Содержание
Проблемы энергосбережения для России особенно актуальны потому, что расход энергии на производство ВВП в стране в 2-3 раза, а по некоторой продукции в 6-7 раз выше, чем в индустриально развитых странах.
Жилищно-коммунальное хозяйство это один из крупнейших и неэффективных потребителей энергоресурсов.
Это объясняется, в первую очередь, большим количеством мелких потребителей, по данным работы [1], на долю потребителей с напряжением 0,4 кВ приходится более 92% всех абонентов.
Данные потребители с невысокой организацией электропотребления и технического обслуживания электрических сетей и электроустановок.
Описание предметной области электропотребления
Принятый в ноябре 2009 году Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» [2].
Закон предполагает проведение энергосбережения как в промышленности, так и в жилищно-коммунальном хозяйстве.
Несмотря на то, что со времени принятия закона прошло уже много лет, энергосбережение в ЖКХ намного отстает от промышленности. Поскольку энергосберегающие технологии пока еще не стали нормой как для вновь строящихся объектов, так и уже эксплуатируемых.
Анализ показывает [3], что сегодня потребление электроэнергии в жилищном секторе, а именно:
- Бюджетные учреждения.
- Административными зданиями.
- Другие непроизводственные объекты.
Электропотребление указанных объектов соизмеримо с потреблением некоторых отраслей экономики, а именно более 20% от всего потребления.
При этом в последние годы наметился рост электропотребления как населением, так и другими непроизводственными потребителями.
Поэтому энергосбережение в ЖКХ и других подобных сферах позволило бы снизить нагрузку на энергосистему и получить значительный экономический эффект.
Однако в бюджете нет необходимых финансовые средств на проведение первичного (причем обязательного) энергоаудита и последующих энергосберегающих мероприятий.
Несовершенна и нормативно-техническая база энергосбережения, несмотря на принятые в последние годы постановления правительства и приказы министерств и ведомств.
Приказом министерства регионального развития РФ [4] предусмотрено нормирование с 1 января 2013 г. электропотребления для вновь сооружаемых и реконструируемых жилых зданий.
При этом годовое электропотребление определяется с учетом вида плит и годового числа часов использования мощности установленного оборудования, в частности:
- Для домов с газовыми плитами удельная расчетная мощность составляет 0,01 кВт/м2 и ТК=3000 ч.
- Для квартир с электроплитами удельная расчетная мощность составляет 0,015 кВт/м2 и ТК=3500 ч.
Результаты проведенных исследований в области электропотребления
Для проверки соответствия рекомендуемых норм фактическому состоянию нами проведены исследования в 10 домах с электрическими и в 10 домах с газовыми плитами с равной суммарной площадью квартир.
Результаты изысканий приведены в таблице 1:
Как видно из результатов исследований, фактическое электропотребление оказалось выше расчетного и эта разница выше для домов с газовыми плитами.
Это можно объяснить тем, что практически наряду с газовыми плитами жильцами данных квартир используются электрочайники и микроволновые печи.
На основании полученных данных построили годовые графики потребления электроэнергии, рисунок 1:
Анализ годового графика электропотребления показывает:
- Что вид графика определяет осветительная нагрузка, продолжительность работы которой зависит от продолжительности светового дня.
- Снижение нагрузки летом также объяснимо сезоном отпусков и дачным сезоном.
Снижения электропотребления до нормируемого уровня можно достичь энергосберегающими мероприятиями, такими как:
- Использование устройств регулирования освещенности.
- Замена ламп накаливания на люминесцентные или светодиодные.
- Повышением культуры использования электроэнергии жильцами помещений.
- Использование электроприемников (холодильников, стиральных машин, кондиционеров и другие) с более высоким классом энергоэффективности (А) и другие.
Однако применение современной бытовой техники влечет за собой ряд проблем.
Так в различных электронных приборах происходит генерация высших гармоник, а возникающий при этом сдвиг между током и напряжением на основной частоте определяет потребление реактивной мощности.
Это приводит к увеличению потерь электрической энергии в сетях, необходимости иметь дополнительные источники реактивной энергии в питающей сети, что, в свою очередь, требует увеличения пропускной способности сети.
Расчет электрических потерь и пропускной способности линий показывает, что снижение коэффициента мощности cosϕ с 1 до 0,8 потребует увеличения сечения проводников на 25%, а потерь на 50%.
В рамках исследований выяснились следующие моменты в отношении приборов учета:
- Следует отметить, что во многих обследованных квартирах установлены индукционные счетчики электрической энергии, которые в сетях с нелинейной нагрузкой производят некоторый переучет энергии за счет протекания высших гармоник и переход решает данные проблемы.
- Однако и при переходе от индукционных счетчиков к электронным (микропроцессорным) возможны недоучеты и переучеты потребляемой электроэнергии в зависимости от характера нагрузки и напряжения сети (синусоидальное или несинусоидальное).
Выходом из создавшейся ситуации может быть применение микропроцессорных приборов учета, позволяющих раздельно учитывать электроэнергию, потребляемую на основной частоте и по которой производится ее оплата, и энергию высших гармоник.
Подключение таких счетчиков к автоматизированной системе коммерческого учета послужило бы основой для создания «Умных сетей» (Smart Grid).
В результате проведенных обследований в многоквартирных домах выяснилось:
- Что в электрических сетях практически всех домов имеется значительная (до 40-50%) несимметрия нагрузки по фазам.
- Это объясняется некачественной и несвоевременной ревизией лестничных электрощитков.
- Чаще всего происходит выгорание клеммных зажимов из-за ослабления затяжки жилы кабеля и ее окисление. Кабель от выгоревшей клеммы подсоединяют к любой целой.
- Иногда все квартиры (3-4) на лестничной площадке оказываются подключены к одной фазе.
- Несимметрия нагрузки приводит к появлению тока в нулевом проводе, величина которого иногда превышает ток фазы, что влечет за собой дополнительные потери электроэнергии.
Список литературы
- Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий -М.: Интер мет Инжиниринг, 2006 год, 672 с.
- Федеральный закон №261 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».
- Справочник по энергоснабжению и электрооборудованию промышленных предприятий и общественных зданий / Редакцией С.И. Гамазин, Б.И. Кудрин, С.А. Цырука, — М.: Издательский дом МЭИ, 2010 год, 745 с.
- Проект приказа «О требованиях энергетической эффективности зданий, строений, сооружений».
- Анализ потерь напряжения в распределительных электрических сетях.
Источник: Анализ потребления электроэнергии в жилых помещениях многоквартирных домов / В.М. Ефременко, А.С. Шеварухин // Вестник КузГТУ. — 2012. — №5. — C. 76-77.
