Считаете ли Вы значительной экономию от замены окон на более энергоэффективные? Обоснуйте Ваше мнение.

Безусловно, данное является неплохим подходом к увеличению энергоэффективности в сфере ЖКХ. Однако, давайте рассмотрим и расходы относительно данного мероприятия, в случае установки такого рода пластиковых окон дома у жильца самостоятельно.

Рассчитав примерную стоимость расчета пластикового окна с параметрами

Общие размеры: ш2100 × в1500 мм и энергосберегающими двустворчатыми стеклами, мы пришли к цифре 21 500 руб. В случае установления обыкновенного (неэнергосберегающего) стеклопакета = 19650 рую. Представим однокомнатную квартиру со 2 окнами: в комнате и на кухне. Таким образом, установка такого рода окон для жильца оконокомнатной квартиры обойдется в 43 000 руб.

Экономия же от использования таких окон для жителя СПб 1972.8 руб в год.

Учитываю тот факт, что в среднем жилец может использовать стеклопакет до полной его амортизации в течение 20-30 лет (исключая форс-мажоры), экономия от применения энергосберегающих окон значительна.

Кто, по Вашему мнению, должен платить за замену окон в квартире? А на лестничной площадке? А кто будет получать экономию?

На лестничной площадке – ЖКХ (или ТСЖ), в квартирах – жильцы. Экономию будут получить жильцы при уплате за услуги ЖКХ.

Кейс №5

Задание:

1. На каких критериях, по Вашему мнению, должна основываться процедура выбора энергосберегающих мероприятий?

2. На какие группы могут быть разбиты все энергосберегающие мероприятия?

3. Какие виды эффекта можно получить от проведения энергосберегающих мероприятий, и как его можно определить?

1.Критерии выбора энергосберегающих мероприятия:

§ Климатические условия региона

§ Конструктивные и технические параметры многоквартирных домов/зданий

§ Уровень благоустройства домов и уровень их износа

§ Эффективность мероприятий

2. Энергосберегающие мероприятия могут быть разбиты на следующие группы:

1) малозатратные - воплощаются в порядке текущей деятельности предприятия;

2) среднезатратные - осуществляются за счет средств предприятия;

3) высокозатратные - требуют дополнительных денежных средств или инвестиций и реализуются привлечением кредитов и займов.

3. Виды эффекта: экономия ресурсов в натуральных и стоимостных показателях: в год и за определенный период нарастающим итогом (для оценки срока окупаемости).

При этом, размер эффекта в стоимостном выражении можно учитывать как в сопоставимых условиях, так и с учетом инфляционных изменений (роста цен и тарифов на жилищно-коммунальные услуги).

Важным является то, как производится данная оценка. Здесь возможно использовать:

- метод прямого счета - с использованием нормативно-технических документов, значений нормативных и фактических параметров и свойств элементов. Например, для определения экономии от сокращения потерь тепловой энергии при повышении сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций возможно использовать «СНИП 23-02-2003. Тепловая защита зданий» для современных зданий (в части зданий, построенных до 2000 г., целесообразнее использовать СНИП II-3-79* «Строительная теплотехника»);

- нормативный метод - оценка через относительные изменения потребления энергоресурсов. При использовании данного метода нужно учитывать, что достижение того или иного эффекта обусловлено определенными требованиями к способу выполнения работ, характеристиками применяемых материалов, базовыми значениями параметров.

При расчете эффекта, также нужно учитывать соразмерность используемых и полученных значений показателей. Например, производители светодиодной продукции декларируют значительный эффект от ее внедрения, несмотря на значительную ее стоимость. В реальности «всплывают» недостатки: некомфортный световой спектр, быстрое выгорание кластеров. Кроме того, если в доме были установлены люминесцентные лампочки с низкой мощностью (20–40 Вт), которые горели с перебоями, быстрого эффекта от их замены на прогрессивные аналоги не получится.

Задание № 1

Проанализируйте динамику и структуру производства электроэнергии в РФ в 2015-2016г.:

Производство электроэнергии в 2015-2016 г., млрд. кВт×ч

Тип электростанции			Прирост / снижение, %	Доля в общем объеме производства в 2016г., %
Всего	1049,9	1071,8	2,1
Теплоэлектростанции (ТЭС)	684,8	688,8	0,6	64,3
Гидроэлектростанции (ГЭС)	169,9	186,7	9,9	17,4
Атомные электростанции (АЭС)	195,2	196,4	0,6	18,3

Дайте характеристику технологического процесса для преобладающего типа электростанций.

Решение задачи №1

Тепловая электростанция (ТЭС) -электростанция, вырабатывающая электрическую энергию за счет преобразования химической энергии топлива в процессе сжигания в тепловую, а затем в механическую энергию за счет вращения вала электрогенератора. В качестве топлива широко используются различные горючие ископаемые топлива: уголь, природный газ, реже - мазут, ранее – торф и горючие сланцы. В отечественной энергетике на долю ТЭС приходится до 60% выработки электроэнергии.

На ТЭС химическая энергия сжигаемого топлива преобразуется в котле в энергию водяного пара, приводящего во вращение турбоагрегат (паровую турбину, соединенную с генератором). Механическая энергия вращения преобразуется генератором в электрическую.

Технологическая схема КЭС состоит из нескольких систем:

· топливоподачи;

· топливоприготовления;

· основного пароводяного контура вместе с парогенератором и турбиной;

· циркуляционного водоснабжения;

· водоподготовки;

· золоулавливания и золоудаления;

· электрической части станции.

Подготовка твердого топлива к сжиганию состоит из размола и сушки его в пылеприготовительной установке.

Подготовка мазута заключается в его подогреве, очистке от механических примесей, иногда в обработке спецприсадками.

Подготовка газового топлива сводится в основном к регулированию давления газа перед горелками котла.

Процесс. Необходимый для горения топлива воздух подается в топочное пространство котла дутьевыми вентиляторами (ДВ). Продукты сгорания топлива (дымовые газы) отсасываются дымососами (ДС) и отводятся через дымовые трубы в атмосферу. В зоне горения топлива, входящие в его состав негорючие (минеральные) примеси удаляются из котла частично в виде шлака, а значительная их часть выносится дымовыми газами в виде мелких частиц золы. Для защиты атмосферного воздуха от выбросов золы перед дымососами устанавливают золоуловители.

При сжигании мазута и газа золоуловители не устанавливаются.

При сжигании топлива химически связанная энергия превращается в тепловую. В результате образуются продукты сгорания, которые в поверхностях нагрева котла отдают теплоту воде и образующемуся из нее пару.

В котле вода нагревается, испаряется, а образующийся насыщенный пар перегревается. Из котла перегретый пар направляется по трубопроводам в турбину, где его тепловая энергия превращается в механическую, передаваемую на вал турбины. Отработавший в турбине пар поступает в конденсатор, отдает теплоту охлаждающей воде и конденсируется.

Современные ТЭС весьма активновоздействуют на окружающую среду: на атмосферу, гидросферу и литосферу.

Влияние на атмосферу сказывается в большом потреблении кислорода воздуха для горения топлива и в выбросе значительного количества продуктов сгорания. Это в первую очередь газообразные окислы углерода, серы, азота, ряд которых имеет высокую химическую активность. Летучая зола, прошедшая через золоуловители, загрязняет воздух. Наименьшее загрязнение атмосферы отмечается при сжигании газа и наибольшее - при сжигании твердого топлива с низкой теплотворной способностью и высокой зольностью. Необходимо учесть также большие уносы тепла в атмосферу.

ТЭС загрязняет гидросферу большими массами теплой воды, сбрасываемыми из конденсаторов турбин, а также промышленными стоками, хотя они проходят тщательную очистку.

Для литосферы влияние ТЭС сказывается в том, что требуется много места для захоронения больших масс золы и шлаков (при сжигании твердого топлива).

Влияние ТЭС на окружающую среду чрезвычайно велико. Например, о масштабах теплового загрязнения воды и воздуха можно судить по тому, что около 60% тепла, которое получается в котле при сгорании всей массы топлива, теряется за пределами станции. Учитывая размеры производства электроэнергии на ТЭС, объемы сжигаемого топлива, можно предположить, что они в состоянии влиять на климат больших районов страны. В то же время решается задача утилизации части тепловых выбросов путем отопления теплиц, создания подогревных прудовых рыбохозяйств. Золу и шлаки используют в производстве строительных материалов и т.д.

Задание № 2

Проанализируйте динамику производства и потребления электроэнергии в РФ в 2014-2016гг.:

Фактический баланс электрической энергии РФ в 2014-2016 гг., млрд. кВт×ч

Статья баланса				Прирост / снижение, %
2015 к 2014	2016 к 2015
Электропотребление	1040,4	1036,4	1054,5	-0,38[4]	1,75
Производство электроэнергии	1047,4	1049,9	1071,8	0,24	2,09
Теплоэлектростанции (ТЭС)	692,4	684,8	688,5	-1,10	0,54
Гидроэлектростанции (ГЭС)	174,5	169,9	186,6	-2,64	9,83
Атомные электростанции (АЭС)	180,5	195,2	196,4	8,14	0,61
Сальдо перетоков	-7	-13,5	-17,3	92,86	28,15

Дайте общую характеристику технологических процессов выработки электроэнергии на представленных типах электростанций.

Решение задачи № 2

1. Общая характеристика технологических процессов выработки электроэнергии на ТЭС представлена в задаче №1.

2. Общая характеристика технологических процессов выработки электроэнергии на ГЭС:

На станциях этого типа применяется процесс преобразования потенциальной энергии, падающей или движущейся воды в электрическую. Источником энергии служат водные ресурсы водоемов и рек.

В состав гидроэлектростанции входят два основных узла - гидроузел и электрическая подстанция. Основные сооружения гидроузла — это плотина, здание электростанции с гидротурбинами и вспомогательным оборудованием, судопропускные (шлюзы), водосбросные и рыбопропускные сооружения. В зависимости от географической расположенности станции состав гидроузла может быть более или менее сложным по своему составу. Основное оборудование электрической части станции составляют электрические генераторы, повышающие трансформаторы, распределительные электрические устройства (ОРУ, генераторного напряжения).

Технологический процесс производства заключается в следующем. Плотина создает напор воды, приводит в движение турбины, механическая энергия которых преобразуется в электрическую энергию синхронными электрическими генераторами переменного тока. Выработанная электроэнергия генераторного напряжения преобразуется трансформаторами электроподстанций в более высокое напряжение и передается потребителям по воздушным линиям электропередач.

Для создания нужного уровня воды перед плотиной создается водохранилище, водная поверхность которого создает верхний уровень (бьеф). В теле плотины сооружаются каналы для прохождения воды на нижний уровень. За счет разности уровней верхнего и нижнего бьефов создается напор воды.

Мощность станции зависит от напора воды «Н» и производительности агрегатов «Q», то есть расхода воды:

Турбина и электрический генератор работают в паре и создают блок гидрогенератора. Электрическая подстанция ГЭС сооружается вблизи. Одновременно со строительством ГЭС должны решаться многие вопросы экологического характера, такие как возможность судоходства на равнинных реках, орошение земель, водоснабжение городов, рыбоводства и другие.

1. Общая характеристика технологических процессов выработки электроэнергии на АЭС:

Наиболее распространены АЭС с водо-водяным энергетическим реактором.

Принцип их действия: энергия, выделяемая в активной зоне реактора, передаётся теплоносителю первого контура, радиоактивного. Он включает в себя реактор ВВЭР и четыре циркуляционные петли охлаждения с теплоносителем. Далее теплоноситель поступает в теплообменник (парогенератор), где нагревает до кипения воду второго контура, нерадиоактивного. Парогенератор является общим оборудованием для первого и второго контуров. В нем тепловая энергия, выработанная в реакторе, от первого контура через теплообменные трубки передается второму контуру. Насыщенный пар, вырабатываемый в парогенераторе, по паропроводу поступает на турбину, которая приводит во вращение генератор, вырабатывающий электрический ток.

В системе охлаждения конденсаторов турбин на АЭС используются башенные градирни и водохранилище-охладитель. Для системы обращения с отработавшим ядерным топливом используются зоны выдержки — бассейны выдержки и хранилища отработавшего топлива (ХОЯТ). Поскольку любая АЭС производит радиоактивные отходы, то на промышленной площадке есть сооружения для хранения жидких радиоактивных отходов и твердых отходов.

Для поддержания нормальной работы реактора необходимо выполнять в определенной последовательности операции с топливом. К ним относятся: подготовка топлива к перегрузке, перегрузка топлива и установка его в зоне выдержки для уменьшения радиационной и тепловой активности.

Радиоактивные отходы на АЭС. Повсеместно производственные циклы заканчиваются образованием и удалением отходов. Радиоактивные отходы являются непременным завершающим звеном любой ядерной и радиационной технологии, а также образуются в топливно-энергетическом комплексе.

Задание № 3

Перечислите процессы конечного потребления энергоресурсов. Охарактеризуйте процессы конечного потребления энергоресурсов в жилых зданиях (на примере места проживания) и общественных зданиях (на примере учебных помещений университета).

Решение задачи №3

Конечное потребление энергии – поставка энергетических ресурсов потребителям для процессов, не являющихся их преобразованием в другие виды энергии. В результате конечного потребления энергоресурсы считаются потребленными и исчезают со счетов.

Процессы конечного потребления энергоресурсов:

1.Транспортные.

2.Технологические.

3.Бытовые.

На примере на примере места проживания

1.Отопление- искусственный обогрев помещений с целью возмещения в них теплопотерь и поддержания на заданном уровне температуры, отвечающей условиям теплового комфорта и/или требованиям технологического процесса. Под отоплением понимают также устройства и системы, выполняющие эту функцию.

Основные конструктивные элементы системы отопления:

1) теплоисточник (теплогенератор при местном или теплообменник при централизованном теплоснабжении) — элемент для получения теплоты;

2) теплопроводы — элемент для переноса теплоты от теплоисточника к отопительным приборам;

3) отопительные приборы — элемент для передачи теплоты в помещение.

Как правило тепло производится на ТЭЦ (по комбинированному типу) и на районных котельных. Также используются автономные (децентрализованные) системы отопления. Как правило это крышные котельные, которые отапливают отдельный дом.

2. Водоснабжение — подача поверхностных или подземных вод водопотребителям в требуемом количестве и в соответствии с целевыми показателями качества воды в водных объектах. Инженерные сооружения, предназначенные для решения задач водоснабжения, называют системой водоснабжения, или водопроводом. Система водоснабжения должна удовлетворять нужды всего объекта, который она обслуживает. Большинство объектов водоснабжения представляет собой комплекс потребителей воды различных категорий. Расходование воды на хозяйственно-питьевые нужды населения является основной категорией водопотребления в городе.

Водоснабжение подразделяется на холодное (ХВС) и горячее (ГВС). Каждый из видов имеет свои технологические, тепловые и санитарно-эпидемиологические нормы. Также используется система канализации, которая занимается отводом использованной воды и её дальнейшей переработкой.

3. Электроснабжение – энергия, отдаваемая электростанцией в электрическую сеть и получаемой из сети потребителем. Электроэнергия производится на электрических станциях зачастую при помощи электромеханических индукционных генераторов. Существует 2 основных вида электростанций — тепловые электростанции (ТЭС) и гидроэлектрические электростанции (ГЭС) — различающиеся характером двигателей, которые вращают роторы генераторов.

Основные потребители электроэнергии:

-промышленность — 70%;

-транспорт (электрическая тяга);

-бытовые потребители (освещение жилищ, электроприборы).

В основном, этот процесс сопровождается существенными потерями, которые связаны с нагревом проводов линий электропередачи током. При большой длине линии передача электроэнергия может стать экономически невыгодной, поэтому нужно уменьшать силу тока что при заданной передаваемой мощности приводит к необходимости увеличения напряжения. Чем длиннее линия электропередачи, тем выгоднее применять большие напряжения. Для подачи потребителям электроэнергии необходимого (низкого) напряжения на концах линии электропередачи ставят трансформаторы понижающие. Понижение напряжения обычно производится поэтапно

4. Кондиционирование (вентиляция) воздуха - это создание и автоматическое поддержание (регулирование) в закрытых помещениях всех или отдельных параметров (температуры, влажности, чистоты, скорости движения) воздуха на определенном уровне с целью обеспечения оптимальных метеорологических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей или ведения технологического процесса. (не обязательно говорить).

5. Газоснабжение - это обеспечение природным газом зданий различного назначения, при котором распределительная сеть населенного пункта поставляет газ по газопроводу прямиком к газовому оборудованию, установленному у потребителей газа. Первоначально, газ транспортируется из мест добычи по магистральному газопроводу. На специальном распределительном пункте газ преобразовывается до необходимых показателей давления и транспортируется до городской газовой сети. В само многоквартирное здание газопровод вводится через лестничные клетки в каждую кухню жилых помещений, квартир и через технические коридоры в подвал многоквартирного дома. Если газ осушенный, то ввод нужно прокладывать выше участка фундамента здания.

6. Инженерное оборудование здания - это система приборов, аппаратов, машин и коммуникаций, обеспечивающая подачу и отвод жидкостей, газов, электроэнергии (водопроводное, газопроводное, отопительное, электрическое, канализационное, вентиляционное оборудование и т.п.).

В жилых домах учёт потребления коммунальных ресурсов производится как по индивидуальным счётчикам, так и по общедомовым (на общедомовые нужны). ОДН – это потребление тепла, электричества и воды на содержание и функционирование всего дома. Обычно рассчитывается в зависимости от площади квартиры собственника. Университет не имеет жилых помещений и оформлен на юридическое лицо, поэтому оплата за ЖКУ производится только на общедомовые нужды. Плата производится только за фактическое потребление электро и тепло энергии.

Задание № 4

Охарактеризуйте прогнозный топливно-энергетический баланс России на период до 2030 года, представленный в «Энергетической стратегии России на период до 2030 года» (утв. распоряжением Правительства Российской Федерации от 13 ноября 2009 г. N 1715-р). Какие изменения должны произойти в структуре и масштабах потребления энергоресурсов? Охарактеризуйте перспективные технологические решения в области производства и потребления энергоресурсов.

Решение задачи №4

1) Текущие результаты реализации программы:

- снижение доли газа (52% в 2005 году) до 46% в 2030 году.

- повышение доли нетопливных источников энергии в потреблении первичных ТЭР (с 11% до 14% к 2030 году)

- снижение энергоёмкости экономики энергетики (в 2,3 раза)

2) Внутреннее потребление топлива: 991 млн. т.у.т. (тонн условного топлива) должно увеличится до 1565 млн. т.у.т. в 2030 году.

Газ	526 т.у.т. →696 т.у.т. (53,1% → 47,7%)
Твёрдое топливо (уголь)	175 т.у.т. → 302 т.у.т. (17,7% → 19,3%)
Жидкое (нефть и конденс)	187 т.у.т. → 343 т.у.т. (18,9% → 22,5%)
Нетопливные	103 т.у.т. → 224 т.у.т. (10,4% → 14,3%)
Экспорт	883 т.у.т. →985 т.у.т.
Расход запасов	1884 т.у.т → 2542 т.ут.
Производство эн. рес	1803 т.у.т → 2456 т.у.т.

3) В нефтяном комплексе:

-внедрение новых технологий увеличения нефтеотдачи

- создание отечественного добывающего оборудования

- научно-техническое обеспечение повышения качества светлых нефтепродуктов

- внедрение новых технологий для производства синтетических жидких видов топлива

В газовой промышленности:

- освоение технол. комплексов по бурению и добыче углеводородов на арктич. шельфе

- вовлечение в оборот нетрадиционных методов добычи газа

В угольной промышленности:

- повышение качества гелого-разведовательных работ

- повышение качества угольной продукции

- коренное техническое перевооружение

- развитие производства жидких и газообразных продуктов глубокой переработки угля

- повышение уровня безопасности добычи угля

В электроэнергетике:

- создание более мощных газотурбинных установок 300-350 МВт

- создание когенерационных парогазовых установок 100 и 170 МВт

- создание экологически чистых парогазовых установок

- создание электрического транцита ультравысокого напряжения

- создание автоматизированной системы управления спросом на электроэнергию

В атомной энергетике:

- обновление мощностей

- разработка инновационных технологий переработки отходов

В теплоснабжении:

- применение технологий утилизации теплоты конденсации водяных паров домовых газов

Задача 1

On the base of given information about quotations of FC in MOEX calculate: 1) Daily Gains and Losses of trader, Cumulative Gain (Loss), Margin Account Balance and 2) define the date (s) when Margin call situation at the traders account took place.