Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
классные руководители Сентябрь Составление расписания коррекционных занятий Завуч Сентябрь Требования к планированию в условиях интегрированного обуч...полностью>>
'Документ'
ЭЦ-МПК - это резервированная микропроцессорная система централизации, предполагающая использование промышленных ЭВМ и контроллеров, причем выполнение ...полностью>>
'Урок'
Трудно переоценить значение чтения стихов детьми, серьёзной и вдумчивой работы над лирикой на уроках литературного чтения. При изучении лирических пр...полностью>>
'Конкурс'
В соответствии с планом работы МУ «Управление образования г.Ростова-на-Дону» по проведению мероприятий, посвященных году космонавтики в России и в че...полностью>>

Российская Академия Наук Институт народнохозяйственного прогнозирования Открытый семинар (1)

Главная > Семинар
Сохрани ссылку в одной из сетей:

Российская Академия Наук

Институт народнохозяйственного прогнозирования

Открытый семинар

«Экономические проблемы

энергетического комплекса»

Сорок девятое заседание

от 24 февраля 2004 года

Е.Г. Гашо, А.В. Коваль, М.И. Постельник

Комплексный подход и логистика
территориального энергохозяйства:

единство технических,

организационно-экономических и
информационных решений

Семинар проводится при поддержке

Российского гуманитарного научного фонда

(проект 01-02-14021г)

Москва – 2004

Руководитель семинара

профессор, доктор экономических наук

А.С. НЕКРАСОВ

СОДЕРЖАНИЕ

Гашо Е.Г., Коваль А.В., Постельник М.И.

Комплексный подход и логистика территориального

энергохозяйства: единство технических, организационно-

э

4

5

17

30

46

59

71

83

99

102

104

106

136

136

147

кономических и информационных решений

Введение …………………………………………………………….

1. Постановка задачи, общий алгоритм работы.

Общий анализ коммунального комплекса городов.

Территориальные особенности и основы

регионального подхода ………………………………………..

2. Общие технические результаты проведения работ

по энергосбережению в коммунальном комплексе …………

3. Методические особенности анализа энерго-

эффективности в распределенных объектах

и система теплоснабжения ……………………………………

4. Логистика и рационализация распределенных

систем теплоснабжения: методы утилизации

и управления дисбалансами в распределенных

системах ………………………………………………………..

5. Анализ поставок тепловой энергии в ЦАО и

оплаты с учетом данных единых информационно-

расчетных центров. Прогноз поставок тепла и

дотационных средств на следующий отопитель-

ный год …………………………………………………………

6. Правовые предпосылки и организационно-

экономические решения проведения целостной

территориальной политики энергосбережения ……………...

7. Управление и мониторинг энергопотребления

коммунальными объектами и комплексами.

Информационно-мониторинговые системы,

хранилища и базы данных для анализа

эффективности, моделирования и прогноза

потребления ресурсов …………………………………………

8. Заключение …………………………………………………….

Литература …………………………………………………………

Список обозначений ………………………………………………

Приложение ………………………………………………………..

Дискуссия ………………………………………………………….

Вопросы ………………………………………………………...

Выступления ……………………………………………………

Е.Г. Гашо, А.В. Коваль, М.И. Постельник

Комплексный подход и логистика
территориального энергохозяйства:
единство технических, организационно-экономических и информационных решений*

1. Общий анализ коммунального комплекса городов.

Постановка задачи, общий алгоритм работ.
Территориальные особенности и
основы регионального подхода

Важность энергосберегающих мероприятий в системах энергообеспечения зданий и систем зданий (комплексов) трудно переоценить. На теплоснабжение зданий в настоящее время затрачивается около 430 млн.т у.т., или примерно 45% всех энергетических ресурсов, расходуемых в стране. Это в 2,3 раза больше, чем идет топлива на производство электроэнергии. В холодные зимы эта цифра вырастает ещё на 30-50 млн.т. у.т. Годовое производство теплоэнергии в стране оценивается величиной 2400-2460 млн. Гкал. [30].

От состояния теплового хозяйства, возможности проведения масштабной энергосберегающей политики в определяющей мере зависит стратегия развития энергетического комплекса России в целом. Особенность теплоснабжения состоит в его высокой социальной роли – обеспечении жизнедеятельности населения страны, свыше 80% территории которой относится к северным [1, 45]. Свыше 40-45% затрат тепловой энергии направлялось на отопление и горячее водоснабжение непроизводственной сферы. При этом дефицит тепловой мощности более чем в 190 городах России составляет около 20% потребности. Кроме того, если дефицит отопительных мощностей в городах покрывается населением за счет отопления от газовых колонок и духовок, это приводит к перерасходу топлива по сравнению с котельными минимум в 2-2,5 раза, если он покрывается за счет электроотопления, то в 3,5-4 раза. Запуск размороженных отопительных систем после аварии приводит к перерасходу энергии на порядок по сравнению с нормальной мощностью. Расход теплоты на отопление и горячее водоснабжение составляет около 75% всей энергии, потребляемой в домохозяйствах. Первоочередная задача энергосбережения состоит в сокращении энергозатрат на 20-30%, или не менее 100 млн. т у.т. [44]

Ххххххххххххххххххххх

Эффективность энергоиспользования в сетях и прочих распределительных устройствах существенно ниже, чем у источников энергии, да и потенциал тепловой энергии стремительно падает. Непосредственно главные распределители теплоты – отопительные батареи. Они – водовоздушные теплообменники, теплопроизводительность которых, в первую очередь, определяется разницей температур между теплоносителем и воздухом в помещении. Понижение температур теплоносителя в отопительной системе на 15-20оС приводит к падению тепловой производительности батарей практически вдвое. Таким образом, только в зимнее время отопительная система начинает выходить на приемлемые параметры по эффективности, остальные 70% времени отопительного сезона она изначально «обречена на низкую эффективность» [20].

С эксергетической точки зрения система отопления зданий вообще является «образцом» энергетической расточительности – сжигать высококалорийное топливо с температурой за 2000оС, чтобы, в конечном счете, повысить температуру в зданиях на 15-20оС: при этом эксергетический КПД всего комплекса крайне низок. Очевидно, что ни крышные, ни подвальные котельные не устранят главный термодинамический недостаток всей принятой идеологии отопления зданий. Отопление должно осуществляться теплотой из отборов теплофикационных турбин, где сгоревшее в котлах топливо превращает воду в пар и он выработал электричество. Технологически целесообразно применение разнообразных низкопотенциальных источников энергии, потенциал которых может быть увеличен, интенсивно внедрять новые источники низкопотенциальной энергии, потенциала которой будет достаточно именно для отопления [25]. В какой то части диапазона тепловых нагрузок это могут быть и активно пропагандирующиеся возобновляемые источники энергии.

Безусловно, в современной постановке вопроса речь должна идти о новых низкотемпературных источниках или преобразователях энергии, которые изначально обеспечат «поднятие» температурного уровня в границах 20-30оС. Вероятнее всего, в настоящий период это – оборудование использования различных низкопотенциальных выбросов, утилизаторы вентвыбросов, теплонасосные установки, возобновляемые энергоисточники, термоэлектрические преобразователи энергии [13, 18].

Функционирование современного здания как городского архитектурно-строительного сооружения невозможно без определенной части городской инфраструктуры. И эта часть совместно с сопутствующими внутренними инженерными сооружениями здания и его архитектурно-строительной оболочкой и составляет тот единый объект, для которого проведение оценки энергоэффективности соответствующего комплекса энергообеспечения имеет реальный смысл.

Хххххххххххххххххххх

2. Общие технические результаты проведения
комплекса работ в коммунальном хозяйстве города

Установка систем учета тепловой энергии и воды в зданиях дала возможность сравнить фактические значения теплопотребления с договорными и расчетными значениями. Мониторинг данных узлов учета тепла отопления, горячей и холодной воды в зданиях показал существенные расхождения договорных, расчетных и реальных цифр. Экономия за счет приведения договорных нагрузок к реальным в рассматриваемых зонах энергоэффективности составляет от 13 до 63% по теплопотреблению и от 24 до 53% по водопотреблению [23, 28].

Для удобства функционального и типологического анализа комплекс зданий условно разделим на 3 основные группы по базовым диссипативным характеристикам – значениям приведенного термического сопротивления стен (табл. 3):

  • с недостаточным термическим сопротивлением R = 0,4-0,6 кв. км /Вт;

  • с достаточным термическим сопротивлением R = 0,9 -1,1 кв. км /Вт;

с избыточным термическим сопротивлением R = 1,4-1,6 кв. км/Вт.

хххххххххххххххххххх

Вызывает сомнение, что существенное увеличение – в 2,0-2,5 раза термических сопротивлений стен, предписанное новыми строительными нормативами МГСН, приведет к радикальной экономии энергии. Для жилых зданий с Rстен свыше 1,1-1,2 кв. м К/Вт удельные затраты на отопление достаточно резко снижаются и дальнейшее утепление экономически и технологически нецелесообразно. Влияние форм и размеров здания в этом случае также весьма значительно: на рис. 20 показано, как меняется Rкрит, если мы хотим обеспечить qгод=0,1 Гкал/кв. м в год. Для заданных значений qгод можно таким образом определить минимальное критическое значение Rогр, которое обеспечит заданную тепловую эффективность.

При отличии формы здания от кубической соотношения могут изменяться (это относится к вытянутым зданиям).

Рис. 12. Соотношения оптимальных значений форм зданий

и термических сопротивлений ограждений.

Эти соотношения корреспондируются с выводами, полученным проф. Гагариным В.Г. [5] о невозможности окупаемости затрат на теплозащиту зданий при существующих ценовых параметрах при Rогр1,0 К кв. м/Вт. Таким образом, для зданий, помимо утепления ограждающих конструкций, важным фактором энергоэффективности является его размер и форма, для группы зданий – их сосредоточенность, т.е. концентрация тепловой нагрузки (теплоплотность территории), о чем будет идти речь в дальнейшем.

Поскольку форма и размеры зданий оказывают существенное влияние на значение необходимых расходов тепла для защиты от влияния окружающей среды, нормирование термических сопротивлений ограждений должно неизбежно учитывать эти соотношения: удельные расходы тепла зданий коттеджного типа с Rогр=2,5 кв. м К/Вт будут примерно равны расходам для многоквартирных домов с Rогр=1,0 кв. м К/Вт. В этой связи нет уверенности, что переход от централизованных к автономным системам и источникам энергии позволит резко сократить потери. Практика показывает, что максимальные резервы энергосбережения лежат в плоскости устранения перетопов и наладки номинальных теплогидравлических режимов отопительных систем зданий, ЦТП и теплосетей.

3. Методические особенности и инструментарий
анализа энергоэффективности в распределенных
объектах и системах теплоснабжения

хххххххххххххххххх

Анализ показывает, что при разделении «единого здания» общим объемом 100 тыс. куб. м на 10 строений объемом по 10 тыс. куб. м, теплопотери ограждающими конструкциями возрастают в 2,5 раза, так как вырастает внешняя площадь ограждающих конструкций (табл. 10). Распределение единого объекта на 10, 50, 100 самостоятельных субъобъектов приводит в первую очередь к существенному росту затрат на отопление, что связано с ростом отношения F/V. Очевидно, что уменьшение размеров зданий меньше 2,5-3,0 тыс. куб. м, существенно повышает теплопотери ограждающими конструкциями. Наоборот, достаточно большие объемы, в какой то мере снижают влияние недостаточных термических сопротивлений ограждающих конструкций. То есть чем меньше здание, или чем более оно «растянуто», тем большую роль играет термическое сопротивление ограждений [22].

Таблица 10

Сравнительные энергетические характеристики комплекса зданий
с общим объемом 100 тыс. куб. м

Объем,

куб. м

Число

зданий

Fогр,

кв. м

F/V,

1/м

qот,

Вт/куб. м К

Q –20о,

кВт

Fбат,

кв. м

qv бат,

Вт/куб. м

Fзоны,

тыс.кв. м

qf,

МВт/Га

Qгод, Гкал

qгод,
Гкал/кв. м

125

800

100000

1

1,0

4000

10000

40

500

0,08

8960

0,264

1000

100

50000

0,5

0,5

2000

5000

20

90

0,22

4480

0,134

2000

50

40000

0,4

0,4

1600

4000

16

54,5

0,3

3600

0,108

5000

20

29000

0,29

0,29

1160

2900

11,6

27,4

0,42

2600

0,078

10000

10

24200

0,242

0,24

960

2400

9,6

17,6

0,545

2150

0,0645

20000

5

18500

0,185

0,18

720

1800

7,2

11,5

0,626

1615

0,048

50000

2

13700

0,137

0,14

560

1400

5,6

4,4

1,27

1254

0,0376

100000

1

10800

0,108

0,11

440

1100

4,4

3,2

1,37

985

0,03

Расчеты показывают, что форма и размеры зданий оказывают существенное влияние на значение необходимых (минимальных) энергозатрат для защиты от влияния окружающей среды. При этом очевидно, что нормирование термических сопротивлений ограждений должно неизбежно учитывать эти соотношения: удельные расходы тепла для коттеджей и небольших зданий с Rогр=2,5 кв. м К/Вт будут примерно равны расходам для многоквартирных домов с Rогр=1,0 кв. м К/Вт [28].

Для такой всесторонней оценки энергетической эффективности здания предложены номограммы (рис. 16), связывающие архитектурно-строительные параметры (объем здания, площадь ограждений и их термическое сопротивление, число и площадь батарей) с режимными параметрами инженерных систем (удельная мощность отопления, тепловой поток отопительных приборов) для разных климатических условий. Ххххххххххххх

Простой анализ показывает, что, невзирая на процессы глобального потепления, только Хельсинки по своим климатическим параметрам близок к столице России. Практически во всех основных столицах Северных стран Европы отопительный сезон существенно мягче по амплитуде и короче по длительности. Меньшая длительность отопительного периода означает существенную экономию энергии по времени, а меньший разброс температур, кроме такой же экономии, еще указывает на меньшие диапазоны регулирования тепловой нагрузки [22, 35]. Распределение параметров по месяцам отопительного периода наглядно представлено на рис. 17.

Таблица 11



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Российская Академия Наук Институт народнохозяйственного прогнозирования Открытый семинар (2)

    Семинар
    Введение. Прежде всего хотелось бы коснуться общих вопросов энергопотребления в мире, включая обеспечение энергоресурсами в различных странах, соотношение ресурсов возобновляемых и невозобновляемых источников энергии, и многих других
  2. Российская академия наук институт международных экономических и политических исследований проблемы постсоветских стран №8 Модернизация экономики: факторы инструменты, проблемы Москва, 2006

    Реферат
    Рассчитано по данным статистического сборника Социально-экономическое положение России, январь 2006 г., М., ФСГС, с. 2006 г., с.415-416; статистического сборника «Регионы России.
  3. Российская академия наук институт международных экономических и политических исследований (2)

    Документ
    И еще одна важная мысль, прозвучавшая во время дискуссии. Критерии эффективности при инвестировании для государства и частных инвесторов могут не совпадать.
  4. Российская Академия Наук Институт философии В. С. Семенов урок

    Урок
    На основе социально-философского обобщения процессов общественного развития в монографии дается содержательная характеристика эпохи XX века, присущих ей основных противоречий, диалектики объективного и субъективного, революций и контрреволюций,
  5. Российская академия наук Кольский научный центр Институт экономических проблем

    Документ
    Промышленная, инвестиционная и инновационная политики: Энциклопедический словарь / Под общ. ред. В.А. Цукермана. – Апатиты, Изд. Кольского научного центра РАН, 2009.

Другие похожие документы..