Що пропонують науковці для комунальної теплоенергетики?
Об’єкти нашої енергетичної інфраструктури, зокрема й комунальної, є постійними цілями рашистів. На жаль, перелік цих об’єктів постійно поповнюється, тож зима для сфери ЖКГ буде важкою. Але вже зараз слід знаходити відповіді на ці виклики й думати про перспективу. Про нові технології та методи теплоенергопостачання в комунальній енергетиці на засіданні Президії Національної академії наук України доповідав директор Інституту технічної теплофізики академік НАН України Юрій СНЄЖКІН.
Крім пошкоджень інфраструктури внаслідок агресії, слід також враховувати, що близько 40% мереж теплопостачання потребують заміни. Втрати теплової енергії у них сягають 20%.
За словами Юрія Снєжкіна, сьогодні перед наукою стоїть завдання розробити аргументовані пропозиції щодо розвитку енергетики в умовах воєнного та післявоєнного періодів, забезпечити промисловість науковими дослідженнями та розробками. Ці питання розглядались на рівні різних експертних рад. Запропонував низку енергоощадних і нормативних заходів і Інститут технічної теплофізики.
Отже, науковці пропонують створити тимчасову управлінську вертикаль для розв’язання нагальних проблем в енергетичній сфері теплопостачання в особливий період, зокрема — розроблення єдиної технічної політики та визначення відповідних потреб в обладнанні тощо.
Серед інших пропозицій — спрощення процедури оформлення та погодження дозвільної документації на проєкти в теплоенергетиці, а також розроблення типових проєктів для їх прямого масового використання на місцях.
— У зв’язку з вимушеною міграцією переселенців слід оцінити реальні потреби споживачів у теплопостачанні на опалювальний сезон і створити єдину базу доступних місцевих енергоресурсів для забезпечення діяльності теплопостачальних підприємств, — наголосив Юрій Снєжкін. — Для оцінки наявного потенціалу паливно-енергетичних ресурсів регіонів рекомендуємо провести актуалізацію вже розроблених регіональних програм або розробити нові.
АКЦЕНТ НА ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ
Серед інших загальних рекомендацій — зробити акцент на енергоефективність як на безальтернативний і найдешевший енергоресурс, суттєво збільшити частку відновлювальних джерел і місцевих видів палива. А також — розпочати всеукраїнську програму відновлення і термомодернізації будівель.
— Слід розглянути можливість широкого впровадження перспективних технологій використання енергоресурсів, насамперед місцевих, застосування циркулюючого киплячого шару та біомаси, використання торфу, зокрема із застосуванням технології отримання з нього гумітів, впровадження біогазу та водневих технологій тощо, — продовжив академік Снєжкін. — Враховуючи позитивний досвід широкого використання в системах централізованого теплопостачання Європи та світу енергетичного потенціалу твердих побутових відходів, розглянути можливість будівництва сміттєспалювальних заводів в Одесі, Тернополі, Львові та інших містах.
СТРАТЕГІЧНИЙ РЕЗЕРВ
Також Інститут технічної теплофізики пропонує створити на базі декількох теплопостачальних підприємств, зокрема в західних та центральних містах України, резервні обсяги запасів основних елементів для оперативної заміни й відновлення та подальшого функціонування профільного обладнання. А ще — реєстр обладнання, що генерує тепло, з переліком необхідних резервів та реєстр підприємств із виготовлення та ремонту котельного обладнання.
Крім того, пропонується організувати склад стратегічного резерву, на якому зосередити зокрема пакети екранних труб та конвективні пакети для великих котлів потужністю, що забезпечує близько 70% потреб споживачів у тепловій енергії, а також довговимірні відрізки полімерних труб типових діаметрів для розподільчих мереж теплопостачання та гарячого водопостачання.
Доповідач озвучив ще низку пропозицій. Зокрема, враховуючи можливі проблеми з постачанням природного газу, тимчасово заборонити перехід на індивідуальне поквартирне теплопостачання (встановлення котлів на природному газі), зменшити максимальну температуру і тиск теплоносія в тепломережах, знизити нормативну температуру внутрішнього повітря для опалення приміщень до 16–18°C. А також — рекомендувати Міністерству розвитку громад і територій скласти перелік значно пошкоджених, зруйнованих будівель та мікрорайонів, які необхідно тимчасово відключити від опалення та гарячого водопостачання у цьому опалювальному сезоні — для оптимізації використання обмежених енергетичних ресурсів. А в зонах такого відключення — передбачити роботу цілодобових загальнодоступних локальних пунктів обігріву.
ПОТЕНЦІАЛ БІОМАСИ
Річний технічно досяжний енергетичний потенціал біомаси (це торф, солома, деревна біомаса, побічна продукція виробництва агрокультур, біоетанол і біогаз тощо) в Україні становить 28,2 мільйона тон умовного палива, що еквівалентно майже 24 мільярдам кубометрів газу. Озвучивши ці цифри, Юрій Снєжкін, звернув особливу увагу на торф. Так, його поклади в Україні становлять понад 2 мільярди тонн, що еквівалентно заміщенню 660 мільярдів кубометрів газу. До речі, аграрії використовують торф як добриво.
«Добривом у торфі є гумінові речовини, які водонерозчинні, тому якщо торф використовувати як добриво на кислих ґрунтах, то ніякої вигоди від нього немає, — розповів академік Снєжкін.
— Ми розробили технологію, за якою лужним розчином екстрагуємо з торфу гумінові речовини, а до обробленого торфу додаємо біомасу або тверді побутові відходи й отримуємо якісне композиційне паливо, теплота згоряння якого 15–17 МДж на кілограм. На паливо ми затвердили технічні умови, на технологію отримали патенти й продали ліцензію на цю технологію до В’єтнаму».
І КОТЛИ, Й «БУРЖУЙКИ»
Як розповів академік Снєжкін, Міністерство розвитку громад та територій України наприкінці вересня звернулося до Інституту технічної теплофізики з проханням оцінити пропозиції постачальників модульних котелень і дизельних генераторів щодо оптимального співвідношення ціни та якості, можливості швидкого монтажу й надати рекомендації щодо вибору кращої пропозиції з тих, що до них надійшли. Інститут виконав прохання міністерства й запропонував ще й свої розробки опалювального обладнання. Зокрема — котел на біомасі потужністю 0,5 МВт.
— Він може спалювати деревну тріску, пелети й навіть тверді побутові відходи, — зауважив доповідач. — Коефіцієнт корисної дії такого котла — 90%. Аналогічні котли на біомасі мають ККД не більше 85%.
Серед розробок інституту — газовий котел тепловою потужністю 1,25 МВт, ККД якого майже 98%. Крім того, розроблено і спеціальні пальникові пристрої, які дають змогу переводити котли, які працюють на газоподібному паливі, на біомасу.
Також в інституті створено «буржуйку» з унікальними характеристиками. Як розповів Юрій Снєжкін, її особливістю є вбудовані перетворювачі, котрі дозволяють отримувати електроенергію, якої достатньо, щоб освітлювати приміщення і заряджати мобільні телефони. ККД таких пічок 75–80%, що значно перевищує аналоги в Україні. Нещодавно інститут передав декілька таких пічок військовим частинам, в одній з яких служить молодий співробітник ІТТФ.
“ШВИДКА ДОПОМОГА” ДЛЯ ЖКГ
З огляду на імовірні проблеми з постачанням природного газу та в умовах досягнутої інтеграції української та європейської енергосистем, зокрема зняття балансових обмежень з виробництва електроенергії на АЕС України, науковці ІТТФ рекомендують підвищити частку теплозабезпечення міст із використанням сучасних електротехнологій, як-от автономних електроопалювальних модулів у комплексі з тепловими акумуляторами, а також теплових помп в оперативному управлінні теплопостачальних організацій, що дасть змогу використовувати профіцитну нічну електроенергію та сприятиме вирівнюванню добового графіка електричних навантажень.
До речі, в інституті створено мобільний тепловий акумулятор потужністю 0,5 МВт, який може застосовуватись у житлово-комунальному господарстві, у Збройних Силах України та ліквідації надзвичайних ситуацій.
— Це своєрідна «швидка допомога» для сфери ЖКГ, — пояснює Юрій Снєжкін. — Такий тепловий акумулятор можна підвезти, наприклад, до лікарні й під’єднати до системи теплопостачання. Час його розрядки — 10–12 годин. Науковці інституту створили й маленький твердотілий добовий теплоакумулятор на магнезитній кераміці потужністю 4–8 кВт.
ТЕПЛОВІ ПОМПИ — НАЙЕФЕКТИВНІШІ
Як наголосив доповідач, сьогодні найефективніший спосіб отримання теплоти у світі — використання теплових помп. Адже на одиницю витраченої енергії на привід теплової помпи маємо 3–5 одиниць корисної теплоти. Це відбувається внаслідок використання низькопотенційних джерел енергії навколишнього середовища. Це може бути повітря, ґрунт, вода, стічні води тощо.
До речі, фахівці ІТТФ вперше в Україні розробили й впровадили промислову теплопомпову систему гарячого водопостачання тепловою потужністю 1,5 МВт у Краматорську. Джерелом низькопотенційної енергії для неї стали неочищені стічні води міста.
ГЕОТЕРМАЛЬНА ПЕРСПЕКТИВА
У зв’язку з необхідністю зниження залежності від викопних імпортних енергоносіїв, науковці рекомендують розглянути можливість впровадження на післявоєнний період геотермальної енергії для цілей тепло-, холодозабезпечення та енерготехнологічних цілей. В ІТТФ свого часу було також створено когенераційну геотермальну станцію для використання геотермальних газонасичених вод, яка крім теплоти ще дає змогу виробляти електроенергію. Така станція була впроваджена у нині окупованому Криму.
— Ми підрахували, що технічно доступний потенціал енергії геотермальних вод у 8-ми найбільш перспективних для впровадження областей України становить майже 15,8 тисячі ГВт-год на рік, — розповів академік Снєжкін. — Це еквівалентно заміщенню та споживанню в кількості 2,2 мільярда кубометрів природного газу.
ЯК НЕ ЗАМЕРЗНУТИ ІНСТИТУТАМ?
Зрозуміло, що в сьогоднішніх реаліях встановити в усіх установах НАН теплові помпи чи сонячні панелі немає фінансової можливості. А перезимувати якось треба, тож природно, що доповідачу поставили запитання щодо рекомендацій для інститутів академії.
— У нас в інституті ми ухвалили рішення перевести систему теплопостачання на мінімум і підтримувати таку температуру, щоб система не замерзла, — розповів Юрій Снєжкін. — Плануємо максимально використовувати електроенергію (якщо це буде можливо). А також — будемо працювати цієї зими у максимально дистанційному режимі. В інститутах нашої академії є приміщення, які простоюють, тому там варто прикрутити опалення на мінімум. А там, де працюють люди, зробити локальне опалення — за допомогою електроконвекторів. У перспективі варто встановити скрізь індивідуальні теплові пункти з електрокотлами. Якщо станеться якась аварія, то цей котел підігріватиме теплоносій, який циркулює у системі.
ІНДИВІДУАЛЬНЕ ОПАЛЕННЯ — НЕ ПАНАЦЕЯ
Дискусію викликало питання доцільності встановлення газових котлів у квартирах. Зокрема, пролунала думка, що індивідуальне теплопостачання сприяє економії, оскільки немає втрат на транспортування, кожен може самостійно регулювати обсяг палива, опалювати лише окремі кімнати тощо.
Як розповів Юрій Снєжкін, тут не все так однозначно. «Якби проєкт будинку від початку передбачав котли у кожній квартирі й централізовану витяжку, то це варіант, але часто такої можливості немає, — зауважив він. — До речі, дедалі більше країн у світі переходить на централізоване теплопостачання».
— Те, що підходить для півночі Франції, не підходить для півдня України, — зауважив під час дискусії ексміністр палива і енергетики Іван Плачков. — Під кожен регіон слід розробити власну модель. Про централізоване теплопостачання дискусії ведуться давно. Якщо в містах щільна забудова, то воно доцільне. Якщо ж забудова не щільна, то можна застосовувати й інші моделі, зокрема на основі відновлювальних джерел.
Щодо теплових помп, то із впровадженням їх у старих будівлях також є певні проблеми. Хоча, як зауважив Юрій Снєжкін, можна знайти альтернативу цим вартісним пристроям, зокрема у китайських виробників, а з нинішньою ціною на газ термін окупності теплових помп значно скоротився.
Як констатував президент НАН України академік Анатолій Загородній, в установах академії розроблено фундаментальні основи та впроваджено окремі технологічні рішення щодо виробництва альтернативних видів палива та ефективного обладнання для його використання. Проте, вони ще не набули широкого впровадження. «Беручи до уваги актуальність і важливість збільшення виробництва високотехнологічного обладнання для комунальної й теплоенергетики (котлів, пальників, теплоакумуляторів) та розвиток альтернативних джерел палива, установам нашої академії необхідно тісніше співпрацювати з відповідними міністерствами, державними й приватними компаніями», — резюмував президент НАНУ.
Підготував Дмитро ШУЛІКІН
Читайте також:
- КРИМСЬКИЙ АКАДЕМІЧНИЙ ФОРУМ:оцінки сьогоднішнього, бачення майбутнього
- ОБГОВОРЕННЯ МОДЕЛІ МАЙБУТНЬОЇ КРАЇНИ – НАЙГОЛОВНІШЕ І НАЙНЕВІДКЛАДНІШЕ ЗАВДАННЯ
- ПОРТРЕТИ МОТАНОК: “ВОНИ ЗЕМНІ, ВОНИ НЕБЕСНІ”
- ЯК ПЕРЕЗИМУЮТЬ ТЕЛЕСКОПИ
- ЛІКАР, ЯКИЙ РЯТУВАВ ЛЮДЕЙ ПІСЛЯ РОСІЙСЬКИХ БОМБАРДУВАНЬ В АЛЕППО,ДОПОМАГАЄ УКРАЇНСЬКИМ КОЛЕГАМ
- УКРАЇНЦІ ЗАХИЩАЮТЬ КРАЇНУ І ПОЧУВАЮТЬСЯ ЩАСЛИВИМИ