2.2 Міжнародне співробітництво

З прийняттям Закону України „Про ратифікацію Кредитного погодження (Фінансування Української енергозберігаючої сервісної компанії УкрЕСКО) між Україною і Європейським банком реконструкції і розвитку” від 13.05.99 р. в цій сфері почав діяти популярний на Заході механізм фінансування на основі авансування виконання проектів енергозбереження з боку виконувача і повертання коштів в результаті економічного ефекту, який досягається у замовника проекту (так звані перфоманс-контракти). УкрЕСКО виконує фінансування і виконання „під ключ” енергозберігаючих проектів за рахунок кредиту ЄБРР на суму 15 млн. доларів США.

За даними газети „Дзеркало тижня” (№12 від 31.03.2012) Всесвітній банк провів чотиримісячне дослідження „Модернізація систем центрального опалення в Україні: облік тепла і впровадження платежів на основі його фактичного використання” на базі підприємств ЖКГ Львівської та Миколаївської областей. Дана робота є одним з конкретних результатів підписаної в червні 2011 року угоди про виділення Україні на 30 років займу у розмірі 200 млн. доларів США. Кошти займу направляються на інвестиційні проекти енергозбереження на промислових підприємствах і об’єктах муніципальної власності а також енергосервісних компаній.

За програмою енергоефективності основними напрямками є:

• модернізація неефективного і застарілого обладнання і потужностей;

• впровадження обладнання і процесів з високою енергоефективність;

• використання відпрацьованих газів, скидного тепла та надлишкового тиску;

• зменшення втрат енергії на підприємствах муніципальної власності;

• дослідження з енергоефективності та технічна допомога;

• зменшення втрат енергії в будинках.

Ключовими критеріями відбору інвестиційних проектів є:

• економічна і фінансова життєздатність проекту, його технічна здійсненність;

• спрямованість на покрашення енергоефективності кінцевих споживачів;

• реальна внутрішня ставка прибутковості не менше 30% з урахуванням скорочення споживання енергоресурсів;

• відповідність умовам з охорони навколишнього середовища (національне законодавство та вимоги МБРР).

Контрольні запитання для перевірки знань

1. Які існують державні рішення, що стосуються питань підвищення ефективності використання паливно-енергетичних ресурсів та енергозбереження галузями економіки, суб'єктами господарювання та населенням країни?

2. Що складає:основу регулятивних основ енергозбереження ?

3. Яа метазаконодавства про енергозбереження?

4. Які основні принципи державної політики в сфері енергозбереження ?

5. Які економічні заходи для забезпечення енергозбереження передбачаються?

6. Які передбачені економічні механізми стимулювання енергозбереження?

7. Які основні напрямки програми енергоефективності ?

8. Які ключові критерії відбору інвестиційних проектів?

Розділ 3 «Вузькі місця» в жкг

3.1. Вироблення енергії.

3.1.1. Традиційні генератори енергії

При виробництві енергії використовують як джерело енергії органічне паливо (вугілля, нафту, природний газ, сланці тощо), енергію води, вітру, атомну енергію. До традиційних генераторів електричної енергії відносять атомні та теплові електростанції (АЕС, ТЕС) та станції з комбінованого виробництва теплової та електричної енергії - теплоелектроцентралі (ТЕЦ). До цього ж класу генеруючих систем відносяться і потужні гідроелектростанції (ГЕС). Якщо йдеться про вироблення лише теплової енергії, то цим займаються котельні агрегати (КА) різних типів та призначень. Загальним для більшості ТЕС та ТЕЦ є використання КА для генерування пари з високими параметрами для живлення парових турбін. В газотурбінних ТЕС та ТЕЦ вихідні гарячі гази з турбін надходять на КА для вироблення пари, яка використовується для живлення парових турбін (для генерування електроенергії), а відпрацьована пара (як і у випадку ТЕЦ) нагріває воду для гарячого водопостачання. Із зазначеного видно, що ТЕЦ та газотурбінні ТЕС більш продуктивно використовують енергоносії. Головні частини будь-якої ТЕС – КА, парова турбіна і електрогенератор, причому КА (комплекс пристроїв для отримання водяної пари під тиском) займає у цьому ланцюзі важливе місце. КА складається з топки, в якій спалюється органічне паливо, топкового простору, яким продукти згоряння проходять у димар, та парового котла, в якому кипить вода. Частина котла, яка під час нагрівання стикається з полум’ям, зветься поверхнею нагрівання. Продуктивність котла визначається кількістю води, яку він здатний випарувати протягом 1 години за певними температурою та тиском. Котли бувають трьох типів: димогарні, водотрубні та прямоточні.

Всередині димогарних котлів розташовано ряд трубок , якими продукти згоряння проходять у димар. Чисельні димогарні трубки мають величезну поверхню нагрівання, через що в них добре використовується енергія палива. У таких котлах вода знаходиться між димогарними трубками.

1

2

3

6

4

5

7

а

б

Рис.3.1

Димогарний котел

а – схематичне зображення; б – загальний вигляд

1- димар; 2- запобіжний клапан; 3 – пара; 4 – живільна вода; 5 – дренаж;

6 – сухопарник; 7- топка

(а) (б)

Рис.3.2

Водотрубний котел

а – схематичне зображення; б – загальний вигляд

1- живильний насос; 2 – економайзер; 3 – підйомні труби; 4 – опускні труби; 5- колектор; 6 – пароперегрівач; 7 – до турбіни; 8 – циркуляційний насос

У водотрубних котлах по трубках пропускається вода, а між трубками – гарячі гази. Головні частини котла – топка, кип’ятильні трубки, паровий колектор та пароперегрівач. У кип’ятильних трубках йде процес пароутворення. Пара звідти надходить до колектора і збирається над водою, що кипить. З колектора пара надходить до пароперегрівача, де додатково нагрівається. Паливо у цьому котлі надходить у топку через газову чи нафтову форсунку або транспортер твердого палива, а повітря – через піддувало.

У прямоточних котлах воду нагрівають у довгих трубках, що мають форму змійовиків. Вода подається до змійовиків котла насосом. Проходячи вздовж змійовика вода повністю випаровується, а пара, що утворилася, нагрівається до бажаної температури і таким чином на виході змійовика генерується пара з бажаними параметрами.

(а) (б)

Рис. 3.3

Прямоточний котел

(а) - схематичне зображення; (б) – загальний вигляд

1 – живильний насос; 2 – економайзер; 3 – випарні трубки; 6 – пароперегрівач;

7 – до турбіни

3.1.2. Альтернативні генератори енергії

Крім класичних парових котлів різних конструкцій останнім часом розробляються парогенератори, які використовують тепло камери згоряння МГД-генератора, що є альтернативою звичайних електрогенераторів. В МГД-генераторі енергія згоряння органічного палива перетворюється в електричну енергію безпосередньо, тобто без перетворення її у енергію пари, кінетичну енергію турбіни та електрогенератора, що обертається за допомогою цієї турбіни. Головними частинами МГД-генератора є канал з електродами і електричний (надпровідний) магніт, який створює потужне магнітне поле. Під час дії генератора в електропровідному робочому тілі (плазмі, яка утворюється під час згоряння органічного палива при температурах 2500-3000 ⁰К у присутності іонізуючих присадок), що рухається по каналу (камері згоряння) і перетинає магнітне поле, виникає електричний струм, який через електроди надходить за призначенням. МГД-генератори дають змогу значно підвищити економічну ефективність теплових електростанцій,

о

вихід

електроди

соленоїди

вхід

Рис.3.4. Схематичне зображення МГД-генератора

Регулювання швидкості руху у соплі

Шляхи руху заряджених часток плазми у магнітному полі

скільки загальний коефіцієнт корисної дії (ккд) ЕС з МГД-генераторами досягає 60% на відміну від ккд звичайних теплових ЕС, який не перевищує 35%. Система охолодження камери згоряння МГД-генератора, а також гарячі вихлопні гази на виході системи (які

можуть бути спрямовані на вхід газової турбіни, що обертає допоміжний електрогенератор, а звідти - на теплообміннік) можуть бути використані для генерування пари або підігрівання води для центрального теплопостачання. У цьому разі ефективність ТЕЦ з МГД-генераторами буде ще більшою.

До альтернативних генераторів енергії можна віднести атомні парогенератори, які використовують енергію розщеплення важких ядер U-235 для генерування пари, причому ці парогенератори відносяться до прямоточних: вода, що охолоджує активну зону реактора, під тиском, що забезпечує зберігання її у рідкому стані навіть при температурах, суттєво перевищуючих 100 ⁰ С, надходить у парогенератор (теплообмінник), де віддає свою теплову енергію у другий контур, де відбувається пароутворення, перегрівання пари та її введення на вхід парової турбіни, що обертає електрогенератор. Як видно з Рис.3.5, ця система відноситься до систем закритого циклу. Існують і інші типи реакторів (як, наприклад, реактор Чорнобильської АЕС), але з точки зору генерування пари вони усі близькі один до одного.