|
| |
|
Главная -> Экология
В россии огромные резервы энерго. Переработка и вывоз строительного мусораЕ. Широков Белорусское отделение Международной Академии Экологии совместно с американской неправительственной организацией Solar Energy Int. и немецкой «Heimshtadt Chernobyl», при поддержке фонда ISAR летом 1996 в п. Занарочь построило первый в СНГ энергоэффективный straw-bale House, соответствующий принципам устойчивого развития и планирует двигаться дальше — построить первый в Беларуси дом нулевого энергопотребления, причём, очень дёшево. Почему именно сейчас и именно в Беларуси? Во-первых, потому что строительная индустрия республики, как экономика и промышленность, переживает кризис. Очевидно, что в ближайшее время строительство жилья в Беларуси будет являться приоритетной областью. На это выделяется около 800 мрлд. рублей из госбюджета. Опыт выхода из экономического кризиса стран, его переживших, показывает, что выход из кризиса начинается с оживления строительной отрасли, и в первую очередь, со строительства жилья, на которое завязано обычно около 30% национальной экономики любой страны. Для оживления первичного рынка жилья необходимо, чтобы квадратный метр стоил не более двух среднемесячных заработных плат (таков, например, критерий в российской национальной программе «Жильё» и не только в ней). Для Беларуси это означает, что оживление в строительстве начнётся, если квадратный метр жилья будет стоить не более 124 $/кв. м или средняя зарплата вырастет до 200$, т. к. себестоимость квадратного метра нового жилья обходится, при существующих технологиях, в лучшем случае, в 250 $/кв. м, без коммуникаций. Поскольку второе (зарплата) — нереально, то надо снижать себестоимость до 120 $/кв. м с коммуникациями, что требует применения принципиально новых технологий. И такие экотехнологии, соответствующие принципам устойчивого развития (в отличие от созданного недавно проекта государственной «Стратегии устойчивого развития Беларуси») уже адаптируются на Беларуси Белорусским отделением Международной Академии Экологии (БО МАЭ) в совместных проектах с Solar Energy International (НГО из Колорадо, США) и немецко-белорусской организацией «Дом вместо чернобыля». Во-вторых, потому что Беларусь практически лишена собственных источников ископаемого топлива и проблема энергоресурсосбережения стоит здесь особенно остро. Жизнь уже сегодня заставляет строить энергосберегающие дома, а завтра они будут единственно возможными. В-третьих, из-за последствий Чернобыля, республика нуждается в принципиально новых концепциях и технологиях экологически чистого жилья. Многие уже поняли, что кирпичные и железобетонные бункера, построенные вокруг городов и в селах, которые невозможно протопить, не решают проблемы жилья, не говоря о его качестве. В-четвёртых, руководство строительной отрасли уже осознаёт, что СНиПы 70-х, ориентированные на затратную экономику, по-прежнему заставляют проектировщиков — проектировать, а строителей — строить неэнергоэффективные, материалоёмкие сооружения. СНиПы надо менять, и открывать дорогу новым эффективным строительным технологиям. Очевидно, что надо нормировать не термосопротивление ограждающих конструкций, а энергию на отопление квадратного метра, как это делает весь мир. Тогда станет понятно, почему строительные нормы в Беларуси (например, вентиляции – 3 куб. м в час на кв. м жилой площади) вызывают шок у западных специалистов, а затраты на отопление выше не в 2-4 раза, как считается официально, а в 5-10 раз. Что такое «народный экодом нулевого энергопотребления»? Экодом на Западе — это жилище, соответствующее «устойчивому развитию» цивилизации, т. е., такому развитию, при котором практически не используются невозобновляемые источники энергии и вещества с одной стороны, и не наносится вреда природе и здоровью человека, с другой. В США, Швеции, Германии, Японии и других странах, уже десятилетиями эксплуатируются комфортабельные дома с низким и даже «нулевым» потреблением энергии, без канализационных сетей. В Стокгольме более 10 лет успешно эксплуатируется комфортабельный дом с бассейном и огромным зимним садом, не имеющий не только канализации, тепло- и электроснабжения, но и водопровода. Правда, назвать такой экодом «народным» никак нельзя — он стоит слишком дорого. Фирма ISOMAX уже построила несколько тысяч домов в Польше, Финляндии, Германии с системами солнечного отопления и аккумулирования и добилась того, что дома нулевого энергопотребления стоят не дороже каменных. «Народный экодом», который мы разрабатываем, будет иметь себестоимость порядка 90 $/кв. м, причём, при его строительстве используются только местные доступные экологически чистые природные материалы и энергосберегающие технологии строительства. Почему так дёшево? Потому, что технологии, переданные нам из США , Швеции и Германии дешевы, доступны и используют самые дешёвые природные материалы — прессованную солому, либо глиносоломенную смесь. «Ну, вот, опять саман, а мы-то думали...» — произнесёт про себя читатель и будет не прав. Технология не предусматривает использование самана (80% -глина, 10% -солома и 10%-органика), а используется солома, смоченная глиняным раствором (90%- солома и 10% -глина). Эта «мокрая» технология обобщает четырёхвековой немецкий опыт «фахтверкового» (каркасного) строительства в природно-климатических условиях, сходных с белорусскими. Саман почти в четыре раза тяжелее, не является теплоизолятором и, в условиях Беларуси, неприемлем — у нас слишком влажно. Суть технологии проста: на фундаменте ставится деревянный каркас (20 куб. м дерева на 200 кв. м жилья в двух уровнях), который заполняется методом скользящей опалубки глиносоломенной смесью, причём, полностью (фронтоны и межстропильное пространство тоже). Это занимает менее месяца, после чего накрывается крыша и дом сохнет (3-12 месяцев, в зависимости от погодных условий). После этого, дом штукатурится и отделывается, в зависимости от вкуса и возможностей хозяина. Кстати, стены толщиной 40-45 см обладают такой же теплоизолирующей способностью, как кирпичные толщиной 0,7 м, и рядом других преимуществ: они легко «дышат» (не путать с инфильтрацией), решают проблему радона, не эммитируют вредные вещества, связанные с тепловой обработкой и т. д. Такие дома стоят в Германии 3-4 века и после своей «смерти» не создают проблем с утилизацией строительного мусора. Энергии для строительства таких домов тратится в тысячи раз меньше, по сравнению с кирпичными и эксплуатационные затраты на отопление — меньше. Квалификация нужна только при строительстве каркаса и отделочных работах. Недостатками технологии являются большая трудоёмкость и большие сроки строительства, связанные с сушкой самонесущего наполнителя стен. Этих недостатков лишена другая, более эффективная индустриальная «сухая» технология, очень популярная сейчас в США, и использующая те же принципы. Она заключается в использовании прессованных соломенных блоков (сразу после пресс-подборщика с поля), как основного конструктивного стенового материала с последующим оштукатуриванием, то есть, блоки могут укладываться на раствор или использоваться в качестве самонесущего наполнителя каркасных стен (сухая технология «прошивных матов»). Следует напомнить, что строительные стандарты США по многим параметрам жёстче наших, и эта технология полностью сертифицирована в США.
Азат Салихов Во всем мире электроэнергетическая отрасль считается достаточно привлекательной для вложения капитала и привлечения инвестиций. Однако при сегодняшнем многообразии точек зрения о путях обновления и развития электроэнергетики и коммунального хозяйства инвесторам, желающим вложить средства, очень трудно определиться, какое направление наиболее эффективно и гарантированно обеспечивает быстрый возврат средств. Несмотря на кажущуюся простоту процессов производства и потребления тепла, опыт показывает, что у нас крайне мало специалистов, достаточно глубоко разбирающихся в вопросах выработки и потребления электрической и тепловой энергии. Поэтому в большинстве случаев решения принимаются без учета объективных законов природы, физики и термодинамики, экономики и даже мнений специалистов. В большой энергетике накопилось множество проблем, происходит лавинообразный процесс старения оборудования. Однако в коммунальной энергетике проблем еще больше. И от их решения зависит не только энергетическая, но и национальная безопасность страны. По моему мнению и убеждению, проблемы большой и коммунальной энергетики тесно взаимосвязаны и могут быть весьма эффективно решены с большой выгодой для страны. При выработке электроэнергии доля газа в топливном балансе страны сегодня составляет 65 процентов, а в коммунальном хозяйстве — 600 млн. Гкал тепла в год производят 68 тысяч котельных, как правило, работающих на газе. И пока цена газа будет самой низкой, какие бы форумы ни собирали угольщики или нефтепереработчики, как бы ни пытались включить административный ресурс, рыночный механизм будет делать свое дело — все потребители топлива попытаются максимально использовать газ. С другой стороны, газ не только самое дешевое, но и самое чистое сырье, поэтому даже при сегодняшних (и будущих в перспективе) требованиях экологов газ еще долго будет превалировать и его доля будет только расти. Другой вопрос: насколько эффективно используется потенциал этого невозобновляемого, очень ценного качественного сырья в энергетике и коммунальном хозяйстве? Если ответить на поставленный вопрос с точки зрения котельщиков, то ответ будет вполне удовлетворительный. На электростанциях КПД газовых котлов находится на уровне 92-94 процентов. Если котельные агрегаты коммунального хозяйства также поддерживаются на хорошем, уровне, то КПД их может быть не хуже этого показателя. А сторонники и лобби так называемых крышных котельных (как правило, очень современных, автоматизированных и т. д.) могут привести такой непробиваемый аргумент: на их оборудовании КПД может составить более 100 процентов. И это в самом деле может быть. А если еще вспомнить о потерях тепла при транспортировке по магистральным и межквартальным трубопроводам, да еще учесть объем работ по их строительству и содержанию, то вроде бы становится очевидным, что при техперевооружении и обновлении коммунального хозяйства крышным и местным котельным нет альтернативы. Почему же тогда во многих промышленно развитых (и не только) странах в законодательном порядке запрещено прямое сжигание газообразного топлива в топках котлов? Вот тут-то стоит вспомнить, что газ у нас сжигается не только для выработки тепла для коммунальных нужд. Еще больше его сжигается в топках котлов электростанций. Известно, что КПД конденсационного цикла на наших ТЭС составляет всего от 23 до максимум ... 40 процентов!!! Существующая паротурбинная технология такова, что остальное тепло просто выбрасывается. Это не только расточительство, это еще и тепловое загрязнение окружающей среды. Но, как известно, безвыходных ситуации не бывает. Выход, оказывается, есть, и он давно известен. Более того, в этом деле Советский Союз был первым, кто нашел эффективное решение проблемы, и до сих пор мы пользуемся его плодами. Оно заключается в широком применении ТЭЦ, где определенная часть пара не доходит до конденсатора, а в виде тепловой энергии отправляется потребителю. При этом КПД использования потенциала газа достигает 90 и более процентов. Почему же тогда вся электроэнергия не вырабатывается по такой схеме? Беда в том, что даже в нашей холодной стране нет потребителей для такого количества тепла. Положение еще более усугубляется тем, что в последнее время из-за несовершенства тарифов и непринятия необходимых мер со стороны государства и регулирующих органов даже этот рынок тепла для ТЭЦ существенно сужается из-за строительства собственных теплоисточников со стороны потребителей. Энергосистема Республики Башкортостан, занимающая второе место после Москвы по количеству вырабатываемого тепла, всего 25, в лучшие годы — 30 процентов электроэнергии вырабатывает по когенерации (если по-другому — по теплофикационному циклу). Что же тогда говорить о других регионах? Что же нужно предпринять, чтобы потенциал газа на наших ТЭС использовался не на 25-35 процентов, а хотя бы на 80-90 процентов? Вернусь к проблемам коммунальной энергетики, где также в больших объемах сжигается газообразное топливо. В этой отрасли потребители тепла есть и всегда будут, несмотря ни на какие кризисные явления в экономике, так почему бы не вырабатывать электроэнергию на этом рынке тепла? Выгода от этого очевидна: полезной продукции в виде электрической и тепловой энергии будет вырабатываться столько же, сколько и раньше, но газа при этом сжигаться будет в полтора раза меньше, причем экологические и экономические потери сводятся к минимуму. Но для этого коммунальщики должны перейти на совершенно другой уровень технологий, они обязаны начать строить электростанции и вырабатывать не только тепловую, но и электрическую энергию. Пусть не обижаются работники ЖКХ, но эта сфера сегодня, думается, не готова и не способна воспринять и реализовать идею повышения эффективности использования энергии. В существующих условиях легче доказывать необходимость повышения цен на энергоресурсы, чем заниматься новыми технологиями. Если удается покупать тепловую энергию у энергетиков по 60 рублей за Гкал и перепродавать конечным потребителям за 600 и более рублей, зачем же заниматься поиском инвестиций и внедрением новых технологий для снижения себестоимости продукции? Да и муниципалитетам при грядущей ликвидации дотаций населению выгоднее забыть об энергосбережении... Тогда энергетики должны изменить свою психологию (отголоски гигантомании живы до сих пор) и, наступив на горло своего самолюбия, заняться так называемыми мелкими проблемами коммунальной энергетики. Профессионально они для этого давно подготовлены и способны на это. Если до сих пор электроэнергия на ТЭС вырабатывалась только по паротурбинной технологии, то сегодня уже используются новые технологии, когда рабочим телом цикла является не только пар, а и непосредственно само топливо, в частности газ. Такой подход с успехом используется в газотурбинных установках и газопоршневых агрегатах, где коэффициент использования потенциала газа доходит до 80-90 процентов. Не вдаваясь в тонкости происходящих термодинамических процессов при производстве энергии по разным технологиям, важно отметить принципиальные отличия этих направлений. Выработка электроэнергии по традиционней паротурбинной технологии начинается при температуре рабочего тела порядка 500-550°С, а по технологии, где рабочим телом является само топливо, — уже при температурах порядка 1300-1500°С, а когда в котлах, сжигая газ (с температурой горения около 2000°С), получают сетевую воду с температурой 70-130°С, с точки зрения возможностей газа можно считать, что гора родила мышь. Следует подчеркнуть, что рабочее тело — газы после ГТУ и ГПА — еще способно не только нагреть сетевую воду до 100-150°С, но и вырабатывать пар с температурой около 500-550°С. А вот как использовать энергию пара с температурой 30°С, как это сегодня имеет место на всех ТЭС с конденсаторами — это уже вопрос. В результате огромное количество тепла, высвобождаемое при конденсации этого пара, сейчас просто выбрасывается с циркуляционной (охлаждающей) водой. Чтобы свести такие потери к минимуму, во многих странах прямое сжигание газообразного топлива в топках котлов запрещено в законодательном порядке. С точки зрения термодинамики можно считать верхом безграмотности и расточительства то, что рядом с магистральными трубопроводами тепловых сетей, идущих от ТЭЦ, вырастают самые современные автоматизированные котельные, сжигающие газообразное топливо. На ситуацию влияют и наши парадоксальные тарифы. Пока реалии таковы, что технология сама по себе, тарифы сами по себе. А надо бы, чтобы передовые технологии способствовали снижению тарифов, а тарифы в свою очередь стимулировали внедрение новых технологий. Разумеется, решение многих из названных проблем органически связано с капитальным строительством и, в частности, с его стоимостью. Когда говорят о ПГУ, то в голову сразу приходят блоки огромной мощности. Чтобы построить блок ПГУ-450 МВт, необходимо иметь инвестиции в размере от 250 до 500 млн. долларов США. Срок окупаемости этих блоков при нынешних тарифах составляет 15-20 лет. В прессе появилось сообщение, что удельная стоимость ПГУ-450 МВт Северо-Западной ТЭЦ составила более 1600 долларов США. Следовательно, стоимость блока уже превышает 700 млн. долларов. Время строительства таких блоков составляет до десятка лет. А сколько у нас в стране электростанций, которые, отработав расчетный ресурс, ждут своей участи: быть или не быть? Если такими темпами будет идти строительство новых станций, страна скоро вообще может остаться без генерирующих мощностей. Представляется весьма привлекательным следующий путь реновации действующих газовых ТЭС: смонтировать несколько газовых турбин достаточной мощности, чтобы котлы-утилизаторы после ГТУ постепенно вытеснили существующие (отработавшие ресурс) газовые котлы. А остальная схема — паропроводы, паровая турбина, генератор, водоподготовка и электрическая часть — использовалась бы по их прямому назначению, не требуя новых капитальных затрат. Мировой опыт показывает, что в этом случае удельная стоимость надстройки существующих ТЭС газотурбинными установками составит от 400 до 600 долларов на кВт. Наши первые надстройки ГТУ отопительных котельных в г. Ишимбай и в районном центре Мечетлинского района обошлись меньше 400 долларов на кВт. Значит, последующие установки после начала их серийного производства и превращения этих проектов в типовые должны стать еще дешевле. Самое замечательное в этой схеме заключается в том, что такая надстройка позволяет снизить температуру и давление пара для оставшейся части ТЭС практически без ущерба для кпд обновленной электростанции. А снижение давления и особенно температуры пара позволяет намного увеличить оставшийся ресурс работы старого оборудования. Следует добавить, что надстройка существующих ТЭС или котельных занимает меньше года. Абсолютные затраты на такую надстройку по карману отдельным предприятиям и даже частным лицам, так как вводимая мощность может колебаться от 1 до 100 МВт. Если в отдаленной перспективе проблема стареющих ТЭС, сжигающих газ, может быть решена таким образом, то как быть с многочисленными коммунальными котельными? Что же делать? На мой взгляд, при обновлении котельных коммунального хозяйства ни в коем случае нельзя менять старые котлы на котлы нового образца, пусть даже со 100-процентным КПД. В третьем тысячелетии при использовании газа как топлива при производстве электрической и тепловой энергии вода и пар как рабочее тело должны уступить место газу и продуктам его сгорания. Нужно рядом с этой котельной устанавливать или ГТУ, или ГПА в качестве надстройки. Конкретно что устанавливать — ГТУ или ГПА — зависит от удельной стоимости оборудования и от количества отпускаемого котельной тепла. У противников централизованного теплоснабжения на вооружении имеется железный аргумент: мол, при транспортировке тепла от источника до потребителя теряется до 20-30 процентов тепловой энергии. И, кроме того, это еще постоянное рытье дорог и улиц, и отлучение потребителей от горячей воды при проведении ремонтных работ на теплотрассах, и т. д. Что на это можно возразить? КОГЕНЕРАЦИЯ базируется на объективных законах природы, а они, как известно, не зависят ни от воли, ни от желаний человека. Потери тепла при транспортировке и частота ремонтов теплотрасс — это уже чисто человеческий фактор. Качественное выполнение теплоизоляционных и монтажных работ, поддержание каналов и теплосетевого хозяйства на должном уровне — все это находится во власти и в пределах возможностей человека. Это первый контраргумент, а второй заключается в следующем. Даже при самом высоком уровне потерь в тепловых сетях (25-30 процентов) они все же в два раза ниже, чем потери в конденсаторах тепловых электростанций. И наконец, важно подчеркнуть, что КОГЕНЕРАЦИЯ и централизованное теплоснабжение — это не одно и то же. Имеющиеся сети помогают развитию когенерации, но было бы совершенно неразумно тянуть магистральные трубопроводы, чтобы доставить тепло нескольким домам за городом. А вот рядом с теми же домами электро- и теплоэнергия могут производиться комбинированным способом и без схемы централизованного теплоснабжения. Сегодня такие микроТЭЦ уже существуют. Значит, КОГЕНЕРАЦИЯ может развиваться и без схемы централизованного теплоснабжения, важно, чтобы газ не горел в топках котлов исключительно для выработки тепла. Не отвергая важность строительства блоков ПГУ, следует подчеркнуть, что 100 ГТУ-ТЭЦ мощностью по 4,5 МВт потребуют, в раза 3-4 меньше капитальных вложений и примерно в два раза меньше эксплуатационных расходов при выработке электроэнергии, чем один блок ПГУ-450 МВт. 100 установок, разбросанных по региону, — это еще и отсутствие необходимости строительства новых линий и электроподстанций, доставляющих энергию потребителям от одного блока. Это, кроме всего прочего, высочайшая надежность и устойчивость энергосистемы и сетей. (11 сентября в США и чеченская война у нас, природные катаклизмы — все это заставляет не забывать об этом.) То же самое можно сказать и об экологии. В ОАО Башкирэнерго , кроме традиционных ТЭЦ, ГРЭС и ГЭС, в последние годы заработали несколько малых ТЭЦ на базе ГТУ и ГПА. Общая мощность малых электростанций на базе новых технологий к концу 2002 года составит более 28 МВт, в 2003 году будет введено еще несколько электростанций с суммарной мощностью 43 МВт. И это только начало, так как потенциал только круглогодичной нагрузки республики составляет более 2000 МВт. Что это за установки, можно судить по следующим показателям. Если за сентябрь 2002 года удельный расход условного топлива на флагмане башкирской энергетики Кармановской ГРЭС составлял 325,7 г/кВт*ч, а на самой лучшей по этому показателю паротурбинной Уфимской ТЭЦ-2 — 315,1 г/кВт*ч, то на ГПА Красноусольскм — 181,7 г/кВт*ч. Нелишне будет подчеркнуть, что и другие технико-экономические показатели здесь в несколько раз лучше, чем на паротурбинных установках. А это значит, что эффект получается не за счет перекачки средств из одной отрасли в другую и не за счет простого повышения цен или тарифов, а за счет грамотного использования естественных природных законов и внедрения научно-технических достижений. Предстоящая реформа электроэнергетической отрасли страны по проекту РАО «ЕЭС России» предусматривает делегирование некоторых важнейших функций энергообеспечения местной администрации. Проблемы обеспечения тепловой энергией потребителей всех рангов уж точно станут проблемами нуждающихся в ней: промышленных предприятий и региональных властей. При грамотной постановке дела местные власти могут оказаться в большом выигрыше. Сегодня наиболее эффективно функционирующие крупнейшие ГЭС и ГРЭС РАО. «ЕЭС России» практически оставляет за собой. Но энергии этих станций для покрытия всей потребности страны не хватит, поэтому ТЭЦ регионального значения еще долго будут работать. Тепловой рынок, как правило, на все 100 процентов — прерогатива региональных властей и крупных промпредприятий. Используя возможности теплового рынка и внедряя новые технологии, местные энергоисточники имеют намного больший шанс на вытеснение энергии, поставляемой из источников РАО «ЕЭС». Да и частным лицам есть над чем задуматься. За рубежом солидные фирмы и бытовые потребители интересуются энергоустановками очень маленькой мощности. Так, в германском городе Гера организуется производство моторгенераторов электрической мощностью до 5 кВт и тепловой — до 13,5 кВт. Коэффициент использования теплоты топлива — 93 процента. Для кого они предназначены? Подобные установки с большим успехом могут быть установлены в частных загородных домах и коттеджах. С точки зрения рассматриваемой проблемы проводимая политика газификации сельскохозяйственных районов заслуживает всяческого одобрения. Во-первых, вытесняются многочисленные электрокотельные, которые по-варварски превращали электроэнергию в тепло, хотя, сжигая газ, получать только тепло — тоже не лучший вариант. Во-вторых, в перспективе эти сети открывают прямой путь развитию малой энергетики в сельской местности со всеми преимуществами комбинированного способа выработки электро- и теплоэнергии. Со временем собственная электростанция может стать столь же привычным атрибутом нашей повседневной жизни, как им сегодня стал автомобиль. В обществе до сих пор не утихают страсти по вопросу реформирования электроэнергетической отрасли, и хочется отметить, что по большому счету проблема даже не в этом. Без новых технологий еще ни одно общество не сумело сделать прорыва в желаемом направлении. Проблема в том, по какому пути пойдет развитие энергетики. Надо быстрее переходить на путь, который ведет к максимальному энергосбережению. Уж слишком нерачительно используем энергоресурсы и за это дорого платим — подтверждают постоянно растущие тарифы.
От проекта до паспорта узла учет. Энергетическая революция. Особенности измерений объемов и. Эффективность использования энергии и энергосбережение. Введение стимулирующих тарифов –. Главная -> Экология 
|