Некоммерческое
партнерство
инженеров
Инженеры по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха, теплоснабжению и строительной теплофизике
(495) 984-99-72 НП "АВОК"

(495) 107-91-50 ООО ИИП "АВОК-ПРЕСС"

АВОК ассоциированный
член
Summary:

Оценка потенциала экономии тепловой энергии в жилых и общественных зданиях. Опыт города Кемерово. Ч. 2. Энергосберегающие мероприятия

Assessment of thermal energy saving potential in residential and public buildings. Kemerovo experience. Part 2. Energy saving measures

K. B. Borisov, Candidate of Engineering, Lead Researcher, XXI Century Energy Efficiency Center (OOO «CENEF-XXI»), Moscow

Keywords: apartment building, public building, thermal energy use, hot water supply (HWS), specific thermal energy use, thermal loads, energy efficient renovation (EER), energy saving measures, thermal energy conservation, cost of a package of measures

Depending on the objectives that have to be accomplished during capital renovation of buildings, as well as availability of financing allocated for the repair works, it is feasible to incorporate energy saving measures into standard packages.  Such standard packages of energy saving measures were formed as part of the studies in evaluation of the potential savings of thermal energy used for heating and hot water supply in residential and public buildings in the town of Kemerovo. Moreover, the article presents recommendations on the order of implementation of thermal energy saving measures and selection of buildings, where their implementation can give the maximum effect.

Описание:

В зависимости от задач, которые решаются при капитальном ремонте зданий, а также от наличия финансовых средств, выделяемых на проведение ремонтных работ, энергосберегающие мероприятия целесообразно формировать в типовые пакеты. В рамках исследования по оценке потенциала экономии тепловой энергии, идущей на отопление и горячее водоснабжение жилых и общественных зданий, расположенных в городе Кемерово, были сформированы такие типовые пакеты энергосберегающих мероприятий. Кроме того, подготовлены рекомендации по очередности реализации мер по экономии тепловой энергии и выбору зданий, в которых можно получить максимальный эффект от их внедрения.

Оценка потенциала экономии тепловой энергии в жилых и общественных зданиях
Опыт Kемерово
Ч. 2. Энергосберегающие мероприятия

В зависимости от задач, которые решаются при капитальном ремонте зданий, а также от наличия финансовых средств, выделяемых на проведение ремонтных работ, энергосберегающие мероприятия целесообразно формировать в типовые пакеты. В рамках исследования по оценке потенциала экономии тепловой энергии, идущей на отопление и горячее водоснабжение жилых и общественных зданий, расположенных в городе Кемерово, были сформированы такие типовые пакеты энергосберегающих мероприятий. Кроме того, подготовлены рекомендации по очередности реализации мер по экономии тепловой энергии и выбору зданий, в которых можно получить максимальный эффект от их внедрения.

Пакеты мероприятий по повышению эффективности использования тепловой энергии в зданиях

В исследовании оценивались только эффекты от реализации мероприятий, нацеленных на экономию тепловой энергии на нужды отопления и вентиляции, а также горячего водоснабжения (ГВС).

Чтобы можно было варьировать глубину сокращения потребления тепловой энергии в жилых и общественных зданиях, все энергосберегающие мероприятия были разбиты на 4 пакета (табл. 1).

Пакет № 1 (4 мероприятия). Пакет направлен на устранение нерационального расхода теплоты в системах отопления из-за получения избыточного количества тепловой энергии со стороны теплоснабжающих организаций (переотапливание зданий). Помимо этого, он нацелен на уменьшение тепловых потерь во внутридомовых системах отопления и горячего водоснабжения и на поддержание их в состоянии, пригодном для дальнейшей эксплуатации (уменьшение физического износа).

Устранение переотапливания («перетопа») зданий обеспечивается реализацией мероприятий по установке автоматизированных узлов управления и регулирования потребления тепловой энергии (АУУ СО – автоматизированный узел управления системой отопления). Сокращение тепловых потерь во внутридомовых системах достигается внедрением мероприятий по ремонту (замене) трубопроводов систем отопления и горячего водоснабжения в сочетании с тепловой изоляцией (в неотапливаемых помещениях). Также в пакет входит мероприятие по установке циркуляционного трубопровода и насоса в системе ГВС. Реализация этого мероприятия позволит обеспечить постоянную циркуляцию горячей воды и сократить потери со сливами из-за ее остывания.

Средняя стоимость пакета № 1 составляет от 1,4 до 2,7 млн руб. для одного многоквартирного дома

Пакет № 2 (4 мероприятия). В пакете вместо АУУ СО реализуется мероприятие по установке автоматизированного индивидуального теплового пункта (АИТП), что позволит не только устранить «перетоп» зданий, но и постоянно поддерживать температуру горячей воды на заданном уровне. Тем самым устраняется перегрев горячей воды в системе ГВС, обусловленный поступлением избыточного количества тепловой энергии со стороны теплоснабжающих организаций.

Средняя стоимость пакета № 2 варьируется от 1,6 до 3,1 млн руб. для одного многоквартирного дома.

Пакет № 3 (10 мероприятий). Помимо экономии энергии в системах отопления и горячего водоснабжения, пакет направлен на сокращение трансмиссионных тепловых потерь через наружные ограждающие конструкции, а также на уменьшение физического износа и повышение эксплуатационных характеристик зданий. В этом пакете реализация 6 относительно недорогих мероприятий позволяет улучшить теплозащитные свойства (тепловую защиту) наружных ограждающих конструкций зданий.

Такой подход позволяет реализовать первоочередные меры по утеплению жилых и общественных зданий при ограниченном объеме затрат по капитальному ремонту.

Средняя стоимость пакета № 3 составляет от 8,2 до 10,5 млн руб. для одного многоквартирного дома.

Пакет № 4 (11 мероприятий). Данный пакет является наиболее полным и дорогостоящим. Он позволяет полностью решить задачу комплексного энергоэффективного капитального ремонта зданий. В пакет дополнительно включены такие мероприятия, как повышение тепловой защиты наружных стен (утепление фасадов) и окон в квартирах (установка энергоэффективных стекло-пакетов с сопротивлением теплопередаче не менее 1,0 м2•°С/Вт).

Средняя стоимость пакета № 4 от 15,5 до 18,3 млн руб. для одного многоквартирного дома.

Расчеты по 4 пакетам мероприятий были проведены и обработаны по выборке из 100 МКД и 24 общественных зданий. При этом выбранные здания находились в разных частях кривых бенчмаркинга по удельным расходам тепловой энергии на отопление и горячее водоснабжение.

Выборка объектов исследования

При формировании выборки из многоквартирных домов использовались такие критерии, как:

• принадлежность МКД к типовой строительной серии;

• присутствие в выборке трех групп МКД типовой этажности (5-этажные; 9-этажные; 10–16 этажей).

При формировании выборки из общественных зданий отбор производился по наиболее распространенным типам государственных (муниципальных) учреждений, включая следующие группы:

• средние общеобразовательные учреждения;

• дошкольные образовательные учреждения (детские сады и ясли);

• поликлиники;

• административные здания.

Расчет затрат и эффектов от реализации энергосберегающих мероприятий

Для выбранных многоквартирных домов и общественных зданий расчет затрат и эффектов от реализации энергосберегающих мероприятий проводился с использованием программных комплексов «Помощник ЭКР»1 и «Потенциал экономии энергии»2.

Для корректного сравнения зданий с разной этажностью и площадью помещений (общей, жилой, полезной), а также с различным потреблением тепловой энергии определялись следующие основные характеристики пакетов мероприятий:

• удельная стоимость пакета мероприятий (формула (1));

• удельная годовая экономии тепловой энергии (формула (2));

• удельная стоимость экономии тепловой энергии (формула (3));

• удельное сокращение тепловых нагрузок (формула (4));

• простой срок окупаемости пакета мероприятий (формула (5)).

Основные характеристики затрат и эффектов от реализации 4 пакетов мероприятий по повышению эффективности использования тепловой энергии в рассматриваемых зданиях представлены в табл. 2 и на рис. 1. Оценка стоимости пакетов мероприятий, экономии тепловой энергии и сокращения тепловых нагрузок за счет реализации мер по повышению эффективности использования тепловой энергии по средним значениям для всей выборки жилых и общественных зданий показывает, что:

• характеристики пакетов № 1 и № 2 различаются не очень существенно, при этом при переходе от пакета № 1 к пакету № 2 не происходит сокращения тепловых нагрузок;

• по мере расширения состава пакетов и включения дополнительных энергосберегающих мероприятий заметно возрастают как удельная стоимость, так и удельная экономия тепловой энергии. При этом:

– удельная стоимость при переходе от пакета № 1 к пакету № 3 возрастает в 3–4 раза, а при переходе к пакету № 4 в 5,5–6,3 раза;

– удельная экономия тепловой энергии при переходе от пакета № 1 к пакету № 3 увеличивается в 1,5–1,9 раза, а при переходе к пакету № 4 в 2,2–2,7 раза;

– удельное сокращение тепловых нагрузок при переходе от пакета № 1 к пакету № 3 возрастает в 2,6–3,2 раза, а при переходе к пакету № 4 в 5–6 раз;

– сроки окупаемости, средние по выбранным МКД и общественным зданиям, для пакета № 1 составляют 4,8–5,1 года; для пакета № 2 – 5,5…6,0 лет; для пакета № 3 – 8,3…8,9 года; для пакета № 4 – 9,9…10,7 года.

Экстраполяция полученных результатов на все жилые и общественные здания города Кемерово

Результаты расчетов пакетов мероприятий по отобранным 100 МКД и 24 общественным зданиям экстраполированы на всю совокупность жилых зданий и государственных (муниципальных) учреждений, подключенных к системам централизованного теплоснабжения Кемерово. При этом распространяются средние значения удельных показателей для рассматриваемых пакетов мероприятий (табл. 2).

Итоги экстраполяции результатов расчетов пакетов мероприятий на жилые и общественные здания, подключенные к системам централизованного теплоснабжения, приведены в табл. 3 и на рис. 2.

Капитальные затраты на реализацию пакета № 1 или № 2 для жилых и общественных зданий города Кемерово составляют от 8,9 до 10,7 млрд руб. За счет реализации мероприятий, включенных в пакеты № 1 или № 2, возможно получить экономию тепловой энергии 974–1 070 тыс. Гкал (20–27 % от полезного отпуска теплоты потребителям).

Капитальные затраты на реализацию пакета № 3 или № 4 для жилых и общественных зданий города Кемерово – от 32,3 до 54,8 млрд руб. При этом экономия теплоты составляет 1 570–2 745 тыс. Гкал (40–54 % от полезного отпуска теплоты потребителям).

Применение пакетов № 1 и № 2 дает ограниченное сокращение тепловых нагрузок жилых и общественных зданий (147 Гкал/ч, или до 5 % от договорной тепловой нагрузки потребителей).

Реализация пакета № 3 или № 4 позволит сократить тепловые нагрузки жилых и общественных зданий на 405–951 Гкал/ч (14–33 % от договорной тепловой нагрузки потребителей).

Дополнительные эффекты, которые дает реализация пакетов мероприятий по повышению эффективности использования тепловой энергии в жилых и общественных зданиях, расположенных в Кемерово, следующие (табл. 4):

уменьшение потерь в тепловых сетях при транспортировке тепловой энергии от источников теплоснабжения до потребителей. В городе Кемерово доля потерь в тепловых сетях составляет 20,5 %. Соответственно, каждая единица уменьшения потребления тепловой энергии жилыми или общественными зданиями позволяет дополнительно экономить 20,5 % за счет снижения потерь в тепловых сетях;

экономия топлива на источниках теплоснабжения города. При реализации пакета № 1 или № 2 сокращение расхода топлива на источниках теплоснабжения составляет 169,2–185,9 тыс. т у. т., а пакета № 3 или № 4 – 272,8…392,6 тыс. т у. т.;

уменьшение выбросов вредных веществ и сокращение выбросов парниковых газов (ПГ). Основным топливом для источников теплоснабжения в городе Кемерово является уголь, поэтому экономия топлива приводит к значительному сокращению как выбросов вредных веществ, так и выбросов ПГ. При реализации пакета № 1 или № 2 уменьшение выбросов вредных веществ на источниках теплоснабжения составляет 4,6–4,9 тыс. т, а сокращение выбросов ПГ – 440…483,3 тыс. т СО2ЭКВ, а при применении пакета № 3 или № 4 эти показатели равны соответственно 7,7–10,5 тыс. т и 709,4–1 020,7 тыс. т СО2ЭКВ.

Выводы и рекомендации

Подводя итог, можно утверждать, что для реализации потенциала экономии тепловой энергии в жилых и общественных зданиях необходимо выполнение следующих условий:

1. Обязательное проведение бенчмаркинга МКД и общественных зданий по уровню энергетической эффективности с построением кривых распределения по удельным расходам тепловой энергии на отопление и горячее водоснабжение. Здания, у которых, согласно экспресс-оценке, потенциал экономии тепловой энергии составляет не менее 25 % от базового уровня расхода энергетических ресурсов, должны в первую очередь включаться в программы энергоэффективного капитального ремонта, а также в программы энергосбережения и повышения энергетической эффективности.

• Для реализации потенциала экономии тепловой энергии в Кемерово объем энергоэффективного капитального ремонта многоквартирных домов и общественных зданий в период 2021–2033 годов должен составлять не менее 3 800 тыс. м2 (22 % от площади эксплуатируемого фонда жилых и общественных зданий). При этом при реализации пакета № 1 или № 2 доля энергоэффективного капитального ремонта МКД должна составлять не менее 1 % в год, общественных зданий – не менее 2 % в год, а для пакета № 3 или № 4, соответственно, не менее 2 % в год для МКД и не менее 3 % в год для общественных зданий.

2. Для реализации потенциала экономии тепловой энергии в рамках энергоэффективного капитального ремонта многоквартирных домов и общественных зданий целесообразно использовать следующие источники финансирования:

• фонды капитального ремонта МКД, которые формируются за счет отчислений на капитальный ремонт как на спецсчетах, так и на счетах регионального оператора;

• финансирование энергоэффективного капитального ремонта МКД за счет средств государственной корпорации – Фонда содействия реформированию жилищно-коммунального хозяйства (ГК ФСР ЖКХ)3;

• софинансирование из бюджетов различных уровней (федеральный, региональный, муниципальный). Согласно практике развитых зарубежных стран, оптимальный уровень бюджетного софинансирования энергоэффективного капитального ремонта жилых и общественных зданий должен составлять примерно 25% от затрат на проект;

• энергосервисные контракты (при создании условий для расширения масштабов их применения в МКД);

• привлечение кредитных ресурсов на финансирование пакетов мероприятий по повышению эффективности использования тепловой энергии в зданиях. При этом должна быть возможность предоставления льгот по обслуживанию этих кредитов.

Литература

1. Борисов К. Б. Бенчмаркинг по уровню энергетической эффективности при капитальном ремонте многоквартирных домов // Энергосбережение. 2021. № 2, 3.

2. Борисов К. Б. Влияние качества теплоснабжения на фактические тепловые нагрузки систем отопления и горячего водоснабжения многоквартирных домов. Опыт Кемерово // Энергосбережение. 2021. № 7, 8.

1 Разработан ЦЭНЭФ-XXI по заданию государственной корпорации – Фонда содействия реформированию жилищно-коммунального хозяйства.

2 Разработан ЦЭНЭФ-XXI по заданию Национального центра энергоэффективности Министерства экономического развития Российской Федерации.

3 Постановление Правительства Российской Федерации от 17 января 2017 года № 18 «Правила предоставления финансовой поддержки за счет средств государственной корпорации – Фонда содействия реформированию жилищно-коммунального хозяйства на проведение капитального ремонта многоквартирных домов».

купить online журнал подписаться на журнал
Поделиться статьей в социальных сетях:

Все иллюстрации приобретены на фотобанке Depositphotos или предоставлены авторами публикаций.

Статья опубликована в журнале “Энергосбережение” за №4'2022

PDF pdf версия


Статьи по теме

Реклама
Реклама на нашем сайте
Яндекс цитирования

Подписка на журналы

АВОК
АВОК
Энергосбережение
Энергосбережение
Сантехника
Сантехника
Сертификационный центр АВОК
Реклама на нашем сайте
Онлайн-словарь АВОК!