Ю.Г. Ефремов, начальник ФГУ «Чувашгосэнергонадзор»;
А.И. Кузьмичев, эксперт ЭМЦ Чувашгосэнергонадзора;
И.А. Лавин, начальник ПТО ФГУ «Чувашгосэнергонадзор»
Энергоэффективность в ЖКХ – это обеспечение потребителей необходимой энергией при минимальных затратах на её производство, транспорт и распределение. Уже при сегодняшних возможностях регионов можно значительно снизить темпы роста тарифов на энергию, минимизируя затраты для системы энергоснабжения в целом. Предоставляемые многочисленными организациями на рынке энергии и энергоресурсов услуги должны обязательно вписываться в энергетическую стратегию региона, города или района. Только в этом случае реализуемые проекты будут энергоэффективными, а темпы роста тарифов – минимальными. И наоборот, беспорядочное вложение средств в системы энергоснабжения приведет к противоположному и очень нежелательному результату.
Энергетическая стратегия региона может быть
сформирована только при известных энергобалансах районов и городов, причем
энергобалансы должны быть составлены для каждой системы энергоснабжения, что и
будет исходным пунктом для формирования стратегии энергоэффективности. Наиболее
актуальны вопросы энергоэффективности в системах теплоснабжения. Выявить
возможное снижение тарифов в них можно, составляя взаимосвязанные энергобалансы
для зданий, тепловой сети и котельной в целом, сравнивая необходимое по нормативным
показателям количества топлива с фактическим его расходом. Для пояснения
сказанного далее рассматривается метод составления энергобаланса системы теплоснабжения
«Котельная – тепловая сеть – здания», которая схематично изображена на рис. 1.
|
Расход топлива |
Потери в котельной |
Потери в сети |
Потери в зданиях |
Фактические значения |
Тф |
Пкф |
Псф |
Пзф |
|
|
|
|
|
Нормативные значения |
Тн |
Пкн |
Псн |
Пзн |
На схеме приняты следующие обозначения:
К – котельная;
С – тепловая сеть;
З – здания;
Т – топливо;
П – потери;
н – нормативный параметр;
ф – фактический параметр.
За год в первичном топливе на теплоснабжение зданий следует затратить
Тн = ПКн + ПСн + ПЗн Гкал.
Фактически затрачено
Tф = ПКф + ПСф + ПЗф Гкал.
Необоснованный пережег топлива
D T = Тф – Тн Гкал.
Необоснованная переплата за тепловую энергию
D З = с0 (Т1ф – Тн),
где с0 – стоимость одной Гкал в первичном топливе.
При составлении энергобалансов для реальных систем «Котельная – тепловая сеть – здания» была использована удобная для пользователей последовательность операций. Баланс одной из 63 обследованных систем для наглядности приводится с конкретными числами:
1. |
Необходимое для нормального функционирования зданий количество тепловой энергии, Гкал/год |
|
20616 |
2. |
Нормативные потери в тепловой сети, Гкал/год |
|
3364 |
3. |
Нормативные потери в котельной, Гкал/год |
|
2747 |
4. |
Сверхнормативные потери в домах, Гкал/год |
|
2325 |
5. |
Сверхнормативные потери в тепловой сети, Гкал/год |
|
2693 |
6. |
Сверхнормативные потери в котельной, Гкал/год |
|
439,6 |
7. |
Суммарные нормативные потери, Гкал/год (п.2+п.3) |
|
6111 |
8. |
Необходимое количество тепловой энергии в первичном топливе, Гкал/год (п.1+п.7) |
|
26727 |
9. |
Суммарные сверхнормативные потери, Гкал/год (п.4+п.5+п.6) |
|
5457,6 |
10. |
Фактическое количество тепловой энергии в первичном топливе, Гкал/год (п.8+п.9) |
|
32184,6 |
11. |
Нормативный КПД системы, % (п.1/п.8 * 100) |
|
77,14 |
12. |
Фактический КПД системы, % (п.1/п.10 * 100) |
|
64,06 |
13. |
Необосновано предъявлено потребителям тепловой энергии, Гкал/год (п.10-п.8) |
|
5457,6 |
14. |
Необоснованный пережег топлива, % (п.13/п.8 * 100) |
|
20,4 |
Диаграммы энергобалансов для трех наиболее характерных объектов приведены на рис. 2 - рис. 4. Диаграммы наглядно показывают, какая часть системы теплоснабжения должна быть модернизирована.
Рис. 2. Энергобаланс
системы КСЗ
Перерасход топлива
20,6% из-за сверхнормативных потерь в сети и котельной.
В системе, представленной на рис. 2, перерасход топлива является следствием сверхнормативных потерь в одном элементе системы - тепловой сети (превышение в 4,5 раза).
Рис. 3. Энергобаланс системы КСЗ.
Перерасход топлива
0%, но имеет место недотоп.
Диаграмма рис. 3 иллюстрирует разницу понятий «энергосбережение» и «энергоэффективность». В системе имеет место якобы факт «энергосбережения», так как топлива использовано меньше нормативного значения (13743 Гкал против 14277 Гкал по нормативу). Но функционирует система не энергоэффективно по всем признакам. Во-первых, потребители получают тепловой энергии меньше, чем это необходимо. Во-вторых, потери в сети и котельной больше нормативных показателей.
Рис. 4. Энергобаланс
системы КСЗ
Перерасход топлива
20,4% из-за сверхнормативных потерь в зданиях,
сети и котельной.
В системе рис. 4 перерасход топлива допущен во всех элементах системы – в котельной (16%), тепловой сети (80%), зданиях (11%)
Основой составления энергобаланса является определение необходимого для нормального функционирования зданий количества тепловой энергии. Нормативные потери в котельной и сети обычно известны, и без труда можно получить нормативный расход топлива. А фактический расход топлива за год известен по отчетной документации.
С целью определения необходимого для нормального функционирования зданий количества тепловой энергии в ФГУ «Чувашгосэнергонадзор» была разработана компьютерная система «Энергомониторинг», которая полностью соответствует «Временной методике проведения энергетических обследований административных и общественных зданий», утвержденной 10 апреля 2001 г. Руководителем Департамента госэнергонадзора и энергосбережения Минэнерго России.
Проведение энергетического мониторинга с использованием компьютерной системы «ЭНЕРГОМОНИТОРИНГ» позволяет решить следующие задачи:
1. Составление энергетических паспортов.
2. Определение показателей эффективности потребления энергии.
3. Отслеживание динамики потребления энергоресурсов.
4. Отслеживание потребления энергоресурсов по
управлению, министерству, ведомству.
5. Отслеживание потребления энергоресурсов по району, городу, области.
6. Отслеживание технического состояния инженерных систем.
7. Расчет нормативов (лимитов) потребления энергоресурсов.
8. Определение потенциала энергосбережения
Организация работы на территории Чувашской Республики по проведению энергетического мониторинга поясняется схемой, приведенной на рис. 5. Для того, чтобы работа осуществлялась таким образом, при разработке компьютерной системы учитывались следующие основные требования к ней:
- доступность, персонал администрации должен легко осваивать ее и использовать в повседневной работе;
- информационность, в ней должны находится все справочные данные, требования нормативных документов, прилагаться пакет прикладных программ, позволяющий проводить сложные расчеты при вводе общедоступных данных;
- результативность, полученные результаты должны быть полезны администрациям для управления процессами энергопотребления.
Сбор энергетических паспортов в Кабинете Министров
Чувашии ГУ «Чувашгосэнергонадзор»
вопросы
вопросы
уточнения отчеты
энергети
Создание информационной базы данных
ческие
паспорта
Обработка данных энергетических паспортов
отчеты
по результатам
мониторинга
Новые проекты Программы энергосбережения
районов
Рис. 5. Блок-схема организации
энергетического мониторинга территории
с помощью информационной
системы «Энергомониторинг»
Пример некоторых результатов приведен ниже. Кроме десятков показателей о состоянии инженерных систем, можно получить удельное потребление энергоресурсов каждым зданием (рис. 6) на основании чего выбрать объекты для первоочередной реконструкции.
Рис. 6. Удельный расход тепловой энергии на отопление объектов образования
одного из районов Чувашской Республики
(горизонтальной линией на
уровне 0,22 Гкал/м2 показано
среднее значение удельного
расхода теплоэнергии по району)
Кроме этого можно отслеживать изменения потребления энергии по годам (рис. 7) с целью принятия оперативных мер на неблагоприятных объектах.
Рис. 7. Динамика потребления ТЭР по годам для одного объекта
Для планирования потребления энергоресурсов и затрат с целью оптимизации топливно-энергетических балансов подготавливается информация для руководства районов (табл. 1 – табл. 3). В таблицах для различных объектов определяются фактические и нормативные потребление энергии и затраты на нее. При желании такие таблицы легко могут быть составлены отдельно для электрической и тепловой энергии.
Таблица 1.
Потребление и затраты (результаты энергомониторинга)
Район 1
№ |
Объекты |
Фактическое потребление энергии, т.у.т. |
Нормативное потребление энергии, т.у.т. |
Суммарный потенциал экономии энергии |
Фактические затраты на энергию, тыс. руб. |
Нормативные затраты на энергию, тыс.руб |
Суммарный потенциал экономии денежных
средств на энергию |
||
т.у.т. |
% |
т.руб. |
% |
||||||
1. |
ЖКХ |
2943,6 |
2500,2 |
443,4 |
15,6 |
2669,79 |
2179,23 |
490,56 |
18,37 8,37 |
2. |
Образование |
2443,8 |
2109,8 |
334,0 |
13,67 |
4097,21 |
3263,82 |
833,39 |
20,34 |
3. |
Здравоохранение |
557,2 |
420,6 |
136,6 |
24,52 |
1028,61 |
707,7 |
320,91 |
31,20 |
4. |
Культура
|
347,0 |
235,5 |
111,5 |
32,13 |
578,37 |
413,89 |
164,48 |
28,44 |
5. |
Прочие |
464,1 |
364,3 |
99,8 |
21,50 |
762,53 |
565,32 |
197,21 |
25,86 |
|
Итого |
6755,7 |
5630,4 |
1125,3 |
16,66 |
9136,51 |
7129,97 |
2006,54 |
21,96 |
Таблица 2.
Потребление и затраты (результаты энергомониторинга)
Район 2
№ |
Объекты |
Суммарное потребление энергии, т.у.т. |
Нормативное потребление энергии, т.у.т |
Суммарный потенциал экономии энергии |
Фактические затраты на энергию, тыс. руб. |
Нормативные затраты на энергию, тыс.руб |
Суммарный потенциал экономии денежных средств на энергию |
||
т.у.т. |
% |
т.руб. |
% |
||||||
1. |
ЖКХ |
4634,93 |
3140,63 |
1494,3 |
32,24 |
8578,91 |
6145,47 |
2433,44 |
28,37 |
2. |
Образование |
1093,28 |
1013,97 |
79,31 |
7,25 |
2517,24 |
2207,74 |
309,50 |
12,30 |
3. |
Здравоохранение |
520,58 |
390,28 |
130,3 |
25,03 |
1167,79 |
878,48 |
289,31 |
24,77 |
4. |
Культура |
461,01 |
380,8 |
80,21 |
17,40 |
947,19 |
773,77 |
173,42 |
18,31 |
5. |
Прочие |
- |
- |
- |
- |
- |
|
- |
- |
|
Итого |
6709,80 |
4925,7 |
1784,1 |
26,59 |
13211,13 |
10005,46 |
3205,67 |
24,26 |
Таблица 3.
Потребление и затраты (результаты энергомониторинга)
Район 3
№ |
Объекты |
Суммарное потребление энергии, т.у.т. |
Нормативное потребление энергии, т.у.т |
Суммарный потенциал экономии энергии |
Фактические затраты на энергию, тыс. руб. |
Нормативные затраты на энергию, тыс.руб |
Суммарный потенциал экономии денежных средств на
энергию |
||
т.у.т. |
% |
т.руб. |
% |
||||||
1. |
ЖКХ |
4678,01 |
3144,61 |
1533,4 |
32,78 |
8808,04 |
5920,77 |
2887,27 |
32,78 |
2. |
Образование |
1385,15 |
1337,06 |
48,09 |
3,47 |
2836,09 |
2743,09 |
93,00 |
3,28 |
3. |
Здравоохранение |
355,31 |
335,46 |
19,85 |
5,59 |
786,60 |
727,29 |
59,31 |
7,54 |
4. |
Культура |
705,84 |
456,82 |
249,02 |
35,28 |
1403,74 |
909,73 |
494,01 |
35,19 |
5. |
Прочие |
193,48 |
154,07 |
39,41 |
20,37 |
437,28 |
327,8 |
109,48 |
25,04 |
|
Итого |
7317,79 |
5427,99 |
1889,8 |
25,83 |
14271,75 |
10628,68 |
3643,07 |
25,53 |
Опыт обследований показал, что руководство районов умело использует результаты мониторинга для составления программы энергосбережения и реализации энергоэффективных проектов.
Вывод
Формирование стратегии энергоэффективности в районах, городах и регионах на основании результатов энергетического мониторинга позволит снизить темпы роста тарифов на энергию путем реализации наиболее энергоэффективных проектов и постоянного отслеживания процессов потребления энергоресурсов.