Энергоэффективный режим

В ряду прoблем рoccийcкoй нациoнальнoй экoнoмики еcть oдна, решение кoтoрoй дoлжнo cтать важнейшим приoритетoм рoccийcкoй мoдернизации. Тем бoлее чтo она, к тому же, затрагивает интереcы каждого гражданина cтраны. Это – беcпрецедентно выcокая затратноcть как отечеcтвенной промышленноcти, так и вcего нашего образа жизни. Неcлучайно в рамках первого заcедания Комиccии по модернизации и технологическому развитию экономики России именно эту проблему президент Дмитрий Медведев поставил на первое место.

Низкая энергоэффективность до сих пор во многом определяет экстенсивный тип нашей экономики. По мнению многих экспертов, при сохранении существующего уровня энергозатратности через 15–20 лет наша страна может пройти «точку невозврата» в конкурентоспособности, с риском быть отброшенной на периферию глобальной экономики и политики.

Жизненная необходимость

Знаменитый нефтяной кризис начала 70-х гг. прошлого века привел к тому, что ведущие страны мира выбрали энергоэффективность и ресурсосбережение одним из главных приоритетов стратегии своего развития, перестройки экономики и всего порядка повседневной жизни государства, общества, граждан.

Произошедшая тогда первая ресурсосберегающая революция привела к смене модели развития мировой экономики. Она сделала энергоэффективность одним из основных двигателей инновационного роста, важнейшим направлением совершенствования производственных сил, технологий, эффективности капитала. Мы же продолжали капиталоемкое наращивание энергопотребления, основанное на строительстве новых станций и все более дорогой разработке месторождений в крайне неблагоприятных условиях (с огромным экологическим, экономическим, социальным ущербом в северных и сибирских регионах).

Очевидно, что проблема высокой энергоемкости российской экономики находится в центре внимания руководства страны и получила отражение в ряде программных документов. Например, принятых несколько лет назад – ФЦП «Энергоэффективная экономика» на 2007–2010 гг. и на перспективу до 2015 г., «Энергетическая стратегия России на период до 2020 г.» и др.

В своей статье «Россия, вперед!», посвященной долгосрочной политической стратегии страны, Президент РФ Дмитрий Медведев назвал энергоэффективность в числе пяти ключевых факторов модернизации отечественной экономики. А в Указе №889 от 04.06.2008 «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики» поставлена конкретная цель – сократить энергоемкость отечественной экономики к 2020 г. на 40%.

Столь масштабную задачу планируется решить за счет реализации шести проектов по энергосбережению, принятых на совместном заседании Комиссии по модернизации и технологическому развитию экономики России и президиума президентского Совета по науке, технологиям и образованию (см. табл.).

Государственные проекты энергосбережения.

Название проекта	Способы реализации
Проект 1. «Считай, экономь и плати»	Массовая установка приборов учета и регулирования электропотребления, позволяющих экономно расходовать энергию. При этом предполагается доведение доли потребителей, оснащенных приборами учета, до 80% через 3 года. Реализация проекта поможет снизить энергопотребление на 20%, что позволит населению снизить долю расходов на коммунальные энергоресурсы даже при росте тарифов.
Проект 2. «Новый свет»	Замена ламп накаливания на более энергоэффективные световые устройства и развитие национального производства в этой сфере. Предлагается: запретить использование ламп накаливания мощностью более 100 Вт с 2011 г.; запретить использование ламп накаливания мощностью более 75 Вт с 01.01. 2013 г.; запретить лампы накаливания в принципе с 1.01. 2014 г.
Проект 3. «Энергоэффективный квартал»	Проведение комплексной реконструкции жилых и общественных зданий, а также объектов коммунальной инфраструктуры на территории одного из городских микрорайонов. При этом будут использованы самые современные энергоэффективные материалы и технологии. Результатом реализации проекта должен стать прообраз российского города будущего, который станет ориентиром для отечественного градостроительства.
Проект 4. «Создание энергоэффективного социального сектора»	Применение энергоэффективных технологий в госучреждениях (прежде всего – в поликлиниках, школах, больницах).
Проект 5. «Малая комплексная энергетика»	Производство и внедрение энергоэфективного оборудования для локальной энергетики (замена неэффективных старых технологий теплоснабжения на новые небольшие объекты с газовыми турбинами).
Проект 6. «Инновационная энергетика»	Реализация прорывных проектов, связанных со сверхпроводимостью и использованием биотоплива. Дополнительно будут стимулироваться инвестиционные проекты, связанные с солнечной и водородной энергетикой.

Претворение проектов в жизнь уже достаточно активно осуществляется как в центральных регионах РФ, так и на периферии (например, такие проекты уже реализуются в Тюмени и Апатитах).

Но и без указаний «сверху» многим региональным руководителям очевидно: без повышения энергоэффективности развитие городского и муниципального ЖКХ невозможно. Поэтому, формально не участвуя в государственных проектах, здесь много делается для энергосбережения. Например, в г. Петрозаводске с 2008 г. ОАО «ТГК-1» реализует программу по развитию системы теплоснабжения города на период до 2015 г. с общей суммой инвестиций более 1 500 млн руб.

Даже на местном уровне эффект оказывается весьма впечатляющим. Например, в доме №29 по ул. Ленина в г. Белорецке в результате капитального ремонта по программе Фонда содействия реформированию ЖКХ был установлен автоматизированный тепловой пункт. Кроме того, балансировочные клапаны на всех стояках заменили на современные модели и на каждой батарее установлены радиаторные терморегуляторы. В результате уже в первый после ремонта отопительный сезон жильцы сэкономили более 250 тыс. руб. – по 3 тыс. на каждую квартиру.

Основа потенциала

Существующий потенциал энергосбережения в России составляет, по разным оценкам, около 40–45% текущего потребления энергии, или 360–430 млн т условного топлива. Как видно из рисунка (см. рис.), основной потенциал кроется в сферах ЖКХ, ТЭК и промышленности.


Потенциал энергосбережения по отраслям, %.

Практика показывает, что значительного снижения конечного потребления энергии в этих отраслях можно достичь за счет энергосберегающих мероприятий на электрооборудовании, что соответствует задачам госпроектов «Считай, экономь и плати» и «Энергоэффективный квартал».

В качестве наглядного примера их успешной реализации можно привести положительный опыт использования частотно-регулируемых приводов (ЧРП) в электродвигателях переменного тока, на которые приходится примерно 70% электроэнергии, потребляемой предприятиями.

Известно, что эти механизмы обладают одним недостатком, существенно влияющим на экономичность. У них постоянная частота вращения, практически не зависящая от нагрузки, в то время как от большей части нагрузочных механизмов, особенно таких, как центробежные вентиляторы, насосы, компрессоры, требуется работа в переменном режиме.

Что касается насосов, то, как правило, они подбираются таким образом, чтобы максимально удовлетворить требованиям систем, в которых оборудование установлено. Однако, для большинства объектов (например, предприятий ЖКХ) характерны циклические (суточные, недельные и т.д.) изменения объема потребления воды и отвода стоков. При этом так называемые часы пиковой нагрузки составляют всего 15–20% от общего времени работы насосного оборудования.

Для «согласования» работы насосов с потребностями системы традиционно устанавливались дополнительные дросселирующие клапаны или выходные заслонки, но такие способы не дают экономии энергии.

Новые методы предусматривают прямое изменение скорости вращения насосов за счет использования ЧРП. При этом ЧРП дает возможность управлять производительностью насоса в соответствии с характером нагрузки. Благодаря столь эффективному решению повышается управляемость электромеханических систем в соответствии с технологическими требованиями, а главное – появляется возможность оптимизировать энергопотребление.

Так, для жилого дома с максимальным потребным расходом 15 м³/ч и напором 60 м современная станция повышения давления с ЧРП дает экономию электроэнергии (по сравнению с обычными отечественными установками) около 1–2 кВт на каждый час работы. За год разница достигает 8–16 тыс. кВт/ч.

О необходимости и перспективах внедрения ЧРП на отечественных объектах говорит и генеральный директор ОАО «Инженерный центр ЕЭС» Сильвиян Сеу: «В России уже внедряются частотно-регулируемые электроприводы, дающие значительную экономию электроэнергии. Установка ЧРП – не только одно из основных мероприятий по энергосбережению, но и высокоэффективное средство по повышению надежности технологического оборудования. Эта технология может иметь большой экономический эффект в России».

Существуют и другие пути использовать электроэнергию рациональнее, причем не только на производстве, но и в быту. Так, уже давно известны «умные» системы освещения, широко внедряемые в странах Западной Европы, США и особенно в Японии. Интерес к ним не удивителен, учитывая, что в зависимости от назначения помещений на освещение может расходоваться до 60% общего энергопотребления жилых и офисных зданий. По расчетам специалистов российской компании «Светэк», разрабатывающей такие решения в нашей стране, энергосберегающие системы освещения позволяют снизить энергозатраты до 8–10 раз.

Энергосберегающий эффект основан на том, что свет включается автоматически, именно когда он нужен. Выключатель имеет оптический датчик и микрофон. Днем, при высоком уровне освещенности, лампочки выключены. При наступлении сумерек происходит активация микрофона. Если в радиусе до 5 м возникает шум (например, шаги или звук открываемой двери), свет автоматически включается и горит, пока человек находится в помещении.

Разумеется, такие системы освещения были бы не полными без использования энергосберегающих ламп. Их можно разделить на две группы по сферам использования: мощные энергосберегающие лампы больших размеров, предназначенные для освещения офисов, торговых площадок, кафе, и компактные лампы со стандартными цоколями для использования в квартирах. Экономия электроэнергии с применением таких ламп достигает 80%, не говоря уже о том, что по сравнению с обычными лампами их «жизненный цикл» во много раз больше.