топливом всегда актуальна задача повышения КПД. На газовых ТЭС наиболее перспективным направлением является применение парогазовых установок (ПГУ) с КПД до 50–60 % (в отличие от станций на паровом цикле с 35 % в лучшем случае). Типичная схема ПГУ изображена на рис. 2. Здесь же показано, за счет чего достигается высокий КПД. В России запущена всего одна современная ПГУ–450 МВт. В «Энергетической стратегии» поставлена задача увеличения доли угля в энергетике, особенно в Сибирском регионе. А это возможно при условии постепенного повышения цены на газ до величины, существенно превышающей стоимость угля, в противоположность нынешней ситуации. Но в любом случае необходимо развивать угольные технологии, хотя они весьма дорогостоящие и к тому же сопряжены с экологическими проблемами. Для решения подобных задач требуется целевая федеральная программа типа Clean Coal Technology в США. В числе перспективных технологий — энергоблоки на суперкритических параметрах, котлы с циркулирующим кипящим слоем, ПГУ со сжиганием угля под давлением, ПГУ с газификацией угля, гибридные установки с топливными элементами. Особо стоит проблема обогащения и сжигания низкокачественного угля, типа бурого, Канско-Ачинского угольного бассейна, а также глубокой переработки угля (т. е. не только сжигания, но и получения ценных химических продуктов).

 Общепризнанным подходом к повышению эффективности производства энергии является комбинированный способ — одновременное получение электрической и тепловой энергии. На Западе он носит название «когенерации» и преподносится как новое направление, хотя для российской энергетики — это уже давняя традиция. Согласно данному подходу в конденсационных электрических станциях (КЭС), производящих только электричество, следует полезно утилизировать тепло, которое выделяется при конденсации пара в конденсаторах и рассеивается в окружающей среде. А в котельных (в первую очередь паровых), где вырабатывается тепло для теплообеспечения и горячего водоснабжения, следует дополнительно генерировать электрическую энергию, например, путем замены редуктора давления пара на противодавленческую турбину. Экономия здесь огромная. Расход топлива на производство 1 кВт/час электроэнергии составляет 140–150 г у. т. (грамм условного топлива) против 335–345 г у. т. в РАО ЕЭС России. Для котельных, работающих на натуральном газе, приемлем вариант с надстройкой в виде газотурбинной установки, которая в режиме работы только газового цикла не эффективна. Таким образом, котельные естественно и просто переводятся в разряд мини-ТЭЦ. Добавим, что получение электрической энергии возможно не только на паровых и газовых турбинах, но и на так называемых гидропаровых. Они работают на горячей воде, которая вскипает в расширительных соплах и выбрасывается в виде двухфазной смеси из этих сопел, расположенных на Сегнеровом колесе. Принцип действия — чисто реактивный. Такие турбины могут применяться в котельных с водогрейными котлами, в геотермике и других системах с достаточно горячей водой (более 85°С).

Возобновляемым источникам энергии (ВИЭ) в «Энергетической стратегии» не отводится сколько-либо значимой роли — не более 1 % при производстве электроэнергии. Общемировые тенденции совсем иные. Но для удаленных районов, из которых состоит почти вся Россия, ВИЭ может быть единственным источником энергии. Например, геотермальные источники с горячей водой на Камчатке. С другой стороны, огромные запасы теплых подземных вод (низкопотенциального тепла) в России — надежный резерв для местного теплоснабжения, наиболее эффективного при использовании тепловых насосов. Особый разговор об утилизации горючих муниципальных и производственных отходов. В силу экологической актуальности эта проблема чрезвычайно важна вне зависимости от ее роли в энергетике. Основная мировая тенденция — сжигание с одновременной выработкой электрической и тепловой энергии при жестком контроле вредных выбросов. (Рис. 3). В ряде стран (Дания, Япония) термически обезвреживается до 80 % городского мусора. В России же действует всего около 5 мусоросжигательных заводов. Для наглядности: если сжигать весь бытовой мусор с одновременной выработкой тепла, то его хватит для покрытия 1/3 потребности городов в горячей воде.

[pageBreak]
Российские особенности

Особенностью отечественной теплоэнергетики является централизованная система теплоснабжения (71 %). Наряду со многими плюсами имеется немало проблем. Прежде всего большие потери тепла при его транспортировке (10–20 % и больше!). Требуется немало средств на ремонт теплотрасс и замену их на более современные. Трудно поддерживать гидравлические и тепловые режимы для очень сложной разветвленной сети трубопроводов с огромным количеством разнородных потребителей. Особенно острая проблема возникает при попытке регулировать потребление тепла у конечных потребителей, что необходимо для решения задач энергосбережения. Почти полностью отсутствует учет потребления тепла и горячей воды. Поэтому, с одной стороны, необходимо совершенствовать централизованную систему энергоснабжения, а с другой, — создавать автономные источники энергии. Последние могут быть выгодны отдельным крупным предприятиям или удаленным объектам. То же касается источников электроэнергии. Например, оценки для энергоисточников на природном газе показывают, что себестоимость собственного производства малой мощности как тепла, так и электроэнергии в 2 и более раз ниже по сравнению с существующими тарифами, но при определенных условиях. Это означает, что необходимо развивать малую энергетику, под которой подразумеваются как автономные источники, так и централизованные системы энергоснабжения малой и средней мощности.

Наиболее перспективным направлением в энергетике будущего считается водородная энергетика, базирующаяся на водороде в качестве топлива. Теплотворная способность водорода (120 МДж/кг) в 2,5 раза выше, чем у природного газа, в 3 —, чем у бензина и в 6 раз —, чем у угля. Полагается, что водород в основном будет использоваться для топливных элементов (ТЭ), представляющих собой электрохимический генератор, осуществляющий прямое преобразование химической энергии в электрическую с максимальным на сегодня КПД = 50–70 %. В высокотемпературных ТЭ дополнительно можно использовать еще и выделяющуюся тепловую энергию. Кроме высокого КПД, другим достоинством является экологическая чистота, так как единственный продукт электрохимической реакции — вода. Хотя имеется много примеров успешных приложений, преимущественно в космической и военной технике, массовое применение ТЭ ожидается лишь через 20–30 лет. Тем не менее сейчас наблюдается бум в данной области. Множество фирм и лабораторий занимаются разработкой различных типов топливных элементов, а также технологий получения и хранения водорода. В России существенный всплеск внимания к водородной энергетике вызван недавно принятой совместной программой РАН и «Норильского никеля» с ежегодным финансированием до 40 млн долларов.

Что касается тепловой энергии, то здесь с термодинамической точки зрения самый эффективный способ ее получения связан с тепловыми насосами. В тепловом насосе (ТН) за счет внешней работы происходит перенос тепла от низкопотенциального источника (с низкой температурой) к высокопотенциальному (с высокой температурой, необходимой потребителю). При подходящих режимах переданное тепло в несколько раз может превосходить затраченную энергию. Этим ТН принципиально отличаются от любого другого энергоисточника, где выделяемое тепло не превышает запасенную химическую, механическую или иную энергию. По сути тепловой насос представляет собой термотрансформатор. Поэтому он может работать и в режиме холодильной машины, так как низкопотенциальный источник охлаждается при отборе у него тепла, и в режиме комбинированного производства тепла и холода. Основными типами термотрансформаторов являются парокомпрессионные машины на фреонах и абсорбционные машины на водных растворах бромистого лития. (Рис. 4). В качестве низкопотенциальных источников тепла используются атмосферный воздух, подземное тепло, солнечная энергия, водоемы, в том числе океан, вентиляционный воздух, промышленные и коммунальные выбросы, т. е. ТН можно отнести и к возобновляемым источникам энергии.

 Энергосберегающая политика многих стран мира связана именно с использованием термотрансформаторов, поскольку они позволяют экономить до 50 % топлива. Применение их чрезвычайно многообразно — повышение эффективности ТЭС, локальные источники теплоснабжения, кондиционирование, охлаждение и нагрев промышленных продуктов. В мире работает около 40 млн тепловых насосов, в России — 140 штук суммарной мощностью 75 МВт. Для сравнения: в маленькой Швеции из 1,6 млн индивидуальных домов 0,35 млн обогреваются тепловыми насосами. Другой пример. В 2001 г. в мире произведено 15 тыс. абсорбционных машин средней и большой мощности. В России за все последние годы — лишь 6 единиц. Мировой опыт показывает, что, несмотря на очевидную выгоду, массовое внедрение теплонасосной техники реально только при наличии крупных государственных программ и выделении определенных льгот.

Описанные выше мероприятия по энергосбережению относятся к сфере производства энергии и энергоресурсов, где доля от общего потенциала энергосбережения российской экономики составляет одну треть или около 150 млн т у. т. в год. Большая часть потенциала сосредоточена у потребителя, прежде всего, в промышленности (1/3) и ЖКХ (1/4). В силу огромного многообразия объектов мы не будем делать подробный анализ, а ограничимся лишь наиболее общими соображениями и подходами. Обязательной процедурой перед выполнением энергосберегающих мероприятий является проведение квалифицированного энергоаудита данного объекта — предприятия, здания, технического комплекса. На его основе оценивается потенциал энергосбережения и определяются экономически эффективные мероприятия — как краткосрочные (быстроокупаемые), так и долгосрочные, перспективные. Непременным условием является наличие приборов учета потребления энергоресурсов, а на высшем уровне исполнения — наличие систем регулирования, например, для поддержания заданной температуры в помещении в зависимости от наружной температуры, времени суток и дня недели. Последнее мероприятие может приводить к экономии до 30%. Подавляющая часть теплопотерь в зданиях происходит через стены, окна и за счет вентиляции. Поэтому при строительстве следует строго выдерживать новые нормы по теплоизоляции, разрабатывать и применять новые материалы и утеплители. Для окон необходимо применять двойное и тройное остекление, а также теплосберегающие оптически прозрачные покрытия, которые требуют еще значительных научных проработок. Громадная проблема с вентиляцией. При преобладающей роли приточно-вытяжной системы происходят огромные теплопотери, особенно во вредных и химических производствах (до 60 %). Поэтому крайне актуален вопрос создания вентиляционных систем с рекуперацией тепла и влаги. То же касается систем кондиционирования. Особняком стоит проблема энергоэффективного индивидуального жилья (коттеджи, сельские дома). Здесь проблемы и учета (который экономически нецелесообразен для изолированных небольших объектов), и автономных энергоисточников, и увеличенных теплопотерь по сравнению с многоквартирными домами. Зато многое здесь можно решать нетрадиционными путями, в чем кроются большие и неожиданные перспективы.

Весьма значителен резерв энергосбережения в системах освещения, на которые тратится до 20 % всей производимой в мире электроэнергии. Ведется целенаправленный поиск новых энерго- и ресурсосберегающих источников света с высокой световой отдачей до 100–150 Лм/Вт и сроком службы до 10 лет. В числе наиболее перспективных разработок — светодиоды и газоразрядные лампы, в том числе индукционные безэлектродные. В частности, для уличного освещения наиболее экономичными считаются натриевые лампы.

Академический портфель по энергосбережению

Успешное выполнение программ энергосбережения определяется не только государственной поддержкой и регулированием, но и инициативами на уровне регионов, отраслей и отдельных предприятий. Российская академия наук не осталась в стороне от проблем энергоэффективности. Утвержден Совет по программе «Повышение эффективности использования учреждениями РАН энергоресурсов и сокращение расходов на эти цели», создан ряд специализированных организаций, в частности, Научно-технологический центр энергосберегающих процессов и установок ОИВТ РАН (Академэнергосервис). Выпускается журнал «Проблемы энергосбережения», издана книга «Энергосбережение в учреждениях научно-исследовательского профиля» (2001), в которой обобщен опыт РАН и даны рекомендации по энергосбережению для бюджетных организаций. Вопросы энергосбережения и энергоэффективности входят в основные направления деятельности таких академических организаций, как Объединенный институт высоких температур (ОИВТ РАН), Институт энергетических исследований (ИНЭИ РАН), Институт теплофизики (ИТ СО РАН), Институт систем энергетики (ИСЭМ СО РАН) и др. Институты РАН принимали активное участие и были головными организациями по всем основным программам, связанным с энергетикой и энергосбережением, включая «Энергетическую стратегию». Одним из наиболее крупных проектов последнего времени является уже упомянутая совместная программа РАН и «Норильского никеля» по водородной энергетике и топливным элементам.

В Сибирском отделении с 2000 г. функционирует Научно-координационный совет СО РАН по энергосбережению. Его задачи — реализация программ энергосбережения и формирование Демонстрационной зоны высокой энергоэффективности. Целевая программа СО РАН по энергосбережению, в отличие от подавляющего большинства аналогичных программ в других отраслях, имеет постоянную финансовую поддержку. Это позволяет с привлечением дополнительных внебюджетных средств разрабатывать новые энергоэффективные технологии и осуществлять энергосберегающие мероприятия. К сожалению, и здесь явно проявляются все те же известные проблемы, прежде всего, отсутствие экономических стимулов к энергосбережению в бюджетных организациях. Другая типичная проблема, характерная для инновационной деятельности в России, — трудность практической реализации научно-технических разработок, особенно при попытке массового распространения. Снова приходится говорить о крупных заделах и высоком научно-техническом потенциале, нежели о конечном результате. А заделы Сибирского отделения по разработкам в области энергосберегающих технологий действительно впечатляющие и хотелось бы некоторые из них перечислить: системы автоматизированного учета и регулирования потребления энергоресурсов; теплосчетчики и расходомеры; лаборатории энергоаудита и метрологического обеспечения; газоанализаторы и системы контроля горения; АСУ тепловых станций; каталитические генераторы тепла; плазменный поджиг; разнообразные плазмохимические технологии; системы сжигания углей ультратонкого помола и водоугольных суспензий; термические и каталитические методы переработки отходов; парокомпрессионные и абсорбционные тепловые насосы; методы глубокой переработки углей и нефтепродуктов; термические, каталитические и другие методы очистки воды и воздуха (рис. 5); вихревые и радиационные методы очистки дымовых газов; энергосберегающие источники света; теплосберегающие покрытия на стеклах; кремний для солнечной энергетики; вентиляторы-рекуператоры; аккумуляторы тепла; базальтовый утеплитель; экологическое и энергоэффективное индивидуальное домостроение; методы получения водорода для водородной энергетики и демонстрационные образцы топливных элементов; ветрогенераторы и микроГЭС; эффективные аппараты для измельчения и сушки твердых материалов, в том числе угля и древесины. Вот далеко не полный перечень.

Из всего вышесказанного следуют важные выводы:
1. Энергосбережение играет ключевую роль в снижении энергоемкости национальной экономики и существенно влияет на темпы роста ВВП.
2.  Необходимо усиление роли государства в плане реализации законов и федеральных программ по энергоэффективности и энергосбережению. Одна из главных задач — запуск механизмов стимулирования к энергосбережению.
3. Сибирское отделение РАН имеет огромный задел и определенный опыт успешной практической реализации по энергосберегающим технологиям. Поэтому институты СО РАН должны активизировать деятельность в данной области и усилить свою роль в более крупных программах регионального и национального масштаба.

4. Практическая реализация энергосберегающих технологий ничем не отличается от инновационной деятельности. Поэтому вполне возможно использовать аналогичные подходы инновационного процесса, а также опыт зарубежных стран. В связи с этим необходимо формировать крупные интеграционные проекты национального масштаба (типа мегапроектов, в том числе для Сибирского региона) и целевые приоритетные программы типа «Тепловые насосы» и «Новые угольные технологии», но также федерального уровня.

Сергей Алексеенко,
член-корреспондент РАН,
директор Института теплофизики
им. С. С. Кутателадзе СО РАН,
председатель
Научно-координационного
совета СО РАН по энергосбережению


Специализированный журнал Журнал "Продукты и прибыль"
Деловая газета Деловая газета "Бизнес в Сибири"
Специализированный журнал Журнал "Продукты и прибыль"
НОВОСТИ
11.03.2013
ПОЛИПЛАСТИК ЗапСиб при поддержке Департамента энергетики и ЖКХ г. Новосибирска проводит бесплатный информационно-технический семинар
ПОЛИПЛАСТИК ЗапСиб при поддержке Департамента энергетики и ЖКХ г. Новосибирска проводит бесплатный информационно-технический семинар на тему «Новые технические решения в строительстве и эксплуатации трубопроводов из полимерных материалов. Современные подходы к техническому нормированию в области строительства, проектирования и эксплуатации газопроводов, систем водоснабжения, теплоснабжения и водоотведения из полимерных материалов».
01.03.2013
Mashex Siberia – 2013
С 26 по 29 марта 2013 года компания «ITE Сибирская Ярмарка» проводит в новосибирском экспоцентре 15-ю международную выставку машиностроения, металлургии и металлообработки. В этом году выставка впервые пройдет под новым названием —Mashex Siberia.
09.10.2012
СибСтройЭкспо: Конструктивно о технике и строительстве
С 16 по 19 октября «ITE Сибирская Ярмарка» проводит в новосибирском экспоцентре специализированную выставку строительной и дорожной техники, оборудования, материалов и технологий «СибСтройЭкспо».
Архив новостей


Тенториум с доставкой.