Стратегия энергосбережения: руководящие принципы специалистов
Современное общество все еще не осознало опасности расточительного потребления энергии, которое в настоящее время наблюдается при теплоснабжении и климатизации зданий. Свидетельств тому много: в мировом масштабе продолжается строительство зданий с низкими теплозащитными показателями, в инженерии зданий слабо используются достижения современной вычислительной техники, энергетики, химии и т. д., архитекторы проектируют здания без учета энергетических возможностей наружного климата.
Несмотря на различия в методологических подходах и в исходных принципах энергосбережения в различных странах, пути реализации этой проблемы имеют очевидную общность для всех стран мира. Эта общность является стимулом для специалистов объединить усилия в осознании существующей ситуации и в поиске оптимальных путей их реализации.
Характерной особенностью настоящего этапа разработки проблемы энергосбережения, который совпадает с этапом разработки этой проблемы после мирового энергетического кризиса 1974 г., является то обстоятельство, что соответствующие организации представляют специалистам руководящие принципы (доктрины) состояния и реализации энергетической проблемы ("АВОК", 2003, № 1, с. 10.).
Сессия Общего собрания Российской академии архитектуры и строительных наук (РААСН), прошедшая в Казани 27-29 мая 2003 г., сформулировала основополагающие принципы в документе "Ресурсо- и энергосбережение как мотивация творчества в архитектурно-строительном комплексе". Основные задачи и приоритетные направления деятельности РААСН в области ресурсо- и энергоэффективности следующие:
- При определении приоритетных направлений ресурсо- и энергосбережения и их иерархии выбираются те направления, которые одновременно способствуют рациональному использованию природных ресурсов, включая земельные и водные, улучшению экологической ситуации в поселениях, обеспечению качества среды жизнедеятельности, в том числе за счет улучшения микроклимата в жилых, общественных и производственных помещениях.
- Перейти на новый уровень проектирования градостроительных систем - здание, энергоснабжение и климатизация, основанных на применении методов системного анализа и оптимизации системы: источник теплоснабжения - климат - город - здание.
- Разработать и обосновать систему новых нормативных и рекомендательных документов, включая нормы потребности в тепловой энергии на отопление и горячее водоснабжение, нормы холодного водоснабжения, энергетические паспорта зданий и систем теплоснабжения и водоснабжения, учетно-биллинговой системы теплоснабжения и модель программы перспективного развития энергосбережения и энергопотребления региона. На этой основе разработать общие и специальные технические регламенты.
В доктрине особое внимание уделено строительству демонстрационных энергоэффективных зданий с последующим тиражированием выявленных эффективных технологий в массовом строительстве и формированию системы обучения архитекторов и инженеров инновационным технологиям ресурсо- и энергосбережения.
Предполагается, что реализация стратегических направлений доктрины, разработанной РААСН, позволит снизить энергопотребление зданий в 2-4 раза.
- Несомненный интерес для самого широкого круга специалистов в области энергоснабжения и климатизации зданий представляет доктрина Американского общества инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE), которая получила название "Отношение к энергетической проблеме" и была принята на Зимнем съезде ASHRAE 30 января 2003 г. Международная значимость этой доктрины связана с тем, что ASHRAE объединяет более 50 тыс. специалистов со всех стран мира, разрабатывает основные международные нормативные документы и в значительной степени определяет стратегию развития систем теплоснабжения и климатизации зданий.
В данной доктрине сформулированы шесть основных принципов, относящихся к научной и инженерной деятельности специалистов по решению проблемы экономии энергии при теплоснабжении и климатизации зданий:
1. Энергетические ресурсы
Надежные энергетические ресурсы и средства их доставки в здания являются существенным фактором обеспечения и повышения качества жизни людей.
2. Гарантированность обеспечения энергией
Обеспечение бесперебойных поставок энергетических ресурсов жизненно важно для сохранения нашего стандарта жизни и для защиты национальных интересов.
3. Окружающая среда
Существуют естественные пределы использования всех энергетических ресурсов, особенно ископаемого топлива, связанные с сохранением окружающей среды. Умень-
шение использования этих ресурсов повысит степень долговременного жизнеподдержания нашей среды и повысит качество жизни будущих поколений.
4. Жизнеподдержание
У человечества нет других вариантов поддержания нормальных жизненных условий как только перейти к жизнеподдерживающим энергетическим системам, и скорейшая разработка технологий применения возобновляемых ресурсов является существенным фактором этого перехода. Однако еще долгое время будут необходимы невозобновляемые ресурсы, поэтому необходима дальнейшая разработка эффективных и экологически безопасных систем, использующих такие ресурсы.
5. Эффективность потребления энергии
Потребление энергии в существующих и новых структурах может быть существенно сокращено с использованием экономических рычагов. Вместе с этим могут реализовываться необходимые обществу виды обслуживания зданий, при сохранении уровня охраны здоровья, безопасности, комфорта и производительности.
6. Баланс
Использование любых энергетических ресурсов имеет как негативные, так и позитивные моменты. Кроме того, все они неравнозначны по объему имеющихся запасов, степени доступности и предполагаемым срокам добычи. Поэтому необходимо, рассматривая проблему энергообеспечения, осуществить должный баланс различных ресурсов, включая ископаемое топливо, возобновляемые ресурсы, атомную энергию.
Эти заявления затрагивают многие глобальные и местные проблемы. ASHRAE констатирует наличие данных проблем и предлагает основанные на достаточной информированности способы решения каждой из них. Члены ASHRAE считают эти проблемы весьма важными и способными оказывать существенное влияние на промышленность систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, холодильных систем, а также на качество жизни людей.
Для поддержания и улучшения качества нашей жизни очень важно гарантированное долговременное энергоснабжение. Политика правительства оказывает существенное влияние на виды и экономические показатели ресурсов, разрабатываемых и используемых в этих целях. Обсуждение политики решения указанных проблем должно включать следующие вопросы.
1. Эффективность потребления энергии
Разработка действенной политики должна исходить из того факта, что повышение эффективности потребления энергии в новых и существующих зданиях может ограничить незащищенность инфраструктуры риском, связанным с прекращением энергоснабжения. Кроме того, оно может продлить экономически оправданную разработку существующих невозобновляемых энергетических ресурсов. Такие существенные преимущества повышения эффективности потребления энергии, положительно влияющие на экономические параметры и качество жизни, еще не всегда учитываются в существующих экономических моделях. Насколько возможно, должна быть произведена количественная оценка этих преимуществ, результаты которой должны приниматься во внимание в процессе формирования соответствующей политики.
2. Законодательное регулирование
Слишком жесткие или, наоборот, слишком свободные условия законодательного регулирования могут препятствовать разработке и созданию надежной инфраструктуры гарантированного энергоснабжения. Регулирующие предписания в энергетической промышленности, особенно в атомной энергетике, должны основываться на четких инженерных принципах, включающих оценку полного жизненного цикла системы, сочетающуюся с необходимостью надлежащего контроля всех норм и правил.
3. Разнообразие
Источники энергии отличаются по объему наличных запасов, доступности и предполагаемым срокам добычи. Для обеспечения долговременной безопасности государственная и национальная политика должна поддерживать разработку и использование полного комплекса разнообразных мер, обеспечивающих долговременное жизнеподдерживающее энергоснабжение, включая меры по увеличению поддержки разработок технологий, использующих возобновляемые энергетические ресурсы.
Влияние на окружающую среду разработки и потребления энергетических ресурсов
Разработка и потребление невозобновляемых энергетических ресурсов оказывают значительное и преимущественно отрицательное воздействие на окружающую среду. В качестве таких отрицательных факторов можно упомянуть стоимость разработки таких ресурсов, в которую, например, входит стоимость приборов обнаружения газообразных выделений, стоимость рекультивации горных выработок, затраты на установку устройств защиты от подземных вод, затраты на очистку сточных вод и захоронение отходов. Однако здесь еще не указаны другие экономические издержки, связанные, в частности, с загрязнением воздуха и воды, истощением ресурсов, возможным влиянием на глобальные изменения климата. Повышение эффективности использования таких ресурсов меньше влияет на экологию, чем многочисленные аспекты поставки этих ресурсов, а использование возобновляемых источников энергии, в основном, имеет значительно меньшее влияние на окружающую среду, чем использование ископаемых ресурсов.
Все новые решения по энергетическим ресурсам, основанные как на регулирующих предписаниях, так и на тенденциях, складывающихся на свободном рынке, должны учитывать влияние на окружающую среду, в том числе в области потребления новых и существующих ресурсов, включая и возобновляемые ресурсы.
Влияние зданий на инфраструктуру подачи энергии
Потребление энергии в зданиях вносит значительный вклад в летние и зимние пиковые нагрузки на систему электроснабжения. При этом надежность системы электроснабжения в большой степени зависит от пиковых потреблений мощности устройствами и оборудованием зданий. Конструкция и расположение зданий также оказывает влияние на инфраструктуру подачи природного газа. Здания могут проектироваться и обслуживаться таким образом, чтобы сглаживались эти пиковые нагрузки, но для этого часто бывает недостаточно экономических стимулов. Энергоэффективные здания, микротурбины, топливные элементы, тепловые аккумуляторы и усовершенствованные контрольные приборы - все это может быть использовано для снижения пиковых нагрузок на сеть энергоснабжения.
Усовершенствованное рыночное регулирование, включающее широкое использование стоимости коммунальных услуг в зависимости от времени суток и сезонных цен, может выявить влияние использования энергии на инфраструктуру энергообеспечения и предоставить участникам рынка стимулы для проектирования и эксплуатации зданий в соответствии с этим влиянием.
Децентрализованные системы обеспечения на уровне здания, такие, как микротурбины, топливные и фотоэлектрические элементы, могут быть положены в основу эффективных методов снижения нагрузки на инфраструктуру энергообеспечения и могут предоставить возможности для возрастающего использования возобновляемых энергетических ресурсов.
Реструктуризация коммунальных служб
Изменения в коммунальных системах обеспечения природного газа и электрической энергии, включая реструктуризацию и устранение правовой неопределенности, привели к существенному сокращению программ повышения эффективности потребления энергии на коммунальном уровне. Вследствие разнообразия и сложности реализации усовершенствованных систем, направленных на повышение эффективности потребления энергии, им трудно конкурировать на общем рынке, даже если они имеют большое преимущество в стоимости. Повышение эффективности и контролирование потребления энергии в зданиях представляет собой эффективный способ сокращения потребности в традиционных энергетических ресурсах и уменьшения нагрузки на инфраструктуру энергоснабжения.
Политика реструктуризации должна способствовать экономичному потреблению и использованию возобновляемых ресурсов для сокращения общих расходов потребителей энергии и увеличения долгосрочных преимуществ.
| Автор: М. М. Бродач Дата: 26.05.2004 Журнал Стройпрофиль 4-1-04 Рубрика: энергосбережение Внимание: Публикация является архивной и на текущий момент может быть не достоверной. |