Не зря говорят, что самая доступная и выгодная энергия – это энергия, которую мы напрасно растрачиваем каждый день. Действительно, если уменьшить непроизводительные потери энергии и повысить энергоэффективность за счёт реализации мало- и среднезатратных инвестиционных проектов, будет «высвобождено» значительное количество энергии. А это означает, что в наращивании энергетических мощностей и увеличении расхода топлива (что намного более затратно, чем энергосбережение и повышение энергоэффективности), просто не будет нужды.

Какие мероприятия позволят повысить энергоэффективность? Среди них можно выделить следующие:

- постоянный мониторинг использования энергии; введение в нормативную базу и установление нормативных величин удельного потребления энергии или топлива на единицу получаемой продукции или услуги; энергетическая сертификация зданий, инженерных систем, технологических процессов;

- контроль основного показателя энергоэффективности процессов трансформации и использования энергии – коэффициента полезного действия (КПД). Определяется отношением полезно использованной энергии к затраченной исходной энергии;

- контроль и поддержание показателей энергоэффективности (КПД, удельного расхода энергии или топлива) на технически приемлемом или нормируемом уровне.

Чтобы оценить потенциальные возможности получения энергии путем повышения энергоэффективности, приведем некоторые примеры.

Пример №1. Для генерации теплоты в топливосжигающих установках (котлах, печах, плитах) обычно используют ископаемые виды топлива. Расход топлива зависит от КПД работы установки. На рис. 1 приведен график, где показана зависимость от КПД установки удельного расхода топлива на производство 1 Гкал теплоты. Именно столько теплоты необходимо для отопления в течение месяца трехкомнатной квартиры в Душанбе при температуре наружного воздуха -10 °С.

Анализ графика показывает, что при КПД = 60% для получения 1 Гкал теплоты придется использовать 300 кг угля. При повышении КПД котла или печи до 90%, получить ту же 1 Гкал теплоты можно, потратив угля на 100 кг меньше.   

А если взять масштабы столицы? Потребность г. Душанбе в тепловой энергии составляет 1210 Гкал/ч. При генерации 1210 Гкал экономия угля составит: 

100 • 1210 = 121 тонн за один час или 87 тыс. тонн за месяц.

Возникает вопрос: как повысить КПД топливосжигающей установки с 60% до 90%? Самый простой способ – побеспокоиться о снижении температуры продуктов сгорания после установки за счёт улучшения теплообмена в ней.

На рис. 2 показано, как влияет температура уходящих после установки газов на непродуктивные потери теплоты и на величину КПД при различных коэффициентах (α) избытка воздуха: Например, при температуре +300 °С эти потери составляют около 25%, что и служит причиной низкого КПД. Достаточно снизить температуру уходящих газов до +100 °C, и потери теплоты уменьшатся до 5%, а КПД увеличится на 25%.

Пример №2. Эффективность выработки электрической энергии на конденсационной электростанции (ТЭС) составляет 25-33% (бесполезные потери достигают 75-67%). Эффективность комбинированной выработки тепловой и электрической энергии на тепловой электростанции (теплоэлектроцентрали или ТЭЦ) составляет до 75...80% (потери до 15…20%).

Для перехода в режим ТЭЦ, необходимо обеспечить подключение потребителей теплоты к трубопроводам тепловых сетей. Такая возможность есть у 70% многоквартирных зданий Душанбе. Однако получают теплоту только 25…30% зданий. 

В 2018 году ТЭС было отпущено 370 тыс. Гкал, или 0,43 млн МВт··ч (30% потребности). Выработка электрической энергии составляла 1,24 млн МВт∙ч (соотношение ¼). За счёт неполной тепловой загрузки ТЭС потери энергии увеличились на 29%. КПД тепловых станций уменьшился с 76 до 47%. Перерасход угля вследствие снижения КПД составил 225 тыс. тонн за год.

Как уже указывалось, основная причина – частичное подключения зданий к централизованной системе теплоснабжения. Способ преодоления проблемы – подключение к системе дополнительных потребителей теплоты.  

Пример №3. Третьим по энергопотреблению в Республике Таджикистан является агросектор (особенно системы орошения). В отрасли, выпускающей насосы для подачи воды, за последние годы произошли существенные изменения. Рынок предлагает насосы с КПД до 70-75%. Замена существующих низкоэффективных насосных установок на современные даёт существенную экономию электрической энергии. Например, продолжительность работы насоса 2 тыс. часов, расход воды 27 м³/ч и напор 8 ат. Если КПД насоса повысить на 15%, то сокращение расхода электроэнергии составит 3800 кВт∙ч. Для оценки целесообразности замены насоса нужно определить расход электрической энергии на 1 м³ перекачиваемой воды. Если эта величина превышает 0,3 кВт∙ч на 1 м³, то замена экономически оправдана.

Таким образом, альтернативой наращиванию энергетических мощностей и  увеличению расхода энергоносителей являются экономически обоснованные способы повышения эффективности использования энергии.

Dialog.TJ