Энергетика – больше, чем просто отрасль народного хозяйства, основа и показатель экономического развития всей страны и жизненного уровня каждого ее гражданина. У нас богатая топливно-энергетическими ресурсами страна, и мы привыкли расточительно их использовать: почти половина вырабатываемой энергии теряется по пути от производителя к потребителю. В то же время высокая энергоемкость российской продукции (энергозатраты в структуре себестоимости иногда доходят до 50%) существенно повышает ее себестоимость и снижает конкурентоспособность. Так что внедрение энергосберегающих технологий становится все более актуальным. Речь идет об эффективности использования любых природных ресурсов, резком снижении потерь энергии и о изменении менталитета, сложившегося за десятилетия практически бесплатного энергетического рая.

 

Энергосбережение начинается с учета. То, что когда-то было провозглашено как главный лозунг советской плановой системы - «социализм – это контроль и учет» - еще более актуально для сегодняшнего дня. Ст.11 ФЗ «Об энергосбережении» гласит: «весь объем добываемых, производимых,… и потребляемых энергетических ресурсов с 2000 г. подлежит обязательному учету», а ГК РФ (ст. 539-2) позволяет заключать договор энергоснабжения с абонентом только «…при обеспечении учета потребления энергии». Уже сам по себе контроль и учет упорядочивает потребление, приучая (или заставляя) и на производственном, и на бытовом уровне, экономить, сверяя показания счетчиков со своими финансовыми возможностями. Причем, если учет потребления электроэнергии был в России всегда, то о количестве потребляемого (или теряемого!) тепла стали задумываться только при переходе к рынку. А «посчитали – прослезились». Анализ показал, что потери тепла составляют от 30 до 60%.

Конечная цель любого учета – минимизация потерь при передаче энергии от источника к потребителю. Однако, организация приборного учета, даже внедрение АСКУЭ – необходимый, но лишь первый шаг в энергосбережении. Дальше необходима оптимизация режима использования энергии, внедрение систем и оборудования, позволяющих регулировать потребление в зависимости от внешних условий. И это должна быть не форточка, открытая, чтобы избыточное тепло отапливало улицу, а, по крайней мере, устройство, регулирующее температуру. В промышленных масштабах – системы автоматического регулирования тепловой энергии (САРТ).

По мнению Алексея Неплохова, директора ООО НПП «ЭЛЕКОМ» (г. Екатеринбург) построение современных автоматизированных систем управления (АСУ) котельных, ЦТП и ИТП позволяет:

- на 10-15% снизить затраты на выработку тепловой энергии за счет оптимизации процесса горения топлива и алгоритма управления котлами;

- на 7-10% повысить эффективность работы оборудования ЦТП за счет оптимизации его работы;

- на 20-30% уменьшить теплопотребление объектов за счет улучшения графика теплоснабжения и исключения перетопов;

 - повысить безопасность и надежность функционирования оборудования и систем теплоснабжения в целом.

Решение этих задач сегодня упрощается за счет наличия на нашем рынке целого ряда устройств (специализированных контроллеров), как отечественного, так и импортного производства. Например, контроллеры СПЕКОН-СК позволяют повышать эффективность работы не только газовых котлов и построенных на их основе котельных, но и ЦТП. Реализованные в них алгоритмы управления упрощают, а значит, и существенно удешевляют, процедуру построения АСУ ТП на всех стадиях её реализации (проектирование, монтаж, наладка). Некоторые типы оборудования, наиболее оптимально отвечающие требованиям описанных задач с точки зрения экономичной и технически грамотной их реализации, приведены в таблице 2.

Табл.2

 

О необходимости и эффективности энергоучета и регулирования, механизмах и аппаратуре их реализации говорят и участники нашего заочного круглого стола.

 

На практике для реальной экономии энергоресурсов т.н. «малозатратных» мер, типа частичной замены проржавевших труб, заклеивания окон или установки тепловых завес, явно недостаточно. Нужно внедрение новых ресурсосберегающих технологий, энергоэффективного оборудования. Именно здесь лежит самый большой потенциал энергосбережения. Подсчитано, что только за счет освоения мировых достижений энергетики (парогазовый цикл, когенерация, использование возобновляемых источников и т.д.) можно сократить потребление газа в России на 200 млрд м³/год.

С этой точки зрения в «большой энергетике» наиболее эффективным признан сегодня способ производства тепла и электроэнергии по технологии парогазового цикла. Его внедрение на ТЭЦ позволяет сократить объем потребления газа в 1,5-2 раза и снизить себестоимость электроэнергии. В бинарных парогазовых установках (ПГУ) все топливо сжигается в камерах сгорания газовой турбины, а пар генерируется за счет тепла отработанных газов. При этом можно использовать как природный газ, так и полученный при газификации любых видов углей.

Технология дает возможность повысить КПД мощных установок до 60% и экономить в среднем 15-20% топлива в год по сравнению с теплофикационным паросиловым энергоблоком сверхкритического давления. Тем не менее, парогазовый цикл в России до недавнего времени практически не использовался. Первая российская ТЭЦ парогазового цикла была пущена на Северо-Западной ТЭЦ в конце 2000 г. В марте 2004г. введена в эксплуатацию ПГУ-220 на Тюменской ТЭЦ. КПД установки на 12,5% выше, чем у прежней. В октябре с.г. введен в опытно-промышленную эксплуатацию первый энергоблок Калининградской ТЭЦ-2. Установленная мощность - 450 МВт (при общей проектной мощности станции - 900 МВт). Калининградская ТЭЦ-2 оснащена тепловой и газовыми турбинами, генераторами производства концерна «Силовые машины», а также котлами-утилизаторами ОАО «ИК ЗИОМАР» (Подольск). По данным РАО «ЕЭС России», применение парогазового цикла позволяет увеличить КПД до 51%, экономить до 20-25% топлива и снижать на треть объем вредных выбросов в атмосферу. Таким образом, ПГУ пробивают себе дорогу и в России (что зафиксировано в "Концепции технической политики РАО «ЕЭС России»), однако, очевидно, что существующая сегодня очень низкая цена газа вовсе не стимулирует рачительное отношение к его использованию, и тем более внедрение столь дорогих технологий. «Парадокс состоит в том, что в наших условиях внедрение этих технологий при дешевом газе не сможет возвратить затрат, заниженная цена на газ (по социальным мотивам) извращает все экономические процессы», - говорит глава РАО «ЕЭС России» Анатолий Чубайс. Эта же технология позволяет строить полностью автоматизированные парогазовые или газотурбинные электростанции малой и средней мощности, которые за счет комбинированной выработки электроэнергии и тепла позволяют экономить до 30 % энергоносителя. При раздельном производстве тепловой и электрической энергии расход топлива на 35-40% выше. Общий КПД установок на базе поршневых двигателей, газотурбинных установок, паротурбогенераторов с противодавлением достигает 90 %, а на 1 кВт электрической энергии когенераторные станции вырабатывают до 1,3 кВт тепла. Кроме того, за счет расположения установок рядом с потребителем снижаются затраты на инфраструктуру и потери при передаче энергии. В журнале «Энергосбережение» №2, 2005 описан опыт промышленной группы «Генерация» (Свердловская обл., г. Березовский) по внедрению теплоэнергообеспечения с использованием когенерационных процессов (http://generation.ru/otz/energosberegenie.pdf). Компания производит мини-ТЭЦ в блочно-модульном исполнении. По мнению ее специалистов, при электрической мощности станции до 3 МВт экономически предпочтительно использование газопоршневых электрогенераторов, до 30-50 МВт - газотурбинных энергетических установок. Подробнее вопросы использования газопоршневых и газотурбинных ТЭЦ рассмотрены в материале «Газ как источник тепла и света» на стр.

Существует и множество менее затратных направлений решения проблемы энергосбережения, такие как установка частотных преобразователей, устройств плавного пуска электродвигателей, регуляторов температуры, и т.д. Например, - внедрение конденсатоотводчиков (КО) и т.д. На большинстве предприятий, работающих с технологиями, где применяется пар, используют его на 30 -40%. Остальное уходит в обратный трубопровод, при этом теряется примерно 60% тепла. КО автоматически поддерживают такое сечение трубопровода, через которое проходит только конденсат, но не пролетный пар, выпуская из системы конденсат при определенной температуре, но задерживая пар до тех пор, пока он полностью не сконденсируется. Затраты на установку этих простых, но весьма эффективных устройств окупаются в некоторых случаях в течение нескольких суток. Например, по данным «Группы КОМОС» (Екатеринбург) установка 17 поплавковых конденсатоотводчиков на фабрике брикетирования производства полиметаллов УГМК дала ощутимый экономический результат уже через сутки. Потребление пара за счет ликвидации проскоков снизилось почти в 3 раза.

Эффективное, но пока мало реализуемое направление энергосбережения – тепловые насосы, позволяющие получать тепло и горячую воду (60-70⁰ С) от низкопотенциальных, в т.ч. вторичных, источников (промышленных и бытовых стоков, грунтовых вод, дымовых газов и т.д. – любого «бросового тепла, температура которого выше +3⁰С.). Такие насосы (парокомпрессорные холодильные машины) производят в 3-7 раз больше тепловой энергии, чем потребляют электрической и работают без сжигания топлива.

Еще один путь энергосбережения, до сих пор почему-то явно недооцененный, - модернизация освещения. Внедрение энергоэкономичных ламп в самые разные сферы нашей жизни, в т. ч. и в промышленное производство, гарантирует огромную ежегодную экономию: потенциал мероприятий федеральной программы «Энергосберегающая светотехника» оценивается в 20 млрд. кВт/ч экономии. Это примерно четыре тепловые электростанции. И, соответственно, - минус 2 млн. тонн СО₂, которые выделяют эти электростанции. Значительное число промышленных осветительных установок в стране безнадежно устарели и не отвечают современным требованиям ни по светотехническим параметрам, ни по энергоэкономичности. Их реконструкция - реальная возможность снизить расход электроэнергии практически в 2 раза. Так, переход от использования прожекторов с лампами ДксТ на прожекторы с высокоэффективными лампами при модернизации мачтового освещения на предприятиях позволяет снизить установленную мощность в 3-5 раз и существенно сократить эксплуатационные расходы. Например, модернизация освещения в одном из цехов Уралвагонзавода позволила уменьшить на 30% установленную мощность с одновременным увеличением уровня освещенности с 380 до 500 лк. Несколько разработок в этой области даны в подборке на стр.

В Московской области построен суперсовременный электроламповый завод, ориентированный на выпуск ламп нового поколения. Они потребляют в 3-5 раз меньше энергии, чем обычные лампы накаливания, а их долговечность и надежность на порядок выше. Однако российский рынок заполнен лампами китайского производства, которые зачастую делаются из некачественных материалов и потому очень дешевы. Нередко они вообще опасны для жизни - в них отсутствует плавкий предохранитель. Не говоря уж о том, что они и светят тускло, и перегорают моментально. Львиная доля таких лампочек поступает к нам по поддельным или просто купленным сертификатам.

 

Низкая цена газа и избаловавший нас избыток топливно-энергетических ресурсов – явление явно временное. К сожалению, цена будет расти (и уже растет!), а запасы углеводородного сырья - падать, трудоемкость его добычи и переработки - повышаться. Уже сегодня реализация крупных инновационных проектов и «голубая мечта» удвоения ВВП упирается во все более реальный энергодефицит. У нас нет альтернативы – идея ресурсосбережения «должна овладеть массами», стать своеобразной национальной идеей.

 

 

* Количество каналов измерения: Q – теплоты, G – расходов теплоносителя, t - температур теплоносителя, p – давления в трубопроводах

Таблица предоставлена Дмитрием Анисимовым, УФ ЗАО «Промсервис», Екатеринбург, www.teplopunkt.ru

 

www.izmerenie.ru - технологический портал для производителей и потребителей энергоресурсов, посвященный новому оборудованию учета электроэнергии . Интернет-ресурс создан и поддерживается компанией Эльстер Метроника в рамках информационного проекта «Измерение.RU», в который входят также одноименное печатное издание (бесплатная рассылка по подписке) и ежемесячная новостная лента (эл.почта). Журнал знакомит с ситуацией на рынке, аналитическими материалами, опытом эксплуатации, с новым оборудованием и технологиями. Портал предоставляет специалистам возможность не только ознакомиться с имеющимся на рынке оборудованием, но оформить заказ.

 

 

18 млн руб. выделено по тюменской областной программе энергосбережения в 2005 году на установку на водозаборах и насосных станциях частотных преобразователей, устройств плавного пуска электродвигателей, на диспетчеризацию и автоматизацию систем. Только установка частотных регуляторов на одном водозаборе позволила на 30% сократить затраты на электроэнергию, экономия на водоснабжении составила более 500 тыс. руб. Кроме того, эти приборы позволяют избежать так называемых гидроударов, из-за которых быстрее выходят из строя кран и трубы. Внедрение систем водоподготовки в котельных также приносит ощутимый эффект за счет увеличения срока службы оборудования и экономии топлива. Например, в Викуловском районе подсчитали, что получили на этом еще 900 тыс. рублей и 800 тыс. рублей — в результате замены физически устаревших и «съедавших» много электроэнергии насосов на более эффективные.

Экономический эффект от установки приборов учета на границе раздела муниципальных тепловых сетей Липецка с сетями АО «Липецкэнерго» составил 73 млн руб. Сегодня там начато внедрение АСКУЭ в системе ЖКХ. Пилотный проект реализован на трех многоквартирных домах. Общие затраты оцениваются в 1 млрд руб. в течение 5 лет.

Ольга Иоффе