CC BY
69
A. П. ЛЕВЦЕВ, ПРОБЛЕМЫ
B. Ю. Ш. АУДЖАЕАВИ И ПУТИ РЕАЛИЗАЦИИ О. А. КРУЧИНКИНА ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ
ПРОЕКТОВ, ДАЮЩИХ НАИБОЛЬШИЙ ЭФФЕКТ
Ключевые слова: энергосбережение, энергосберегающие проекты, тепловая энергия, потенциал энергосбережения, энергосервисные контракты, энергосберегающие мероприятия, срок окупаемости
Key words: energy saving, energy saving projects, thermal energy, energy saving potential, energy service contracts, energy saving measures, payback period
В статье выделены потенциальные направления энергосбережения в области тепловой энергии, представлена их градация по срокам окупаемости. Рассмотрены проблемы, возникающие при реализации энергосберегающих мероприятий и предложены пути их решения, дающие наибольший эффект. Приведен перечень энергосберегающих проектов с наибольшим эффектом, реализуемых учебно-научным центром «Мордовский центр энергосбережения».
The paper highlights potential areas of energy saving in the field of thermal energy, presents their grading in terms of the payback period. It discusses the problems encountered in the implementation of energy saving measures and suggests the most efficient solutions. The paper presents a list of the most efficient energy saving projects implemented by the educational and scientific centre "Mordovian Energy Saving Centre".
ЛЕВЦЕВ Алексей Павлович, заведующий кафедрой теплоэнергетических систем Мордовского государственного университета, доктор технических наук, профессор.
АУДЖАЕАВИ Валид Юсиф Шехаб, инженер Университета технологий (г. Багдад, Ирак).
КРУЧИНКИНА Ольга Алексеевна, аспирант кафедры технического сервиса машин Мордовского государственного университета.
LEVTSEV Aleksey Pavlovich, Doctor of Engineering Sciences, Full Professor, Head of the Department of Heat and Power Systems, Mordovia State University (Saransk, Russian Federation).
AUDZHAEAVI Waleed Yousif Shehab, engineer of the University of Technology (Baghdad, Iraq).
KRUCHINKINA Olga Alekseyevna, Postgraduate at the Department of Technical Service of Machines, Mordovia State University (Saransk, Russian Federation).
© Левцев А. П., Ауджаеави В. Ю. Ш., Кручинкина О. А., 2015
Энергосбережение — один из наиболее значимых факторов перехода к устойчивому инновационному развитию российской экономики. Прогнозируется снижение энергоемкости валового внутреннего продукта к 2030 г. не менее чем в 2,3 раза. Выполнение такого прогноза требует выработки механизмов стимулирования энергосберегающих мероприятий, в первую очередь дающих наибольший эффект. С принятием Федерального закона «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ стало возможно кардинально отрегулировать отношения по энергосбережению и повышению энергетической эффективности во всех граничащих с экономикой сферах. Запущены механизмы стимулирования реализации энергосбережения в области теплоснабжения. Вместе с тем разработка энергосберегающих проектов, дающих наибольший эффект, в теплоснабжении будет зависеть от потенциала энергосбережения в конкретном направлении.
Потенциал энергосбережения в области тепловой энергии можно представить по шести направлениям: снижение удельных расходов топлива котлоагрегатов (от 14-^20 %), уменьшение технологических потерь при передаче тепловой энергии по сетям (от 10 до 90 %), снижение затрат на транспорт тепловой энергии (до 40-^60 %), исключение коммерческих потерь при передаче тепловой энергии потребителям (15^-20 %), применение возобновляемых источников энергии (до 10 %), использование местных видов топлива (до 5 %).
По сроку окупаемости энергосберегающие мероприятия по теплу можно разделить на 4 группы (табл. 1).
Как видно из табл. 1, среди мероприятий, входящих в группу от 0 до 2 лет, есть нетрадиционные источники энергии (газогенераторы на отходах, котлы вихревого горения на отходах пиломатериалов, гидродинамические теплогенераторы, высокотехнологичные энергосберегающие проекты (глубокая утилизация уходящих газов котлоагрегатов, переработка дросселируемого напора из одного контура в другой на ЦТП, перевод котельных на комбинированную выработку тепловой и электрической энергии) и отдельные мероприятия (наладка гидравлического режима СЦТ, автоматизированная система контроля энергоэффективности).
При реализации энергосберегающих мероприятий возникает ряд проблем. В настоящее время в России запущены только единицы пилотных проектов. При этом нет механизма воплощения таких проектов на региональном уровне. Наблюдается их недостаточное информационное обеспечение. Следующим сдерживающим фактором выступает слабая база НИОКР у вузов, не проводятся конкурсы НИОКР. Важной проблемой при реализации энергосберегающих проектов является устаревшая база предприятий регионов. Например, только 12 из 25 предприятий Республики Мордовия могут привлекаться к выполнению высокотехнологичных разработок.
Таблица 1
Градация энергосберегающих мероприятий по срокам окупаемости
Срок окупаемости, лет
от 0 до 2 от 2 до 5 от 5 до 10 от 10 до 20
Автоматизированная система контроля энергоэффективности для котельных Режимная наладка котлоагрегатов Окраска фундаментов термокрасками Реакторы отработавших подводных лодок
Гидродинамические теплогенераторы Применение регуляторов подачи теплоносителя Солнечные батареи и солнечные коллекторы Топливные элементы
Перевод паровых котельных на комбинированную выработку тепловой и электрической энергии Утепление чердаков, входных дверей Установка кор-ре ктиру ющих насосов на центральном тепловом пункте (ЦТП) Ветро-энергети-ческие установки (ВЭУ)
Переброска дросселируемого напора в другие контуры на ЦТП Применение тепловых завес Использование тепла вентиляционных выбросов Тепловые насосы на электрическую энергию
Глубокая утилизация уходящих газов котлов с применением конденсационных теплообменников Применение емкостных подогревателей в горячем водоснабжении (ГВС) Замена оконных блоков Мини-ГЭС
Наладка гидравлического режима СЦТ Установка приборов учета Установка модульных котельных Утепление фасадов зданий
Котлы вихревого горения на отходах пиломатериалов Автоматизация процесса горения Применение газотурбинных и паротурбинных установок Биогазовые установки
Газогенераторы на отходах Индивидуальное отопление Замена котлоагрегатов Перекладка теплосетей
На начальной стадии энергосбережения существенным шагом может стать реализация проектов, дающих наибольший эффект. Это можно сделать путем возобновления конкурса проектов НИОКР на уровне региона; обеспечения поддержки в реализации энергосервисных проектов муниципальными образованиями; создания материальной базы для выполнения проектов, дающих наибольший эффект вузу; заключения соглашения между вузом и базовыми предприятиями региона; создания мер стимулирования для предприятий, внедряемых проекты, дающие наибольший эффект; включения проектов, дающих наибольший эффект, в программу энергосбережения Республики Мордовия; создания базы данных по проектам, дающим наибольший эффект.
Для проведения конкурса проектов НИОКР необходимо сформировать рабочую группу, подготовить конкурсную заявку по номинациям (снижение удельных расходов топлива, уменьшение технологических потерь и т. п.), предусмотреть выделение средств регионального бюджета уже в 2016 г., провести конкурс проектов в конце 2015 г., подвести итоги конкурса в виде круглого стола и опубликовать их в СМИ.
Важным механизмом реализации энергосберегающих проектов, дающих наибольший эффект, являются энергосервисные договоры (контракты), выполняемые в том числе ведущими вузами. Однако у последних в сложившихся условиях имеется ряд сдерживающих факторов: отсутствуют типовые энергосервисные договоры для характерных групп потребителей; наблюдаются сложности с постановкой оборудования на учет в вузе и с его передачей заказчику; нет четких гарантий у заказчика по использованию сэкономленных средств после выполнения энергосервисного договора; заказчик плохо информирован о возможностях, которые дают энергосервисные договоры (контракты); есть опасность натолкнуться на финансово несостоятельный объект.
Экономический смысл энергосервисных контрактов с вузом представляет собой привлечение энергосетевой компанией дополнительных инвестиций в энергосбережение (для приобретения и монтажа оборудования, ремонта зданий). При этом получаемая экономия за энергоресурсы может служить оплатой за услуги вузу и делиться между нею и вузом в различных пропорциях. В дальнейшем основная нагрузка при реализации энергосберегающих договоров должна лечь
на энергосервисные компании (ЭСКО), которые будут реа-лизовывать уже отработанные проекты.
Решение основных задач улучшения инвестиционного климата в энергосбережении должно быть направлено на формирование механизмов, обеспечивающих привлечение частных инвестиций в этот сектор. Такие методы оплаты расходов на весь срок действия договора хорошо разработаны за рубежом. С точки зрения энергосбережения они известны под названием Energy Perfomance Contracting. Это так называемые энергетические перфоманс-контракты, или исполнительные энергосервисные контракты, которые заключаются между ЭСКО и заказчиками энергосберегающих мероприятий1. Для этого со стороны государства требуется разработка эффективной нормативно-правовой базы по внедрению энергосервисных контрактов. В настоящее время существуют две схемы взаимодействия со специализированными сервисными компаниями в области энергосбережения, сравнение по которым представлено в табл. 2.
Перфоманс-контракты предполагают три основные группы — с гарантированием экономии, с разделением экономии, на поставку энергоресурсов (шоффаж)2. Применительно к первой стадии реализации энергосервисных контрактов наиболее целесообразна вторая группа.
В регионе принята Республиканская целевая программа «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности в Республике Мордовия» на 2011—2020 гг. Мордовским государственным университетом в 2012 г. предложены пилотные проекты для региональной программы энергосбережения: оптимизация тепловой схемы котельной, разработка и наладка гидравлического режима подачи тепловой энергии потребителю на 10 СЦТ в пяти муниципальных районах Республики Мордовия (стоимость реализации проекта — 28,8 млн руб., в 2011 г. выполнена 1-я часть на сумму 6,09 млн руб.); повышение энергоэффективности котлоагрегатов на основе глубокой утилизации тепла уходящих газов и непрерывной гидродинамической очистки за счет организации импульсного режима течения теплоносителя в конденсационном теплообменнике и кот-лоагрегате (на примере 10 СЦТ 5 муниципальных районов республики стоимость реализации проекта — 25 млн руб.); информационно-аналитическая система удаленного монито-
ринга функционирования систем централизованного теплоснабжения в 5 муниципальных районах Мордовии (стоимость реализации проекта — 13 млн руб.).
Таблица 2
Сравнение схем взаимодействия со специализированными сервисными компаниями в области энергосбережения
Традиционный подход Энергетический перфоманс-контракт
Энергосберегающие мероприятия выбираются для внедрения, исходя из финансовых возможностей предприятия. Предпочтение отдается тем, которые имеют короткий период окупаемости и не требуют больших затрат. При этом энергоаудит, как правило, не проводится или проводится без привлечения ЭСКО и не дает полной картины потерь/затрат/экономии/затрат на энергосбережение/окупаемости. Проводится подробный энергоаудит с составлением полной картины потерь предприятия, который выявляет все возможности экономии энергоресурсов, определяет сроки окупаемости, гарантирует получение расчетной экономии. Разрабатывается структура энергоменеджмента, включающая: мониторинг затрат и экономии — планирование экономии и финансирование мероприятий — новый учет и отчетность — стимулирование фактической экономии
Финансирование внедряемых мероприятий обычно производится предприятием в пределах своих возможностей, что не позволяет применить классические методы и средства экономии энергоресурсов. Это делает невозможным внедрение средне- и долгосрочных энергосберегающих проектов Финансирование производится за счет инвестиционного стартового кредита, который погашается из фактически полученной экономии. Предприятие не тратит оборотных средств. Поэтапное внедрение средне- и долгосрочных проектов энергосбережения, дающих длительное и устойчивое снижение расхода энергии
Внедряемые мероприятия обычно не связаны и не имеют единой системы учета потребления и экономии энергоресурсов, а также управления энергопотреблением Предприятие получает комплексную программу энергосбережения, в которую входят: энергоаудит, систему контроля, учета и управления энергоресурсами, организационные и технические мероприятия, обучение персонала
В настоящее время в Мордовском государственном университете ведутся работы еще по четырем проектам: отказ от центральных тепловых пунктов и переход к индивидуальным в ГО Саранск, использование гидродинамического водоподъемного устройства для подъема воды из скважин, глубокая утилизация тепла уходящих газов котлов с отбором механической энергии, теплонасосная установка с импульсным компрессором на канализационных стоках.
Перечисленные проекты будут рекомендованы для скорректированной Республиканской целевой программы «Энер-
госбережение и повышение энергетической эффективности в Республике Мордовия» на 2011—2020 гг. на 2015 г. Основным разработчиком энергосберегающих проектов, дающих наибольший эффект, является Мордовский государственный университет, в частности его учебно-научный центр «Мордовский центр энергосбережения» (УНЦ «МЦЭ»),
На IV Международном конгрессе «Энергосбережение и энергоэффективность — динамика развития», проходившем 7—10 октября 2014 г. в Москве, энергосберегающие проекты, дающие наибольший эффект, подверглись обсуждению, получили одобрение и вызвали интерес у нескольких энергосетевых и энергосервисных компаний.
УНЦ «МЦЭ» последовательно проводит работу по реализации энергосберегающих проектов, дающих наибольший эффект. В 2015 г. на ЦТП МГУ реализован пилотный проект «Импульсная циркуляция в нагревательном контуре теплообменников ГВС». Он позволит не производить замену теплообменников ГВС с учетом увеличения нагрузки, уменьшить количество промывок и исключить перегрев «обратки» за счет импульсной циркуляции воды в контуре ГВС.
К началу отопительного периода 2015 г. под руководством УНЦ «МЦЭ» на шести объектах Мордовского государственного университета будет реализовано шесть энергосберегающих проектов с использованием импульсных технологий (глубокая утилизация тепла на котельных учебных корпусов № 12, 23, ИТП с импульсной циркуляцией теплоносителя в учебном корпусе № 15 и общежитии № 9, организация импульсной циркуляции с трансформацией напора в учебных корпусах № 8, 13). Реализация этих проектов позволит более чем на 20 % снизить затраты на тепловую энергию для указанных объектов и исключить штрафы за перегрев «обратной» сетевой воды. Таким образом, уже в ближайшей перспективе энергохозяйство университета станет в широкомасштабным полигоном для адаптации пилотных проектов, дающих наибольший эффект в системах тепло-и водоснабжения.
ПРИМЕЧАНИЯ
1 См.: Мукумов Р.Э. Перфоманс-контракт идет к нам // Энергосовет. 2012. № 1. URL: http://www.energosovet.ru/bul_stat.php?idd=253 (дата обращения: 22.10.2014).
2 См.: Фаустова И.Л. Региональные проблемы энергосбережения и пути их решения в Орловской области // Актуальные вопросы экономики и управления: материалы Междунар. науч. конф. (г. Москва, апрель 2011 г.). М.: РИОР, 2011. Т. II. С. 179—184.
Поступила 25.11.2014.
А. P. Levtsev, О. A. Kruchinkina. Most Efficient Energy Saving Projects: Problems and Ways of Implementation
The paper analyzes the issue of implementation of most efficient energy saving projects at the regional level. Areas of energy saving in thermal energy are considered and their potential is assessed. Gradation of the most significant for the Republic of Mordovia energy saving measures based on payback period is given.
Special attention is given to energy saving measures within the group of zero- to two-year payback period. This group includes transfer of the throttle pressure into other circuits at the central heat points, disposal of exhaust gases from boilers with pulse circulation of the heat-transfer agent in the intermediate circuit, gas generators using waste, etc. where there is not much operation experience, not only in Mordovia, but also in Russia.
The authors propose steps to solve problems in implementation of the most efficient energy saving projects at the regional level. Measures to ensure each step in implementation of the most efficient energy saving projects are specified. The most important mechanism in implementation of the most efficient energy saving projects is the power service contract (agreement).
The paper describes problems in implementation of energy service contracts by universities. It gives a comparison of interaction schemes with specialized service companies using the conventional approach and with the use of energy performance contracts.
The paper lists energy saving projects included in the Republican target programme «Energy Saving and Increase of Energy Efficiency in the Republic of Mordovia» for 2011—2020 proposed by the Educational and Scientific Centre «Mordovian Energy Efficiency Centre» at the Mordovia State University.
