Энергосбережение. что мы понимаем под энергосбережением?

Солнечная энергия.

У солнечной энергии два основных преимущества. Во-первых, ее много и она относится к возобновляемым энергоресурсам: длительность существования Солнца оценивается приблизительно в 5 млрд. лет. Во-вторых, ее использование не влечет за собой нежелательных экологических последствий.

Однако использованию солнечной энергии мешает ряд трудностей. Хотя полное количество этой энергии огромно, она неконтролируемо рассеивается. Чтобы получать большие количества энергии, требуются коллекторные поверхности большой площади. Кроме того, возникает проблема нестабильности энергоснабжения: солнце не всегда светит. Даже в пустынях, где преобладает безоблачная погода, день сменяется ночью. Следовательно, необходимы накопители солнечной энергии. И наконец, многие виды применения солнечной энергии еще как следует не апробированы, и их экономическая рентабельность не доказана.

Можно указать три основных направления использования солнечной энергии: для отопления (в том числе горячего водоснабжения) и кондиционирования воздуха, для прямого преобразования в электроэнергию посредством солнечных фотоэлектрических преобразователей и для крупномасштабного производства электроэнергии на основе теплового цикла.

Водород как теплоноситель.

Водород – это легкий газ, но он превращается в жидкость при —253° C. Теплотворная способность жидкого водорода в 2,75 раза больше, чем природного газа. У водорода имеется и экологическое преимущество перед природным газом: при сжигании в воздухе он дает в основном лишь пары воды.

Водород можно было бы без особых трудностей транспортировать по трубопроводам для природного газа. Можно также хранить его в жидком виде в криогенных резервуарах. Водород легко диффундирует в некоторые металлы, например титан. Его можно накапливать в таких металлах, а затем выделять, нагревая металл.

Магнитогидродинамика (МГД).

Это метод, позволяющий более эффективно использовать ископаемые энергоносители. Идея состоит в том, чтобы заменить медные токовые обмотки обычного машинного электрогенератора потоком ионизованного (проводящего) газа. Наибольший экономический эффект МГД-генераторы могут давать, вероятно, при сжигании угля. Поскольку в них нет движущихся механических частей, они могут работать при очень высоких температурах, а это обеспечивает высокий КПД. Теоретически КПД таких генераторов может достигать 50–60%, что означало бы до 20% экономии по сравнению с современными электростанциями на ископаемых энергоносителях. Кроме того, МГД-генераторы дают меньше сбросной теплоты.

Дополнительное их преимущество состоит в том, что они в меньшей степени загрязняли бы атмосферу выбросами газообразных оксидов азота и соединений серы. Поэтому МГД-электростанции могли бы, не загрязняя окружающей среды, работать на углях с повышенным содержанием серы.

Серьезные исследования в области МГД-преобразователей ведутся в Японии, Германии и особенно в России. Так, например, в России была запущена малая МГД-установка мощностью 70 МВт на природном газе, которая служила также опытной для создания электростанции на 500 МВт. В США разработки ведутся в меньших масштабах и в основном в направлении систем, работающих на угле. В течение 500 ч непрерывно проработал МГД-генератор мощностью 200 МВт, построенный фирмой «Авко Эверетт».

Гидроэнергия.

Гидроэнергетика дает почти треть электроэнергии, используемой во всем мире. Норвегия, где электроэнергии на душу населения больше, чем где-либо еще, живет почти исключительно гидроэнергией.

На гидроэлектростанциях (ГЭС) и гидроаккумулирующих электростанциях (ГАЭС) используется потенциальная энергия воды, накапливаемой с помощью плотин. У основания плотины расположены гидротурбины, приводимые во вращение водой (которая подводится к ним под нормальным давлением) и вращающие роторы генераторов электрического тока.

Существуют очень крупные ГЭС. Широко известны две большие ГЭС в России: Красноярская (6000 МВт) и Братская (4100 МВт). Самая крупная ГЭС в США – Грэнд-Кули полной мощностью 6480 МВт. В 1995 на гидроэнергетику приходилось около 7% электроэнергии, вырабатываемой в мире.

Гидроэнергия – один из самых дешевых и самых чистых энергоресурсов. Он возобновляем в том смысле, что водохранилища пополняются приточной речной и дождевой водой. Остается под вопросом целесообразность строительства ГЭС на равнинах.

Способы экономии электроэнергии

Мероприятия по экономии электроэнергии должны носить комплексный характер. Эффективность принятых мер зависит от качества проведенного вами энергоаудита предприятия и скрупулезного выполнения предписаний энергоаудиторов по вопросам экономии электрической энергии на производстве.

Со своей стороны мы предлагаем вам применить следующие меры. Они разделены для вашего удобства на три категории:

Простые способы

   Энергосбережение на предприятии с помощью экономии электричества

покраска стен помещений в светлые тона. Это послужит увеличению уровня освещенности помещения. Экономия — 5-15% электроэнергии
использование окон с увеличенной площадью стеклопакета, с рациональным расположением относительно хода Солнца. Экономия — до 20%
не допускать отсечения и рассеивания поступающего света из окон шторами или иными предметами

Экономия — 1-5%
очень важно поддержание чистоты источников света: окна, осветительные приборы должны обязательно быть чистыми и хорошо пропускать свет. Экономия от 3%
замена устаревших и энергозатратных ламп накаливания в светильниках на энергосберегающие лампы, наиболее экономичны лампы со светодиодами

Экономия в сегменте потребления электричества на освещение — от 50 %
контроль режима работы освещения. Включать источник света только по надобности, в вечернее время и избегать их работы в нерабочее время. Экономия — от 5%

Продвинутые способы

• назначение сотрудника, который будет нести ответственность за потребление электричества вашим производственным оборудованием и компьютерной техникой
• обучение сотрудников предприятия правильному обращению с оборудованием и компьютерной техникой. Постоянно включать и выключать персональный компьютер не надо (он потребляет не более 400 Вт в час). Как правило, современная компьютерная техника оснащена современным импульсным блоком питания, у которого потребление электричества в режиме простоя очень мало. Режим сна — наилучшее решение для компьютера во время кратковременного отсутствия сотрудника. Что касается принтеров, сканеров и прочей техники — необходимо просто их отключать тогда, когда не работаете с ними
• планомерная замена всего старого электрооборудования, аудио-видеоаппаратуры, силовых частей оборудования на современную и экономичную электротехнику. Разовые высокие расходы на приобретение вскоре будут компенсированы значительным снижением энергопотребления и своей повышенной эффективностью работы по сравнению с более старыми моделями. Простой пример, светильник с двадцатилетним стажем имеет КПД 65%, а современный новый светильник — КПД 95%. Экономия — от 20 до 80%
• оптимизация системы отопления и отключение непредусмотренных электронагревательных приборов отопления, которые были дополнительно использованы для обогрева помещения.

• установка приборов учета электроэнергии с классом точности 1,0
• для потребителей с присоединенной мощность равной 150 кВт⋅ч — установка устройств компенсации активной и реактивной энергии
• высокую эффективность доказала установка всевозможных датчиков: присутствия, движение, реле времени. Позволяет экономить от 30% затрат на электроэнергию за счет сокращения «холостой» работы ламп освещения
• снижение электропотребления за счет оптимизации работы производственного оборудования путем установки частотно-регулируемых приводов для управления электродвигателей. Данная мера также эффективна в настройке параметров работы и регулирования режима работы оборудования, оптимизации рабочего процесса. Эффективность — от 20% затрат электроэнергии на работу электродвигателей
• установка качественных устройств плавного пуска оборудования. Необходимо для снижения вероятности перегрева и поломки электродвигателей

Места с наибольшими энергозатратами

Большая часть технологических процессов на предприятиях происходят с использованием энергоносителей различного вида и назначения.

Во время организации своей деятельности предприятия используют энергоресурсы различных параметров, видов и назначения.

В качестве энергоресурсов чаще всего на предприятии используются:

• вода
• тепло
• электроэнергия
• воздух

На обеспечение производственного процесса и содержание зданий затрачивается до 30% закупаемых энергетических ресурсов и воды. Эти затраты складываются из затрат на отопление и освещение зданий, хозяйственно-питьевое водоснабжение и других точек обеспечения.

   Мероприятия по экономии электричества на предприятии

Освещение и обеспечение работы оборудования — самые энергозатратные направление. Отопление, водоснабжение и кондиционирование идут сразу после обеспечения освещения.

Поэтому, рекомендуем вам начать именно с уменьшения потребления электричества лампами освещения. Это достигается путем правильного подбора специализированных промышленных светильников и оптимизацией рабочего процесса вашего производственного оборудования. Принятие мер в этих направлениях — даст эффект экономии энергоресурсов.

Наибольший эффект дает правильная комплексная экономия, которая коснулась всех точек потребления — отопления, освещения, водоснабжения!

Нельзя экономить на отоплении и при этом злоупотреблять освещением. Такие полумеры значительно снизят эффект экономии, а то и вовсе не дадут нужного вам оптимизационного эффекта. Действовать надо комплексно.

Большинство зданий и помещений не отвечают современным требованиям по энергосбережению. Поэтому требуется дополнительные энергосберегающие стеклопакеты, утеплители, установка эффективной вентиляции и так далее.

Требования к энергосбережению при энергоснабжении

Если произвести анализ всего выше написанного, то сегодня самыми главными направлениями, которым должно обладать энергосбережение в системах электроснабжения являются следующие требования:

• электрическая энергия должна потребляться рационально, опираясь на государственные нормы, ориентированные под конкретную отрасль деятельности;
• если все потребители будут потреблять электроэнергию правильно, то это существенно снизит потери на транспортировку, а также уменьшит тарифы для конкретного пользователя;
• поддержание параметров электроэнергии в рамках установленных значений;
• модернизация распределительных систем;
• установка полупроводниковых пусковых систем для двигателей синхронного типа, расположенных на предприятиях;
• оптимизация системы энергоснабжения крупных потребителей;
• применение современных и высокотехнологичных технологий.

Кроме всего этого, энергоснабжение является очень важным, если речь идёт о сохранности различных природных ресурсов.

Также, чтобы снизить энергопотребления, можно установить специальные датчики или системы управлением светом.

Солнечная энергия.

У солнечной энергии два основных преимущества. Во-первых, ее много и она относится к возобновляемым энергоресурсам: длительность существования Солнца оценивается приблизительно в 5 млрд. лет. Во-вторых, ее использование не влечет за собой нежелательных экологических последствий.

Однако использованию солнечной энергии мешает ряд трудностей. Хотя полное количество этой энергии огромно, она неконтролируемо рассеивается. Чтобы получать большие количества энергии, требуются коллекторные поверхности большой площади. Кроме того, возникает проблема нестабильности энергоснабжения: солнце не всегда светит. Даже в пустынях, где преобладает безоблачная погода, день сменяется ночью. Следовательно, необходимы накопители солнечной энергии. И наконец, многие виды применения солнечной энергии еще как следует не апробированы, и их экономическая рентабельность не доказана.

Можно указать три основных направления использования солнечной энергии: для отопления (в том числе горячего водоснабжения) и кондиционирования воздуха, для прямого преобразования в электроэнергию посредством солнечных фотоэлектрических преобразователей и для крупномасштабного производства электроэнергии на основе теплового цикла.

«Кнут и пряник» № 221-ФЗ по стимулированию энергосбережения в бюджетной сфере.

Основным «пряником» № 221-ФЗ по стимулированию энергосбережения в бюджетной сфере стала новая 3 часть статьи 24 N 261-ФЗ, где оговорено, что «экономия средств, достигнутая за счет дополнительного снижения потребления казенным учреждением… энергетических ресурсов и воды по сравнению со снижением, учтенным при планировании бюджетных ассигнований, используется в соответствии с бюджетным законодательством Российской Федерации для обеспечения выполнения функций этого учреждения, включая увеличение годового фонда оплаты труда».

В свою очередь Статья 9.16 КоАП РФ стала «кнутом» по стимулированию энергосбережения в бюджетной сфере, поскольку определяет наложение административного штрафа:

• «на должностных лиц в размере от десяти тысяч до пятнадцати тысяч рублей; на лиц, осуществляющих предпринимательскую деятельность без образования юридического лица, — от десяти тысяч до пятнадцати тысяч рублей;
• на юридических лиц — от пятидесяти тысяч до двухсот пятидесяти тысяч рублей», как за не предоставление декларации, так и неправильное ее оформление или нарушение процедуры подачи;
• «на должностных лиц в размере пяти тысяч рублей; «на юридических лиц — десяти тысяч рублей» за несоблюдение правил предоставления информации в уполномоченный орган исполнительной власти;
• «на должностных лиц в размере от тридцати тысяч до пятидесяти тысяч рублей; на юридических лиц — от пятидесяти тысяч до ста тысяч рублей» даже за не выполнение требований по разработки и принятию программ по энергосбережению и повышению энергоэффективности.

Пока еще непонятно, придется муниципальным властям городов деинтегрировать целевые программы энергосбережения из пакетных обратно в отдельные документы, но безусловным стал сам факт реального ужесточения контроля над энергопотреблением и необходимости принимать меры по сокращению энергопотребления буквально «вчера» с 16 января.

О принципах энергосбережения

Важнейшими мероприятиями, необходимыми для внедрения на производстве, являются те, что способны влиять на ограничение роста энтропии (деградации энергии). Для каждой изолированной системы необходимо сохранять состояние, при котором производство энтропии будет минимальным (принцип энергосбережения). Структура системы должна сохраняться в неравновесном состоянии: в этом заключается условие развития энергосберегающей составляющей данной системы.

Деятельность по реализации программы энергосбережения заключается в следующем.

1. Замедление деградации энергии любого вида, особенно если это связано с ее трансформацией в энергию тепловую.
2. Упорядочивание структуры всех систем, связанных с потреблением ТЭР.
3. Воспитание в коллективе (и обществе в целом) ответственности и развитие заинтересованности в экономии энергоресурсов.
4. Налаживание процесса обмена информацией между всеми составляющими каждой из систем – один из способов накапливания отрицательной энтропии (негэнтропии). На начальном этапе допускается некоторый рост расходов ТЭР.

Основные способы энергосбережения на промышленных предприятиях

Причиной того, что стратегии по снижению энергозатрат сейчас не разрабатываются, выступает то, что зачастую отсутствуют специалисты, способные провести такие мероприятия, а также отсутствует стимул для экономии электроэнергии.

На самом деле существует множество способов уменьшить затраты электроэнергии на предприятиях, но в первую очередь, необходимо создать подходящий мотив. Основным мотивом является финансовая сторона вопроса.

Энергосбережение на промышленных предприятиях включает в себя ряд организационных и технических мероприятий.

Среди организационных можно выделить следующие:

1. Энергетическое исследование предприятия.
2. Внутренний финансовый аудит организации и учет затрат.
3. Разработка мероприятий, направленных на энергосбережение и повышение энергоэффективности.
4. Планирование и организация коммерческого и технического расхода электроэнергии.
5. Обучение персонала экономии электроэнергии и использование новых, сберегающих технологий.

Более трудоемкими и затратными, а также более эффективными являются технические мероприятия. Среди них такие, как:

1. Следует установить узлы учета тепла на объектах предприятия. Это снижает расход тепла на 20-30%, что, соответственно, снижает расходы.
2. Также можно заменить традиционную систему обогрева на теплый пол с прокладкой из пластиковых труб. Такая система окупится за пару лет, при этом издержки на отопление могут быть снижены в 1,7 раза.
3. Если установить блочные мини котельные на удаленных от предприятия объектах, можно уменьшить издержки минимум в 2 раза.
4. Рекомендовано для всех предприятий установить генераторы на базе ПГУ, ГТС, ГТУ. Таким образом можно уменьшить издержки предприятия на покупку электроэнергии в 2-3 раза.
5. Чтобы сэкономить 40% электроэнергии, необходимо внедрить систему частотного регулирования в приводах электродвигателя, расположенных в системах вентиляции, на насосных станциях и всех объектах с переменной нагрузкой. Окупится такая система всего за полгода.
6. В обычном режиме все электроприборы работают с довольно большими потерями, но, если оптимизировать их работу, потери существенно снизятся, вплоть до 10%.
7. Установка пусковых реле позволяет увеличить срок службы ламп в 2 раза, а также снизить потребление электричества энергооборудованием.
8. Очень хорошим способом является использование в качестве энергоресурса вторичного сырья. На производстве такое сырье есть всегда, поэтому оптимальным вариантом будет использовать опилки, отходы производства в экологических системах, рекуператоры из систем вентиляции. Такой способ пока что использует малое количество предприятий, но энергия, полученная на вторичном сырье, в 3-4 раза дешевле приобретенной энергии.
9. Чтобы снизить расходы тепла, можно устранить мостики холода в конструкции здания, установить солнечные коллекторы и использовать солнечные батареи, заняться герметизацией и теплоизоляцией помещения и установить тепловые насосы в подвалах.

Все эти мероприятия требуют определенного времени для выполнения, а также требуют наличия свободных средств. Однако максимальный срок окупаемости каждого из них составляет 6 лет, а часто значительно меньше, далее системы будут приносить серьезную экономию денежных средств и снижение энергозатрат.

Больше об энергосбережении на промышленных предприятиях можно узнать на ежегодной выставке «Электро»

Энергоэффективность и энергосбережение на предприятииSmart GridАвтономные источники питания