|
|
Главная страница -> Технология утилизации
Программы по росту энергоэффекти. Вывоз мусора. Переработка мусора. Вывоз отходов.Н.Н. Лантух, В.С. Щербатый, Г.Н. Агеева Проблема создания эффективной системы солнечно-электрического теплоснабжения имеет сложный многофакторный характер, а также несет за собой нагрузку всего разнообразия форм и направлений применения энергии. В связи с наличием на территории Украины значительного количества атомных электростанций, значительно выросла установленная мощность энергетического оборудования, которое работает в базисном режиме, что при значительной суточной неравномерности электропотребления, вызывает необходимость внедрения ряда мероприятий по обеспечению постоянного режима электроэнергетической системы. В связи с этим становятся актуальными разработки систем теплоаккумулирующего электротеплоснабжения, которые аккумулируют энергию в часы провалов в графиках электрических нагрузок. Закон Украины «Про энергозбереження» определяет экономные меры по обеспечению и пути стимулирования энергосбережения, взаимную экономическую ответственность поставщиков и потребителей топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), экономические санкции за расточительное их расходование. В нем определены пути финансирования мероприятий по экономии и рациональному использованию ТЭР. В ряду первоочередных задач главное место занимает внедрение систем теплоснабжения с применением возобновляемых источников энергии. Если еще несколько лет назад благодаря низким ценам на энергоресурсы не было необходимости экономить тепло (никому и в голову не приходило), то сегодня расточительность в этом вопросе оказывает большое влияние на затраты и заставляет задуматься про энергоэффективность. С целью круглогодичного и круглосуточного использования установленного энергетического оборудования и увеличения объема экономии топливно-энергетических ресурсов чрезвычайно перспективной в настоящее время является разработка и внедрение комбинированных солнечно-электрических систем теплоснабжения (КСЭС). Инициаторы проекта пришли к заключению, что нелегко убедить заказчика (потребителя) в необходимости энергосбережения, так как это обычно требует дополнительных затрат. Даже если эти затраты окупятся в течение 10 лет, потребителю это кажется слишком долгим сроком. В связи с этим применен новый подход: речь идет не только об экономии энергии, а также об экологическом и социальном аспектах, их влиянии на окружающую среду, то есть так называемом «жизнеподдерживающем» факторе. На сегодняшний день известно много разных вариантов организации внедрения солнечно-электрического теплоснабжения. Один из них — использования электроэнергии в часы провалов нагрузок на энергосистему, а также использования льготной оплаты в тарифах в ночные часы (40 %). Такая система позволяет снизить стоимость внедрения системы для конкретного потребителя, а также затраты на ее эксплуатацию. Комбинирование использования энергии солнца повышает эффективность внедрения. Отличие предлагаемой системы заключается в добавлении эффективности использования двух взаимосвязанных источников теплоснабжения. Предлагаемая система позволяет: Внедрение в Украине систем круглогодичного децентрализированного комбинированного солнечного теплоснабжения зданий и сооружений позволит решить следующие задачи: * использование электрической энергии в ночные часы для нужд теплоснабжения улучшает работу энергосистемы в ночном провале нагрузок энергосистемы; * покрытие 15-20 % дефицита топлива за счет внедрения возобновляемых источников энергии; * внедрение высокоэффективных автономных источников теплоснабжения обеспечит сокращение потребления топлива на 30-40 %, а сокращение капитальных затрат на восстановление теплоснабжения объекта более чем в 2 раза (отпадает необходимость восстановления сетей теплоснабжения). При проектировании системы КСЭС должны учитываться местные климатические условия, которые содействуют повышению комфортности здания, и уменьшению нагрузки на теплоснабжение. Целесообразно взять для внедрения объект, который имеет бассейн (для учета значительных преимуществ и особенностей солнечного теплоснабжения). Основными мотивами инициирования Проекта были: * рост цен на энергоресурсы; * чрезмерные бюджетные затраты на тепловую энергию и задолженность бюджетных учреждений поставщикам тепла; * особенности эксплуатации зданий, которые позволяют снизить тепловую нагрузку в нерабочее время и выходные дни; * дефицит теплогенерирующих мощностей и недостаточное качество услуг по теплоснабжению; * нерентабельное использование тепловой энергии. Реализация Проекта будет иметь положительное влияние на окружающую среду благодаря снижению выбросов вредных веществ в атмосферу, вследствие сокращения потребления тепла в зданиях и соответствующего снижения использования топлива теплогенерующими мощностями. Система КСЭС предназначена для обеспечения учреждения (здания) отоплением, горячим водоснабжением, а также подогревом воды в бассейне. В качестве примера рассмотрим здание детского сада с отопительной площадью 1300 м2, построенного по типовому проекту в 1975 г. (в Киеве таких строений насчитывается около 300 шт.) со следующими параметрами теплоснабжения: * нагрузка на отопление — 0,100 Гкал/ч; * нагрузка на ГВС — 0, 175 Гкал/ч; * нагрузка на подогрев бассейна — 0,120 Гкал/ч. Особенность таких объектов — необходимость в напольном отоплении детского учреждения, а также значительная нагрузка на ГВС и подогрев бассейна. Для такого типа объектов экономически нецелесообразным является внедрение воздушного электроаккумулирующего отопления (оставив систему ГВС и подогрев бассейна без реконструкции), так как в дневные часы потребление электроэнергии на нужды ГВС и подогрев бассейна рассчитывается по максимальному (100 % тарифу). Предложенное техническое решение состоит в следующем. В существующем теплопункте здания устанавливается электрокотел, комбинированный буфер-накопитель. На кровле устанавливаются солнечные коллекторы (гелиосистема). Площадь гелиосистемы зависит от нагрузок на подогрев воды, на потребности ГВС и подогрев бассейна, климатических данных и месторасположения объекта. Существующая система отопления не реконструируется, а подключается непосредственно к буферу-накопителю. Существующая система ГВС также не подлежит реконструкции. Исходя из расчетов для покрытия тепловых нагрузок и экономии энергоносителей, принимается следующее базовое оборудование: * солнечный коллектор — 5 шт.; * комбинированный буфер-накопитель емкостью 700 л — 1шт.; * электрокотел мощностью 45 кВт — 1шт. Краткая техническая характеристика солнечных коллекторов, которые задействованные в системе: * коэффициент полезного действия 84 %; * коэффициенты тепловых потерь К1 = 3,36 Вт/(м2 . К), К2 = 0,013 Вт/(м2 . К); * теплоемкость коллектора 6,4 кДж/(м2 . К); * масса коллектора — 60 кг, объем теплоносителя — 2,2 л. При интенсивности солнечной радиации 1000 Вт и при отсутствии отбора теплоносителя температура солнечного коллектора составляет 211 °С. Солнечные коллекторы устанавливаются на крыше здания, одна из сторон которого ориентирована на юг (рис. 1). Главный компонент солнечного коллектора — медный поглотитель с гелиотитановым покрытием, который обеспечивает высокий уровень поглощения солнечной энергии и характеризуется незначительным уровнем тепловых потерь. На поглотителе установленная медная трубка, через которую протекает теплоноситель. Теплоноситель через медную трубку отбирает тепло от поглотителя, который защищен корпусом коллектора (с усиленной теплоизоляцией), тем самым обеспечивает минимальные потери тепла коллектора. Коллектор покрыт гелиостеклом с низким составом железа, что позволяет снизить потери тепла в окружающую среду (рис. 2). Расчет предложенной комбинированной солнечно-электрической системы теплоснабжения (КСЭС) проведен с учетом технических характеристик: * солнечных коллекторов; * электрокотла; * интенсивности солнечной радиации для проектируемой местности (--= 50° северной широты, климатических условий г. Киева); * ориентации солнечных коллекторов; * сезонности использования коллекторов; * системы автоматизации (контроллеры в комплекте с датчиками температуры и пусковым оборудованием, которые контролируют параметры и управляют работой котла и солнечных коллекторов). Комбинированная солнечно-электрическая система теплоснабжения функционирует в автоматическом режиме и после наладки не требует вмешательства в ее работу (рис. 3). Комбинированная солнечно-электрическая система теплоснабжения (КСЭС) функционирует следующим образом. Учитывая, что имеющаяся система теплоснабжения имеет три режима эксплуатации (режим накопления тепловой энергии, рабочий режим и «экономичный» режим), то с целью снижения потребления энергоносителей, по заданному на контроллере алгоритму, построены режимы накопления и расхода тепловой энергии на потребности отопления и ГВС. Накопление тепла в буфере-накопителе (БН) происходит от двух источников теплоснабжения: гелиосистемы и котла. 1. Тепловая энергия в БН (3) накапливается с помощью солнечной энергии. Если разница температур, регистрируемая датчиком температуры солнечного коллектора (14) и датчиком температуры (12), расположенным в нижней части БН (3), превышает установленную на контроллере температуру, то включается циркуляционный насос гелиоконтура (13) и происходит накопления тепла в БН (3). Отключение гелиосистемы происходит при достижении температуры, которая измеряется датчиком температуры (12), установленного на контроллере значения (меньше половины гистериза). 2. Котел (1) включается по таймеру в часы «провалов» в тарифах на электроэнергию в случае, когда температура, которая измеряется датчиком температуры (4) БН (3), ниже установленной на контролере, при этом включается насос (5). Контролер переводит переключающий клапан(10) в положение «АВ-В». Отключение котла (1) происходит, когда температура, которая измеряется датчиком температуры (4) БН (3) достигнет установленной контроллером температуры. Эта температура отвечает отопительному графику, при этом постоянно контролируется температура окружающей среды датчиком температуры (15). Отопительный график на контроллере необходимо установить в соответствия с максимальной температурой БН (3). В случае, когда температура, которая измеряется верхним накладным датчиком (4), выше заданного контроллером значения температуры (нагрев БН (3) солнечной установкой достаточен), котел (1) не включается. В этом случае система отопления обеспечивается теплом через насос контура отопления (8) от БН (3). Котел (1) включается снова только тогда, когда температура верхнего датчика (4) БН (3) опускается ниже заданного значения и только по сигналу таймера. Таймер запрограммирован на периоды включения котла (1) с 23 до 7 часов и с 11 до 19 часов. Система отопления. Отбор тепла для системы отопления, при необходимости, по сигналу датчика температуры (11) происходит от БН (3). При этом включается насос (8). На отопительные приборы тепло поступает от БН (3), а котел (1) и насос (5) отключены. Регулирование температуры теплоносителя в системе отопления обеспечивается с помощью погодозависимого регулирования и запрограммированными условиями эксплуатации системы отопления (комфортный или экономичный режимы). Эти режимы запрограммированы на контроллере (рабочие часы, выходные и праздничные дни). При недостаточной температуре теплоносителя в системе отопления, по соответствующему алгоритму включается котел (1) — происходит одновременно и отбор тепла и его накопление в БН (3). Горячее водоснабжение. Отбор тепла на нужды ГВС происходит от БН (3). Нормативная температура обеспечивается гелиосистемой и котлом (1). Таким образом, система автоматизации выполняет, в соответствии с программой, оптимизационную задачу максимального использования энергии солнца для теплоснабжения здания. Экономическое обоснование внедрения комбинированной солнечноэлектрической системы теплоснабжения (КСЭС) приведено в таблице. Срок окупаемости рассчитывается как частное двух разностей: разность стоимости внедрения предложенной схемы и стоимости работ на восстановление централизованого теплоснабжения делится на разность стоимости потребления энергоносителей базового варианта и предложенной схемы. Принятое решение со сроком окупаемости 3,68 лет позволяет рассматривать предложенное решение как «энергоэффективное здание». Литература 1. Лантух Н.Н., Онищук Г.И., Агеева Г.М.,Щербатый В.С. Положительный опыт использования гелиосистем в жилом фонде Украины // Реконструкция жилья. — Вып. 6. — 2005. — С. 304-311. 2. Агеева Г.М., Лантух Н.Н., Щербатый В.С. Комбинированная солнечно-теплонасосная установка // С.О.К. — 2005. — № 12. — с. 36. 3. ДБН В. 2.5. Оснащения домов жилого и общественного назначения системами солнечного теплоснабжения // Проектирование, монтаж, эксплуатация (проект). — Держбуд Украины. — 2005. — 300 с. 4. Методические рекомендации по обоснованию технико-экономической целесообразности применения альтернативных источников энергии на объектах жилищнообщественного строительства. — Утв. НТР Держбуда Украины. — 10.02.2005. 5. Разработка и внедрения автоматизированной системы солнечного горячего водоснабжения на базе ЯУМЦЕ г. Ялта: Отчет по НИР // Киев: КиевЗНИИЭП, 1992 г. 6. Системы солнечного тепло- и хладоснабжения. — Г.: Стройиздат, 1990. 7. ТП технические решения и методические рекомендации по переоборудованию отопительных котельных в гелиотопливные установки для строительства в южных областях УССР. — 903-01-33.88. — катал. л. № 060923.
Елена Ракова Тема роста энергоэффективности, то есть снижения потребления энергии на единицу выпускаемой продукции, вдруг стала модной и актуальной. По телевизору показывают нескончаемые бодрые репортажи, как предприятия, подхватив призыв правительства быть экономичными, бережливыми и альтернативными, одно за другим переходят на дрова, опилки или свои же отходы (биогаз и биотопливо). Однако даст ли реальный эффект для экономики страны вся эта деятельность и бурные попытки использования местных источников энергии, или вся эта активность – очередная имитация бурной деятельности? Насколько эффективно будут потрачены ресурсы? Уже в 2005 г. правительство понимало, что по уровню потребления энергии Беларусь находится далеко позади большинства стран Европы. Показатели энергоэффективности для различных стран приведены в табл. 1. Очевидно, что энергопотребление в Беларуси является чрезмерным (1,59 кг нефтяного эквивалента), поскольку оно более чем в 10 раз превышает аналогичный показатель по Германии (0,13 кг) и почти в пять раз по США (0,25 кг). Таблица. Энергоэффективность в ряде стран TPES*/ВВП** TPES/ВВП (ППС) Беларусь 1.59 0.51 Россия 1.32 0.59 Германия 0.13 0.18 ОЭСР (среднее) 0.19 0.21 США 0.25 0.25 *Суммарные поставки условного топлива (TPES) в кг нефтяного эквивалента. **ВВП в 1995 USD. Почему Беларусь, как и большинство стран СНГ, энергонеэффективны и расточительны? Понятно, что в основе всего лежит экономическая мотивация, или, вернее, ее отсутствие. Цены, не покрывающие издержки, а также различные варианты перекрестного субсидирования, низкий уровень собираемости платежей за потребленную энергию, государственная форма собственности как у потребителей энергии, так и производителей и общая круговая порука социалистического или полусоциалистического государства, не создавали стимулов для экономного использования энергии. В результате сдерживания тарифов и «проедания» части прибыли энергетические предприятия хронически недоинвестированы, имеет место отсутствие инноваций, устаревание и высокий износ инфраструктуры. Низкая эксплуатационная эффективность при выработке тепла и энергии, а также высокие потери в системах транспортировки довершают неприглядную картину всеобщей халатности и расточительности. В результате можно резюмировать, что белорусская экономика характеризуется, с одной стороны, низкой энергоэффективностью (т.е. потреблением электроэнергии на единицу ВВП), а с другой – наличием достаточно высокого неиспользованного потенциала для сокращения издержек за счет снижения энергопотребления. Государственная комплексная программа модернизации основных производственных фондов Белорусской энергетической системы, энергосбережения и увеличения доли использования в республике собственных топливно-энергетических ресурсов в 2006-2010 гг. (далее Госпрограмма) предусматривает сокращение первичного энергопотребления к 2010 г. по отношению к текущему уровню на 25%. Для достижения данной цели в программе выделены такие приоритетные сферы деятельности, как централизованное теплоснабжение, системы передачи, использование местного сырья, а также стимулирование максимального внедрения энергоэффективных технологий и оборудования; увеличение объемов финансирования энергосбережения; подготовка и повышение квалификации кадров в сфере энергосбережения, осуществление более прогрессивной государственной экспертизы энергетической эффективности проектных решений, проведение углубленных энергетических обследований юридических лиц и индивидуальных предпринимателей, сертификация продукции по энергоемкости и т.д. Все эти направления правильны и крайне актуальны. Однако принципиальное отличие Украины (да и России) от Беларуси состоит в том, что там большинство программ по росту энергосбережения финансируется частным сектором. Резкий рост цен на газ сделал актуальной модернизацию металлургической и других промышленных отраслей Украины. Оказалось, что современные технологии при значительном инвестировании средств способны давать экономию потребляемой энергии в два, три, пять раз. Более того, Запад готов делиться опытом, технологиями и даже ресурсами. Для этого существуют так называемые private public partnership – сотрудничество частного и государственного секторов по внедрению энергосберегающих технологий, в первую очередь в общественном секторе. Партнерство между общественным и частным секторами принимает различные формы и подразумевает различную степень вовлечения частного сектора – от передачи собственности до контрактов на управление. Таким образом, во главе угла стоит частная инициатива, частные деньги, частный интерес. Он позволяет выбирать наиболее эффективные проекты и решения, привлекать наиболее дешевые ресурсы, контролировать исполнение, наслаждаться полученным эффектом. Государство выступает лишь как партнер, предоставляющий должные стимулы или партнерское участие. Мы же опять наступаем на прежние грабли. Во главе всей программы по энергосбережению стоит Комитет по энергоэффективности, со статусом и полномочиями чуть меньшими, чем министерские. Опять государственные люди, которые по умолчанию (в белорусской модели подразумеваются благородными ангелами без собственных интересов и без права на ошибку) будут решать, куда будут инвестироваться деньги, сколько, у кого будет закупаться оборудование и так далее. Масштаб осваиваемых данным комитетом сумм впечатляет. Уже в 2005 г. правительство при разработке Государственной программы по развитию энергетики и роста энергоэффективности планировало в период с 2005 по 2015 гг. инвестировать не меньше 1,3 млрд. долл. в создание системы, позволяющей производить не меньше 25% электроэнергии и тепла с помощью местных источников, и еще 1,3 млрд. долл. инвестировать в рост энергосбережения. В 2007 г. произойдет сокращение инвестиционных программ белорусских предприятий в силу свалившегося на страну энергетического кризиса (большинство инвестиционных программ наших госпредприятий финансировались так или иначе с помощью бюджетной поддержки – через прямые дотации, налоговые и таможенные каникулы и т.д.), собственные средства предприятий также уменьшатся (поскольку приказ не повышать цены при росте затрат никто не отменял, а это неизбежно выльется в сокращение прибыли, используемой на инвестиции). Однако представляется, что инвестиции именно в энергосберегающие технологии и оборудование не сократятся, а даже, скорее всего, будут увеличены. Для этого, по-видимому, правительство, а также отдельные предприятия Министерства энергетики, Минжилкомхоза, Минпрома и Минсельхозпрода пойдут на самостоятельные заимствования (помимо бюджетных средств). Соответственно, проблема наиболее эффективного использования ограниченных ресурсов в виде денег налогоплательщиков, скудных собственных средств предприятий, а также внешних кредитов становится крайне актуальной. При этом она выливается в две подпроблемы: 1. На что пойдут указанные средства? То есть во что они будут инвестированы? 2. Кто будет принимать решения? Очевидно, что с точки зрения чиновника, мегапроекты представляются гораздо более интересными. Зачем заморачиваться проблемами какой-то небольшой котельной, требующей нового котла, который позволит сократить в несколько раз потребление газа? Зачем головная боль в виде поиска и покупки нескольких километров новых труб? А вот строительство АЭС – это да. И звучит красиво, и денег можно много «распилить-освоить». Хватит и на свои фирмы, и на фирмы друзей. И ВВП в Минстате прирастет. Соответственно 2007 г. становится переломным применительно к возможности Беларуси резко снизить энергопотребление. Максимальная децентрализация принятия решений, открытость и прозрачность, реальная конкурентность, привлечение частного сектора во все тендеры, бизнес-планы и проекты позволит потраченным деньгам дать максимально возможный эффект. Закрытость, принятие решений на самом верху узким кругом лиц позволит в очередной раз заработать на бюджетных программах лишь этим же самым лицам. Мы получим очередные памятники архитектуры с мизерным функциональным эффектом (как в случае с библиотекой, торговым комплексом «Столица» и пр.) в виде начатого (но, скорее всего, незаконченного) строительства АЭС, покупки каких-то устаревших котлов или других технологий и установок. И единственным положительным моментом будет еще один кирпичик в то здание Знания, которое позволяет получить действующая экономическая политика. Следующему поколению политиков и экономистов станет еще легче объяснять своим избирателям о вреде высоких госрасходов и госпрограмм и о пользе частного бизнеса и частной инициативы. Ведь сегодня даже самые правильные и самые честные белорусские чиновники расходуют не свои деньги не на свои проекты. Вывоз мусора приспособлений и утилизация отходов Реализация положений закона. Метан угольных месторождений как. Проект. Модульная теплоэлектроцентраль н. Проблемы комплексного подхода к энергосбережению в современных жилых зданиях. Главная страница -> Технология утилизации Экологически чистая мебель: |
