К вопросу Об эффективности энергосбережения

строительная теплофизика и энергосбережение

К вопросу об эффективности энергосбережения

Д.А. Чеботарев

23 ноября 2009 г. был принят Федеральный закон РФ №261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», согласно которому в России будет приниматься ряд мер для повышения энергетической эффективности и эффективному и рациональному использованию энергетических ресурсов.

Для воплощения этого закона в жизнь потребуется всем, в том числе и гражданам, провести обязательный комплекс мероприятий. Но сколько же в итоге сможет сэкономить гражданин и сможет ли он это сделать?

Пункт 4 Статьи 12 Закона гласит, что «собственники помещений в многоквартирном доме обязаны проводить мероприятия по энергосбережению и повышению энергетической эффективности, включенные в утвержденный перечень мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности в отношении общего имущества собственников помещений в многоквартирном доме, за исключением случаев проведения указанных мероприятий ранее и сохранения результатов их проведения. Собственники помещений в многоквартирном доме обязаны нести расходы на проведение указанных мероприятий».

Выходит, что расходы по утеплению фасадов домов, на замену ламп накаливания в местах общего пользования, на установку приборов учета потребления воды, природного газа, тепловой и электрической энергии лягут на плечи граждан.

Замена ламп накаливания на энергосберегающие — это малая часть того, на что придется потратиться гражданину. Ведь в скором времени прекратится оборот электрических ламп накаливания на территории РФ: с 1 января 2011 года — мощностью 100 Ватт и более, с 1 января 2013 года — мощностью 75 ватт и более, а с 1 января 2014 года — мощностью 25 ватт и более. Таким образом, население будет вынуждено покупать дорогостоящие энергосберегающие лампы вместо весьма доступных электрических ламп накаливания, что может обернуться для довольно большого числа граждан финансовыми затруднениями.

Однако существует еще одна проблема помимо финансовой — это экологическая. Да, безус-

ловно, будет запущена программа по утилизации и переработке отходов, но она подлежит реализации лишь с 1 января 2011 года. А с началом реализации этой программы начнется разработка проектов заводов по утилизации, их последующее строительство и лишь потом — работа. Можно с уверенностью сказать, что этот процесс займет несколько лет, и далеко не очевидно, что заводы по утилизации энергосберегающих люминесцентных ламп будут построены до 2014 года, когда вступит запрет на оборот электрических ламп накаливания мощностью 25 ватт и более, и граждане будут в своих домах уже вовсю использовать энергосберегающие лампы. А если учесть, что эти лампы быстро выходят из строя из-за скачков напряжения, которые случаются в наших электросетях регулярно, то можно сказать, что большое количество ламп, заполненных парами ртути, скопится весьма быстро. И это — серьезная проблема.

По стратегии энергосбережения и повышения энергетической эффективности возникает ряд вопросов:

1)Что будет с миллионами компактных люминесцентных ламп, которые будут периодически выходить из строя, если вовремя не будут построены и запущены заводы по их утилизации?

2) На какие средства малообеспеченные слои населения будут приобретать дорогостоящие энергосберегающие лампы?

Для сравнения:

Средняя цена электрической лампы накаливания мощностью 60 ватт — 10 рублей, а энергосберегающей лампы мощностью 15 ватт — 150 рублей.

В однокомнатной квартире установлено порядка 15 ламп. Выходит, чтобы заменить все лампы накаливания в однокомнатной квартире на энергосберегающие, необходимо заплатить более 2000 рублей, в двухкомнатной — более 3000 рублей, а в трехкомнатной — порядка 5000 рублей. А эти затраты для большого числа граждан являются значительными. По данным Пенсионного фонда РФ на апрель 2010 года, число пенсионеров в России составляет свыше 38,5 миллионов, средний размер трудовой пенсии которых по старости составляет 8180 рублей, а социальной пенсии — 4611 рублей. И что же делать почти трети населения нашей стра-

строительная теплофизика и энергосбережение

ны? Брать кредит на покупку энергосберегающих лам, сидеть в полутьме или несколько месяцев жить впроголодь, заменяя лампочки в своих домах на более «экономичные»?

3) Что будет с людьми, занятыми на производстве электрических ламп накаливания?

На эти весьма непростые вопросы необходимо найти умное и эффективное решение, которое позволит безболезненно осуществить государственную программу по энергосбережению, повышению энергетической эффективности и рациональному использованию энергетических ресурсов.

Но, даже решив эти вопросы и заменив все лампы накаливания в жилых домах на энергосберегающие лампы, можно снизить потребление энергоресурсов в масштабе всей страны всего на 1,5—2%. Это связано в первую очередь с тем, что основным потребителем электроэнергии является не жилой фонд, а промышленность, которая потребляет несравнимо больше электричества. Например, один прокатный стан за смену потребляет электроэнергии больше, чем квартира за 100 лет.

Для уменьшения количества используемых энергоресурсов необходимо уменьшать энергопотребление промышленности, разрабатывать и внедрять новые энергосберегающие технологии производства, а использование энергосберегающих ламп, утепление фасадов домов и установка приборов учета воды и тепла — это необходимые, но не достаточные меры для рационального использования энергоресурсов.

А что такое энергоресурсы и почему им уделяется такое большое внимание?

Согласно статье 2 Закона — «энергетический ресурс — носитель энергии, энергия которого используется или может быть использована при осуществлении хозяйственной и иной деятельности, а также вид энергии (атомная, тепловая, электрическая, электромагнитная энергия или другой вид энергии)», то есть энергоресурсы — это весьма дорогостоящие полезные ископаемые — нефть, газ, уголь.

В настоящее время в РФ свыше 65% электроэнергии вырабатывается на тепловых электростанциях, которые и потребляют как раз нефть, газ

Рисунок 1. Вид с высоты птичьего полета на СЭС Либерозе.

и уголь. Можно предположить, что отчасти и по этой причине так остро стоит проблема эффективного и рационального использования энергоресурсов — ведь если не уменьшить количество потребляемых полезных ископаемых, то недра в очень скором времени истощатся. А необходимо как можно дольше сберечь запасы полезных ископаемых, чтобы поддерживать экономику нашей страны, полностью ориентированную на экспорт сырья.

Однако существует и другой путь сохранения национальных богатств — переход на неисчерпаемые (или практически неисчерпаемые) источники энергии. Необходимо шире использовать в первую очередь атомную энергию, а также солнечную и ветровую энергию. За атомной энергетикой — будущее, поскольку у нее самый большой потенциал. Ветровая и солнечная энергетика не могут удовлетворить потребности промышленности, а атомная энергетика — может. Поток солнечного излучения в северных широтах, в которых лежит большая часть территории нашей страны, крайне мал, чтобы обеспечить энергией большое число потребителей за счет солнечных электростанций (СЭС). В свою очередь даже в южных широтах возможность строительства СЭС вызывает ряд вопросов в связи с ощутимыми недостатками этого вида электростанций — высокой стоимостью и большой занимаемой площадью. Так, например, для размещения СЭС мощностью 100 МВт требуется площадь 300 га, а для АЭС мощностью 1000 МВт всего 100 га. Например, площадь солнечной электростанции Либерозе (рис. 1) — крупнейшей по размерам СЭС Германии и второй в мире — составляет свыше 162 га (площадь примерно 210 футбольных полей) при суммарной мощности 53 МВт. Площадь же СЭС — РБ10 и РБ20 (рис. 2), построенных в Испании вблизи Севильи, составляет свыше 100 га при суммарной мощности 30 МВт. При этом стоимость вырабатываемой на этой станции электроэнергии в три раза выше, чем от традиционных источников.

Рисунок 2. Солнечные электростанции PS10, PS20 в Испании.

строительная теплофизика и энергосбережение

Рисунок 3. Ветровая электростанция в Нижней Саксонии.

Площадь же Балаковской АЭС в Саратовской области мощностью 4000 МВт составляет 487,4 га (при том, что работают 4 энергоблока из 6). А площадь Калининской АЭС — 287,37 га, при вырабатываемой мощности 3000 МВт.

Мощность же ветровых электростанций (рис. 3) крайне мала — мощность современных ветрогене-раторов достигает 6 МВт, да и их строительство целесообразно в местах со скоростями ветра более 5 м/с.

Также следует заметить, что при производстве электроэнергии за счет нерегулируемых источников — солнца и ветра — в промышленных масштабах возникают трудности, связанные с невозможностью постоянного сопряжения производства электроэнергии с ее потреблением (с графиком нагрузки). Достаточно мощная энергосистема, включающая также ветроэлектрические установки или ветроэлектростанции и солнечные электростанции, может компенсировать изменения мощности этих станций. Однако при этом, во избежание изменений параметров энергосистемы (прежде всего частоты), доля нерегулируемых электростанций не должна превышать, по предварительной оценке, 10—15% (по мощности).

Источники ветровой и солнечной энергии не являются полностью безвредными для окружающей среды. Ветровые установки создают низкочастотные шумы, которые отрицательно влияют на все живые организмы. Производство же солнечных батарей идет на предприятиях химической промышленности, выбрасывающих в окружающую среду значительное количество вредных веществ. Безусловно, нельзя сказать, что и атомная энергетика абсолютна безвредна. Печально известна авария на Чернобыльской АЭС, в результате которой радиоактивному загрязнению подверглось свыше 200 000 км2, примерно

70 % — на территории Белоруссии, России и Украины, где проживали несколько миллионов человек. Однако при правильной эксплуатации, АЭС являются одним из самых безопасных видов электростанций. Атомная энергетика не потребляет кислорода и имеет ничтожное количество выбросов при нормальной эксплуатации. А если учитывать:

1) невысокую стоимость сырья — необогащен-ная окись урана и308 стоит порядка 100 американских долларов за килограмм;

2) большие запасы урана — масса ресурсов урана, которую можно добыть при современной технологии и при умеренных ценах, оценивается в 108 тонн. Ежегодные потребности в уране составляют, по современным оценкам, 104 тонн естественного урана. Запасов сырья в России для АЭС хватит на 800 тыс. лет;

3) способность атомной энергетики полностью и надолго обеспечить энергией как жилой фонд, так и промышленность, то просто необходимо увеличивать количество АЭС, заменяя постепенно ими ТЭС, использующие для выработки энергии огромное количество газа, нефти, угля, запасов которых с каждым годом становятся все меньше и меньше.

Если же не произойдет отказа от использования для выработки энергии исчерпаемых энергоресурсов, то в ближайшее время независимо от вида используемых для освещения ламп и толщины утеплителя в наружных ограждающих конструкциях, наши недра будут истощены, и не останется в России энергоресурсов ни для отопления наших домой, ни для продажи их зарубеж.

В настоящее время для повышения энергоэффективности и рационального использования энергоресурсов необходимо разрабатывать и внедрять энергосберегающие технологии в промышленности, отходить от использования в качестве основного сырья для выработки тепловой и электрической энергии исчерпаемых природных ресурсов (газа, угля и нефти) и увеличивать долю атомной энергетики в энергосистеме страны. Мероприятия по повышению энергетической эффективности зданий и сооружений — в частности утепление фасадов домов, замена ламп накаливания, установка приборов учета воды и тепла — лишь лягут на плечи граждан тяжким экономическим грузом и будут далеко не так эффективны, как это преподносят. А если учитывать затраты на их проведение, то можно говорить о недостаточной эффективности этих мер и несоответствии этих затрат ожидаемым результатам.

строительная теплофизика и энергосбережение

Литература

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

2) Проект приказа Минэкономразвития России «Об утверждении примерного перечня мероприятий в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности, который может быть использован в целях разработки региональных, муниципальных программ в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности»

3) Н.И. Бушуев. История и технология ядерной энергетики. — М., 2010. — 19, с. 22-23.

Эффективность энергосбережения

Анализ Федерального закона РФ от 23.11.2009 г. №261-ФЗ «Об энергосбережении...» и предлагаемых мероприятий по повышению энергетической эффективности зданий и сооружений, разработанных на основании этого закона, пока-

зал, что предложенные меры являются необходимыми, но далеко не достаточными для реального сбережения энергетических ресурсов и эффективного их использования в нашей стране.

Efficiency of energy conservation by D. Chebotarev

Analysis of the Federal Law of 23.11.2009, №261-FZ «On energy efficiency...» and proposed measures to improve energy efficiency of buildings and structures developed on the basis of this law shows that the proposed measures are necessary but not sufficient for real savings of energy resources and their effective use in our country.

Ключевые слова: энергосбережение, энергетическая эффективность, энергетические ресурсы, неисчерпаемые источники энергии, атомная энергия, солнечные электростанции, ветровая электростанция.

Key word: energy conservation, energy efficiency, energy resources, renewable energy, atomic power, solar power stations, wind farm.