|
| |
|
Главная -> Экология
Углеводородные кризисы xxi века. Переработка и вывоз строительного мусораПодход к решению проблемы экономиитопливных ресурсов и энергии в Канаде: уменьшение теплопотерь зданием; использование энергии, выделяемой различными источниками домового тепла; использование пассивной солнечной энергии. Об этом писал еще в 1980 г. Дж.Деллейр,рекомендуя канадский опыт строительствасуперизолированных домов с малымпотреблением энергии на отопление.Например, канадская фирма Concept Construction построила 20 таких домов в провинцииСаскачеван, климатические условия которойхарактеризуются зимней расчетнойтемпературой -34,5°С и 6,1 тыс. градусо-днейотопительного периода. В домах Concept Construction предусмотреныразличные конструктивные меры посокращению теплопотерь. Основными из нихявляются: суперизоляция наружных стен и перекрытий (соответственно в 3 и 2 раза выше нормативной); обеспечение паро- и воздухонепроницаемости ограждений полиэтиленовой пленкой; применение теплообменников для нагрева поступающего свежего воздуха теплом удаляемого воздуха; пассивное использование солнечной энергии. Пример планировки дома этой фирмы показанна рис. 1. В северной стене устраиваетсятолько одно окно для освещения кухни.Минимальное количество окон также взападной и восточной стенах. Предусмотренвходной тамбур. Все это сокращаеттеплопотери. Южная стена полностьюостеклена. При этом только третьостекленной поверхности используется дляестественного освещения и инсоляции общейжилой комнаты. В остальной части стены заостеклением размещена железобетоннаястеновая панель толщиной 25 см с окрашеннойв черный цвет наружной поверхностью (стенаТромба; рис. 2). Зазор между этой панелью ивнутренним стеклом, равный 5 см, образуетсвоего рода высокую и тонкую теплицу.Солнечная радиация, проходя черезостекление, поглощается чернойповерхностью бетонной стены и нагревает ее. Рис.1. План жилого дома фирмы Concept Construction : 1 - стена Тромба; 2 - двойное остекление; 3 - жилая комната; 4 - входной тамбур; 5 - лестница наверх; 6 - лестница вниз; 7 - столовая; 8 - кухня; 9 - спальня. Рис.2. Поперечное сечение южной стены дома фирмы Concept Construction : 1 - стена Тромба; 2 - холодный воздух; 3 - двойное остекление; 4 - теплоизолирующая штора; 5 - нагретый воздух. В промежутке между стеклами (15 см)двойного остекления по всей длине фасадаавтоматически опускаются на ночьтеплоизоляционные алюминизированныенейлоновые шторы. Они приводятся в действиеэлектродвигателем, управляемымтермочувствательвыми элементами. Этопозволяет значительно сократитьтеплопотери здания в холодное время суток.Летом эти шторы могут использоваться длязащиты помещений от перегрева. Для этогоони опускаются в дневное время иподнимаются вечером. Важно разместитьшторы именно между слоями остекления, чтопредохранит внутреннее стекло отпереохлаждения и возможного оледенения. Важным моментом является герметизациянаружных ограждающих конструкцийполиэтиленовой пленкой. Помимо того, чтоона препятствует теплопотерям за счетинфильтрации воздуха, в качествепароизоляции предохраняеттеплоизоляционный слой от намоканияконденсатом внутреннего воздуха. Длясистемы вентиляции использован воздушныйтеплообменник в подвальном помещении,который позволяет извлечь из отработанноговоздуха 80% тепла. Циркуляцая воздуха впомещениях дома естественная. Лишь длякухни и ванной комнаты применяютвентилятор в системе вентиляционныхканалов. Стоимость типового дома площадью 98 м2с малым потреблением энергии увеличиласьза счет: повышения стоимости южной стены; дополнительной теплоизоляции; использования воздушного теплообменника.Применение напольных электрообогревателейвместо обычных печей также дает экономию. Витоге продажная стоимость дома (включаястоимость земельного участка) повышаетсяна 3-5%. В типовом 2-этажном доме фирмы Enercon BuildingCorporation , имеющем жилую площадь 153,5 м2и отапливаемый подвал 83,6 м2 длясокращения расходов на отоплениепредусмотрено: теплоизоляция стен в 3,2, а чердачного перекрытия в 2,6 раза выше норматива; утепленные ставни для всех окон, закрываемые на ночь; большая площадь остекления южной стены; полиэтиленовая воздухо- и пароизоляция; воздушный теплообменник; внутренние тамбуры у входных дверей; тройное остекление окон; воздухораспределительная система со встроеннным электронагревателем. Рис.3. В обычном жилом домезначительная часть потерь тепла связана спрониканием холодного наружного воздуха ивыходом наружу теплого внутреннего. Наприведенной схеме дома Paska House фирмы Enercon Building Corporation показаны меры,принятые по значительному снижению потерь.Прежде всего дом герметизируютвоздухонепроницаемыми уплотнительнымиматериалами. При этом возникающие в домезапахи и другие загрязнители воздухастановятся проблемой. ее можно путем применения вентиляторов всочетании с воздушным теплообменником, вкотором выходящий теплый воздух нагреваетхолодный наружный отдавая ему свыше 70%своего тепла: 1 - свежий холодныйнаружный воздух (-18°С); 2 - отработанныйтеплый внутренний воздух (22°С); 3 -вентилятор; 4 - +15,6°С; 5 - +22°С; 6 - воздушныйтеплообменник (тепловой рекуператор); 7 -свежий, подогретый до +15,6°С, наружный воздухсмешивается в вентиляционном канале степлым воздухом, циркулирующим внутри дома;8 - отработанный и охлажденный до -12°Свнутренний воздух; 9 - установленный ввентиляционном канале электронагревательиспользуется по мере необходимости. При нагреве солнечными лучами воздухавнутри помещения выше нормы включаетсявентилятор, подающий теплый воздух ваккумулятор. Аккумулированное теплоиспользуется ночью. Так как пассивнаясолнечная система не может нагретьравномерно все комнаты, предусмотренавоздухораспределительная система. Лишь при наружных температурах ниже -10°Стребуется периодическое включениеэлектрического обогревателя. Рис. 4. Общий вид суперизолированного дома Paska House . Принятые меры по снижению потерь энергиив суперизолированном доме Paska House приводят к удорожанию дома на 7...8% (без учетастоимости земельного участка). К основнымстатьям дополнительных расходов относятся: более эффективная теплоизоляция стен (R-30), состоящих из стоек 5 х 15 см, плит из стекловолокна и наружной обшивки слоем пенополистирола - повышение стоимости дома на 3%; воздушний теплообменник и система вентиляции для кухни и ванной комнаты - повышение на 2%; более высокое качество окон (оконные переплеты и уплотнения, обеспечивающие герметичность) - повышение на 1,5%; полиэтиленовая изоляция - повышение на 0,5%; контроль качества - повышение на 1%. Затраты дополнительных 7...8% экономическивполне целесообразны. Строительство такихдомов выгодно как домовладельцу, так ивсему обществу. Значительный интерес представляют четыредома, построенные для индийской общины впровинции Квебек по проектам архитектурнойшколы университета MсGill. Проекты предусматривают использованиеприродных источников энергии (солнечной иветровой), местных строительных материалов,местной рабочей силы и отходов в видепластмассовой тары из—под напитков идругих жидкостей. Два здания построены вколледже Маниту в 170 км к северу от Монреаля,oдиндом - в пос. Мистассини в 545 км к северу отМонреаля и еще один - около 320 км к востоку отпос.Матагами. Отличаясь по архитектурно-планировочнымрешениям, все здания оборудованы системойвоздушного отопления с использованиемсолнечной энергии. Для снижениятеплопотерь северные стены всех домовимеют меньшую высоту, а для теплоизоляциистен дополнительно использован мох, визобилии растущий в этой местности. В системах солнечного отопленияприменены различные конструктивныерешения. Один из домов колледжа Манитуоборудован абсорбером-аккумуляторомсолнечного тепла в виде массивнойтеплоемкой стены Тромба иэ бетонных блоков,которая снаружи ограждена двумя слоямипрозрачного стеклопластика и шторой,закрываюшейся на ночь. Люки в перекрытияхрегулируют подачу нагретого воздуха впомещения. Во втором доме воздух из коллекторанаправляется сверху вниз вентилятором вгравийный аккумулятор, расположенный вподвале (рис. 5). Для обогрева помещений вхолодное время суток теплый воздух изаккумулятора следует по каналам,проходящим под полом, что способствуетсозданию более комфортных условий. Рис. 5. Поперечный разрез дома ссолнечным воздушным отоплением: 1 -коллектор; 2 - вентилятор, 3 - гравийныйтепловой аккумулятор. В других домах для аккумуляции теплаиспользуется освободившаяся тара отнапитков и нефти, заполненная водой. ВМистассини в состав дома включена еще игелиотеплица, которая также являетсяисточником тепла. Уменьшение тепловых затрат на отоплениепозволяет значительно сократитьобщественные капиталовложения настроительство теплоэлектростанций.Другими аргументами в пользу сокращениярасхода топливных ресурсов являются: возможность использования топлива в качестве сырья химической промышленности; уменьшение попадания в атмосферу кислот при сжигании угля и двуокиси серы - при других процессах; сокращение загрязнения атмосферы углекислым газом, что может существенно изменить климат планеты
Евгений Велихов Наличие у России ресурсов еще не означает возможности их своевременного использования Об авторе: Евгений Павлович Велихов - секретарь Общественной палаты Российской Федерации, президент Российского научного центра Курчатовский институт , академик. В статье использованы материалы из недавно вышедшей одноименной книги Е.П. Велихова, А.Ю. Гагаринского, С.А. Субботина и В.Ф. Цибульского (Москва, ИздАт, 2006 г.) и брошюры инновационного бюро Эксперт : Россия в энергетической сфере (Москва, 2006 г.). Россия как энергетическая супердержава – этот вопрос в центре общественного и государственного интереса, что и понятно. От его решения зависит наше благосостояние, устойчивость экономического роста и политическая обстановка в мире. Я оставлю в стороне термин «супердержава», но важно то, что Россия – единственная вместе с Канадой индустриально развитая страна, самодостаточная по энергетическим ресурсам, владеющая практически всеми энерготехнологиями и способная в значительной степени влиять на стабилизацию глобального энергетического рынка. Интерес связан и со встречей руководителей стран «большой восьмерки» в Санкт-Петербурге, где вопрос глобальной энергобезопасности будет центральным. Энергетическое Эльдорадо Быстрое экономическое развитие мира и прежде всего таких гигантов, как Китай и Индия, привело к разворачивающемуся глобальному энергетическому кризису. Кризис связан не столько с исчерпанием традиционного углеводородного топлива – по крайней мере, в течение обсуждаемого отрезка времени в 25 лет, а с отставанием развития инфраструктуры мировой энергетики (разведки, добычи, транспорта, переработки и преобразования в другие формы энергии и т.д.). В этих, вообще говоря, противоречивых мировых тенденциях Россия может и обязана найти свой путь. На территории России сосредоточено более 30% доказанных мировых запасов природного газа (первое место в мире), значительные запасы угля, нефти (порядка 10% разведанных мировых запасов и 20% мировых прогнозных ресурсов). Ежегодное производство первичных энергетических ресурсов в России составляет более 12% от мирового. Внутренняя российская структура производства и потребления первичной энергии существенно сдвинута по отношению к мировой в сторону природного газа (около 49% в потреблении) при существенно меньшей, чем в мире, доле угля (14% – в производстве и 19% – в потреблении) и близкой доле нефти (34% и 20% соответственно). Ядерная, гидроэнергия и другие возобновляемые источники обеспечивают 12% внутреннего потребления. В российской структуре производства электроэнергии (как и в первичной энергии) превалирует природный газ (51% вместе с нефтепродуктами) при доле угля 19%, гидроэнергии и ядерной энергии – по 15%. При этом более половины территории страны не охвачено централизованным электроснабжением (и до 80% – централизованным теплом), хотя Единая энергетическая система страны, до сих пор самая протяженная в мире, имеет межрегиональную пропускную способность до 8 ГВт. При этом стране явно не хватает генерирующих мощностей во многих регионах – Москве, Северо-Западе, Нечерноземье, Сибири, на Урале и Дальнем Востоке. На долю топливно-энергетического комплекса России приходится около четверти ВВП, трети объема промышленного производства и половины доходов федерального бюджета. Политический вектор Наличие ресурсов еще не означает возможности их своевременного использования, и в предстоящем развитии Россия может столкнуться со значительными трудностями. Анализируя состояние дел в отечественной энергетике, инновационное бюро «Эксперт» сформулировало для конференции Общественной палаты РФ перечень основных проблем России в энергетической сфере, к числу которых относятся следующие: – страна подошла к порогу дефицита электроэнергии. Большинство регионов России уже испытывают острый энергодефицит. При умеренном сценарии развития российской экономики к 2010 г. превышение национального энергопотребления над генерацией составит более 20 ГВт; – необходимо преодолеть несоответствие между нарастающим уровнем добычи углеводородов и приращением их запасов – только тогда страна будет способна обеспечить энергоресурсами свой внутренний рынок и эффективно влиять на мировой; – российская экономика крайне энергорасточительна, отсутствует общегосударственная политика стимулирования повышения энергоэффективности. К этому следует добавить отечественную «географическую составляющую» – неравномерное географическое распределение ресурсов органического топлива по ее территории. До 50% прогнозных ресурсов нефти и до 80% – природного газа находятся в труднодоступных районах Тимано-Печорского бассейна Восточной Сибири и континентального шельфа арктических морей. При этом в европейской части страны, составляющей 26% ее территории, живет более 88% населения. Энергетическая политика России должна быть сформирована с учетом ее целей в мировой энергетической политике (более половины своих энергоресурсов мы продаем). Обеспечивая энергией внутренний рынок, нам надо ясно определиться, чей рынок будем поддерживать и развивать вне России и что от этого получим. Для того чтобы удовлетворить потребности, появление которых можно предвидеть, уже сегодня нужны политические решения как на государственном, так и международном уровне по организации науки и образования, которые смогли бы обеспечить ожидания человечества XXI века по количеству, надежности и безопасности энергопроизводства и потребления с учетом необходимости смягчения и устранения последствий нашего крупномасштабного вторжения в природные процессы. Энергетическая стратегия развития России должна гарантированно обеспечить ей достойное место в сфере энергетических ресурсов и технологий. Это означает, что: – энергетическая политика должна в первую очередь обеспечить надежное по ассортименту и объему энергоснабжение народного хозяйства страны; – энергетическая независимость, гарантированная сегодня обширной сырьевой базой, в перспективе должна быть обеспечена новыми энергетическими технологиями; – сырьевая база энергетики должна быть ориентирована на формирование устойчивой диверсифицированной структуры потребления первичных энергоресурсов; – развитие сырьевого сектора и технологической инфраструктуры должно быть гармонизировано с мировой энергетикой, что обеспечит ей лидирующее место в энергетическом секторе экономики. Атом спасает газ Являясь крупным поставщиком на мировой рынок энергетических ресурсов, Россия на длительную перспективу гарантированно обеспечена надежным источником доходов. К тому же атомная энергетика является удобным источником энергии для освоения огромных ресурсов низкокачественного и дорогого топлива, позволяющим продлить эпоху органического сырья и тем самым сроки функционирования производств, использующих углеводороды. Обычно эффективность инвестиций рассматривают с точки зрения их окупаемости за счет прибыли, полученной от продажи продукции. В России в настоящее время сложилась уникальная ситуация, когда инвестиции будут окупаться за счет продажи не только выработанной электроэнергии, но и дополнительно высвобождаемого из энергопроизводства газа на внешнем рынке. Использование части полученных за счет экспорта органики финансовых средств для инвестирования перспективных отраслей энергетического сектора способно гармонизировать структуру потребления топлива в России, существенно сократить в перспективе потребление газа для электропроизводства, сосредоточить развитие на высокотехнологичных отраслях промышленности. Следует принимать во внимание и положение нашей страны в мировом энергетическом хозяйстве. Россия является основным поставщиком газа на европейский рынок, и это один из немногих надежных источников ее валютных доходов. В случае развития электроэнергетики на основе газа потребуются его дополнительные ресурсы, которые можно взять или из экспорта, или за счет роста добычи. В таблице представлены результаты расчетов экспортной возможности России для двух вариантов развития отечественной электроэнергетики: в первом случае рост дополнительных мощностей происходит за счет развития тепловой энергетики на газе, во втором – за счет строительства АЭС. Уже на рубеже 2020 года Россия может оказаться в затруднительном положении по отношению к своим экспортным обязательствам. В варианте с развитием атомной энергетики предполагалось, что ее установленные мощности к 2020 году составят около 40 ГВт. В целом сложившаяся ситуация на мировом энергетическом рынке, внутриэкономическое состояние и технологический ресурс в области атомной промышленности предоставляют России уникальный шанс сменить траекторию развития экономики от сползания к сырьевой – к высокотехнологичной. Чего нам ждать Достаточно амбициозным и тем не менее реалистическим представляется сделанный нами прогноз развития. Согласно этому прогнозу к середине века установленные мощности атомных станций составят около 100 ГВт, что обеспечит около 30% производимой в стране электроэнергии. При этом энергетика, основанная на ископаемом топливе, увеличивается примерно в 1,5 раза. Более низкие темпы ее развития позволят качественно обновить парк генерирующих мощностей, сделать пропорциональной структуру потребления первичных энергоресурсов (то есть «сойти» с газовой иглы). Долгосрочные интересы энергетической и национальной безопасности России не меньше, чем других участников глобального мирового развития, и требуют государственной заботы по обеспечению растущего вклада ядерной энергии в устойчивое развитие страны. Проекты в области инновационного развития атомной энергетики, являясь ресурсоемкими и долгосрочными, не могут быть реализованы без серьезной государственной поддержки не только в сфере финансирования, но и образования изменений в законодательстве, структурах управления и регулирования для привлечения в эту сферу инвестиций и людей. Суммируя краткий обзор проблем энергетического развития мира и России, можно утверждать, что: – человечество обладает достаточными энергетическими ресурсами, чтобы обеспечивать устойчивое развитие в XXI веке; – мир вступил в системный энергетический кризис. Его преодоление необходимо отслеживать в динамике, непрерывно осмысливать быстроменяющуюся ситуацию и своевременно принимать необходимые решения; – мир и Россия сильно задержались с началом масштабного использования ядерной энергии; развитие атомной энергетики способно стабилизировать ситуацию на рынке энергии до середины века; – России выгодно ускоренное развитие атомной энергетики для сохранения и эффективного использования своих ресурсов, увеличения потенциала экспорта природного газа, а также экспорта высокотехнологичной продукции машиностроения для обеспечения роста валового национального продукта, опирающегося на собственный рынок и наукоемкую промышленность; – Россия может иметь важный стратегический энергетический статус и останется самодостаточной в ресурсном плане страной, помогающей обеспечить энергетическую безопасность Европы, а в перспективе – выйти на энергетические рынки Юго-Восточной Азии, в первую очередь Китая. Зависимость экспортного потенциала газа России от стратегии развития атомной энергетики 2005 год 2010 год 2020 год Развитие без АЭ Развитие с АЭ Развитие без АЭ Развитие с АЭ Экспортный потенциал, млрд. м3 207 204 226 197 277
Mjk-713 — единственное универсал. Реализация первого этапа национальнойпрограммы. Глава 4. Добыча и утилизация свалочного газа. Вице-премьер в. Главная -> Экология 
|