Белый А., доктор Рh.D., и.о. менеджера проекта ПРООН/ГЭФ по энергоэффективности
ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА И ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ В СЕКТОРЕ
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЙ
Повышение энергоэффективности в настоящее время рассматривается все чаще в контексте проблемы глобального изменения климата.
Мероприятия, приводящие к сокращению энергопотребления, усиления энергоэффективности различных отраслей экономики и сфер жизни связаны с сокращением эмиссий парниковых газов и, следовательно, занимают важное место в Целях развития Тысячелетия.
Как видно, на рис. 1, на протяжении более чем 15-ти летнего периода доминирующим источником эмиссий парниковых газов в Казахстане является энергетика (сжигание топлива), доля которой составляет более 75
%. Казахстан является крупнейшим источником выбросов парниковых газов в атмосферу в Центральной Азии и одним из мировых лидеров выбросов на единицу ВВП (более 4 кг СО2 экв./1 доллар США). Энергоемкость ВВП (по паритету покупательной способности) в Казахстане в 1,92–3,46 раза выше, чем в Канаде, Швеции, Германии.
Рис. 1. Динамика общих национальных эмиссий CO2 в Казахстане за 1990-2005 гг. [1]
В этом же контексте уместно привести сопоставление энергоемкости ВВП Казахстана с зарубежными странами. Как видно на диаграмме (рис. 2), энергоемкость Казахстана почти в 3 раза выше развитых стран мира, что объясняется как использованием устаревшей техники, технологий и оборудования, устаревших технологических процессов, так и наличием
дешевых энергоносителей (в особенности угля), что обуславливает отсутствие реальных стимулов к энергосбережению на современном этапе.
Высокая энергоемкость экономики Казахстана вызывает значительные опасения не только в части неконкурентоспособности выпускаемых в стране товаров и продукции, но и в части воздействия энергетики на окружающую среду. Это объясняется несколькими факторами. Во-первых, энергетика Казахстана ориентирована на использование угля (87 % вырабатываемой энергии), имеющего наибольший потенциал выбросов парниковых газов при сжигании в сравнении с природным газом или мазутом. Во-вторых, доля использования природного газа в топливном балансе Казахстана в ближайшее время не увеличится. В-третьих, в связи с потребностями экономики потребности в энергии (электрической и тепловой) будут возрастать (к 2020 г. – потребности могут увеличиться более чем на 35 %).
Рис. 2. Сопоставление энергоемкости ВВП различных стран мира (по данным Международного Энергетического Агентства) [2]
В связи со всем вышеизложенным в Казахстане ставится стратегическая задача – усилить энергоэффективность - как для преодоления возникающего энергодефицита и сохранения конкурентного положения производимых товаров на мировом рынке, так и сохранения окружающей среды. Последняя задача находится в поле зрения ряда проектов Программы развития ООН и Глобального Экологического Фонда, реализуемых в настоящее время в Казахстане. Один из таких проектов занимается устранением барьеров для
Энергоемкость ВВП 2006 (данные МЭА в долларах 2000 по ППС)
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
Япония Европа (ОЭСР) Индия ОЭСР Мир США Китай Канада Беларусь Украина Россия Казахстан
тнэ/1000 долл.
повышения энергоэффективности коммунального теплоснабжения (далее – проект ПРООН/ГЭФ по энергоэффективности).
Известно, что сектор тепло- и горячего водоснабжения является одним из основных потребителей энергии и, соответственно, одним из основных источников выбросов парниковых газов. В странах СНГ выбросы парниковых газов, полученные в результате обеспечения спроса на тепло и горячее водоснабжение, составляют 25-35 % от общего объема выбросов парниковых газов. Принимая во внимание, что общие потери энергии существующих систем тепло- и горячего водоснабжения в этих странах достигают 50 %, очевидно, что потенциал сокращения выбросов парниковых газов огромен и, возможно, наибольший среди других секторов конечного потребления энергии в странах СНГ.
Климатическими условиями Казахстана обусловлено значительное потребление энергии в целях теплоснабжения. Продолжительность отопительного периода на юге Казахстана составляет 3500-4000 часов в год, при средней наружной температуре – 2 оС, на севере - превышает 5000 часов в год, при средней наружной температуре – 8 оС. Годовая общая потребность в теплоснабжении составляет около 60 % от общего потребления энергии (тепло и электричество), при этом доля для теплоснабжения зданий (жилых и общественных) составляет значительную часть.
В поле зрения реализуемого проекта ПРООН/ГЭФ по энергоэффективности находится сектор зданий. Экспертными оценками установлено, что расход тепла в системах централизованного теплоснабжения для отопления одного квадратного метра здания в Казахстане в 1,5-2 раза выше, чем в развитых странах с аналогичным климатом. Требуемый расход тепла на отопление зданий (согласно действующим правилам) не должен превышать 95-195 кВт ч/кв. м в год.
Реально же в старых зданиях он в несколько раз выше. Несмотря на всю очевидность, сектору зданий со стороны местных властей уделяется все еще недостаточное внимание.
Низкая энергоэффективность теплопотребления наших зданий объясняется рядом причин. Среди них:
• нерациональное теплопотребление в зданиях вследствие отсутствия возможности регулировать теплопотребление на уровне конкретного здания и/или квартиры,
• высокие тепловые потери в зданиях,
• отсутствие у потребителей приборов учета тепла и, как следствие, отсутствие стимулов к энергосбережению у потребителей,
• обслуживание зданий не отвечает современным требованиям.
Долгосрочной целью проекта ПРООН/ГЭФ по энергоэффективности является сокращение выбросов парниковых газов от коммунальных систем теплоснабжения в Казахстане. Данная цель достигается проектом через:
• развитие стимулов для энергосбережения (административных и экономических),
• создания и апробации на пилотных проектах моделей (схем) для привлечения инвестиций и ресурсов в энергосбережение зданий,
• тиражирование опыта в регионах Казахстана и повышение потенциала целевых групп,
• мониторинг предотвращенных эмиссий парниковых газов по выполненным пилотным проектам.
Проект работает с сектором бюджетных (общественных) зданий (школы, больницы, детские сады и пр.) в части работы с местными администрациями по развитию стимулов к энергосбережению в этих зданиях, создания условий для эффективного вложения бюджетных средств в модернизацию систем теплопотребления этих зданий и эффективного распределения выгод от реализации таких проектов. Следует отметить такой барьер на пути повышения энергоэффективности бюджетных зданий, как незаинтересованность администраций этих зданий экономить потребление энергии, поскольку сокращение расходов на энергоснабжение (электро- и теплоснабжение) в текущем году приводит автоматически к сокращению бюджета на эти цели в следующем бюджетном году. Также, как барьер, можно отметить инертность местных властей в отношении включения мероприятий по энергосбережению в содержания капитальных ремонтов бюджетных учреждений.
Второе направление работы проекта – работа с сектором жилых многоквартирных зданий в части работы с кооперативами собственников квартир (КСК) и собственниками квартир по развитию интереса к инициации, планированию и реализации проектов в этих зданиях, привлечению инвестиций в энергосбережение от собственников жилья и иных источников, создания механизмов реинвестирования сэкономленных за теплоснабжение средств. Следует отметить, что этот сектор является наиболее проблемным. Оплата коммунальных услуг в жилом секторе, в том числе за отопление квартир, осуществляется самими жильцами на счета коммунальных компаний. В функции КСК входит обслуживание общедомовых инженерных сооружений и коммуникаций. Обслуживание осуществляется за счет месячных сборов с жителей (эксплуатационных сборов).
В то же время, на практике КСК практически не играют роли в сфере коммунальных услуг и коммунальные компании вынуждены иметь дело с большим количеством владельцев квартир, что, с одной стороны, затрудняет работу компаний, вынужденных иметь значительное количество мелких клиентов - владельцев квартир. С другой стороны имеются трудности у владельцев квартир при осуществлении ремонтных и энергосберегающих мероприятий на зданиях.
Такая ситуация типична для большинства стран СНГ. В советское время большинство квартир находилось в собственности государства и все коммунальное обслуживание, управление и ремонт зданий осуществлялось практически бесплатно. Таким образом, у жильцов не было ни потребностей, ни возможностей для кооперирования в получении коммунального сервиса.
Такая организация теплоснабжения в этих странах до сих пор воспринимается как ответственность государства. В случае, когда государство не могло обеспечить такое обслуживание, большинство жителей пыталось решить свои проблемы скорее индивидуально, чем в сотрудничестве с другими жителями. Способствующим фактором являлось то обстоятельство, что уровень доходов у жителей значительно разнится.
Таким образом, существует недостаток информации и возможностей у жителей в практическом управлении КСК, например, как осуществить энергосбережение или решать проблемы с неплательщиками. Проект ПРООН/ГЭФ старается преодолеть этот информационный барьер, выпуская соответствующие публикации, проводя информационные акции и семинары- тренинги.
Проектом ПРООН/ГЭФ по энергоэффеквинсоти в г. Астана реализованы несколько пилотных демонтрационных проектов в секторе зданий. Известно, что определенный эффект для повышения энергоэффективности здания дает модернизация теплового узла (пункта) здания. Тепловой пункт – один из главных элементов системы теплоснабжения зданий, выполняющий функции приема теплоносителя, преобразования (при необходимости) его параметров, распределения между потребителями тепловой энергии, учета ее расходования.
В системах теплопотребления зданий значительный энергосберегающий эффект дают средства автоматизации тепловых пунктов. Это достигается путем обеспечения температуры теплоносителя, поступающего в систему теплопотребления, в зависимости от температуры наружного воздуха по расчетному температурному графику. Приборы автоматического регулирования позволяют также снижать температуру помещений в ночные часы, а в общественных зданиях - и в выходные дни. А это – дополнительный резерв экономии. В системе горячего водоснабжения автоматика поддерживает на необходимом постоянном уровне температуру горячей воды.
Модернизация тепловых пунктов зданий по разным оценкам может дать от 15 до 30 % экономии теплопотребления при сравнительно небольших капитальных вложениях (в пределах 6-8 долларов США на 1 кв. м площади здания). В этих условиях проект ПРООН/ГЭФ по энергоэффективности сосредоточил свои усилия на реализации пилотных демопроектов по модернизации тепловых пунктов нескольких жилых и общественных зданий.
Ниже приведена краткая информацию по данным проектам.
В г.Астана, для подтверждения энергоэффективности оборудования автоматизации тепловых пунктов, было выбрано здание средней школы
№15. Совместно с ТОО «ЭнКом-СТ» при участии компании «Данфосс» была произведена реконструкция теплового узла этой школы (см. фото 1-3) и организован мониторинг энергосбережения в сравнении с аналогичной по тепловым нагрузкам школы № 25.
По итогам работы за 1 год, получена экономия в потреблении тепловой энергии средней школой №15 в сравнении с потреблением СШ №25 в среднем 26 %. При этом прекратились жалобы на неравномерный прогрев
стояков и помещений в здании школы №15. Необходимо также учесть, что расчетная тепловая нагрузка СШ №15 на 7,5% выше, чем СШ №25.
Сравнительный анализ ежемесячного потребления тепловой энергии СШ
№15 и СШ№25 за отопительный период 2008 – 2009 гг. показан на рис. 3.
Рис. 1. Фасад средней школы № 15 г. Астаны
Рис. 2. Вид теплового узла школы до реконструкции
Рис. 3. Фрагмент теплового узла школы после реконструкции
Рис. 3. Сравнительный анализ потребления тепловой энергии Средней школой №15 за отопительные периоды 2007-2008 г.г. и 2008 - 2009 г.г.
(фрагмент)
Другой проект был реализован в жилом многоквартирном доме.
Инициатором этого проекта выступил КСК, обслуживающий дом в одном из районов г. Астана. После сдачи в эксплуатацию этого жилого дома из-за отсутствия квалифицированных кадров, должного контроля со стороны существующего на то время КСК и недостаточного инетерса жителей дома
0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 140.00 160.00 180.00 200.00
Ноябрь Декабрь Январь Февраль Март
Расчетное (договорное) потребление Фактическое потребление2007-2008 Фактическое потребление 2008-2009
не было принято никаких мер по устранению допущенных в ходе проектирования, сторительства и наладки теплового узла ошибок (теплообменники были установлены без должного учета нагрузки, не была установлено автоматическое регулирование теплового потока, прибор учета тепловой энергии не был вовремя поверен и поставлен на коммерческий учет и т.п.). Тем самым не обеспечивалось расчетное теплоснабжение дома, а комфортность условий проживания в доме оставляла желать лучшего.
Нерегулируемое теплопотребление увеличило потребности в тепловой энергии. Жители дома вынуждены платить за отопление не по факту потребления тепловой энергии, а по расчетной схеме (по нормативу), хотя качество теплоснабжения вызывает систематические нарекания со стороны жителей.
При участии Программы Малых Грантов Глобального Экологичсекого Фонда (ГЭФ-ПМГ) в этом доме был реализован проект с целью демонстрации сокращения потребления тепловой энергии за счет установки системы автоматического регулирования теплового потока и организации соответствующего учета тепловой энергии для организации эффективного управления теплопотреблением на уровне здания. Важной составляющей проекта является также обучение персонала КСК обеспечивать эффективное содержание общедомовых инженерных коммуникаций, ограждающих конструкций жилого дома, привлекать жителей дома к процессу энергосбережения в целях предотвращения тепловых потерь и создания условий для рационализации теплопотребления в здании.
К настоящему времени полностью завершена техническая часть проекта (см. фото 4-6), организован мониторинг результатов, проводится работа по обучению и информированию собственников квартир и персонала КСК.
Рис. 1. Фасад пилотного жилого дома в г. Астана
Рис. 3. Вид теплового узла дома до реконструкции
Рис. 3. Фрагмент теплового узла дома после реконструкции К концу реализации проекта за счет регулирования подачи теплоносителя в систему отопления в зависимости от температуры наружного воздуха ожидается получить сокращение потребления тепловой энергии здания как минимум на 20 % и предотвратить выбросы парниковых газов на источнике примерно на 120 тонн в перерасчете на СО2. За счет проведенного в ходе реализации проекта обучении и информирования
предполагается предотвращать сверхнормативные тепловые потери здания за счет своевременной диагностики технического состояния теплового пункта, ограждающих конструкций здания и устранения их недостатков; обеспечить эффективное содержание жилого дома с целью энергосбережения путем разработки и выполнения программы эксплуатации и содержания жилья, включающей институциональные, финансовые процессы и процедуры работы КСК; а также вовлекать жителей дома в процесс теплосбережения через изменения поведенческих стереотипов (бережного отношения к общедомовой собственности, повышение ответственности за ее техническое состояние, использование навыков и способов сбережения тепловой энергии на уровне отдельных квартир и здания в целом). Институциональные аспекты проекта предполагается тиражировать и для других домов, которые обслуживает данный КСК.
Одним из барьеров на пути массового внедрения автоматизированных систем теплопотребления в жилых зданиях является все же стоимость модернизации тепловых пунктов. Как было отмечено выше несмотря на кажущуюся небольшую величину затрат (в пределах 6-8 долларов за 1 кв. м площади), собственник квартиры при наличии 100 кв. м должен единовременно сдать на реализацию проекта 600-800 долларов. Такая сумма большинству собственников квартир, как говорится «не по карману». В этих условиях рассчитывать на массовость проектов в жилых зданиях за счет средств собственников не приходится.
Для преодоления данного барьера проект ПРООН/ГЭФ сосредоточил свои усилия на разработке моделей (схем) привлечения инвестиций в энергоэффективность зданий. Проектом разработаны несколько таких моделей, каждая из которых отвечает на следующие вопросы:
• Как организовать энергоэффективный проект?
• Где взять ресурсы?
• Как получить результаты?
• Как правильно распорядится выгодами?
Одна из самых привлекательных моделей – модель, основанная на принципе возвратности вложенных средств за счет достигнутой экономии теплопотребления. Идея состоит в том, собственник помещения (квартиры) изначально не вкладывает свои собственные средства в энергосберегающее оборудование. Инвестиции на проведение энергоаудита здания, приобретение и установку оборудования осуществляет энергосервисная компания (ЭСКО), собственники квартир возвращают ЭСКО вложенные средства за счет той экономии энергопотребления, которая образуется после реализации энергоэффективного проекта в здании. При этом ЭСКО гарантирует эту экономию, обслуживая тепловой узел здания в течение срока окупаемости проекта. Между ЭСКО и собственник квартиры (помещения) заключается специальный договор, регламентирующий все права и обязанности сторон. Этим же договором устанавливается главное условие – собственник не должен платить больше той стоимости тепловой энергии, которая была у него до установки энергосберегающего оборудования, т.е.
собственник платит «как прежде» - как будто в его здании не установлено энергосберегающее оборудование – до тех пор, пока стоимость этого оборудования не будет полностью выплачена. Обычно период окупаемости таких проектов составляет 3-5 лет. После этого собственник получает выгоды от энергосбережения и начинает платить меньше на величину экономии.
Таким образом, проекты по этой модели весьма привлекательны для собственников помещений, поскольку освобождают их от необходимости первоначального инвестирования в энергосбережение.
Модель ЭСКО апробируется проектом ПРООН/ГЭФ в различных инвариантах в нескольких городах Казахстана, среди них – Алматы, Караганда и Астана. Здесь в ближайшее время запланировано создание энергосервисных компаний различных форм собственности и схем возвратности инвестиций.
В заключении приведем основные выводы и рекомендации.
1. Учитывая большой расход тепла, предназначенного для отопления зданий в Казахстане, обоснованными являются меропряития по энергосбережению в системах централизованного теплоснабжения (в секторах производства, передачи и потребления тепла). Каждый из секторов имеет существенные потенциалы энергосбережения, наиболее реализуемый и малозатратный из которых заключен в системах теплопотребления жилых и общественных зданий (от 20 до 50 % фактического теплопотребления). Учитывая это, энергосберегающие меры в зданиях весьма привлекательны, как для собствеников помещений, в части сокращения издержек на теплоснабжение, так и для бизнеса в части инвестиционной привлекательности. Данному напралению следует уделить самое серьезное внимание при разработке политики и стратегии муниципального энергосбережения.
2. По экспертым оценкам меры по энергосбережению в системах централизованного теплоснабжения Казахстана способны сократить до 35 % расхода топлива на источниках, снизив соотвественно выбросы парниковых газов. Учитывая роль, которую играют эмисиии парниковых газов в изменении климата, следует рассматривать меры по повышению энергоэффективнсоти коммунального теплоснабжения Казахстана в качестве одного из приоритетов национальной политики в рамках выполнения подписанной Казахстаном Рамочной Конвеции ООН об изменении климата и Киотского Протокола к ней.
3. Для эффектной реализации политики энергосбережения в секторе зданий, создания условий для привлечения инвестиций необходимым является совершенствоание нормативно-правовой основы в области энергосбережения, жилищных отношений, тарифной политики для создания серьезных и действенных стимулов и разработке механизмов реализации энергоэффективных мер на стороне потребления тепловой энергии.
Совершенствание должно касаться прежде всего основ бюджетного финансирвоания расходов на теплоснабжение общественных зданий, взаиморасчетов собственников квартир с энергосбытовыми компаниями, деятельностью КСК и иных форм упраления кондоминиумов.
4. В связи со слабой осведомленностью различных целевых групп о способах и выгодах теплосбережения в секторе зданий, следует усилить внимание организации на должном уровне образования, просвещения и передачи знаний в части повышения энергоэффекивнсоти систем теплопотребления.
Большое внимание в этом процессе следует уделить не только социально- экономическим аспектам и выгодам от теплосбережения в быту и на производстве, но также и общественно-экологической осведомленности по вопросам глобального изменения климата, состояния местной окружающей среды и здоровья населения от повышения энергоэффективности. Это будет способствовать частичному изменению в видении и поведении целевых групп относительно рационального использования тепловой энергии, через общественное признание ценности и необходимости предотвращения влияния теплоэнергетики на глобальных климат и состояние загрязнения местной окружающей среды.
Список литературы.
1. Второе национальное сообщение РК Конференции Сторон РКИК ООН / Министерство охраны окружающей среды РК. – Астана, 2009. – 192 с.
2. Key world energy statistics / International Energy Agency // www.iea.org
