23 Вопрос

Выделяют четыре направления энергетики: традиционная энергетика на органическом топливе (уголь, газ, нефть, нефтепродукты); гидроэнергетика; атомная энергетика; возобновляемые источники энергии (ВИЭ).

Кроме того, в энергетике пользуются следующими понятиями: большая и малая энергетика; альтернативные источники энергии; централизованная энергетика и автономные источники энергии; нетрадиционная энергетика; нетрадиционные возобновляемые источники энергии (НВИЭ).

В понятие нетрадиционная энергетика мы будем вкладывать четыре основных направления.

1. Возобновляемые источники энергии (солнечная энергия, ветровая, биомасса, геотермальная, низкопотенциальное тепло земли, воды, воздуха, гидравлическая, включая мини-ГЭС, приливы, волны). Подчеркнем, что большие ГЭС обычно не включаются в возобновляемые источники энергии.

2. Вторичные возобновляемые источники энергии (твердые бытовые отходы - ТБО, тепло промышленных и бытовых стоков, тепло и газ вентиляции).

3. Еще одно направление: нетрадиционные технологии использования невозобновляемых и возобновляемых источников энергии (водородная энергетика; микроуголь; турбины в малой энергетике; газификация и пиролиз; каталитические методы сжигания и переработки органического топлива; синтетическое топливо - диметиловый эфир, метанол, этанол, моторные топлива).

4. Следующее направление - это энергетические установки (или преобразователи), которые существуют обычно независимо от вида энергии. К таким установкам следует отнести: тепловой насос, машину Стирлинга, вихревую трубку, гидропаровую турбину и установки прямого преобразования энергии - электрохимические установки и, прежде всего, топливные элементы, фотоэлектрические преобразователи, термоэлектрические генераторы, термоэмиссионные установки, МГД-генераторы.

Водородная энергетика — развивающаяся отрасль энергетики, направление выработки и потребления энергии человечеством, основанное на использовании водорода в качестве средства для аккумулирования, транспортировки и потребления энергии людьми, транспортной инфраструктурой и различными производственными направлениями. Водород выбран как наиболее распространенный элемент на поверхности земли и в космосе, теплота сгорания водорода наиболее высока, а продуктом сгорания в кислороде является вода (которая вновь вводится в оборот водородной энергетики). Водородная энергетика относится к нетрадиционным видам энергетики.

24 ВопросПрезентация Bigaeva

25 Вопрос нет

26 Вопрос

В настоящее время энергосбережение является приоритетным направлением. Это связано с дефицитом основных энергоресурсов, возрастающей стоимостью их добычи, а также с глобальными экологическими проблемами.

Экономия энергии - это эффективное использование энергоресурсов за счет применения инновационных решений, которые осуществимы технически, обоснованы экономически, приемлемы с экологической и социальной точек зрения, не изменяют привычного образа жизни.

Технологии создания энергосберегающих систем транспортировки, распределения и потребления тепла и электроэнергии входят в перечень критических технологий Российской Федерации. Стратегическая цель энергосбережения одна и следует из его определения - этоповышение энергоэффективности во всех отраслях, во всех поселениях и в стране в целом. И задача - определить, какими мерами и насколько можно осуществить это повышение.

Например, в Дании, являющейся одним из лидеров по внедрению энергосберегающих технологий, начиная с 1970-х годов прошлого столетия, проводится огромная работа по внедрению энергоэффективности и в жилищном секторе и в промышленности. В результате Дания сейчас занимает ведущее место в мире по эффективности использовании топлива и энергии. Германия является страной, которая наиболее активно использует современные технологии энергосбережения и альтернативные источники энергии. Сегодня уже треть всей электроэнергии здесь получают от ветроустановок. По новым энергосберегающим проектам все бассейны в городе Берлине будут оснащены солнечными батареями. Частные инвесторы получат возможность разместить на крышах общественных зданий более 100 000 квадратных метров солнечных батарей и подавать полученную энергию в городскую сеть.

Доля затрат на электроэнергию в России составляет 30-40% себестоимости продукции, поэтому энергосбережение предприятий – одно из приоритетных направлений их политики. К сожалению, энергосбережение на предприятии в России, как правило, оставляет желать лучшего. На большинстве фабрик и заводов установлены высокомощные электродвигатели, расходующие до 60% больше энергии, чем это необходимо.

Энергосбережение в любой сфере сводится по существу к снижению бесполезных потерь энергии. Анализ потерь в сфере производства, распределения и потребления электроэнергии показывает, что большая часть потерь - до 90% - приходится на сферу энергопотребления, тогда как потери при передаче электроэнергии составляют лишь 9-10%.

Экономика России имеет весьма высокую удельную энергоемкость,

превышающую (в расчете по паритету покупательной способности)

вдвое аналогичный показатель в США, в 2,3 раза в целом по миру и в

3 раза — в развитых странах Европы и в Японии.

Потенциал энергосбережения экономики России оценивает-

ся в 360–430 млн т у.т. Его распределение по отраслям составляет

(млн т у.т.):

Топливно-энергетический комплекс. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120–435

Промышленность и строительство . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110–140

Транспорт. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23–30

Сельское хозяйство . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12–15

Коммунально-бытовой сектор . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95–110

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ: ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ. РЕГИОНАЛЬНЫЕ ПРОГРАММЫ

1 0

Рис. 1. Технический потенциал энергоэффективности (млн т у. т.)

Потери в электрических сетях Российской Федерации в 2007 году

составили 104,9 млрд кВтч. (10,3% от всего отпуска электроэнергии

в сети). Учитывая потери в электрических сетях промышленных пред-

приятий и жилищно-коммунального комплекса, эта цифра возрастает до

130 млрд кВтч. Общие потери ориентировочно соответствуют выработке

всех атомных электростанций страны.

ОСНОВНЫЕ БАРЬЕРЫ, ПРЕПЯТСТВУЮЩИЕ РЕАЛИЗАЦИИ

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОЙ ПОЛИТИКИ В РОССИИ

Недостаточные темпы реализации имеющегося в России значитель-

ного потенциала энергоэффективности свидетельствуют о существова-

нии целого ряда серьезных барьеров, обусловленных как объективны-

ми факторами, так и причинами организационного характера. Среди

них необходимо выделить следующие:

• недостаточность нормативно-правовой базы энергоэффектив ности;

• слабость организационных структур управления энергоэффектив-

ностью;

• недостаточный приток инвестиций в проекты и программы по энер-

госбережению;

• плохо стимулирующая энергоэффективность ценовая, налоговая и

таможенная политика;

• недостаточность использования научно-технического потенциала

при внедрении энергосберегающих технологий;

• недостаточность информационной поддержки политики энергоэф-

фективности.

В области технологий создания энергосберегающих систем транспортировки, распределения и потребления тепла и электроэнергии основными областями спроса являются:

• энергоэффективные методы и устройства инженерного обеспечения микроклимата в жилых и производственных помещениях

• оборудование и технологии, уменьшающее энергетические потери при транспортировке, распределении и потреблении тепла и электроэнергии

• системы комплексного совместного использования традиционной энергетики и возобновляемых источников энергии, интеграцию систем малой энергетики в ЕЭС России

• технологии, опирающиеся на низко- и высокотемпературную сильноточную сверхпроводимость – сверхпроводниковые технологии и оборудование

• разработку технологий и оборудования для высокоэффективных светотехнических систем наружного и внутреннего освещения

• технологии и оборудование для диагностики и мониторинга систем транспортировки, распределения и потребления тепла и электроэнергии.

При формировании тематики следует учитывать деятельность Российской Федерации в Международном партнерстве по энергоэффективности и возобновляемой энергетике (поручение Президента Российской Федерации от 14 ноября 2005 г. № Пр-1898).

В настоящее время расходы на отопление становятся очень высокими, а это приводит к увеличению теплового загрязнения окружающей среды, атмосферы, перерасходу драгоценного топлива. Те, кто сэкономил на теплоизоляции дома, несут в последующем неизмеримо большие расходы на отопление. Можно привести множество примеров, которые подтверждают этот факт. Здания всех типов являются крупнейшими потребителями энергии (около 30-40 % потребления в России). По уровню потребления энергоресурсов с ними может сравниться только промышленный сектор.

По оценкам как отечественных, так и зарубежных экспертов, потенциал экономии электроэнергии в зданиях и сооружениях равен 30-40 %, а тепловой энергии – около 50 %.

Типовая структура расхода тепловой энергии зданием, а также потенциал энергосбережения приведены на рис. 1:

Рис. 1. Типовая структура расхода тепловой энергии зданием и потенциал энергосбережения

1. наружные стены – 30 % (потенциал 50 %);

2. окна – 35 % (потенциал 50 %);

3. вентиляция – 15 % (потенциал 50 %);

4. горячая вода – 10 %, (потенциал 30 %);

5. крыша, пол – 8 % (потенциал 50 %);

6. трубопровод, арматура – 2 % (потенциал 5 %).

Как видим, основное потребление связано с отоплением здания для компенсации тепловых потерь через окна, стены, крышу, пол, за счет вентиляции.

Например, частные домовладельцы в Западной Европе используют почти 30 % всей получаемой энергии, что составляет почти столько же, сколько и промышленность, и больше, чем весь вместе взятый транспорт. Большая часть расходуемой энергии (70 %) идет на отопление помещений

В виде стандарта рассматривается дом с низким энергопотреблением (ДНЭ) – это такое сооружение, которое потребляет немного тепловой энергии, меньше 70  кВт·ч/м² в год ( от 70 до 30 кВт·ч/м² ). Это соответствует годовому потреблению тепловой энергии от 300–700 м³ газа при жилой площади 100 м² . Кроме этого, ДНЭ отличается также малым потреблением энергии для обеспечения горячей водой.

Низкое энергопотребление зданием обеспечивают:

• хорошие теплоизолирующие свойства строительных элементов (стен, окон, крыши, пола, подвала);

• добросовестное выполнение изоляции: недопущение теплопотерь; плотная оболочка строения (защита от ветра и т.п.);

• пассивное использование солнечной энергии и ее аккумулирование, суточное или сезонное;

• управляемый воздухообмен (по возможности – возвращение тепла);

• хорошо регулируемые отопительные устройства;

• энергоэкономное обеспечение горячей водой, возможно, посредством солнечной энергии в летнее время;

• устранение бесполезных расходов электроэнергии.

Не имея счетчика, нельзя судить, насколько эффективны мероприятия по снижению энергопотребления. Сам по себе счетчик не снижает потребление, однако создает стимул к сбережению энергии. За счет установки счетчика, а также правильных расчетов с поставщиком энергии, по результатам анализа статистических и фактических данных снижается сумма оплаты за тепловую энергию на 20–30 %.

Тенденции: создание единой сети всех приборов внутри здания для совместного контроля и повременного распределения энергии. Очень перспективным и до сих пор не решенным до конца является вопрос создания программного обеспечения, которое могло бы самостоятельно контролировать все устройства и распределять электроэнергию для них во времени. Наиболее вероятным можно предсказать создание таких единых умных сетей для районов, улиц, а возможно и целых городов.

Важное место среди энергосберегающих мероприятий занимают мероприятия по проведению энергетических обследований и как следствие повышение эффективности использования тепловой энергии. После проведения энергетических обследований были выявлены перспективные направления рационального использования электрической энергии. Этими направлениями является применение современных энергетически эффективных двигателей и частотно-регулируемых приводов в разнообразных технологических установках: насосах, компрессорах, электрифицированном транспорте, подъемных установках и др. Эффект от применения энергетически эффективного привода составляет существенную часть экономии электрической энергии предприятий, так как до двух третей потребления электрической энергии приходится на двигательную нагрузку. В связи с этим наряду с модернизацией приводов в промышленности необходимо внедрять автоматизированные системы управления технологическими операциями с целью минимизации потребляемой мощности и выравнивания графика нагрузки. В простых случаях эффект экономии энергии достигается при использовании автоматизированного привода с микропроцессорным управлением. Для решения задачи экономии электрической энергии в промышленности является использование устройств компенсации реактивной мощности и нормализации качественных показателей электроэнергии для предприятий с нелинейной и резко переменной нагрузками. Значительная часть потребления электрической энергии приходится на освещение. Энергосберегающий эффект на объектах уличного освещения, в жилищно-коммунальном секторе, общественных зданиях, организациях всех форм собственности достигается на основе применения компактных флуоресцентных ламп

Перспектива дальнейшего развития передачи электроэнергии по проводам связывается теперь не только с воздушными, но и с кабельными ЛЭП. Под кабельной ЛЭП понимается такой способ передачи электрической энергии, при котором токопроводящие провода вместе с электрической изоляцией заключены в герметическую оболочку. Силовые кабели обычно располагают под землей.

Схема устройства градирни представлена на рис. 20. Как видно из рисунка, вода, которую требуется охладить, подается на некоторую высоту, откуда стекает вниз небольшими струйками. Навстречу им поступает за счет создающейся тяги (тем большей, чем выше градирня) атмосферный, относительно холодный воздух. Охлаждение стекающей вниз воды происходит главным образом в результате ее частичного испарения. Охлаждаемая вода, как это показано на рис. 20, снова подается в конденсатор.

Наиболее яркие примеры технологий энергосбережения:

1. Замена ламп накаливания на современные энергосберегающие лампы. На сегодняшний день основным источником освещения в коммунально-бытовом хозяйстве являются лампочки накаливания. Эта технология не изменялась за последние 50 лет. Электронное устройство компактной люминесцентной лампы обеспечивает ее мгновенное включение и работу без мигания. Электрическое поле между электродами заставляет пары ртути, которая входит в состав этих ламп, выделять невидимое ультрафиолетовое излучение. Нанесенный на внутренние стенки стекла люминофор преобразует ультрафиолетовое излучение в видимый свет. На сегодняшний день на освещение в коммунально-бытовом хозяйстве расходуется более 15 % всей электроэнергии. Таким образом, при учете, что применение люминесцентных ламп позволяет экономить более 70 % потребляемой электроэнергии, энергосберегающий эффект от полного перехода на эту технологию освещения в масштабах всей страны составит более 10 % от всего объема электроэнергии, потребляемой в нашей стране. Для сведения: целый ряд стран (регионов) осуществил запрет или установил дату запрета на использование обычных ламп накаливания в освещении.

Эффективность метода - экономия 60-80% потребляемой на цели освещения электроэнергии

Важным шагом в энергосбережении может стать освоение нетрадидионных возобновляемых источников энергии, к которым относится солнечная энергия.

Для использования потенциала солнечной энергии придумано множество установок, но их широкое внедрение останавливает пока еще их высокая цена, т.к. практически отсутствует серийное производство и низкие цены на использование традиционных видов топива.

В последнее время в мире применяется строительство зданий с использованием гелеоустановок. Проектирование и строительство зданий осуществляются по двум направлениям: использование теплофизических свойств самого здания для накопления и сохранение тепла (пассивные системы), и создание специальных технологических устройств в пределах здания, преобразующих энергию солнца в тепловую или электрическую (активные системы).

- завершение формирования нормативно-правовой базы энергосбережения:

1. Разработан и принят Федеральный закон от 23.11.2009 № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».

2. В июле 2009 г. введен в действие Федеральный закон «О внесении изменений и дополнений в Федеральный закон «О техническом регулировании», в соответствии с которым показатели энергоэффективности обязательными требованиями к объектам технического регулирования.

3. В целях реализации Федерального закона от 23.11.2009 № 261-ФЗ, с участием Минэнерго России разработаны и приняты постановления Правительства РФ:

· Постановление Правительства Российской Федерации от 31.12.2009 № 1220 «Об определении применяемых при установлении долгосрочных тарифов показателей надежности и качества поставляемых товаров и оказываемых услуг».

· Постановление Правительства Российской Федерации от 31.12.2009 № 1221 «Об утверждении Правил установления требований энергетической эффективности товаров, работ, услуг, размещение заказов на которые осуществляется для государственных и муниципальных нужд».

· Постановление Правительства Российской Федерации от 31.12.2009 № 1225 «О требованиях к региональным и муниципальным программам в области энергосбережения и повышения энергоэффективности».

· Постановление Правительства Российской Федерации от 20.02.2010 г. № 67 «О внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации по вопросам определения полномочий федеральных органов исполнительной власти в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности».

· Постановление Правительства Российской Федерации от 13.04.2010 г. № 235 «О внесении изменений в положение о составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию».

· Постановление Правительства Российской Федерации от 1 июня 2010 г. № 391 «О порядке создания государственной информационной системы в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности и условий для ее функционирования».

Реализованные мероприятия:

· Разработана примерная форма предложений об оснащении приборами учета используемых энергетических ресурсов собственникам жилых домов (помещений), управляющим компаниям, товариществам собственников жилья, жилищным кооперативам со стороны организаций, которые осуществляют снабжение водой, природным газом, тепловой и электрической энергией или их передачу, об оснащении приборами учета используемых энергетических ресурсов.

· Утвержден порядок заключения и существенных условий договора, регулирующего условия установки, замены и (или) эксплуатации приборов учета используемых энергетических ресурсов.

· Организован процесс сбора информации о фактических потерях энергоресурсов при их передаче на основе данных приборов учета.

· Внесены изменения в методические документы по определению нормативных потерь энергетических ресурсов при их передаче.

· Утверждены требования к энергетическому паспорту, составленному по результатам обязательного энергетического обследования, и энергетическому паспорту, составленному на основании проектной документации, и правил направления копии энергетического паспорта, составленного по результатам обязательного энергетического обследования.

· Организована работа по образовательной подготовке и повышению квалификации энергоаудиторов для проведения энергетических обследований в целях эффективного и рационального использования энергетических ресурсов.

· Утвержден Административный регламент исполнения Министерством энергетики Российской Федерации государственной функции по ведению государственного реестра саморегулируемых организаций в области энергетического обследования.

Кроме того, в декабре 2010 года утверждена Государственная программа Российской Федерации «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года», в задачи которой входит:

1. Софинансирование лучших региональных программ повышения энергоэффективности;

2. Предоставление предприятиям госгарантий по кредитам на реализацию проектов в области повышения энергоэффективности (в рамках долгосрочных целевых соглашений);

3. Создание Государственной информационной системы в области повышения энергоэффективности (мониторинг ситуации);

4. Обучение лиц, ответственных за повышение энергетической эффективности (исполнительная власть, бюджетные и коммерческие организации, население), формирование бережливой модели поведения населения;

5. Методическое и нормативное обеспечение энергоэффективности (НИР).

Оперативное управление программой осуществляет Российское энергетическое агентство. В частности РЭА занимается:

1) сбором и систематизацией статистической и аналитической информации о реализации мероприятий Программы;

2) подготовкой проектов планов реализации на предстоящие финансовые годы;

3) обеспечением взаимодействия с органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации, органами местного самоуправления и организациями;

4) формированием независимой оценки показателей результативности и эффективности мероприятий Программы, их соответствия целевым индикаторам и показателям Программы;

5) формированием аналитической информации о реализации мероприятий Программы и подготовкой отчетности о реализации Программы

6) внедрением информационных технологий и обеспечением их применения в целях управления реализацией Программы и контроля за ходом выполнения мероприятий Программы, а также обеспечением размещения в сети Интернет текста Программы, нормативных правовых актов, а также материалов о ходе и результатах реализации Программы, осуществлением информационного обеспечения специализированного сайта в сети Интернет;

7) осуществлением технологического, информационного, консультационного и экспертного сопровождения реализации Программы и информационное обеспечение мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности

В общей сложности к апрелю 2011 года принято 37 нормативных правовых актов федерального уровня. В 97% субъектах РФ разработаны региональные программы в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности.

Зарегистрировано 65 CРО, объединяющих более 2000 организаций, имеющих право на проведение энергетических обследований.

Наблюдается интенсивное развитие конкурентного рынка приборов учета энергетических ресурсов, энергосберегающего оборудования и материалов.

Происходит формирование новых финансовых продуктов в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности.

Задачи на 2011 год:

Реализация первого этапа государственной программы энергосбережения и повышения энергетической эффективности;

Завершение создания государственной информационной системы в области энергосбережения и повышения энергоэффективности;

Участие в разработке, принятии и осуществлении контроля исполнения нормативно-правовых актов по повышению потенциала использования комбинированного производства электрической и тепловой энергии и централизованного теплоснабжения на территории Российской Федерации;

Обеспечение режима наибольшего благоприятствования компаниям с высокой вовлеченностью в производство энергоэффективных решений и оборудования, а также компаниям-производителям электрической и тепловой энергии на основе возобновляемых источников энергии, способствующего повышению экологической и энергетической эффективности;

Проведение в рамках мероприятий по снижению энергоемкости ВВП энергетических обследований с участием Российского энергетического агентства и привлечением ведущих энергоаудиторских компаний.