|
| |
|
Главная -> Экология
Конкурент голиафа. Переработка и вывоз строительного мусораВажнейшим практическим следствием идеи пермакультуры для строителя и архитектора является концепция энергопассивного жилища . Этот термин нуждается в объяснении. Проблема энергосбережения при эксплуатации дома хорошо известна. Однако в понятие энергопассивного жилища она входит как не большая составная часть. Названная концепция включает в себя не только эксплуатацию дома, но также производство строительных материалов, само строительство, процесс разрушения здания по истечении нормативного срока эксплуатации и утилизацию строительного мусора. Энергопассивное жилище не только экономит потребляемую энергию и другие материальные ресурсы на всех этапах описанного жизненного цикла. Оно также должно минимально загрязнять окружающую среду различными отходами вредными веществами, энергетическими излучениями и полями. Условные обозначения: 1. Солнечный коллектор. 2. Грунтовой сезонный тепловой аккумулятор. 3. Трубы каркаса с вентиляционными каналами. 4. Соломенные блоки. 5. Вентиляторы системы принудительной вентиляции. 6. Теплообменник-рекуператор. 7. Канал в грунте. 8. Армированное стекло 9-10. Полимерная гофрированная трубка. 11. Теплоизолированный бак горячей воды. 12,14,15,20. Воздушно-дренажные каналы. 13. Теплоизолированный гравийный фундамент. 16,17,18. Задвижки. 19. Локальная система биообработки и утилизации стоков для повышения плодородия приусадебного участка. Круговорот вещества и энергии в энергопассивном экодоме Условные обозначения: 1.Круг воздухообмена. 2.Тепловая энергия. 3.Превращение отходов жизнедеятельности в продукты питания и обратно. Таким образом, энергопассивное жилище стремится к состоянию, близкому к термодинамическому равновесию с окружающей средой. Энергонассивный экодом это жилище, соответствующее такому пути развития цивилизации, при котором, с одной стороны, практически не используются невозобновляемые источники энергии и материалы, а с другой - не наносится вред природе и здоровью человека. В США, Швеции, Германии, Японии и других странах уже давно строятся комфортабельные дома с низким и даже нулевым потреблением энергии, а также без канализационных сетей. В Стокгольме уже более 20 лет успешно эксплуатируется комфортабельный дом с бассейном и огромным зимним садом, не имеющий не только канализации, тепло и электроснабжения, но и водопровода. Фирма ISOМАХ уже построила несколько тысяч домов в Польше, Финляндии, Германии с системами солнечного отопления и аккумулирования тепла и добилась того, что дома нулевого энергопотребления стоят не дороже каменных. При создании энергопассивного экодома встают три главные проблемы: строительные материалы, теплообеспечение и утилизация отходов жизнедеятельности. Материалы Очевидно, что жилье XXI века должно строиться из доступных и экологически чистых материалов. При рассмотрении вопроса об их применении должны учитываться три группы параметров энергоемкость, экологичность и жизненный цикл. Под энергоемкостью подразумевается совокупность энергозатрат на производство, транспортировку, укладку, эксплуатацию в течение жизненного цикла того или иного материала. При этом нужно учитывать, являются ли материалы возобновляемыми и используются ли возобновляемые источники энергии для их производства, существуют ли альтернативные материалы с меньшей энергоемкостью. Под экологичностью материала подразумевается совокупность ответов на следующие вопросы: вреден ли сам материал или его выделения для здоровья, требует ли он покрытия и насколько оно вредно; вредны ли отходы производства, строительства и эксплуатации материала, насколько экологичны и экономичны технологии утилизации материала и его отходов, относится ли он к категории местных материалов. Жизненный цикл включает сроки службы материала, оцененные по критерию равного износа в сооружении, его ремонтопригодности и взаимозаменяемости, возможность повторного использования или безвредной дешевой утилизации Таким идеальным утеплителем и одновременно конструкционным материалом является прессованная солома, широко используемая в экологическом строительстве в разных странах мира. Теплообеспечение Считается, что отопление жилища за счет солнечной энергии возможно только в жарких странах, близких к экватору. Однако это мнение ошибочно. По многолетним наблюдением метеорологов на широте Минска с апреля по сентябрь на квадратный метр поверхности падает 297600 МДж солнечной энергии. При завышенной норме энергопотребления на квадратный метр отапливаемого помещения 70 кВт-ч/год/кв. м (для сравнения в Швеции норма 30-60 кВт-ч/год/кв. м) годовое потребление энергии составит всего 25200 МДж. Таким образом, солнечной энергии вполне достаточно для отопления круглый год и для горячего водоснабжения летом. При этом система сезонного аккумулирования солнечного тепла может иметь КПД всего 10%. Экодом предлагаемой конструкции имеет скатную крышу выраженной южной ориентации. Крыша покрыта сплошным водовоздушным солнечным коллектором конструкции Белорусского отделения международной академии экологии. Под домом находится твердотельный суточный и сезонный тепловой аккумулятор. Такие аккумуляторы распространены в Швеции и Норвегии. Другая возможная конструкция - жидкостный аккумулятор внутри дома (15 тонн воды на 200 кв. м жилой площади). В качестве вспомогательной отопительной системы можно использовать камин или небольшую печь медленного горения Фирма 150МАХ использует в качестве вспомогательной или “аварийной” систему электроподогрева пола с использованием ночного электричества мощностью 2 Вт/кв. м жилой площади. Дом оборудован принудительной системой вентиляции, обеспечивающей воздухообмен и обогрев жилых помещений (основные технические решения запатентованы). Обязательной является система рекуперации тепла при вентиляции. Отходы жизнедеятельности Таким образом, экодому нужны только дороги и электричество, если не по карману дорогие солнечные батареи и электроаккумуляторы. Система канализации – автономная. Американское министерство здравоохранения давно сертифицировало и разрешило использовать даже в городах дешевые локальные биологические системы утилизации хозбытовых стоков, работающие по принципу замкнутого цикла, не создающие проблем ни зимой, ни летом. Площадь биоочистных сооружений 200 кв. м и выглядят они, как обычный фруктовый сад и огород. Расчетное время эксплуатации на семью из 8 человек -100 лет. Причем урожайность на этих двух сотках необычайно высока. Можно также использовать специальные компостные туалеты, разработанные в Швеции и США, и использовать компост как дешевое органическое удобрение. Энергопассивный экодом использует такую локальную пермакультурную биосистему утилизации хозбытовых стоков. Создавая систему “дом и участок - единое целое”, мы переходим на принципиально новый уровень развития архитектурно-строительной мысли. Мы не только экономим деньги, время, энергию, другие ресурсы и снижаем антропогенную нагрузку на окружающую среду. Мы рассматриваем дом как искусственную экосистему, обеспечивающую автономное существование. Только такое жилище полностью соответствует принципам устойчивого развития цивилизации.
С. Агеев Сегодня малая энергетика развивается как способ повышения энергоэффективности промышленных и коммунальных предприятий. Решение проблемы недискриминационного подключения объектов малой энергетики к централизованной системе энергоснабжения способно превратить ее в самостоятельный бизнес Вместе с ростом тарифов одно из традиционных конкурентных преимуществ отечественной индустрии — относительно низкие цены на энергию — постепенно уходит в прошлое. Экономика страны быстро интегрируется в мировой рынок, что делает невозможным поддержание в течение длительного времени значительной разности цен на энергию между внутренним и внешним рынками. В то же время без накопления инвестиционного потенциала в энергетике эта разность очень скоро превратится в фактор, сдерживающий развитие национального хозяйства. Несмотря на заявления властей о том, что в ближайшие три года энерготарифы будут расти ниже уровня инфляции, у большинства специалистов нет сомнений в том, что цена на энергию вырастет значительно быстрее. По их мнению, как тепло, так и электроэнергия в ближайшие годы могут подорожать в два-три раза. Таким образом, повышение энергоэффективности становится одной из важнейших задач как для промышленности, так и для системы ЖКХ. Особенно если учесть, что в ряде отраслей доля энергозатрат составляет от 15 до 40% себестоимости продукции (без учета стоимости сырья и материалов), а в отдельных случаях достигает 75%. О том, что проблема энергоэффективности производства осознается большинством руководителей промышленных и коммунальных предприятий, свидетельствует рост числа проектов в малой энергетике. Как говорят представители инжиниринговых фирм, занимающихся реализацией таких проектов «под ключ», сейчас заказов столько, что порой они не справляются с их обработкой. Наследие социализма В наследство от СССР российской экономике досталась хотя и мощная, но крайне неэффективная промышленная база. Безвозвратные энергопотери у нас в разы выше, чем в развитых странах. По сути, вся российская промышленность занимается тем, что отапливает воздух. Чудовищны потери энергии как в процессе ее производства, так и при передаче и потреблении. В социалистической экономике вопросы эффективности имели для хозяйствующих субъектов периферийное значение. Все ресурсы страны были брошены на то, чтобы «догнать и перегнать Америку». Считалось, что ради наращивания мощностей можно пожертвовать лишними миллионами тонн условного топлива, сгоравшего в топках без всякой пользы. На металлургических комбинатах в сотнях факелов догорал доменный газ, на ЦБК гнили тысячи тонн опилок, а ведь и то и другое вполне можно было использовать как топливо. На котельных, предназначенных для отопления городов, ставили редукционные установки, снижающие давление пара без всякой полезной работы, вместо того чтобы поставить турбину и получать электроэнергию, повышая таким образом кпд сжигаемого топлива. Перестроечная разруха еще больше обострила проблему. Когда износ основных фондов таков, что цена модернизации становится практически равной цене нового строительства, ни о какой энергоэффективности, понятно, говорить не приходится. Но если промышленные потребители, особенно в экспортно ориентированных отраслях, хоть как-то старались (и имели возможность) поддерживать свои мощности в пристойном состоянии, то в большой энергетике, которая долгое время помимо производственных задач несла еще и социальные функции, состояние основных фондов достигло критического состояния. По оценкам специалистов, от 60 до 70% генерирующих мощностей большой энергетики выработали установленный срок эксплуатации. Но если генерирующие мощности в силу имеющегося у них относительного запаса прочности еще годны к эксплуатации, то оборудование как электрических, так и тепловых сетей нуждается в срочной замене, так как не способно обеспечить приемлемый уровень надежности. Наша слабость, наша сила Между тем проблема исторического кризиса энергоэффективности отечественной экономики имеет относительно экономное решение. Как в промышленности, так и в коммунальном секторе есть масса узких мест, ликвидация которых, при сравнительно низких объемах вложений, способна обеспечить весьма высокую отдачу. В частности, за счет потенциала малой энергетики. По данным бывшего Минэнерго РФ, сейчас на децентрализованных котельных в России производится почти 30% тепловой энергии. По мнению специалистов, как минимум две трети из них могут быть использованы не только для выработки тепла, но при определенном дооснащении и для производства электроэнергии. При этом, в отличие от большой энергетики, строительство установок малой мощности (0,5 25 МВт) не требует сверхвысоких капитальных вложений, имеет относительно небольшой срок ввода в эксплуатацию, а расходы на их строительство порой окупаются за два-четыре года. Как отмечает Андрей Сердюков, технический директор инжиниринговой компании « Лонас технология», специализирующейся на реконструкции электростанций, из-за падения объемов производства в первой половине 1990 х годов на многих промышленных предприятиях в России сегодня образовалось большое количество неиспользованного пара низких параметров. Для выработки из него электроэнергии требуются турбины среднего давления. По заказу инжиниринговой компании на Калужском турбинном заводе было восстановлено производство 40 МВт турбин среднего давления, которые ранее выпускались только в 30 х годах, — теперь эти машины служат для выработки электроэнергии из избыточного пара на предприятиях. Предприятия, которые могут использовать в качестве топлива отходы своего производства, начали строить ТЭЦ в числе первых. Типичным примером является реализация программы по снижению потребления сторонней энергии на предприятиях, входящих в корпорацию « Илим Палп». Как известно, в процессе деревопереработки образуются отходы, которые вполне можно использовать как топливо. Установка отопительных котлов для сжигания коры и опилок на Усть-Илимском лесопромышленном комплексе позволила полностью отказаться от закупок теплоэнергии. Сейчас аналогичные установки вводятся в строй на комплексах в Братске и Котласе. Санкт-Петербургский картонно-полиграфический комбинат полностью обеспечивает себя тепловой энергией, вскоре на предприятии будет собственный источник электроэнергии — здесь идет строительство турбинного зала. За счет ввода в строй в 2002 году газовой утилизационной бескомпрессорной турбины (ГУБТ-25), работающей на доменном газе, «Северстали» удалось значительно снизить объем покупной электроэнергии. Сейчас на металлургическом комбинате доля собственной электроэнергии в общей структуре потребления составляет порядка 35%. Производство электроэнергии из неутилизируемого в настоящее время тепла является важнейшим направлением программы энергосбережения компании. Специалисты считают, что за счет реализации ряда проектов в этой области череповецкие металлурги смогут в ближайшие несколько лет довести показатель собственного производства электроэнергии до 50%. Но даже этот показатель выглядит скромно по сравнению с тем, чего удалось добиться уральским металлургическим предприятиям. «Мечел» обеспечен электроэнергией своего производства на 80 85%, а Магнитогорский металлургический комбинат — практически полностью. Под собственным флагом Собственные источники энергии дают возможность российским предприятиям не зависеть от монополистов, зачастую стремящихся переложить на потребителя свои затраты — включая потери в сети, льготы для населения и многое другое. Казалось бы, по сравнению с агрегатами, используемыми в большой энергетике, машины малой энергетики не способны работать с высокой эффективностью, а значит, давать экономическую отдачу. Однако, как утверждает большинство руководителей предприятий, обзаведшихся генерирующими мощностями, производство собственной электроэнергии и тепла им обходится дешевле, чем покупка у энергокомпаний. Так, по словам генерального директора Кировского завода Петра Семененко, себестоимость энергии, произведенной на его предприятии, в несколько раз ниже тарифов « Ленэнерго». И дело здесь не только в сохраняющейся практике перекрестного субсидирования и низкой эффективности большой энергетики, но прежде всего — в более рациональном использовании отходов, имеющихся у предприятий. Как говорит Андрей Сердюков, за счет установки турбины избыточный потенциал пара в действующих котельных позволяет значительно повысить кпд использования топлива. «При производстве электроэнергии на мощностях РАО, по меньшей мере половину ее себестоимости составляют расходы на топливо. Если же мы применяем избыточную энергию пара, которая в противном случае терялась бы, то для производства электроэнергии, по сути, нам не требуется дополнительного топлива, а значит, мы не несем издержек на его покупку», — отмечает Сердюков. Кроме того, как говорят специалисты, коэффициент использования топлива на современных мини-ТЭЦ почти в 1,5 раза выше, чем в тех энергосистемах, где энергия вырабатывается на морально и физически устаревшем оборудовании. Более того, сейчас в мировой энергетике наметился тренд на уменьшение единичной мощности проектируемых энергоблоков. Современные технологии позволяют добиваться максимальной эффективности энергоустановок не за счет увеличения их размеров, а благодаря применению новых конструкторских и научных разработок. Второй источник Создавая собственные источники тепла, предприятия не только удешевляют для себя энергию, но и пытаются обезопасить свое производство от непредвиденных ситуаций, возникающих из-за сбоев в работе централизованного энергообеспечения. Затраты, связанные с остановкой производства, особенно если оно по технологии имеет непрерывный характер, или ликвидацией последствий замораживания систем отопления заводов, могут исчисляться порой десятками миллионов долларов. Увеличение числа распределенных энергоисточников повышает надежность снабжения и резко снижает риски в случае непредвиденных сбоев в обеспечении производства энергоресурсами. Повышение надежности энергообеспечения стало решающим мотивом для ОАО «Пивоваренная компания „Балтика „“ при принятии решения о строительстве собственной генерирующей мощности. В 2002 году на комбинате была запущена комбинированная ТЭЦ, в которую инвестировано около 10 млн долларов. Ее мощность позволяет обеспечить пивоваренное производство электроэнергией почти на 50%, а теплом — полностью. Казалось бы, проблему гарантированной подачи электроэнергии можно решить за счет подключения потребителя к нескольким независимым источникам. Однако, как отмечают специалисты, сделать это не всегда представляется возможным. Вот что рассказал Андрей Сердюков: „По идее, любая котельная является потребителем первой категории и должна иметь два независимых ввода электроэнергии от разных источников. Но очень часто, хотя требование по вводам и выполнено, подключение осуществляется с одной и той же подстанции. Бывает и того лучше — провода от этих двух якобы независимых источников висят на одних и тех же столбах. Если произойдет авария на подстанции или упадет столб, то и котельная встанет. Например, с такой ситуацией мы столкнулись в одном из городов за Полярным кругом. Да, там имеются два ввода в городок, но они подведены по одной линии электропередач. Оба фидера висят на одних столбах. Случись что — и котельная не сможет работать. Понятно, к чему это приведет в условиях Крайнего Севера. Одна электрическая машина, поставленная на котельной, могла бы не только закрыть ее потребности, но и обеспечивать своей работой полгорода“. Естественно, такая практика существует на многих предприятиях. Обеспечить подключение от двух по-настоящему независимых источников порою дороже, чем создать собственную электростанцию. Таким образом, генерирующая мощность, установленная на принадлежащей предприятию котельной, практически не влияет на расход топлива, зато позволяет значительно повысить энергобезопасность как производства, так и коммунальной сферы. Дары конверсии Сегодня в России достаточно технологических разработок и оборудования для строительства малых ТЭС и ТЭЦ. Одним из оптимальных вариантов для котельных являются паровые турбины малой и средней мощности. Часто в таких турбинах давление пара на выходе выше, чем требуется для нужд производства или коммунальной сферы. Его избыток „гасит“ специальное редукторное (дроссельное) устройство. При этом на каждой тонне пара теряется от 40 до 50 кВт энергии. Установка турбины на перепаде давлений позволяет получать электроэнергию почти даром. Такие турбины — мощностью от 400 кВт до 65 МВт — изготавливаются на Калужском турбинном заводе, входящем в концерн „Силовые машины“, на Пролетарском заводе, Кировском заводе, предприятиях „Энергомашкорпорации“ и ряде других. Стоимость 1 кВт, включая затраты на монтаж и наладочные работы, в зависимости от мощности турбины, составляет от 250 до 600 долларов. При отсутствии паровой котельной или трудностях с отводом тепла от паротурбинной установки для получения электроэнергии используются двигатели внутреннего сгорания: газотурбогенераторы, а также электрогенераторы с поршневым приводом (на жидком дизельном топливе или на природном газе). При этом теплота дымовых газов с помощью котлов-утилизаторов также может применяться в производстве и для отопления. В диапазоне малых мощностей (до 10 МВт) наибольший кпд по электричеству имеют установки с поршневым приводом. Известные дизельные и газопоршневые установки обладают большим ресурсом по сравнению с газотурбинными, а удельная стоимость капитальных вложений (на 1 кВт) — меньше. Такое оборудование, по своим эксплуатационным характеристикам пригодное для использования в энергетике, в России не производится. Достоинствами газотурбинных установок специалисты считают их относительную компактность, а также неприхотливость в эксплуатации (по сравнению с газопоршневыми). Производство газотурбинного оборудования налажено на некоторых авиационных заводах (НПО „Сатурн“, Завод им. В.Я. Климова). По сути, это авиационные двигатели, приспособленные для наземного базирования. Как отмечают специалисты, спрос на такие машины не очень велик и в основном обеспечивается „Газпромом“. Остальные заказчики пока лишь присматриваются к конверсионным разработкам наших двигателестроителей. Родная кровь? Малая энергетика сегодня — это, в принципе, новый и быстро растущий сектор экономики, способный привлекать серьезные инвестиции. Проекты в области мини-энергетики (в отличие от большой) быстро окупаются. Малые ТЭЦ и ТЭС сегодня дают достаточно дешевую энергию и тепло, практически не зависят от внешних изношенных сетей, так как оборудование устанавливается непосредственно у потребителя, сводя затраты по транспортировке тепла и электроэнергии к минимуму. Они способны кардинально улучшать качество тепло— и электроснабжения. Как считают специалисты, развитие этого направления энергетики является государственной задачей с точки зрения экономики и для решения социальных проблем. Но здесь, как и во многих других сферах, реакция властей значительно отстает от нужд бизнеса. Для создания благоприятного инвестиционного климата в этой области необходимо в первую очередь решить проблему дискриминационного подключения объектов малой энергетики к централизованной системе энергоснабжения. Сейчас, как отмечают эксперты, практика такова, что, несмотря на существование определенной законодательной базы, энергосети при подключении объектов малой энергетики выставляют им непомерные требования. Как говорит Андрей Сердюков, энергетические компании ведут себя таким образом, потому что не хотят иметь конкурентов. „Им выгодно оставлять у себя покупателей электроэнергии, — отмечает он, — но, с другой стороны, они сами часто не могут обеспечить надлежащий уровень электроснабжения. На одной из котельных, где мы сейчас устанавливаем турбину, в течение года электроэнергию отключали 18 раз. Тем не менее выдаются такие техусловия, что выполнить их практически невозможно“. Бороться с волюнтаризмом большой энергетики можно лишь одним способом — более четко прописать в законе условия подключения независимых производителей энергии к централизованной сети. Что, в свою очередь, позволит малой энергетике не просто стать одним из способов повышения энергоэффективности компаний, но превратиться в перспективный самостоятельный бизнес.
Alliance to save energy. Перфоманс-контрактинг: новые горизонты. Глава 15. Дорогие киловатты. Рынок энергосбережения в украине. Главная -> Экология 
|