ЧТОБЫ НЕ ЗАМЕРЗНУТЬ В ХОЛОДНОЙ СТРАНЕ…
Сергей Алексеенко, член-корреспондент РАН
Высокоэффективные энергосберегающие технологии могут реально
принести большой экономический эффект и не только в сфере
промышленного производства. Это выгодно всем.
Проблему энергосбережения можно отнести к одной из наиболее
актуальных в России за последние годы. Ее важность обусловлена
несколькими причинами. Прежде всего, отметим, что Россия — самая
холодная страна мира. Наша страна несравнимо холоднее, чем,
скажем, Норвегия или Канада. Поэтому затраты на теплообеспечение
являются определяющими в общих расходах хозяйства страны. Так, в
Сибири на теплообеспечение тратится до 60 процентов топлива. В
такой ситуации вопросы энергосбережения возникают неизбежно.
Заметим, что каких-нибудь десяток лет назад в России просто не
существовало понятия энергосбережения. Дешевизна энергоресурсов
способствовала расточительности. Однако глубокий кризис в
экономике страны привел к необходимости проведения
энергосберегающих мероприятий. Более того, появилась новая
проблема — проблема энергобезопасности как отдельных регионов,
так и страны в целом. К сожалению, несмотря на остроту проблемы,
существенных сдвигов в ее решении не наблюдается. Можно назвать
много причин — и нехватку финансовых средств, и несовершенное
законодательство, и отсутствие стимулирующих мер.
Как решается в трудных условиях проблема энергосбережения в
Сибири и непосредственно в Сибирском отделении РАН —
рассказывает в своей статье председатель научно-координационного
совета СО РАН по энергосбережению, член-корреспондент
С.Алексеенко.
Начало положено "Сибирским соглашением"
На уровне Сибири в организационном плане важную роль играет
Координационный совет по энергоресурсосбережению Межрегиональной
Ассоциации "Сибирское Соглашение". Совет возглавляет губернатор
Томской области В.Кресс. Основная задача совета — координация
усилий регионов Сибири по созданию и реализации общесибирской и
региональных программ энергоресурсосбережения. На сегодня лишь
несколько регионов имеют собственные программы энергосбережения.
Успешнее других — как по формированию, так и реализации
энергосберегающих мероприятий — действуют в Томской области. В
частности, разработан типовой Паспорт региональной целевой
программы "Энергосбережение". Для определенности нелишне
процитировать цели и задачи: "Создание организационных, правовых,
экологических, научно-технических и технологических условий,
обеспечивающих снижение потребления энергетических ресурсов,
вовлечение неиспользуемых источников энергии, согласование
интересов территорий, производителей, потребителей энергии по
эффективному использованию энергетических ресурсов". В документе
указывается ожидаемая экономия топливно-энергетических ресурсов в
течение срока реализации программы. По данным томичей каждый
рубль, вложенный в энергосбережение, дает от 2,5 до 4-х рублей в
год прибыли.
В Новосибирске основные документы приняты в течение последних
четырех лет. В их числе Закон Новосибирской области "Об
энергосбережении на территории Новосибирской области" (1997);
областная целевая программа "Энергосбережение в Новосибирской
области на период до 2005 г." (1998); целевая программа
"Энергосбережение г. Новосибирска на период до 2005 г." (1999). В
работе находятся также "Концепция энергетической стратегии",
"Схема энергообеспечения г.Новосибирска на период до 2010 г. и на
перспективу 2015 г." и городская программа теплобезопасности.
Частичное финансирование программы осуществляется Новосибирским
областным фондом "Энергосбережение", который существует за счет
отчислений от доходов энергопроизводящих предприятий. Однако
ограниченность бюджета фонда не позволяет в полной мере
обеспечить выполнение программ. Поэтому формирование механизмов
финансирования энергосберегающих мероприятий является
краеугольным камнем в реализации программ. Понятно, что
большинству предприятий придется обходиться собственными силами.
При этом важно правильно рассчитать потенциал энергосбережения,
срок окупаемости и соответствующий экономический эффект.
Для себя и для других
В Новосибирском научном центре работа по энергосбережению
началась в 1993 г. с решения о внедрении приборов учета. В связи
с этим в 1995 г. был создан "Сибирский центр теплометрии". Но
наиболее активная деятельность была развернута в течение
последнего года. В декабре 2000 г. Постановлением Президиума
Сибирского отделения образован научно-координационный совет СО
РАН по энергосбережению, который я и возглавил. Заместителями
председателя Совета избраны академик В.Пармон и главный инженер
СО РАН В.Набивич, а ученым секретарем — доктор технических наук
А.Серов. Основные функции Совета — разработка и реализация
программы энергосбережения СО РАН, а также участие в аналогичных
программах г. Новосибирска и области.
Сибирское отделение имеет огромный научный потенциал. Поэтому
другая, более глобальная цель деятельности Совета — внедрение в
Новосибирске и Сибирском регионе высокоэффективных
энергосберегающих технологий и мероприятий, которые реально могут
принести большой экономический эффект. И не только в области
энергосбережения, но и в целом в сфере промышленного
производства. В связи с этим Совету поручено подготовить
предложения по созданию Демонстрационной зоны СО РАН по
энергоэффективности, предназначенной для демонстрации и рекламы
новейших разработок СО РАН в области энергосберегающих
технологий.
Следует отметить, что двумя годами раньше в Москве был создан
Совет по программе "Повышение эффективности использования
учреждениями РАН энергоресурсов и сокращение расходов на эти
цели" под председательством вице-президента РАН академика
В.Фортова. Для реализации данной программы на базе Объединенного
института высоких температур РАН были созданы
Научно-технологический центр энергосберегающих процессов и
установок и специализированное предприятие "Академэнергосервис".
Опыт и рекомендации Московского Совета были учтены при
формировании Совета СО РАН. Принципиально важным моментом следует
считать тот факт, что Президиум СО РАН выделил целевые средства
на программу энергосбережения в 2001 г. А это — гарантия
выполнения основных запланированных мероприятий.
Базовый вариант программы энергосбережения СО РАН на период до
2005 г. принят в марте 2000 г. Определен комплекс первоочередных
мер. В том числе — энергетическое обследование научных
организаций и муниципальных объектов СО РАН, монтаж приборов
учета (теплосчетчиков, расходомеров воды и сжатого воздуха,
современных автоматизированных многотарифных электросчетчиков),
создание информационных центров (центров сбора, обработки и
передачи данных). С целью отработки технических и организационных
решений в 2000 г. были выбраны пять научных организаций: в
Новосибирске — Институт ядерной физики, Институт теплофизики,
КТИ Вычислительной техники и ГПНТБ; в Красноярске — СКТБ
"Наука". В каждой организации создается свой центр сбора данных
(нижний уровень), откуда информация по сети Интернет поступает в
центральную диспетчерскую Службы Главного инженера СО РАН
(верхний уровень). Уже в 2001 году предполагается массовое
подключение других организаций СО РАН к указанной системе.
Причем, поставлена задача не только учета, но и регулирования
потребления энергоресурсов. Одним из основных разработчиков
системы является КТИ Вычислительной техники. Аналогичная система
предложена к широкому внедрению в г.Новосибирске. Проект в
настоящее время находится на экспертизе в департаменте
жилищно-коммунального хозяйства и энергетики мэрии Новосибирска.
Из других ближайших мероприятий хотелось бы выделить
запланированную установку двух противодавленческих паровых турбин
суммарной мощностью 12 МВт на ТС-1 СО РАН (газовая котельная в
Академгородке). Это весьма эффективное мероприятие, поскольку для
выработки электроэнергии используется энергия пара высокого
давления — 39 ат. (сейчас давление просто сбрасывается путем
редуцирования). При благоприятных обстоятельствах паровая турбина
мощностью 6 МВт может быть запущена уже в конце 2001 г. Турбины
выпускаются Калужским турбинным заводом, а их монтаж
осуществляется специализированными предприятиями "Турбокон"
(Калуга) и "Сибтурбокон" (Новосибирск). В Новосибирске достаточно
велико количество котельных, где можно установить
противодавленческие турбины для выработки электроэнергии с
суммарной мощностью более 100 МВт.
Здесь уместно сделать замечание, что на сегодня быстрое решение
энергетических проблем в стране возможно только на основе
применения природного газа, хотя бы с сохранением нынешнего
уровня поставок. Тогда немедленно встанет вопрос об эффективности
использования газа. Ответ известен. На существующих паровых
котельных необходимо устанавливать противодавленческие турбины
для дополнительной выработки электроэнергии. А при модернизации
газовых котельных или строительстве новых ТЭЦ на газе необходимо
применять газотурбинные установки (ГТУ) с котлом-утилизатором или
парогазовые установки (ПГУ) с высоким КПД. Вариант с ГТУ
рассматривается в перспективе и для ТС-2 Академгородка.
Другой назревшей задачей для Новосибирского Академгородка следует
считать модернизацию системы теплоснабжения. Сейчас эта открытая
система, то есть одна и та же нагретая вода из котельной идет на
отопление и на горячее водоснабжение. Это приводит к значительным
потерям тепла и большим материальным затратам на водоподготовку.
Подходящее решение состоит в том, чтобы перейти к системе
закрытого типа, для чего в зданиях необходимо установить
индивидуальные теплопункты и таким образом децентрализовать
подготовку горячей воды для отдельных домов.
Демонстрационная зона
Теперь вернемся к еще одному важнейшему вопросу — созданию
Демонстрационной зоны СО РАН по энергоэффективности. Под
Демонстрационной зоной в широком смысле слова подразумевается ряд
конкретных действующих объектов, принятых в эксплуатацию и
расположенных как на территории Академгородка, так и в
Новосибирске и в регионах Сибири. Эти объекты создаются на основе
научно-технических разработок СО РАН или внедренческой
деятельности СО РАН в области энергосберегающих технологий и
соответствующим образом сертифицируются. К ним предъявляются
особые требования по качеству исполнения, дизайну, рекламе, чтобы
у потенциального заказчика не оставалось никаких сомнений и
вопросов по поводу использования данного оборудования. Информация
об объектах Демзоны будет размещена в Выставочном комплексе СО
РАН и Интернет-странице Совета.
Дадим краткий перечень потенциальных объектов Демонстрационной
зоны СО РАН: ультразвуковой теплосчетчик "Тритон"; информационный
центр сбора данных по учету потребления энергоресурсов;
абсорбционные термотрансформаторы (тепловые насосы и холодильные
машины); парокомпрессионные тепловые насосы; паровая турбина с
противодавлением; локальная система оборотного водоснабжения;
топливный элемент; каталитический генератор тепла;
экодом-лаборатория; газоанализатор ПЭМ-2 для контроля вредных
выбросов; аппарат мгновенного вскипания для очистки и утилизации
вод и другое оборудование.
Прокомментируем некоторые разработки. Так, ультразвуковой
теплосчетчик "Тритон" разработан в ИТ СО РАН и запущен в серийное
производство в 2000 г. в холдинговой компании "НЭВЗ--Союз".
"Тритон" предназначен для коммерческого учета потребления тепла и
расхода воды и устанавливается на трубопроводах. В 2001 году
запланировано серийное производство многолучевых расходомеров для
магистральных теплопроводов. Подписано соглашение с мэрией о
массовой установке теплосчетчиков "Тритон" на муниципальных
объектах г. Новосибирска. Опыт эксплуатации теплосчетчиков в
нынешнем отопительном сезоне показал, что срок окупаемости
приборов составляет два месяца.
Еще одна важная разработка ИТ СО РАН — абсорбционные
бромистолитиевые термотрансформаторы (тепловые насосы и
холодильные машины). За счет использования низкопотенциального
тепла тепловые насосы позволяют экономить до 50 процентов
топлива. Применение тепловых насосов — один из важнейших
аспектов энергосберегающей политики в мире. Тепловые насосы
абсорбционного типа впервые изготовлены в России под научным
руководством академика В.Накорякова. Они полностью прошли
ресурсные испытания. Так, тепловой насос мощностью 2 МВт
находится в эксплуатации на ТЭЦ-4 г. Новосибирска уже в течение 2
лет, не имея никаких претензий от заказчика. Подписан протокол о
подготовке к запуску в серийное производство абсорбционных машин
и другого энергосберегающего оборудования на заводе
"Кемеровохиммаш". В конце января на этом заводе прошла
презентация впервые изготовленной абсорбционной холодильной
машины нового поколения мощностью 2 МВт. Не обойдена вниманием и
угольная тематика. В отделе теплоэнергетики ИТ СО РАН в
сотрудничестве с рядом организаций предложены и готовятся к
внедрению такие технологии, как плазменный розжиг, сжигание
водо-угольных суспензий, сжигание в циркулирующем кипящем слое,
замена мазута углем сверхтонкого помола.
Просматривается и более отдаленная перспектива. В частности, —
строительство крупного экопоселка высокой энергоэффективности
вблизи Академгородка; создание сети КРТС — комплексных районных
тепловых станций, использующих в качестве топлива горючие
производственные и муниципальные отходы; проектирование и
строительство самого крупного в мире завода по производству
солнечных элементов суммарной мощностью 25 МВт на базе
сверхскоростной технологии осаждения пленок кремния (совместный
проект СО РАН — Минатом); разработка и выпуск энергосберегающих
источников света индукционного типа.
Успешная реализация программы энергосбережения и создание
Демонстрационной зоны возможны только при плотном взаимодействии
СО РАН с организациями энергетического профиля и вузами, а также
при поддержке населения. Последний фактор представляется весьма
важным, в связи с чем необходимо предпринять усилия по пропаганде
политики энергосбережения.
стр.
|