Проблемы энергоэффективности
Проблемы энергоэффективности

Как достичь высокой энергоэффективности

Для современной России значение Севера и Дальнего Востока определяется главным образом тем, что здесь добывается значительная часть природных богатств, обеспечивающих в сумме до 60% экспорта страны.

Этот экономически важный для Российской Федерации регион, где добывается больше 70% всей нефти, 90% естественного газа, заготавливается почти 40% древесины, отличается исключительно суровым климатом. Например, в Республике Саха (Якутия) средний отопительный период составляет, как правило, более 250 дней, а в некоторых районах доходит до 11 месяцев в году. На большей части северных территорий практически отсутствует сеть дорог, поэтому жизненно важное значение приобретает завоз топлива, когда за короткое лето надо доставить по рекам или морю запас топлива на весь год. Во многих районах Дальнего Востока, например, возможность доставки грузов таким путём существует лишь 3-4 месяца в году, в остальное время – только авиацией. Конечно, в этих условиях стоимость энергии в разы выше, чем в центральных регионах, а вопрос энергосбережения приобретает особое значение.

Масштабы проблемы энергозависимости

Для начала – несколько цифр. Согласно действующим СНиП, расчётная температура (по средней температуре отопительного периода) для проектирования тепловой изоляции зданий в Москве составляет -3,1°С, в Игарке -13,9°С, а в Туре (Эвенкийский АО) -16,9. Кроме того, важна такая характеристика, как градусо-сутки отопительного периода (определяется в зависимости от температуры и продолжительности отопительного периода). Для Москвы этот показатель 4943 градусо-суток, а в эвенкийском посёлке Ессей – 11 532. То есть в два раза больше, чем в центральной части страны!

Созданная в основном ещё в советское время система теплоснабжения в настоящее время во многих местах находится в состоянии упадка. Износ тепловых сетей достиг в среднем 82%. В целом потери топливно-энергетических ресурсов в цепочке «производство – передача – распределение тепловой энергии» оцениваются в 25-60%. В районах Севера все эти общие для системы ЖКХ проблемы значительно острее.

В качестве примера рассмотрим Воркуту. Это типичный город российского Севера, его топливный баланс на 44% состоит из привозного мазута, который является самым дорогим видом топлива для данного региона. И расходуется это топливо крайне неэффективно. Когда в 2009 году этот город был выбран пилотной площадкой проекта «Энергоэффективный город», проведённый аудит выявил следующее. Воркута, как и большинство северных городов, вынуждена содержать избыточную инфраструктуру. Инженерные сети Воркуты рассчитаны на обеспечение 300 тысяч человек, но к началу 2010 года в городе проживали около 80 тысяч. В некоторых домах пустует треть жилой площади, и все эти квартиры отапливаются. В результате объём установленной тепловой мощности на одного жителя превышал средний по стране уровень в 5,5 раза. Многие системы изношены. Например, уровень «теплосъёма» (разница температур входящей и обратной воды), характеризующий эффективность работы внутридомовых систем отопления, на момент обследования не превышал 5°С, в то время как в 1990 году был около 18-19°С. Результатом всего этого являются высокие тарифы, которые власти вынуждены компенсировать за счёт бюджета. Соответственно, у жителей нет и желания экономить энергию: по данным исследования, менее 10% воркутинцев используют какие-либо способы экономии. Аналогичная ситуация во многих других городах Севера России. Резюмируя всё вышесказанное, можно заключить, что в условиях Севера существует не только огромная потребность в применении технологий энергосбережения, но и огромный потенциал для сокращения потребления энергии.

Для сокращения затрат на завоз топлива в регионы Севера во всём мире применяют два способа: это энергосбережение на всех этапах – проектирование, строительство, эксплуатация зданий, и применение местных (преимущественно возобновляемых) источников энергии. Сегодня так называемые «нетрадиционные источники энергии» занимают существенную долю в производстве энергии на Севере. Это прежде всего ветровые и термальные электростанции, применение которых в поселениях Севера, разбросанных на больших территориях, позволяет, помимо прочего, избавиться от строительства линий электропередач. Однако наиболее эффективным способом сокращения потребления топлива становится применение энергосберегающих технологий.

Сегодня огромной популярностью во всём мире пользуется концепция пассивного, или энергоэффективного, дома. Особенностью его является минимальное энергопотребление, всего лишь около 10% энергии на единицу объёма, расходуемой в большинстве зданий. И это не фантастика – первые «пассивные дома» начали строиться ещё в 1980-х годах. Одним из ярких примеров такого дома является здание Института Скалистых Гор.

При строительстве штаб-квартиры Института Скалистых Гор (штат Колорадо, США) реализованы практически все имевшиеся в те годы достижения в области энергосберегающего строительства. Стены института каменные, с воздушной прослойкой, наружным слоем теплоизоляции толщиной 100 мм и фольги (прототип современного навесного фасада). Для остекления использованы заполненные аргоном стеклопакеты со специальным теплоотражающим слоем. Теплоизоляция, герметизация и тепловая инерция здания оказались настолько высоки, что отапливать его не потребовалось даже в 40-градусные морозы. В обычные же зимы от 30 процентов избыточного тепла, поступающего от внутренних источников и солнца, приходится избавляться с помощью вентиляции!

С тех пор технологии энергосберегающего строительства значительно усовершенствовались. Образцом современных технологий в этом отношении является здание исследовательского Центра компании ROCKWOOL в Хедехусене (Дания). Эта компания, один из крупнейших в мире производителей каменной ваты, продемонстрировала преимущества собственных технологий энергосберегающего строительства. Здание было построено в 2000 году, проект ставил целью сократить расходы на потребление энергии по сравнению с действующими тогда нормативами почти в четыре раза. Это достигалось путём внедрения эффективной изоляции, применением трёхслойных окон и новых разработок в области вентиляции.