Экотехнологии на priroda.su
Post date: 12.10.2012 15:09:57
В Экологическом образовательном и научном центре ФГБУ "Сочинский национальный парк" прошёлещё один семинар, на котором прозвучали актуальные и интересные доклады, связанные с энергосбережением и охраной окружающей среды.
Первый доклад был на тему "Литий-ионные технологии для энергетического и транспортного сектора" был сделан представителем компании Лиотех, которая является крупнейшим производителем литий-ионных аккумуляторов (ЛИА) в России.
Основные преимущества литий–ионных аккумуляторов (Li) по сравнению со свинцово-кислотными (Pb) представлены на рисунке ниже.
За последние 3 года мировой рынок ЛИА вырос на 50% до $15 млрд.
Крупнейшим рынком для ЛИА сегодня является сегмент потребительской электроники. К 2020г. новые сегменты электротранспорта (ЭТС) и сетевых накопителей для электроэнергетики (СНЭ) станут играть главную роль. [Следует также отметить, что в будущем страны, богатые литием будут играть ключевую роль в Мировой экономике, потеснив страны Персидского залива]
Основой быстрого роста новых рынков станут ужесточение требований к экологичности автотранспорта и развитие альтернативных источников энергии во всех регионах мира, но раньше всех это произойдёт в Европе, США, Японии и Китае.
В настоящее время на литий-ионных аккумуляторах ООО "Лиотех" работает следующий электротранспорт:
- Электробусы большого класса ТРОЛЗА 52501 (максимальный пробег на одной зарядке - 120 км, максимальная скорость - 60 км/ч), ЛИАЗ 6274 (максимальный пробег на одной зарядке - 150 км, максимальная скорость - 80 км/ч), НЕФАЗ (максимальный пробег на одной зарядке - 150 км, максимальная скорость - 75 км/ч);
- Гибридные локомотивные системы для РЖД (Группа СИНАРА);
- Электробус особо малого класса на базе шасси ФОРД ТРАНЗИТ;
- Легковой автомобиль ЭЛЛАДА (АВТОВАЗ);
- Логистическая техника (погрузчики);
- Троллейбусы и трамваи с автономным ходом.
В энергетике литий-ионные аккумуляторы Лиотех находят применение:
- Сетевые накопители энергии;
- Промышленные источники бесперебойного питания (ИБП);
- ИБП для медучреждений;
- Системы оперативного постоянного тока для объектов ФСК;
- Электропитающие устройства (ЭПУ) для базовых станций сотовой связи;
- ИБП для центров обработки данных (ЦОД).
Доклад завершался предложениями для исполнительной и законодательной власти. По мнению докладчика импульс к развитию и внедрению технологий на литий-йонных аккумуляторов (ЛИА) могут дать следующие мероприятия.
Электротранспорт:
- Государственный заказ на создание электротранспорта с автономным ходом (электробусы, троллейбусы с длительным автономным ходом), включение разработок для ЭТС в планы НИОКР профильных Министерств;
- Субсидирование закупок электротранспорта региональным и муниципальным заказчиком;
- Учет мероприятий по замещению транспортных средств, оснащенных ДВС, транспортными средствами с электрическими двигателями, в Перечне целевых показателей в области энергосбережения и повышения энергоэффективности (ПП РФ от 31 декабря 2009 года № 1225).
Энергетика:
- Снятие ограничений на применение ЛИА в технических и нормативных документах, отраслевых стандартах атомной генерации, энергетике (сети - ФСК, МРСК);
- Включение решений на базе ЛИА в инвестиционные и стратегические документы, программы и планы НИОКР Росатома, ФСК, МРСК, федеральных профильных Министерств;
- Наличие решений на базе ЛИА при реализации мероприятий Дорожной карты «Повышение доступности энергетической инфраструктуры» (утверждена Распоряжение Правительства РФ от 30 июня 2012 года №1144-р).
О преимуществах Экоосвещения на базе светодиодов доложил представитель компании Светлана-оптоэлектроника (SvetaLED). Во вступлении были приведены цитаты руководства страны, подчёркивающие важность повышения энергоэффективности в нашей стране.
«Энергоэффективность - настолько злободневная и в то же время тяжёлая для нас тема, что практически все направления работы по этой теме следует признать весьма и весьма необходимыми.
Поэтому нам нужно двигаться по всем направлениям, но одно направление хотел бы отдельно подчеркнуть: это жилищно-коммунальное хозяйство. Ситуация с энергоэффективностью в жилищно-коммунальном хозяйстве, - безобразная. И наши здания, сооружения и коммунальная инфраструктура в целом - это такая «чёрная дыра», где бесследно исчезают огромные энергетические ресурсы. Электрические сети, которые используют у нас, тоже весьма и весьма устаревшие. Они в результате использования также устаревших осветительных приборов зачастую съедают просто гигантские объёмы. В конечном счете все это бьет не только по муниципальным и региональным бюджетам, но и по кошельку отдельных граждан... Поэтому можно признать, что самая дорогая и самая неэффективная энергетика у нас - в ЖКХ. В интересах любого собственника переоборудовать объекты в соответствии с требованиями энергоснабжения и, естественно, конструировать и строить новые объекты уже на принципиально иной технологической базе».
Цитата из вступительного слова Президента России Д.А. Медведева на расширенном заседании президиума Государственного совета по вопросу повышения энергоэффективности российской экономики (2 июля 2009 года).
«Энергоэффективность экономики России необходимо повысить на 40% к 2020 году. ... для этого необходимо провести модернизацию тепловых электростанций, снизить потери в энергетических сетях и развивать возобновляемые источники энергии. Предстоит также вплотную заняться энергосбережением при строительстве и эксплуатации зданий».
Председатель Правительства Российской Федерации Б.В. Путин, совещание по развитию электроэнергетики (13 июня 2003 года).
Преимущества светодиодных ламп по сравнению с другими типами лам представлены в таблице ниже.
Экономические преимущества:
- Низкое энергопотребление - снижение энергопотребления в 3-5 раз по сравнению с лампами накаливания, люминесцентными, натриевыми, ртутными лампами;
- Срок эксплуатации в режиме непрерывного горения без обслуживания и без потери светового потока составляет не менее 50 ООО часов;
- Отсутствие затрат на специальную утилизацию Минимизация эксплуатационных расходов;
- Ресурсосбережение - за счёт высвобождения эл.мощностей (от $1500/кВт).
Эксплуатационные преимущества:
- Повышенная устойчивость к вибрациям и перепадам температур;
- Нечувствительность к перепадам напряжения сети;
- Возможность работы от источника переменного или постоянного тока;
- Отсутствие значительных пусковых токов;
- Мгновенное включение - выход на рабочий режим составляет менее 1 сек.;
- Снижение трудозатрат, расходов и времени на обслуживание.
Далее были приведены расчёты для светодиодного светильника ТИС-1-М-БП-12-700 мощностью 16 Вт (эквивалент лампы накаливания 100 Вт), применяемого для нужд ЖКХ.
Аргумент №1
Электрическая мощность светильника с лампой накаливания = 60 Вт
Электрическая мощность светодиодного светильника = 16 Вт
60 Вт - 16 Вт = 44 Вт (Экономия электроэнергии 75%)
Аргумент №2
Стоимость 1 кВт присоединённой технологической мощности = 50 тыс. руб.
Присоединение 1 Вт электроэнергии к жилому дому = 50 руб.
44 Вт х 50 руб. = 2200 руб. (Светодиодный светильник окупается в момент установки)
Аргумент №3
Типовая схема работы светильника на лестничной площадке 10 часов в день.
На одной лестничной площадке установлено 2 светильника.
365 дней х 10 часов = 3650 часов х 44 Вт = 160,6 кВт х 2,5 руб = 401,5 руб. х 2 светильника = 803 руб. (Экономия на освещение одной типовой лестничной площадки)
Ресурсы энергосбережения: расчёт (для светодиодного светильника ТИС-1-М-БП-12-700)
60Вт х 10 ч. х 365 дн. = 219 кВт
16 Вт х 10 ч. х 365 дн. =58,4 кВт
Экономия за год = 160,6 кВт (в расчете на 1 лампочку)
Лестничная площадка (2 светодиодных светильника), экономия = 321,2 кВт
Особенно интересным показалось расчёты экономии при использовании интеллектуального освещения.
Интеллектуальность работы светильника заключается в следующем. Днём светильник не работает. При наступлении ночи он переходит в дежурный режим (слабое фоновое освещение). В ответ на звук шагов он включается на полную мощность и работает до 5 минут и затем снова переходит в дежурный режим. Расчёты для Санкт-Петербурга приведены ниже (площадь место общего пользования в Санкт-Петербурге - 45070900 м2.
Ламповая система освещения
1 светильник с лампой накаливания 60 Вт освещаем 6 м2.
Для освещения 1 м2 требуется 60 Вт : 6 м2 = 10 Вт/м2.
Для освещения мест общего пользования в Санкт-Петербурге необходимо: 10 Вт/м2 х 45070900 м2 = 450709000 Вт = 4507 МВт (1 Вт присоединённой технологической мощности = 50 руб.).
Светодиодная система освещения
Для освещения 1 м2 требуется 16 Вт : 6 м2 = 2,67 Вт/м2.
Для освещения мест общего пользования в Санкт-Петербурге необходимо: 2,67 Вт/м2 х 45070900 м2= 120339303 Вт = 1203 МВт
Высвобождение электрической мощности: 450709000 Вт - 120339303 Вт = 330369697 Вт
Экономия от освобождения электрической мощности: 330369697 Вт x 50 руб. = 16518484850 руб. = 16 млрд.руб.
Интеллектуальная система освещения (уменьшение непродуктивного времени работы в 3 раза)
Для освещения 1 м2 требуется 16 Вт : 6 м2 = 2,67 Вт/м2.
Для освещения мест общего пользования в Санкт-Петербурге необходимо: 2,67 Вт/м2 х 45070900 м2= 120339303 Вт : 3 = 40113101 Вт = 40,1 МВт
Высвобождение электрической мощности: 450709000 Вт - 40113101 Вт = 410595899 Вт
Экономия от освобождения электрической мощности: 410595899 Вт x 50 руб. = 20529794950 руб. = 20,5 млрд.руб.
20,5 млрд. руб. сэкономленных для бюджета города денежных средств - это, на мой взгляд, ощутимая цифра.
Ресурсы энергосбережения: расчёт
1.Ламповая система освещения (60 Вт)
10 Вт/м2 х 45070900 м2 = 450708000 Вт = 4507 МВт
2. Светодиодная система освещения (16 Вт)
267 Вт/м2 х 45070800 м2 = 1203 МВт Экономия = 3304 МВт
3. Интеллектуальная светодиодная система освещения (16 Вт Smart)
267 Вт/м2 х 45070800 м2 : 3 = 401 МВт Экономия = 4106 МВт
Экологические преимущества светодиодного освещения:
- Не требуется специальная утилизация (не содержит ртути)
- Светодиоды и светильник не содержат вредные для человека и окружающей среды вещества
- Высококачественный белый свет - характеристики освещенности максимально приближены к естественному уровню освещения
- Высокая контрастность освещения. Обеспечивает лучшую четкость освещаемых объектов и цветопередачу (индекс цветопередачи до 85)
- Нет мерцания (стробоскопический эффект)
- Ровный свет не утомляет глаз, исключает зрительную усталость
- В спектре светодиода отсутствуют инфракрасные или ультрафиолетовые составляющие - нет риска повреждения даже сверхчувствительных объектов, в т.ч. с малых расстояний
Россия одна из немногих стран мира, в которых по-прежнему законодательно разрешено использование ламп накаливания.
Затем докладчик акцентирует внимание слушателей на опасности люминесцентных ламп.
Ртуть, содержащаяся в люминесцентных лампах, входит в список чрезвычайно опасных веществ (1 класс опасности). Если разбилась обычная люминесцентная лампа, содержащая от 20 до 150 мг ртути - образуется свыше 11000 ртутных шариков. Этого достаточно, чтобы загрязнить помещение объемом 300 м3.
Люминесцентные лампы требуют обязательной специальной утилизации. К сожалению, в большинстве случаев в России это не делается, поэтому городские свалки в ближайшем будущем могут стать очагами экологической катастрофы.
По мнению докладчика, в отличие от люминесцентных ламп, светодиодные лампы имеют оптимальный спектральный состав для человека, в результате чего повышается физическая и умственная активность, улучшается эмоциональное состояние и сопротивляемость к различным заболеваниями.
Проводившиеся исследования в России: (НИИ гигиены и охраны здоровья детей и подростков Учреждения Российской академии медицинских наук, Научным центром здоровья детей РАМН под руководством заведующей отделом гигиенического нормирования и экспертизы к.б.н., ст.н.с. Л.М. Текшевой, ГП «Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН», Научно-исследовательского института строительной физики Российской Академии Архитектуры и строительных наук) и США (Медицинский колледж Висконсина в штате Милуоки под эгидой Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, в рамках финансирования программы NASA "Инновационные исследования малого бизнеса" (SBSR) при участии Департамента передачи технологий в Центре космических полетов им. Маршалла в Хантсвилле, штат Алабама)свидетельствуют о более благоприятном воздействии на функциональное состояние организма человека светодиодных источников света по сравнению с люминесцентными лампами
В результате проведённых экспериментальных исследований установлено, что в условиях светодиодного освещения:
- обеспечивается более длительная продолжительность устойчивой работоспособности;
- повышаются резервные и адаптационные возможности организма;
- улучшается функциональное состояние организма.
Результаты исследований позволяют рекомендовать применение светодиодов в системах общего освещения в помещениях, для которых характерно выполнение работ со зрительной и умственной нагрузкой, требующих напряжения нервной системы, организма в целом, т.е. в производственных, административных и общественных зданиях различного целевого назначения.
Следующим докладчиком был представитель компании ООО "Хевел", которая была учреждена ГК «Ренова» и ОАО «Роснано» и занимается производством тонкопленочных солнечных модулей «Хевел».
Электрические характеристики тонкоплёночных солнечных модулей:
Макс. вых. мощность (Pmpp)* - 125 Впик
Напряжение при номинальной мощности [V] - 56,5 В
Сила тока при номинальной мощности [A] - 2,21 А
Механические характеристики тонкоплёночных солнечных модулей:
Длина - 1300 мм
Ширина - 1100 мм
Толщина - 6,8 ± 0,4 мм
Площадь поверхности - 1,43 м2
Вес - 26 кг.
Типовые решения представлены на рисунке ниже.
Особенно интересной показалась карта инсоляции России. Докладчик акцентировал особое внимание на Сочи, для которого характерен высокий уровень инсоляции (>1300 кВт/м2/год), что превышает средний уровень инсоляции по России и Европе, где использование солнечной энергии получило широкое распространение.
Судя по этой карте наиболее высокий уровень инсоляции в нашей стране характерен для Республики Тыва; Читинской, Амурской, Еврейской автономной областей и Приморского края. Эти субъекты Российской Федерации наиболее перспективны для развития солнечной энергетики (интересно было бы узнать у жителей этих регионов, как у них обстоят дела с внедрением гелио-систем). Более половины нашей страны, включаю БОльшую часть Сибири и Дальнего Востока имеют равный и более высокий уровень инсоляции, чем в Краснодарском крае!
Компания Хевел реализует множество ключевых проектов в России.
Олимпийские объекты «Сочи 2014»: Центральный Олимпийский Стадион, Крытый конькобежный центр, Большая ледовая арена для хоккея, Здание ж/д вокзала, «Олимпийский парк», Гостиничный комплекс «Апарт-отель» (Общая предполагаемая мощность: > 200 кВтпик; Количество модулей: > 1600 шт. ; Тип установки: на крыше + интегрированные фасадные
решения + установка на земле).
Стадионы для чемпионата мира по футболу в 2018 году: Стадион в Майкопе (автономная система мощностью 750 кВт), Стадион «Юбилейный» в Саранске (собственная генерация до 1687 кВт)
... и ряд других проектов, включая Сколково.
Не менее интересным был доклад Александра Аверченкова - старшего советника по энергосбережению и изменению климата Российского офиса ПРООН. Тема доклада "Поддержка продвижения энергоэффективных решений в проектах ПРООН/ГЭФ в России".
Своё выступление Александр Аверченков начал с рассказа о деятельности Глобального экологического фонда (ГЭФ), который выдаёт различным странам мира гранты на реализацию экологических проектов. Россия является также участником ГЭФ.
Ниже приведены квоты ГЭФ-5 по странам мира (с 01.07.2010 по 31.06.2014), $ млн.
Экологическая программ ПРООН в России представлена ниже.
Объёмы выбросов CO2, связанные с проведением последних олимпиад приведены в таблице ниже.
Скрининг оценка углеродного следа Олимпийских игр в Сочи приведена ниже.
Суммарный углеродный след Олимпийских игр в Сочи по предварительным оценкам составит 5,1 млн. тонн CO2. Как отмечает Александр Аверченков, увеличение углеродного следа, связанного с проведением последних крупных спортивных мероприятий в мире, объясняется тем, что мы научилисьточнее рассчитывать углеродный баланс каждого мероприятия. Так углеродный след предстоящего чемпионата мира по футболу в Бразилии составит 14 млн. тонн CO2.
На Оргкомитет "Сочи-2014" и Олимпстрой приходится лишь 12% углеродного следа, связанного с олимпийским строительством (рис. ниже).
Для компенсации выбросов CO2 докладчик предлагает следующие варианты:
А. Купить выпущенные на рынок
- ЕСВ /Единица сокращения выбросов/ (по Проектам совместного осуществления) или
- ССВ /Сертифицированные сокращения выбросов/ (по проектам Механизма чистого развития) или
- ВСВ /Верифицированные сокращения выбросов/ (на добровольных углеродных рынках).
Б. Инвестировать (или организовать инвестирование третьих лиц) в дополнительные проекты, приводящие к сокращению выбросов или увеличению поглощения парниковых газов, и обеспечить их надежную верификацию в соответствии с международно признанными стандартами качества.
В заключении доклада Александр делает следующие выводы:
1. Обеспечение «климатической нейтральности» Игр в Сочи 2014 – задача вполне выполнимая. Возможны различные стратегии определения и компенсации «углеродного следа» Игр.
2. Важно обеспечить масштабность и устойчивость наследия. Игры в Сочи2014 могут дать мощный импульс введению национальных стандартов и систем углеродной отчетности в России, а также проектных механизмов компенсации выбросов парниковых газов.
3. Краснодарский край может стать пилотным регионом по продвижению инновационных подходов и стандартов углеродной отчетности в России.
В заключении Александр Аверчинков доложил о реализации ещё одного совместного проекта ПРООН/ГЭФ и Минприроды России «Сокращение выбросов парниковых газов от автомобильного транспорта в городах России». В качестве пилотных городов были выбраны Казань и Калининград.
Цель проекта - сокращение выбросов парниковых газов (ПГ) от городской транспортной системы в городах среднего размера Российской Федерации посредством устойчивого комплексного транспортного планирования, поддержки долгосрочного перехода к более эффективным и менее загрязняющим формам транспорта, демонстрации экологически устойчивых транспортных технологий с низким уровнем выбросов ПГ.
Для реализации этой цели с 2012 по 2016 ГЭФ выделит почти 6 миллионов долларов.
--
При использовании материала не забудьте сослаться на www.priroda.su
Метки: светодиодные лампы / аккумуляторы / литий-ионные аккумуляторы / транспорт / солнечные модули / энергия солнца / альтернативная энергия / углеродный след / ПРООН / ГЭФ / Сочи / энергоэффективность