 Умная энергосистема подготовит мир к жизни после нефтиНа прошлой неделе в северной столице прошла IV конференция «ПТА. Интеллектуальное здание Санкт-Петербург-2011». Посвящена она была новым технологиям энергосбережения домов. Тему, о которой сегодня модно просто рассуждать, здесь представили в предельно ясном прикладном ключе.
Одним из самых ярких докладчиков на конференции стал представитель компании EVIKА Андрей Шмаков. Принципы разумного расхода энергии в зданиях он объяснил, начиная с азов и заканчивая обобщением — как именно все это должно работать в России.
Итак, зачем нужно энергосбережение? Новый дом только что построен. Но, по словам спикера, уже с первого дня он требует значительных денежных средств на свое содержание. То есть затраты на само строительство — далеко не самая большая часть расходов в течение всего жизненного цикла здания: только 20% — это строительство, и целых 80% — это содержание.
Обычно стараются экономить на этапе строительства. Скажем, на 5%. Но очевидно, что лучше уж сократить на те же 5% расходы на содержание. При этом самая затратная часть на содержание дома — энергопотребление, и не секрет, что значительная часть энергии тратится совершенно бессмысленно.
Для понимания масштабов этих затрат и этих потерь достаточно посмотреть статистику глобального энергопотребления, в которой основными «поглотителями» энергии являются жилые и коммерческие здания. Как ни парадоксально, и промышленность, и транспорт далеко не рекордсмены в этом вопросе.
Энергопотери обычно возникают из-за неудачного проекта здания, некачественных или неподходящих стройматериалов, низкого качества строительства и пресловутого человеческого фактора.
Так вот, один из самых эффективных способов энергосбережения — это замена человека автоматикой для контроля за отоплением, вентиляцией, освещением. Причем энергоэффективность — не просто модное слово или маркетинговый трюк: поскольку затраты на энергосбережение в 3—4 раза ниже, чем затраты на генерацию того же количества энергии, иного пути, как двигаться в эту сторону, просто нет.
Примеры реальных, лабораторно подтвержденных данных экономии энергии с помощью автоматики поражают. Индивидуальный (комнатный) термостат сокращает повседневный расход энергии на 50%. Автоматика систем отопления — на 40%. Контроль жалюзи — на 45%. Автоматика для освещения — на 80%. Автоматика для вентиляции — на 60%.
Понятно, что затраты на автоматику — это инвестиции, и соответственно выражаться они должны не в рублях, как все затраты, а через коэффициент ROI (return of investment). Инвестиции эти имеют некий срок окупаемости и после начинают приносить «прибыль».
Что подобная экономия значит для «частного потребителя»? Возможность снизить свои регулярные расходы и тратить деньги на «рынке», то есть реально повышать свое благосостояние и косвенно решать проблемы стагнирующего рынка для государства.
Что значит экономия на энергопотреблении для муниципального образования? Прежде всего это возможность инвестировать свободные средства в важные инфраструктурные проекты, на которые никогда не хватает денег.
Что имеет смысл делать в первую очередь? 85% энергопотребления здания — это отопление и подогрев воды. 15% — освещение.
Есть несколько способов повышения энергоэффективности здания. Первый — утепление уже существующих зданий: у него хорошие результаты, но длинный срок окупаемости, обычно от десяти до 40 лет. Второй способ — обновление уже существующей системы отопления/вентиляции: средние результаты, окупаемость от пяти до 15 лет. Третий способ — интеллектуальная система управления зданием (расчеты для систем на основе технологии KNX): существенная экономия, окупаемость обычно от года до пяти лет.
Способы экономии энергии в зданиях с помощью автоматики — это использование электричества только там, где это необходимо, например — датчики присутствия. Также есть метод использования лишь только минимально необходимого энергопотребления, например, в системах постоянного освещения (constant lighting). Еще один способ — уменьшение влияния внешних факторов за счет установки датчиков на открытия окон, регулировки жалюзи.
Есть еще и косвенная экономия: контролируя и регулируя состав газов в помещении, особенно уровень CO2, можно существенно снизить заболеваемость и соответственно затраты на оплату больничных листов, уже не говоря о поднятии производительности труда.
Какие технологии автоматизации выживут? Только те, которые являются международным стандартом, как де-факто, так и де-юре. Те, которые поддержаны рынком (производители, инсталляторы, проектировщики), и, наконец, те, которые могут быть интегрированы в IP-сети.
Шорт-лист технологий — Backnet, LonWorks, KNX. Что с ними делать дальше? Основные способы внедрения инноваций согласно мировому опыту — это субсидирование, законодательное регулирование и их сочетание в различных пропорциях. Меры эти необходимы, потому что на первом этапе выгода от инноваций неочевидна до тех пор, пока не начинает действовать «эффект массового рынка».
Все выгоды, которые можно получить от автоматического управления использованием энергии в зданиях и его оптимизации, объединяет в себе системный подход под названием smart grid (умная энергетическая система). Smart grid призван балансировать и распределять потребление энергии между различными территориями в соответствии с нагрузкой. Кроме того, важной составной частью этой системы является микрогенерация энергии на месте.
США и ЕС активно пытаются строить smart grid, тратят на это огромные деньги: мировой рынок этих систем к 2014 году оценивается в 174 млрд долл. Технологические гиганты покупают поставщиков таких решений за гигантские деньги: одна только Toshiba приобрела две таких фирмы за 2,3 млрд долл., для того чтобы стать лидером на рынке smart grid.
В результате важный тренд последнего времени — это отход от централизованной системы генерации энергии к распределенной системе генерации. И для России это шаг первый. За рубежом приоритет сейчас отдается системам, максимально замкнутым по топливному циклу: гидроэлектростанции, ветровые генераторы, PV-панели, приливные станции, ядерные реакторы на быстрых нейтронах (в перспективе).
Шаг второй — управление профилем энергопотребления. Это контролируемое энергопотребление (пример — умные стиральные машины), динамически изменяемые тарифы, учитывающие условия генерации.
Шаг третий — это энергосбережение и еще раз энергосбережение. Через год в ЕС использование автоматики для этой цели становится обязательным во всех общественных зданиях. С 31 декабря 2018 года все новые общественные здания должны быть с «нулевым потреблением», то есть практически полностью будут сами обеспечивать себя энергией, а с 31 декабря 2020 года с «нулевым потреблением» должны быть все новые здания в Евросоюзе.
Новая модель здания — это сочетание технологии «пассивного здания» с микрогенерацией (тепловой и электрической) и активным энергосбережением. На выходе получается то самый дом с «нулевым потреблением».
Зачем такие сложности? Ответ прост: энергозатраты на добычу нефти увеличились за 100 лет в десятки раз, а добыча ее будет только уменьшаться. Так что smart grid — это первые шаги подготовки к миру «после нефти». Smart grid пока не стандартизирован, но можно уверенно говорить, что он будет построен с возможностью передачи данных поверх IP-канала.
http://www.rbcdaily.ru/2011/06/02/cnews/562949980361969
Светотехника |
