|
| |
|
Главная -> Экология
Ringsted. Переработка и вывоз строительного мусораЮ.А. Табунщиков Относительно недавно возникшие и ныне развивающиеся у нас научные направления в строительстве (так называемые «энергоэффективные здания», «интеллектуальные здания», «экологичные здания» и т.д.) за границей объединены под общим названием «Sustainable Buildings». Подход «Sustainable Buildings» можно представить как способ обеспечения в здании комфортного микроклимата отдельных помещений, максимальное использование энергии внешней среды и энергоэффективных элементов здания как единого целого. Поиски оптимального взаимодействия и компромисса между этими элементами послужат созданию экологически элитного здания, и это будет главной задачей специалистов, по крайней мере на первую половину XXI века. Проект здания в Манчестере Проект шестиэтажного здания в Манчестере предполагал общую полезную площадь офисных помещений — 11700 м2. Здание имело меридиональную ориентацию с соотношением сторон 2 : 1 и 1950 м2 каждого этажа. Была запланирована подземная автостоянка площадью 3900 м2. Рекомендации по выбору энергосберегающих мероприятий относились к форме и ориентации здания, оптимизации ветрового воздействия, повышению теплозащиты и теплоаккумуляционной способности наружных ограждающих конструкций, уменьшению площади остекления и использованию солнцезащиты. Предусматривалось также использование тепла солнечной радиации в системе теплоснабжения здания. При выборе формы и ориентации здания было установлено, что возможности территории застройки ограничены с точки зрения энергосбережения. Прямоугольная в плане форма здания с длинными фасадами, обращенными к югу и северу, уменьшает теплопоступления от солнечной радиации в летнее время, но при этом в зимнее время, когда солнце расположено низко над горизонтом, эти возможности увеличиваются. Рис. 1. Первое демонстрационное здание в г. Манчестере (США). В окончательном варианте проекта здание общей площадью 16350 м2 состоит из семи офисных этажей, технического чердака и двухъярусного гаража. Офисные этажи имеют размеры 40 х 33.5 м (рис.1). Инфильтрационные теплопотери через наружные ограждающие конструкции здания, вызванные ветром, могут быть уменьшены за счет использования особенностей места застройки или путем оптимизации аэродинамики самого здания — выбора его формы по отношению к господствующему направлению ветра или за счет использования ветрозащитных ребер,барьеров и т.д. Экономия энергии, затрачиваемой на вентиляцию здания, реализовывалась уменьшением объема поступления наружного воздуха путем пересмотра планировки, группировки внутренних пространств по схожим функциям, создания мест для курения в строго определенных частях здания, замены наружного воздуха рециркуляционным, очищенным посредством системы абсорбирования, а также правильной организации воздухораспределения для снижения потребности в дополнительных объемах. За счет применения рекуператоров тепла энергия, затрачиваемая на нагрев и охлаждение приточного воздуха, может быть уменьшена на 60-75%. Для снижения затрат электроэнергии на освещение была рекомендована система управления искусственным освещением в зависимости от изменения уровня естественного освещения. Такая система в качестве эксперимента была установлена только на одном этаже. Позволяют снизить затраты энергии на освещение светлоокрашенные полы, стены и потолки благодаря большему взаимному отражению между поверхностями. Избирательное рабочее освещение в местах, где оно больше необходимо, наряду с уменьшенным освещением в местах, где оно не является достаточно важным (например, в гостиных, коридорах, проходах или технических комнатах), более эффективно по сравнению с традиционным постоянным освещением на рабочих местах вне зависимости от потребности. Большие открытые пространства внутри здания дают возможность распространяться теплоте, выделяемой людьми и от источников освещения, равномерно по всему зданию. Они также позволяют более эффективно использовать кондиционированный воздух. Форма, ориентация и коэффициент остекления здания Ограничения по размерам площади застройки не позволяли разместить прямоугольное здание, ориентированное фасадом строго на юг, которое было бы эффективным с точки зрения использования тепла солнечной радиации. Поэтому было решено придать ему кубическую форму, поскольку такое здание имеет минимальную площадь поверхности наружных стен, являющихся одним из главных источников теплопотерь. Предварительные рекомендации по энергосбережению состояли в ограничении теплопотерь путем резкого уменьшения до 5% остекления от площади наружных стен. Однако архитекторы посчитали данное ограничение слишком жестким, особенно учитывая прекрасный вид из окон здания. В окончательном варианте проекта был принят коэффициент остекления 12% на западном, восточном и южном фасадах (окна размером 0.6 х1.5 м через каждые 3 м) и отсутствие остекления на северном фасаде здания. Для визуального увеличения оконного проема было решено сделать кромку внешней части стены вокруг каждого окна скошенной под углом 45°, что также позволило увеличить область просмотра из окна. Решение отказаться от окон на северном фасаде было принято с целью снижения теплопотерь, тем более что у северной стены на всех этажах расположены вспомогательные и обслуживающие помещения, в которых по нормативам не требуется естественного освещения. Наружные ограждающие конструкции. По мнению проектировщиков, важным показателем тепловой эффективности наружных ограждающих конструкций здания являются их теплоаккумуляционные характеристики, благодаря которым происходит экономия энергии, затрачиваемой на отопление. Допускается понижение температуры внутреннего воздуха в помещениях в ночное время, в праздничные и нерабочие дни. Проектировщики и конструкторы исходили из предположения, что экономия энергии при периодической подаче тепла в помещение будет тем больше, чем выше теплоаккумуляционная способность внутреннего слоя стены. Для реализации этой возможности была выбрана двухслойная конструкция: внешний слой представлял собой теплоизоляционные панели из полиуретана толщиной 7.6 см, покрытого с наружной и внутренней стороны алюминиевыми листами, а внутренний слой был выполнен из бетонных блоков толщиной 30 см. Солнцезащитные устройства. Они были запроектированы так, чтобы контролировались потоки солнечной радиации, проходящие через окна, с целью исключить проникновение прямых солнечных лучей в помещения летом и максимально обеспечить их прохождение зимой. Для этого на южном фасаде здания были установлены горизонтальные козырьки глубиной 91 см, а также планочное вертикальное оребрение с каждой стороны окна. В летнее время вертикальное оребрение обеспечивает защиту от солнечных лучей на восходе и закате, а от высокостоящего дневного солнца защищает горизонтальный козырек. В зимнее время эти устройства не будут мешать проникновению солнечных лучей в здание, поскольку солнцерасположено низко к горизонту. Оребрение дополнительно выполняет функцию защиты от ветра. На восточном и западном фасадах были устроены аналогичные затеняющие устройства, различающиеся только тем, что вертикальные оребрения имели разную глубину: с южной стороны окон — 20 см, с северной — 7.6 см, что определялось траекторией сезонного движения солнца. Естественное освещение. Второй этаж здания был выбран в качестве экспериментального по оценке влияния естественного освещения на экономию энергии, и площадь остекления была увеличена с 12 до 30% от поверхности стены. Рис. 2. Окна под потолком помещения и зеркальные потолки. При выборе формы и места для окон исходили из того, что их расположение ближе к потолку увеличивает освещенность рабочего места светом, отраженным от него. Недостатком же расположения окон вплотную к потолку являлось то, что исключался «хороший вид» из окон (рис.2). Для максимального обеспечения экономии энергии за счет использования естественного освещения возникла необходимость установить систему автоматического управления освещенностью помещения. Для этого на потолке были установлены фотоэлектрические датчики, которые регулировали включение искусственного освещения в зависимости от интенсивности естественного. Датчики были снабжены временными замедлителями (до 30 секунд) для того, чтобы свет не включался или выключался при кратковременной смене интенсивности естественного освещения, например, при краткосрочном затенении солнечных лучей облаком. Система климатизации. Системы климатизации в разных частях здания применялись разные. Были проведены исследования каждой системы так, чтобы впоследствии можно было установить наиболее эффективную с точки зрения энергосбережения. Объем приточного наружного воздуха был выбран из расчета 10 м3/ч на одного человека вместо 42 м3/ч по нормам, но вместе с рециркуляционным воздухом величина воздухообмена составляла 84 м3/ч. Принятая величина приточного наружного воздуха позволяла сэкономить энергию, расходуемую на его подогрев, и обеспечивала уровень предельно допустимой концентрации углекислого газа. Воздух, идущий на рециркуляцию, пропускался через фильтры активированного угля, а система вентиляции была запроектирована так, что при необходимости могла бы обеспечить подачу 100% наружного воздуха путем простого изменения положения заслонок. На первом, втором и третьем этажах во внешних восточной, западной и южной зонах (4.5 м внутрь здания от периметра) была установлена единая теплонасосная система закрытого цикла «вода-воздух». Теплонасосные системы размещались в технических комнатах в северной части здания с системой трубопроводов, отходящих от теплового насоса к своей зоне. Избыточная теплота от тепловых насосов, работающих в режиме охлаждения в рабочее время, аккумулировалась в одном из трех резервуаров для хранения горячей воды объемом 38 м3, размещенных в подвале. Вода служит источником теплоты для насосов, работающих в режиме обогрева в ночное или нерабочее время, когда необходимо отопление. Резервуары могли использоваться и для аккумуляции тепла солнечной радиации. С целью использования теплоты от освещения забор воздуха из помещений для системы отопления был организован через воздуховоды, расположенные под потолком. Центральная система электроснабжения, обслуживающая этажи с пятого по седьмой, включала газогенератор, способный создавать аварийное питание для лифтов и необходимых в экстренных случаях электронных устройств. Мощность генератора рассчитана на производство электроэнергии, необходимой для работы водоохладителя, а водоохладитель, в свою очередь, оснащен стандартным источником питания и переключателем, который позволяет ему работать от электрической сети в случае выхода генератора из строя. Обычно водоохладитель работает от электрогенератора, но дополнительное охлаждение осуществляется посредством абсорбционного охладителя, работающего за счет утилизации теплоты от двигателя генератора или системы солнечных коллекторов. Мощность абсорбционного охладителя 88 кВт (25 т охлажденного воздуха в час), а электрического — приблизительно 211 кВт (60 т холодного воздуха в час). Электрический охладитель оборудован двухсекционными конденсатором и испарителем. Вода конденсатора из обоих охладителей подается по трубопроводу к одному из трех резервуаров, расположенных под землей, и на башенный охладитель, находящийся на крыше. Теплота может аккумулироваться в резервуарах, если имеется ее излишек. Когда резервуар заполняется полностью или когда теплоту не нужно аккумулировать, конденсаторная вода охлаждается в градирне. Третий резервуар объемом 38 м3 расположен под землей для хранения охлажденной воды, которая может быть сохранена во время периода низкой потребности в ней и использована при пиковых нагрузках в течение дня. Таким образом, водоохладитель может работать с максимальной эффективностью вне зависимости от нагрузки. Здание «EKONO-house» в Финляндии Здание «EKONO-house» было построено в Отаниеми близ Хельсинки. Авторы проекта — инженеры фирмы, работавшие под руководством архитектора Хеймо Каутонена. Энергосберегающие решения были разработаны финским ученым Юхой Габриэльсоном. Для выбора оптимальных энергосберегающих решений и расчета их параметров создатели здания «EKONO-house» использовали компьютерное моделирование по программе, разработанной американским министерством энергетики. Расчеты велись при помощи спутниковой связи и обошлись фирме «EKONO» в значительную сумму (около 1 млн. долл.). Основным инновационным энергосберегающими решениями здания «EKONO-house» были следующие: эффективное использование внутреннего объема здания для минимизации площади ограждающих конструкций, а также их эффективная теплоизоляция для уменьшения теплопотерь; высокая теплоемкость ограждающих конструкций для накопления тепла и повышения теплоустойчивости здания; применение вентилируемых окон для сокращения теплопоступлений в летнее время и снижения теплопотерь зимой; минимальные утечки воздуха (герметичность здания) и низкий расход наружного воздуха в системе вентиляции для снижения затрат энергии на отопление задания; эффективное освещение для снижения затрат электрической энергии; система автоматического управления оборудованием климатизации и освещением для оптимизации и учета потребления энергии. Ежегодное удельное теплопотребление первой секции здания «EKONO-house» составило 124 кВт • ч/м2, что на 50% ниже удельного теплопотребления подобных административных зданий в Финляндии. Ежегодное удельное электропотребление первой секции составило 79 кВт • ч/м2, что также ниже электропотребления схожих зданий в Финляндии или США. Удельное теплопотребление второй секции здания — 70 кВт • ч/м2, а удельное электропотребление — 57 кВт • ч/м2, что составляет примерно треть от энергопотребления традиционных зданий подобного типа. Здание «Commerzbank» во Франкфурте-на-Майне Строительство здания было завершено в мае 1997 г., оно является самым высоким зданием в Европе (рис. 3). Его высота 259 м, а с антенной — 300 м, и оно занимает 24-е место в мире по высоте. Ни одно другое европейское здание не входит в список пятидесяти самых высоких небоскребов мира. Рис. 3. Высотное энергоэффективное здание «Commerzbank». Германия, Франкфурт-на-Майне. Здание, разработанное британским архитектором сэром Норманом Фостером и его студией «Sir Norman Foster and Partners» (Лондон), представляет собой радикальный пересмотр всей концепции строительства высотных зданий. Большинство высотных зданий построено по традиционной модели энергообеспечения: полностью кондиционируемые помещения, практически полное отсутствие естественного освещения, центральная организация построения здания и идентичные этажи. Здание «Commerzbank» существенно отличается от этой схемы: в нем используется главным образом естественное освещение и вентиляция, имеется атриум, проходящий от уровня земли до самого верхнего этажа, и из каждого офиса или части здания открывается вид на город. Спирально по всему зданию расположены зимние сады высотой в четыре этажа — они улучшают микроклимат и создают совершенно комфортную рабочую обстановку. Горизонтальная проекция здания представляет собой треугольник со скругленными вершинами и немного выпуклыми сторонами. Центральная его часть, в которой обычно располагаются лифтовые шахты, занята огромным треугольным центральным атриумом, проходящим по всей высоте здания, и является каналом естественной вентиляции для смежных офисных помещений (рис. 4). Рис. 4. План-разрез здания «Commerzbank». Каждый этаж имеет три крыла, два из которых выделены под офисные помещения, а третье является частью одного из четырехэтажных зимних садов. Четырехэтажные сады — «зеленые легкие» здания, размещенные по спирали вокруг треугольной формы здания, обеспечивают для каждого яруса вид на растительность и устраняют большие объемы неразделенного офисного пространства. Н. Фостер рассматривал растения как нечто большее, чем просто декорация. Великолепные зимние сады являются фундаментальным элементом в его концепции. Девять садов по спирали окаймляют все здание — три расположены с восточной стороны, три — с южной и еще три — с западной. В ботаническом аспекте растения отражают географическую направленность: с восточной стороны — азиатская растительность, с южной — средиземноморская, с западной — североамериканская. Открытые пространства садов высотой в четыре этажа обеспечивают внутренние офисные помещения достаточным количеством дневного света. Кроме этого, сады могут быть использованы сотрудниками для общения и отдыха; они создают ощущение свободного пространства, а также являются частью сложной системы естественной вентиляции. Лифты, лестничные марши и служебные помещения расположены в трех углах. Решетчатые балки, прикрепленные к колоннам, размещены в каждом углу здания и несут на себе каждый этаж и зимний сад. Такое решение позволило отказаться от колонн внутри здания и обеспечило конструкции дополнительную жесткость. Ограждающие конструкции и солнцезащитные устройства. Для снижения затрат энергии на климатизацию здания, а также для организации естественной вентиляции, светопрозрачные ограждения офисов здания сделаны двухслойными — практически уникальный прием в современном высотном строительстве. Внешняя оболочка (первый слой) имеет щелевые отверстия, через которые наружный воздух проникает в полости между слоями. Окна, в том числе и те, которые расположены на верхних этажах, даже выходящие в атриум, могут быть открыты, что обеспечивает естественную вентиляцию непосредственно до уровня 50-го этажа. Снижение затрат энергии на отопление здания достигается использованием теплозащитного остекления с коэффициентом теплопередачи приблизительно 1.4-1.6 Вт/(м2 °С). Кроме этого, первый слой играет роль защитной оболочки, уменьшающей конвективный тепловой поток, направленный наружу. Зимой в ночное время пространство между внешней и внутренней оболочками фасада герметизируется, образуя статичную воздушную прослойку, обладающую хорошими теплоизоляционными свойствами. Снижению затрат энергии на отопление способствуют и зимние сады, обеспечивающие дополнительные теплопоступления за счет аккумулирования тепла солнечной радиации. Сокращение теплопотерь здания достигается путем использования герметичных двойных стеклопакетов, заполненных инертным газом и отражающих инфракрасное излучение. Такие стеклопакеты используются в зимних садах, а также в ненесущих стенках по периметру офисных помещений. При этом солнцезащитные устройства устанавливаются между стеклопакетом и внешней светопрозрачной оболочкой здания. Аэродинамика и естественная вентиляция здания. Высотное здание разделяется по вертикали на четыре 12-этажных модуля, называемых «деревнями». Каждый модуль имеет, как уже говорилось, три четырехэтажных зимних сада, соединенных вертикально посредством центрального атриума. Сады и атриум связаны для повышения эффективности естественной вентиляции. Каждый модуль контролируется собственной независимой установкой климатизации. Через каждые 12 этажей на границах модулей атриум разделен горизонтально для выравнивания давления и защиты от распространения дыма. Сады, атриум и офисные помещения по периметру имеют открываемые окна, а вентиляция офисов в первую очередь осуществляется естественным образом. Но в здании также имеются установки механической вентиляции и охлаждаемые перекрытия с заделанными в них трубопроводами. При разработке проекта вентиляции использовались методы компьютерного моделирования и аэродинамические исследования. Влияние ветрового напора на здание и воздушные потоки в атриуме исследовались в аэродинамической трубе, а результаты исследований использовались в ходе дальнейшего компьютерного моделирования. Выбор ориентации здания относительно преобладающего направления ветра позволил обеспечить достаточную естественную вентиляцию. Примерно 2/3 года сотрудники размещенного в здании банка могут регулировать уровень естественной вентиляции самостоятельно, открывая окна. Только при сложных погодных условиях автоматическое управление оборудованием климатизации включает систему механической вентиляции. Благодаря такой схеме организации вентиляции энергопотребление в высотном здании «Сотmerzbank» на 30% ниже, чем в традиционных небоскребах таких же размеров. Вентиляция внутренних зон здания может осуществляться при помощи механической системы, с минимальной кратностью воздухообмена, необходимого для обеспечения комфортных параметров микроклимата. Регулирование температуры помещений осуществляется отопительными установками, расположенными по периметру здания, и охлаждаемыми перекрытиями с вмонтированными в них трубопроводами. Внутренний (выходящий в атриум) фасад оборудован наклонно-поворотными окнами со встроенными выходными демпферами (маленькими поворотными окнами) и имеет одинарное остекление. Наружный двойной фасад состоит из одинарного и многослойного остекления, обеспечивающего солнцезащиту. Наружный воздух попадает в верхнюю часть каждого помещения сквозь вентилируемые полости в фасаде и выходит через жалюзи рядом с поворотными окнами. В зимний период естественная вентиляция всех офисных помещений, расположенных по периметру здания, обеспечивает комфортные параметры микроклимата. Однако необходимо обратить внимание на то, что механическая вентиляция позволяет создавать комфортные параметры микроклимата при одновременной экономии энергии за счет утилизации тепла удаляемого воздуха. Естественная вентиляция внутренних (смежных с зимним садом) офисных помещений эффективнее, чем вентиляция офисов, расположенных по периметру здания, поскольку внутренние офисы расположены рядом с зимними садами. Зимние сады действуют как термальные буферные зоны, в которых прямая или рассеянная солнечная радиация помогает обогревать все помещение. В переходный период, когда наружная температура колеблется в пределах от +5°С до +15°С, механическая вентиляция не является необходимой из-за приемлемой температуры наружного воздуха. Открывать окна наклонно-поворотного типа имеет смысл, когда сила ветра умеренная. В этом случае в помещении создается пятикратный воздухообмен. При высокой скорости ветра и температуре ниже +15°С окна необходимо держать закрытыми и следует использовать механическую систему вентиляции и дополнительный обогрев, а также, при необходимости, и увлажнение. Каждый находящийся в комнате может включить механическую вентиляцию и систему обогрева, а также открыть на некоторое время окна для свежего воздуха, вернувшись, таким образом, к системе естественной вентиляции. В ночное время в преддверии жаркого летнего дня теплоемкие части здания охлаждается прохладным наружным воздухом, в то время как охлаждаемые перекрытия с замоноличенными трубопроводами поглощают и высвобождают тепловую энергию. Оборудование приблизительно 50% площадей помещений охлаждаемыми перекрытиями обеспечивает достаточную теплоемкость для создания комфортных температур в помещениях на следующий день в диапазоне от 21 °С (8 : 00 утра) до 28.5°С (18 : 00 вечера) без использования воздушного кондиционирования. Естественное освещение. Использование естественного освещения значительно снижает эксплуатационные затраты и, кроме этого, улучшает психологический комфорт людей, находящихся в здании. Каждое офисное помещение в здании «Commerzbank» расположено в соответствии с Германским строительным стандартом, который требует, чтобы все сотрудники размещались не далее чем на 7.5 м от окон. Прозрачность здания и стеклянные перегородки между офисными помещениями и коридорами позволяют достичь высокого уровня освещенности дневным светом на всех рабочих местах. На каждом этаже одна из треугольных секций здания является открытой и составляет часть зимнего сада. Таким образом, из каждого офиса открывается вид либо на город, либо на атриум и сад. Район VII КК1 Хельсинки. Новый взгляд на энергосбережение и экологию Район расположения здания представляет собой экологически чистую территорию сельского типа площадью 1132 га, которая частично использовалась для научных экспериментальных целей Технологическим университетом Хельсинки. Строительство демонстрационного энергоэффективного района осуществлялось в соответствии с программой Европейского сообщества Тhегmie, которая включает в себя девять различных европейских экспериментальных проектов. Руководство финским проектом было возложено на Технологический университет г. Хельсинки. Инициаторы проекта пришли к выводу, что энергоэффективность нелегко «продать» клиенту, так как она требует дополнительных затрат, которые окупятся не менее чем за 10 лет. Поэтому к новому экспериментальному жилому району применили новый подход: речь идет не только об экономии энергии, но и об экологическом и социальном аспектах, о продолжительности строительства, его влиянии на окружающую среду, то есть о так называемом жизнеподдерживающем (sustainable) строительстве. Цель строительства демонстрационного жилого района — выявление эффективности энергосберегающих технологий в реальных условиях во взаимосвязи с экологическими и социальными аспектами. Проектированию района предшествовал конкурс. Городским советом Хельсинки были разработаны социальные, экологические и энергетические требования. Социальные требования: создание городской архитектуры, обеспечивающей высокое качество среды обитания людей; сохранение окружающей среды; создание разнообразных функциональных особенностей жизнедеятельности района; экономичность при поддержании жизненного цикла. Экологические и энергетические требования: отказ от использования технологических процессов и источников энергии, загрязняющих окружающую среду; сокращение использования природного топлива; увеличение объема использования возобновляемых источников энергии; улучшение микроклимата помещений; утилизация тепла и повторное использование водных ресурсов. Энергоснабжение района обеспечивается комбинацией районного тепло- и электроснабжения Хельсинки и солнечного теплоснабжения. Система теплоснабжения этого жилого района включает в себя крупнейшую в Финляндии установку по использованию солнечной энергии. Система солнечного теплоснабжения состоит из восьми установленных на здании солнечных коллекторов общей площадью 1248 м2. Они обеспечивают централизованное теплоснабжение и в некоторых случаях производят также обогрев помещений при помощи систем подогрева пола. Демонстрируются также новые солнечные комбинированные системы, интеграция коллектора с крышей, системы пассивного использования солнечной радиации для обогрева и систем централизованного теплоснабжения. В солнечных коллекторах применены модули большой площади (с размером блока коллектора 10м2). Солнечные коллекторы, установленные под углом 47-60°, встроены в конструкцию крыши жилого дома. Такие углы оптимальны, так как они соответствуют наклону Солнца осенью, зимой и весной, когда имеется наибольшая потребность в энергии. При проектировании систем отопления и вентиляции были применены следующие технические решения, повышающие их энергетическую эффективность: использование тепла обратной воды системы теплоснабжения для напольного отопления; утилизация тепла удаляемого воздуха; индивидуальная механическая вентиляция с рекуперацией тепла раздельно для каждого жилого помещения; повышение эффективности систем естественной вентиляции за счет специальной конструкции дефлекторов; вентиляция помещении при помощи предварительного подогрева наружного воздуха, подаваемого через окна или остекленные балконы; применение низкотемпературных отопительных систем и солнечных коллекторов, подключенных к магистралям горячей воды; использование счетчиков тепла и индивидуальный контроль температуры в каждой квартире. В соответствии с повышенными требованиями к теплозащите ограждающие конструкции были выполнены из энергосберегающих материалов с эффективной теплоизоляцией. Наружные стены выполнены из изготовленных в заводских условиях деревянных элементов, а слоистая фасадная облицовка выполнена с использованием бумаги, Конструкция пола представляет собой комбинацию системы напольного отопления с сохраняющим тепло бетонным основанием. Энергоэффективное демонстрационное здание в Москве Целью отечественного проекта энергоэффективного здания было создание, апробация и последующее внедрение в жилищное строительство города новейших технологий и оборудования, обеспечивающих, как минимум, двукратное снижение энергозатрат на эксплуатацию жилого фонда. Для реализации проекта была выбрана типовая серия жилых домов 111-355.МО, которая наиболее полно отвечает требованиям энергоэффективности с точки зрения архитектурных и объемно-планировочных решений. Проект этой серии разработан 53-м Центральным проектным институтом Министерства обороны России и согласован в установленном порядке для массового строительства на территории Российской Федерации. Энергоэффективное жилое здание в Москве. Конкретный проект «Энергоэффективный жилой дом в микрорайоне Никулино-2» был реализован в 1998-2002 гг. Министерством обороны РФ совместно с Правительством Москвы, Минпромнауки России, НП «АВОК» у ОАО «ИНСОЛАР-ИНВЕСТ». Осуществлялся он в рамках «Долгосрочной программы энергосбережения в г. Москве», утвержденной совместным постановлением Правительства Москвы и Миннауки РФ № 36-РП-6 от 15 января 1998 г. Среди участников проекта головная научная организация — Ассоциация «НП АВОК», головная организация по инновационному инженерному оборудованию — ОАО «ИНСОЛАР-ИНВЕСТ», генеральный проектировщик — 53-й Центральный проектный институт МО РФ, Генеральный подрядчик проекта по инновационной части — ЗАО «Прим Экострой», оперативное руководство проектом осуществляло Центральное отделение проектного управления капитального строительства МО РФ. Проект выполнен под научным руководством доктора технических наук, члена-корреспондента РААСН Ю.А. Табунщикова и под общим руководством доктора технических наук, генерал-лейтенанта В.Ф. Аистова. Со стороны Правительства Москвы проект курировали Комплекс архитектуры, строительства, развития и реконструкции города и Управление топливно-энергетического хозяйства города. При выборе энергоэффективных мероприятий, использованных при проектировании и строительстве многоэтажного жилого дома в Никулине-2, разработчики руководствовались следующими основополагающими предпосылками: энергосберегающая политика XXI века будет основана на применении технологий, использующих нетрадиционные возобновляемые источники энергии; здание представляет собой единую энергетическую систему, все элементы которой — ограждающие конструкции, системы отопления, вентиляции, кондиционирования, теплоэнергоснабжения — взаимосвязанны и являются результатом выбора научными методами технических решений, наилучшим образом отвечающих поставленной цели; приоритетность при выборе энергосберегающих технологий имеют технические решения, способствующие улучшению микроклимата помещений. Наружные ограждающие конструкции — трехслойные железобетонные панели толщиной 350 и 400 мм на дискретных связях (ДС). Внешний слой панели толщиной 80 мм изготовлен из легкого бетона, а внутренний — из более тяжелого, с у = 2400 кг/м3. Слой утеплителя толщиной 150 мм сделан из полистирольного пенопласта ПСБ-35 (25) ГОСТ 15588-86. Энергообеспечение здания осуществляется, как от внешних источников тепловой и электрической энергии, так и от внутренних — тепловых насосов, использующих тепло грунта и тепло удаляемого вентиляционного воздуха. В настоящее время технологии, использующие тепловые насосы, поименяются практически во всех развитых странах мира. Их преимущества обусловлены не только значительным сокращением затрат энергии в системах жизнеобеспечения зданий, но и с их экологической чистотой, а также новыми возможностями в области повышения степени автономности систем теплоснабжения. В рамках описываемого проекта, фактически впервые в России была построена теплонасосная система горячего водоснабжения многоэтажного дома. Низкопотенциальным источником тепловой энергии для испарителей тепловых насосов служит грунт поверхностных слоев Земли и тепло удаляемого вентиляционного воздуха. Такая система также допускает использование в качестве низкопотенциального источника энергии тепла сточных вод, однако в данном проекте эта возможность не была реализована. Горячее водоснабжение Установка для подготовки горячего водоснабжения расположена в подвале. Она включает в себя следующие элементы: парокомпрессионные теплонасосные установки (ТНУ), баки-аккумуляторы горячей воды, системы сбора низкопотенциальной тепловой энергии грунта и низкопотенциального тепла удаляемого вентиляционного воздуха, циркуляционные насосы, контрольно-измерительную аппаратуру. Основными элементами системы сбора тепла грунта являются вертикальные теплообменники коаксиального типа, заглубленные снаружи по периметру здания. В трубах с циркулирующим по ним теплоносителем, имеющим пониженную относительно окружающей среды температуру, происходит отбор тепловой энергии от грунта и отвод ее в испаритель теплонасосной установки. В данном здании эта система представляет собой 8 скважин глубиной от 32 до 35 м каждая. Система сбора тепла удаляемого вентиляционного воздуха решена следующим образом: воздух собирается в коллектор и из него вентилятором прогоняется через теплообменник-утилизатор, охлаждается и выбрасывается в атмосферу. Теплообменник-утилизатор связан с испарителем теплового насоса промежуточным контуром при помощи циркуляционного насоса. От конденсатора теплового насоса полезное тепло отводится в систему горячего водоснабжения. Поскольку режим работы тепловых насосов, использующих тепло земли и тепло удаляемого воздуха, постоянный, а потребление горячей воды переменное, система горячего водоснабжения оборудована баками-аккумуляторами. Система горячего водоснабжения предусматривает два температурных уровня аккумуляции горячей воды. Первый, «низкотемпературный», — обеспечивается тепловыми насосами, второй, «высокотемпературный», — ТЭНами, работающими в ночное время суток. Отопление и вентиляция В здании установлена поквартирная двухтрубная горизонтальная система водяного отопления с теплосчетчиком на кухне и с термостатическими вентилями на каждом отопительном приборе. Эта система обеспечивает возможность поквартирного учета тепловой энергии и индивидуального регулирования температуры воздуха в помещениях без изменения теплового режима соседних помещений. Отопительные приборы — конвекторы, расположены в подоконном пространстве. Регулирование их теплоотдачи производится терморегуляторами фирмы «Danfoss», установленными на конвекторах. Для организации поквартирного учета тепла обеспечен один ввод в квартиру подающего и обратного трубопроводов, к которым присоединены все отопительные приборы, размещенные в квартире. Возможны две схемы поквартирного отопления: «лучевая» и «периметральная». Лучевая схема реализуется с помощью металлополимерных или полимерных труб, укладываемых в стяжку «чистого» пола. Каждый отопительный прибор присоединяется к подающему и обратному коллекторам (манифолдам) и регулируется автономно. В периметральной схеме, которая и использована в данном здании, отопительные приборы гидравлически более зависимы, но эта схема требует меньшего количества труб и обладает лучшей ремонтопригодностью, так как трубы укладываются в лотки. В этом случае могут быть использованы не только металлополимерные (полимерные) трубы, но и обыкновенные стальные. Независимость развязки трубопроводов от других квартир предполагает возможность индивидуального проектирования отопления каждой квартиры. Поквартирные вводы могут объединяться коллекторами на лестничной площадке в приборном щите с поквартирными счетчиками тепла. В этом случае приборные щиты всех этажей объединяются подающими и обратным стояками системы отопления, связанными через домовой узел учета тепла с теплосетью. В здании использован и другой способ, организации поквартирного учета тепла: отопительные приборы каждой квартиры присоединены к подающему и обратному стоякам через счетчик тепла, расположенный на кухне. Всего квартиры обслуживаются четырьмя подающими и четырьмя обратными стояками (по числу квартир). Дополнительные стояки обслуживают лестничные клетки и лифтовой холл. Использование при строительстве здания окон с высокими теплозащитными характеристиками и низкой воздухопроницаемостью, увеличившими герметичность помещений, потребовали оборудования здания системой механической вентиляции. Такая система, в отличие от естественной, обеспечивает гарантированный воздухообмен при любых погодных условиях, а повышенные энергозатраты, связанные с работой вентиляторов, компенсируются за счет утилизации тепла удаляемого воздуха. В здании применена механическая вытяжная система вентиляции с естественным притоком через воздухозаборные устройства и утилизацией теплоты удаляемого вентиляционного воздуха при помощи теплонасосных установок. Для поступления в помещение наружного воздуха, по объему соответствующего количеству удаляемого, используются приточные устройства, встроенные в оконные коробки квартир (кроме кухни). Во избежание проникновения в помещение дождя с наружной стороны окна установлен козырек. Отработанный воздух удаляется из квартир через авторегулируемые клапаны, устроенные на кухнях, в ванных комнатах и туалетах, которые обеспечивают прохождение через них постоянного регулируемого потока воздуха. При увеличении перепада давлений между квартирой и вентиляционной шахтой сопротивление клапана проходящему через него воздушному потоку увеличивается, и, соответственно, количество удаляемого из квартиры «отработанного» воздуха уменьшается. При уменьшении перепада давлений между квартирой и вентиляционной шахтой ситуация обратная — количество удаляемого из квартиры «отработанного» воздуха увеличивается. Конструкция клапана достаточно проста: изменение сопротивления клапана воздушному потоку обеспечивается автоматически за счет изменения объема находящейся в потоке удаляемого воздуха резиновой камеры, во внутреннюю полость которой имеет доступ воздух из квартиры. При изменении перепада давлений между квартирой и вентиляционной шахтой соответственно изменяется и объем резиновой камеры, уменьшая или увеличивая проходное сечение клапана. Рассмотренные в статье зарубежные и отечественные реализованные проекты жилых и офисных зданий помогут, надо полагать, накопить опыт их строительства и эксплуатации с тем, чтобы со временем перейти к серийным проектам энергоэффективных зданий, к экономии топливных ресурсов. Эксплуатируется жилой дом в Никулине-2. Анализ опыта его эксплуатации выявляет достоинства и недостатки проекта, что будет учтено при проектировании и строительстве других энергоэффективных зданий.
Материал рабочей группы Перспективы комбинированного производства тепловой и электрической энергии и когенерации в Европе Соруп Манор Введение Предлагаемый материал рабочей группы представляет собой дискуссионную статью, подготовленную для Европейской конференции по комбинированному производству тепловой и электрической энергии и когенерации членами Комитета по подготовке программы. Как и прежде, комбинированное производство тепловой и электрической энергии (СНР) и когенерация играют важную комплексную роль в европейском развитии. Роль, которую СНР и когенерации предстоит сыграть в рамках европейской системы энергоснабжения будущего, должна иметь широкую базу, а не быть просто «рыночным капризом» или поспешной ответной реакцией на озабоченность состоянием окружающей среды. Комбинированное производство тепловой и электрической энергии и когенерация могут содействовать устойчивому развитию, что является целью Маастрихтских Соглашений. СНР сравнимо с более чистыми технологиями, на которых был сделан акцент в Белой книге Европейского Союза 1993 г. «Рост, конкуренция, занятость - задачи и пути продвижения в XXI век». В данном материале рассматривается роль, которую предстоит сыграть СНР в Европе в будущем, и высказаны предложения по поводу комплексной стратегии. Элементы модели перспективного развития для Европы Модель перспективного развития была выдвинута и обсуждена в «Белой книге» Европейского Союза в 1993 г. Параллельно с ее обсуждением в рамках Европейского Союза, пути развития энергетики, вопросы занятости и состояния окружающей среды обсуждаются как на национальном уровне, так и в рамках Международного Агентства по Энергетике (IEA). Здесь чрезвычайно важно обеспечить взаимодействие между политическими структурами на европейском, национальном и локальном уровнях. «Белая книга» Комиссии В «Белой книге» Европейского Союза 1993 г. «Рост, конкуренция, занятость задачи и пути продвижения в XXI век» подчеркивалась необходимость разработки новой модели развития, предполагающей комбинирование основных ресурсов Союза трудовых и природных. Современная модель развития уже устарела и не является оптимальной, что приводит к недостаточному использованию трудовых и избыточному использованию энергетических и природных ресурсов. Необходимо разработать новую модель, направленную на содействие устойчивому экономическому росту, при котором повышается уровень занятости и снижается уровень потребления энергетических и природных ресурсов. Несмотря на то что многие проблемы можно решить за счет ускорения технического прогресса, следует помнить о том, что энергетические ресурсы уже нельзя считать неограниченными, особенно с учетом внешних затрат, связанных с изменением климата, выбросами кислых газов, опасностью для здоровья, а также ядерными отходами и соответствующим риском. Следовательно, положение энергетики в новой модели развития является одним из ключевых элементов, которые требуют рассмотрения. В Белой книге предложены пути содействия осуществлению структурных перемен. Особого внимания заслуживают следующие политические инструменты: · Необходимость стратегической микроэкономической политики. Следует устранить существующие барьеры в регулировании, которые не соответствуют новой устойчивой модели. Все внешние затраты для общества необходимо систематически трансформировать во внутренние. Первым ключевым элементом является серьезная переориентация фундаментальных исследований, связанных с моделью устойчивого развития, включая возобновляемые источники энергии и, например, «зеленый учет», а также содействие проведению этих исследований. · Инструменты политики на макроэкономическом уровне. В контексте постепенного систематического пересмотра инструментов политики особого внимания заслуживают следующие инструменты: 1. Косвенные налоги на загрязнение окружающей среды, например, на источники энергии в зависимости от содержания СО2 в выбросах; 2. Финансовое регулирование, в частности, схемы исчисления налогов, способствующие устойчивой экономической деятельности; 3. Контроль динамики внутреннего рынка с целью обеспечения оптимального использования ресурсов; 4. Включение экологических аспектов трансграничного и глобального характера в политику международной торговли и сотрудничества. Это особенно касается регионов, близких к Европейскому Союзу (например, Центральной и Восточной Европы). · Инструменты политики секторального уровня. Роль этих инструментов возрастает ввиду стремления Европейского Союза к новой экономической модели. Проблемы энергетического сектора были рассмотрены в рамках 5-й программы экологических действий. Внутренний энергетический рынок в Европе Предполагается, что создание внутреннего энергетического рынка станет частью более комплексной стратегии, включающей инструменты макроэкономической политики, секторальной энергетической политик и т. д. Ряд европейских стран уже приступил или намерен приступить к регулированию в целях создания рынка на национальном уровне. Европейский Союз уже реализовал директивы по прозрачности цен и единым энерго- и теплоносителям. Эти директивы открывают дорогу для трансграничной продажи электроэнергии и газа; они были приняты странами, подписавшими EEA. В 1988 г. Совет Министров согласовал рекомендацию по автономному производству электроэнергии, в соответствии с которой государства-участники должны обеспечить необходимые гарантии по закупочным ценам на электроэнергию, полученную в результате СНР, на базе долгосрочных предельных цен. Более того, ожидается, что благодаря предложенным директивам по внутреннему рынку электроэнергии и газа эти рынки станут доступными. В настоящее время формулировка этого предложения позволяет государствам-членам отдавать приоритет СНР при передаче нагрузок в национальных масштабах со ссылкой на рекомендацию 1988 г. Совет Министров обсуждает требования относительно доступа третьих лиц на оптовый рынок. Новые рыночные механизмы для поставки электроэнергии и газа неизбежно повлияют на развитие систем СНР. Последнее зависит от движения наличных средств на тpех, по меньшей мере, различных рынках (топлива, электроэнергии, тепловой энергии), и если один из них становится нестабильным, то это стимулирует других рыночных инструментов. Потенциальное негативное экономическое воздействие можно предотвратить за счет гарантированного ценообразования (как в случае рекомендации 1988 г.) и использования механизмов возмещения инвестиционных и эксплуатационных затрат. 5-я Программа экологических действий В рамках 5-й Программы экологических действий предусмотрены секторальные инструменты: Энергия: Центральное место в модели развития занимает способ производства и передачи энергии. Параллельно с либерализацией внутреннего рынка электроэнергии и газа Европейскому Союзу придется выбирать вариант стратегии, что до сих пор было прерогативой государств-членов. Эти варианты, в частности, касаются как интенсивного развития управления спросом, так и создания разнообразных вариантов предложений, относящихся к экологически чистым источникам энергии. Программа действий содержит ссылки на последние программы Европейского Союза SAVE, THERMIE и ALTENER. Программы SAVE, THERMIE, ALTENER и JOULE В 1989 г. Европейским Союзом была поставлена задача по повышению энергетической эффективности на 20% к 1995 г. Программа SAVE, представленная Комиссией в 1990 г., направлена на повышение энергоэффективности. В своем первоначальном виде программа была нацелена на изучение барьеров на пути реализации СНР (в частности, автономного производства) и выработку предложений по их устранению. В рамках программы THERMIE на примере ряда проектов демонстрируются возможности использования новых технологий СНР. Цель программы ALTENER содействие использованию возобновляемых источников энергии, например, за счет утилизации биомассы в качестве топлива для ТЭЦ. Программа JOULE направлена на оказание содействия исследованиям и разработкам в области неядерной энергетики. Недавно в эту программу были включены меры по энергоэффективности. Реализация эти программ способствует развитию СНР. Международные и Европейские конвенции и протоколы по окружающей среде Принятые соглашениям обязывают европейские страны сокращать выбросы вредных веществ, в частности, на электростанциях и теплоэнергетических установках. На конференции в Рио-де-Жанейро в 1992 г. была принята рамочная конвенция по ряду вопросов в том числе, по сокращению выбросов парниковых газов, включая СО2. Эта конвенция вступила в силу 21 марта 1994 г.; она будет содействовать использованию более чистых видов топлива и осуществлению инициатив по оптимизации эффективности в европейском энергетическом секторе. В декабpе 1990 г. министры энергетики и окружающей среды стран Европейского Союза провели совместное заседание, на котором пришли к согласию по вопросу о стабилизации выбросов СО2 к 2000 г. на уровне 1990 г. Весной 1994 г. Европейская Комиссия рассмотрела результаты, которых удалось достичь. Комиссия констатировала, что ряд стран-членов, а именно Дания, Германия, Греция, Италия, Люксембург, Нидерланды, Португалия, Испания и Великобритания, приступили к реализации схем комбинированного производства тепловой и электрической энергии и когенерации как меры по снижению уровня выбросов СО2. Кроме того, Европейский Союз присоединился к конвенциям и протоколам европейской Экологической Конвенции (ЕСЕ) по выбросам оксидов серы и азота. Сотрудничество со странами Центральной и Восточной Европы Наряду с программами PHARE и TACIS, в 12 странах Европейского Союза были инициированы пpогpаммы крупномасштабной помощи, направленной на совершенствование инфраструктуры в Восточной Европе. В этих программах, при поддержке аналогичных национальных программ в каждой из европейских стран Европейского Инвестиционного Банка, международных банков развития, а также других организаций, приоритет отдан энергетическому сектору. Ввиду широкого распространения СНР и систем центрального отопления (ЦО) в странах Центральной и Восточной Европы задача создания современных технологий СНР считается высокоприоритетной. Реализация СНР может способствовать обеспечению независимости экономики от импорта энергии, а также замене производства электроэнергии на опасных атомных электростанциях в этих странах на системы СНР. Инфраструктура - реконструкция городов Европейский Союз предоставляет помощь и финансовую поддержку для развития инфраструктуры посредством ряда программ (INTERREG, ENVIREG, VALOREN, Cohesion Fund и т. д.) и через банки (Европейский Инвестиционный Банк, Европейский Банк Реконструкции и Развития и т.д.). Помощь поступает в пограничные зоны, развивающиеся регионы; она идет на реконструкцию городов, создание трансевропейских сетей и т. д. Возможно, такие виды инфраструктуры, как электрические и газовые системы, а также системы СНР и ЦО, будут получать помощь и финансовую поддержку в будущем. Расширение трансевропейских электрических и газовых сетей может в той или иной степени способствовать сооружению новых ТЭЦ и проложить дорогу для взаимодействия между СНР и гидроэнергетикой в рамках европейской системы энергоснабжения. СНР европейский вариант с большим потенциалом При условии реализации модели развития для Европы, которая рассматривалась выше, можно говорить о значительном потенциале СНР. В данном разделе обсуждены характеристики и потенциал СНР. Устойчивость Когенерация электрической и тепловой энергии представляет собой энергоэффективную технологию, которая может сыграть важную роль в XXI веке в осуществлении перехода Европы на путь устойчивого развития. С помощью СНР возможно одновременное производство нескольких видов энергетических услуг: · отопление и холодоснабжение зданий; · выработка электроэнергии для освещения и работы двигателей; · производство технологической энергии для промышленности и т. д. При комбинированном производстве тепловой и электрической энергии возможна утилизация большого числа различных видов топлива не только природного газа, угля и нефти, но и, например, биомассы и твердых отходов, с использованием энергоэффективных крупномасштабных установок для сжигания, оборудованных современными системами, а также с применением экологичных технологий. Кроме того, комбинированное производство тепловой и электрической энергии может благотворно повлиять на локальную окружающую среду, если системы СНР заменят ряд объектов энергетики как источников атмосферного загрязнения. Реализация СНР способствует повышению уровня занятости. Это объясняется тем, что энергоэффективность и использование местных энергетических ресурсов, связанные с СНР, означают возможность сокращения импорта топлива в Европе, а это способствует увеличению денежной массы, остающейся для инвестиций в местные системы комбинированного производства тепловой и электрической энергии. Тем самым СНР может способствовать достижению ряда целей, поставленных как на уровне Европейского Союза, так и на национальном уровне. Потенциал СНР в Европе В рамках программы SAVE была заново произведена оценка технико-экономического потенциала СНР. Для получения более точных данных необходим дальнейший структурированный и комплексный анализ. Предварительная оценка показала, что в 12 странах Европейского Союза мощность генерации энергии по технологиям СНР может быть удвоена к 2000 г.; тогда она будет составлять значительную долю общего объема неядерной термической мощности в этих странах и сможет заменить соответствующий объем тепловой и электрической энергии, вырабатываемых раздельно. Таким образом, СНР можно рассматривать как важный инструмент стабилизации выбросов СО2 в Европе к 2000 г. На рисунке приведены ориентировочные значения потенциалов СНР для стран Европы. В первой колонке указана установленная мощность на 1993 г. (мощность генерации электроэнергии в гигаваттах). Данные на 2000 г. включают рост СНР в сфере обслуживания, в промышленности и в секторе центрального отопления. В более отдаленной перспективе потенциал СНР связан, главным образом, с рынком тепловой энергии. Он зависит от принятия решений по теплоснабжению городских зон в Европе на перспективу. С внедрением СНР произойдет сокращение общего объема выбросов СО2. Комбинированное производство тепловой и электрической энергии играет определенную роль и за пределами 12 стран-членов Европейского Союза. Так, в Финляндии, Швеции и Австрии уже сейчас велика доля СНР. Вступление этих государств в Европейский Союз непременно повлияет на ход обсуждения перспектив СНР в Европе. В некоторых странах Центральной и Восточной Европы уже имеются крупномасштабные системы СНР/ЦО. Это подчеркивает важность СНР как элемента общеевропейской системы энергоснабжения. Главная задача, стоящая перед Центральной и Восточной Европой, заключается в обновлении и модернизации систем СНР/ЦО. Ожидается значительный выигрыш от сокращения потребления топлива и выбросов вредных веществ. Таким образом, можно сделать вывод о том, что СНР по всем аспектам может сыграть ключевую роль в европейской энергетической политике. СНР как долгосрочный интегрированный выбор С реализацией СНР связаны такие технологические преимущества, как энергоэффективность и возможность утилизации природного газа, угля, биомассы, отходов и т.п. экологически приемлемым способом. Диапазон применения СНР широк от малых установок до крупных станций, обслуживающих объединенные городские зоны; комбинированное производство тепловой и электрической энергии также используется в различных взаимосвязанных энергетических службах. Что касается аналогичных вариантов более чистых технологий, то развитие СНР зависит от последовательной интеграции различных видов его применения, а также от территориальной и экономической базы. Речь идет, в основном, о территориальной интеграции, которая касается сетей центрального отопления, объединенных технологических установок, установок в зданиях и т. д. Интеграция касается и сферы управления. В то же время, необходима общая экономическая и организационная база. Эксплуатация установок требует значительных инвестиционных и текущих затpат. В финансовом отношении в этот процесс должны быть вовлечены все заинтересованные стороны. СНР следует рассматривать как вариант на долгосрочную перспективу с участием сохранения необходимой организационной стабильности (это особенно касается крупномасштабных систем центрального отопления) и обесценивания инвестиций. Амортизационные сроки для крупных городских систем зачастую составляют 20-30 лет. Это также характерно для других видов базовых инвестиций, например, в установки, работающие на природном газе, а также в электростанции и энергетические сети. Понятие комбинированного производства тепловой и электрической энергии с трудом поддается определению В рамках европейской энергетической политики не было выработано адекватного определения СНР; в разных странах используются разные определения: · Технологии и масштабы СНР различны в различных странах. Так, в странах Северной Европы, а также в Центральной и Восточной Европе, имеются крупномасштабные системы центрального отопления, основанные на работе ТЭЦ; в Нидерландах, Великобритании, Италии, Португалии, Греции и Франции быстро растет доля локальных установок СНР, автономных и промышленных производителей. · Владеют и управляют системами СНР мелкие, частные производители, обрабатывающая промышленность, третьи лица, органы местного самоуправления, дистрибьютеры и коммунальные предприятия энергетического сектора. Они имеют самые разнообразные мотивы и даже становятся конкурентами, когда речь идет о завоевании рынков тепловой или электрической энергии (если только они не регулируется властями или не поделены между коммунальными предприятиями по взаимному согласию). · Понятие СНР не вписывается в узкие рамки концепции рынка. Конкуренция в одной сфере (например, в газовом секторе) неизбежно будет иметь экономические последствия для других сфер (например, в электро- или теплоснабжении), и невозможно предсказать, каковы будут последствия этой конкуренции. · Более того по статистике и базам данных трудно сказать, идет ли речь об электростанции, тепловой системе или о чем-то ином. Используется ли топливо однократно или двукратно? Является ли тепловая энергия разновидностью отходов? Необходимо продумать вопрос о рациональном расположении систем СНР на карте Европы. Важно не только подчеркивать преимущества СНР, но и выработать базовое определение СНР как энергетически эффективной, экологически приемлемой комплексной технологии. Основные условия успешной pеализации СНР и ЦО Практика показывает, что можно выявить ряд базовых условий успешной реализации СНР и ЦО (см. Приложение). Речь идет о стабильной ситуации на рынках тепловой энергии, газа и электроэнергии, а также об удовлетворительной финансовой базе. Ниже предложен перечень возможных условий: · стабильные экономические условия на долгосрочную перспективу; · адекватный рынок тепловой и электрической энергии; · большая доля рынка тепловой энергии в общем энергетическом рынке; · внедрение усовершенствований в области эксплуатации и технологий; · энергетическое и экологическое налогообложение; · субсидии; · планирование и зонирование рынка; · взаимосвязь между производством тепловой и электрической энергии; · легальный доступ к продажам энергетической продукции и услуг; · партнерские отношения между электрическими и теплоэнергетическими компаниями; · спрос со стороны государственного сектора. Предложения по комплексной стратегии СНР в рамках Европейского Союза В данном разделе изложены соображения, которые могут стать частью всеобъемлющей стратегии СНР. Каждое предложение, безусловно, требует дальнейшего обсуждения. Для того чтобы СНР заняло более почетное место в структуре повестки дня европейской политики в области энергетики, необходимо разработать комплексную стратегию. В рамках такой стратегии можно пpедложить, например, инструменты комплексной и интерактивной политики как основу новой модели европейского развития в соответствии с Белой книгой . Европейский Союз и его отдельные члены могли бы сотрудничать при разработке общей стратегии по развитию СНР и составлении графика осуществления различных инициатив. Можно сформулировать и стратегии СНР на национальной основе, по принципу вспомогательности. Стратегия СНР может определить, каким образом и когда будет осуществлена каждая из инициатив. Например, в директивах по внутреннему европейскому энергетическому рынку можно оставить место для СНР. Кроме того, регулирование должно, по возможности, способствовать дальнейшему расширению СНР. В соответствии с принципом вспомогательности, стратегия может предусматривать осуществление инициатив государствами-членами ранее срока, установленного в схемах для Европейского Союза. В рамках данной стратегии можно поставить задачу расширения СНР, а также предложить инструменты последовательной политики, способствующие устойчивому развитию СНР на долгосрочную перспективу. Высказано предложение о том, чтобы Комиссия, Парламент и Совет Министров Европейского Союза подготовили материал рабочей группы, который послужил бы фоном для проведении переговоров по вопросу о рыночной директиве и новом договоре для Европейского Союза. Поэтапное осуществление Роль СНР можно усилить за счет постепенного осуществления процесса по всей Европе с участием потребителей и рынков, неправительственных организаций, а также центральных и местных правительственных органов. Общие представления, базы данных и статистика На первом этапе будут выработаны общие представления, терминология и стандарты для различных видов СНР. Необходимо инициировать конкретную европейскую программу через Европейский Союз, CEN, Международное агентство по энергетике и т.д. Конкретная цель будет заключаться в разработке методологической терминологии для программы действий по СНР с последующим созданием базы данных для программ СНР и их характеристик в соответствии с Соглашением Междунаpодного Агентства Энеpгетики (IEA) по данным INDEEP и программам контроля стороны спроса. Эту задачу можно pассматpивать как продолжение программы SAVE. Евростат и национальные статистические бюро могут разработать общий регламент по статистике и создать европейскую базу данных, в которой найдет ясное отражение СНР и которая будет использоваться для анализа энергетического баланса. Кроме того, необходимо инициировать научно-технические разработки по комплексной методологии составления программ по СНР. Создание информационной сети Государственная информационная сеть по программе THERMIE была создана через центры OPET. Сотрудничество по EnR направлено на создание баз данных. EnR было предложено создать специальные базы данных по СНР, а также информационную сеть для выполнения общих задач. Европейское лобби СНР Ряд организаций профессионально заинтересован в индустрии СНР. Весьма полезным может быть гармоничное представление этих интересов перед Комиссией и Европарламентом. Полезным может быть также создание сети, охватывающей всю Европу. Сценарии предоставления услуг в сфере энергетики и вариант осуществления СНР Спрос на энергетические услуги, который может быть удовлетворен за счет СНР, на локальном, национальном и европейском уровне. При этом во внимание принимается внутренний, коммерческий и промышленный спрос. В то же время можно оценить уровень спроса на электроэнергию, а также степень доступности различных источников энергии и различных видов топлива, в том числе биомассы и отходов. Результаты могут быть просуммированы на локальном и национальном уровне и использовать для оценки потенциала СНР. СНР и комплексное планирование в энергетике Потенциалы СНР можно учесть пpи pазpаботке Комиссией сценариев по перспективам развития энергоснабжения в Европе и использовать при оценке воздействия на окружающую среду. Возможна выработка реального сценария развития СНР в Европе. Такой общий план может стать основой для инициатив. Комбинированное производство тепловой и электрической энергии можно сделать постоянным элементом локальных и национальных стратегий в области энергетики (в том числе, национальных задач), а также комплексного планирования ресурсов, которое будет осуществляться энергетическими компаниями в соответствии с последующими указаниями Европейской Комиссии. Соответствующие положения могут быть отражены в Директиве Европейского Союза по комплексному планированию ресурсов. Проведение качественной оценки в отношении СНР может содействовать принятию решений по выбору технологий СНР, включая проблемы энергоэффективности в целом. Кроме того, такое планирование и оценки помогут установить иерархию приоритетов для различных видов СНР (автономное производство, системы центрального отопления и газовые системы). Необходимо также иметь возможность оценки взаимосвязи между различными решениями в области СНР. Устранение барьеров и реализация СНР В ходе реализации программы SAVE было выявлено несколько видов барьеров на пути дальнейшего расширения СНР. Существенным препятствием оказались барьеры организационного характера. Неразумные рыночные предписания могут стать еще одним серьезным фактором, сдерживающим развитие СНР. Перечень элементов, необходимых для реализации СНР, может включать: · организационную структуру и устранение барьеров; · планирование и зонирование рынка (картирование, городское планирование, организация заповедных зон и т.д.); · меры в области маркетинга и регулирования (кампании, субсидии, скидки, стимулы, паи, приоритеты, обязательное подключение, предписания); · вложение средств в строительство установок, скидки и т.д.; · регулирование цен на услуги в области комбинированной энергии; · приоритет для СНР при распределении нагрузок; · экологическое налогообложение и субсидии для схем СНР; · финансирование энергетической инфраструктуры (газ, электричество, СНР, ЦО) и обеспечение инвестиций; · регулирование внешних подключений. Особое значение имеет создание надежной инвестиционной базы для расширения крупномасштабных систем СНР. Описанные меры могут приниматься на национальном уровне, тогда как на уровне Европейского Союза можно рассмотреть вопрос о разработке конкретных положений и т.п. Оказание помощи странам Восточной Европы в реализации СНР Помощь странам Восточной Европы в реализации СНР можно активизировать и скоординировать с национальными и международными программами. При осуществлении финансирования международные банки развития могут сделать акцент на инвестиции в энергоэффективность и схемы СНР. Можно произвести оценку воздействия энергоэффективности, что станет основой для установления приоритетов при осуществлении соответствующих мер. Последующие действия (технологии, программы и т.п.) Необходимость развития технологий и систем СНР весьма актуальна, в том числе в плане совершенствования известных технологий. В качестве примера можно привести транспортирование тепловой энергии на большие расстояния. Возможна разработка и существенное улучшение программ контроля стороны спроса на тепловую энергию, контроля и комбинирования нагрузок и т. д. Кроме того, существует настоятельная необходимость в оценке энергетических показателей, энергоэффективности, воздействия на окружающую среду и т.п. как основы для оптимизации концепций СНР и во избежание стремления производителей к «снятию сливок». Приложение Основные условия успешной реализации СНР и ЦО Ниже предложен ряд основных условий успешной реализации СНР и ЦО, выявленных эмпирическим путем. · Стабильные экономические условия на долгосрочную перспективу Системы СНР и ЦО являются долгосрочными и капиталоемкими. Для принятия верных экономических решений необходимо, чтобы долгосрочные экономические условия для их функционирования были как можно более стабильными и предсказуемыми. Например, затраты основного капитала составляют 75% от общих затрат потребителей. Таким образом, в сравнении с индивидуальным отоплением потребительские цены на ЦО оказываются относительно нечувствительными к колебаниям цен на топливо. С другой стороны, в ситуациях, когда цены на топливо низки, потребители не будут проявлять желания подключаться к сети ЦО, и, следовательно, теплоэнергетические компании будут поставлены перед дилемой: расширять ЦО или создавать СНР. Подобный риск можно сократить за счет использования политических инструментов и последующих инициатив. · Адекватный рынок тепловой и электрической энергии Необходимо существование такого рынка тепловой энергии, который зависел бы от спроса на тепловую энергию, плотности застройки в городах и климатических условий. Это важно как с точки зрения обеспечения экономической целесообразности, так и с точки зрения снижения потерь тепловой энергии в распределительной системе. Аналогичным образом, не должно существовать технических, юридических или организационных барьеров для подключения к энергетической сети, а тарифы должны быть разумными. · Значительная доля рынка тепловой энергии Предельные цены на подключение дополнительного количества потребителей к сети ЦО ограничены. Таким образом, значительная доля рынка тепловой энергии будет способствовать повышению энергоэффективности и увеличению экономии. · Текущий ремонт и технологические усовершенствования Как показывает опыт, важную роль в функционировании систем СНР и ЦО играет регулярный текущий ремонт и модернизация за счет внедрения технологических усовершенствований. Данные предпосылки успешного развития не всегда реализуются, что порождает экономические сложности. Низкие цены на конкурентные виды топлива могут привести к уменьшению объема экономических благ для потребителей тепловой энергии и даже к отключению некоторых потребителей [от системы] и переходу на другие виды отопления. Конкуренция может привести и к тому, что новые потребители не будут подключиться к данной системе, что ухудшит экономическое положение коммунального предприятия СНР/ЦО и оставшихся потребителей. Это породит замкнутый круг «рост темпов уменьшение доли рынка», в результате чего произойдет потеря энергоэффективности, а это зачастую оказывает негативное воздействие на окружающую среду. Ниже приведены примеры того, каким образом можно создать предпосылки для развития ЦО и использования СНР за счет ряда политических мер локального и национального уровня · Поддержка за счет налогообложения, субсидирования и регулирования В некоторых случаях были приняты адекватные политические меры государственного и локального уровня для решения проблем, связанных с кpаткосрочными колебаниями цен, за счет соответствующей системы налогообложения и субсидирования, а также посредством регулирования. · Энергетическое и экологическое налогообложение Налоги на энергию и выбросы могут сгладить колебания потребительских цен при колебаниях цен на мировом рынке. · Субсидирование Во многих странах для снижения затрат на инвестиции, оказания помощи в проведении текущего ремонта и модернизации, а также для интенсификации подключения потребителей к сети использовалась система субсидий и дотаций для потребителей и/или теплоэнергетических компаний. · Регулирование В некоторых случаях органы местного самоуправления получили разрешение предоставлять потребителям стимулы для подключения к системе ЦО при замене их установок, или же сделать такое подключение обязательным. · Рыночные стратегии и зонирование Неуместная конкуренция между различными системами теплоснабжения на одной и той же территории может поставить эти системы под угрозу в экономическом отношении. Конкуренция между системами снабжения может также привести к снижению энергоэффективности ЦО, так как темпы подключения могут быть низкими. Во избежание этих проблем, некоторые рынки были поделены на географические зоны для различных систем снабжения посредством планирования со стороны центрального или локального правительств или по договоренности между предприятиями. · Связь между тепловой и электрической энергией При использовании СНР возникает тесная физическая связь между производством электрической и тепловой энергии. С целью утилизации обоих видов выработанной энергии предложение и спрос можно совместить. Часто гибкость системы повышается за счет предоставления доступа к более крупным системам ЦО и к государственной электрической сети, что обеспечивает возможность внедрения СНР. Требование гибкости порождают необходимость в соответствующей правовой базе для сотрудничества между сторонами, предоставляющими электрическую и тепловую энергию. · Легальный доступ к продажам энергетической продукции и услуг Предприятия, кpупные районы жилой застройки и такие учреждения, как школы, больницы и т.д., во многих случаях получают легальный доступ к продаже избытка тепловой энергии местным ЦО-компаниям, а также избытка электрической энергии электрическим компаниям. Теплоэнергетические компании, использующие системы СНР, также могут иметь легальный доступ к продажам электроэнергии в государственную электрическую сеть. · Тесное сотрудничество с электрическими компаниями Независимо от того, идет ли речь о промышленных СНР-установках или об установках, являющихся собственностью теплоэнергетических компаний, важны соответствующие условия и тарифы на обмен электроэнергией. · Потребители в государственном секторе Для успешной реализации СНР и ЦО часто необходима поддержка со стороны органов государственной власти. Быстрое подключение общественных зданий к сетям ЦО может явиться ценным вкладом в экономику этих систем. Координация физического планирования и городского развития в муниципалитетах с развитием систем ЦО создаст благоприятные условия на рынке тепловой энергии и тем самым укрепит экономику компании-владельца системы ЦО, а также и сократит расходы для потребителей. Проект BALTIC CHAIN, http://www.greendesign.ru SAVE: Конкретные действия по интенсивному повышению энергоэффективности. Подобные экономические взаимосвязи можно регулировать по схеме минимальных тарифов и гарантированных цен.
Программа до 2010 года. Чубайс. Еще раз к вопросу о недобросовестной конкуренции. Зменшення пікового попиту на. Тарифная политика ао мосэнерго на тепло. Главная -> Экология 
|