Опыт энергосберегающей политики в сша

Политика энергосбережения в различных ее формах стала проводиться в США примерно с середины 70-х годов. За первые 10 лет ее осуществления затраты на энергию были снижены более чем на 200 млрд. дол. В 1974–1986 гг. энергоемкость промышленности США ежегодно снижалась на 3,7%, а в дальнейшем темп снижения составил около 1,2% в год.

За период 1985–1995 гг. энергосберегающая эффективность холодильного оборудования в США выросла в 3–7 раз, морозильников в 4–5 раз. О масштабах экономии хорошее представление дает массовый переход в освещении домов на флюоресцентные светильники. Они оказались в 4 раза эффективнее в плане энергозатрат, и срок их службы в 10 раз превышает аналогичные показатели по обычным лампам накаливания. Установка 195 млн. флюоресцентных ламп в США только в 1995 г. избавила США от необходимости наращивать мощность своих ТЭЦ на 9,6 млн. кВт.

Список широко применяемых в США новых методов энергосбережения можно пополнить указанием о новых типах автомобилей, авто- и авиамоторов, успехами в строительстве с применением новых сохраняющих тепло материалов, повсеместное внедрение термостатов и мониторинга зданий во избежание потерь тепла, внедрение энергосберегающих технологий в металлургии, химической и целлюлозно-бумажной промышленности.

В конце 90-х гг. в США на освещение в среднем расходовалось 500 млрд. кВт-ч электроэнергии или 20% общего ее производства в стране. При этом 40% энергии потребляется в лампах накапливания, 40% – в флюоресцентных лампах и 20% – в газоразрядных лампах большой мощности. Технические усовершенствования флюоресцентных ламп и замена накаливания компактными флюоресцентными светильниками обеспечивают в перспективе снижение затрат электроэнергии на освещение до 40%. Основными источниками в флюоресцентных светильниках являются твердотельные высокочастотные балансные сопротивления, которые в усовершенствованных вариантах выделяют меньше тепла и позволяют регулировать яркость лампы в широком диапазоне. Такие светильники используют с автоматическими системами управления, которые гибко регулируют мощность искусственных источников света с учетом естественной освещенности, а также наличия людей на рабочих местах. Эти усовершенствования обеспечивают экономию энергии на освещение в размере от 25 до 70%, а дополнительные удельные затраты не превышают 0,02 дол. за 1 кВт/ч.

В США в летний период максимальные нагрузки в электросетях часто в 2–3 раза превышают нагрузки в ночное время и достигают 500 кВт. При этом треть этих нагрузок связана с работой системы кондиционирования воздуха. Поэтому в дневное время в часы пик тарифы на электроэнергию повышены, а в остальное время – льготные. Сложившаяся система тарифов включает дифференцированные тарифы, размеры которых возрастают при увеличении электропотребления; сниженные тарифы устанавливают для жильцов зданий, выполняющих определенные мероприятия по энергосбережению; более высокие тарифы взимаются по более высокой ставке на весь период повышенного спроса; прерывные тарифы взимаются, когда предусматривается возможность резкого снижения предложения электроэнергии. Некоторые коммунальные предприятия устанавливают для покупателей специальные энергосберегающие тарифы в тех случаях, когда они приобретают новые дома с хорошей теплоизоляцией и эффективными системами энергоотопления. В этом случае ставка тарифа снижается на 12–14%. Практикуется система, при которой клиенты обязуются поддерживать потребление электроэнергии на более низких условиях в обмен на сниженные тарифы. При этом достигается экономия пикового спроса в среднем 1,3 кВт на клиента в доме.

До недавнего времени электросчетчики, фиксирующие расход энергии с учетом времени суток, имели сравнительно высокую цену. Поэтому дифференцированный тариф на израсходованную электроэнергию распространялся лишь на крупных потребителей энергии (мощностью свыше 500 кВт), хотя на небольших потребителей (жилые дома и малые коммерческие предприятия) приходится 2/3 пиковых нагрузок в сетях. В настоящее время разработаны и в ближайшие 10 лет получат распространение недорогие счетчики электроэнергии с микропроцессорами, которые позволят распространить дифференцированный тариф на всех потребителей электроэнергии.

Около 30% теплопотерь связано с окнами. Если у окна с двойным стеклом одну из внутренних поверхностей покрыть тонкой прозрачной пенкой из материалов с низкой излучающей способностью, например, оксида олова, которая отражает инфракрасное излучение обратно в здание, то эффективное удельное термическое сопротивление такого окна возрастает еще в 1,5 раза. Дальнейшее повышение удельного термического сопротивления окна в 2 раза возможно при заполнении промежутка между двумя стеклами ксеноном или аргоном вместо воздуха. При вакуумировании пространства между стеклами или заполнении его ксеноном такое окно имеет термическое сопротивления обычной стены с теплоизоляцией.

Одним из перспективных направлений является оборудование зданий тепловыми аккумуляторами. Так, в Стенфордском университете вместо установки требующихся дополнительных кондиционеров стоимостью 1,5 млн. долларов был построен тепловой аккумулятор в виде бака с холодной водой для имеющейся системы кондиционирования воздуха. Охлаждение воды в баке производится в ночные часы. Эта система позволила уменьшить пиковые нагрузки в сетях на 3,5 МВт и обеспечила экономию 200 тыс. долларов в год.

Прогнозируемое совершенствование систем освещения, автоматизированного контроля и экономии тепла, как ожидается, позволит достичь нового стандарта в ежегодном потреблении энергии на 1 м² площади здания – 262,7 тыс. ккал в год.