Организация энергоаудита

В настоящее время наблюдается формальное отношение к энергоаудиту, дающее, соответственно, и формальные результаты: выполняется минимальный объем работ с применением набора типовых энергосберегающих мероприятий, зачастую ни технически, ни экономически не обоснованных. Как следствие таких результатов – скептическое отношение к энергосбережению и нежелание собственников обследованных объектов заниматься снижением энергозатрат.

Для достижения реальных результатов необходимо руководствоваться методологией полных инструментальных энергетических обследований, включающих в себя детальный энергоаудит с составлением топливно-энергетических балансов энергообъектов. Такой подход позволяет рассматривать широкий круг возможностей энергосбережения, включающий в себя как набор типовых экономически и технически обоснованных мероприятий, так и мероприятий, учитывающих специфику объекта и основанных на модернизации оборудования, новых методах технического обслуживания или управления режимами эксплуатации, реструктуризации потребления топливно-энергетических ресурсов и т.д.

Следует отметить, что даже при наличии относительно высоких показателей энергоэффективности существует значительный потенциал энергосбережения, который может быть реализован посредством внедрения экономически обоснованных мероприятий.

Требования к эффективности энергоисточников

При строительстве новых источников энергоснабжения необходимо провести унификацию проектов и оборудования. Унификация (типизация) проектов строительства позволяет не только минимизировать затраты и сроки на проектирование, применять серийное оборудование с использованием передового мирового опыта, но и заложить единые требования к энергоэффективности вновь вводимых источников энергоснабжения. Следует отметить, что ввод в эксплуатацию новых энергоисточников должен производиться по результатам разработки программ комплексного развития систем коммунальной инфраструктуры (схем энергоснабжения).

Энергосбережение в системах наружного освещения и световой рекламы

Экономия электроэнергии в осветительных установках имеет важное значение, т.к. в РФ на нужды освещения расходуется около 13% всей вырабатываемой электроэнергии. Но доля освещения в составе зимнего вечернего пика существенно выше. Особое внимание необходимо обратить на наружное освещение и световую рекламу, т.к. в этот период их использование максимально. Обычно включено почти 100% осветительных приборов, в отличие от ламп освещения внутри помещений, коэффициент использования которых существенно ниже. Учитывая эти обстоятельства, желательно использование для наружного освещения художественной подсветки и световой рекламы источников света с минимальным энергопотреблением. Такие возможности дают сегодня светодиодные технологии. Удешевление светодиодных технологий позволяет заявить о масштабных переменах на светотехническом рынке изделий и технологий. В чем заключаются преимущества светодиодных источников света над традиционными: неоновыми, галогеновыми и люминесцентными? Срок службы - до 70 тысяч часов, что эквивалентно 25 годам работы в режиме реального городского освещения. Это обусловлено отсутствием нити накала, благодаря нетепловой природе излучения света. Например, галогеновую лампу за этот срок придется заменить примерно 100 раз, а металлогалогеновую - 30.

Высокая экономичность энергопотребления.

Контрастность света светодиодов в 400 раз превышает контрастность газоразрядных ламп, тем самым обеспечивает значительно лучшую четкость освещаемых объектов и цветопередачу (индекс цветопередачи 80-85) при, казалось бы, меньшей видимой яркости. Показатель использования светового потока равен 100%, тогда как у стандартных уличных светильников - 60-75%. Мощные светодиоды представляют собой точечные источники света с встроенной корректирующей оптикой, что обеспечивает идеальное формирование заданных диаграмм направленности светового потока (задача практически невыполнимая для других источников). Отсутствие вредного эффекта низкочастотных пульсаций (стробоскопического эффекта), свойственного люминесцентным и газоразрядным источникам света. Световой поток светодиодов постоянен, как и естественный свет солнца, что обеспечивает психологический комфорт. Потребляемый ток светодиодного светильника равен 0,6÷1,0А, тогда как у светильника с газоразрядной лампой потребляемый ток 2,1А, а пусковой 4,5А. Светодиодные светильники (в отличие от светильников с газоразрядной лампой) обладают возможностью регулировки яркости за счет снижения питающего напряжения. СНиП 23-05-95 для экономии электроэнергии допускает в ночное время снижение уровня освещенности на 30-50%. Дополнительным немаловажным преимуществом является мгновенное зажигание при подаче питающего напряжения и независимость работоспособности от низких температур окружающего воздуха.

Учет электроэнергии

В настоящее время эффективным методом учета, контроля и оптимизации использования энергоресурсов у крупных потребителей является внедрение автоматизированных систем контроля и учета энергоносителей (АСКУЭ).

Целесообразность применения таких автоматизированных систем контроля и учета энергоносителей очевидна, при массовом применении в масштабах страны использование АСКУЭ позволит снизить: потребление электроэнергии и электрической мощности; себестоимость (повысив конкурентоспособность); загрузку оборудования и сетей (высвободив необходимые резервы для возможности их использования). Современные АСКУЭ необходимо использовать на всех энерговырабатывающих и транспортирующих предприятиях страны (заменять АСКУЭ имеющиеся устаревшие узлы учета), а также возможно их применение и в коммунальной инфраструктуре, что позволит повысить точность взаиморасчетов и упростит учет и контроль энергоресурсов.

Многотарифный учет электропотребления

В настоящее время для населения и приравненных к нему групп потребителей установлены различные тарифные сетки. Рассмотрим их с точки зрения влияния на заинтересованность потребителей в снижении максимума нагрузки. Одноставочный тариф - простой и наиболее распространенный, приборно обеспеченный простыми индукционными счетчиками электроэнергии. Снижение нагрузки в часы максимума никак не отражается на плате за электроэнергию, следовательно, потребитель не заинтересован в этом. Тарифы, дифференцированные по зонам суток, имеют две модификации - двухзонную и трехзонную. Для использования таких тарифов должны быть установлены специальные счетчики электроэнергии - соответственно двухтарифные и многотарифные. Применение двухтарифного счетчика и соответствующей системы оплаты предполагает снижение платы за электроэнергию в ночное время, причем для населения это снижение весьма значительно - ночной тариф в несколько раз меньше дневного. Это может стимулировать население к переносу части нагрузок на ночное время, однако в реальности есть не так много электроприборов, которые люди будут использовать ночью - в основном, это стиральные машины. Приготовление пищи, глажение и другие энергоемкие процессы на ночное время переноситься не будут. Использование в быту многотарифных счетчиков имеет гораздо больше стимулов для снижения нагрузки в пиковые часы, люди будут стараться перенести использование большинства электроприборов на другое время. Поэтому широкое внедрение многотарифных счетчиков и дифференцированной по зонам суток системы тарифов даст хороший эффект регулирования максимума в часы утреннего пика нагрузок. В то же время наибольший пик бытового потребления имеет место в вечерние часы, и особенно в домах с электроплитами, когда люди приходят с работы и начинают приготовление пищи и другие бытовые дела. Тариф на электроэнергию в это время остается полупиковым, не самым высоким. Следовательно, для снижения максимума нагрузки в вечернее время необходимо проработать вопрос о введении второй пиковой зоны тарифа. Введение такой зоны должно сочетаться с широкомасштабной разъяснительной работой для населения, рекламирующей выгодность переноса нагрузки на другие часы, а также дающей простые рекомендации по возможности такого переноса. Многотарифные счетчики для населения только начали внедряться, поэтому сейчас еще не поздно определить главные принципы такой работы. Один из важнейших принципов - счетчик должен иметь гибкие, перенастраиваемые программно-тарифные характеристики. Срок службы электронного счетчика составляет в среднем 30 лет, и за этот срок тарифные системы могут неоднократно изменяться. Зарубежный опыт показывает, что во многих странах мира идут по пути увеличения числа тарифных зон (в пределе - до 48 получасовых зон в течение суток, до 12 сезонов в течение года, с отдельными тарифами в выходные и праздничные дни). Если переход к новой тарифной системе требует полной замены всех ранее установленных электронных счетчиков, значит выбор счетчиков был сделан неверно. Так, в большинстве случаев уже установленные двухтарифные счетчики не могут быть использованы в другой системе тарифов. Следовательно, необходима определенная техническая политика, определяющая рекомендуемые типы счетчиков. Использование АСКУЭ позволяет обеспечить управление электропотреблением через тарифы, а в ряде случаев - и прямое управление электрическими нагрузками, в случаях их ограничения. Создание АСКУЭ промышленных и других групп потребителей (в том числе коммунально-бытовых) позволит привлечь к управлению нагрузками широкий круг пользователей.

АСКУЭ жилого сектора должны строиться на современных трех- и однофазных электронных электросчетчиках, способных работать по многоставочным тарифам, и домовых (подъездных) устройствах сбора и передачи данных (УСПД), имеющих проводную связь с домовыми и квартирными электросчетчиками, а также выход в канал связи, для передачи данных в Энергосбыт.

При создании АСКУЭ по электроэнергии в жилом секторе следует иметь в виду, что здесь также необходим учет холодной и горячей воды, расхода тепла на отопление, газа. АСКУЭ в жилом секторе должны постепенно стать комплексными, что позволит в перспективе автоматизировать учет всех энергоресурсов.

Таким образом, необходимо проработать концепцию организации системы учета электроэнергии в масштабах города, что, помимо других положительных эффектов от улучшения учета, позволит снизить пиковые нагрузки энергосистемы.

Динамика электропотребления в жилом секторе

Причины увеличения потребления электроэнергии:

• рост обеспеченности бытовыми электроприборами;

• увеличение количества приборов, использующих электрическую энергию в термических целях: электроплиты, электрочайники, посудомоечные машины, стиральные машины с электронагревом холодной воды, сплитсистемы, проточные водонагреватели и электрокалориферы;

• подключение к щитовым жилых домов сторонних объектов, в первую очередь объектов мелкорозничной торговли, временных сооружений и т.д.;

• увеличение площади жилого фонда за счет нового строительства.

Причины снижения потребления электроэнергии населением:

• снижение численности населения;

• старение населения (пенсионеры потребляют меньше энергии);

• замена электробытовых приборов на современные с существенно более низким электропотреблением по сравнению с отечественными времен советского периода;

• рост тарифов.

Исходя из вышеперечисленного можно сделать следующие выводы:

1. Объем потребления электроэнергии населением сильно зависит от погоды. В холодные зимы потребление электроэнергии существенно увеличивается.

2. Удельное потребление населением электроэнергии самое высокое в холодных регионах и наименьшее в регионах с относительно теплым климатом и низким уровнем доходов;

3. Основная причина роста потребления электроэнергии – использование ее в термических целях.

Пути повышения энергоэффективности

Вовлечение жителей в процесс энергосбережения

Всех жителей условно можно разделить на две большие группы. В первой те, для кого наиболее значимым стимулом к энергосбережению будет являться возможность экономить собственные средства. Для второй группы значимы в первую очередь идеологические мотивы и соответствие принятой в обществе или модной манере поведения. Для каждой из групп важно использовать свои методы пропаганды, позволяющие наиболее эффективно обеспечить продвижение самой идеологии энергосбережения и ее распространения в быту. Важнейшим инструментом в этом должна стать информация о потребительских свойствах энергопотребляющих бытовых приборов в максимально наглядной, доступной и понятной форме.

Внедрение практики контроля количества и качества потребления  энергоресурсов в домах

Требования к схемам энергоснабжения

На современном этапе, к разрабатываемым схемам энергоснабжения городов и населенных пунктов, необходимо выделить несколько основных требований:

1. Схема энергоснабжения города, населенного пункта должна являться документом, в котором:

• определены стратегические задачи развития системы энергоснабжения;

• определен перечень индикаторов безопасности, надежности, энергетической и экономической эффективности, уровня воздействия на окружающую среду;

• определены этапы реализации программы и сроки их выполнения;

• обосновывается необходимость и экономическая целесообразность проектирования и строительства новых, расширения и реконструкции существующих энергетических источников и сетевого хозяйства с учетом применения эффективных циклов генерации тепловой и электрической энергии, средств их эксплуатации и управления с целью обеспечения энергетической безопасности развития экономики города и надежности энергоснабжения потребителей.

2. Схемы энергоснабжения необходимо разрабатывать на расчетный срок 15 лет, увязывая с соответствующими документами территориального планирования муниципальных образований, в том числе:

• схемами территориального планирования муниципальных районов;

• схемами генеральных планов поселений;

• схемами генеральных планов городских округов.

3. В разрабатываемых схемах энергоснабжения должна быть выделена первая очередь строительства на срок 3-5 лет.

4. При разработке схем энергоснабжения городов, населенных пунктов необходимо выполнение следующих видов проектных работ:

• собственно разработка схем энергоснабжения города, населенного пункта на утвержденный расчетный период (пятнадцатилетний период);

• периодическое уточнение текущих и заданных параметров реализации схемы энергоснабжения (технический и экономический мониторинг);

• разработка энергетических и сетевых разделов в работах по определению площадок для размещения основных и пиковых энергоисточников, составлению энергетических разделов в составе проектов энергоисточников и крупных сетевых объектов, разработке схем выдачи электрической и тепловой мощности, разработке схем развития энергетических сетей.

5. Разработку схемы энергоснабжения города, населенного пункта необходимо проводить на основе созданной или создаваемой в процессе разработки схемы автоматизированной информационно-аналитической системы «Электронная модель системы энергоснабжения города, населенного пункта».

6. Обоснование решений (рекомендаций) при разработке схем энергоснабжения осуществляется на основе технико-экономического сопоставления вариантов развития системы энергоснабжения в целом и отдельных ее частей (локальных зон) путем оценки их сравнительной эффективности по критерию минимума суммарных дисконтированных затрат.

7. Составляемые варианты развития систем энергоснабжения (сооружения объектов и др.) должны удовлетворять условиям технической, экономической и социальной сопоставимости, т.е. обеспечивать:

• выполнение решаемой задачи с учетом нормативных документов и руководящих документов по вопросам проектирования энергетических объектов;

• одинаковый производственный эффект по всем годам рассматриваемого периода;

• выполнение нормативных требований по воздействию на окружающую среду и по социальным условиям;

• нормативное требование к надежности энергоснабжения.

8. Для обоснования эффективности вариантов развития систем энергоснабжения и сооружений объектов систем энергоснабжения необходимо использовать следующие критерии:

• эффективность с позиции интересов городских потребителей (общественная эффективность);

• коммерческая, финансовая эффективность, учитывающая финансовые последствия реализации проекта для его непосредственных участников;

• для систем теплоснабжения монопольно-регулируемого сектора экономики оценивается только общественная эффективность;

• для объектов систем конкурентного сектора экономики (энергетики), финансируемых коммерческими организациями, оцениваются оба вида эффективности;

• рекомендуемый вариант должен удовлетворять условию, при котором его экономическое преимущество устойчиво сохраняется при изменении исходных показателей в пределах вероятного диапазона этих значений;

• решения по сравниваемым вариантам принимаются с использованием методов, учитывающих риск и возможную неопределенность исходной информации.

Мероприятия по уменьшению потребление энергоресурсов

Электрические сети. Подстанции.

• Создание рынка электрической мощности для перераспределения мощности, высвобождаемой в результате энергосбережения

• Строительство и реконструкция сетей с минимизацией удельных затрат на единицу расстояния (км/МВт).

• Организация системы управления графиками нагрузки потребителей в целях снижения пиковой нагрузки на сети

• Снижение потерь за счет ликвидации низковольтных (0,4 кВ) сетей с установкой ТП непосредственно в близости от потребителей

• Организация технологического учета электроэнергии, передаваемой в схеме энергоснабжения

• Компенсация реактивной мощности у потребителей (0,4 кВ)

• Реконструкция подстанций, замена устаревших трансформаторов с максимальными потерями.