Региональные аспекты применения энергосберегающих технологий в строительстве и ЖКХ

Введение

На сегодняшний день, энергоэффективность признана одним из эффективнейших способов обеспечения высокого уровня конкурентоспособности и финансовой устойчивости экономики страны на мировой арене. Основным мотивом, побуждающим к энергосбережению, несомненно, является фактор истощаемости энергетических ресурсов. Идея энергосбережения возникла в XX веке ввиду мирового энергетического кризиса (1973-1974 год), который заставил передовые государства повышать эффективность существующих и использовать новые альтернативные и возобновляемые источники энергии.

Исследование проблемной ситуации

Пока что Россия является энергоизбыточной страной, однако данная ситуация с каждым годом ухудшается, а следовательно, подобный энергетический кризис ждет и нас, если не будут применены меры по использованию имеющегося потенциала энергосбережения. Данную проблему также обостряет тот факт, что национальная экономика страны в 2010 году признана неэффективной вследствие чрезмерно высокой энергоемкости ВВП. Согласно существующим подходам, данный показатель наиболее полно отражает существующую эффективность национальной экономики и определяется как отношение суммарного энергопотребления к выработке валового внутреннего продукта. В 2014 году показатели энергоемкости претерпели снижение на 5,61% к уровню 2007 года. Несмотря на положительную динамику, без реализации грамотной энергосберегающей политики сложно достичь результата, поставленного президентом РФ и указанного в «энергетической стратегии страны до 2020 года» (снижение энергоемкости ВВП на 40%). При существующих условиях, рассматриваемый показатель сократится лишь на 26,5% за счет таких изменений в структуре экономической системы, как внедрение современного оборудования, развития новых отраслей с низким показателем энергоемкости, а также сокращения потребления вследствие роста тарифов [4, с 26] (рис. 1).

Для повышения энергоэффективности необходим мультипликативный эффект за счет реализации организационных, правовых, технических, технологических, экономических и иных мер, направленных на уменьшение объема используемых энергетических ресурсов при сохранении соответствующего полезного эффекта от их использования. При этом наиболее приоритетными направлениями энергосберегающей политики являются промышленная отрасль экономики страны, сельское хозяйство, строительный комплекс и жилищно-коммунальное хозяйство.

При этом наибольшие потери ТЭР наблюдаются в промышленной (47%), строительной (22%) сфере, а также ЖКХ и сельском хозяйстве (28%) [7, с. 8] (рис. 2).

Приведенные отрасли взаимосвязаны, но именно строительная сфера объединяет каждую из них. Например, любая отрасль может выступать либо поставщиком, либо потребителем конечных видов услуг. При этом установлено, что только жилые здания потребляют более 70% электроэнергии, 49,8% природного газа, 40% ископаемых энергетических ресурсов. Следовательно, рациональное использование энергии в строительной отрасли является одной из первостепенных задач в области энергосбережения. Далее оценим текущий уровень энергоэффективности Волгоградской области и укажем возможные варианты реализации стратегии энергосбережения.

По результатам за 2014 год г. Волгоград был признан одним из худших городов по показателям энергоэффективности. Город занял 47 место, что на 11 пунктов ниже, чем в 2013 году. Анализ был проведен Министерством природных ресурсов с целью выявления показателей уровня энергопотребления на 1 человека, доли потерь ТЭР в ЖКХ, а также доли возобновляемой и низкоуглеродной энергетики в городах России. Низкие уровни энергоэффективности региона говорят о нерациональной проводимой политике в области энергосбережения. Т.к. наблюдается отрицательная динамика, встает острый вопрос: какие же меры необходимо предпринять для снижения уровня негативного воздействия высокой энергоемкости на экономику города и области? Ответ очевиден — необходим грамотный комплексный подход, включающий в себя региональные и муниципальные программы по реализации направлений, выявленных на федеральном уровне и направленных на повышение уровня энергосбережения в отраслях экономики (в частности в строительной отрасли и ЖКХ). Администрацией Волгоградской области 31.12.2014 года была принята стратегия по оптимизации уровня энергетической эффективности экономики вплоть до 2020 года. Она включает в себя 3 государственные программы и предполагает общий объем финансирования в размере 10 801 827,488 тыс. руб. [9, с. 20] (рис. 3).

Согласно программе, на реализацию политики в области энергосбережения для строительной сферы и ЖКХ отводится 39,4% от общих имеющихся средств. Коснемся основных возможных направлений снижения энергоемкости в строительной отрасли.

Существует масса способов экономии энергии в строительном комплексе, которые включают увеличение теплозащитных свойств ограждающих конструкций, замену устаревших дверей и окон в жилых домах, контроль за учетом показателей потребления электричества, воды и тепловой энергии. Но, прежде чем внедрять эти методы, их необходимо адаптировать конкретно под регион, в котором внедряются энергосберегающие программы. Так, применительно для Волгограда, в первую очередь следует произвести реконструкцию систем коммунального комплекса в связи с высоким уровнем их износа. На текущий момент в Волгоградской области действуют 964 котельные, обеспечивающие тепло и водоснабжение региона, из них 94 находятся в аварийном состоянии. Также неудовлетворительная ситуация сложилась в системах тепловых сетей, где в модернизации нуждаются 34% от общей протяженности сети, и в водопроводных сетях (более 35% нуждаются в ремонте или полной замене, а около 1000 имеют 100% износ) [9, с. 22] (рис. 4.).

Помимо модернизации указанных систем, применительно для Волгоградской области необходимо произвести замену инженерного оборудования для многоквартирных домов, а также произвести комплекс мер по сокращению потребления топливно-энергетических ресурсов как при их производстве и транспортировки, так и при конечном потреблении населением.

Применение энергосберегающих технологий, по мнению экспертов, является наиболее рациональным и эффективным. Данный способ экономии энергии в первую очередь включает мероприятия, направленные на рост теплозащитных свойств ограждающих конструкций. Структура и объем используемых материалов в Волгограде аналогичен структуре в целом по стране и в мире. Как правило, более 65% эффективных теплоизоляционных материалов приходится минераловатные изделия, на втором месте по использованию стоят пенопласты (20%), стекловатные материалы составляют 8% от общего использования (рис. 5)

Положительный эффект в виде снижения количества потребляемой энергии достигается вследствие применения вышеуказанных теплоизоляционных материалов в качестве наружного утепления здания по его периметру. В результате происходит сужение ограждающих конструкций и уменьшается нагрузка на фундамент здания.

Следующим шагом в рамках программы энергосбережения является замена наиболее проблемных мест ограждающих конструкций — окон и дверей. Со временем в них непременно образуются щели, отчего в жилую комнату поступает излишний воздух, увеличивая при этом инфильтрацию в помещении. В результате общий объем потерь теплоты в год существенно увеличивается. Ситуацию поможет исправить периодическая замена окон и дверей в рамках капитального ремонта зданий, а также осуществление специальных государственных программ помощи в их замене в виде предоставления скидок и льготных условий жителям многоквартирных домов.

Помимо осуществления первостепенных мер, связанных с модернизацией основных фондов их заменой и ремонтом, необходимо мотивировать потребителей энергии к энергосбережению. Речь идет об организации учета и контроля за потреблением тепловой, энергетической энергии и воды, посредством установки счетчиков, которые косвенно воздействуют на уровень потребляемой энергии вследствие с переходом к фактическому ресурсопотреблению. Данная мера непременно приведет к снижению тепловых потерь жилых зданий.

Помимо них, в рамках данного направления, применительно для жилых домов могут быть использованы:

1. Энергосберегающие и светодиодные лампы, длительность работы которых в 8 и соответственно в 50 раз больше работы обычной. Недостаток таких лампочек на сегодняшний день является высокая цена (рис. 6);

2. Применение датчиков движения в помещениях, в которых нет постоянного пребывания людей, но наблюдается высокий входящий/выходящий поток (подъезды, коридоры и т.д.) Как показывает практика, это позволяет сократить затраты на электроэнергию в 50 раз. (Рис. 7).

3. Применение конденсационных газовых котлов, что в итоге приведет к снижению потребления газа до 20% по сравнению с обычными котлами;

4. Внедрение в новые жилые здания системы «теплый пол», это поможет обеспечить благоприятное распределение тепла и ощущение комфорта при низких затратах на отопление;

5. Использование рекурперации тепла в системах вентиляции (т.е. такой системы, позволяющей существенно сэкономить ТЭР, посредством обогрева входящего свежего воздуха исходящим без их смешения). (Рис. 8).

Заключение

Волгоградская область находится на начальном этапе применения энергосберегающих ресурсов, ее потенциал огромен. Опыт других городов отражает реальный шанс сократить энергопотребление в регионе в несколько раз. Однако, для достижения высоких результатов, необходимо затронуть специалистов всех отраслей экономики, всех производителей и потребителей различных ТЭР. Для успешной реализации требуется заинтересованность и вовлеченность всех участников мероприятий, в число которых в обязательном порядке должны входить органы исполнительной власти и местного самоуправления г. Волгограда. Только при максимальной мобилизации используемых ресурсов и оптимальной отдачи субъектов энергосберегающей политики возможно увеличить теплотехнические характеристики в строительной отрасли, повысить оснащенность средствами учета и автоматического регулирования процессов производства и использования ТЭР, а также максимально эффективно вести учет и контроль потребления энергоресурсов.