Продвижение энергосберегающих технологий в вузах

А. А. Кролин, канд. эконом. наук, начальник отдела энергоменеджмента НИУ «МЭИ»

С. В. Гужов, канд. техн. наук, заместитель начальника отдела энергоменеджмента НИУ «МЭИ»

Договор на оказание энергосервисных услуг (энергосервис), рекомендованный к использованию ISO 50001 (п. 4.5.7), имеет для российских вузов ряд преимуществ перед иными формами договоров (концессия, лизинг):

• минимальная договорная нагрузка на организацию-заказчика;
• все риски ложатся на энергосервисную организацию;
• нет необходимости предоставления государственной гарантии из дополнительного подключения органа госуправления;
• оценка эффективности осуществляется независимой профессиональной организацией¹, что существенно снижает риск возникновения споров при выявлении и актировании энергосберегающего эффекта.

При заключении энергосервисного договора необходимы следующие работы²:

• предварительное определение технического и экономически целесообразного для реализации потенциала энергосбережения;
• подготовка технического задания и проекта конкурсной документации;
• шеф-монтаж и приемосдаточные испытания сложного технологического оборудования;
• определение достигнутого ежемесячного энерго­сберегающего эффекта путем применения собственной уникальной методики верификации данных в сопоставимых условиях;
• комплекс работ по завершению договора и передача оборудования на баланс заказчика.

Технический потенциал энергосбережения в вузах

На основании проведенного НИУ «МЭИ» анализа технического потенциала энергосбережения, который определяется как разница в энергопотреблении между использующимися в настоящий момент и наилучшими доступными на рынке технологиями (НДТ), в системах электроснабжения вузов можно сделать вывод о среднем потенциале экономии, равном 10–15%, из них электротермические установки пищеблоков: 10–20%; осветительная сеть: 25–70%; электродвигатели: 10–30%; ЭВМ: 10–15%; лабораторные стенды: до 5%; нормализация напряжения в электросети здания: 8,5–11,0%.

В системах теплоснабжения технический потенциал энергосбережения составляет в зависимости от состояния системы 25–80%, из которых отопление: 53–70%; горячее водоснабжение: 16–30%; вентиляция: 10–25%.

Системы водоснабжения обладают техническим потенциалом, оцененным в диапазоне от 25 до 50%: общежития и кампусы: 55–70%; учебные корпуса: 45–30%.

Выбор энергосберегающих мероприятий и механизмов их реализации

После определения технического потенциала рассмотрим экономическую составляющую проектов, предполагающих внедрение наилучших доступных технологий (НДТ) взамен применяемых в настоящий момент на конкретных объектах имущественного комплекса вузов.

Для установления приоритетности выбора энергосберегающих мероприятий (ЭСМ) целесообразно определение следующих показателей:

• годовая экономия энергоресурсов (оценивается на этапе определения технического потенциала энерго­сбережения);
• объем капиталовложений, необходимых для реализации ЭСМ;
• критерии экономической эффективности проекта³.

Отметим, что при выборе оптимального варианта из нескольких энергосберегающих мероприятий рекомендуется [1–3] в первую очередь учитывать интересы инвестора, для чего целесообразно использовать следующие критерии:

• максимальный размер чистого дисконтированного дохода (ЧДД)⁴ за расчетный период. ЧДД показывает весь эффект от выполнения проекта, приведенный во времени к началу расчетного периода. В целом энергосберегающий проект целесообразен при ЧДД ≥ 0;
• максимальный индекс доходности инвестиций (ИД или PI). Инвестиционный проект целесообразен при ИД ≥ 1;
• минимальный срок окупаемости капвложений (Т_0К или PBP). На практике используется наиболее часто из-за простоты вычисления.

Проект признается приемлемым, если Т_0К не превышает некоторого допустимого значения, а при сравнении вариантов выбирается проект с меньшим сроком окупаемости.

В России принято считать, что проекты в области энерго­сбережения не должны иметь срок окупаемости выше 2–3 лет. Для сравнения: в развитых европейских странах, где наиболее привлекательные с экономической точки зрения ЭСМ максимально реализованы, к тому же существует доступ к так называемым «длинным» деньгам, данный критерий может достигать 7–10 лет.

Главный недостаток показателя Т_0К состоит в отсутствии учета экономии после того, как проект себя окупил, что может произойти задолго до окончания нормативного и фактического срока службы оборудования, поэтому технико-экономический расчет эффективности энергосберегающих мероприятий целесообразно дополнить другими показателями оценки инвестиционных проектов, особенно в тех случаях, когда сроки окупаемости альтернативных проектов примерно одинаковы.

Реализация энергосервиса в НИУ «МЭИ»

Следует отметить, что практика выполнения ЭСМ в вузах сопряжена с рядом барьеров, один из которых – отсутствие необходимого количества собственных финансовых ресурсов [4, 5]. Едва ли не единственным путем преодоления данного барьера является привлечение таких механизмов, как лизинг и энергосервисные услуги [6].

Примером практической реализации опыта экспертов НИУ «МЭИ» в определении технико-экономического потенциала энергосбережения является запуск первого в институте конкурса для заключения энергосервисного контракта «Проведение комплекса мероприятий, направленных на энергосбережение и повышение энергетической эффективности использования энергетических ресурсов (электроэнергии)». Отдел энергоменеджмента НИУ «МЭИ» стал инициатором реализации энергосервисного контракта, осуществляя как его идеологическую составляющую, так и составление технического задания, расчет базовой линии, определение срока действия контракта и пр. Второй задачей, решаемой отделом на протяжении всего срока контракта, является верификация данных в сопоставимых условиях и актирование периодических результатов⁵.

Энергосберегающая технология, заложенная в выполняемый в НИУ «МЭИ» энергосервисный контракт, не единственная. Заинтересованные специалисты могут найти полученные наработки на сайте НИУ «МЭИ»⁶. Кроме того, в университете зарегистрирована «Система добровольной сертификации устройств, технологий, решений в области энергосбережения, повышения энергетической, экономической, экологической эффективности».

Наиболее эффективные энергосберегающие технологии

Вместе с этим нельзя не отметить факт формализации некоторых тезисов. Наиболее эффективные энергосберегающие технологии:

• блочные индивидуальные тепловые пункты (БИТП) с погодозависимой автоматикой; при этом одновременная промывка системы отопления переводит мероприятие на край технико-экономической эффективности;
• нормализация показателей качества электрической энергии;
• установка электрощитков с токоограничивающей аппаратурой и иными элементами smart greed;
• двухпозиционная арматура в санузлах;
• антивандальные аэраторы.

Технологии с пограничной эффективностью:

• ЧРП на насосы ХВС;
• замена обычных электрических плит на индукционные;
• установка более эффективного светодиодного освещения в местах общего пользования;
• монтаж элементов системы управления освещением в местах общего пользования.

С другой стороны, для достижения заметного энергосберегающего эффекта необходима обязательная реализация нескольких мероприятий, требующих существенных объемов инвестиций, таких как автоматизация теплоснабжения с помощью БИТП и замена электроплит на индукционные. Без выполнения данных ЭСМ невозможно достичь требуемого законодательством размера снижения потребления тепловой и электрической энергии.

К технологиям, которые сложно реализовать как за собственные средства, так и на основе механизма энергосервиса, можно отнести следующие:

• установку термостатических вентилей на радиаторы отопления;
• промывку стояков системы отопления;
• установку пластинчатых теплообменников на систему подогрева ГВС и пр.

Отметим, что в список непривлекательных решений попали технологии, однозначно являющиеся энерго­сберегающими, но не прошедшими отбор по экономическим критериям. При этом в разряд экономически привлекательных решений попали только пять технологий. Это говорит о недостаточной наполненности ниши разнообразных ЭСМ, о необходимости дополнительного развития и стимулирования энергосберегающих технологий в России.

Статистика в сфере создания благоприятной среды для развития энергосберегающих инновационных технологий свидетельствует о необходимости поиска и консолидации компаний-производителей, создании благоприятной среды для инновационного предпринимательства. Например, в 2009 году в России разработку технологических инноваций, в том числе в энергосбережении, осуществляли только 9,4% предприятий, тогда как в Германии этот показатель равен 71,8%, в Бельгии – 53,6%, в Эстонии – 52,8%, в Финляндии – 52,5%, в Швеции – 49,6%. НИУ «МЭИ» мог бы стать площадкой, консолидирующей производителей и предоставляющей им возможность более быстрого и уверенного продвижения современной энергосберегающей продукции, что стало бы важным шагом в направлении реализации задач в области повышения энергоэффективности в России.

Упрощенная оценка эффективности внедрения ЭСМ на объекте имущественного комплекса НИУ «МЭИ»

В качестве примера возможного внедрения доступных энергосберегающих технологий приведем здание общежития № 18 НИУ «МЭИ» общей площадью более 13 тыс. м².

Исходя из особенностей здания, были приняты к рассмотрению для возможного применения следующие технологии:

Водные ресурсы

• Установка смесителей с антивандальными аэраторами с функцией постоянного потока в рукомойники (52 шт.). Инвестиции: 80 тыс. руб.
• Установка ИК-датчиков в душевых в комплексе с автоматическим отключателем подачи воды. Экономия 2,2 тыс. м³/год (80 тыс. руб. в год). Инвестиции: 400 тыс. руб. Т_ОК = 5 лет.
• Модернизация и установка ЧРП на насосы холодной воды. Годовая экономия 30 тыс. кВт•ч = 120 тыс. руб. Инвестиции: 400 тыс. руб. Т_ОК = 3,5 года.
• Установка в санузлах бачков с двухпозиционной водосберегающей арматурой (100 шт.). Инвестиции: 250 тыс. руб.

Тепловая энергия

Инженерные коммуникации

• Установка БИТП с погодозависимой автоматикой. Инвестиции: 2 млн руб.
• Установка пластинчатого теплообменника на ГВС (2 шт.). Инвестиции: 200 тыс. руб.
• Промывка стояков системы отопления. Инвестиции: 1,2 млн руб.
• Установка термостатических вентилей на радиаторы системы отопления либо комплексная замена радиаторов. Только для варианта установки термостатов на существующие радиаторы (630 шт.) инвестиции, включая работу, составят 4 млн руб.
• Утепление трубопроводов по чердачным и подвальным помещениям. Инвестиции: 300 тыс. руб. (требуется детальный просчет).

Ограждающие конструкции

• Установка пластиковых окон (626 шт.). Инвестиции: 25–40 тыс. руб. за окно с монтажом, итого 15–25 млн руб.
• Утепление фасада проводить нецелесообразно ввиду его хорошего состояния.
• Утепление чердачных перекрытий плитами из вспененного базальта толщиной 100 мм (2,6 тыс. м²). Инвестиции: 500 тыс. руб. (стоимость плит 390 тыс. руб. + доставка + работа по укладке + вспомогательные материалы: паронепроницаемая пленка).

Инновационные решения

• Установка солнечных коллекторов на кровле здания – не рассматривается.
• Установка теплового насоса в подвале здания – не рассматривается.

Электрическая энергия

• Установка индивидуальных щитков с автоматическими выключателями для ограничения объема электропотребления каждой жилой комнатой (600 шт.). Инвестиции: 1650 тыс. руб.
• Установка светодиодных источников света в коридорах, жилых комнатах и местах общего пользования (1300 шт.). Инвестиции: 1560 тыс. руб.
• Установка датчиков движения в системе освещения в коридорах и местах общего пользования (120 шт.). Инвестиции: 90 тыс. руб.
• Установка индукционных плит в помещениях кухонь (56 шт.: разброс стоимости от 32 тыс. руб. до 75 тыс. руб. + наборы посуды). Инвестиции: ок. 2,2 млн руб.
• Установка нормализаторов электрической энергии для выравнивания завышенного напряжения в сети здания (4 шт.). Инвестиции: 1,8 млн руб.

Расположив все технологии на графике, получим инструмент сравнения технологий в привязке к объекту (рис.). Целесообразность применения технологий здесь определялась двумя факторами, описанными ранее: объемом годовой экономии энергоресурсов (пропорционален диаметру каждого шара на рис.) и простым сроком окупаемости. Необходимо отметить, что для другого объекта диаграмма будет выглядеть иначе, в силу иного состояния каждой из рассматриваемых инженерных коммуникаций.

Рисунок (подробнее) Оценка технико-экономической привлекательности энерго сберегающих мероприятий для общежития № 18 НИУ «МЭИ»

Литература

1. Серебрянников С.В., Вакулко А.Г., Кролин А.А. Энергетическая эффективность как приоритет хозяйственно-экономической деятельности НИУ МЭИ // Труды шестой международной школы-семинара молодых ученых и специалистов «Энергосбережение: теория и практика» 22–26 октября 2012 г.М. : Издательский дом МЭИ, 2012. С. 13–17.
2. Виленский П.Л., Лившиц В.Н., Смоляк С.А., Оценка эффективности инвестиционных проектов: теория и практика. Учебное пособие. 4‑е издание, доработанное и дополненное.М. : Дело, 2008.
3. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов (вторая редакция). М. : Экономика, 2000.
4. Бобряков А.В., Вакулко А.Г., Кролин А.А. Особенности реализации энергосберегающих мероприятий на объектах высшей школы // Энергобезопасность и энергосбережение. 2013. № 2 (50).
5. Драгунов В.К., Бобряков А.В., Кролин А.А., Гужов С.В., Покровская М.А., Корнеев А.В., Мойкин А.В. Информационная поддержка мониторинга энергопотребления и внедрения энергосберегающих мероприятий в учреждениях бюджетной сферы экономики // Энергобезопасность и энергосбережение. 2014. № 6 (60).
6. Борголова Е.А., Петухова И.В., Рогалев Н.Д., Зверьков А.Ю. Выбор схемы финансирования проекта энергоэффективности // Объединение инженеров. 2012. № 4 (10).

¹ Например, НИУ «МЭИ».

² Силами экспертных лабораторий НИУ «МЭИ» может содействовать выполнению перечисленных работ.

³ Существует множество критериев экономической эффективности ЭСМ, рассмотрение которых не является задачей данной статьи.

⁴ В международных программах расчета ТЭО проектов обозначается как NPV.

⁵ Верификация производится на основании разработанной в НИУ «МЭИ» методики, обеспечивающей точность результатов до 3 %. Такая точность оставляет далеко позади все официально предлагаемые методики.

⁶ В разделе «Инновации – энергоэффективность» размещена ссылка на находящуюся онлайн «Базу энергосберегающих технологий», в которую включены только технологии, прошедшие экспертизу специалистами НИУ «МЭИ». Представленный в базе перечень технологий не является исчерпывающим, т. к. каждый месяц в России фиксируется появление новых энергосберегающих технологий.