Проблемы энергосбережения в Республике Беларусь

Для промышленных предприятий есть целый ряд и других преимуществ -- как конкретизирующих уже названные, так и принципиально новых. Это в частности:

увеличение прибыльности;

повышение конкурентоспособности за счет улучшения соотношения цена-качество;

сохранение прежних и создание новых рабочих мест;

возможность увеличения, заработной платы;

возможность осуществления оптимальной загрузки производственных мощностей;

высвобождение средств для развития бизнеса, вложений в социальную сферу.

Все названное позволит предприятию постепенно перейти от режима пресловутого "выживания" к полнокровной производственной деятельности.

Что же касается аспекта обязательности энергосбережения, то ситуация здесь характеризуется следующими факторами.

Рынок ведет к тому, что сама возможность работы предприятий с повышенной энергоемкостью продукции за счет роста цен практически исчерпана, так как влечет за собой дальнейшее падение и без того низкой конкурентоспособности.

Директивные материалы по вопросам энергосбережения, как можно заметить, сменили тональность. Вместо прежних рекомендаций все чаще приходят весьма конкретные нормативные документы, которые к тому же содержат целый набор санкций различного характера к предприятиям и их руководителям. Совершенно очевидно, что это давление будет усиливаться, свидетельством чему служит создание региональных подразделений Комитета по энергосбережению и энергонадзору, а также закон Республики Беларусь "Об энергосбережении", активизация органов энергонадзора концерна "Белэнерго" и т.п.

Ситуация складывается таким образом, что игнорировать требования по повышению энергоэффективности уже невозможно.

Сокращения персонала, вызванные падением объемов производства, а также ухудшение социально-бытовых условий (низкая заработная плата специалистов), приведшие к оттоку квалифицированных кадров, значительно ослабляют производственно-технический потенциал энергослужб предприятий.

Общий кризис неплатежей привел к фактическому замораживанию финансирования затрат на ремонтно-эксплуатационные нужды и обновление оборудования. Это заставляет энергетиков сосредоточить основные усилия на элементарном поддержании оборудования в рабочем состоянии. Его экономичность уходит при этом на второй план.

Остро стоит проблема информационного обеспечения, прогрессирует обособленность научных исследований, уменьшился информационный обмен между научными организациями и предприятиями.

Большинство предприятий не имеют оптимальной системы контроля и учета энергии, что не позволяет установить эффективный контроль над энергопотреблением, осуществлять его полноценный анализ и планирование энергосберегающих мероприятий. Ни одно предприятие в республике не располагает полным комплектом оборудования для проведения энергоаудита.

В такой ситуации энергосбережение само становится проблемой и дополнительной "головной болью" для руководителей.

Прежде чем определить конкретные шаги по повышению эффективности использования энергоресурсов, необходимо отметить, что существует опыт стран высокой энергетической эффективности, и мы не можем его игнорировать. Ситуация в Беларуси во многом схожа с положением в Западной Европе более 20-ти лет назад, возникшем после известных энергетических кризисов. Там эту проблему удалось преодолеть, во многом благодаря энергосбережению. Беларусь имеет все шансы повторить этот успех.

Традиционно руководство предприятия больше внимания уделяет насущным потребностям производства, а вовсе не эффективности использования энергии, которую рассматривает как проблему техническую, а не управленческую. В то же время управление любыми ресурсами, в том числе и энергетическими, -- научный процесс и жизненная необходимость для каждого, предприятия. Не будучи специалистом в области энергетики, не имея представления об энергетическом менеджменте, руководитель без специальной подготовки вряд ли сможет понять и поддержать внедрение незнакомой ему системы повышения энергоэффективности.

Необходимо (как минимум) иметь достоверную информацию о фактическом состоянии энергослужб предприятий, анализировать и обобщать ее для формирования своей позиции и соответствующих предложений.

Значительную помощь может оказать использование опыта России, где создано и успешно действует общественное объединение - Ассоциация энергоменеджеров (АСЭМ). Это профессиональная организация, объединяющая и выступающая от имени многочисленного отряда промышленных энергетиков. АСЭМ ежегодно представляет доклад о состоянии промышленной энергетики в правительство РФ. Главной задачей АСЭМ является защита интересов потребителей энергии на федеральном и региональном уровнях. АСЭМ имеет регулярные контакты с Главгосэнергонадзором, Антимонопольным комитетом, Федеральной энергетической комиссией, другими государственными структурами и общественными объединениями, что позволяет эффективно реализовывать уставные цели и задачи.

Реальным шагом по консолидации усилий энергетиков предприятий нашей республики является создание в 1998 г. Белорусской ассоциации промышленных энергетиков (БелАПЭ).

Рассмотрим теперь подробнее и конкретнее направления энергосбережения в промышленности. Часто здесь термин "энергосбережение" заменяют на "эффективное энергоиспользование". Оно вполне укладывается в рамки общих основных направлений энергосбережения.

Сложившийся производственный комплекс Министерства промышленности Республики Беларусь ориентирован на создание сложной материалоемкой продукции с использованием сырьевой базы, материалов и комплектации, ввозимой из-за пределов республики. Это во многом определяет конкурентоспособность наших товаров на мировом рынке по ценовым и потребительским показателям. Не является секретом и тот факт, что в постсоветстких странах тратится вдвое больше материальных ресурсов на единицу производимой продукции.

Так, на Минском тракторном заводе создан новый класс энергонасыщенных тракторов типа МТЗ 1522 мощностью 150--180 лошадиных сил. Внедрение новых пахотных тракторов позволит снизить расход топлива на единицу обработанной площади на 25--30 % .

Освоенные МАЗом магистральные седельные тягачи нового поколения МАЗ 54421 только за счет прогрессивной конструкции двигателя, глин и мостов экономят до 15 % топлива.

Технические возможности последних моделей станков обеспечивают энерго- и ресурсосбережение на наиболее массовых операциях технологического передела.

Подобная тенденция снижения энергопотребления наблюдается по всему перечню вновь осваиваемой продукции.

На заседаниях Технико-экономического совета Минпрома (ТЭС) рассматривались проблемы оптимизации использования энергоемких производств на литейных, окрасочных гальванических и термических переделах предприятий.

Одним из перспективных направлений энергосбережения является внедрение низкотемпературных красок в окрасочных производствах МТЗ, МАЗа, БелАЗа, ПО "Гомсельмаш" и др.

По отзывам специалистов Государственного комитета по энергосбережению и энергетическому надзору, предприятиями Минпрома в 1995--1999 гг. освоена широкая номенклатура приборов контроля и учета энергоносителей. Однако их доля в общем объеме использованных в республике занимает всего 30--40 % .

В эффективности автоматизированных систем обеспечения оперативного контроля и управления параметрами потребления энергоресурсов убедились многие предприятия.

Основные направления энергосбережения в АПК

энергосбережение нормирование расход топливный

АПК Республики Беларусь является крупным потребителем энергоресурсов и имеет большие резервы (- 40 %') энергосбережения. В целом по АПК на производственные нужды расходуется 15 % ТЭР Беларуси, из них электроэнергия составляет 30 %, тепловая -- 15 %, котельно-печное топливо -- 55 % .

Основные причины неэффективного использования ТЭР следующие:

1. Отсутствие в хозяйственной системе АПК действенных механизмов обеспечения рационального использования и экономного расходования энергоресурсов. Действующие нормы расхода тепловой и электроэнергии установлены без должного научного и технико-экономического обоснования, они статистические и не способствуют рациональному использованию энергоресурсов.

Обострение проблемы технического сервиса, ремонта и обслуживания энергооборудования в связи с распадом централизованной системы технического обеспечения.

Недостаточное использование местных видов и вторичных ресурсов.

4.Большие потери при переработке и хранении сельскохозяйственной продукции.

5.Отсутствие в республике собственного развитого промышленного производства энергетических средств, энергосберегающего оборудования, приборов.

Отсутствие системы научного сопровождения энергосберегающих разработок, скоординированных научно-целевых программ, разрозненность научных коллективов, узость их направлений.

Подготовка научных кадров по эффективному энергоиспользованию ведется недостаточно и без должной координации тематики выполняемых работ.

Основными направлениями энергосбережения в АПК на ближайшую перспективу являются.

1."Разработка и реализация организационно-экономических и нормативно-правовых мероприятий по энергосбережению, соблюдению научно обоснованных норм расхода топлива и энергии.

Организация системы учета всех видов ТЭР.

Энергосбережение в котельных.

4.Энергосбережение в системах теплоснабжения зданий.

5.Использование ВЭР.

6.Регулируемый электропривод.

7.Совершенствование электроосвещения.

8.Использование отходов производства, разработка биоэнергетических установок.

9.Использование нетрадиционных источников энергоснабжения.

10.Структурные изменения в перерабатывающей промышленности, стройиндустрии, применение, эффективного топливно-энергопотребляющего оборудования и технологий переработки и хранения сельхозпродукции.

11. Новые энергосберегающие технологии.

12. Реконструкция и модернизация теплиц с внедрением энергосберегающих, высокопроизводительных технологий, современных строительных конструкций и инженерного оборудования.

Проведение мероприятий, связанных с повышением надежности и качества энергоснабжения и снижением потерь топлива и энергии.

Замена моторных топлив газообразными в мобильных и стационарных процессах.

Разработка и освоение автоматизированных теплоэнергетических систем на базе отработанных авиадвигателей для автономного комбинированного энерго- и теплоснабжения сельскохозяйственных потребителей (теплицы, птицефабрики и т.д.).

16. Кадровое обеспечение специалистами в области энергосбережения АПК.

Таким образом, резервы энергосбережения заложены в самих технологических процессах, проведении организационно-технических мероприятий, устранении прямого расточительства, повышении экономичности работы сельскохозяйственной техники.

Важное направление -- увеличение коэффициента полезного использования (КПИ) энергоресурсов:

улучшение структуры энергоносителей, в том числе повышение уровня газификации и электрификации;

повышение технического уровня и КПД теплогенерирующих установок;

сокращение потерь в тепловых сетях;

сокращение потерь регулирования (автоматизация режимов работы теплотехнических систем);

использование низкопотенциальной теплоты с помощью тепловых насосов, утилизация теплоты вентвыбросов на фермах;

использование ВЭР.

Одним из основных путей повышения эффективности использования энергии является рационализация режима потребления (выравнивание графика нагрузки энергосистем) и внедрение научно обоснованного нормирования.

Основные мероприятия по рациональному использованию электроэнергии следующие.

Учет электроэнергии и контроль ее параметров.

Нормирование расхода электроэнергии.

Регулирование графика нагрузок потребителей.

Улучшение использования установленной мощности и режима работы электродвигателей путем их автоматизации.

Контроль за расходом электроэнергии и разъяснительная работа среди населения.

В светотехнических установках расходуется 13--14 % всей электроэнергии, поэтому экономия здесь -- задача важная не только для АПК.

Для этого необходимо выбрать наиболее экономичные источники света, стремиться к увеличению коэффициента отражения поверхностей помещений для повышения коэффициента использования светового потока лампы, шире использовать естественное и искусственное освещение, иметь возможность при необходимости отключать отдельные участки или регулировать на них освещенность, осуществлять необходимое обслуживание (чистка, замена), рациональное размещение светильников.

Наиболее эффективный способ уменьшения мощности ламп -- использование источников с высокой световой отдачей. Наиболее целесообразны в данном случае газоразрядные лампы. Однако при этом необходимо выполнение требований к параметрам, вытекающим из специфики проводимой в данном помещении работы (т.е. к спектральному составу, яркости, пульсации светового потока и т.д.).

Необходимо совершенствовать соответствующие энергетические схемы питания и системы управления, позволяющие осуществлять своевременное полное или частичное включение и отключение.

В электроприводах рекомендуют такие пути энергосбережения.

1.Правильно эксплуатировать машины (своевременная смазка, регулировка, заточка режущих инструментов и т.д.).

Полностью загружать машины, транспортеры, станки.

Исключать холостой ход машин.

При замене электродвигателей, проектировании новых приводов отдавать предпочтение тем, у которых больший КПД.

Следить за качеством напряжения.

При выборе оборудования учитывать, что чем выше производительность агрегата, тем меньше энергии расходуется на единицу продукции. Всегда экономичнее один большой агрегат, чем несколько малых.

Энергосбережение в жилищно-коммунальном хозяйстве

Существующая в нашей стране централизованная система отопления имеет некоторые особенности, усложняющие экономию тепла при его транспортировке. Протяженность трубопроводов, по которым теплоносители доходят до потребителя, в отдельных случаях составляет Десятки километров. Как показывает практика, в стандартных теплосетях по пути от ТЭЦ к отапливаемому зданию теряется до 40 % тепла. По нынешним временам такие потери можно считать катастрофическими.

Устранение потерь тепла при его транспортировке -- главная задача организации, эксплуатирующих теплосети. В настоящее время на первый план здесь выходит реконструкция существующих теплопроводов. Речь идет о замене старых труб на новые, эффективно утепленные -- предварительно теплоизолированные трубы.

Они представляют собой цельную конструкцию, состоящую из стальной или пластиковой трубы, которая утеплена слоем пенополистирола и облачена в прочный и герметичный полиэтиленовый корпус. Предызолированные трубы рассчитаны на эксплуатацию в течение 30 и более лет. (Для сравнения: в отечественных теплосетях замена трубопроводов производится в среднем раз в 17 дет.) Дело в том, что трубопровод, уложенный обычным способом в бетонный короб, не защищен от попадания влаги. А ведь 70 % разрушений подземных трубопроводов обусловлены именно наружной коррозией. Предызолированные трубы надежно защищены от влаги полиэтиленовой оболочкой. На Bceм протяжении такого трубопровода проходят специальные датчики, которые в случае нарушения целостности системы посылают сигнал на диспетчерский пункт. Это позволяет оперативно определять места повреждения с точностью до 1 м.

В Беларуси налажено Производство предызолированных труб, однако пока отечественная продукция в основном состоит из импортных комплектующих. Это обусловлено тем, что в нашей стразе не выпускаются качественный пенополистирол и стальные трубы. Тем не менее отечественные трубы с пластмассовой изоляцией дешевле импортных на 20--25 %.

Так, в Хотимске предызолированными трубами были заменены практически все городские теплосети (около 400 км). Вскоре пришлось закрыть три из четырех существовавших в городе котельных. Производимого одной из них тепла стало хватать на весь город.

По мнению специалистов, для улучшения ситуации теплопроводы необходимо передать на баланс частных компаний. Сегодня же у теплосетей нет настоящего хозяина: одни участки эксплуатируются предприятиями, другие -- коммунальными организациями, третьи -- энергетиками.

Приведем основные меры по энергосбережению в жилищно-коммунальном хозяйстве.

Осуществление энергосберегающих мероприятий, обеспечивающих выполнение требований стандартов, строительных норм и правил по достижению удельных показателей расхода энергоресурсов.

Организация учета расхода энергоресурсов и управление энергопотреблением в зданиях и системах инженерного оборудования.

Диспетчеризация управления системами инженерного оборудования на уровне микрорайона, района, города, включая создание автоматизированных систем управления техпроцессами электро-, тепло-, водо-, газоснабжения.

Применение при строительстве, реконструкции или капремонте жилых и общественных зданий проектных решений, конструкций и изоляционных материалов с повышенной тепловой защитой и с учетом климатических зон и технологических требований.

Использование теплоутилизационного оборудования в составе зданий и сооружений.

Вовлечение в топливно-энергетический баланс нетрадиционных источников энергии, местных видов топлива, твердых бытовых отходов, теплоты городских стоков.

Перспективным направлением развития белорусского рынка отопительного оборудования является распространение индивидуальных автоматизированных отопительных систем средней и большой мощности для многоквартирного жилья. Эксперты полагают, что такие системы -- реальная альтернатива "подвальным" котельным, которые в последнее время стали "пороховыми бочками" для старого жилья.

Экономия теплоты на отопление жилого дома может быть достигнута за счет: утепления входных дверей в подъезды, квартиры, уплотнения притворов, устранения неплотностей по периметру оконных и дверных коробок, утепления наружных стен; утепления чердаков или переустройства бесчердачных кровель в чердачные, повышения технической эксплуатации систем отопления; автоматического регулирования отпуска теплоты на отопление; учета тепловой энергии с установкой теплосчетчиков (оплата за фактический расход теплоты).

Были проведены исследования, в результате которых выяснилось, что стены, окна, крыши теряют слишком много тепла -- до 80 % . Таким образом, наряду с отказом от централизованного отопления и заменой его на автономные котельные логичным решением стало утепление зданий -- фасадов, окон, кровли.

Так, в 1994 году в республике были введены новые нормы термического сопротивления ограждающих конструкций зданий.

Новые нормы практически в 2 раза превышают показатели, использовавшиеся ранее. К примеру, теперь, чтобы построить дом, отвечающий новым нормам, но старым методом, пришлось бы сделать его стены вдвое толще, чем ранее.

Разумеется, это невозможно. Для соблюдения современных требований, предъявляемых к термическому сопротивлению ограждающих конструкций, теперь используют различные системы утепления -- фасадов, кровель, подвалов, применяя высокоэффективные теплоизоляционные материалы.

В мире существует множество таких систем -- как правило, производители утеплителей создают под свои материалы сбалансированную, прошедшую все необходимые испытания, систему, где компоненты подходят друг к другу, и долговечность такой системы гарантирована.

В Беларуси уже появилась собственная многослойная система утепления, все компоненты которой (за исключением минераловатных плит утеплителя) производятся отечественными заводами. В 1996 году специалистами СКТБ "Сармат" разработана система утепления фасадов легким теплоизоляционным материалом с защитой тонкослойной армированной штукатуркой, получившая название "Термошуба", которая прошла необходимые испытания и выдержала расчетные требования. Термошуба позволяет выполнять работы при отрицательных температурах -- до -12 °С. Это несомненное достоинство системы позволяет значительно увеличить строительный сезон, а в условиях Беларуси -- выполнять их практически круглогодично.

За прошедшие годы объемы утепления наружных стен зданий и сооружений динамично возрастали, что, безусловно, дало определенные положительные результаты.

Кроме прямой экономии энергоресурсов, термореновация зданий позволила значительно улучшить их внешний вид, а в ряде случаев защитить разрушающиеся фасады, устранить промерзания стен, улучшить микроклимат помещений.

К сожалению, выпускаемые отечественными предприятиями минераловатные плиты пока не отвечают необходимым требованиям, поэтому в системах утепления приходится использовать импортную плиту.

В 1998 году Комитет по энергосбережению и энергонадзору остановил свой выбор на системе Термошуба и решением своего Экспертного совета рекомендовал ее к массовому применению.

В системе Термошуба применяется жесткая специальная фасадная полностью гидрофобизированная минераловатная плита марки Fasrock концерна "Rockwool". Все материалы системы Термошуба сертифицированы.

Комплексные натурные обследования и испытания Термошубы, выполненные на трех объектах в 1995, 1996 и 1998 годах, подтвердили ее высокое качество и эксплуатационную надежность. Термошуба имеет высокую ударопрочность, долговечность -- более 35 условных лет, низкую эксплуатационную влажность -- менее 1 % , предел прочности на разрыв утеплителя -- более 0,02 МПа, а защитного и отделочного слоев -- более 1,1 МПа.

Фактическая экономия энергоресурсов по исследованным зданиям составила в среднем 97,7 т у.т./год. Окупаемость затрат на утепление зданий методом Термошуба составляет в зависимости от толщины утеплителя и конструктивных особенностей зданий 4--12 лет.

Сам метод устройства системы Термошуба и все необходимые материалы детально описаны в Пособии 1-99 к СНиП 3.03.01-87 "Проектирование и устройство тепловой изоляции наружных стен зданий методом Термошуба", которое введено в действие с 1999 года.

Здания, которые были построены после принятия новых норм термического сопротивления для ограждающих конструкций, составляют всего 1,5--2 % от существующего жилого фонда, который в большинстве своем остается холодным и потому подлежит термореновации.

По всей республике объем жилья, нуждающегося в утеплении, превышает 200 млн м². Невысокая же стоимость утепления по системе Термошуба наряду с ее качеством и долговечностью свидетельствует о целесообразности ее использования.

Экономия расхода теплоты на горячее водоснабжение жилого дома может быть достигнута за счет повышения качества технической эксплуатации систем горячего водоснабжения, выполнения правил планово-предупредительного ремонта (5 %), автоматизации работы насосов, увеличивающих напор воды в зданиях, и циркуляционных насосов горячей воды в жилых зданиях до 50 % в ночное время (3 %); установки квартирных водосчетчиков и оплаты за фактический расход воды (4%).

Для отопления и горячего водоснабжения квартиры в Минске площадью 51 м² надо сжечь 2 тонны нефти, на 40--50 % больше, чем в промышленно развитых странах. Кроме того, каждая семья потребляет 100--150 кВт-ч электроэнергии в месяц или 1200--1800 кВт-ч в год.

Время отопительного периода ~ 200 дней. В это время через окна теряется 36 % , стены -- 26 % , а за счет нагрева свежего приточного воздуха -- 28 % всей теплоты, поступающей из системы отопления (см. табл. 4.2).

При реконструкции с использованием эффективных материалов можно сократить потери тепла в 2--3 раза, но это дорого. В то же время каждый имеет много возможностей для утепления своей квартиры:

* остекление лоджий и балконов. Стекла и притворы створок должны быть уплотнены. При этом потери через окна и стены, расположенные со стороны лоджии, будут снижены на 15--18 %. Снижение потерь на 7--9 % позволяет увеличить температуру в помещении на 1 °С. Таким образом, остекление увеличит температуру в примыкающей к ней комнате на 2 °С;

установка, между рамами прозрачной полиэтиленовой пленки таким образом, чтобы расстояние от нее до стекол было одинаковым. Это равноценно окну с тройным остеклением и снижает теплопотери на 20 %;

тепловая защита того участка наружной стены, где расположен радиатор. На стене за радиатором с зазором между стенкой и радиатором ставят отражающую поверхность (алюминиевая фольга, зеркальная алюминизированная пленка).

Чем ниже температура воздуха на улице, тем лучше работает естественная вытяжная вентиляция, часто лучше, чем надо. Поэтому зимой надо прикрыть вытяжные вентиляционные отверстия (неполностью) бумагой, картоном. В ванной вообще закрыть, чтобы увлажнять воздух в квартире, т.к. зимой он излишне сухой. Это хорошо скажется на микроклимате квартиры, потому что влажный воздух дает ощущение теплоты, а сухой -- холода. Это позволит сберечь до 20 % тепла.

Работа по внедрению энергосберегающих мероприятий в жилищно-коммунальном секторе и тем самым снижению себестоимости оказываемых услуг ведется по таким основным направлениям: снижение норм потребления ТЭР на эксплуатируемых энергопотребляющих установках и технологических процессах; замена дорогостоящего топлива на дешевые виды; максимальное использование местных видов топлива; внедрение приборов учета и регулирования энергопотребления.

К сожалению, ряд организаций при разработке, согласовании и утверждении норм потребления топлива искусственно их завышают, чтобы затем показывать значительную экономию.

Отмечены низкие темпы выполнения работ по оснащению котельных приборами учета вырабатываемой тепловой энергии.

Из-за износа тепловых сетей в ряде городов и населенных пунктах имеются большие потери тепловой энергии при транспортировке. Для решения этой проблемы необходимо наращивать объемы замены изношенных тепловых сетей предварительно изолированными трубами.

Энергосберегающие мероприятия напрямую связаны и влияют на себестоимость коммунальных услуг.

Необходимо безотлагательно принять меры для коренного улучшения работы по энергосбережению, нормированию расхода топливно-энергетических ресурсов на производство работ и коммунальных услуг, внедрению приборов учета расхода и регулирования энергоносителей, обеспечению расчетов населения по установленным приборам, что в конечном итоге приведет к экономии ресурсов и снижению себестоимости жилищно-коммунальных услуг.

Положительным примером успешной реализации энергосберегающих мероприятий является республиканский детский санаторий "Солнышко", который расположен в Слуцком районе, в котором ГП "Белэнергосбережение" и объединение "Белмежколхозздравница" разработали и осуществляют программу по энерго- и ресурсосбережению.

Среди энергосберегающих мероприятий проведена реконструкция системы теплоснабжения, для чего был закуплен и установлен котел, работающий на древесной щепе и опилках. В котельной заложен теплообменник, установлен бак-аккумулятор, установлена аппаратура автоматики системы теплоснабжения и котельной.

В результате в санатории годовая структура потребления первичного топлива стала выглядеть следующим образом: доля местного топлива составляет 79 %, дизтоплива -- 21 %. Удельный расход топлива на отпуск тепла котельной уменьшился с 227 кг у.т. на 1 Гкал (до реконструкции) до 171 кг у.т. на 1 Гкал (после реконструкции). Реконструкция котельной обошлась санаторию в 6,8 млрд р. В итоге проделанные работы позволят экономить 85 000 т у.т. в год.

Автоматизация теплового пункта, нового учебно-спортивного корпуса позволяет поддерживать комфортную температуру в помещениях при нахождении там людей, снижать температуру воздуха в ночное время при отсутствии персонала согласно заданной программе.

Для подогрева воды в летнее время в санатории установлена гелиоустановка отечественного производства, позволяющая иметь теплую воду без расхода топлива.

Экономия электрической и тепловой энергии в быту

Результатами проверок, проведенных работниками энергонадзора, установлено, что по халатности и нерадивости потребителей перерасход используемой на бытовые нужды электроэнергии составляет примерно 15--20 %.

Где же наиболее ощутимо экономить электрическую энергию в быту?

При пользовании электроплитой. Конфорки электроплит имеют несколько нагревательных элементов (диапазонов включения). При включении электроплиты вначале необходимо включать все нагревательные элементы (всю мощность конфорки), а затем, после разогрева, когда вода вскипит, уменьшить мощность, так как лишнее тепло не ускорит приготовление пищи и температура воды больше чем на 100 градусов не повысится. Экономия достигается, если в разогретой духовке готовить несколько блюд. Посуда для приготовления или подогрева пищи должна быть из алюминия или эмалированная с ровным толстым дном и закрываться крышкой.

Продукты, для тепловой обработки которых требуется длительное время, лучше готовить в скороварках. Количество воды для приготовления пищи должно быть минимальным, чтобы после вскипания не сливать ее в канализацию. Включенную духовку не надо открывать без надобности, это снижает температуру внутри камеры.

Отключать электроплиту целесообразно до закипания чайника: за счет тепловой инерции чайник все равно закипит, а это сбережет до 20 % энергии.

Пользование электрочайником предпочтительнее (КПД 90 %), чем конфорками плиты (КПД 50--60 %). Рекордсмен по эффективности -- обычный кипятильник -- КПД до 92 % .

Использование остывающих электроконфорок для подогрева воды перед ее кипячением в чайнике позволяет сберегать 10--30 % электроэнергии. Кроме того, вода отстоится и из нее уйдут элементы, используемые для обеззараживания (хлор), что важно для здоровья.

Замочив крупу на ночь водой, можно сварить из нее кашу в 2--4 раза быстрее в зависимости от температуры воды.

При пользовании холодильником 30--40 % потребляемой в доме электроэнергии приходится на холодильник. Поскольку холодильник включен в электросеть круглосуточно, то несмотря на небольшую мощность, он потребляет электроэнергии не меньше, чем электрическая плита. Население пользуется электрическими холодильниками двух видов: компрессорными (с электродвигателем и компрессором) и абсорбционными (с нагревателем). Компрессорные холодильники в 3--4 раза экономнее абсорбционных. В последнее время промышленность выпускает электрохолодильники глубокого замораживания. В сравнении с компрессорными они потребляют электроэнергии в 2 раза больше. Место установки холодильника и температура окружающей среды имеют большое значение для нормального режима его работы и экономного расхода электроэнергии. Холодильник нельзя устанавливать вблизи плиты и батарей отопления, на солнечной стороне комнаты. Вокруг холодильника должно быть воздушное пространство для циркуляции воздуха. В холодильник помещается пища, охлажденная до комнатной температуры и в закрытой посуде. Продукты в холодильнике размещаются таким образом, чтобы к ним имелся доступ холодного воздуха. Терморегулятор нужно установить с расчетом, чтобы в охлаждающей камере поддерживалась температура, необходимая для сохранения продуктов, а не слишком низкая. При образовании льда на стенках холодильной камеры толщиной 5--10 мм холодильник необходимо размораживать. Охлаждение камеры ниже температуры, необходимой для сохранения продуктов, так же как и повышение температуры окружающего холодильник воздуха, приводит к перерасходу электроэнергии.

Регулярное размораживание дает 3--5 % экономии. Нельзя устанавливать холодильник в нишу, это перекрывает вентиляцию нижних соседей и ухудшает условия охлаждения змеевика конденсатора, который охлаждается комнатным воздухом, а в закрытом пространстве он охлаждается гораздо хуже, потребление энергии увеличивается на 20 % (частое включение).

При пользовании телевизором, радиоприемником, магнитофоном, швейной и стиральной машинами, пылесосом, утюгом и другими бытовыми приборами. За счет правильного использования перечисленных приборов можно получить существенную экономию электроэнергии. Нельзя допускать холостой работы бытовых приборов, необходимо отключить их, если перестали пользоваться ими. Многие бытовые электропри боры оснащены автоматическими регуляторами температуры или реле времени. Это позволяет поддерживать автоматически заданную температуру или включить прибор через заданное время работы. Так, например, при пользовании электрическим утюгом с регулятором температуры расход электроэнергии сокращается на 10--15 %.

При освещении. При электрическом освещении в первую очередь необходимо обратить внимание на правильный выбор мощности электрических ламп. Электролампы большой мощности не только излишне перерасходуют электроэнергию, но и вредят зрению.

При включении в электрическую сеть лампочка одинаково ярко светит во все стороны и не обеспечивает нужного освещения, а нам при работе нужен свет, сосредоточенный на определенной поверхности или детали. Для этого электрическую лампочку помещают в светильник.

От правильно выбранного светильника в значительной степени зависит освещенность комнаты или рабочего места, а также экономичность осветительных приборов.

Рациональное освещение комнаты достигается с помощью полуотраженного или прямого освещения. Необходимо учесть, что прямое освещение экономичнее полуотраженного, так как в первом случае светильник имеет отражатель, расположенный снизу лампы.

Экономии электроэнергии способствует применение местного освещения: настольные лампы при работах за столом. Рабочий стол должен быть установлен у окна, это позволит сократить время горения электроламп при достаточном дневном свете. Потолки и стены, а также обои светлых тонов позволяют снизить мощность ламп в полтора раза.

Наиболее распространенными и основными источниками света в наших квартирах продолжают оставаться лампы накаливания. Причиной этому служит простота конструкции, компактность, удобство в эксплуатации, дешевизна, большой выбор их по мощности. Вместе с тем лампы накаливания им с ют ряд недостатков. У них низкий коэффициент полезного действия (1,8--2,2 %); при повышении напряжения в сети на 2 % срок службы сокращается на 15 % , частые включения, отключения и сотрясения также влияют на срок службы, который составляет 1000 ч.

Более экономичными источниками света являются люминесцентные лампы. Они обладают благоприятным светом из лучения. Люминесцентное освещение создает благоприятные условия для отдыха, снижает утомляемость, способствует увеличению производительности труда.

По цветности излучения люминесцентные лампы делятся на:

лампы белого света (ЛБ);

лампы дневного света (ЛД);

лампы дневного света с исправленной цветностью (ЛДЦ);

лампы холодно-белого света (ЛХБ);

5) лампы тепло-белого света (ЛТБ), которые имеют явно выраженный розовый оттенок.

Наиболее экономичными и универсальными являются лампы белого света (ЛБ). Они обеспечивают значительно лучшую цветопередачу, чем лампы накаливания и по цветности воспроизводят приблизительно солнечный свет, отраженный облаками. Применение ламп ЛБ целесообразно в детских комнатах для подготовки школьных заданий и при чертежных работах.

К важнейшим характеристикам люминесцентных ламп следует отнести то,, что световой поток их больше, чем ламп накаливания. Световая отдача люминесцентных ламп составляет в среднем 42--62 лм/Вт, в то время как у ламп накаливания -- только 10--20 лм/Вт. Срок службы люминесцентных ламп составляет 5000 ч.

Своевременная и систематическая чистка светильников, ламп и люстр позволяет сэкономить до 30 % электроэнергии, расходуемой на освещение.

Экономии электроэнергии также способствует установка в комнатах двойных включателей. Это позволяет при необходимости включать люстры полностью или частично.

Настольная лампа с лампочкой 30 Вт позволяет достичь лучшей освещенности на столе, чем люстра с 3--5 лампочками мощностью 180--300 Вт. Двойной выигрыш -- зрение и энергия. С точки зрения энергосбережения хорош прибор плавного включения света. Лампы КЛЛ (компактные люминесцентные лампы) потребляют электроэнергии в 6--7 раз меньше в сравнении с лампами накаливания при одинаковой освещенности. Но они дороже существующих, хотя государству выгодно снизить цену на них.

Единственный в своем роде в республике Брестский электроламповый завод выпускает компактные люминесцентные лампы, которые потребляют электроэнергии в шесть раз меньше, а беспрерывно горят в восемь раз дольше (8000 часов) обычных.

В настоящее время важный раздел номенклатурного перечня выпускаемой БелОМО продукции представляет собой производство светильников, предназначенных для локального и общего освещения помещений самого разнообразного профи ля -- жилья, офисов, цехов, магазинов. Использование в светильниках компактных люминесцентных и галогенных ламп сообщает данным электроприборам энергосберегающие свойства. Так, за счет применения галогенных ламп мощностью 20 Вт, характеризуемых интенсивным световым потоком, возможно снижение потребления электроэнергии в 2--2,5 раза.

При освещении лестничных площадок и коридоров. В домах устанавливаются реле времени или автоматические выключатели с выдержкой времени. От контроля за исправной работой этих устройств со стороны домоуправлений и жильцов в значительной степени будут зависеть экономный расход электроэнергии в местах общего пользования.

Сберечь тепло в квартире, а вместе с ним и сэкономить теплоэнергию -- дело несложное и больших затрат не требует. Подсчитано, что утепление окоп и дверей сохраняет до 40 % тепла в квартире. Тщательное утепление квартиры создает уют, снижает расходы на ее отопление в три раза, чем экономится топливо.

Экономия тепловой энергии получается при рациональном использовании горячей воды, так как ее потери в быту составляют 23 % . Для того чтобы вымыть лицо, руки, почистить зубы, достаточно небольшой струи или нескольких стаканов воды вместо множества литров.

Большой вклад в экономию тепловой энергии вносят домоуправления, которые своевременно, до наступления холодов, проводят ремонт дверей в подъездах и остекление окон, ведут разъяснительную работу с жильцами.

Одно из самых перспективных и быстроокупаемых направлений республиканской программы энергосбережения -- оборудование зданий и сооружений приборами индивидуального и группового учета и контроля расхода энергоресурсов. С 1997 года счетчики горячей и холодной воды, тепла и газа в обязательном порядке устанавливаются во всех вновь возводимых жилых домах. Кроме того, ведется работа по оснащению такими приборами остального жилого фонда. По расчетам специалистов комитета, уже в 2002 году подобные счетчики должны быть установлены в каждом белорусском доме. Однако следует отметить, что пока большинство населения относится к этому нововведению с опаской: жильцам предла-1гается приобретать необходимое оборудование за свой счет. А в общественном сознании прочно укоренилась мысль, что после установки счетчиков платить за коммунальные услуги придется больше, чем сейчас. В настоящее время мы оплачиваем потребленные энергоресурсы исходя из усредненного показателя, равного примерно 35 % от реального расхода на душу населения по стране.

При расчете ныне действующих универсальных тарифов за основу взят завышенный расход энергоресурсов. Проведенный комитетом эксперимент показал неожиданные результаты. Оказывается, потенциально наши соотечественники вполне в состоянии расходовать тепло и воду гораздо экономнее, чем сейчас. Жильцы квартир, в которых были установлены счетчики, заплатили за воду и тепло меньше, чем обычно. Это означает, что сегодня абсолютное большинство населения переплачивает за энергоресурсы как минимум в 3--4 раза.

Что дает реализация программы по внедрению индивидуальных и групповых приборов учета и контроля расхода энергии государству? По оценкам специалистов комитета, массовая установка счетчиков позволит обеспечить экономию тепла в 1,5 раза, холодной воды -- в 2 раза, горячей -- в 2,5 раза. В масштабе государства это огромные деньги, которые для нашего бюджета, разумеется, не лишние.

Сегодня счетчик, установленный в квартире, окупается через 4 года. К 2002 году -- моменту завершения реализации программы по массовому внедрению индивидуальных приборов учета и контроля расхода энергии -- этот показатель уменьшится до 1,5 лет. Чем выше будут цены на энергию, тем быстрее идеи энергосбережения укоренятся в массовом сознании.

Постепенно в Беларуси также будут установлены приборы-регуляторы потребления тепла. Когда во всех квартирах установят счетчики тепла и регуляторы его потребления, отпадут все проблемы, связанные с началом отопительного сезона. Включать отопление будут раньше, поскольку в любом случае его расход оплатят население и предприятия.

Топливное использование твердых бытовых отходов (ТБО)

Одним из эффективных способов получения энергии в будущем может стать использование в качестве топлива твердых бытовых отходов (ТБО). Преимущество бытовых отходов заключается в том, что их не надо искать, не надо добывать, однако в любом случае они должны быть уничтожены - что требует больших денежных средств. Поэтому рациональный подход здесь позволяет не только получить дешевую энергию, но и избежать лишних затрат.

Целенаправленное промышленное использование твердых бытовых отходов как топлива началось со строительством первого «мусоросжигательного заведения» близ Лондона в 1870 году. Однако активное применение ТБО как энергетического сырья началось только в середине 1970_х годов в связи с углублением энергетического кризиса. Было подсчитано, что при сжигании одной тонны отходов можно получить 1300_1700 кВт/ч тепловой энергии или 300_550 кВт/ч электроэнергии.

Именно в этот период началось строительство крупных мусоросжигательных заводов в Мадриде, Берлине, Лондоне, а также в странах с относительно малой площадью и высокой плотностью населения. К 1992 году в мире действовало около 400 заводов, на которых применялось сжигание ТБО с производством пара и выработкой электроэнергии. К 1996 году их количество достигло 2400.

В нашей стране термическая переработка ТБО началась с 1972 года, когда в восьми городах СССР было установлено 10 мусоросжигательных заводов первого поколения. Эти заводы были практически без газоочистки и почти не использовали вырабатываемое тепло. В настоящее время они морально устарели и не отвечают современным требованиям по экологическим показателям. В связи с этим большая часть этих заводов закрыта, а остальные подлежат реконструкции.

В Москве было построено три таких предприятия. Мусоросжигательный завод № 2 (МСЗ-2) был построен в 1974 году для сжигания несортированных твердых бытовых отходов в объеме 73 тыс. тонн в год. Он имел две технологические линии, включающие в себя котлы французской фирмы «КНИМ» и электрофильтры.

Решением правительства Москвы о реконструкции МСЗ-2 предписывалось увеличение мощности завода до 130 тыс. тонн отходов в год с одновременным уменьшением количества вредных выбросов в окружающую среду и, тем самым, улучшением экологической обстановки в районе предприятия. Для выполнения указанной задачи была опять привлечена французская фирма «КНИМ», которая должна была разработать и поставить три модернизированные технологические линии производительностью по сжигаемым ТБО в 8,33 т/ч каждая.

Кроме того, предусматривалось использование тепла, получаемого при сжигании твердых бытовых отходов, для выработки электроэнергии.

По результатам эксплуатации реконструированной первой очереди завода, состоящей из двух технологических линий, можно констатировать, что все указанные выше требования выполнены, а именно:

1. Производительность МСЗ увеличена до 80 тыс. тонн ТБО в год, а с пуском в эксплуатацию третьей технологической линии - до 130 тыс. тонн в год.

2. Снижены до европейских нормативов (0,1 нг/нм3) выбросы диоксинов и фуранов: во-первых, за счет оптимизации горения отходов на колосниковой решетке «Мартин»; во-вторых, за счет увеличения высоты топки котла, что обеспечивает необходимое двухсекундное пребывание дымовых газов при температуре выше 850°C для разложения диоксинов на фураны, образующиеся при горении; и в-третьих, за счет ввода в дымовые газы активированного угля, абсорбирующего вторично образованные диоксины.

3. Обеспечены европейские нормативы по очистке дымовых газов от S02, НСl, НF благодаря установке в технологической схеме сжигания ТБО «полусухого» реактора и ввода в него через распылительную турбину известкового молока, приготовленного из пушонки высокого качества.

4. Достигнута за счет установки рукавного фильтра высокая степень очистки дымовых газов от летучей золы и продуктов газоочистки: концентрация пыли составляет менее 10 мг/нм3.

5. Благодаря применению технологии по подавлению оксидов азота (NOx), разработанной Государственной академией нефти и газа им. И. М. Губкина, полученные показатели по их выбросам находятся на уровне лучших зарубежных образцов (менее 80 мг/нм3).

6. При выполнении реконструкции завода произведена установка трех турбогенераторов мощностью по 1,2 МВт каждый, что обеспечило его функционирование без внешнего электроснабжения, с передачей излишков энергии в городскую сеть.

7. Управление технологическим процессом мусоросжигания осуществляется оператором с автоматизированного рабочего места. АСУ ТП представляет собой единую систему контроля и управления как основным, так и вспомогательным оборудованием завода.

Принципиально новый для России мусоросжигательный завод производительностью 300 тыс. тонн ТБО в год был построен в Москве в начале 2000_х. Завод состоит из отделений подготовки и сортировки отходов, сжигания неутилизируемой части ТБО, очистки дымовых газов от вредных примесей, переработки золы и шлака, энергоблока и других вспомогательных отделений. Технологическая схема завода по переработке неутилизируемой части отходов включает в себя три технологические линии с печами кипящего слоя, котлами производительностью 22_25 т/ч, газоочистным оборудованием и двумя турбинами по 6 МВт каждая.

На заводе внедрены ручная и механическая сортировка ТБО и их дробление. Технология позволяет, во_первых, отобрать ценное сырье для его вторичной переработки, во_вторых, отобрать пищевую фракцию отходов для последующего компостирования; в_третьих, отобрать сырье, представляющее экологическую опасность при сжигании; и наконец, повысить теплотехнические и экологические показатели сырья, предназначенного для сжигания. Благодаря такой подготовке низшая теплота сгорания ТБО достигает 9 МДж/кг, а по содержанию золы, влаги, серы и азота характеристики практически соответствуют характеристикам подмосковных бурых углей.

Однако следует отметить, что низкие параметры пара, применяемые на отечественных мусоросжигательных заводах, существенно снижают удельные показатели по выработке электроэнергии по сравнению с паросиловыми электростанциями. Применение аналогичных мощностей и параметров пара на мусоросжигательных заводах ограничено свойствами сырья: кусковым топливом, низкой температурой плавления золы и коррозионными свойствами дымовых газов, получаемых при сжигании.

Существенного повышения эффективности применения ТБО как топлива для выработки электроэнергии и достижения удельных показателей, близких к серийно применяемым ТЭС, по всей видимости, можно достигнуть за счет частичного замещения энергетического топлива бытовыми отходами.

В этом случае при сжигании на ТЭС бурого угля целесообразно использование предтопок для сжигания твердых бытовых отходов с направлением дымовых газов, получаемых в предтопке, в топочное пространство существующего котельного агрегата. При сжигании на ТЭС природного газа целесообразно использовать установку для газификации ТБО с последующей очисткой полученного продукта - газа и сжиганием его в топках котлов, работающих на природном газе. Годами отработанная паросиловая установка, применяемая на ТЭС, сохраняется при этом в первозданном виде.

То есть предлагается разработка совмещенной (интегральной) компоновки ТЭС для сжигания природного топлива и твердых бытовых отходов. Доля ТБО по количеству тепла может составлять примерно 10% от тепловой мощности котла. В этом случае только за счет повышенных параметров пара и увеличенной мощности котлов и турбин эффективность использования бытовых отходов повысится в 2_3 раза.

Существенный экономический эффект может быть получен за счет снижения капитальных вложений благодаря использованию существующей на ТЭС инфраструктуры и сокращению расходов на газоочистное оборудование.

Немаловажным экономическим фактором является и то, что энергетическое топливо, в том числе и бурый уголь, имеющий практически равноценные энергетические показатели с твердыми бытовыми отходами, надо покупать, а ТБО, напротив, принимается с денежной доплатой.

И главное - анализ технико-экономических показателей, полученных при частичном, десятипроцентном, замещении энергетического топлива на одном из стандартных блоков, работающих на природном газе или буром угле, показывает, что в этом случае стоимость природного газа, используемого на ТЭС, может быть полностью покрыта «доходами» от приема ТБО.



Биогазовая технология переработки отходов животноводства

Одним из «забытых» видов сырья является и биогаз, использовавшийся еще в Древнем Китае и вновь «открытый» в наше время.

В основе биогазовых технологий лежат сложные природные процессы биологического разложения органических веществ в анаэробных (без доступа воздуха) условиях под воздействием особой группы анаэробных бактерий. Эти процессы сопровождаются минерализацией азотсодержащих, фосфорсодержащих и калийсодержащих органических соединений с получением минеральных форм азота, фосфора и калия, наиболее доступных для растений, с полным уничтожением патогенной (болезнетворной) микрофлоры, яиц гельминтов, семян сорняков, специфических фекальных запахов, нитратов и нитритов. Процесс образования биогаза и удобрений осуществляется специальных биореакторах-метантенках.

Один микробиологический способ обезвреживания навоза, да и любых других органических остатков, известен давно - это компостирование. Отходы складывают в кучи, где они под действием микроорганизмов-аэробов понемногу разлагаются. При этом куча разогревается примерно до 60°С и происходит естественная пастеризация - погибает большинство патогенных микробов и яиц гельминтов, а семена сорняков теряют всхожесть.

Но качество удобрения при этом страдает: пропадает до 40 % содержащегося в нем азота и немало фосфора. Пропадает и энергия, потому что впустую рассеивается тепло, выделяющееся из недр кучи, - а в навозе, между прочим, заключена почти половина всей энергии, поступающей на ферму с кормами. Отходы же от свиноферм для компостирования просто не годятся: слишком они жидкие.

Но возможен и другой путь переработки органического вещества - сбраживание без доступа воздуха, или анаэробная ферментация. Именно такой процесс происходит в природном биологическом реакторе, заключенном в брюхе каждой буренки, пасущейся на лугу. Там, в коровьем преджелудке, обитает целое сообщество микробов. Одни расщепляют клетчатку и другие сложные органические соединения, богатые энергией, и вырабатывают из них низкомолекулярные вещества, которые легко усваивает коровий организм. Эти соединения служат субстратом для других микробов, которые превращают их в газы - углекислоту и метан. Одна корова производит в сутки до 500 литров метана; из общей продукции метана на Земле почти четверть - 100-200 млн. тонн в год! - имеет такое "животное" происхождение.