Энергосовет - энергосбережение и энергоэффективность
в Яndex
Главная >> Архив номеров >> Энергосервис и ЭСКО >> >> Архив номеров

Анонсы

29.08.16 В октябре 2016 года Уфа станет центром энергетической отрасли подробнее >>>

29.08.16 Световое шоу и знакомство с энергосберегающими технологиями ждут москвичей в День города подробнее >>>

23.08.16 Ялта вновь собирает профессионалов в области энергетики подробнее >>>

Все анонсы портала

Новое на портале

26.08.16 Детям будет тепло, а муниципалитету выгодно. Об опыте работы Павлово-Посадского района в области энергоэффективности (статья) подробнее >>>

25.08.16 Виктор Кудрявый "О реальных мерах повышения надежности и эффективности теплоснабжения" (статья) подробнее >>>

27.07.16 «К 2035 году солнечная энергия окажется почти бесплатной»: сотрудник Стэнфорда о стратегии Элона Маска подробнее >>>

21.07.16 Приглашаем авторов к сотрудничеству подробнее >>>

Все новости портала

Эта статья опубликована в журнале Энергосовет № 3 (40) за 2015 г

Скачать номер в формате pdf (3555 kБ)

Пакетное энергосберегающее решение для реализации энергосервисных контактов в бюджетной сфере



Рубрика: Энергосервис и ЭСКО
Автор: С.В. Гужов

 

К.т.н. С.В. Гужов, доцент, заместитель начальника отдела энергоменеджмента Национального исследовательского университета «МЭИ», г. Москва

 

Вопросы управления проектами комплексного повышения энергетической эффективности затруднены большим числом несистематизированных предложений, которые сочетаются с недостаточной опытностью тех, кто составляет конкурсную документацию. Исходя из практики реализации энергосберегающих проектов Московского энергетического института, в пакетное предложение экономически эффективно и технологически целесообразно включать, в первую очередь, технологии, дающие значительное снижение потребляемого энергоресурса и имеющие срок окупаемости не более пяти лет. Тема выбора и оценки таких технологий, на наш взгляд, представляет интерес для специалистов.

 

Индикаторы эффективности энергосберегающих мероприятий

Предварительным этапом внедрения энергосберегающего мероприятия на любом объекте является установка автоматизированной системы коммерческого учета энергии (АСКУЭ), что само по себе не является энергосберегающим мероприятием, так как не приводит к повышению энергетической эффективности инженерных систем. Вместе с тем, только АСКУЭ позволяет установить и зафиксировать факт снижения объемов потребления энергоресурсов. Без системы учета потребления энергоресурсов использование механизма энергосервисного контракта маловероятно. Контроль потребления позволяет оптимизировать расход энергоресурсов и, зачастую, снизить объем их потребления за счет организационных мероприятий [1].

С 01.01.2011 года использование проборов учета потребляемых энергоресурсов является обязательным. Индикатор результатов проекта: экономия средств за счет исключения оплаты необоснованно предъявляемых объемов энергоресурсов поставщиками, потенциал не менее 3,3% от объема оплаты энергоресурсов. Срок окупаемости около полугода. Капиталоемкость мероприятия, как правило, может быть отнесена к низкозатратной. Реализация АСКУЭ в рамках энергосервисного контракта на практике встречается редко.

 

 

1. Система силового электрооборудования здания

 

Устройство частотного регулирования привода (ЧРП) - это система управления частотой вращения асинхронных двигателей. Асинхронный двигатель в России является самым массовым. В целом в мире асинхронными электроприводами потребляется около половины всей вырабатываемой электрической энер­гии. Асинхронные двигатели мощностью от 1 до 100 кВт по­требляют свыше 90% от всей электроэнергии, потребляемой двигателями. Основными недостатками асинхронных двигателей являются:

Повышение энергетической эффективности двигателей - одно из приоритетных для электротехники. Экономически наиболее эффективным способом является применение частотно-регулируемого привода (ЧРП).

Применение двигателей с ЧРП целесообразно при резко переменной нагрузке в зависимости, например, от технологии, времени суток, количества людей в здании и пр. Применение частотно-регулируемого электропривода вентиляторов позволяет снизить расход электроэнергии на перемещение воздуха у вытяжных систем на 6-26% и у приточных систем на 3-12%, окупаемость ≈5 мес. Внедрение систем частотного регулирования, например, в приводах электродвигателей городских насосных станциях водоснабжения дает 40-70% экономии электроэнергии, на насосных станциях дополнительно по теплу - 20%, по воде - 15-20%; окупаемость - 3-18 мес. [2].

Капиталоемкость мероприятия: зависит от конструкции, но, как правило, общая стоимость модернизации может быть отнесена к среднезатратной. Реализация мероприятия на основе энергосервисного контракта технологически возможно и экономически целесообразна.

Использование блоков нормализации показателей качества электрической энергии (ПКЭ) - достаточно сложных устройств, использующих в основе своей работы измерение и управление ПКЭ с помощью управляемых схем полупроводникового исполнения. Устройства, в зависимости от исполнения, позволяют [3]:

Современные блоки нормализации показателей качества электрической энергии имеют в своем составе схемы на управляемых полупроводниках и могут контролировать и вносить коррективы в большинство показателей качества электрической энергии. Так, снижение частоты питающей сети на 1% приводит к увеличению потерь в сетях на 2%. Увеличение фона гармоник тока в сети свыше допустимого приводят к увеличению потребления электрической энергии в среднем на 7-15% для потребителей с потреблением тока не выше 16А [4]. Снижение напряжения (до -10%UНОМ) для всех технологических установок приводит к снижению производительности, а при значительном снижении (свыше -10%UНОМ) - к браку продукции. Например, при снижении напряжения на 7% у печи сопротивления для обжига заготовок из цветного металла мощностью 675кВт продолжительность цикла увеличивается на 3-5 часов, при снижении напряжения на 10% обжиг становится невозможным. Понижение напряжения для люминесцентных источников света на 1% приводит к снижению светового потока на 3.6%, на 10% - к погасанию [4]. При завышении напряжения на 10% потребляемая мощность для люминесцентных ламп увеличивается на 20%, для ДРЛ - на 24%; срок службы при этом для ламп накаливания снижается на 92,2%, для газоразрядных - на 27%.

Изменение напряжения на зажимах асинхронного двигателя на 1% относительно номинала приводит к изменению в ту же сторону потребляемой активной мощности на 0,05-0,35%, а реактивной - на 0,8-3,2%, что приводит к изменению момента на валу. Провалы напряжения до 15% могут привести к выходу из строя конденсаторов, вентильных выпрямительных агрегатов, несанкционированному отпаданию контактов магнитных пускателей.

По сроку окупаемости мероприятие может быть отнесено к долгосрочным (свыше 5 лет). Капиталоемкость мероприятия: существенно зависит от объемов регулируемой нагрузки на объекте. Реализация мероприятия с использованием энергосервисного контракта экономически целесообразна, но малопривлекательна из-за большого срока окупаемости.

 

2. Система электроосвещения здания

На электрическое освещение расходуется около 10-12% производящейся в мире электрической энергии. В промышленных предприятиях на электрическое освещение потребляется в среднем 10% потребляемой электроэнергии. На предприятиях машиностроения - до 7%, в текстильной промышленности - до 30%, на предприятиях легкой и пищевой промышленности - до 10%. Энергосбережение в осветительных сетях актуально и необходимо.

 

Применение энергоэффективных источников света

Энергоэффективными принято считать источники света (ИС) с меньшим, по сравнению с лампами накаливания (ЛН), потреблением электрической энергии [4]. К ним относятся люминесцентные, галогеновые и светодиодные ИС (табл. 1.).

 

Табл. 1. Усредненные значения по снижению потребляемой электрической энергии при замене источников света.

Мероприятие

Экономия электрической энергии, %

переход от ЛН на IRC-галогенные ИС

54 ÷ 65

переход от ЛН на ЛЛ

40 ÷ 54

ЛЛ типа ЛБ-40 или ЛБ-80 на ЛТБЦ-36 или ЛТБЦ-36

≈13

переход от ЛН на КЛЛ

70 ÷ 75

переход от ЛН на СДС

80 ÷ 90

переход от ЛН на ДРЛ

41 ÷ 47

 

По сроку окупаемости замена ИС на более энергоэффективные обычно может быть отнесено к долгосрочным, срок окупаемости зависит от существующих и предлагаемых новых источников света.

Капиталоемкость мероприятия: существенно зависит от объемов осветительной нагрузки на объекте. В среднем и крупном масштабе может быть оценена как высокозатратная.

Реализация комплекса энергосберегающих мероприятий для внутреннего освещения зданий на основе энергосервисного контракта технологически возможна, но малопривлекательна экономически в силу долгого срока окупаемости. Тем не менее, имеются успешные проекты, как завершенные, так и находящиеся в стадии окупаемости.

Отдельно необходимо отметить энергосервисные контракты на модернизацию уличного освещения. В силу относительной простоты контроля работоспособности установки, верификации эффекта в сопоставимых условиях и расчета экономической эффективности, энергосервис в уличном освещении в настоящее время является наиболее отработанных и используемым типом заключаемых контрактов.

Автоматизация систем электрического освещения позволяет обеспечивать автоматическое управление (включение/выключение, диммирование, дистанционное управление по времени и т.п.) светильников группами или рядами по мере изменения естественной освещенности помещений, а также осуществлять рациональное переразмещение, секционирование, зонирование и пр.

Для достижения наибольшей энергетической эффективности (табл. 2.) рекомендуется использование автоматического управления освещением при помощи фотоэлектрических датчиков, диммеров, таймеров, датчиков движения, освещенности и пр., включающих группы светильников в зависимости от изменения естественной освещенности [4].

Индикаторы для принятия решения о внедрении систем автоматизации электроосвещения существенно зависят от человеческого фактора (индивидуальное восприятие освещенности рабочей поверхности), от ориентации светопрозрачных конструкций по сторонам света и поэтому не могут быть спрогнозированы с достаточной точностью. Преимущественно рекомендуется установка датчиков движения (рис. 1.) в тех помещениях, где человек находится непродолжительное время (коридоры, лестницы, кладовые комнаты и т.д.). Индикатор результатов проекта: снижение объемов потребляемой электроэнергии, снижение затрат на эксплуатацию системы освещения.

рис.

Рис. 1. Принципиальная схема управляемого от внешних датчиков СДС. 1 - накопитель электромагнитной энергии, фильтр; 2 - выпрямитель; 3 - корректор формы потребляемого от электрической сети тока; 4 - блок управления; 5 - усилитель мощности; 6 - выходной каскад; 7 - реле времени; 8 - датчик звука; 9 - датчик присутствия; 10 - датчик освещенности; 11 - элемент принятия сигналов извне по различным каналам (сухой контакт).

 

По сроку окупаемости мероприятие может быть отнесено к среднесрочным (от 3 до 5 лет).

Реализация мероприятия на основе энергосервисного контракта технологически целесообразна и экономически привлекательна.

 

Табл. 2. Доля достигнутой экономии электроэнергии от различных мероприятий.

Мероприятие

Экономия электрической энергии, %

Использование локализованного освещения в зависимости от доли вспомогательной площади помещения

до 40

Использование комбинированной системы освещения в зависимости от сложности зрительных задач

15 ÷ 50

Применение интеллектуальных цифровых схем управления в энергоэкономичном варианте (современные ИС, ОП, ПРА) в зависимости от времени эксплуатации в течение суток

40 ÷ 70

 

3. Система теплоснабжения

Установка узлов механического регулирования температуры теплоносителя в системах отопления резко снижает затраты на тепло, окупаемость затрат на установку узла учета 2-6 мес., установка узлов регулирования подачи теплоносителя в тепловых пунктах снижает расход тепла на 20-30% [2].

Индикатор результатов проекта: снижение объемов потребляемой тепловой энергии на отопление здания. Срок окупаемости мероприятия колеблется в пределах от 1 до 3 лет, мероприятие может быть отнесено к краткосрочным.

Капиталоемкость мероприятия для одного прибора - до 400 тыс. руб. по данным на середину 2014 года.

Реализация мероприятия на основе энергосервисного контракта технологически возможна и экономически целесообразна.

Установка автоматизированных узлов регулирования температуры теплоносителя в системе отопления или индивидуальных тепловых пунктов (ИТП) позволяет автоматизировать управление теплопотребляющими системами здания. Традиционный элеваторный узел не имеет средств для регулирования расхода и температуры теплоносителя, что приводит к значительному перерасходу тепловой энергии, особенно в демисезонный период.

Экономия тепловой энергии за счет ликвидации «перетопов» составляет 15-20% и даже до 40% потребляемой теплоты. Вместе с мероприятием обычно также реализуют:

Реализация мероприятия на основе энергосервисного контракта технологически возможна и экономически целесообразна.

Применение тепловых насосов для утилизации низкопотенциального тепла вытяжного воздуха может применяться в сборных шахтах вытяжной вентиляции с механическим побуждением. Преимущество данного способа утилизации тепла состоит в возможности использования отобранной тепловой энергии не только для подогрева приточного воздуха, но и для других целей (например, для системы горячего водоснабжения, низкопотенциальной тепловой энергии грунта, канализационных вод и т.д.).

Экономия тепловой энергии при использовании тепловых насосов может составлять от 30 до 50%. Затраты электрической энергии на подогрев воды или воздуха в тепловом насосе в несколько раз (обычно в 3-4) ниже, чем затраты на непосредственный электроподогрев [4].

Использование для утилизации теплоты вентиляционных выбросов различных схем с теплообменными аппаратами позволяет снизить энергопотребление систем вентиляции на 40-70% по сравнению с прямоточными системами (без утилизации теплоты вытяжного воздуха).

Применение тепловых насосов, смонтированных в земле, позволяет эксплуатировать поток радиогенного тепла, поступающего из земных недр мощностью 0,05-0,12 Вт/м2. Грамотно подобранный, качественно собранный, правильно настроенный и эксплуатируемый тепловой насос снижает теплопотребление здания на 15-25%.

По сроку окупаемости мероприятие может быть отнесено к долгосрочным.

Реализация мероприятия на основе энергосервисного контракта технологически возможна, но экономически нецелесообразна из-за достаточно большого срока окупаемости.

Приведенный выше перечень энергосберегающих мероприятий не является исчерпывающим для систем теплоснабжения зданий и организаций. Однако именно перечисленные мероприятия наиболее часто реализовываются через энергосервисные контракты. К мероприятиям, реализация которых за счет частного капитала в ценовых условиях середины 2014 года маловероятна, но технологически целесообразна можно отнести, например:

 

4. Система водоснабжения и канализации здания

Замена устаревшего и неисправного сантехнического оборудования на водосберегающее позволяет существенно сократить платежи за воду путем сокращения утечек воды через неисправные краны и сокращение количества воды, потребляемых унитазами в туалетах. Подобные замены всегда экономически оправданы.

Для экономичного использования горячей воды рекомендуется:

Реализация мероприятия на основе энергосервисного контракта технологически возможна, экономически целесообразна.

К мероприятиям, реализация которых за счет частного капитала в ценовых условиях середины 2014 года маловероятна, но технологически целесообразна можно отнести, например:

 

5. Ограждающие конструкции здания

Анализ тепловых балансов как жилых, так и промышленных зданий показал величину тепловых потерь через ограждающие конструкции здания около 40%. Такие потери являются одними из самых больших для стран с развивающейся экономикой. Вопрос снижения потерь тепловой энергии через ограждающие конструкции здания актуален для большинства зданий в России.

Улучшение теплозащитных свойств теплового контура здания. Низкое термическое сопротивление стен, кровли, оконных и дверных проемов позволяет реализовывать потенциал экономии тепловой отопительной энергии в 30-50% [4]. По сроку окупаемости мероприятие может быть отнесено к среднесрочным или долгосрочным (от 3 до 5 лет в зависимости от исходного состояния ограждающих конструкций здания). Капиталоемкость мероприятия: зависит от площади стен здания, но, как правило, может быть отнесена к среднезатратной.

Реализация мероприятия на основе энергосервисного контракта возможна, но имеет малую инвестиционную привлекательность из-за значительного срока окупаемости.

Снижение объемов инфильтрации воздуха и теплопотерь через неплотности светопрозрачных конструкций достигается путем установки новых окон и светопрозрачных дверей блоками с энергоэффективными стеклопакетами. Площадь светопрозрачных конструкций различных зданий варьируется в широких пределах. В большинстве случаев она составляет от 15 до 25% площади фасадов. Потери тепловой энергии через неплотности оконных блоков могут достигать 30% суммарных тепловых потерь здания [7].

Мероприятие обычно применяется совместно с:

По сроку окупаемости мероприятие может быть отнесено к долгосрочным (свыше 5 лет, но в зависимости от исходного состояния ограждающих конструкций здания) и по оценкам может достигать 22,5 лет [7].

Реализация мероприятия на основе энергосервисного контракта возможна, но имеет малую инвестиционную привлекательность из-за значительного срока окупаемости.

 

Заключение

Перечисленные в докладе технологии позволяют сделать вывод о широком спектре предлагаемых решений. Также можно судить о сложной задаче, встающей перед неспециалистами, по составлению технических заданий на поставку энергосберегающего оборудования.

Здесь приведены наиболее распространенные энергосберегающие технологии и наиболее типичные сроки окупаемости их внедрения. Стоит отметить, что темпы развития науки и техники в области энергосбережения, а также рост тарифов на энергоресурсы, сменят приоритеты в технологиях буквально в течении 6-8 месяцев. Данный факт только усилит сложности по корректному выбору энергосберегающих технологий.

Решением проблемы может стать разработанный в НИУ «МЭИ» программный продукт: «База энергосберегающих технологий» [8].

В открытой «Базе...» предоставлен перечень технологий, одобренных НИУ «МЭИ» к использованию в бюджетных учреждениях. Список постоянно актуализируется и обновляется.

 

Литература

1.   Гужов С.В. Какие счетчики электроэнергии нам нужны? // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт №1/2011. Стр. 15-20

2.   Создание и деятельность энергосервисных компаний и перфоманс-контрактов в России. Том 1: Энергосервис и перформанс контракты: возможности и проблемы их реализации в России / Сиваев С.Б., под ред. Грицевич И.Г. - Всемирный фонд дикой природы (WWF) - М., 2011.

3.   Гужов С.В. Энергосервисные контракты и аспекты потребительского менеджмента. Энергосбережение №1, 2014.

4.   Власенко Г.П., Гаряев А. Б., Гужов С.В., Яковлев И. В., Шишканов О.Г., Петров И.В., Борголова Е.А., Захаров С.В. Учебно-методическое пособие для учреждений, подведомственных Департаменту образования города Москвы «Основы энергосбережения и повышения энергетической эффективности». - М.: Изд-во ООО «Буки-Веди», 2012. - 100 с.

5.   Электронный журнал энергосервисной компании «Экологические системы» №7, июль 2002 http://www.esco-ecosys.ru/2002_7/art52.htm

6.   СНиП 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий»

7.                Практическое пособие по выбору и разработке энергосберегающих проектов. / В семи разделах. Под общей редакцией д.т.н. О.Л.Даниловича, П.А. Костюченко, 2006. 668 с.

8.                «База энергосберегающих технологий» НИУ «МЭИ» http://beta.mpei.ru/innovation/Pages/energy_efficiency.aspx

 

Все статьи рубрики Энергосервис и ЭСКО

Архив номеров

Выпуски за 2009 год: №1 (1), №2 (2), №3 (3), №4 (4), №5 (5),

Выпуски за 2010 год: №1 (6), №2 (7), №3 (8), №4 (9), №5 (10), №6 (11), №7 (12), №8 (13),

Выпуски за 2011 год: №1 (14), №2 (15), №3 (16), №4 (17), №5 (18), №6 (19),

Выпуски за 2012 год: №1 (20), №2 (21), №3 (22), №4 (23), №5 (24), №6 (25),

Выпуски за 2013 год: №1 (26), №2 (27), №3 (28), №4 (29), №5 (30), №6 (31),

Выпуски за 2014 год: №1 (32), №2 (33), №3 (34), №4 (35), №5 (36), №6 (37),

Выпуски за 2015 год: №1 (38), №2 (39), №3 (40) , №4 (41), №5 (42),

Выпуски за 2016 год: №1 (43), №2 (44).

Статьи по темам

Энергетика (6) ,
Энергоэффективное строительство (15) ,
Возобновляемые источники энергии (13) ,
Региональный опыт (3) ,
О работе НП "Энергоэффективный город" (0) ,
Энергоменеджмент (0) ,
Информация о работе Координационного совета (124) ,
Экономика и управление (113) ,
Теплоснабжение (65) ,
Энергоэффективное освещение (45) ,
Учет энергоресурсов (14) ,
Энергосервис и ЭСКО (35) ,
Электроснабжение (12) ,
Когенерация (4) ,
Мировой опыт энергосбережения (36) ,
Новые технологии (44) ,
Энергетические обследования и энергоаудит (27) ,
Обзор СМИ (5) ,


Rambler's Top100

Авторские права на размещенные материалы принадлежат авторам
Тел.(495) 360-66-26 E-mail:
© Портал ЭнергоСовет.ru - энергосбережение, энергоэффективность, энергосберегающие технологии 2006-2016
Возрастная категория Интернет-сайта 18 +
реклама | карта сайта | о проекте | контакты | правила использования статей

Регулятор отопления для зданий для устранения перетопов подробнее