Японские энергоэффективные технологииПерспективы мировой энергетики
Известно, что потребление энергии быстро растет в таких регионах, как Азия, где в последниегоды наблюдается мощный экономический рост. Согласно статистическим данным МЭА (см. рис. 1и 2) эта тенденция характерна для стран, не входящих в ОЭСР, таких как Китай и Индия, и попрогнозам она сохранится в будущем. А значит, будут увеличиваться выбросы CO2 вследствиеиспользования ископаемых видов топлива (см. рис. 3), что окажет значительное влияние наизменение климата в глобальном масштабе.

Рис.1 Мировое потребление первичной энергии

Рис.2 Потребление первичной энергии в АзииРис.3 Мировые выбросы СО2Между тем, в долгосрочной перспективе поставки энергоносителей будут постепенно снижаться,поскольку цены на сырую нефть растут и уже превысили 90 долларов США за баррель, и вбудущем тенденция роста цен на энергоносители может только укрепиться. Также вызываетбеспокойство то, что ископаемые виды топлива будут исчерпаны. Поэтому эффективноеиспользование энергии является в одной из важнейших мер в плане обеспечения устойчивого
экономического развития. МЭА рассматривает меры по снижению выбросов CO2 иэнергосбережению как параллельные процессы, поскольку и те и другие подразумеваютиспользование новых и возобновляемых источников энергии. МЭА рекомендовало проведение
ряда мероприятий в соответствующих секторах (см. таблицу 1), и Япония реализует почти все этирекомендации, касающиеся технологий, оборудования, продуктов и т.д., большинство из которыхпредставлены в данном каталоге «Продукты и технологии».

1Табл.1 Рекомендации МЭА по обеспечению энергоэффективности и энергосбережения (ЭЭ и ЭС)
G8/IEAРекомендации по энергоэффективности (из 25 поз.)Пересечение

1. Увеличение инвестиций в ЭЭсекторов

2. Национальные стратегии и цели ЭЭ
3. Мониторинг, поддержка и оценка
4. ПоказателиЗдание

1. Нормативы для новых зданий
2. Дома с пассивным и нулевым энергопотреблением3. Существующие здания
4. Сертификация строительства
5. Окна и другие остекленные проемыПромышленность

1. Данные о высококачественных ЭЭ решениях2. Системы энергоснабжения для автомобилей3. Управление энергетическими ресурсами
4. Малые и средние предприятия

Энергетическая ситуация в Японии
В 1970-х годах Япония переживала нефтяной кризис на фоне политической нестабильности наБлижнем Востоке. Не только промышленный, но и частный и муниципальный жилой сектор
пострадали от резкого роста цен на энергоносители. В результате правительство и население
объединили свои усилия в направлении использования новых энергетических технологий.
Активная работа над новыми технологиями позволила создать оборудование, технологии исистемы высокой эффективности в плане использования энергии. По всей стране заработали
программы стимуляции инвестиций, когда цены на энергоносители были высоки. В результате, втечение примерно 15 лет, начиная с 1973 года, страна смогла удвоить свой ВВП без увеличения
уровня потребления энергии. И по сей день Япония продолжает прилагать усилия по разработке ираспространению таких энергосберегающих технологий. Ее ВВП на сегодняшний день вырос в 2,3раза по сравнению с 1973 годом. При этом рост энергопотребления сдерживался и текущий
уровень всего в 1,3 раза больше, чем в 1973 году. В частности, потребление энергии впромышленном секторе снизилось в 0,85 раза (см. рис. 4).

2Конечное потребление энергии в Японии

Рис.4 Изменение конечного энергопотребления в Японии (1973-2010 г.г.)(Источник: Комплексные статистические данные по энергетике и годовой отчет по национальнымсчетам)Если вышеописанные ситуации рассматривать в координатах изменения ВВП Японии всравнении с потреблением первичной энергии (рис. 5), то можно видеть, что более 35% улучшения
было достигнуто после нефтяного кризиса, при этом деятельность по энергосбережению
продолжается. Каталог «Товары и технологии» знакомит читателя с новыми технологиями,которые позволили Японии добиться огромных успехов в построении энергоэффективной
экономики.

Потребление первичной энергии на единицу ВВП(тонны нефтяного эквивалента/трлн. иен)1-йнефтянойкризис2-йнефтянойкризисУлучшение на 35%Источник: Разработано ECCJ наоснове «Своднойэнергетическойстатистики» Агентстваприродных ресурсов иэнергетики.

Закон о рациональном использовании энергииФинансовыйгодгодФинансовый
Рис.5 Динамика потребления первичной энергии на единицу ВВП в Японии3Анализ энергоэффективности промышленного сектора (1) В целомНа рис. 6 приводится сравнение уровней энергоэффективности в различных отрасляхпромышленности в разных странах. Япония достигла самых высоких мировых стандартов
энергоэффективности практически во всех отраслях промышленности. Можно сказать, чтовысокие уровни экономии энергии были достигнуты в результате внедрения высоких
энергосберегающих технологий, включая те, которые описаны в данном каталоге «Продукты итехнологии».

Рис.6 Энергоэффективность отраслей промышленности

Анализ энергоэффективности в промышленном секторе (2) ТеплоэнергетикаЯпония сохраняет лидирующие позиции в мире в секторе теплоэлектростанций, работающих наугле (рис. 7).

Рис. 7 КПД угольных теплоэлектростанций в основных странах4В результате внедрения передовых высокоэффективных японских технологий на угольныхстанциях, замены оборудования и других нововведений страна в целом сможет получить большой
энергосберегающий эффект.
Если предположить, что эффективность производства электроэнергии в Японии составляет 41%,а в другой стране - 33%, то страна после реализации японских технологий сможет снизить вводновых электростанций примерно на 80% от ранее запланированных. Страна также сможет
уменьшить уровень потребления угля до 80%.
Электроэнергетические компании в Японии предоставляют консультационные услуги погенеральным планам строительства, техобслуживанию и управлению топливнымиэлектростанциями. Примеры, описанные в нашем каталоге «Продукты и технологии», позволит
эффективно использовать топливные генерирующие мощности вашей страны.

Анализ энергоэффективности в промышленном секторе (2) Эффективное
использование тепловой энергииДля промышленного сектора разработано довольно много технологий, направленных на более
эффективное использование тепловой энергии. Многие из них описаны в этой книге – когенерация,извлечение отработанного тепла, высокоэффективные доменные печи, котлы, установки дляэффективного использования пара. В промышленных процессах, потребляющих топливо итепловую энергию, уровень отработанной энергии высок, поэтому высокий энергосберегающийэффект может быть реализован с помощью технологий, снижающих выбросы тепловой энергии,или технологий, извлекающих вторичную тепловую энергию. Кроме того, такие технологииблагоприятно влияют на состояние окружающей среды. В силу всего сказанного, внедрение этихтехнологий происходило быстро. Они могут применяться не только на новых объектах, но и врамках реконструкции уже существующих производств.
На рис. 8 и 9 приведены некоторые примеры динамики использования промышленныхкогенерирующих котлов высокой эффективности.

Рис.8 Использование когенерации в промышленном секторе(Источник: Японский центр современной когенерации и использования энергии)5Рис.9 Использование высокоэффективных промышленных печей(Источник: NEDO и JIFMA)

Анализ энергоэффективности в коммерческом и жилом секторахКак можно видеть на рис. 4, потребление энергии быстро росло, начиная со второй половины
1980-х годов, как в коммерческом, так и в жилом секторах вследствие улучшения качества жизни иразвертывания коммерческой деятельности в новых секторах экономики. Политика под названием«Программа создания лучших энергоэффективных продуктов» внесла большой вклад вразвитие этих секторов. Были разработаны и поставляются на внутренний рынок бытовыеэлектроприборы и офисные устройства с очень низким энергопотреблением. Благодаря ним ростэнергопотребления в этих секторах сдерживался в течение примерно 15 последних лет. Рядпродуктов с КПД выше этого верхнего стандартного уровня, представлены в нашем каталоге«Продукты и технологии».

6Одной из наиболее важных технологий, представленных в этих секторах, является технологияпереноса энергии для отопления, охлаждения и холодильного оборудования. Ее иногда называюттепловым насосом, потому что она передает тепловую энергию. Япония дала огромный толчокразвитию высокоэффективной технологии теплопереноса, применив ее в кондиционерах,холодильниках, водонагревателях и других устройствах. На рис. 10 представлены результатыприменения энергоэффективных бытовых кондиционеров воздуха, в которых использована нетолько технология теплового переноса, но высокоэффективная система управления с помощьюпреобразователей, работающих с учетом данных измерения окружающей среды, включаятемпературу. Такие кондиционеры преобладают по всей Японии. На рис. 11 проводится сравнениеТК (тепловых коэффициентов) топ-моделей различных стран.

Рис.10 Энергопотребление бытовых кондиционеров(Источник: Политика энергосбережения в Японии,METI/ANRE)(Референтный уровень)Тепловой коэффициент (ТК) являетсяпоказателем энергетическойэффективности кондиционера воздуха(нагрев/охлаждение). ТК равенотношению производительности кпотребленной электроэнергии. Чем вышеТК, тем выше эффективность.

(Источник: Политика энергосбережения вЯпонии, METI/ANRE)Рис.11 Сравнение эффективности топ-моделей зарубежных стран7Можно ожидать следующие результаты при замене бытового кондиционера (ТК ок. 3) японскимпродуктом (КС > 6).
<оценочный пример>Число проданных кондиционеров: 5 млн.
Количество часов работы на охлаждение: 8 часов/день × 300 дней/годХолодопроизводительность кондиционера воздуха: класса 3 кВтТекущие значения ТК и энергопотребления: ТК = 3; энергопотребление = 1,0 кВтЗначения ТК и энергопотребления японских продуктов: ТК = 6; энергопотребление = 0,5 кВтРасчет на основе вышеприведенных данных показывает, что можно добиться следующегоуровня энергосбережения:(1,0 - 0,5) кВт × 5 000 000 = 2 500 000 кВт (1)2 500 000 кВт × 8 × 300 = 6 млрд. кВт.ч/год (2)Количество (2) соответствует экономии ок. 1 720 000 тонн сырой нефти и сокращению выбросов
СО2 на ок. 5 280 000 тонн. Количество (1) соответствует объему производства электроэнергии 12установок мощностью 200 000 кВт в случае, если эти кондиционеры будут работать на пикеспроса.

Дорожная карта для всемирного использования
Передовые технологии, для которых характерна высокая энергоэффективность ииспользование возобновляемых источников энергии, могут внести огромный вклад вэнергосбережение. В настоящее время прилагаются усилия по распространениюэнергоэффективных и возобновляемых энергетических технологий на международном уровне.
Данное издание предпринято с целью ознакомления читателя с высокоэффективными японскими
технологиями в области энергосбережения и возобновляемых источников энергии. Описание
сопровождается необходимыми пояснениями, характеристиками и описанием результатовприменения этих продуктов и технологий. Продукты и технологии отнесены к 8 разделам:«Фабрика», «Промышленность», «Офис, Здание», «Жильё», «Транспорт∙товарооборот, строительноеоборудование», «Выработка энергии и Распределение», «Новая энергетика∙аккумуляторная
батарея», «Услуги по решению энергетических задач».
Японские технологии, описанные в этой книге, благоприятны для окружающей среды, посколькуспособствуют снижению энергопотребления. Кроме того, продукты, описанные в этой книге,являются качественными и долговечными, что сказывается на жизненном цикле
энергоэффективного оборудования.
В книге также приводятся контактные данные, которые будут полезны для получения
консультаций относительно технической осуществимости и адаптации технологий. В книге можно
найти информацию о компаниях и ассоциациях, которые обладают достаточными ресурсами дляинтеграции технологий, описанных в этой книге, или могут оказать консалтинговую поддержку ввопросах планирования мер по сокращению энергопотребления, базовым проектам различныхзаводов, реконструкции с целью повышения энергоэффективности, а также по возобновляемым
источникам энергии, имеющим отношение к промышленным зонам. Мы надеемся, что эта книга вполной мере будет способствовать распространению передовых энергоэффективных технологийи энергетики на возобновляемых источниках энергии.
Отдел международного сотрудничества, ECCJ8