Страница 3 из 9
Сбережение энергии всех видов – эта проблема все в большей мере встает перед обществом. Недостатка энергии пока на Земле нет, но гигантское ее потребление, порой совсем не обоснованное, рачительное, в скором времени приведет к ее дефициту, поэтому стоит задуматься о будущем наших потомков.
Результаты работы показывают, что энегросберегающие компании могут внести большой вклад в систему электроснабжения, посредством программы энергосбережения. Данная программа необходима в образовательных организациях, так как сбережение энергии позволит улучшить как экономическую, так и экологическую обстановку в крае. Применение подобных мер по энергосбережению по всей территории Российской Федерации позволит поднять на новый уровень энерго- и теплоснабжение в муниципальных учреждениях.
Список использованных источников:
1. ГОСТ Р 51387-99. Энергосбережение. Нормативно-методическое обеспечение. Основные положения. – Москва: Утв. Постановлением Госстандарта РФ от 30.11.1999 № 458-ст. – 22 с.
2. Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты [Текст] / Федеральный Закон от 23 нояб. 2009 г. № 261-ФЗ.
3. ГОСТ Р 51541-99 «Энергосбережение. Энергетическая эффективность. Состав показателей. Общие положения».
4. Постановление Правительства РФ. О коммерческом учете тепловой энергии, теплоносителя от 18 ноября 2013 г. № 1034;
5. Приказ министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ. Об утверждении методики осуществления коммерческого учета тепловой энергии, теплоносителя от 17 марта 2014 г. № 99/пр;
6. Костюченко, П. А. Практическое пособие по выбору и разработке энергосберегающих проектов [Текст] / П. А. Костюченко, О. А. Костюченко, В. С. Мещерский; под ред. П. А. Костюченко. – Москва: ЭНАС, 2006. – 217 с.
Снижение собственных нужд подстанции за счет применения теплового насоса
Бокарев В. С. – студент группы 8Э-61, Мартко Е. О. – к.т.н., доцент РФ, Алтайский край, г. Барнаул, ФГБОУ ВО «Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова»
Ежегодно на рынке электрической энергии (ЭЭ) наблюдается тенденция роста цен на ЭЭ, что беспокоит, как ее потребителей, так и производителей.
Цена на потребляемую электрическую энергию складывается, во-первых, из затрат, произведенных поставщиком ЭЭ на покупку средств труда, которые долговременно участвуют в процессе производства и переносят свою цену в виде ежегодных амортизационных отчислений. Данные затраты идут на: покупку оборудования, последующий ремонт и модернизацию данного оборудования; реализацию мероприятий по повышению эффективности оборудования и обеспечения энергосбережения; содержание зданий и сооружений, которые прямо или косвенно участвуют в производстве ЭЭ.
Во-вторых, не менее важной составляющей цены на электрическую энергию являются затраты на предметы труда, которые используются в процессе производства единовременно и переносят всю свою стоимость на готовую продукцию. В энергетике основную часть затрат на покупку предметов труда составляют затраты на приобретение топлива, которым в большинстве случаев является уголь, нефть, природный газ (т. е. топливо, получаемое из месторождений ископаемых природных ресурсов).
Природные ресурсы, к сожалению, не являются возобновляемыми. По данным Международного энергетического агентства (International Energy Agency, IEA), энергопотребление на Земле удваивается каждые 10 лет. При сохранении этого тренда угля человечеству хватит на 250 лет, нефти – на 40, а природного газа – на 65 [1]. Следовательно, с каждым годом запасы ресурсов истощаются, их добыча осложняется, а конечная стоимость полученного в итоге сырья неумолимо растет вверх. Данный факт непосредственно сказывается на размере конечной цены ЭЭ, поставляемой потребителю.
В настоящее время вопрос поставки потребителям более дешевой ЭЭ в Алтайском крае, как и во всей стране, является наиболее приоритетным. В связи с этим, в рамках развития электроэнергетических систем России и повышения их энергоэффективности повсеместно проводятся следующие мероприятия:
– снижение потерь ЭЭ;
– снижение количества ЭЭ, идущей на обеспечение собственных нужд;
– развитие и внедрение нетрадиционных, возобновляемых источников энергии (ВИЭ), к которым можно отнести солнечную энергию, гидроэнергию, энергию ветра, геотермальную энергию и другие.
Анализ состояния электроэнергетичских систем показал, что главной проблемой является значительный нереализованный потенциал организационного и технологического энергосбережения, превышающий 1/3 общего потребления энергоресурсов в стране [2]. Данный факт отражен в основных положениях энергетической стратегии России на период до 2035 года.
Вышеупомянутую проблему можно решить несколькими способами. Одним из способов является снижение расхода ЭЭ на собственные нужды подстанций (ПС). Современные трансформаторы имеют высокий коэффициент полезного действия, который в зависимости от их мощности может достигать 99 % и выше. Ряд мероприятий, направленный на уменьшение тепловых потерь, проводится как на стадии конструирования трансформаторов, так и на стадии их непосредственной эксплуатации в электроэнегетических системах. Однако, при работе трансформаторов часть энергии все же теряется в виде тепла, выделяемого в окружающую среду. Данные потери могут составлять сотни киловатт, которые можно полезно использовать с помощью тепловых насосов в целях теплоснабжения, например, помещений, эксплуатируемых персоналом подстанции и т. д.
К собственным нуждам подстанции относится потребление ЭЭ электроприемниками, которые установлены на подстанции и обеспечивают нормальную работу ее основного оборудования, а также нормальную жизнедеятельность персонала.
В таблице 1 приведены численные значения величины расхода электроэнергии на собственные нужды для типовой ПС 35/10 кВ.
Таблица 1 – Расход на собственные нужды для типовой ПС 35/10 кВ
Как видно из таблицы 1 наибольший расход ЭЭ на подстанции приходится на зимние месяцы, в данном случае декабрь, когда температура опускается ниже нуля, и для нормальной работы оборудования и персонала необходимо осуществлять обогрев помещений ПС.
Следовательно, основная часть потребляемой подстанцией энергией идет на отопление помещений, используемых персоналом, занятых электроустановками, оборудованием, инструментами и др. Таким образом, обеспечив систему отопления помещений подстанции с помощью ВИЭ можно значительно снизить расход ЭЭ на обогрев и на собственные нужды ПС в целом.
Тепловой насос – установка, предназначенная для переноса теплоты от более холодного теплоносителя, имеющего температуру, как правило, 0…40 °C, к более горячему за счет подвода внешней энергии или затраты работы. ТН используются в целях обеспечения нужд горячего водоснабжения и отопления помещений. Однако, тепловую энергию, используемую для этих целей, они не производят, а осуществляют ее перенос от низкопотенциального теплоносителя к высокопотенциальному теплоносителю, температура которого может составлять от 50 до 80 °C.
Концепция работы теплового насоса впервые была предложена в 1852 году сэром Уильямом Томсоном (более известным, как лорд Кельвин). Однако, патент на технологию использования низкопотенциальных источников энергии с целью получения тепловой энергии и дальнейшего ее использования был выдан в 1912 году известному швейцарскому исследователю Генриху Золи. А в 1927 году в Шотландии данный принцип впервые был применен на практике. Сконструированная теплонасосная установка (ТНУ) обеспечивала нужды жилого дома в отоплении и горячем водоснабжении, используя в качестве низкопотенциального источника энергии наружный воздух [3,4].