Опыт энергосбережения сша кратко

Обновлено: 02.07.2024

В Российской Федерации принят федеральный закон "Об энергосбережении".

Настоящий федеральный закон регулирует отношения, воз­никающие в процессе деятельности в области энергосбережения, в целях создания экономических и организационных условий для эффективного использования энергетических ресурсов.

Законодательство Российской Федерации об энергосбере­жении состоит из Федерального закона и принимаемых в соот­ветствии с ним других федеральных законов, иных норматив­ных правовых актов Российской Федерации, а также законов и иных нормативных правовых актов субъектов Российской Федерации по вопросам энергосбережения, принимаемых в соответствии с договорами.

Объектом государственного регулирования в области энер­госбережения являются отношения, возникающие в процессе деятельности, направленной на:

• эффективное использование энергетических ресурсов при их добыче, производстве, переработке, транспортировке, хранении и потреблении;

• осуществление государственного надзора за эффектив­ным использованием энергетических ресурсов;

• развитие добычи и производства альтернативных видов топлива, способных заменить энергетические ресурсы более дорогих и дефицитных видов;

• создание и использование энергоэффективных техноло­гий, топливоэнергопотребляющего и диагностического обо­рудования, конструкционных и изоляционных материалов, приборов для учета расхода энергетических ресурсов и для контроля за их использованием, систем автоматизированного управления энергопотреблением;

• обеспечение точности, достоверности и единства измере­ния в части учета отпускаемых и потребляемых энергетичес­ких ресурсов.

Энергосберегающая политика государства основана на сле­дующих принципах:

• приоритета эффективного использования энергетичес­ких ресурсов;

• осуществления государственного надзора за эффектив­ным использованием энергетических ресурсов;

• обязательности учета юридическими лицами производи­мых или расходуемых ими энергетических ресурсов, а также учета физическими лицами получаемых ими энергетическихресурсов;

• включения в государственные стандарты на оборудова­ние, материалы и конструкции, транспортные средства пока­зателей их энергоэффективности;

• сертификации топливо-, энергопотребляющего, энерго­сберегающего и диагностического оборудования, материа­лов, конструкций, транспортных средств, а также энергети­ческих ресурсов;

• сочетания интересов потребителей, поставщиков и про­изводителей энергетических ресурсов;

• заинтересованности юридических лиц - производите­лей и поставщиков энергетических ресурсов в эффективном использовании энергетических ресурсов.

Энергопотребляющая продукция любого назначения, а также энергетические ресурсы подлежат обязательной серти­фикации на соответствующие показатели энергоэффективнос­ти. Обязательная сертификация осуществляется в порядке, установленном законодательством Российской Федерации.

Основными направлениями международного сотрудничес­тва в области энергосбережения являются:

• взаимовыгодный обмен энергоэффективными технологи­ями с иностранными и международными организациями;

• участие Российской Федерации, российских организа­ций в международных проектах в области энергосбережения;

• согласование показателей энергоэффективности, предус­мотренных государственными стандартами Российской Феде­рации, с требованиями международных стандартов, а также взаимное признание результатов сертификации.

Политика энергосбережения в различных ее формах стала проводиться в США примерно с середины 70-х годов. За пер­вые 10 лет ее осуществления затраты на энергию были сниже­ны более чем на 200 млрд дол. В 1974—1986 гг. энергоемкость промышленности США ежегодно снижалась на 3,7 %, а в дальнейшем темп снижения составил около 1,2 % в год.

За период 1985—1995 гг. энергосберегающая эффектив­ность холодильного оборудования в США выросла в 3—7 раз, морозильников в 4—5 раз. О масштабах экономии хорошее представление дает массовый переход в освещении домов на флюоресцентные светильники. Они оказались в 4 раза эффек­тивнее в плане энергозатрат, и срок их службы в 10 раз превы­шает аналогичные показатели по обычным лампам накалива­ния. Установка 195 млн флюоресцентных ламп в США только в 1995 г. избавила США от необходимости наращивать мощ­ность своих ТЭЦ на 9,6 млн кВт.

Список широко применяемых в США новых методов энер­госбережения можно пополнить указанием о новых типах ав­томобилей, авто- и авиамоторов, успехами в строительстве с применением новых сохраняющих тепло материалов, повсе­местное внедрение термостатов и мониторинга зданий во избе­жание потерь тепла, внедрение энергосберегающих техноло­гий в металлургии, химической и целлюлозно-бумажной про­мышленности.

В конце 90-х гг. в США на освещение в среднем расходова­лось 500 млрд кВт-ч электроэнергии или 20 % общего ее произ­водства в стране. При этом 40 % энергии потребляется в лампах накапливания, 40 % — в флюоресцентных лампах и 20 % — в газоразрядных лампах большой мощности. Технические усо­вершенствования флюоресцентных ламп и замена накалива­ния компактными флюоресцентными светильниками обеспечивают в перспективе снижение затрат электроэнергии на ос­вещение до 40 % .Основными источниками в флюоресцентных светильниках являются твердотельные высокочастотные ба­лансные сопротивления, которые в усовершенствованных ва­риантах выделяют меньше тепла и позволяют регулировать яркость лампы в широком диапазоне. Такие светильники ис­пользуют с автоматическими системами управления, которые гибко регулируют мощность искусственных источников света с учетом естественной освещенности, а также наличия людей на рабочих местах. Эти усовершенствования обеспечивают экономию энергии на освещение в размере от 25 до 70 % , а дополнительйые удельные затраты не превышают 0,02 дол. за 1 кВт-ч.

В США в летний период максимальные нагрузки в электро­сетях часто в 2—3 раза превышают нагрузки в ночное время и достигают 500 кВт. При этом треть этих нагрузок связана с ра­ботой системы кондиционирования воздуха. Поэтому в днев­ное время в часы пик тарифы на электроэнергию повышены, а в остальное время - льготные. Сложившаяся система тари­фов включает дифференцированные тарифы, размеры кото­рых возрастают при увеличении электропотребления; сни­женные тарифы устанавливают для жильцов зданий, выпол­няющих определенные мероприятия по энергосбережению; более высокие тарифы взимаются по более высокой ставке на весь период повышенного спроса; прерывные тарифы взима­ются, когда предусматривается возможность резкого сниже­ния предложения электроэнергии. Некоторые коммунальные предприятия устанавливают для покупателей специальные энергосберегающие тарифы в тех случаях, когда они приобре­тают новые дома с хорошей теплоизоляцией и эффективными системами энергоотопления. В этом случае ставка тарифа сни­жается на 12—14 % .

Законодательный опыт Российской Федерации в области энергосбережения

В Российской Федерации принят федеральный закон "Об энергосбережении".

Настоящий федеральный закон регулирует отношения, воз­никающие в процессе деятельности в области энергосбережения, в целях создания экономических и организационных условий для эффективного использования энергетических ресурсов.

Законодательство Российской Федерации об энергосбере­жении состоит из Федерального закона и принимаемых в соот­ветствии с ним других федеральных законов, иных норматив­ных правовых актов Российской Федерации, а также законов и иных нормативных правовых актов субъектов Российской Федерации по вопросам энергосбережения, принимаемых в соответствии с договорами.

Объектом государственного регулирования в области энер­госбережения являются отношения, возникающие в процессе деятельности, направленной на:

• эффективное использование энергетических ресурсов при их добыче, производстве, переработке, транспортировке, хранении и потреблении;

• осуществление государственного надзора за эффектив­ным использованием энергетических ресурсов;

• развитие добычи и производства альтернативных видов топлива, способных заменить энергетические ресурсы более дорогих и дефицитных видов;

• создание и использование энергоэффективных техноло­гий, топливоэнергопотребляющего и диагностического обо­рудования, конструкционных и изоляционных материалов, приборов для учета расхода энергетических ресурсов и для контроля за их использованием, систем автоматизированного управления энергопотреблением;

• обеспечение точности, достоверности и единства измере­ния в части учета отпускаемых и потребляемых энергетичес­ких ресурсов.

Энергосберегающая политика государства основана на сле­дующих принципах:

• приоритета эффективного использования энергетичес­ких ресурсов;

• осуществления государственного надзора за эффектив­ным использованием энергетических ресурсов;

• обязательности учета юридическими лицами производи­мых или расходуемых ими энергетических ресурсов, а также учета физическими лицами получаемых ими энергетическихресурсов;

• включения в государственные стандарты на оборудова­ние, материалы и конструкции, транспортные средства пока­зателей их энергоэффективности;

• сертификации топливо-, энергопотребляющего, энерго­сберегающего и диагностического оборудования, материа­лов, конструкций, транспортных средств, а также энергети­ческих ресурсов;

• сочетания интересов потребителей, поставщиков и про­изводителей энергетических ресурсов;

• заинтересованности юридических лиц - производите­лей и поставщиков энергетических ресурсов в эффективном использовании энергетических ресурсов.

Энергопотребляющая продукция любого назначения, а также энергетические ресурсы подлежат обязательной серти­фикации на соответствующие показатели энергоэффективнос­ти. Обязательная сертификация осуществляется в порядке, установленном законодательством Российской Федерации.

Основными направлениями международного сотрудничес­тва в области энергосбережения являются:

• взаимовыгодный обмен энергоэффективными технологи­ями с иностранными и международными организациями;

• участие Российской Федерации, российских организа­ций в международных проектах в области энергосбережения;

• согласование показателей энергоэффективности, предус­мотренных государственными стандартами Российской Феде­рации, с требованиями международных стандартов, а также взаимное признание результатов сертификации.

Политика энергосбережения в различных ее формах стала проводиться в США примерно с середины 70-х годов. За пер­вые 10 лет ее осуществления затраты на энергию были сниже­ны более чем на 200 млрд дол. В 1974—1986 гг. энергоемкость промышленности США ежегодно снижалась на 3,7 %, а в дальнейшем темп снижения составил около 1,2 % в год.

За период 1985—1995 гг. энергосберегающая эффектив­ность холодильного оборудования в США выросла в 3—7 раз, морозильников в 4—5 раз. О масштабах экономии хорошее представление дает массовый переход в освещении домов на флюоресцентные светильники. Они оказались в 4 раза эффек­тивнее в плане энергозатрат, и срок их службы в 10 раз превы­шает аналогичные показатели по обычным лампам накалива­ния. Установка 195 млн флюоресцентных ламп в США только в 1995 г. избавила США от необходимости наращивать мощ­ность своих ТЭЦ на 9,6 млн кВт.

Список широко применяемых в США новых методов энер­госбережения можно пополнить указанием о новых типах ав­томобилей, авто- и авиамоторов, успехами в строительстве с применением новых сохраняющих тепло материалов, повсе­местное внедрение термостатов и мониторинга зданий во избе­жание потерь тепла, внедрение энергосберегающих техноло­гий в металлургии, химической и целлюлозно-бумажной про­мышленности.

В конце 90-х гг. в США на освещение в среднем расходова­лось 500 млрд кВт-ч электроэнергии или 20 % общего ее произ­водства в стране. При этом 40 % энергии потребляется в лампах накапливания, 40 % — в флюоресцентных лампах и 20 % — в газоразрядных лампах большой мощности. Технические усо­вершенствования флюоресцентных ламп и замена накалива­ния компактными флюоресцентными светильниками обеспечивают в перспективе снижение затрат электроэнергии на ос­вещение до 40 % .Основными источниками в флюоресцентных светильниках являются твердотельные высокочастотные ба­лансные сопротивления, которые в усовершенствованных ва­риантах выделяют меньше тепла и позволяют регулировать яркость лампы в широком диапазоне. Такие светильники ис­пользуют с автоматическими системами управления, которые гибко регулируют мощность искусственных источников света с учетом естественной освещенности, а также наличия людей на рабочих местах. Эти усовершенствования обеспечивают экономию энергии на освещение в размере от 25 до 70 % , а дополнительйые удельные затраты не превышают 0,02 дол. за 1 кВт-ч.

В США в летний период максимальные нагрузки в электро­сетях часто в 2—3 раза превышают нагрузки в ночное время и достигают 500 кВт. При этом треть этих нагрузок связана с ра­ботой системы кондиционирования воздуха. Поэтому в днев­ное время в часы пик тарифы на электроэнергию повышены, а в остальное время - льготные. Сложившаяся система тари­фов включает дифференцированные тарифы, размеры кото­рых возрастают при увеличении электропотребления; сни­женные тарифы устанавливают для жильцов зданий, выпол­няющих определенные мероприятия по энергосбережению; более высокие тарифы взимаются по более высокой ставке на весь период повышенного спроса; прерывные тарифы взима­ются, когда предусматривается возможность резкого сниже­ния предложения электроэнергии. Некоторые коммунальные предприятия устанавливают для покупателей специальные энергосберегающие тарифы в тех случаях, когда они приобре­тают новые дома с хорошей теплоизоляцией и эффективными системами энергоотопления. В этом случае ставка тарифа сни­жается на 12—14 % .

Несмотря на, то что во всем мире атомная энергетика призвана потенциально опасной США являются признанным мировым лидером по установленной мощности в ядерной энергетике. Так, в 2016 и 2017 годах планируется ввести два новых энергоблока с энергетической мощностью 1100МВт каждый в штате Джорджия на АЭС Вогль. Кроме этого, поданы заявки на строительство трех десятков атомных блоков, и начато строительство заводов для производства частей атомных реакторов. Главная причина всего этого считается ухудшающаяся экологическая обстановка в мире, а АЭС не выбрасывает в атмосферу вредные газы.

Энергосбережение в жилищном секторе

Программа энергосбережения в США предусматривает помощь своим гражданам, проживающим в энергетически неэффективных домах. Комплексная программа охватывает более 5 млн. семей. И включает в свой состав следующие действия, это:

1. Энергоаудит.
2. Улучшение изоляции стен и трубопроводов.
3. Полное утепление дома.
4. Оптимизация систем климатического контроля.

Использование этой программы позволяет произвести скидку по квартирной плате в размере 20% за счет снижения стоимости коммунальных услуг, и снижение налоговых выплат на 10% от стоимости ремонтных работ, направленных на энергосбережение.

По программе предусмотрено внесение в конструкцию жилья значительных усовершенствований, заключающихся в:

1. Изоляции помещений.
2. Установки двойных оконных рам и дверей.
3. Установку окна в крыше.
4. Установка совершенного климат-контроля.
5. Теплоотражательная кровля.
6. Применение энергоэффективных нагревателей воды.

Кроме всего прочего, программа подразумевает 30% льготу по налогам для пользователей жилья, которые закончат оптимизацию жилых домов к 2016 году.

Также планируется выдача компенсаций за стоимость материалов, включающая:

1. Установку тепловых насосов.
2. Устройство солнечных батарей.
3. Создание фотогальванических энергетических систем.

Рис 1. Применение эффективных технологий при оптимизации энергоэффективности дома

Энергосбережение в промышленности

В промышленности США используется треть всех нефтяных и газовых энергоресурсов. Всего насчитывается около 200000 предприятий, для крупнейших из них планируется проведение обязательного экспресс-энергоаудита, который призван улучшить энергоэффективность предприятия, мероприятия им предписанные, к сожалению, выполняются не полностью.

Значительный упор, в виде исследований, прописанных в федеральном бюджете, делается на технологии по использованию биотоплива. Не менее значительный вес имеют работы по исследованию и проведению в жизнь проектов на основе ветроэнергетики, солнечной энергии, использования сахарного тростника, энергии геотермальных ресурсов.

Территориальное управление энергосбережением

Большое значение придается территориальному управлению энергосбережением, так, например, штат Колорадо имеет свое министерство по энергосбережению. В Техасе действует отдельное управление по энергосберегающим вопросам, штат которого состоит из 20 человек, тогда как в калифорнийской энергетической комиссии в штате работает 500 членов.

Для каждого штата вполне обосновано иметь свои нормативные стандарты, могут приниматься сои энергосберегающие законы или соответственные решения по выгодности действий, например, на снижение потребления или строительства новых генераций.

Вывод можно из всего этого сделать такой, что законодательство в США по вопросу энергосбережения далеко от совершенства, недаром Киотский протокол в Соединенных Штатах не работает, и не принят.

В марте 2018 года конгресс США принял законопроект 1 , поддерживающий повышение энергетической эффективности в различных секторах экономики. Покажем, как оказывается финансовая поддержка при реализации поставленных задач сбережения энергоресурсов, а также рассмотрим некоторые программы, которым уделяется особое внимание в рамках реализации мероприятий по повышению энергетической эффективности и энергосбережению.

Вопросы финансирования программ по энергосбережению

Законопроект, поддерживающий повышение энергоэффективности, увеличивает финансирование программ энерго­сбережения, закрепленных за Министерством энергетики США (Department of Energy USA, далее – DOE). На прежнем уровне сохранены объемы финансирования программ повышения энергоэффективности, реализуемые Агентством по охране окружающей среды (Environmental Protection Agency, далее – EPA). В частности, законопроект поддерживает текущие уровни финансирования таких программ, как ENERGY STAR, SmartWay, и ряда других программ, которые предоставляют потребителям и предприятиям информацию, необходимую для выбора наиболее энергоэффективных изделий и устройств.

Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США получит увеличение финансирования на 11 %, бюджет управления поддержки производства вырастет на 18 %, отделы строительных и транспортных технологий получат на 10 % больше средств.

Законопроектом дополнительно предусмотрено 10 %-ное увеличение финансирования программы поддержки утепления домов, которая помогает семьям с низким доходом и пожилым людям модернизировать жилье, а также энергетических программ штатов.

Остановимся на некоторых программах, реализуемых в рамках мероприятий по повышению энергетической эффективности и энергосбережению и имеющих особое значение (некоторые показатели программ см. в таблице).

Минимальные требования по эффективности использования энергоресурсов в бытовом секторе

Минимальные требования по эффективности использования энергии и воды новыми приборами и оборудованием (от лампочек до холодильников, печей и пр.), устанавливаемые DOE, позволяют экономить средства потребителей, снизить нагрузку на сети электро-, газо- и водоснабжения, а также помогают американским штатам управлять своими энергетическими системами, содействовать инновациям и сокращать загрязнение воздуха. Кроме того, они защищают производителей от несистемного государственного регулирования и от излишнего импорта дорогостоящей продукции.

Планируемый эффект от экономии электроэнергии и воды оценивается в размере 80 млрд долл. США в год. Снижение потребления электроэнергии составляет 490 млрд кВт•ч в год, что эквивалентно электроснабжению 40 млн домохозяйств.

Для бытовых электроприборов первые нормы по энергосбережению были введены в 1987 году. В результате с 1987 года к настоящему времени потребление энергии:

• холодильниками сократилось более чем на 50 %, средняя розничная цена снизилась на 35 %;
• стиральными машинами сократилось на 75 %, а цены снизились примерно на 45 %;
• посудомоечными машинами сократилось на 50 %, цены снизились на 30 %.

Что касается ламп, то компактные люминесцентные и светодиодные источники освещения потребляют на 75 % меньше энергии, чем традиционные лампы накаливания. Срок службы существенно увеличен. Стоимость одной лампы по-прежнему несколько выше, но срок окупаемости, как правило, составляет всего несколько месяцев.

Разработка требований по энергоэффективности зданий

Нормы (показатели) по энергоэффективности новых домов и коммерческих зданий разрабатываются государственными организациями, утверждаются на уровне штатов и контролируются местными органами власти. Программа разработки энергетических норм для зданий (Building Energy Codes Program, далее – BECP) поддерживается министерством энергетики, которое проводит технический анализ 2 , оказывает техническую помощь и отслеживает актуализацию норм.

Принятие энергетических показателей позволяет улучшить комфортабельность новых зданий при одновременном снижении расходов на потребляемые коммунальные ресурсы. Нормирование также является ключевым инструментом государственной энергетической политики.

Ежегодная экономия от реализации действующих норм оценивается в 9 млрд долл. США.

Пример штата Айдахо. Штат утверждает нормы с учетом международных стандартов по энергосбережению (International Energy Conservation Code, далее – IECC). Нормы IECC устанавливают разные требования к различным климатическим зонам – регионы штата Айдахо находятся в зонах 5 и 6. Действующие энергетические нормы Айдахо для домов идентичны нормам IECC 2009 года.

Если бы штат Айдахо принял нормы IECC 2015 года, новые дома имели бы бoльшую теплоизоляцию на чердаке и в подвале, а также улучшенные окна. Согласно оценкам Pacific Northwest National Laboratory, соответствующие мероприятия для типового дома обойдутся в 1100 долл. США, что на протяжении 30-летней ипотеки составляет около 5 долл. США в месяц. При этом домовладельцы будут ежемесячно экономить 21 долл. США на счетах за электричество и газ.

Программа Energy Star

Программа энергомаркировки Energy Star, запущенная в 1992 году, является индикатором энергоэффективности бытовых приборов, электронных устройств и т. п. Помимо этого маркировка Energy Star помогает владельцам отслеживать эффективность своих коммерческих зданий.

Маркировка Energy Star позволяет потребителям легко определять, какие изделия более энергоэффективны. Согласно опросам, не менее 90 % американцев знают лейбл Energy Star и обращают на него внимание при приобретении техники.

Энергокомпании и штаты используют программу для достижения своих целей в части экономии энергии и управления спросом. Производители и розничные торговцы применяют Energy Star для продвижения эффективных устройств.

Ежегодная экономия электроэнергии оценивается в размере 370 млрд кВт•ч (эквивалентно электроснабжению 30 млн домохозяйств).

В 2017 году развитие программы Energy Star было профинансировано агентством EPA в размере около 41 млн долл. США, что обеспечивает финансами бoльшую часть программы Energy Star. По сравнению с этим затраты министерства энергетики существенно меньше, но министерство отвечает за тестирование энерго­ потребляющих устройств.

Потребители ежегодно покупают 300 млн изделий с маркировкой Energy Star, а также почти 100000 домов присваивается соответствующее обозначение.

Пример штата Флорида. Семья Альмонте реализовала повышение энергоэффективности в своем доме в Майами, чтобы не только сократить ежемесячные счета за электроэнергию, но и свести к минимуму воздействие на окружающую среду. Они заменили всю свою кухонную технику на модели с маркировкой Energy Star, включая водонагреватель, установили освещение Energy Star, погодное регулирование, а также приобрели компьютер Energy Star. Благодаря этим обновлениям семья стала экономить 63 долл. США в месяц.

Энергетические программы американских штатов

Энергетические программы штатов (State Energy Program, далее – SEP) позволяют повышать энергоэффективность на территории каждого штата, развивать возобновляемые источники энергии и обеспечивать надежность энергоснабжения. На протяжении более 30 лет американские штаты софинансируют программы SEP и создают государственно-частные партнерства.

Каждый штат разрабатывает и реализует собственную программу. С 2000 года реализация региональных SEP позволила в числе прочего модернизировать 20000 зданий и обучить 2 млн человек.

Данная программа позволила экономить электроэнергию в зависимости от штата в размере 2,6–13,0 млрд кВт•ч в год, что эквивалентно электроснабжению 0,2–1,0 млн домохозяйств.

В 2017 году программы SEP были профинансированы министерством энергетики в размере 50 млн долл. США, в первую очередь на грантовой основе. Штаты софинансируют как минимум 20 % средств. Помимо этого большинство проектов получает гораздо более существенные частные инвестиции.

Программы включают не только технические, но и иные мероприятия:

Программа поддержки при утеплении зданий

Программа помощи при утеплении зданий (Weatherization Assistance Program, далее – WAP) направлена на поддержку малообеспеченных семей в части сбережения тепловой энергии. С 1976 года в рамках WAP организовано и профинансировано обучение повышению энергоэффективности 7 млн домохозяйств с низким доходом. Кроме того, по результатам энергоаудита подрядчики снижают потери тепла, модернизируют теплоизоляцию и меняют устаревшее отопительное и вентиляционное оборудование на энергосберегающее.

В 2017 году программа профинансирована министерством энергетики в размере 228 млн долл. США. Кроме того, почти все штаты переводят средства в WAP из программы помощи домашним хозяйствам (Low Income Home Energy Assistance Program, 307 млн долл. США в 2014 году). В большинстве штатов дополнительное финансирование предоставляют энергоснабжающие компании: в 2015 году общая сумма составила 333 млн долл. США.

В результате проводимой программы ежегодная экономия на оплате коммунальных счетов достигает 820 млн долл. США.

Пример штата Аляска. На Аляске суровые погодные условия и одни из самых высоких затрат на электроэнергию в США, причем коммунальные расходы на 60 % выше среднего уровня по стране. Высокие затраты являются проблемой, особенно для домохозяйств с низким доходом. Федеральная программа поддержки выделяет около 1,5 млн долл. США в год для Аляски, а сам штат доплачивает еще несколько сотен миллионов. В долине реки Кобук по программе реконструированы десятки домов, в которых проживает несколько десятков местных жителей. В селе Эгеджик один житель сократил потребление энергии на 30 % и сэкономил 2000 долл. США в год, а другой снизил годовое потребление мазута на 300 галлонов.

Центры промышленной экспертизы

Центры промышленной экспертизы (Industrial Assessment Center, далее – IAC) осуществляют энергетическое консультирование малых и средних предприятий, а также обучают студентов проведению энергетических экспертиз. В настоящее время в университетах 25 штатов США созданы 28 центров, а в период до 2021 года планируется открытие еще более 20 новых центров. С 1976 года центры IAC выполнили более 18 тысяч экспертиз.

Центры IAC помогают малым и средним промышленным предприятиям, не имеющим собственных специализированных энергетических менеджеров, экономить средства. В результате предприятия становятся более конкурентоспособными. В то же время программа по развитию IAC готовит новое поколение инженеров-энергетиков в области энергоэффективности.

Реализуемая DOE программа развития центров IAC ежегодно финансируется в размере 9 млн долл. США. Консультируемые компании инвестируют в среднем 25–30 млн долл. США в год на цели повышения энергетической эффективности. Понесенные затраты окупаются, как правило, менее чем за год.

Пример штата Оклахома. На заводе Boral Bricks в Маскоги работают 40 человек, которые ежегодно производят более 100 млн кирпичей. Команда из центра промышленной экспертизы Университета штата Оклахома обследовала завод и выработала рекомендации, включая установку частотно-регулируемых приводов компрессоров, компенсацию реактивной мощности, снижение давления воздуха и фиксацию утечек сжатого воздуха, модернизацию освещения и др. Предприятие инвестировало 79000 долл. США в повышение энергоэффективности. Планируемый ежегодный эффект составляет 63000 долл. США. Снижение затрат предприятия означает уменьшение цен на его продукцию для потребителей.

Программа SmartWay

Запущенная в 2004 году программа SmartWay направлена на сокращение потребления топлива грузовыми перевозчиками с сопутствующим снижением выбросов.

В рамках программы агентство EPA сотрудничает с более чем 3700 грузоотправителями, перевозчиками, логистическими компаниями и другими заинтересованными сторонами (правительствами штатов, местными органами власти, исследовательскими организациями). В сфере грузоперевозок в стране трудоустроено почти 7 млн чел.

Ожидается, что к 2040 году количество грузовых перевозок в США увеличится более чем на 40 %. В соответствии с нормами топливной экономичности и снижения выбросов грузовики становятся более эффективными, но увеличение пробега автомобилей приводит к тому, что, согласно прогнозам, потребление топлива в ближайшие десятилетия сохранится на сегодняшнем уровне.

В рамках программы SmartWay осуществляется:

• содействие в разработке и внедрении оборудования, повышающего эффективность грузовых перевозок;
• экспертиза аэродинамических характеристик устройств, шин и оборудования;
• мониторинг и анализ потребления топлива и выбросов загрязняющих веществ;
• присвоение предприятиям, улучшающим показатели эффективности, престижного статуса SmartWay Partner;
• информирование об эффективных технологиях и методах снижения затрат, обмен опытом среди участников программы.

Грузовик в сочетании с прицепом-трейлером SmartWay потребляет на 15–20 % меньше топлива, чем стандартные модели. Достигнутая участвующими в программе предприятиями экономия составила уже 29,7 млрд долл. США (за весь период).

Пример штата Джорджия. Компания Brown Trucking работает в качестве перевозчика на короткие расстояния в девяти юго-восточных штатах Америки. В транспортном парке предприятия насчитывается более 1000 тракторов и почти 5000 прицепов. С момента присоединения к программе SmartWay в 2008 году компания улучшила показатели экономии топлива с 5,7 миль на галлон до 6,4 миль на галлон, а также уменьшила потребление топлива на холостом ходу на 35% за счет использования устройств SmartWay и обучения водителей.

Статья подготовлена по материалам Американского совета по энергоэффективной экономике (American Council for an Energy-Efficient Economy), Министерства энергетики США (Department of Energy USA) и Агентства по охране окружающей среды (Environmental Protection Agency).

1 Данный законопроект – Сводный закон об Ассигнованиях, 2018 (the Consolidated Appropriations Act, 2018) является комплексным документом, предусматривающим финансирование программ, закрепленных за различными министерствами и ведомствами.

2 Силами Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (Pacific Northwest National Laboratory).

ТЕХНОЛОГИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ В США, СТРАНАХ ЕВРОПЫ И АЗИИ

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

В настоящее время перед людьми стоит очень важная проблема, связанная с израсходованием в ближайшее время запасов не возобновляемых природных энергоресурсов, таких как газ, нефть, угль. По прогнозам экспертов, нефти хватит еще на 250 лет, мировые запасы газа закончатся приблизительно через 120 лет. Исходя из этого, вопросы о сохранении природных ресурсов и бережное отношение к природе, сейчас стоят очень остро.

Энергосберегающие технологии решают такие важные задачи, как:

Решение многих проблем ЖКХ;

Уменьшение загрязнения окружающей среды;

Увеличение рентабельности предприятий и др.

К одним из наиболее значимых проблем, оказавшим существенное влияние на развитие энергосберегающие технологий, можно отнести проблему не возобновляемых энергоресурсов, вредоносные выбросы, отходы и проблемы их захоронения, снижение энергоемкости ВНП и т.д.

Основные стимулы, которые оказали существенное влияние на развитие энергосберегающие технологий, можно разделить на четыре типа:

Рассмотрим представленную выше классификацию подробнее.

К перовому типу относятся проблемы, которые считаются глобальными: истощение ископаемых энергоресурсов, выбросы вредных веществ, проблемы захоронения отходов АЭС.

Основа современной энергетики - различные типы электростанций. Технология производства электрической энергии на ТЭС связана с большим количеством отходов, выбрасываемых в окружающую среду. Сегодня проблема влияния энергетики на природу становится особенно острой, так как загрязнение окружающей среды, атмосферы и гидросферы с каждым годом всё увеличивается. Тепловые электростанции работают на относительно дешевом органическом топливе - угле и мазуте, это невосполнимые природные ресурсы. При сжигании топлива на ТЭС образуются продукты сгорания, в которых содержатся: летучая зола, частички несгоревшего пылевидного топлива, серный и сернистый ангидрид, оксид азота, газообразные продукты неполного сгорания. При зажигании мазута образуются соединения ванадия, кокс, соли натрия, частицы сажи. В золе некоторых видов топлива присутствует мышьяк, свободный диоксид кальция, свободный диоксид кремния. При переходе с твёрдого на газовое топливо себестоимость вырабатываемой электроэнергии значительно возрастает, однако при использовании сжиженного газа не образуется золы, но такой переход не решает главную проблему - загрязнение атмосферы. При сжигании газа, как и при сжигании мазута, в атмосферу попадает окись серы, а по количеству выбросов оксидов азота при сжигании газ почти не уступает мазуту. Качественного топлива для ТЭС не хватает, и большинство станций вынуждено работать на топливе низкого качества, при сгорании такого топлива в атмосферу вместе с дымом попадает большое количество вредных веществ, кроме того, вредные вещества попадают в почву с золой.

К национальным стимулам можно отнести следующие: увеличение дохода за счет экспорта энергоресурсов для стран экспортеров, снижение расходов на импорт энергоресурсов для стран импортеров, снижение энергоемкости ВНП, экономия собственных ресурсов и т.д.

Основные корпоративные стимулы энергосбережения заключаются в снижении текущих и капитальных затрат на предприятиях.

Личные стимулы, формируются путем воздействия на людей путем информации, убеждения, принуждения, материального поощрения и наказания с целью заинтересовать их в экономии энергоресурсов.

В экономическом плане, одной из самых острых является проблема не возобновляемых энергоресурсов, поэтому разработки альтернативных источников энергии и путей повышения энергоэффективности ведутся постоянно.

Другой важнейшей предпосылкой развития энергосберегающих технологий является проблема загрязнения окружающей среды от вредных выбросов в атмосферу. Так как при сжигании топлива на электростанциях продукты сгорания, которые попадают в атмосферу, могут вызывать выпадение кислотных дождей, усиливать парниковый эффект – все это очень неблагоприятно сказывается на экологической обстановке. Кроме того, теплоэлектростанции сбрасывают в водоемы теплую воду, тем самым нарушая кислотный баланс и загрязняя водоемы, что в свою очередь несет угрозу обитателям.

Толчком для осуществления первых шагов, для повышения энергоэффективности использования ресурсов и защиты окружающей среды в общемировом масштабе, послужил энергетический кризис, произошедший в Европе в 1970 году XX века. Сложная ситуация, затронувшая экономику многих стран, заставила задуматься над экологическими проблемами и начать осуществлять проекты охраны природы.

В декабре 1997 года было создано первое глобальное соглашение об охране окружающей среды, именуемое Киотским протоколом. Этот документ предполагает регулирование деятельности стран с динамично развивающейся экономикой. Согласно Киотскому протоколу, страны, экономика которых находится на переходной стадии, обязаны принять меры по сокращению или стабилизации выбросов парниковых газов.

Первый период действия протокола пришелся на 2008 – 2012 гг. Страны, подписавшие протокол, должны были определить для себя определенные, количественные ограничения.

Таким образом были установлены следующие относительные величины сокращения выброса:

Страны Восточной Европы и Прибалтики – 8%;

Россия – объем выбросов сохранить на уровне 1990 г.;

Украина - объем выбросов сохранить на уровне 1990 г.

В настоящее время снижение энергопотребления жилых домов также является актуальной проблемой, это также послужило стимулом для развития энергосберегающих технологий.

Например, в обыкновенном российском многоэтажном доме, при норме заселения порядка 20 м 2 на человека, общие годовые затраты тепловой энергии на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение такого дома составляют порядка 150 кВт*ч./м 2 . При этом около 12% из этого объема теряется через окна, 25% тепловой энергии выходит через вентиляцию, около 12% через стены и перекрытия, 50% на горячее водоснабжение. Все эти показатели теплопотерь­ можно снизить с помощью энергосберегающих технологий.

В общей сложности на отопление домов тратится около 40% всех энергоресурсов страны, что также пагубно сказывается на окружающей среде из-за выбрасывания большого количества углекислого газа.

На сегодняшний день, энергосберегающие технологии в России внедрены на недостаточном уровне. Исходя из мнения специалистов, Российская Федерация имеет потенциал для снижения энергопотребления более чем на 40% от уровня потребления энергии. Поэтому стоит обратиться к опыту развитых стран в применении технологий по энергосбережению для возможности повышения энергетической эффективности путем оптимизации использования топливно-энергетических ресурсов.

По опыту развитых стран, с точки зрения законодательства, эффективными мерами повышения энергоэффективнсоти считаются право пользования налоговыми льготами, получение субсидий на частичное покрытие затрат по внедрению технологий и ссуд со сниженными процентными ставками.

Внедрение системы контроля энергопотребления и привлечения к ответственности за нарушение установленных норм строительства и эксплуатации зданий.

Американские граждане, живущие в энергетически неэффективных домах, с недостаточно хорошей изоляцией, имеют право рассчитывать на государственную поддержку в лице Министерства энергетики США в оценке энергоэффективности жилья и предоставления услуг по дальнейшему его утеплению. В этой программе принимают участие порядка пяти миллионов семей. Мероприятия программы включают в себя изоляцию и утепление стен и труб, утепление дома в целом. Внедрение технологий климат-контроля, которые для контроля за отопление, вентиляцией и кондиционированием.

Такая государственная политика и технологические разработки, позволяют жильцам домов снизить счета за коммунальные услуги на 20%, что уменьшает бюджетные расходы семьи и вносит существенный вклад в улучшение экологической обстановки.

Программа также социально направлена благодаря присутствию налоговых скидок, от стоимости изоляционных работ, установки окон, отвечающих новым требованиям. В свою очередь организации, которые организуют работы по повышению энергоэффективности, в рамках программы получают льготы в уплате налогов на прибыль.

По одному из вариантов программы, которая предоставляет безлимитную 30%-ую налоговою льготу, владельцы жилья должны закончить работу по усовершенствованию до 2016 года. Программа подразумевает компенсацию стоимости материалов. Этот вариант включает в себя установку тепловых насосов, солнечные нагревателей воды ифотогальванических энергосистем.

Уже на протяжении многих лет в Европе, странах Скандинавии используют энергосберегающие технологии при строительстве и реконструкции зданий. В этих странах создали необходимые законодательные нормы с учетом экономических интересов собственников жилья и инвесторов. Повышения уровня энергоэффективности добиваются с помощью применения эффективной теплоизоляции, установки теплонасосов, современных оконных рам и дверей, недопускающих утечки теплого воздуха, использования котельных установок с высоким КПД и приборов поквартирного регулирования температуры.

В Германии на реконструкцию домов с целью понижения энергопотребления было потрачено более 1,5 млрд евро. Более того, владельцам жилья, желающих провести реконструкцию дома, предоставляются налоговые льготы в размере 20% и банковские кредиты с низкой процентной ставкой. Являясь энергозависимой от поставок энергоносителей другими странами.

В Японии энергосберегающая политика получила начало с 1973 года.

Принимаются меры по усовершенствованию конструкций зданий для снижения энергоемкости домов и, соответственно, затрат на кондиционирование и отопление. В Японии нет центрального отопления, поэтому прилагаются большие усилия для приучения жителей бережному отношению к энергии.

Также широко применяется использование солнечных батарей, что является причиной постепенного снижения расходов на электроэнергию. Государство оплачивает порядка 30% стоимости устройств преобразования солнечной энергии.

Площадь крыши жилого дома в среднем составляет 120 м 2 . При условии, что батареями прокрыта лишь половина крыши, вырабатывается порядка 6 тыс. кВт/ч энергии в год, что сопоставимо с энергией полутонны нефти.

Германия решает проблему энергетической безопасности путем энергосбережения и стимулирования развития альтернативных видов энергии. Более трети всего объема электроэнергии получают от ветряных установок. Инвесторы получат возможность разместить на крышах зданий солнечные батареи и подавать полученную энергию в городскую сеть.

При покупке компьютеров и электроприборов административные учреждения обязаны приобретать энергоэкономные приборы.В Австрии начало работать предприятие по производству биогаза. Биогаз, вырабатываемый из древесины, по качествам не уступает природному газу, его используют для отопления электростанций, автомобилей, работающих на смешанном топливе. Биогазовые установки способны вырабатывать около 100 куб.м биогаза в час. В настоящее время подобные проекты готовятся в Германии и Швеции.

Во Франции в 2005 году для семей, желающих использовать технологии экономии термической энергии в собственном жилище, также ввели в действие программу налоговых льгот. В случае модернизации энергоэффективности жилища, жители могут рассчитывать на кредитование и возмещение, из государственного бюджета, до половины расходов на установку систем:

более совершенных отопительных систем;

устройств для использования альтернативных источников энергии.

В качестве альтернативных источников энергии для бытовых нужд, в этой стране повсеместно используется биотопливо, энергия солнца и ветра.

Швеция – одна из примечательных в вопросе сохранения энергии стран. Зависимость государства от не восполняемых источников топлива существенно снизилась за последние 40 лет. Если в 1970 г. порядка 80% расходуемой энергии вырабатывалось из природных ископаемых, в 2009 году тот же показатель уменьшился до 37%. В этом же году, 32% всей вырабатываемой в стране энергии, приходилось на биотопливо.

В данной стране практикуется комплексный подход к повышению энергоэффективности. Например, мусоросжигательный завод Ходгалена помимо переработки мусора, занимается комбинированной выработкой тепло- и электроэнергии. Одной из шведских особенностей в энергетической сфере является централизованное отопление и охлаждение помещений за счет использования станций тепловых насосов. Сырьем для таких станций является потенциал воды, атмосферы и земли. Например, станция в Стокгольме снабжает теплом 400 000 население города. Здесь продолжает расти число потребителей энергии, вырабатываемой тепловыми насосами, так как они весьма эффективны и снижают вредное воздействие на окружающую среду. На данный момент Швеция насчитывает более 500 000 тепловых насосов.

Сейчас в мире все больше внимания уделяется разработке и производству альтернативного топлива. Одним из видов альтернативного топлива являются топливные пеллеты. Их получают из древесных отходов и отходов сельского хозяйства: кора, опилки, щепа, солома, лузга и т.д. Преимущество такого топлива — большая теплотворность по сравнению с дровами или щепой, увеличивают КПД котельных, это экологически чистое топливо, менее подверженное самовоспламенению.

Многие страны заняты производством топливных пеллет: в США работает более 60 компаний, производящих около 680 тыс. тонн в год, Китай планирует к 2020 году вырабатывать 50 млн тонн ежегодно, Великобритания за 2010 год произвела около 600 тыс. тонн пеллет. Европейский рынок топливных гранул растет на 20% в год. В России сельскохозяйственные отходы почти невостребованы. Масса накопления соломы составляет за год 80-100 млн тонн, чаще всего эти отходы сжигают либо используют лишь в животноводстве, для подстилки или в качестве прикормки. Тем не менее, по данным статистики, в России наблюдается некоторый рост в области производства топливных пеллет, хотя слабая информированность населения и руководителей предприятий о возможностях пеллет препятствует быстрому росту данной отрасли. Опыт европейских стран показывает, что основным стимулом в развитии альтернативной энергетики является государственная поддержка. В нашей стране рынок биотоплива формируется за счет энтузиазма частных предприятий. Более того, ориентация промышленности на природное топливо, низкие цены на газ и уголь не стимулируют развитие производства пеллет.

Другим вариантом альтернативного топлива можно назвать ДМЭ (диметиловый эфир). Он обладает рядом достоинств: выхлопы дизеля, работающего на ДМЭ в шесть раз меньше стандарта EURO-4, в четыре раз меньше по выбросам твердых частиц и углеводородам, ДМЭ как химическое вещество намного безвреднее дизтоплива и бензина. Сырье для его производства может служить природный газ, уголь, биогаз, древесные отходы. Производство ДМЭ в мире постоянно растет и в настоящий момент составил десятки миллионов тонн.

В Швеции и Дании общественный транспорт переведен на ДМЭ.До Второй мировой войны активно велись разработки синтетического бензина, на котором во время войны летала немецкая авиация. Впоследствии разработки прекратили и вернулись к ним в настоящее время в виду новыхэкотенденций. Синтетический бензин, произведенный из природного газа, обладает лучшим качеством по сравнению с натуральным, выхлоп двигателя, работающего на синтетическом бензине, безвреднее. Его можно производить через ДМЭ. Специально разработанные катализаторы превращают ДМЭ в синтетический бензин с октановым числом 92.

После принятия­ данного закона повысить энергоэффективность новых строящихся домов удается лишь отчасти. Многие строительные компании хотят сэкономить за счет низких затрат на строительство домов с энергосберегающими технологиями и продолжают вкладывать денежные средства в строительство зданий с низким уровнем энергосбережения. Государство, прилагая усилия в реализации проектов по повышению энергоэффективности, при этом старается максимально экономить. В России, чтобы достичь результатов от энергоэффективных проектов, прежде всего стоит изменить отношение к данному вопросу не только на государственном уровне, но и на корпоративном, личном уровнях.

Например, в США размер налоговых­ льгот для предприятий, использующих возобновляемые источники энергии, составил порядка 2,3 млрд долларов. В Финляндии на финансирование разработок ВИЭ (ветроустановок и т.д.) ежегодно государством расходуется порядка 100 млн евро. В настоящее время в Финляндии доля энергии, полученной от ВИЭ, составляет 28% и к 2020 году страна намерена довести эту цифру до 38%, планируется строительство около 700 новыхветроустановок.

Россия планирует к 2020 году достигнуть лишь 4,5%-ой доли энергии от ВИЭ по отношению к общему объему электроэнергии. При этом, более половины мощностей ВИЭ составят мощности по геотермальной и приливной энергетике и малые ГЭС. Многие самые важные природные энергоресурсы не возобновляемы и небесконечны, а их бесконтрольное расходование губительно отражается как на имидже страны, так и на здоровье нации.

Читайте также:

  
• Соната ми минор гайдн кратко
  
• Ужесточение политического курса кратко история
  
• Теория использования и удовлетворения кратко
  
• Оценка прочности дорожной одежды кратко
  
• Влияние бария на организм человека кратко