На Международной энергетической конференции, где обсуждались способы экономии энергоресурсов и сравнивался объём энергосбережения и бесполезных потерь при производстве, распределении и потреблении электроэнергии, было продемонстрировано следующее:
- 90% – приходится на сферу энергопотребления;
- 10% – потери при передаче электроэнергии.
Содержание статьи
Поэтому, когда речь идёт о способах энергосбережения, в первую очередь, имеют в виду область потребления электроэнергии за счёт применения инновационных методик. Но не любая, на первый взгляд, перспективная методика может стать основой энергосбережения. Инновационное решение должно быть одновременно:
- экономически целесообразным (так пока приходится отказываться от некоторых гелиотехнологий),
- технически осуществимым на данном этапе развития технологий,
- экологически безвредным, соответствующим принципам охраны окружающей среды,
- и социально нейтральным, то есть таким, которое не меняет привычного образа жизни.
Энергосбережение в различных отраслях
Эффективная модель энергосбережения предполагает задействование энергосберегающих ресурсов во всех отраслях экономики. Так на предприятиях для экономии энергоресурсов в целом и электричества в частности используют:
- Общие технологии, связанные с внедрением двигателей с переменной частотой вращения и заменой морально устаревшего оборудования, переходом на «умный» режим освещения и др.
- Когенерацию (комбинированную генерацию тепла и электричества) и тригенерацию (ещё более выгодную совместную генерацию тепла, холода и электроэнергии). Организация трех энергий позволяет использовать утилизированное тепло летом – для кондиционирования, а зимой – для отопления. Но подключение к тригенерация четвёртого элемента – солнечных батарей, – которое провели японские инженеры, ещё больше расширяет возможности использования различных энергий.
- Альтернативные источники.
Инновации в энергосбережении особенно актуальны для механизмов, часть времени работающих с пониженной нагрузкой. К таким относятся конвейеры, вентиляторы, насосы. Например, частотно регулируемые электроприводы, в которые встраиваются устройства с функцией оптимизации электропотребления позволяют экономить 30-50% энергии. Они способны гибко изменять частоту вращения, «подстраиваясь» под реальную нагрузку. Сопоставимую экономию электричества даёт переоборудование конденсаторных установок. При этом «перестройка» системы далеко не всегда требует замены уже работающего стандартного электродвигателя, что резко снижает затраты особенно на средних и крупных производствах. Однако и в ЖКХ на вентиляционных установках и лифтах эти технологии тоже применимы.
В транспортной отрасли американские инженеры создали насадки для легкового автомобиля, способные преобразовывать в электричество тепло выхлопных газов. На этой электроэнергии работают кондиционер, музыкальная система, светильники и т. п.
Энергосбережение в России представлено работой российских ученых, которые придумали установку, сохраняющую часть уходящего в «воздух» тепла, остающегося после сжигания природного газа на производстве. Дополнительная энергия от деятельности установки может обеспечивать освещением пять 16-этажек. Есть в России и принципиально инновационные исследования.
Инновационные способы экономии электричества
В 2014 году появилась информация об энергосбережении в 15-25%, которое стало доступно благодаря разработкам российского изобретателя О. Васильева. Им проводились исследования специфических свойств электрического тока, на базе которых была создана технология т.н. «безопасного» электричества и эффективного энергосбережения. Согласно заявлениям авторского коллектива, электронный блок можно размещать в габаритной бытовой технике на стадии производства, а, электроинструмент подключать через адаптер или напрямую. Среди перечисленных возможностей технологии называются:
- фантастическая способность исключения поражения электротоком даже при касании оголённых проводов под напряжением,
- возможность безопасного функционирования при 100%-ой влажности,
- отсутствие нагревания в проводах и отказ от проводов большого сечения и др.
В этом электронном энергосберегающем устройстве, по описанию производителей, используются переменные токи высокой частоты с напряжением 240 В-380 В.
Ещё одна инновация, которую называют технологией гибридного солнечного освещения (ГСО), использует идею солнечного коллектора, которые позволяет проникать лучам в самые отдалённые уголки здания.
Идея основана на использовании большого первичного сферического зеркала, которое собирает и «передаёт» лучи зеркалу поменьше с дальнейшим проведением света во внутренние помещения. Эта идея на стадии разработки столкнулась с 3 проблемами.
- Сложность состояла как в производстве дорогостоящего первичного зеркала, так и в замене его пластиковым эквивалентом. Для пластикового зеркала был необходим материал, который мог выдерживать высокие температуры и не плавиться. Такой материал был создан путём комбинации пластмассы с акриловыми волокнами. Стоит пластиковое зеркало на порядок дешевле стеклянного (100 долларов по сравнению с 3500). С помощью GPS-модуля с малыми энергозатратами оно в течение всего дня «наводится» на солнце, что максимально увеличивает эффективность.
- Ещё один блок проблем был связан с передачей света вглубь здания. Традиционная технология волоконной оптики не подходила, потому что оптиковолокно плавилось во время «раздачи» света. Для преодоления проблемы была введена революционная концепция избирательного накопления излучения, в которой «собирались» безвредные для пластика лучи, а ультрафиолетовое и инфракрасное излучения отсеивались.
- Третья проблема регулирования степени освещённости за окном была решена тоже технологично. Фотосенсоры «следили» за яркостью света в помещении. Если солнце заходило за тучи, искусственное освещение становилось интенсивнее и наоборот.
При использовании системы ГСО экономия в электрообеспечении здания составила 80%.
Читайте далее
