Содержание
Введение. 2
1. Актуальность энергосбережения в РФ на современном этапе. 3
2. Энергосберегающие технологии. 4
Заключение. 14
Список используемой литературы… 15
Введение
В последнее двадцатилетиеэнергетика обеспечивала рост благосостояния в мире примерно в равных долях засчет увеличения производства энергоресурсов и улучшения их использования и вразвитых странах меры по энергосбережению давала 60-65% экономического роста. Врезультате энергоемкость национального дохода уменьшилась за этот период в мирена 18% и в развитых странах – на 21-27%. Не случайно коренное повышениеэнергетической эффективности экономики (системных мер по энергосбережению) являетсяцентральной задачей Энергетической стратегии России. Энергетическая стратегияпредусматривает интенсивную реализацию организационных и технологических мерэкономии топлива и энергии, т.е. проведения целенаправленной энергосберегающейполитики. Для этого Россия располагает большим потенциалом организационного итехнологического энергосбережения. Реализация освоенных в отечественной имировой практике организационных и технологических мер по экономииэнергоресурсов способна к 2020 году уменьшить их расход в стране на 40-48% илина 360-430 млн. т. у. т. в год. Около трети потенциала энергосбережения имеютотрасли ТЭК, другая треть сосредоточена в остальных отраслях промышленности и встроительстве, свыше четверти – в коммунально-бытовом секторе, 6-7% — натранспорте и 3% — в сельском хозяйстве.
1. Актуальность энергосбережения в РФ насовременном этапе
Энергоресурсосбережение являетсяодной из самых серьезных задач XXI века. От результатов решения этой проблемызависит место нашего общества в ряду развитых в экономическом отношении стран иуровень жизни граждан. Россия не только располагает всеми необходимымиприродными ресурсами и интеллектуальным потенциалом для успешного решения своихэнергетических проблем, но и объективно является ресурсной базой дляевропейских и азиатских государств, экспортируя нефть, нефтепродукты иприродный газ в объемах, стратегически значимых для стран-импортеров. Однакоизбыточность топливно-энергетических ресурсов в нашей стране совершенно недолжна предусматривать энергорасточительность, т.к только энергоэффективноехозяйствование при открытой рыночной экономике является важнейшим факторомконкурентоспособности российских товаров и услуг. Перед обществом поставленаочень амбициозная задача — добиться удвоения валового внутреннего продукта (ВВП)за 10 лет, но решить эту задачу, не изменив радикально отношение кэнергоресурсосбережению, не снизив энергоемкость производства, не удастся.
Энергосбережение должно бытьотнесено к стратегическим задачам государства, являясь одновременно и основнымметодом обеспечения энергетической безопасности, и единственным реальнымспособом сохранения высоких доходов от экспорта углеводородного сырья.
Требуемые для внутреннегоразвития энергоресурсы можно получить не только за счет увеличения добычи сырьяв труднодоступных районах и строительства новых энергообъектов но и, с меньшимизатратами, за счет энергосбережения непосредственно в центрах потребления энергоресурсов- больших и малых поселениях.
Стратегическая цельэнергосбережения одна и следует из его определения — это повышениеэнергоэффективности во всех отраслях, во всех поселениях и в стране в целом. Изадача — определить, какими мерами и насколько можно осуществить это повышение.
Цели энергосбережения совпадаюти с другими целями муниципальных образований, таких как улучшение экологическойситуации, повышение экономичности систем энергоснабжения и др.
Снижение потребления позволяетобеспечивать подключение новых потребителей при минимальных капитальныхзатратах на развитие инфраструктуры и снимает проблемы выделения земельныхучастков под новое строительство объектов генерации, отчуждениесанитарно-защитных зон и т.д., что в целом положительно сказывается наградостроительном развитии.
Решение задач повышенияэнергоэффективности на сегодняшнем этапе, когда существует большой резервмалозатратных мероприятий, также совпадает с большинством стратегических целейгосударства и хозяйствующих субъектов. 2. Энергосберегающие технологии
Одним из действенных способовуменьшить влияние человека на природу является увеличение эффективностииспользования энергии — энергосберегающиетехнологии. В самом деле, современная энергетика, основанная впервую очередь на использовании ископаемых видов топлива (нефть, газ, уголь),оказывает наиболее массивное воздействие на окружающую среду. Начиная от добычи,переработки и транспортировки энергоресурсов и заканчивая их сжиганием дляполучения тепла и электроэнергии — все это весьма пагубно отражается наэкологическом балансе планеты.
Основная роль в увеличенииэффективности использования энергии принадлежит современным энергосберегающим технологиям. Послеэнергетического кризиса 70-х годов XX века именно они стали приоритетными вразвитии экономики Западной Европы, а после начала рыночных реформ — и в нашейстране. При этом их внедрение, помимо очевидных экологических плюсов, несетвполне реальные выгоды — уменьшение расходов, связанных с энергетическимизатратами.
Энергосбережение сейчас становится одним из приоритетовполитики любой компании, работающей в сфере производства или сервиса. И делоздесь даже не столько в экологических требованиях, сколько во вполнепрагматическом экономическом факторе.
По данным специалистов, доляэнергозатрат в себестоимости продукции в России достигает 30-40%, чтозначительно выше, чем, например, в западноевропейских странах. Одной изосновных причин такого положения являются устаревшие энергорасточительные технологии,оборудование и приборы. Очевидно, что снижение таких издержек и применениеэнергосберегающих технологий позволяет повысить конкурентоспособность бизнеса.
В России до 75% всейпотребляемой электроэнергии на производствах используется для приведения вдействие всевозможных электроприводов. Как правило, на большинствеотечественных предприятий установлены электродвигатели с большим запасом помощности в расчете на максимальную производительность оборудования, несмотря нато, что часы пиковой нагрузки составляют всего 15-20% общего времени его работы.В результате электродвигателям с постоянной скоростью вращения требуетсязначительно (до 60%) больше энергии, чем это необходимо.
По данным европейских экспертов,стоимость электроэнергии, потребляемой ежегодно средним двигателем впромышленности, почти в 5 раз превосходит его собственную стоимость. В связи сэтим очевидна необходимость применения энергосберегающих технологий иоптимизации оборудования с использованием электроприводов.
Комплексно подойти к решениюэтой проблемы предлагает, например, японский концерн Omron, специализирующийсяна выпуске продукции для автоматизации технологических и производственныхпроцессов.
В частности, хорошо себязарекомендовали частотно-регулируемые электроприводы со встроенными функциями оптимизации энергопотребления. Сутьзаключается в гибком изменении частоты их вращения в зависимости от реальнойнагрузки, что позволяет сэкономить до 30-50% потребляемой электроэнергии. Приэтом зачастую не требуется замена стандартного электродвигателя, что особенноактуально при модернизации производств.
Режим энергосбережения особенно актуален длямеханизмов, которые часть времени работают с пониженной нагрузкой, — конвейеры,насосы, вентиляторы и т.п. Кроме снижения расхода электроэнергии, экономическийэффект от применения частотно-регулируемых электроприводов достигается путемувеличения ресурса работы электротехнического и механического оборудования, чтостановится дополнительным плюсом.
Такие энергосберегающие электроприводы исредства автоматизации могут быть внедрены на большинстве промышленныхпредприятий и в сфере ЖКХ: от лифтов и вентиляционных установок доавтоматизации предприятий, где нерациональный расход электроэнергии связан сналичием морально и физически устаревшего оборудования. По различнымисточникам, в европейских странах до 80% запускаемых в эксплуатациюэлектроприводов уже являются регулируемыми. В нашей стране пока их доля гораздониже, а необходимость использования энергосберегающих технологий все болееактуальна.
Существуют и другие путирациональнее использовать электроэнергию, причем не только на производстве, нои в быту. Так, уже давно известны «умные» системы освещения, широковнедряемые в странах Западной Европы, США и особенно в Японии. Интерес к ним неудивителен, учитывая, что, в зависимости от назначения помещений, на освещениеможет расходоваться до 60% общего электропотребления жилых и офисных зданий. Порасчетам специалистов российской компании «Светэк», разрабатывающейтакие решения в нашей стране, энергосберегающие системы освещения позволяютснизить затраты на освещение до 8-10 раз!
Энергосберегающий эффект основан на том, что светвключается автоматически, именно когда он нужен. Выключатель имеет оптическийдатчик и микрофон. Днем, при высоком уровне освещенности, освещение отключено. Принаступлении сумерек происходит активация микрофона. Если в радиусе до 5 мвозникает шум (например, шаги или звук открываемой двери), свет автоматическивключается и горит, пока человек находится в помещении.
Разумеется, такие системыосвещения были бы не полными без использованияэнергосберегающих ламп. Их можно разделить на две группы по сферамиспользования: мощные энергосберегающиелампы больших размеров, предназначенные для освещения офисов, торговыхплощадок, кафе, и компактные лампы со стандартными цоколями для использования вквартирах. Экономия электроэнергии с применением таких лампдостигает 80%, не говоря уже о том, что по сравнению с обычными лампами ихвремя жизни во много раз больше.
К числу наиболее«прожорливого» оборудования, используемого в жилых и офисныхпомещениях, относится практически вся климатическая техника, прежде всего,кондиционеры. Разумеется, борьба за энергоэффективность не могла пройти мимоэтой категории бытовых устройств.
Признанными авторитетами вобласти снижения энергоёмкости систем вентиляции и кондиционирования являютсякомпании Hoval (Лихтенштейн) и Dantherm (Дания). В своей продукции применяютновейшие технологии и конструкторские разработки, позволяющие уменьшитьэнергозатраты при сохранении высокой производительности.
Например, отличительнойособенностью агрегатов производства Hoval является использование патентованноговоздухораспределителя, обеспечивающего формирование приточной струи сдальнобойностью от 3,5 до 18 м за счёт автоматически регулируемого положениялопаток, закручивающих воздушный поток. Основным преимуществом такойконструкции является высокая энергетическая эффективность благодаря улучшеннымпоказателям организации воздухообмена, рециркуляции воздуха и рекуперации тепла.
По оценкам специалистов, вРоссии более трети всех энергоресурсов страны расходуется на отопление жилых, офисных и производственных зданий.Поэтому все вышеперечисленные технологии и методыэнергосбережения будут малоэффективны без борьбы с непродуктивнымипотерями тепла.
Какими же путями можно повыситьэнергоэффективность в коммунальной сфере? По мнению специалистов компанииROCKWOOL, мирового лидера в области производства негорючей теплоизоляции,следует выделить три основных направления энергосбережения.
Во-первых, это снижение потерьна этапе выработки и транспортировки тепла — то есть повышение эффективностиработы ТЭС, модернизация ЦТП с заменой неэкономичного оборудования, применениедолговечных теплоизоляционных материалов при прокладке и модернизации тепловыхсетей.
Во-вторых, повышениеэнергоэффективности зданий за счет комплексного применения теплоизоляционныхрешений для наружных ограждающих конструкций (в первую очередь, фасадов икровель). В частности, штукатурные системы утепления фасадов ROCKFACADEпозволяют сократить теплопотери через внешние стены не менее чем в два раза.
И, в-третьих, использование радиаторовотопления с автоматической регуляцией и систем вентиляции с функции рекуперациитепла.
Какими же путями можно повыситьэнергоэффективность в коммунальной сфере? По мнению специалистов компанииROCKWOOL, мирового лидера в области производства негорючей теплоизоляции,следует выделить три основных направления энергосбережения. Во-первых, этоснижение потерь на этапе выработки и транспортировки тепла — то есть повышениеэффективности работы ТЭС, модернизация ЦТП с заменой неэкономичногооборудования, применение долговечных теплоизоляционных материалов при прокладкеи модернизации тепловых сетей. Во-вторых, повышение энергоэффективности зданийза счет комплексного применения теплоизоляционных решений для наружныхограждающих конструкций (в первую очередь, фасадов и кровель). В частности,штукатурные системы утепления фасадов ROCKFACADE позволяют сократитьтеплопотери через внешние стены не менее чем в два раза. И, в-третьих,использование радиаторов отопления с автоматической регуляцией и системвентиляции с функции рекуперации тепла.
В последние годы всеэнергоэффективные технологии объединяются в концепцию так называемогопассивного дома, то есть жилища, максимально дружелюбного окружающей среде. ВЗападной Европе сейчас строятся пассивные дома с энергопотреблением не более 15Квт, ч/м3 год, что более чем в 10 раз экономичнее типовой отечественной«хрущевки». Можно сказать, что такие здания — это будущее мировогостроительства, ведь они фактически отапливаются за счет тепла, выделяемоголюдьми и электроприборами.
По словам Игоря Юсуфова, главыМинэнерго России, потенциал энергосбережения составляет не менее 400 миллионовтонн условного топлива в год или 30-40% всего энергопотребления страны. Вэкологическом исчислении это сотни миллионов тонн углекислого газа, которые непопадут в атмосферу.
Таким образом, энергосберегающие технологии позволяютрешить сразу несколько задач: сэкономить существенную часть энергоресурсов,решить проблемы отечественного ЖКХ, повысить эффективность производства иуменьшить нагрузку на окружающую среду.
Энергосберегающие материалы
Сегодня в России, да и во всеммире, наблюдается спрос на энергосберегающие материалы, обусловленный ростомцен на энергоносители. Используются различные материалы для утепления стен,кровли и перекрытий. Рассмотрим основные из них.
Минераловатные материалы – этотеплоизоляционные материалы, которые изготовлены из камня и шлаков. Данныематериалы представляют собой вату, сырьем для которой служат базальтовыепороды, известняк, доломит и прочие. Шлаковату производят из отработки изделийцветной и черной металлургии. Данные материалы обладают рядом неоспоримыхкачеств – высокая тепло и звукоизоляция, устойчивость к воздействию влаги,тепла, жидкостей. Они негорючие, легки, экологичны. Монтаж таких материаловдовольно прост, так как они легко поддаются изменению форм и размеров. Материалына основе минеральной ваты используются в противопожарных системах.
Данные изделия частоиспользуются при создании фасадных систем утепления как обычная мокраяштукатурка, а так же могут служить в качестве навесного теплоизоляционного слояв фасадах и стенах. Применяются минеральноватные материалы при утеплении как внутренних,так и внешних стен.
Материалы для теплоизоляции изстекловаты имеют схожие свойства с минералованными изделиями, но имеется и рядразличий. Из-за того, что волокна стекла более длинные и толстые, стекловатаболее упругая и прочная, она легко поддается деформации и принимает болееощутимые формы. Данный вид изоляции так же обладает высокими звукоизоляционнымисвойствами. Изделия из стекловолокна не подвержены влиянию агрессивных сред,химических веществ и микроорганизмов, поэтому срок их службы практическинеограничен. Стекловата так же негорюча. Стекловата хорошо подойдет длявнутреннего утепления любых конструкций.
Стекловолокно это более упругийи эластичный материал, чем стекловата. Он так же обладает всеми положительнымикачествами стекловаты. На основе стекловолокна был создан утеплительныйматериал Izover KT11, который может быть использован для широкого применения вразличных типах зданий. Данным материалом можно утеплять как кирпичные идеревянные, так и бетонные стены. Упаковка данного материала позволяет еготранспортировку и хранения без особых проблем.
Еще одним современнымтеплоизоляционным материалом является пенополистирол экструдированный. Плиты изпенополистирола обладают низкой теплопроводностью, причем довольно высокойплотностью. Данный факт позволяет применять этот материал не только в качествеутеплителя, но и как конструктивный материал, из которого может быть составленычасть стены или потолка. Так же пенополистирол обладает низкойгигроскопичностью, то есть не впитывает влагу.
Пенополистирол, которыйвыпускается под торговой маркой URSA, трудновоспламеняем и обладает хорошимизвукоизоляционными качествами.
Вспененный полиэтилениспользуется для тепло-, гидро — и звукоизоляции строительных и промышленныхобъектов. Продукция выпускается в виде рулонов, матов, жгутов и полых трубстандартных толщин и диаметров. Например, изоляция для труб Стенофлекс-400(Россия) и Тубекс (Чехия) представляет собой оболочки с продольным разрезом,которые одеваются поверх труб и склеиваются специальным скотчем, клеем илисоединяются скобами. Эти материалы легко режутся, поэтому с помощью специальныхшаблонов можно, даже не имея специальных навыков, без особого труда сделатьизоляцию на колена, вентили, ответвления. Пенополиэтилены имеют хорошие показателитеплопроводности – 0,04 Вт/(м*К), при температуре + 25°С. По группе горючестиони относятся к группе Г2, т.е. умеренногорючий по СНиПу 21-01-97*. Сопротивлениедиффузии пара (или паропроницаемость) – 4600, линейная температурная усадка — неболее 1,5%. Благодаря закрытой структуре ячеек, материал не боится воды: водопоглощение- менее 0,8% после 7 суток нахождения в воде. Вспененный полиэтилен обладаетхимической стойкостью к маслам, строительным материалам, биологически неразлагается. Рабочие температуры этой изоляции – 50°С + 90°С, срок службыдостигает 25 лет.
Такая изоляция называется «отражающей».Фольгированные материалы не только позволяют облачить инженерные коммуникации в«эстетичную упаковку», но и предотвратить тепловые потери, увеличитьсрок службы оборудования.
Основное отличие изоляции извспененного каучука — это расширенный температурный диапазон (-200°С + 175°С),более высокие показатели сопротивления диффузии пара (7000, а для некоторыхмодификаций — выше 10000) и четкое разделение типов изоляции для конкретновыполняемых задач: от криогенных установок до защиты паропроводов стемпературой до + 175°С. Показатель теплопроводности синтетического каучука — 0,036Вт/м*К при 0°С. Немаловажно, что данный тип изоляции имеет сертификат горючестиГ1. Толщина стенок трубной изоляции из вспененного каучука представлена болееширокой линейкой типоразмеров. Кроме того, изоляция труб со сверхнизкимитемпературами носителя возможна только при помощи этого материала, т.к онхарактеризуется высоким показателем сопротивления проницаемости пара испециальными добавками, позволяющими отдельным маркам выдерживать температурудо – 200 °С.
Использование материалов навспененной основе дает комплексную защиту инженерных сетей. Исходя изпараметров изоляционных материалов, можно оценить экономическуюцелесообразность использования того или иного типа изоляции в различных видах инженерныхсистем.
В системах горячеговодоснабжения с температурой носителя до 90°С хорошо зарекомендовала себяизоляция на основе вспененного полиэтилена. Толщину стенок можно рассчитать припомощи компьютерных программ, предоставляемых производителями изоляции.
При температуре носителя свыше90°С необходимо использовать изоляцию на основе вспененного каучука, посколькуполиэтилен не способен долго выдерживать такие температурные режимы без потерисвойств.
В системах холодноговодоснабжения основной проблемой становится защита труб от конденсата. С этимхорошо справляется каучуковая изоляция, но с экономической точки зрения удобнееиспользовать изоляцию из пенополиэтилена с фольгированным слоем. Фольга служитотличным паробарьером.
Для изоляции трубопроводов ивоздуховодов систем кондиционирования применяется вспененный каучук илиотражающая изоляция. Установка этих материалов позволяет повысить эффективностьсистемы, увеличить ее долговечность и снизить уровень шума в соответствии стребованиями СНиП 23-03-2003.
В системах холодоснабжения иособенно в криогенных системах необходимо применение исключительноспециализированных марок вспененного каучука, способных выдерживать низкие исверхнизкие температуры. Это обусловлено их высоким сопротивлением диффузииводяного пара.
Заключение
Организация энергосбережения вмасштабах страны — задача чрезвычайно сложная. В России нет опыта осуществлениястоль значительных проектов при отсутствии жесткой властной вертикали. В то жевремя энергосбережение из популярного лозунга постепенно превращается внасущную необходимость. Недостаток электрических мощностей и природного газа впериоды сильных похолоданий, глобальная борьба с выбросами парниковых газовдиктуют необходимость кардинального изменения отношения к энергосбережению.
В этот процесс должно бытьвовлечено большинство органов власти, все организации и граждане. Стольмасштабная проблема может эффективно решаться в каждом муниципальномобразовании, регионе и в целом по России только программными методами с четкимвыделением задач для каждого уровня. Статус Программ энергосбережения долженстать даже выше, чем у Программ развития коммунальной инфраструктуры, т.к развитиекоммунальных систем может осуществляться одновременно и путем энергосбережения,и созданием новых мощностей. Снижение потребления энергоресурсов и увеличениемощности систем энергоснабжения — это взаимоувязанные процессы и должнырассматриваться при энергетическом планировании совместно.
Список используемой литературы
1. Кравченя Э.М.,Козел Р.Н., Свирид И.П. Охрана труда и энергосбережения. – М.: ТетраСистемс,2008. – 245 с.
2. Свидерская О.В.Основы энергосбережения. Ответы на экзаменационные вопросы. – М.: ТетраСистемс,2008. – 341 с.
3. Федоров С.Н. Приоритетныенаправления для повышения энергоэффективности зданий // Энергосбережение, 2008.- №5. –с.23-25.