Энергосбережение и энергоэффективность – теория и практика
Энергоэффективность и энергосбережение в современном мире: проблемы и решения
Стоимость коммунальных услуг растет день ото дня, поэтому остро стоит вопрос рациональности энергопотребления во всех сферах, как в бизнесе, так и в частном домостроении. Какие меры нужно предпринимать для повышения энергоэффективности и какие решения в части энергосбережения предлагает современный рынок, читайте в данной статье.
Повышение энергоэффективности — одно из основных направлений, которые активно поддерживаются и регулируются на законодательном уровне. Еще в 2009 году был принят Федеральный закон № 261-ФЗ «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ», вместе с которым в нашу жизнь пришло такое понятие, как класс энергоэффективности. В июне 2021 года в документ были внесены незначительные изменения.
Законодательство предусматривает использование материалов, исключающих нерациональный расход энергоресурсов как в процессе строительства зданий и сооружений, так и в процессе их эксплуатации [1] .
Почему же такие понятия, как энергоэффективность и энергосбережение, настолько важны? Давайте разбираться.
Словарь
Энергосбережение — это максимальное снижение потерь энергии как при доставке энергии конечному потребителю, так и при использовании энергоресурсов.
Энергоемкость производства — количество энергии, затраченное на производство единицы продукции. Чем меньше энергоемкость, тем выше энергоэффективность.
В режиме энергосбережения
К сожалению, реалии сегодняшнего дня таковы, что культура потребления энергии в нашей стране не на самом высоком уровне. Не будем в этой статье подробно вдаваться в причины, укажем лишь, что на это прежде всего влияет менталитет нашего народа, не привыкшего экономить энергетические ресурсы, и изношенность основных фондов, большей частью введенных в эксплуатацию еще в прошлом столетии.
В то же время нужно понимать, что энергоэффективность и энергосбережение — ключевые понятия обеспечения эффективности практически в любой сфере. И именно бизнес первый пожинает плоды нерационального использования ресурсов, что отрицательно сказывается на себестоимости производства. Ведь любой бизнес строится на балансе доходов и издержек производства (постоянных и переменных), в число которых в обязательном порядке входят затраты на потребляемую энергию, будь то тепловая, электрическая или любая другая. И чем они меньше, тем лучше себя чувствует бизнес.
Так и в частной жизни. Чем грамотнее проведены работы по теплоизоляции при строительстве дома, тем меньше будут теплопотери, а значит и расходы на его отопление и кондиционирование все последующие годы. И сумма экономии вовсе не копеечная.
С учетом того, что цена на энергию в нашей стране постоянно растет, вопросы повышения энергетической эффективности становятся все актуальнее.
Прогнозы
Каковы прогнозы изменения объема энергопотребления? Ожидается, что к 2040 году потребление энергии в нашей стране может вырасти на 20%. И это будет не самый большой рост по сравнению с другими странами. Например, рост энергопотребления в Индии прогнозируется на уровне 165%, в Бразилии — 60%, в Китае — 40% [2] .
Расчет энергоэффективности производится по нескольким показателям, рассмотрим основные из них:
- Экономичность потребления топливно-энергетических ресурсов (ТЭР): определяется технологическим совершенством продукции/производства и качеством конструкторской проработки изделий/производственных линий. Как пример: расход топлива, приходящийся на 1 км пути при перевозке 1 т груза, либо коэффициент полезного действия, определенный как отношение потребляемой энергии к произведенной работе.
- Энергетическая эффективность передачи (хранения) ТЭР: определяется расходом и/или потерями ТЭР для конкретных условий использования продукции либо реализации технологического процесса. Пример: величина тепловых потерь на 1 км теплотрассы или процент потерь электроэнергии в передающих сетях.
- Энергоемкость производства продукции: характеризует количество энергии, затраченной на основные и вспомогательные технологические процессы, и выражается в количестве энергии на единицу продукции. Например, если при производстве электродвигателя мощностью 15 кВт затрачена энергия 1200 кВт⋅ч, то энергоемкость производства электродвигателя будет равна 1200/15=80 (кВт⋅ч/кВт). В данном случае единицей продукции считается 1кВт мощности электродвигателя.
В настоящее время, и особенно после принятия соответствующих законов и программ, намечается тенденция к уменьшению затрат на энергопотребление. У обычных людей в том числе формируется культура потребления энергии, бизнес ищет пути сокращения расходов для увеличения рентабельности, страна заинтересована в удешевлении единицы ВВП. Внутренний рынок энергоэффективных решений расширяется, и сегодня без особого труда можно найти множество предложений для удовлетворения самых разнообразных запросов. Однако не все они одинаково эффективны, поэтому чтобы выбрать оптимальное решение, придется потрудиться.
Пути повышения энергоэффективности в разных сферах
Достижение целей и решение задач государственной программы предполагает применение целого комплекса организационных и технических мер. Обозначим пути повышения энергоэффективности для некоторых сфер.
Жилищно-коммунальное хозяйство
Организационные меры: совершенствование тарифной политики в сфере теплоснабжения, повышение качества теплоснабжения, введение показателей качества тепловой энергии, совершенствование режимов теплопотребления, условий осуществления контроля, повышение качества нормирования и контроля технологических потерь в тепловых сетях.
Технические меры: реконструкция и модернизация электростанций и трансформаторных подстанций, воздушных линий высокого, среднего и низкого напряжения, кабельных линий, котельных. Внедрение процессов когенерации на котельных, замена двигателей в системах водоснабжения и водоотведения на энергоэффективные, внедрение частотно-регулируемого привода и/или других устройств, обеспечивающих повышение КПД при эксплуатации электродвигателей.
Частное домостроение
Организационные меры: энергетический аудит, анализ качества инженерных сетей, оценка тепловых потерь при проектировании, оценка аварийности электрических и водопроводных сетей.
Технические меры: отказ от естественной вентиляции и использование рекуператора воздуха, установка современных стеклопакетов с повышенным термическим сопротивлением, монтаж модернизированных систем отопления, использование энергоэффективных отопительных котлов, утепление конструкций энергоэффективными материалами, регулировка подачи и отвода воды, замена ламп на энергосберегающие, применение системы «умный дом».
В последнее время появилось понятие «пассивные дома». Так называют жилища с максимально низким потреблением энергии. Наряду с использованием природных ресурсов (солнечный свет, ветер и т. д.) в качестве источника энергии, концепция пассивного дома включает в себя минимизацию теплопотерь. Она достигается за счет продуманной конструкции здания, инновационной энергоэффективной теплоизоляции и современных систем вентиляции.
Сегодня сосредоточенность на проблеме энергосбережения — один из признаков развитых стран. Во всем мире работают над изменением структуры энергопотребления, внедрением решений для снижения объемов потребляемого топлива, повышения энергоэффективности автомобилей и бытовой техники. Россия является третьим по объему производителем и потребителем энергоресурсов в мире — на долю нашей страны приходится 5% мирового потребления энергоресурсов [3] . Так что задачи по энергосбережению для нас актуальны.
Теплоизоляция для экологичного дома
При строительстве частного дома в таком холодном климате, как в России, на первый план выходит проблема теплоизоляции жилища. Рассказывает руководитель технической службы направления «Полимерные мембраны и PIR в КМС» компании «ТЕХНОНИКОЛЬ» Владимир Шалимов:
«Наша компания разработала термоплиту LOGICPIR — инновационный продукт для отечественного рынка теплоизоляции. Новинка представляет собой экологически безопасный материал [4] . Термоплиты не содержат фенол и формальдегид, их экологичность подтверждена сертификатом М1 — это высший класс безопасности по эмиссии вредных веществ в строительных материалах. Безопасность материала в условиях высоких температур признал Институт химии растворов РАН [5] , соответственно, термоплиты LOGICPIR можно использовать даже для утепления бань.
Новинку отличает и очень низкая теплопроводность — 0,022 Вт/м·К. Это значит, что, применяя плиту толщиной 5–6 см, потребитель может сэкономить полезную площадь там, где раньше при строительстве требовалось уложить классический утеплитель 10-сантиметровой толщины. К тому же, утепляя помещения подобным материалом, домовладелец получает экономию на отоплении и кондиционировании. Таким материалом утепляют кровли, стены, полы, балконы, бани и т. д.
Замечу, что, помимо функции утепления, термоплиты LOGICPIR выполняют роль пароизоляции и отражающей изоляции.
Еще одним плюсом продукта является его огнестойкость: плиты LOGICPIR не поддерживают горение и не распространяют пламя. При взаимодействии с огнем верхний слой плиты карбонизируется, что препятствует распространению огня.
Материал мало весит и занимает минимум места, что дает возможность экономить на его доставке. А простота монтажа плит сокращает время работы и, соответственно, ее стоимость.
Свойства термоплит LOGICPIR таковы, что, смонтировав их один раз, можно забыть о проблеме утепления на долгие годы — срок службы материала составляет более 50 лет, и все это время его полезные характеристики остаются неизменными».
06.10.2023