Энергетическая эффективность и энергосбережение

На Глениглском cаммите, проходившем в июле 2005 года, лидеры стран «Большой восьмерки» взялись за решение проблем изменения климата, обеспечения экологически чистой энергии и Устойчивого развития. Согласившись с необходимостью решительных и безотлагательных мер, они приняли План действий. Участники также положили начало диалогу, открытому для других крупных потребителей энергии.

Основное внимание было сосредоточено на шести обширных сферах:

1. Сценарии и стратегии использования альтернативных источников энергии;
2. Энергоэффективность зданий, бытовых электроприборов, транспортных средств и промышленных объектов;
3. Более экологически чистые технологии использования ископаемых топлив;
4. Улавливание и хранение диоксида углерода;
5. Возобновляемые источники энергии;
6. Усиление международного сотрудничества.

Политическая поддержка энергоэффективности имеет под собой солидную основу по двум веским причинам.

Во-первых, повышение эффективности энергопотребления является самой рентабельной стратегией, дающей немедленный результат. В контексте изменения климата внедрение энергоэффективных технологий дает правительствам возможность выиграть время для подготовки экономик своих стран к будущему с низкими выбросами углерода.

Во-вторых, политические меры по повышению энергоэффективности уже доказали возможность обеспечить значительную экономию энергии. Повышение энергоэффективности в экономиках 14 ведущих стран с 1990 года позволило сократить энергопотребление в 2004 году на 14% по сравнению с уровнем энергопотребления, который имел бы место без повышения энергоэффективности [1].

 

Цель, к которой следует стремиться, - не просто иметь закон «Об энергоэффективности», а, прежде всего, добиться того, чтобы это рамочное законодательство создало среду и инструменты для решений, касающихся эффективного конечного потребления, которые должны быть приняты во всех секторах экономики.

 

Д.МЕДВЕДЕВ:

Во всем мире профилирующей сейчас является тема так называемого зелёного роста, то есть роста экономик за счёт использования современных, экологически выверенных, энергоэффективных технологий, в том числе с использованием альтернативных источников энергии. Эта тема абсолютно актуальна для нас, у нас тоже есть свои нормативы, свои цели по энергоэффективности, поэтому изменение экологического законодательства надо состыковать с вопросом энергоэффективности. Сделать так, чтобы, действительно, у наших предприятий появилась экономическая мотивация, появились побудительные стимулы к тому, чтобы вкладываться в общее оздоровление экологической ситуации, с одной стороны, а с другой стороны – подтягивать уровень своих производств и очистные сооружения, технологические стандарты ведения собственного бизнеса под лучшие мировые образцы.

(Из рабочей встречи с Министром природных ресурсов Юрием Трутневым 25 февраля 2010 года)

[1] МЭА «Energy Use in the New Millenium» («Энергопотребление в новом тысячелетии», IEA, 2007)

Энергоэффективность — эффективное использование энергетических ресурсов — достижение экономически оправданной эффективности использования ТЭР[1] с модернизацией существующей техники и технологии и при соблюдении требований к охране окружающей среды.   

Энергосбережение (экономия электроэнергии) — реализация правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на рациональное использование и экономное расходование ТЭР и на вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии. Энергосбережение — важная задача по сохранению природных ресурсов.

Специфика повышения энергоэффективности в отдельных секторах экономики (организация управления и принятия решений, степень и возможности регулирования, структура и схожесть технических и институциональных решений) вызывает необходимость выделения следующих направлений по реализации программных мероприятий:

• повышение энергоэффективности в электроэнергетике;
• повышение энергоэффективности в промышленности;
• повышение энергоэффективности в теплоснабжении и коммунальном хозяйстве;
• повышение энергоэффективности в жилищном секторе;
• повышение энергоэффективности в сельском хозяйстве;
• повышение энергоэффективности на транспорте;
• стимулирование повышения энергоэффективности в субъектах Российской Федерации;
• повышение энергоэффективности в организациях федеральной бюджетной сферы и сферы услуг;
• расширение использования возобновляемых источников энергии;
• нормативно-законодательное, ресурсное, организационное и информационное обеспечение деятельности по повышению энергоэффективности.

 

[1] Топливно-энергетические ресурсы (ТЭР) — совокупность различных видов топлива и энергии (продукция нефтеперерабатывающей, газовой, угольной, торфяной и сланцевой промышленности, электроэнергия атомных и гидроэлектростанций, а также местные виды топлива), которыми располагает страна для обеспечения производственных, бытовых и экспортных потребностей.

ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ И ЦИФРЫ

Энергетика вносит значительный вклад в формирование основных социальных и экономических параметров развития страны, в частности доходов и бюджета. Глобальный финансово-экономический кризис высветил неустойчивость подъема национальной экономики, достигнутого в начале 2000-х гг. Российская экономика сохраняет явные черты структурных диспропорций с доминированием топливно-энергетического комплекса, ориентированного преимущественно на экспорт. Государственный бюджет, инвестиции, внешняя торговля испытывают сильную зависимость от конъюнктуры на мировых рынках энергоносителей. Доминирование в национальной экономике экспорта энергоресурсов не только делает ее восприимчивой к глобальным шокам, но и сковывает потенциал долгосрочного экономического роста.

Ежегодное производство топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) в России составляет около 1400 миллионов тонн условного топлива (т.у.т.), из которых около 900 млн тут (64%) приходится на внутреннее потребление. Большая часть вырабатываемой энергии (около 45%) потребляется в структурах топливно-энергетического комплекса (ТЭК). На втором месте стоят промышленность и строительство (около 25%). На долю ЖКХ приходится порядка 20%, на сельское хозяйство и транспорт – чуть более 10% потребляемой энергии.

Условное топливо — принятая при технико-экономических расчетах единица, служащая для сопоставления тепловой ценности различных видов органического топлива. Теплота сгорания 1 кг твердого условного топлива (или 1 м3 газообразного) составляет 29,3 МДж (7000 ккал).

 

Из потребляемой в быту энергии - 70% – идет на отопление помещений, 15% энергии расходуется на приготовление пищи, 10% энергии потребляет бытовая техника и 5% энергии расходуется на освещение. При этом современная российская экономика энергорасточительна, что ощутимо снижает ее конкурентоспособность. При сжигании 1 кг нефтяного эквивалента в нашей стране производится товаров и услуг на сумму 1,9 доллара, тогда как среднемировой показатель составляет 4,7 доллара. (Доклад Всемирного банка от 9 мая 2006 г. (Little Green Data Book 2006, http://web.worldbank.org/servlets/ECR?contentMDK=20906191&sitePK=407255))

 

ВОЗМОЖНОСТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

В России один из самых больших в мире технический потенциал повышения энергетической эффективности – более 40% от уровня потребления энергии в стране: в абсолютных объемах – это 403 млн т.у.т. Использование этого резерва возможно только за счет комплексной политики.

Согласно докладу компании McKinsey "Энергоэффективная Россия" самые привлекательные с экономической точки зрения меры по повышению энергоэффективности сосредоточены в трех секторах: 1) недвижимость и строительство, 2) топливно-энергетический комплекс, 3) промышленность и транспорт. Ниже перечислены основные способы повышения энергоэффективностив каждом секторе. 

Недвижимость и строительство.

Потенциал годовой экономии на 2030 г. составляет приблизительно 180 млн т.у.т. (13% совокупного объема энергопотребления). Экономически привлекательной мерой с низкими первоначальными инвестициями и относительно быстрой окупаемостью является применение энергосберегающих ламп. Однако это позволит реализоватьтолько 2% общего потенциала энергосбережения в России. Другая важная мера –установка термостатов и счетчиков тепла. Исследования показали, что наличие термостатов, регулирующих потребление тепла, и установка теплосчетчиков в жилых домах, в результате чего жильцы будут оплачивать только фактически потребляемый объем тепла, позволят сократить сумму счета за отопление на 20%. Базовые меры по утеплению (например герметизация плинтусов и других областей утечки воздуха, уплотнение окон и дверей ленточным утеплителем, теплоизоляция чердачных помещений и пустот в стенах) позволят сократить потребление тепла еще на 20%. Таким образом, экономия после установки термостатов и счетчиков,а также утепления помещения может составить 600 руб. на семью в месяц. 

Топливно-энергетический комплекс.

В нефтегазовом секторе и энергетике потенциал годовой экономии энергии в 2030 г. составляет 80 млн т у. т. (6% совокупного объема). К основным мерам относятся повышение качества ремонтных работ, сокращение утечек газа и равномерная подача газа в трубопроводах, уменьшение потребления энергии на собственные нужды на электростанциях и снижение потерь в теплосетях.

Промышленность и транспорт.

Реализация рентабельных мер, помимо тех, которые произойдут как плановая замена оборудования, позволит сэкономить за 2030 г. около 50 млн т у. т. (4% совокупного объема энергопотребления). Энергосбережение в промышленном секторе не означает дополнительных затрат. Напротив, во многих случаях российские компании могли бы стать более конкурентоспособными благодаря повышению своей энергоэффективности. В частности, предприятия черной металлургии могут сократить энергопотребление на 6% за счет использования газа, который выделяется при производстве стали в кислородно-конвертерных печах, для производства тепла и электроэнергии.

БАРЬЕРЫ

Барьеры, сдерживающие развитие энергосбережения и энергоэффективности в стране, можно разделить на четыре основные группы:

• необходимость значительных объемов начальных инвестиций,
• недостаток информации,
• отсутствие стимулов,
• слабая организация и координация действий.

Прежде был еще пятый барьер – недостаток технологий. Но на сегодня такого ограничения больше не существует. Рынок предлагает широкий выбор энергоэффективного оборудования, материалов, а также консультационных услуг по вопросам энергосбережения и энергоэффективности.

 

Недостаток мотивации определяется бюджетными ограничениями, изъятием получаемой экономии и сравнительно невысокими тарифами.

Возможность переложить рост затрат на потребителя, перекрестное субсидирование, отсутствие средств регулирования потребления - все это снижает мотивацию к энергосбережению и энергоэффективности. Экономические механизмы выстроены так, что получатель экономии энергии не определен и не оформлен институционально. Сегодня трудно получить ясный ответ на вопрос: кому лично выгодна экономия энергии? Главными проблемами являются ее изъятие в бюджетном и тарифном процессах. В таких условиях повышение цен на энергоносители мотивирует не к повышению эффективности использования, а к обоснованию дальнейшего роста тарифов, или дополнительным запросам на бюджетное финансирование.

Недостаток информации. Информационное и мотивационное обеспечение подготовки и реализации решений по энергосбережению и энергоэффективности развито слабо. Стереотипы поведения («делай, как все»), то есть практически не делай ничего для экономии энергии, так широко распространены именно потому, что они избавляют как от поиска информации, так и от принятия самостоятельных решений.

Недостаток опыта финансирования проектов в сфере энергоэффективности со стороны инвестиционных банков. Требования к выделению финансовых средств на реализацию проектов по повышению энергоэффективности и снижению издержек, как правило, существенно более жесткие, чем к проектам, связанным с новым строительством. Больше всего это касается тех предприятий, которые находится в тяжелом финансовом положении и в силу этого не располагают собственными средствами для решения проблем энергосбережения и энергоэффективности. Для них непреодолим тест на финансовую устойчивость и, следовательно, невозможно получение кредитных ресурсов на развитие.

Недостаток организации и координации имеет место на всех уровнях принятия решений. Проблема повышения энергетической эффективности не воспринимается как средство решения широкого комплекса экономических и экологических проблем. Реализация ключевого приоритета «Энергетической стратегии России до 2020 года» - увеличения энергоэффективности экономики не обеспечена в полной мере организационными и финансовыми ресурсами. Наблюдается отсутствие согласованности различных областей законодательства: градостроительное планирование не связано с развитием энергосистем; законодательство о госзакупках не содержит требований по энергоэффективности и т.д.

Важно организовать четкое взаимодействие с бизнес-сообществом, а также задействовать человеческий фактор, обеспечив информационную и образовательную поддержку мероприятий по энергосбережению и повышению энергоэффективности использования топливно-энергетических ресурсов на международном, федеральном, региональном и муниципальном уровнях.

Импульс в реализации государственной политики энергосбережения и энергоэффективности был дан Указом Президента Российской Федерации от 4 июня 2008г. «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики» и соответствующими поручения ми Президента и Правительства Российской Федерации. В соответствии с этим Указом Президента РФ, решениями расширенного заседания президиума Государственного совета Российской Федерации 2 июля 2009 г. и поручениями Правительства Российской Федерации, в стране активизировалась работа по реализации государственной политики энергосбережения и повышения энергетической эффективности.

Сегодня в России практически сформирована нормативная правовая база в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности, начался этап практической реализации намеченного курса.

Реализованные задачи:

• завершение формирования нормативно-правовой базы энергосбережения: 

1. Разработан и принят Федеральный закон от 23.11.2009 № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации»

2. Разработан и в июле 2009 г. введен в действие Федеральный закон «О внесении изменений и дополнений в Федеральный закон «О техническом регулировании», в соответствии с которым показатели энергоэффективности предъявляются в качестве обязательных требований к объектам технического регулирования.

3. В целях реализации Федерального закона от 23.11.2009 № 261-ФЗ, с участием Минэнерго России разработаны и приняты постановления Правительства РФ:

№ 67 от 20.02.2010 г. «О внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации по вопросам определения полномочий федеральных органов исполнительной власти в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности»;

№ 1220 от 31.12.2009 «Об определении применяемых при установлении долгосрочных тарифов показателей надежности и качества поставляемых товаров и оказываемых услуг»;

№ 1221 от 31.12.2009 « Об утверждении Правил установления требований энергетической эффективности товаров, работ, услуг, размещение заказов на которые осуществляется для государственных и муниципальных нужд»;

№ 1225 от 31.12.2009 «О требованиях к региональным и муниципальным программам в области энергосбережения и повышения энергоэффективности»;

• Формирование организационных структур повышения энергоэффективности: 

4. Создано Российско-Германское энергетическое агентство (RUDEA), призванное способствовать использованию потенциала энергосбережения в России, прежде всего на основе внедрения рациональных и экологически чистых способов выработки, преобразования и использования энергии, реализации типовых пилотных проектов в области эффективного использования энергии.

5. Создано ФГУ «Российское энергетическое агентство» на базе ФГУ «Российское объединение информационных ресурсов научно-технического развития» с целью разработки и организации выполнения комплекса мер по стимулированию энергосбережения и повышению энергетической эффективности в бюджетной сфере, энергетике, промышленности и жилищно-коммунальном хозяйстве, создания государственной информационной системы в области энергосбережения и повышения энергоэффективности.

6. Минэнерго России заключило 5 соглашений о сотрудничестве в сфере энергоэффективности, в том числе с Республикой Татарстан, Нижегородской областью, Свердловской областью, Ханты-Мансийским автономным округом – Югрой, Владимирской областью.

7. Образованы и работают по утвержденным планам двусторонние рабочие группы из представителей Минэнерго России и Минэкономразвития России, Минобрнауки России, Минобороны России по вопросам энергосбережения и повышения энергетической эффективности.

8. Разработан и представлен в Правительство Российской Федерации проект Государственной программы энергосбережения и повышения энергетической эффективности на период до 2020 года, в соответствии с поручением Президента Российской Федерации от 15 июля 2009 г. № Пр-1802ГС по итогам расширенного заседания президиума Государственного совета Российской Федерации 2 июля 2009 г. и распоряжений Правительства Российской Федерации от 17 ноября 2008 г. № 1663-р и от 25декабря 2008 г. № 1996-р.

Основная цель Программы - рациональное использование топливно-энергетических ресурсов за счет реализации энергосберегающих мероприятий, повышения энергетической эффективности в секторах экономики и субъектах Российской Федерации и снижения энергоемкости ВВП по сравнению с 2007 годом.

Для выполнения заданного Президентом Российской Федерации целевого значения снижения энергоемкости ВВП на 40%, Программа составлена из необходимости достижения целевого показателя снижения энергоемкости ВВП за счет организационно-технических мероприятий на 13,5% к 2020 году, что в сумме с эффектом от структурных преобразований составит необходимые 40% .

Основной задачей программы является обеспечение устойчивого процесса повышения эффективности энергопотребления в секторах российской экономики, в том числе за счет:

• запуска механизмов стимулирования энергосбережения и повышения энергетической эффективности в различных сферах экономики Российской Федерации;
• реализации типовых энергосберегающих проектов, активизирующих деятельность хозяйствующих субъектов и населения по реализации потенциала энергосбережения;
• сокращение неэффективного потребления энергии на внутреннем рынке и за этот счет - сохранение и расширение потенциала экспорта энергоресурсов, увеличение доходной части бюджета, а также снижение объемов выбросов парниковых газов.

Перспективные направления на 2010 год

1. Осуществление функций по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности по вопросам проведения энергетических обследований, информационного обеспечения мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности, учета используемых энергетических ресурсов.

2. Формирование и обеспечение функционирования государственной информационной системы в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности.

3. Ведение государственного реестра и контроль деятельности саморегулируемых организаций в области энергетического обследования.

4. Создание региональных обучающих центров энергетической эффективности.

5. Организация отраслевых обучающих центров энергетической эффективности.

6. Формирование органов управления Государственной программы энергосбережения и повышения энергетической эффективности на период до 2020 года.

7. Утверждение нормативов удельного расхода топлива, создания запасов топлива и нормативов технологических потерь электрической и тепловой энергии при их передаче в том числе с учетом объёмов фактических потерь, выявленных при установке приборов учета.

8. Реализация проекта «Инновационная энергетика», утвержденного Протоколом заседания Комиссии при Президенте Российской Федерации по модернизации и технологическому развитию экономики России, по направлениям:

• использование биомассы (низкокачественная древесина, древесные отходы, торф и др.) для локального обеспечения потребителей электрической и тепловой энергией;
• использование технологий водородной энергетики для создания источников гарантированного электроснабжения на базе возобновляемых источников энергии – энергии ветра;
• использование технологий, связанных с эффектом сверхпроводимости, для повышения надежности энергоснабжения потребителей;
• использование технологий Smart Grid (интеллектуальные сети) для оптимизации работы локальных электроэнергетических систем.

9. Содействие органам государственной власти субъектов Российской Федерации и органам местного самоуправления в реализации требований Федерального закона от 23.11.2009 № 261.

Федеральный закон “Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности” – базовый документ, определяющий государственную политику в области энергосбережения. Закон направлен на решение вопросов энергосбережения и повышения энергоэффективности в области ЖКХ.

Закон является рамочным и для практического применения многих его положений требуется принятие целого ряда подзаконных актов. Срок принятия некоторых из них (до 1 мая 2010 года) установлен в самом Законе.

Для организации эффективной работы ЖКХ предусмотрено введение энергетических паспортов, определен комплекс мер, обеспечивающих для потребителей право и возможность экономить ресурсы, сделав выбор в пользу энергоэффективных товаров и услуг. В качестве первого шага вводится запрет на производство, импортирование и продажу ламп накаливания мощностью 100 Вт и более, с 2013 г. – ламп 75 В т и более, с 2014 г. – 25 Вт и более.

Второй блок закона объединяет набор инструментов, стимулирующих энергосбережение в госсекторе, в том числе обязанность бюджетных организаций снижать объемы потребления энергоресурсов не менее чем на 3% ежегодно в течение 5 лет, и за бюджетной организацией сохраняются средства, сэкономленные благодаря проведению мероприятий по энергосбережению и энергоэффективности, а также возможность их перераспределения, в том числе и в фонд оплаты труда.

Законом также установлена обязанность разработки программ по энергосбережению и повышению энергоэффективности для государственных компаний, бюджетных организаций и учреждений, а также для регионов и муниципалитетов, причем это увязано с бюджетным процессом.

Следующий важный аспект – отношение между государством и бизнесом. Для стимулирования перехода бизнеса на энергоэффективную политику установлены экономические рычаги, в том числе предоставление налоговых льгот, а также возмещение процентов по кредитам на реализацию проектов в области энергосбережения и повышения энергоэффективности.

Большая роль в повышении энергоэффективности отводится субъектам Российской Федерации, которые уже сегодня наделены соответствующими полномочиями. В каждом регионе, в каждом муниципальном образовании должна быть своя программа энергосбережения с четкими, понятными целевыми показателями и системой оценки.

Наиболее активно продвигается программа модернизации ЖКХ. В рамках проектов под руководством Минэкономразвития России развивается модель 6 разделов:

«Считай, экономь и плати»:

Цель - отработать механизмы  установки учета и регулирования приборов в домах, квартирах; налаживание системы стимулирования бережливого потребления энергоресурсов.

• Проведение информационной компании среди населения о прямой экономической выгоде учета и сбережения энергетических ресурсов (социальная реклама в печатных СМИ, по радио и телевизору);
• Повсеместная установка приборов учета используемых электроэнергии и других ресурсов (воды, природного газа, тепловой энергии или их передачу);
• Тарифы со скидками для тех, кто платит по приборам учёта;
• Двойной тариф (день и ночь);
• Реализация требования об обязательном включении информации о классе энергетической эффективности товаров и иной информации об их энергетической эффективности в техническую документацию, маркировку, этикетку. Запрет на оборот энергорасточительных товаров;
• Внедрение практики энергосервисного договора по всем энергоресурсам;

Энергосервисный договор (контракт) - договор (контракт), предметом которого является осуществление исполнителем действий, направленных на энергосбережение и повышение энергетической эффективности использования энергетических ресурсов заказчиком.

• Принять технические регламенты энергоэффективности типовых и широко используемых объектов (бытовым энергопотребляющим устройствам, компьютерной и оргтехнике, осветительным устройствам, зданиям, строениям, сооружениям).

 

«Новый свет»:

• Внедрение практики энергосервисного договора для освещения;
• Развитие производства и масштабное применение энергоэффективных (галогенных, люминесцентных и светодиодных) ламп, стимулирующие бизнес меры;
• Применение энергосберегающих ламп; организация их производства и утилизации;
• Применение инновационного оборудования: датчиков движения, датчиков определения затемнения и автоматики включения осветительных приборов;
• Оптимизация использования дневного освещения в зданиях;
• Инновационные пассивные проводники дневного света (световоды);
• Контроль за функционированием сети, за сбоями в работе и потерями передачи электроэнергии, что достигается за счет постоянного мониторинга здания компьютерной системой.

 

«Энергоэффективный квартал» (реализация в нескольких городах тиражируемых программ повышения энергоэффективности):

Реализация в рамках пилотных кварталов означенных ниже комплексных мероприятий по повышению энергоэффективности, могут и должны быть применены в практике городского градостроительства по всей России. Цель их - отточить механизмы энергосбережения и повышения качества услуг для граждан, для семей, проживающих в этом квартале.

• Комплекс мероприятий по минимизации потерь тепла и электроэнергии в зданиях: теплоизоляция фасадов и стен помещений, замена кровли, утепление швов, установка пластиковых окон, радиаторов нового поколения с регулятором отдачи тепла, доводчиков на входные двери в подъездах, замена ламп в подъездах на энергосберегающие с датчиками света, шума, движения;
• Внедрение практики определения класса энергетической эффективности здания: нормы и слежение за соответствие им, штрафы;
• Регулярный обязательный энергетический аудит бюджетных зданий (а, соответственно, и поднятие обучающей этому системы), ежегодная отчетность о расходах энергоресурсов;
• Финансовые механизмы, стимулирующие применение мер по повышению энергоэффективности:

1) возмещение части затрат на уплату процентов по кредитам для проектов по энергоэффективности; 2) амортизационные льготы для энергоэффективного оборудования; 3) инвестиционные налоговые кредиты организациям; 4) муниципальная поддержка по субсидированию 100-процентной ставки по кредиту; 5) грантовая поддержка из городского бюджета на установку в жилых домах приборов учета.

• Компенсация затрат организациям, осуществившим мероприятия по повышению энергоэффективности объектов своего контроля;
• Разработка новых регламентов и нормативов по ряду направлений, ориентация на зарубежные стандарты энергоэффективного и экологического строительства;
• Эффективные системы отопления, вентиляции и кондиционирования в зависимости от состояния внешней и внутренней среды (её температуры и влажности), компьютерные контроль и  управление этими системами;
• Проектные решения пассивного энергосбережения (ориентация здания на юг, дневной свет, стеклянные перегородки);
• Применение математического моделирования при проектировании здания (расчет потоков тепла, воздуха и света);
• Развитие альтернативных видов транспорта (продуманный при проектировании доступ к общественному транспорту, велосипеды общего пользования, создание возможности  использования энергоэффективных автомобилей с низким уровнем выбросов вредных веществ, строительство зон для парковки);
• Развитие электроэнергетики на муниципальном уровне. Реализация на городских ТЭЦ подхода когенерации – горячий пар после вращения турбины для выработки электроэнергии, применяется для нужд теплоснабжения, нагревая воду. В результате получим более эффективное использование топлива – угля, газа;
• Применение технологий, позволяющих снизить потери энергоресурсов в передающих сетях. В частности, необходима замена трубопроводов горячей воды на новые, с современными типами изоляции и имеющими длительный срок службы;
• Применение подхода «Умная сеть» (Smart Grid).

 

«Малая комплексная энергетика» (внедрение оборудования для локальной энергетики):

• Повышение затрат на Научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в предметной области, финансовая поддержка на государственном и муниципальном уровне;
• Совершенствование государственной промышленной политики по поддержке отечественных производителей в сфере инновационных технологий (технические регламенты, снижение налогов, процентов кредитовых ставок, выследить и устранить административные барьеры);
• Повышение затрат на Научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в предметной области, финансовая поддержка на государственном и муниципальном уровне;
• Государственная поддержка инвестиционной деятельности в области инновационных технологий энергосбережения и повышения энергетической эффективности (может осуществляться, например, в виде возмещения части затрат на уплату процентов по кредитам, займам, полученным в российских кредитных организациях на осуществление инвестиционной деятельности, реализацию инвестиционных проектов в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности);
• Изучение технологий и подходов, применяемых в других странах, их адаптация и применение.

 

«Энергоэффективный социальный сектор» (тиражируемые программы повышения энергоэффективности и энергосбережения школ, поликлиник и больниц):

Этот раздел концепции учитывает специфику применения подхода энергоэффективности в секторе государственного и муниципального строительства, прежде всего в поликлиниках, школах и больницах.

Чем современнее технологии, тем выше уровень жизни, и тем, в конечном счёте, надёжнее социальные гарантии. /Дмитрий Медведев/

Разработка комплексной Программы энергосбережения и повышения энергоэффективности социальной сферы на примере муниципальных школ и больниц, обеспечивающей:

1. Снижение затрат на оплату энергоресурсов, энерго- и теплообеспечения школ и больниц (существующих и проектируемых) на основе применения современных технологий в сфере энергосбережения и, как следствие, уменьшение энергопотребления на квадратный метр общей площади объектов социальной сферы.

2. Повышение качества и надёжности теплоснабжения и освещения помещений школ и больниц, создание более комфортных условий для пациентов больниц, учеников школ, сотрудников. Уменьшение административной нагрузки главврачей больниц и директоров школ, связанных с обеспечением энерго- и теплоснабжения.

3. Повышение надежности функционирования и развития инженерных систем городской застройки; снижение нагрузки на коммунальную инфраструктуру за счет экономии тепло- и электроэнергии школами и больницами; снижение затрат бюджета и инвесторов на новую коммунальную инфраструктуру при реализации проектов комплексного строительства жилых районов благодаря использованию энергосберегающих технологий в новых больницах и школах.

4. Формирование свода нормативов по энергосбережению для проектов строительства новых объектов социальной сферы.

5. Возможность проверки и демонстрации эффективности новых технологий энергосбережения для их последующей стандартизации и распространения в других секторах (в том числе в жилищном и коммерческом).

 

«Инновационная энергетика» в части ВИЭ (Расширение использования возобновляемых источников энергии):

• Изыскание возможностей применения нетрадиционной (альтернативной) энергетики:

1. Ветрогенераторы: наземные, встроенные в здания, дрейфующие в воздухе и в море;
2. Солнечная энергетика: фотоэлектрические панели, коллекторы;
3. Геотермальная энергетика:  когенерационные станции, тепловые насосы;
4. Гидроэнергетика: классические и малые ГЭС, вихревые гравитационные ГЭС, приливные и волновые станции;
5. Биотопливная энергетика.

• Модернизация отечественных газотурбинных и смежных технологий когенерации.

Из самых общих соображений понятно, что энергоэффективность можно достаточно автономно рассматривать:

• При генерации ресурсов;
• При транспорте ресурсов и их распределении;
• При потреблении ресурсов.

 

Генерация ресурсов

Транспорт ресурсов

Потребление ресурсов

Энергоэффективность при генерации ресурсов Э1 = е1/Е0

Энергоэффективность при передаче ресурсов Э2 = е2/е1

Энергоэффективность при потреблении ресурсов Э3 = ?

 

ФЗ №261 даёт определение: Энергетическая эффективность – характеристики, отражающие отношение полезного эффекта от использования энергетических ресурсов к затратам энергетических ресурсов, произведённым в целях получения такого эффекта, применительно к продукции, технологическому процессу, юридическому лицу, индивидуальному предпринимателю.

Совершенно очевидно, что ФЗ №261 трактует энергоэффективность, как величину удельных затрат, что справедливо, например, при выработке электроэнергии. Относя электрическую выработку в кВт к химическому потенциалу израсходованного природного газа, тоже в кВт, получаем 0,27, 0,35 или 0,55. Опытный глаз видит, что в первом случае, скорее всего, работает газовая турбина, во втором реализуется паросиловой цикл, в третьем парогазовый. Предпринимая специальные меры, т.е. повышая энергоэффективность возможно с 0,27 поднять выработку электроэнергии до 0,33.

Однако метод удельных характеристик становится бессмысленным, когда в анализе 2 и более параметров. А в простейшем случае – жилой дом квартальной застройки, мы имеем минимум три целевых показателя:

• Расход природного газа (на приготовление пищи и возможно ГВС);
• Расход электроэнергии на освещение и бытовые приборы;
• Расход тепла на отопление, подогрев вентиляционного воздуха (возможно ГВС).

Если чуть выйти за границы простейшего жилого дома, то сразу появляются расходы теплоты на подогрев пандуса подземного паркинга; затраты тепла на воздушно-тепловые завесы; возможно затраты тепла на антиобледенительные системы и другие.

Если, опираясь на ФЗ№261, статью 5, п.2 ввести в рассмотрение водопотребление и канализационный сброс, то станет абсолютно ясно, что метод анализа удельных характеристик для задач строительства малоэффективны.

Нет общих ответов на вопросы:

• Сколько электроэнергии должно потреблять многофункциональное здание?
• Сколько тепла должно потреблять жилое здание?
• Сколько холода должен потреблять бизнес-центр?

На эти и другие подобные вопросы общих ответов нет, но есть точки резервов в энергоэффективности Э3.

Жилые здания квартальной застройки обладают следующими точками резервов в энергоэффективности:

1. Системы теплоизоляции ограждений воздуха
2. Системы подогрева вентиляционного воздуха
3. Системы подогрева воды на нужды горячего водоснабжения
4. Системы распределения тепла: индивидуальные и центральные тепловые пункты
5. Системы освещения в зданиях
6. Системы водоснабжения и их водоэффективность
7. Системы локальной автоматизации

Если рассматривать практическую реализацию в трёх вариантах исполнения, то число неповторяющихся комбинаций решений по повышению энергоэффективности зданий жилой застройки будет N=37=2187 комбинаций. Какая из них будет наилучшей?

Для современного многофункционального комплекса точек резерва энергоэффективности ещё больше:

Поз.	Точки резервов
1	Системы теплоизоляции ограждений зданий
2	Системы подогрева вентиляционного воздуха
3	Системы подогрева воды на нужды горячего водоснабжения
4	Подогрев воздуха в тепловых завесах
5	Системы кондиционирования воздуха (охлаждение, увлажнение, осушение)
6	Системы выработки холода для кондиционирования воздуха
7	Системы распределения воздуха в вентилируемых объектах
8	Системы распределения тепла: индивидуальные и центральные тепловые пункты
9	Системы транспорта сред (вентиляторы и насосы)
10	Системы освещения зданий и в зданиях
11	Системы водоснабжения и их водоэффективность
12	Системы управления дождевой и серой водой
13	Системы полива территорий
14	Автономная генерация электроэнергии с использованием ветра
15	Автономная генерация электроэнергии с использованием солнечной радиации
16	Автономная генерация тепла с использованием солнечной радиации
17	Автономная генерация тепла с использованием биотоплива
18	Системы локальной автоматизации
19	Система центрального управления зданием (BMS)

N=319=1,162 миллиарда комбинаций. Какая из них наилучшая?

 

Сложность определения энергоэффективности не исчерпывается многопараметричностью. В энергоэффективность косвенно входят климатические особенности территорий, величины тарифов на ресурсы, которые, как известно, неодинаковы на территориях, а также уровень развития техники и технологии в стране и регионах.

Из сказанного выше можно заключить, что энергоэффективность - это неабсолютное многосложное понятие, включающее в себя инженерно-экономические компоненты и хорошую профессиональную практику.

Методические основы повышения энергоэффективности объектов строительства

В дополнение, опишем вкратце метод оценки энергоэффективности мероприятий по улучшению качества зданий.

1. Разработка классификационной системы признаков для сокращения размерности задачи с оформлением условно однородных параметров в группы и подгруппы.
2. Разработка математических моделей потоков энергий и воды в здании

2.1.        В здании, все элементы и системы которого спроектированы в соответствии с действующей нормативно-правовой базой, P1, Q1, Gw1

2.2.        В здании по п.2.1, в котором реализованы все (из числа возможных) концептуальные рекомендации по повышению энергетической эффективности, P2, Q2, Gw2.

3. Энергетические обследования здания, по характеристикам, вклад которых в интегральную энергоэффективность более 5%. 

Написано по материалам С.И. Бурцева

Министерство Энергетики http://minenergo.gov.ru/activity/energoeffektivnost/

«Энергетические концепции», г. Тула http://energyeffect.net

Портал ЭнергоСовет.ru - Энергосбережение и Энергоэффективность для жителей, работников ЖКХ и энергетики, муниципальных образований, а также промышленных потребителей. Представлены энергосберегающие технологии и опыт их применения, а так же документы и статьи по энергосбережению. http://www.energosovet.ru/

Международная ассоциация производителей оборудования и материалов для альтернативных источников энергии «Реэнергетика» http://www.inreen.org/

«Нулевой дом» от AEnergy http://null-dom.ru/

http://portal-energo.ru/news/

НП «Национальное агентство по энергосбережению и возобновляемым источникам энергии» http://naevi.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Энергия стала критическим экономическим фактором и главнейшим приоритетом для управляющих. Нерациональные методы потребления энергии и растущие потребности серьезно влияют и долговременно воздействуют на всё - от бюджета домохозяев до международных отношений. Строительство находится на передовой линии действия этого фактора, и комплексное проектирование зданий, кварталов и микрорайонов может существенно повысить энергетическую эффективность и пользу от экологически чистого потребления возобновляемой энергии. Исследованиями неоднократно продемонстрировано, что толковый строительный дизайн и землепользование предоставляют одну из самых результативных возможностей сохранения денег с одновременным сокращением выбросов парниковых газов.

Согласно подходу Зеленого строительства предложения касательно энергии могут быть разделены на 4 взаимосвязанных раздела:

• потребление энергии,
• энергетическая эффективность,
• возобновляемая энергия и
• текущая производительность.

Комплексное проектирование процессов может свести эти элементы воедино для определения синергетической стратегии. Анализ полного жизненного цикла здания - это главная практика Зеленого строительства, потому она предоставляет общую схему для понимания компромиссов между начальными инвестициями и долгосрочными эксплуатационными затратами на HVAC[1] и другие энергозависимые системы. LEED поощряет использование проектной командой имитационной модели для количественного анализа компромиссов и определения ценоэффективных энергосберегающих стратегий. Подход Зеленого строительства  позволяет за время эксплуатации здания сэкономить деньги, сберечь энергию, сократить выбросы парниковых газов и другие воздействия на окружающую среду.

 

ОЦЕНКА И ИЗМЕРЕНИЕ

• Энергия или выбросы парниковых газов на душу населения. Общее на дом (квартал, микрорайон) количество выбросов или затрачиваемой энергии делится на количество обитателей.
• Интенсивность использования энергии. Потребление энергии делится на число квадратных футов здания - часто этот параметр выражается британской тепловой единицей (Btus) на квадратный фут или через киловатт-часы энергомощности на квадратный фут за год (кВт-ч/кв.ф./год).
• Интенсивность силы света. Световая сила установленных источников света, приходящаяся на единицу площади.
• Измерение потребления энергии. Обычно измерение потребления энергии связано с такими характеристиками здания как киловатт-часы электромощности, в термах [2] природного газа и галлонах жидкого топлива.
• Производительность относительно эталона. Сравнение производительности систем зданий со стандартными значениями, определенными, например, в ENERGY STAR Portfolio Manager[3].
• Производительность относительно принятых нормативов.  Сравнение производительности систем зданий с базовыми значениями, которые определяют минимальные требования нормативов энергетических систем, таких как ASHRAE Standard 90 или калифорнийский Title 24.

 

[1] Климат-контроль, также HVAC (акроним от англ. Heating, Ventilation, & Air Conditioning — Теплоснабжение, Вентиляция и Кондиционирование воздуха)

[2] Терм (символ THM) – единица тепла, не входит в СИ, в теплоэнергетике равна 100 000 британских тепловых единиц (BTU). Это примерно эквивалентно энергии горения 100 кубических футов (часто упоминается как одна СРС ) от природного газа .

[3] http://www.energystar.gov/index.cfm?c=evaluate_performance.bus_portfoliomanager

 

ПОТРЕБНОСТИ В ЭНЕРГИИ

Сохранение энергии начинается с сокращения потребности в ней. Зеленые здания и сообщества могут сократить потребности за счет накопления естественной (побочной) энергии, такой как солнечный свет, ветер, геотермальное тепло, и посредством комплексного проектирования процессов. К примеру:

• Дороги, инфраструктура и деление территории на участки могут быть спроектированы таким образом, что здания получат меньше солнца летом и больше зимой (актуально для жаркого климата).
• Прилежащие здания могут быть спроектированы таким образом, чтобы затенять и ограждать друг друга.
• В строительном проектировании могут быть применены пассивные стратегии, такие как накопление тепла (холода) и дневное освещение, что позволяет сократить потребности в искусственном освещении, обогреве и охлаждении.
• Проектная команда может применять технологии и процессы, которые способствуют пониманию, а потому сокращению арендаторами их личных и общих энергетических потребностей.

Взятые вместе, стратегии сокращения потребностей закладывают основание для повышения энергоэффективности строительных разработок и продуктивного использования возобновляемой энергии.

Стратегии по сокращению потребностей в энергии включают следующие:

Постановка целей проектирования и создания энергетических систем. Постановка целей и определение показателей производительности на начальном этапе проекта, с периодической проверкой качества исполнения.

Уместность размеров здания. Сооружение, которое занимает площадь, большую, чем необходимо для исполнения его функций, производит дополнительные затраты и предъявляет нецелесообразные энергетические требования.

Использование естественной энергии. Ориентация сооружения для способствования естественной вентиляции, солнечной энергетике и дневному освещению.

Изоляция. Проектирование оболочки здания (облицовки и материала стен) для эффективной изоляции, препятствующей тепло- и хладо- потерям.

Контроль потребления. Наблюдение за использованием энергии и наглядное предоставление собранной информации (системы обратной связи) мотивируют обитателей к сокращению потребления энергии.

 

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ

Усилия, направленные на сокращение потребностей в энергии, закладывают основание для достижения энергетической эффективности. Это означает достижение более продуктивной работы единиц энергии – часто описывается как измеренная энергетическая эффективность. Общеизвестные системы измерений для зданий и кварталов  включают в качестве параметра количества энергии на единицу площади и на душу населения.

Здания должны обеспечивать эффективное кондиционирование пространства, нагрев воды, освещение, охлаждение, транспортирование (лифты, эскалаторы), и безопасность (смотри рисунок- График использования энергии в стандартном офисном здании, источник: U.S. EPA Green Building Working Group). В Зеленом строительстве придается особое значение применению комплексного подхода к энергетической эффективности на всех уровнях (полного) проектирования.

К примеру, проектная команда по разработке Зеленого здания может изыскать возможность усовершенствовать оболочку здания (окна, стены, крыши) таким образом, чтобы принятые меры привели к сокращению или даже исключению требований к системам HVAC. Этот тип комплексного проектирования способствует сокращению как начальных вложений, так и долгосрочных эксплуатационных затрат.

Стратегии по достижению энергетической эффективности включают следующее:

Определение возможностей пассивного проектирования. Использование естественных ресурсов солнца и ветра для нагрева, охлаждения и освещения здания без затрат дополнительной энергии. Надлежащая ориентация здания, выбор материалов и расположение окон позволит зданию быть теплый зимой, оставаться прохладным летом, и быть освещенным дневным светом.

Работа над оболочкой здания. Использование изоляции стен и крыши, соответствующей местным климатическим условиям, и установка высокопроизводительной остекловки для уменьшения нежелательного нагрева или потерь тепла.

Установка высокопроизводительных технических систем. Применение метода анализа полного цикла здания для достижения компромисса между капитальными и эксплуатационными затратами. Вычисление необходимых инвестиций в энергоэффективные технологии.

Выбор высокоэффективных устройств. За счет компьютеров, мониторов, принтеров и микроволновых печей, которые соответствуют или превосходят требования ENERGY STAR, будут сокращены требования применяемых приборов.

Создание высокоэффективной инфраструктуры. Эффективное уличное освещение и светофоры на светодиодах сократят энергетические потребности.

Достижение эффективности за счет масштаба мер. Проектирование поквартального обогрева и охлаждения, в котором несколько зданий включены в единый цикл.

Использование хранилищ тепловой энергии. Генерирование льда ночью, который может быть использован для охлаждения в течение дня. Использование энергии, накопленной во внепиковое время, дешевле и зачастую чище, потому что некоторые энергокомпании запускают свои старые, загрязняющие атмосферу генераторы только для обеспечения потребностей пиковой нагрузки.

Использование имитационной энергетической модели. Компьютерное моделирование может определить и распределить по приоритетам возможности энергоэффективности.

 

ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГИЯ 

Сокращение потребностей и наращивание производительности зачастую делает выгодным обеспечение большинства или всех нужд здания в энергии за счет возобновляемых источников. Под возобновляемой энергией обычно понимается солнечная, ветровая, волновая сила, биомассная и геотермальная силы, а также некоторые формы водной силы. Использование этих источников позволяет избежать множества воздействий на окружающую среду, связанных с производством и потреблением традиционного топлива, такого как уголь, атомная энергия, нефть, природный газ.

LEED проводит различие между производство возобновляемой энергии прямо на участке застройки и закупкой зеленой энергии. Производство энергии на участке обычно задействует системы, которые генерируют чистую электроэнергию, такие как солнечные панели (PV), переводящие световую энергию в электричество. Возобновляемая энергия вне участка закупается от компаний или производителей, которые имеют сертификат возобновляемой энергетики (RECs). Проект получает вознаграждение за использование зеленой энергии.

 

МОНИТОРИНГ И КОНТРОЛЬ

Стратегии для удовлетворения потребностей в энергии за счет возобновляемой энергии включают следующее:

Генерирование возобновляемой энергии на участке. Установка солнечных батарей, солнечных нагревателей воды, встроенных в здание ветровых генераторов.

Закупка возобновляемой энергии вне участка. Покупка зеленой энергии или сертифицированной возобновляемой энергии для сокращения воздействий на окружающую среду закупаемого электричества и развитие производства возобновляемой энергии.   

Стратегии поддержания энергоэффективности включают следующее:

Придерживаться требований владельцев проекта. Подготовить детальные требования от владельцев проекта на начальной стадии проектирования и руководство, действующее на всем протяжении эксплуатации проекта, для того убежденности в том, что здание функционирует как задумано.

Проводить обучение персонала. Обучение и тренировка управляющих энергетическими системами зданий для поддержания и усовершенствования производительности здания.

Руководство предупреждающей поддержкой. Разработка ясных программ предупреждающих выход систем из строя мероприятий для сохранения здания в оптимальном состоянии.

Создание стимулов для обитателей и владельцев.  Вовлечение обитателей здания в стратегию энергоэффективности. Разъяснение выгоды использования энергоэффективных компьютеров и оборудования, выписка для владельцев показаний счетчиков для стимуляции сохранения энергии, обучение обитателей необходимости отключения компьютеров и выключении света перед выходом из дома, и предоставление им постоянной обратной связи о энергетической производительности.