(на квадратный метр и на человека в год)
Рис. 1
Энергоаудит (энергетическое обследование) проводится с целью оценки эффективности использования организациями топливно-энергетических ресурсов (электрической и тепловой энергии, природного газа, твердого топлива, продуктов переработки нефти), определения возможностей ее повышения и затрат на реализацию энергоэффективных решений [1].
Проведение энергетических обследований не стало широкомасштабным процессом, на что надеялись в Госэнергонадзоре и в регионах, прописывая в законе "Об энергосбережении" и других документах порядок и методы энергоаудита. Тому есть несколько причин:
Первый шаг в энергетическом обследовании - энергоаудит. Результаты энергоаудита позволяют провести анализ состояния энергопотребления, определить потенциальные возможности экономии энергоресурсов. На практике возникают ситуации, когда проведение энергоаудита просто необходимо. Например. Министерство образования выделило и оплачивает лимит потребления энергоресурсов конкретного вуза. Если выделенного лимита недостаточно, необходимо провести всестороннее энергетическое обследование и обосновать новый объем лимита.
Вторым шагом является целевой энергетический мониторинг или энергетический менеджмент, следующий за энергетическим аудитом. Очень часто на предприятиях отсутствует система управления и контроля энергопотребления. В целом ряде случаев внедрение простейших методов ежедневного или еженедельного обсуждения объемов потребления энергии дает результат, превышающий затраты на внедрение эффективных технологий и оборудования. Например, ежедневный или еженедельный анализ структуры энергозатрат или финансовых затрат на предприятии выявляет непроизводительные расходы и позволяет своевременно принимать меры. Безусловно, такая работа прибавляет хлопот энергетикам, однако она быстро окупается.
В группу бюджетных организаций Нижегородского региона входят учреждения здравоохранения; детские дошкольные учреждения; общеобразовательные школы; учебные заведения (высшие, средние и специальные); учреждения культуры и искусства; физкультурные и спортивные учреждения; учреждения МВД и Минобороны; административные учреждения (научно-исследовательские и проектные институты, административно-производственные учреждения, общественные организации и т. п.).
В медицинских учреждениях наиболее энергоемкую группу составляют электротермические установки для дезинфекции и стерилизации (автоклавы, сушильные шкафы, стерилизаторы, дистилляторы) от 10 до 40 % электропотребления, холодильное оборудование - 5 - 10 %, освещение - 30 - 60 %, вентиляция и кондиционирование - 10 - 20 %. В работе [1] приведен процентный состав электроприемников некоторых медицинских учреждений.
По тепловой энергии можно выделить три группы потребителей: отопление, горячее водоснабжение, вентиляция, причем на отопление приходится 55 - 70 %, а на вентиляцию 30 - 45 % в зависимости от типа здания.
В дошкольных учреждениях наиболее мощными потребителями электроэнергии являются электротермические установки пищеблоков. Освещение потребляет от 10 до 15 % от общего электропотребления.
Учреждения образования имеют в основном 5 групп потребителей электроэнергии: освещение (50 - 70 %), потребители с электродвигателями (10 - 30 %), различные нагревательные установки (кипятильники, электрические плиты и т. д.), потребляющие от 10 до 20 % электроэнергии, ЭВМ до 10 %, различные лабораторные стенды. В работе [1] приведен процентный состав электроприемников различных вузов.
По тепловой энергии можно выделить три группы потребителей: отопление (53 - 70 %), горячее водоснабжение (16 - 30 %), вентиляция (10 - 25 %). По холодной воде в учебных учреждениях выделяются две группы: общежития (55 - 70 %), учебные корпуса (45 - 30 %).
Административные учреждения имеют 4 группы потребителей электроэнергии: освещение (40 - 60 %), потребители с электродвигателями (10 - 30 %), различные нагревательные установки (электроплиты, кипятильники, электрокамины и т. д.), потребляющие от 20 до 40 % электроэнергии, ЭВМ от 10 до 20 %. В работе [1] приведен процентный состав электроприемников некоторых административных зданий.
По тепловой энергии выделяются две группы: отопление (70 - 85 %), вентиляция (15 - 30 %).
В энергетическом балансе Нижегородского региона на бюджетные организации приходится около 15 % потребления электроэнергии и около 30 % потребления тепловой энергии.
Учитывая большое разнообразие бюджетных организаций, особенности их систем электроснабжения и режимов работы, в отделе энергоаудита Нижегородского регионального центра энергосбережения (НИЦЭ) была разработана "Методика проведения энергетических обследований бюджетных организаций" [1], в которой дана характеристика потребителей энергоресурсов различных бюджетных организаций, определены этапы энергетического обследования и их содержание, приводятся методика измерений параметров энергоносителей, методы составления энергетических балансов и разработка рекомендаций по энергосбережению. Методика сопровождается большим количеством справочных материалов и примеров определения нормативных расходов энергоносителей.
Для определения резервов экономии энергоносителей в бюджетных организациях Нижегородского региона специалистами НИЦЭ были проведены выборочные обследования ряда бюджетных организаций.
На рис. 1 приведены сведения об удельных расходах энергоносителей обследованных вузов.
Основным показателем, по которому оценивается эффективность использования энергоносителей для организаций бюджетной сферы, является удельное энергопотребление на 1 м2 в год (кВт*ч/м2*год). Этот показатель используется и в международной практике.
Приведенные диаграммы свидетельствуют о различиях удельных показателей в три-четыре раза, однако невозможно сделать однозначного вывода об эффективности энергоиспользования в том или ином вузе. Так, например, удельный расход теплоэнергии на единицу площади помещений (при выполнении санитарных норм) характеризует состояние здания, но не характеризует степень использования этого здания. В свою очередь, удельный расход энергоресурсов на одного обучаемого характеризует часть финансовых затрат на обучение, но не учитывает специфику подготовки (лабораторную базу и прочее).
Существуют [2] нормативы удельного расхода тепловой энергии системой отопления (см. таблицу), которые можно использовать и для Нижегородского региона.
| Тип здания | Удельный расход тепловой энергии, кВт*ч/м2*год | |||
| 1- 3 этажа | 4 - 5 этажей | 6 - 9 этажей | 10 и более этажей | |
| Жилые | 200 | 160 | 140 | 115 |
| Учебные и лечебные | 205 | 195 | 185 | - |
| Дошкольные учреждения | 280 | - | - | - |
Из таблицы видно, что приведенные нормы упрощены и не учитывают многих факторов. Большинство энергоаудиторских компаний на Западе имеют пакеты компьютерных программ, позволяющих произвести расчет нормированного расхода энергии на отопление для конкретного помещения или здания с учетом особенностей и специфики стен, окон и пр.
Для определения лимита на энергопотребление необходимо определить норму совокупного удельного расхода энергоресурсов с учетом особенностей зданий вуза, профиля подготовки. Лимит на энергопотребление должен соответствовать этой норме. Снижение лимита не должно сопровождаться "недотопом" (т. е. нарушением строительных и санитарных норм). В свою очередь, "перетопы" в периоды зимних оттепелей должны четко отслеживаться сезонным графиком температур.
Для оценки эффективности использования энергоресурсов в бюджетных организациях необходимо разработать:
На рис. 2 приведена зависимость удельного расхода теплоэнергии в здании от климатического изменения температуры. Существует несколько подходов к описанию модели теплопотребления зданий. Наиболее часто используется линейная модель теплопотребления. Нормируемый расход теплоэнергии соответствует средней температуре за отопительный период.
Приведение нормируемого расхода теплоэнергии производится следующим образом:
где w'норм - нормированный расход теплоэнергии, приведенный к конкретной температуре; wнорм - нормированный расход теплоэнергии; Кприв - коэффициент приведения.
При использовании линейной модели коэффициент приведения определяется как
где dw / dt - производная от функции нормированного расхода теплоэнергии; tфакт - фактическая средняя температура воздуха за нормируемый период; tср - средняя температура воздуха за отопительный период.
Разработка табличных значений коэффициентов приведения для конкретных зданий и помещений позволит более точно планировать расходы теплоэнергии по месяцам для заключения договоров с теплоснабжающей организацией.
Аналогичным образом можно рассчитать нормированные расходы других энергоносителей. Такая работа уже ведется сотрудниками НИЦЭ, и проведенный энергоаудит показал, что основными причинами завышенных расходов энергоносителей в бюджетных организациях являются:
Для всех обследованных организаций были разработаны энергосберегающие рекомендации и произведена оценка сроков окупаемости энергосберегающих мероприятий. Результаты этой оценки показывают, что в обследуемых организациях можно получить 15 - 20 % экономии потребляемых энергоресурсов путем внедрения энергосберегающих мероприятий, срок окупаемости которых не превышает 3 лет.
На рис. 3 приведена эффективность энергосберегающих мероприятий по одному из обследованных вузов.
Рис. 3
Литература