Лекція 11. Енергозбереження та способи економії електроенергії
1. Роль енергозбереження в сучасному суспільстві
1. Роль енергозбереження в сучасному суспільстві
Енергозбереження - реалізація правових, організаційних, наукових, виробничих, технічних і економічних заходів, спрямованих на ефективне (раціональне) використання (і економне витрачання) паливно-енергетичних ресурсів та на залучення в господарський оборот поновлюваних джерел енергії. Енергозбереження - важливе завдання по збереженню природних ресурсів [6,9].
В даний час найбільш нагальним є побутове енергозбереження (енергозбереження в побуті), а також енергозбереження в сфері ЖКГ. Перешкодою до його здійснення є стримування зростання тарифів для населення на окремі види ресурсів (електроенергія, газ), відсутність коштів у підприємств ЖКГ на реалізацію енергозберігаючих програм, низька частка розрахунків за індивідуальними приладами обліку і застосування нормативів, а також відсутність масової побутової культури енергозбереження.
Економія електричної енергії.
Найбільш поширений спосіб економії електроенергії - оптимізація споживання електроенергії на освітлення. Ключовими заходами оптимізації споживання електроенергії на освітлення є:
- максимальне використання денного світла (підвищення прозорості та збільшення площі вікон, додаткові вікна);
- підвищення здатності, що відображає (білі стіни і стеля);
- оптимальне розміщення світлових джерел (місцеве освітлення, спрямоване освітлення);
- використання освітлювальних приладів тільки в разі потреби;
- підвищення світловіддачі існуючих джерел (заміна люстр, плафонів, видалення бруду з плафонів, застосування більш ефективних відбивачів);
- заміна ламп розжарювання на енергозберігаючі (люмінесцентні, компактні люмінесцентні, світлодіодні);
- застосування пристроїв управління освітленням (датчики руху і акустичні датчики, датчики освітленості, таймери, системи дистанційного керування);
- впровадження автоматизованої системи диспетчерського управління зовнішнім освітленням (АСДУ АЛЕ);
- установка інтелектуальних розподілених систем управління освітленням (що мінімізують витрати на електроенергію для даного об'єкта).
Електропривод.
Основними заходами є:
- оптимальний підбір потужності електродвигуна;
- використання частотно-регульованого приводу (ЧРП).
Електрообігрів і електроплити.
Основні заходи:
- підбір оптимальної потужності електрообігрівальних приладів;
- оптимальне розміщення пристроїв електрообігріву для зниження часу і необхідної потужності їх використання;
- підвищення теплообміну, в тому числі очищення від бруду поверхонь пристроїв електрообігріву і конфорок електроплит;
- місцевий (локальний) обігрів, в тому числі переносними масляними обігрівачами, спрямований обігрів рефлекторами;
- використання масляних обігрівачів з вентилятором для прискорення теплообміну в квартирі;
- використання пристроїв регулювання температури, в тому числі пристроїв автоматичного включення і відключення, зниження потужності в залежності від температури, тимчасових таймерів;
- використання теплових акумуляторів;
- заміна електрообігріву на обігрів з використанням теплових насосів;
- заміна електрообігріву на обігрів газом або підключення до централізованого опалення, у випадках, коли така заміна вигідна з урахуванням необхідних інвестицій;
- використання посуду з широким плоским дном.
Для холодильних установок і побутових холодильників основними способами зниження споживання електроенергії є:
- оптимальний підбір потужності холодильної установки;
- якісна ізоляція корпусу (стінок), двері холодильної установки, холодильника, прозора кришка в холодильнику для продуктів, з якісною ізоляцією;
- придбання сучасних енергозберігаючих холодильників;
- не допускати утворення криги, інею в холодильнику, вчасно розморожувати;
- не рекомендується поміщати в холодильну установку (холодильник) матеріали і продукти, що мають температуру вище температури навколишнього середовища - їх необхідно максимально охолодити на повітрі;
- проаналізувати можливість відмови від холодильника;
- якісне відведення тепла - не рекомендується ставити побутової холодильник до батареї або поруч з газовою плитою.
Для кондиціонерів:
- необхідно коректно підбирати потужність і місце установки кондиціонера, виходячи з обсягу приміщення, кількості і розташування чоловік, присутніх в приміщенні і ін. Характеристик;
- при кондиціонуванні вікна і двері повинні бути закриті - інакше кондиціонер буде охолоджувати вулицю або коридор;
- чистити фільтр, не допускати його сильного забруднення;
- необхідно налаштувати режим автоматичної підтримки оптимальної температури, що не охолоджуючи, по можливості, кімнату нижче 20-22 градусів;
- обміркувати ступінь необхідності установки і використання кондиціонерів, в тому числі і з архітектурної точки зору (кондиціонери висять на фасадах будинків);
- необхідно стежити за тим, щоб відключати кондиціонер на ніч.
Споживання побутових та інших пристроїв:
- при виборі нової аудіо-, відео-, комп'ютерної- і ін. Техніки віддавайте перевагу, за інших рівних характеристиках, влаштуванню з меншим енергоспоживанням, як в робочому режимі, так і в черговому режимі (більшість сучасних побутових пристроїв споживають електроенергію навіть у вимкненому стані , тому що не вимикаються повністю, а переводяться в «сплячий» режим);
- користуйтеся енергозберігаючим «сплячим» режимом, якщо він є в приладі або пристрої;
- замініть, по можливості, прилади, що мають в своєму складі трансформаторні блоки живлення, на аналогічні з імпульсними блоками живлення;
- Не можна лити повний чайник, якщо вам потрібен окріп всього для однієї чашки напою;
- не залишайте без необхідності включеними в мережу зарядний пристрій для мобільних приладів (дуже актуально через більшого обсягу таких приладів);
- намагайтеся уникати використання подовжувачів, а якщо це необхідно, то користуйтеся якісними удлинителями з проводом великого перерізу (при малому перетині провід починає грітися і електроенергія витрачається не на корисну роботу електроприладу, а на нагрів дроту подовжувача).
Для зниження втрат в мережі необхідно:
- використання енергозберігаючих пристроїв;
- збільшення значень номіналів провідників - проводів і кабелів;
- використання тільки проводів і кабелів з мідною жилою;
- відстеження несанкціонованих підключень.
Для зниження тепловтрат необхідно:
- використання теплозберігаючих матеріалів при будівництві та модернізації будівель;
- установка теплозберігаючих віконних конструкцій і дверей.
Підвищення ефективності систем теплопостачання.
Заходи щодо підвищення ефективності систем теплопостачання передбачають наступні напрямки оптимізації:
З боку джерела:
- підвищення ефективності джерел теплоти за рахунок зниження витрат на власні потреби;
- використання сучасного теплогенеруючого обладнання, такого як конденсаційні котли і теплові насоси;
- використання вузлів обліку теплової енергії;
- використання ко і три- генерації.
З боку теплових мереж:
- зниження теплових втрат в навколишнє середовище;
- оптимізація гідравлічних режимів теплових мереж;
- використання сучасних теплоізоляційних матеріалів;
- використання антивандальних покриттів при зовнішній прокладці теплових мереж;
- зниження витоків і несанкціонованих зливів теплоносія з трубопроводів.
З боку споживачів:
- зниження теплових втрат через зовнішні огороджувальні конструкції;
- використання вторинних енергоресурсів;
- використання систем місцевого регулювання опалювальних приладів для виключення Перетоплять;
- переклад будівель в режим нульового споживання теплоти на опалення. При цьому підтримка параметрів повітря в приміщенні повинна відбуватися за рахунок внутрішніх виділень теплоти і високих параметрів теплової ізоляції;
- використання вузлів обліку теплової енергії.
В цілому ж меню «технічних рішень» щодо модернізації систем теплопостачання дуже широке і далеко не обмежується вищевикладеним списком. Нижче наведено приклад переліку заходів з «Програми модернізації систем теплопостачання» комплексної програми розвитку і модернізації житлово-комунального комплексу цілого регіону, що включає 22 об’єкти муніципальної освіти; 126 міських і сільських поселень; більш ніж 200 окремих систем теплопостачання.
Основні заходи програми розбиті на шість укрупнених груп:
- проведення передпроектних обстежень об'єктів теплопостачання;
- будівництво нових котелень;
- модернізація і реконструкція котелень і ЦТП;
- модернізація і будівництво теплових мереж;
- впровадження ресурсозберігаючих технологій.
Для максимізації ефекту програми її реалізують в комплексі з модернізацією системи теплозахисту житлових і громадських будівель, вдосконаленням їх інженерних систем, заходами по утепленню квартир, оснащення їх приладами обліку та ефективної водорозбірної арматурою.
Економія води:
- встановлення приладів обліку споживання води;
- використання води, тільки коли це дійсно необхідно;
- установка зливних унітазних бачків, що мають вибір інтенсивності зливу води;
- установка автоматичних регуляторів витрати води, аераторів з регуляторами 6 л \ хв для крана і регуляторів 10л \ хв для душа.
Економія газу:
- підбір оптимальної потужності газового котла і насоса;
- утеплення приміщень, оптимальний підбір ефективних радіаторів опалення в приміщеннях, де використовується обігрів газовим котлом;
- використання на газових плитах посуду з широким плоским дном, що закривається кришкою, бажано прозорою, підігрів в чайнику тільки необхідної кількості води;
- перехід, по можливості, на максимально широке використання інших джерел тепла.
Ефективність і економічний розрахунок.
При реалізації заходів енергозбереження та підвищення енергоефективності розрізняють:
- початкові інвестиції (або збільшення, приріст інвестицій з-за вибору ефективнішого устаткування). Наприклад, заміна вікон в існуючому будинку на пластикові склопакети - інвестиції в енергозбереження, а відмова від установки звичайних світильників на користь світлодіодних в будинку, що будується - збільшення інвестицій в енергозбереження (в частці перевищення вартості світлодіодних світильників над звичайними);
- одноразові витрати на проведення енергоаудиту (енергообследованія);
- одноразові витрати на придбання та монтаж приладів обліку і систем автоматичного контролю, віддаленого зняття показань приладів обліку;
- поточні витрати на преміювання (заохочення) відповідальних за енергозбереження.
Як правило, ефекти від заходів енергозбереження розраховують:
- як вартість зекономлених енергоресурсів або частка вартості від споживаних енергоресурсів, в т.ч. на одиницю продукції;
- як кількість тонн умовного палива (т.у.п.) зекономлених енергоресурсів або частка від величини споживаних енергоресурсів в т.у.т .;
- в натуральному вираженні (кВт.год, Гкал і т.д.);
- як зниження частки енергоресурсів в ВВП у вартісному вираженні, або в натуральних одиницях (т.у.п., кВт.год).
Ефекти від заходів енергозбереження можна розділити на кілька груп:
- економічні ефекти у споживачів (зниження вартості придбаних енергоресурсів);
- ефекти підвищення конкурентоспроможності (зниження споживання енергоресурсів на одиницю виробленої продукції, енергоефективність виробленої продукції при її використанні);
- ефекти для електричної, теплової, газової мережі (зниження пікових навантажень призводить до зниження ризику аварій, підвищенню якості енергії, зниження втрат енергії, мінімізації інвестицій в розширення мережі, і, як наслідок, зниження мережевих тарифів);
- ринкові ефекти (наприклад, зниження споживання електроенергії, особливо в пікові години, призводить до зниження цін на енергію і потужність на оптовому ринку електроенергії - особливо важливим є зниження споживання електроенергії населенням на освітлення у вечірній піку);
- ефекти, пов'язані з особливостями регулювання (наприклад, зниження споживання електроенергії населенням зменшує навантаження перехресного субсидування на промисловість - в даний час в Росії населення платить за електроенергію нижче її собівартості, додаткове фінансове навантаження включається в тарифи для промисловості);
- екологічні ефекти (наприклад, зниження споживання електричної і теплової енергії в зимовий час призводить до розвантаження найбільш дорогих і "брудних" електростанцій і котелень, що працюють на мазуті і низькоякісному вугіллі);
- пов'язані ефекти (увага до проблем енергозбереження призводить до підвищення заклопотаності проблемами загальної ефективності системи - технології, організації, логістики на виробництві, системи взаємин, платежів і відповідальності в ЖКГ, відносини до домашнього бюджету у громадян).