Что такое энергоемкое оборудование
Энергоемкость оборудования
Энергоемкость оборудования, показатель, определяемый отношением количества энергии, потребляемой машиной (аппаратом), к параметру, характеризующему его основные эксплуатационные свойства (производительность, площадь теплообмена, вместимость, площадь фильтрования, объем перемещаемой жидкости и др.). Используется для оценки технического уровня и качества технологических оборудования. Винодельческая промышленность является крупным потребителем энергии, в основном тепловой и электрической. В среднем одно предприятие расходует за год 12560—15900 ГДж тепла и 5760—7200 ГДж электроэнергии. Снижение энергоемкости оборудования достигается за счет увеличения его единичной производительности, рационального использования существующих машин и аппаратов, создания новых, более эффективных в энергетическом отношении технологий и оборудования, применения новых видов сырья, материалов и источников энергии, использования новых физических эффектов для интенсификации технологических процессов, снижения энергопотерь путем улучшения теплоизоляции оборудования, использования вторичных энергетических ресурсов, в частности отработанного тепла, выбора рациональных видов энергоносителей и др.
Литература: Экономия энергии на предприятиях пищевой промышленности в России и за рубежом: Обзор. — М., 2000; Игнатюк М. С, Передерни В. П. Некоторые вопросы рационального использования топливно-энергетических ресурсов в винодельческой промышленности: Обзор. — Москва, 1983.
Электромонтаж проводки под энергоемкое оборудование
Подведение электричества к наиболее мощным потребителям связано с необходимостью в обеспечении целого ряда технологических требований. Дело в том, что электромонтажные работы подобного уровня отличаются особой сложностью, а электрические сети, работающие при большой нагрузке, в процессе эксплуатации демонстрируют большое выделение тепловой энергии.
Что собой представляет энергоемкое электрооборудование
Четкого разграничения между энергоемким и неэнергоемким электрооборудованием на сегодняшний день в электроэнергетике не существует. Во время определения уровня энергоемкости принято руководствоваться общими принципами: если потребление электрической мощности тем или иным электроприбором значительно превышает уровень потребления в других ответвлениях одной и той же электроустановки, электромонтаж проводки к таким устройствам должен производиться в соответствии с правилами подключения энергоемких электрических устройств.
В бытовых системах электроснабжения к энергоемкому электрооборудованию относятся электрические плиты, духовки, водонагревательные бойлеры, отопительные котлы и т. д.
Построение энергоемких электрических сетей
Ключевой задачей собственника, планирующего на своем объекте установку мощного электрооборудования, является разработка соответствующего электропроекта. В обязанности проектировщика входит расчет нагрузок и составление электрических схем в соответствии с расчетными параметрами. По итогам работы проектной организации проект электроснабжения квартиры будет соответствовать суммарному энергопотреблению, а также нагрузкам на отдельные группы потребителей, отличающихся повышенным уровнем потребления электрической мощности.
Перечислим основные требования, которые должны быть учтены во время разработки электропроекта:
Построение электрических сетей и электромонтаж в квартире – на практике все это должно осуществляться в соответствии с заранее разработанным и утвержденным электропроектом. Без соответствующего электропроекта представители электромонтажных организаций не имеют права приступать к выполнению поставленных задач.
Особенности электрических схем
Электрические схемы, регламентирующие особенности построения энергоемких подводящих силовых линий, в обязательном порядке должны учитывать следующие моменты:
Работы, предполагающие подключение электрики и установку электрооборудования должны осуществляться исключительно профильными специалистами (желательно, чтобы это были сотрудники той организации, которая занималась разработкой электропроекта).
«Главное – грамотно использовать энергоэффективное оборудование…»
А. Л. Наумов, генеральный директор ООО «НПО ТЕРМЭК», вице-президент НП «АВОК»
С 2010 года в России реализуется совместный проект Министерства образования и науки Российской Федерации и ПРООН/ГЭФ 1 «Стандарты и маркировка для продвижения энергоэффективности в Российской Федерации». Проект направлен на сокращение в России выбросов парниковых газов путем повышения эффективности использования энергии электробытовыми приборами и инженерным оборудованием зданий. Для этого в рамках проекта проводятся маркетинговые исследования рынка энергопотребляющего оборудования. Эта работа продолжается и в настоящее время.
Редакция обратилась к одному из участников данного проекта Александру Лаврентьевичу Наумову, генеральному директору ООО «НПО ТЕРМЭК», с просьбой рассказать о предварительных результатах мониторинга, полученных за последние четыре года.
Существуют международные организации, выполняющие мониторинг текущего состояния мировой структуры спроса и предложения энергетических услуг. Каков их прогноз развития мировой энергетики?
Если до недавнего времени ведущим трендом было 20/20/20, т. е. к 2020 году планировалось достигнуть экономии энергии 20 % и обеспечить 20‑процентное замещение невозобновляемых видов топлива возобновляемыми, то актуализированная хартия называет цифру «35» и планирует уже на 2035 год не 20, а 35 % экономии.
По данным МЭА, рост мирового энергопотребления составляет 4–5 % в год. Но этот показатель не связан с повышением энергорасточительности, а определяется ростом экономики и энергетической вооруженности в быту и использованием современных технологий для промышленного производства, общественных и гражданских зданий. Это естественный процесс, но тем не менее сейчас все усилия направлены на то, чтобы ограничить рост энергопотребления.
Лидеры роста энергопотребления – это развивающиеся страны, такие как Индия, Китай, Индонезия, Бразилия – страны БРИКС. Не называю в этом ряду Россию, поскольку по нам довольно сильно ударил кризис.
МЭА планирует инвестиции в энергетику: к 2035 году 38 трлн долл. США, из них 50 % на разведку, добычу и организацию нефтегазового сектора, 40 % на развитие сетевой энергетики и оставшиеся 10 % на сферу энергопотребления.
В 2010 году доля невозобновляемых ресурсов (нефть, газ, уголь) оценивалась в 81 % от общего энергопотребления, ставится задача снизить ее к 2035 году до 75 %.
Напомню, что границей потепления климата, чреватого необратимыми последствиями, определены 2 градуса повышения средней температуры на планете. Практически все концепции МЭА и программы развития ООН и Глобального экологического фонда (ПРООН/ГЭФ) закладывают ограничение на выброс парниковых газов, чтобы не превысить установленные 2 градуса.
Каковы прогнозы МЭА в отношении России?
В России потенциал энергосбережения оценивается в 200 млн т у. т. – это 30 % всех топливно-энергетических ресурсов, что корреспондируется и с нашими данными. Разрыв энергоемкости стран России и стран – участниц МЭА снижается. Это происходит благодаря интеграции как международных технологий энергоэффективности, так и наших усилий, в том числе законодательных, в частности наших проектов. По прогнозам МЭА мы можем сократить разрыв к 2035 году до 18 %. Общее энергопотребление к 2035 году вырастет на 28 % (примерно до 837 млн т у. т.).
Есть два прогноза темпов роста энергопотребления: оптимистичный – 0,4 % в год, к которому нужно стремиться, и текущий – 1 % в год.
Рост производства электроэнергии в нашей стране на сегодняшний день составляет 1,5 % в год и к 2035 году достигнет 1 440 кВт•ч. Энергоемкость сегодня составляет 4 600 кг у. т. в год на одного жителя России, и к 2035 году эта цифра вырастет еще на 20–30 %.
Дает ли МЭА какие-либо рекомендации для снижения энергопотребления в мире за счет энергопотребляемого бытового оборудования?
Рекомендации Международного энергетического агентства по бытовой технике корреспондируются с целями проекта ПРООН/ГЭФ и реализуются. Это стандарты энергоэффективности всей крупной бытовой и офисной техники на уровне требований Европейского союза. Это классы А–А+++.
Отмечу, что по бытовой технике ЕС оставил только одну группу с классом энергоэффективности А и выше. Все остальные, по существу, дискриминированы. Классы, начиная с С и ниже, сняты с производства и запрещены к импорту в Европу. Классы В считаются промежуточными, не очень презентативными. По существу, речь идет о том, что и холодильники, и стиральные машины имеют класс А–А+++.
Следующее направление рекомендаций – система сертификации и контроля по международным стандартам. Речь идет о взаимном государственном признании сертификации и маркировок. Не должно быть, чтобы та или иная страна отказывалась верить вашим маркировкам и предписывала все заново сертифицировать.
Хотя есть желающие втянуть нас в этот процесс и пересертифицировать технику в России, несмотря на то, что она сертифицирована по европейским стандартам. Дело в том, что взаимное признание маркировок действует уже давно, и те же японцы, поставляющие кондиционеры в Европу, сертифицируют их по европейским правилам. Поэтому модель взаимного признания маркировок энергоэффективности и стандарта должна быть универсальной и способствовать снижению торговых барьеров. Пока данный вопрос до конца не отработан, но мы движемся в этом направлении.
Следующее, чем обеспокоено МЭА, – это энергоемкость техники, находящейся в режиме ожидания (standby). Здесь речь идет не о больших расходах энергии на единицу оборудования, а о большом количестве такого оборудования – гаджетов, которые присутствуют и в квартире, и в офисе. Ставится задача, чтобы режим standby не был по энергоемкости больше 1 Вт. Здесь у нас энергосбережение и так достаточно большое.
Следующая модель, которая будет способствовать снижению энергопотребления и сейчас активно практикуется, – отключение офисной оргтехники по таймеру, т. е. если принтер или ксерокс не используется в течение 2–3 часов, он автоматически отключается, и для включения его в режим standby нужно нажать на кнопку.
Какая бытовая техника наиболее востребована потребителем?
Наши европейские коллеги обеспокоены растущим количеством в домохозяйствах телевизоров и мониторов. Если у нас в России энерговооруженность домохозяйств холодильниками и стиральными машинами находится на уровне 1,0–1,1 на семейное домохозяйство, а в Европе чуть больше – 1,2–1,3, то по телевизорам и мониторам речь идет о 3–5 единицах на одно домохозяйство. Ожидается, что рост здесь будет еще больше, и МЭА рекомендует вводить некоторые ограничительные меры именно в секторе «телевизоры – мониторы».
Все это реализуется через широкую пропаганду и просвещение населения в вопросах бережного расходования энергии. В результате люди должны получить взвешенное отношение к покупкам и эксплуатации данного оборудования. Задачи информационного переориентирования отношения населения к энергоэффективности пока у нас решаются недостаточно, и в стране, и в проекте.
Что рекомендует МЭА для повышения энергоэффективности зданий?
Во‑первых, снизить энергопотребление инженерных систем здания, являющихся весьма энергоемким сектором. Рекомендации – установка энергоэффективного инженерного оборудования: насосов, установок кондиционирования и т. д. По существу, все эти сегменты на сегодняшний день приобрели достаточно четкие очертания в виде стандартов и требований по энергоэффективности, которые имеют большое значение.
Тренды энергоэффективности в Европе можно разделить на три категории: здания пассивные, здания, в которых энергопотребление ограничивается 15 кВт•ч/м 2 в год, и здания с нулевым энергопотреблением – это здания, которые в годовом балансе не выходят за рамки нуля. Например, если летом вы можете на крыше использовать солнечный коллектор, теплом и электроэнергией помочь соседям с теплоснабжением и энергоснабжением, то зимой вы можете из внешних источников немного почерпнуть, и в годовом балансе будете вблизи нуля. Эти программы ставятся достаточно масштабно: по существу, все ведущие страны Европейского союза: Дания, Норвегия, Франция, Германия – приняли дорожные карты, предполагающие в 2020–2035 годы переход на строительство зданий с нулевым энергопотреблением. Задача амбициозная, и насколько она реалистична, покажет время. Тем не менее такая программа предусмотрена директивами Европейского союза, и страны стараются ее выполнить.
Огромен потенциал энергосбережения в существующих зданиях старой постройки. Здесь что-то меняется?
Многие здания, построенные в 60–70 годы прошлого века, по-прежнему энергорасточительны. Действительно, нужно подтягивать существующий фонд зданий – жилые и общественные здания. Правильным решением является энергоэффективная реконструкция, поэтому МЭА ставится задача проведения масштабной программы реновации существующих зданий старой постройки.
Какова роль специалистов, выполняющих задачи повышения энергоэффективности?
Важнейшая составляющая внедрения энергосбережения – энергоменеджмент, повышение квалификации проектировщиков, строителей, эксплуатационного персонала. Покупка энергоэффективных насосов, вентиляторов и чиллеров не решает проблему энергоэффективности здания. Надо правильно запроектировать и смонтировать архитектурные и инженерные системы с тем, чтобы оборудование в здании энергоэффективно работало.
Простой пример: если вы имеете систему отопления с постоянным расходом теплоносителя, то нет смысла ставить энергоэффективный насос, который в 2,5–3,0 раза дороже: насос все равно не будет регулироваться частотным приводом, если расход теплоносителя меняться не будет. С другой стороны, если это система горячего водоснабжения и расход воды в теплоизоляционном контуре отличается в 10 раз днем и ночью, то эффективность циркуляционного насоса (частотного привода) будет максимальная. То же самое относится и к вентиляции, и к чиллерам.
То есть должна быть приложена голова и у проектировщиков, и у строителей, и у эксплуатационников.
На сегодняшний день одной из самых больших проблем энергетики считают как раз проблему эксплуатации энергопотребляющего оборудования. Созданы стандарты для проектирования, монтажа, ввода в эксплуатацию, а дальше? Проектировщики ушли, а ТСЖ или кондоминиум наняли эксплуатационников, которые весь потенциал энергосбережения, заложенный в этих технологиях, загубили: ничего не регулируется, отключается система автоматики, насос включается вручную и т. д.
Как решаются вопросы проверки соответствия оборудования заявленному уровню энергоэффективности?
Учет всех энергоресурсов и верификация фактического энергопотребления жилых и общественных зданий, энергоаудит – это очень важная, но пока не решенная задача. На сегодняшний день мы немного преуспели со стандартами энергоэффективного оборудования, а вот стандартов верификации, включая создание испытательных лабораторий и центров, в которых на современном европейском уровне можно подтверждать соответствие энергоэффективности как оборудования, систем, так и зданий, пока нет. Как раз проект ПРООН устанавливает нам как одно из приоритетных направлений верификацию энергоэффективности.
Кроме того, МЭА рекомендует симбиоз экологии и энергоэффективности – зеленое строительство. На сегодняшний день стандарты энергоэффективности как таковые все интегрированы в стандарты зеленого строительства. Действуют мировые рейтинговые системы: американская LEED, британская BREEAM, немецкая DGNB, сейчас подтянулись российские системы. В них энергоэффективность дается неотъемлемым блоком, и все в совокупности работает на устойчивость развития, которая предполагает не только наше выживание, но и сохранение мира достаточно полноценным, экологически чистым для наших будущих поколений.
Насколько выполняются рекомендованные МЭА мероприятия?
Россия отстает от технически развитых стран в части рекомендаций МЭА, однако за последние четыре года наметился ощутимый прогресс.
Теперь более подробно о бытовой технике. В России, по данным агентства GFK, совместное энергопотребление холодильников и стиральных машин составляет до 40 % в год от общего бытового потребления, т. е. этот сектор является одним из самых энергоемких бытовых, поэтому на нем и остановимся. Структура рынка энергоэффективности холодильников и стиральных машин менялась за последние 3 года (рис.). Если на долю высококлассных холодильников в 2011 году приходилось 69 %, то сейчас речь идет о 79 %, т. е. наблюдается достаточно высокий рост. Надо отметить, что по стиральным машинам в 2013 году использование классов А+++ и А++ выросло более чем в 4 раза (рис.). Это заслуга проекта.
С индексом промпроизводства ситуация достаточно сложная: по данным Росстата в 2014 году промпроизводство у нас снизилось на 3 %, и к 2015 году роста не ожидаем.
Конкурентоспособна ли наша бытовая техника и есть ли проблемы с импортом?
Что касается конкурентоспособности бытовой техники, российское производство, к сожалению, очень отстает от других импортеров Китая, стран Западной Европы и Юго-Восточной Азии, а также Белоруссии. С другой стороны, разнообразие представленной на российском рынке техники опережает европейское: у нас представлена 5 261 модель холодильников и 4 180 стиральных машин, а, например, на Австрию приходится соответственно 3 581 и 1690 моделей.
Наряду с отечественным производством, следует привествовать организацию производства продукции ведущих зарубежных фирм на нашей территории. География локализованного производства бытовой техники в России следующая: Липецк (Indesit), Елабуга (Delongi), Киржач («Веко»), Калуга (Samsung), Руза (LG), Тверь (Jabil), Санкт-Петербург (TPV; Bosch-Siemens; Foxcoun). Очень важно, когда в Россию приходят производители, создающие новые рабочие места: на 1 рабочее место производства бытовой техники организуются 12 рабочих мест в экономике. Однако есть и проблема – параллельный импорт.
В сравнении с нормальным импортом бытовой техники и инженерного оборудования, когда осуществляется гарантийная поддержка и рекламные затраты, есть торговые сети, Интернет, которые осуществляют продажу, минуя указанные затраты, чем снижают продажи авторизованных торговых сетей на 20–25 %.
Проблема параллельного импорта сейчас выходит на первый план. Он уже оценивается в 25–30 % российского рынка, и с этим надо что-то делать.
Ценообразование бытовой техники складывается из себестоимости – 35–40 %, маркетинга – 5 %, зарплаты – 10–15 %, прибыли – 5–10 %, административных расходов, включая логистику и аренду, – 4–5 % и накладных расходов (таможенные сборы, налоги) – 20–30 %.
Объем продаж в Росии бытовой техники, тыс. шт.
Как показатель стоимости жизненного цикла соответствует энергоэффективности модели?
Модель стоимости жизненного цикла (life cycle cost) была введена c 2005 года как нормативная модель для оценки энергоэффективности. До этого руководствовались только семибалльной шкалой. Считалось, что класс А+ хороший, его и нужно покупать, несмотря на то, что он дороже. Цена жизненного цикла устанавливает баланс между эксплуатацией и первоначальными затратами, но далеко не всегда на нашем рынке это соответствует самым высоким классам.
Например, на рынке стиральных машин (табл. 1) самая энергоэффективная модель I класса А+++, но она дороже, чем, например, китайская модель II класса А+. То есть по цене жизненного цикла домохозяйке лучше купить машину с классом А+. Всегда нужно просчитывать, чтобы определиться.