энергоэффективность на земле

«Зеленую» энергию выбирают страны, города, компании и граждане. Рассказываем, как возобновляемые источники переходят из категории альтернативных в основные, как они развиваются в России и мире и какое будущее их ждет

• Что это
• Виды
• Планы
• Примеры
• Инвестиции

Альтернативные источники энергии — это возобновляемые энергетические ресурсы, которые получают благодаря использованию гидроэнергии, энергии ветра, солнечной энергии, геотермальной энергии, биомассы и энергии приливов и отливов. В отличие от ископаемых видов топлива — например, нефти, природного газа, угля и урановой руды, эти источники энергии не истощаются, поэтому их называют возобновляемыми. Только за 2019 год по всему миру установлено объектов возобновляемых источников энергии (ВИЭ) общей мощностью 200 ГВт.

Полная версия отчета Renewables 2020 в формате PDF (см. стр. 32)

Виды альтернативных источников энергии

Солнце — главный источник энергии на Земле, ведь около 173 ПВт (или 173 млн ГВт) солнечной энергии попадает на нашу планету ежегодно, а это более чем в 10 тыс. раз превышает общемировые потребности в энергии. Фотоэлектрические модули на крыше или на открытых территориях преобразуют солнечный свет в электрическую энергию с помощью полупроводников — в основном, кремния. Солнечные коллекторы вырабатывают тепло для отопления и производства горячей воды, а также для кондиционирования воздуха.

Солнечные панели могут вырабатывать энергию и в пасмурную погоду, и даже в снегопад. Для наибольшей эффективности их стоит устанавливать под определенным углом — чем дальше от экватора, тем больше угол установки панелей.

Энергия ветра

Использование ветра в качестве движущей силы — давняя традиция. Ветряные мельницы использовались для помола муки, лесопильных работ) и в качестве насосной или водоподъемной станции. Современные ветрогенераторы вырабатывают электроэнергию за счет энергии ветра. Сначала они превращают кинетическую энергию ветра в механическую энергию ротора, а затем в электрическую энергию.

Ветроэнергетика является одной из самых быстроразвивающихся технологий возобновляемой энергетики. По последним данным IRENA, за последние два десятилетия мировые мощности по производству энергии ветра на суше и на море выросли почти в 75 раз — с 7,5 ГВт в 1997 году до примерно 564 ГВт к 2018 году.

Энергия воды

Еще в древнем Египте и Римской империи энергия воды использовалась для привода рабочих машин, в том числе мельниц. В средние века водяные мельницы применялись в Европе на лесопильных и целлюлозно-бумажных предприятиях. С конца XIX века энергию воды активно используют для получения электроэнергии.

Геотермальная энергия

Геотермальная энергия использует тепло Земли для производства электричества. Температура недр позволяет нагревать верхние слои Земли и подземные водоемы. Извлекают геотермальную энергию грунта с помощью мелких скважин — это не требует больших капиталовложений. Особенно эффективна в регионах, где горячие источники расположены недалеко к поверхности земной коры.

Биоэнергетика

Биоэнергетика универсальна. Тепло, электричество и топливо могут производиться из твердой, жидкой и газообразной биомассы. При этом в качестве возобновляемого сырья используются отходы растительного и животного происхождения.

Энергия приливов и отливов

Приливы и волны — еще один способ получения энергии. Они заставляют вращаться генератор, который и отвечает за выработку электричества. Таким образом для получения электроэнергии волновые электростанции используют гидродинамическую энергию, то есть энергию, перепад давления и разницу температур у морских волн. Исследования в этой области еще ведутся, но специалисты уже подсчитали — только побережье Европы может ежегодно генерировать энергии в объеме более 280 ТВт·ч, что составляет половину энергопотребления Германии.

Как разные страны мира выполняют планы по энергопереходу

Страны по всему миру поставили себе амбициозные задачи по переходу на возобновляемую энергию. Цели стали частью и Парижского соглашения — к 2030 году решения с нулевым выбросом углерода могут быть конкурентоспособными в секторах, на которые приходится более 70% глобальных выбросов. Сделать это планируется за счет энергетического перехода — процесса замены угольной экономики возобновляемой энергетикой. В 2020 году, несмотря на пандемию и экономическую рецессию, многие города, страны и компании продолжали объявлять или осуществлять планы по декарбонизации.

Ожидается, что в 2021 году Индия внесет самый большой вклад в развитие возобновляемой энергетики. Здесь планируют запустить ряд ветряных и солнечных проектов.

В Евросоюзе также прогнозируется скачок в приросте мощностей в 2021 году. Здесь даже в условиях пандемии не забывают о Green Deal — крупнейшей в истории ЕС коррекции экономического курса. Цель проекта — сформировать в ЕС углеродно-нейтральное пространство к 2030 году. Для этого планируется сократить на 40% объем выбросов парниковых газов от уровня 1990 года и увеличить долю энергии из возобновляемых источников до 32% в общей структуре энергопотребления. Как посчитала Еврокомиссия, достичь этих задач можно будет с помощью ежегодных инвестиций в размере €260 млрд. Доля ВИЭ в энергосистеме ЕС также постоянно растет. Так, около 40% электроэнергии в первом полугодии 2020 года в ЕС было произведено из возобновляемых источников.

Пока же в лидерах инвестиций в развитие возобновляемой энергетики — Китай, США, Япония и Великобритания. С тех пор, как BloombergNEF начал отслеживать эти данные, глобальные инвестиции в ветровую и солнечную энергетику, биотопливо, биомассу и отходы, малую гидроэлектроэнергетику увеличились почти на порядок. В годовом выражении вложения в чистую энергию выросли с $33 млрд до более чем $300 млрд за 20 лет.

Китай за десять лет стал главным производителем оборудования для возобновляемой энергетики. В первую очередь, речь идет о солнечных панелях. Семь из десяти крупнейших мировых производителей солнечных батарей — это китайские компании. В целом развитие технологий удешевило стоимость строительства новых объектов ВИЭ. Это приближает планы Китая стать углеродно нейтральным к 2060 году.

Серьезных шагов в сторону энергоперехода ожидают и от президента США Джо Байдена. Он не только вернул страну в Парижское соглашение, но и заявил о том, что намерен добиться чистых выбросов парниковых газов и перехода на 100% экологичной энергии к 2050 году.

Также к 2050 году планируют использовать только ВИЭ Япония, Южная Корея, Новая Зеландия и Великобритания. Прошедший 2020 год уже стал самым экологичным для энергосистемы Великобритании со времен промышленной революции. Страна целых 67 дней смогла обходиться без угля. От традиционных источников энергии Британия планирует отказаться уже к 2025 году.

Активно развиваются ВИЭ в Испании — по прогнозам, сектор только солнечной энергетики в стране будет расти примерно вдвое быстрее, чем в Германии.

В 2020 году Шотландия получила 97% электроэнергии из возобновляемых источников. С помощью произведенной «зеленой» энергии получилось обеспечить электронужды более чем 7 млн домохозяйств. Шотландия планирует стать углеродной нейтральной уже к 2030 году.

Этот же год выбран временем полного отказа от традиционной энергетики для Австрии, а Саудовская Аравия запланировала к 2030 году получать 50% электроэнергии от ВИЭ.

Полная версия отчета Renewables 2020 в формате PDF (см. стр. 57)

Геотермальная энергия в Рейкьявике и солнечные батареи для Берлина

Отдельные города по всему миру также стремятся стать климатически нейтральными. По данным CDP, из более чем 570 городов мира, по которым ведется статистика, более 100 получают по крайней мере 70% электроэнергии из возобновляемых источников — энергии воды, геотермальной, солнечной и ветровой энергии.

В списке присутствуют такие города, как Окленд, Найроби, Осло, Сиэтл, Ванкувер, Рейкьявик, Порту, Базель, Богота и другие.

Например, Берлингтон (штат Вермонт, США) уже получает 100% электроэнергии от ветра, солнца, воды и биомассы. Вся электроэнергия Рейкьявика производится за счет гидроэлектростанций и геотермальных источников. К 2040 году весь общественный и личный транспорт столицы должен стать свободным от ископаемого топлива.

100% энергии из возобновляемых источников для швейцарского Базеля обеспечивает собственная энергоснабжающая компания. Большая часть электроэнергии поступает от гидроэнергетики и 10% — от ветра. В мае 2017 года Швейцария проголосовала за постепенный отказ от атомной энергетики в пользу ВИЭ.

Мировые столицы также не остаются в стороне. Например, Сенат Берлина утвердил план мероприятий по развитию солнечной энергетики в столице Германии «Masterplan Solarcity». В соответствии с общей стратегией развития города Берлин должен стать климатически нейтральным к 2050 году. В конце 2018 года в Берлине работали солнечных электростанций, которые покрывали 0,7% потребления электроэнергии, к 2050 году 25% энергопотребления города будут обеспечиваться за счет солнечной энергетики.

«Мы продвигаем расширение возобновляемых источников энергии в Берлине. Сейчас на рассмотрении Сената столицы находятся два законопроекта. Закон о солнечной энергии обязывает владельцев частных домов устанавливать солнечные системы на крышах. Законопроект Администрации по окружающей среде и климату сделает использование солнечной энергии в общественных зданиях обязательным уже в 2023 году. Это радикально сократит выбросы CO2 в Берлине», — рассказала руководитель фракции «Зеленые» в берлинском Сенате Зильке Гебель.

Как бизнес формирует положительный имидж, инвестируя в ВИЭ

Компании по всему миру также создают стратегии и определяют «зеленые» цели, которых они хотят достичь в течение определенного периода времени. Появилось осознание: нужно действовать ответственно и подавать экологичный пример потребителям. Конечно, использование ВИЭ может не только помочь в формировании положительного имиджа для компаний, но и снизить затраты на электроэнергию.

IKEA запланировала производить больше электроэнергии на основе возобновляемых источников, чем она потребляет, к 2030 году. В 14 странах на магазинах размещены 920 тыс. солнечных панелей, а также более 530 ветряных турбин. Ingka, материнская компания IKEA, инвестировала около $2,8 млрд в различные проекты ВИЭ и стала владельцем 1,7 ГВт мощностей. Она также продолжит вкладывать средства в строительство ветропарков и солнечных электростанций.

Химический концерн BASF будет постепенно переходить на возобновляемые источники энергии, а также планирует инвестировать в ветропарки.

Компания Intel получает энергию от ветра, солнца, воды и биомассы. С 2012 года Intel инвестировал $185 млн в 2 000 проектов по энергосбережению, а 100% электроэнергии, потребляемой корпорацией в США и ЕС, поступает из ВИЭ.

Apple также ставит перед собой цель стать углеродно нейтральной. Она приобрела несколько солнечных ферм, обеспечивая устойчивую энергию для своих центров обработки данных. С 2018 года все розничные магазины, офисы и центры обработки данных Apple работают на 100% возобновляемой энергии.

Microsoft ежегодно использует более 1,3 млрд. кВт·ч «зеленой» энергии при разработке ПО, работы центров обработки данных и производства. Компания обязалась сократить выбросы углекислого газа на 75% к 2030 году.

Микросети и искусственный интеллект Микросети, то есть локальные энергосети, могут работать как автономно, так и при подключении к более крупным традиционным сетям. Эти уменьшенные версии централизованной системы электроснабжения обеспечивают энергетическую независимость, эффективность и защиту в чрезвычайных ситуациях. Микросети особенно актуальны в небольших отдаленных поселениях и на островах. К примеру, тихоокеанская страна Палау строит крупнейшую в мире микросеть из солнечных батарей общей мощностью 35 МВт, оборудованную устройствами для хранения 45 мВт∙ч энергии.

Использование возможностей искусственного интеллекта (AI) с микросетевыми контроллерами обеспечивает их непрерывную адаптацию к меняющимся потокам энергии и повышает эффективность ее использования. Развертывание микросетей, сводящих к нулю потери энергии при ее передаче, ускоряет применение новейшего программного обеспечения.

Так, Siemens строит микросеть из двух солнечных ферм близ финского Тампере, в промышленном районе Марьямяки, который должен стать энергетически самодостаточным.

Рынок «умных» сетей и микросетей демонстрирует среднегодовой рост 30% и, по оценке Bloomberg NEF, к середине 2030-х годов может достичь объема $ 64 млрд.

В целом, однако, Европа отстает от внедрения микросетей ввиду «неблагоприятности ­регуляторной среды», по выражению Уллы Сандборг, гендиректора шведской передающей сети Svenska Kraftnät.

Энергетический блокчейн и Интернет вещей Первоначально разработанная для записи криптовалютных транзакций технология блокчейн — нетленная цифровая бухгалтерская книга, проводящая и записывающая транзакции через одноранговую сеть — адаптируется для использования на энергетическом рынке. Отсутствие централизации в блокчейне делает его идеальным для устранения посредников поставщиков электроэнергии. Это снижает энергетическое неравенство, позволяя потребителям самостоятельно продавать энергию и покупать ее непосредственно у других потребителей.

Сочетание технологии блокчейна с обычными устройствами получения и передачи информации, то есть Интернет вещей (IoT), окажет огромное влияние на энергетические системы. При правильном применении устройства могут автономно покупать и продавать энергию в оптимальное время, улучшать настройки энергосистемы в режиме реального времени, а также отслеживать и анализировать производительность энергопотребляющих устройств. Эти технологии начинают использоваться в виртуальных электростанциях и в инновационных проектах. Пример — пилотная сеть солнечных батарей Brooklyn Microgrid, владельцы которой покупают и продают электроэнергию друг другу по технологии блокчейн. Это обеспечивает точную хронологическую запись транзакций, изменить которую нельзя, и в конечном счете гарантирует защиту как продавца энергии, так и ее покупателя.

Успех таких проектов приведет к их реализации в более широком масштабе. Самый крупный из европейских проектов по разработке и внедрению распределенной одноранговой (P2P) платформы для торговли энергией по технологии блокчейн объединяет 23 компании — партнеров шведской Vattenfall Business Area Markets.

Сетевой паритет и падение цен Сетевой паритет возникает, когда альтернативная энергетика начинает генерировать электроэнергию с затратами и уровнем производительности, равными или меньшими, чем традиционные электростанции. Традиционная модель крупного централизованного производства и распределения энергии заменяется модульной генерацией, управляемой потребителем и равномерно распределенной.

Энергия возобновляемых источников, еще недавно считавшаяся трудной для интеграции в энергосистему, теперь служит повышению ее надежности и устойчивости. Использование блокчейна, искусственного интеллекта и других технологий автоматизации делает ВИЭ самооптимизируемыми и наращивает их эффективность. В некоторых регионах солнце и ветер уже эффективнее и экономичнее традиционных источников энергии, а развитие новых технологий еще более повысит их производительность и снизит цену энергии. Совокупность экономических выгод с околонулевым влиянием на окружающую среду позволяет ожидать, что ВИЭ из приемлемых превратятся в ­предпочтительные.

Существенное сокращение выбросов Все больше корпораций, городов и стран ставят смелые цели по сокращению выбросов парниковых газов, пусть даже ради призрачной цели избежать глобального потепления. По данным Межправительственной комиссии по изменению климата, сегодня более 100 городов по всему миру сообщают: 70% потребляемой ими энергии производится за счет ВИЭ; еще 40 городов потребляют все 100% электроэнергии от возобновляемой энергетики. По всему миру компании одна за другой обязуются перейти с ископаемого топлива на 100% потребления энергии возобновляемых источников. Энергетический пейзаж мира меняется.

Расширение доступа к энергии в развивающихся странах Сегодня во всем мире миллиард человек не имеет доступа к электричеству, а у сотен миллионов источники энергии ненадежны или чрезмерно дороги. Изменения в энергетике предлагают решение проблемы доступа к энергии. Чистые, модульные и возобновляемые источники энергии, объединенные в микросети на уровне сообществ, могут стать экономически эффективным способом обеспечить доступ к надежному и недорогому энергоснабжению тем, кто сейчас живет без электричества.

Самый очевидный плюс энергосбережения — это сокращение личных или семейных расходов, а также продление срока службы осветительных приборов. Так, выключение света в комнатах, где никого нет, мытье светильников, установка энергосберегающих ламп и другие меры позволяют сэкономить более половины месячной платы за электричество. А простое выключение неиспользуемых приборов из сети — телевизора, компьютера, планшета, телефона и т. — уменьшает энергопотребление в среднем на 300 кВт·ч в год. Это месячный расход электроэнергии у семьи из трех человек!

Природоохранная организация Greenpeace призывает беречь энергию ради спасения планеты от изменения климата. Так, по данным Института мировых ресурсов (WRI), в 2021 году на долю энергетики приходилось 76% глобальных выбросов парниковых газов, ускоряющих глобальное потепление.

Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) считает, что рост средней температуры на планете более чем на 1,5 °C приведет к подъему уровня Мирового океана, увеличит частоту засух и наводнений, поставит под угрозу существование многих видов растений и животных. Глобальные изменения уже начались, и таяние арктических льдов — тому подтверждение.

У человечества пока еще сохраняется возможность предотвратить экологическую катастрофу, в том числе благодаря мерам в области энергосбережения. Но если средняя температура атмосферы вырастет на два градуса, ситуация выйдет из-под контроля и последствия будут необратимы.

В 2009 году в нашей стране был принят закон «Об энергосбережении и повышении энергоэффективности». Его основные принципы:

Рациональное использование энергетических ресурсов.

Поддержка и стимулирование проектов энергосбережения.

Учет расхода электроэнергии при помощи счетчиков.

Повышение эффективности энергосбережения, в том числе использование продукции, потребляющей минимум энергии, например люминесцентных ламп, бытовой техники класса A.

Организация тематических мероприятий. Например, в государственных учреждениях обсуждаются закупки оборудования с высоким классом энергоэффективности, регламентирование работы кондиционеров, установка датчиков движения.

Программу энергосбережения/план сокращения потребления электроэнергии можно составить для любой организации и даже жилого помещения.

Важная часть технологий энергосбережения — «интеллектуальные устройства» для автоматизации работы осветительных приборов. К ним относятся:

Диммеры. Позволяют дистанционно управлять яркостью света при помощи пульта, голосовых команд, хлопка.

Датчики движения. Реагируют на перемещения и гасят свет, когда в помещении никого нет. Их устанавливают у лестниц, лифтов, в подъездах и кладовых.

Датчики присутствия. Более чувствительные устройства, фиксирующие даже малейшие движения вроде моргания глаз. Датчики присутствия не дадут свету погаснуть, если кто-то из членов семьи расположится в любимом кресле, чтобы почитать книжку.

Датчики освещенности. Регулируют яркость искусственного света в зависимости от уровня естественной освещенности. Эти устройства обычно работают вместе с датчиками движения или присутствия.

Таймеры. Следят за тем, чтобы свет зажигался и гас в запрограммированное время.

Раньше для освещения использовались лампы накаливания. Внутри них в вакууме находится тугоплавкая вольфрамовая нить. При прохождении через нее электрического тока она раскаляется и начинает светиться. Температура вольфрамовой нити достигает 2600-3000 °C. Вот почему выключенная лампа накаливания такая горячая — дайте ей остыть, прежде чем брать ее в руки.

Прогрессивная альтернатива — энергосберегающие (люминесцентные) лампы. Они заполнены смесью аргона или неона с парами ртути. При контакте электронов с атомами ртути образуется ультрафиолетовое излучение. Оно превращается в видимый свет при прохождении через стекло, покрытое специальным веществом — люминофором (образовано от латинского слова «люмен» — «свет» и греческого «форос» — «несущий»).

Плюсы люминесцентных ламп:

Долговечность — от 6 до 15 тысяч часов непрерывного горения. Это примерно в 20 раз дольше, чем у ламп накаливания.

Максимум энергии превращается в свет — благодаря отсутствию затрат на разогрев нити, как в лампах накаливания.

Возможность выбора цветовой температуры. Так, для спальни больше подходит теплый свет, делающий комнату уютнее, а для кабинета — холодный, помогающий сосредоточиться.

Выделяют минимум тепла. Благодаря этому люминесцентные лампы совместимы со светильниками с пластиковыми элементами.

Равномерный поток света. В лампах накаливания свет идет только по вольфрамовой нити, а в люминесцентной — по всему объему. Это снижает нагрузку на глаза, при условии, что у лампы будет минимальная частота мерцания. Если в помещении будут пользоваться компьютером, смартфоном или другими устройствами, рекомендуется выбирать лампы с коэффициентом пульсации не больше 5%.

Частое включение и выключение света может уменьшить срок службы люминесцентных ламп, поэтому с датчиками движения и другими регуляторами их лучше не использовать. Также нельзя забывать, что внутри колбы содержатся ртуть и фосфор. Чтобы эти вещества не попали в природную среду, энергосберегающие лампы нельзя выбрасывать вместе с другими отходами, их принимают в специальных пунктах.

Читать в полной версии

В российских городах жилым домам стали присваивать классы энергоэффективности. Так можно понять, какие из них более «зеленые», где комфортнее жить и меньше коммуналка

В 2016 году в России стартовала программа повышения энергоэффективности жилых домов. Старые здания стали оценивать по расходу ресурсов, а проектировать и строить новые с учетом энергоэффективных решений. Разбираемся, что вообще такое энергоэффективность и зачем она нужна.

Что такое энергоэффективность жилого дома

Этим термином называют показатели рационального и эффективного расхода энергии: экономное водоснабжение, отопление, вентиляцию и освещение. На энергоэффективность влияют и работа инженерного оборудования, и конструктивные особенности дома, и использованные стройматериалы.

Например, если теплоизоляция в здании выполнена с ошибками или из некачественных материалов, дом будет постоянно терять тепло. Расходы на обогрев окажутся большими, а показатель энергоэффективности — низким.

Повысить энергоэффективность дома может:

• индивидуальный тепловой пункт — доставляет тепловую энергию от котельной или ТЭЦ к системам внутри дома, чтобы в квартирах были отопление, горячая вода и вентиляция;
• автоматический узел управления системы отопления — регулирует температуру и давление: например, если на улице становится холодно, отопление начинает работать сильнее;
• светодиодное освещение — ярко светит и при этом потребляет меньше электроэнергии;
• индивидуальные счетчики воды — помогают контролировать потребление всех жильцов, чтобы не переплачивать.

Зачем нужно экономить ресурсы

Во-первых, чтобы заботиться о природе. Дома с высоким показателем энергоэффективности наносят меньше вреда окружающей среде: они не расходуют ресурсов больше необходимого, способствуя экономии электричества и воды. Например, такие здания значительно сокращают выбросы парниковых газов в атмосферу (на 62%) и уменьшают расход питьевой воды. Сэкономленная таким образом энергия должна помочь замедлить повышение глобальной температуры.

Во-вторых, для комфорта самих жильцов. Качественная теплоизоляция не дает им мерзнуть в осенне-зимний период, а автоматическое инженерное оборудование контролирует температуру в помещении, чтобы даже при перемене погоды внутри здания всегда был комфортный микроклимат.

В-третьих, для экономии. Жильцы платят меньше за коммунальные услуги, поскольку расходуют меньше ресурсов. Благодаря индивидуальным и общедомовым счетчикам, а также надежным тепловым коммуникациям собственники квартир отдают деньги только за то, что реально использовали. Например, с автоматической системой отопления, которая держит комфортную температуру и меняет ее в зависимости от погоды, дом может сэкономить до ₽300 тыс. в месяц. За сезон для каждой квартиры это получается до ₽5 тыс. экономии.

Какие есть классы энергоэффективности

С 2016 года, согласно приказу Минстроя РФ, каждому дому в России присваивается класс энергоэффективности. Чтобы понять, сколько энергоресурсов потребляет здание, специалисты определили девять классов: А++, А+, А, B, C, D, E, F и G.

Классы энергоэффективности и их экономичность

Обозначение классаНаименование классаСколько тепловой энергии экономит или теряет дом
А++ВысочайшийЭкономия более 60%
А+ВысочайшийЭкономия от 50% до 60%
АОчень высокийЭкономия от 40% до 50%
ВВысокийЭкономия от 30% до 40%
СПовышенныйЭкономия от 15% до 30%
DНормальныйЭкономия до 15%
ЕПониженныйТеряет до 25%
FНизкийТеряет от 25 до 50%
GОчень низкийТеряет более 50%

Дома с высоким классом — А++, А+, А и B. Могут экономить от 30% до 60% ресурсов благодаря отличной теплоизоляции и современному оборудованию. Обычно это новостройки, для которых будущий класс энергоэффективности определяется еще на этапе строительства. Узнать о классе можно в проектной декларации — официальном документе от застройщика.

Нормальный показатель энергоэффективности — D. Дом с таким классом экономит до 15% ресурсов и не нуждается ни в каких улучшениях.

Самый низкий класс — G. Он означает, что дом теряет около половины тепловых ресурсов. Например, некачественные стеклопакеты или деревянные окна пропускают холод, поэтому в квартирах приходится раньше включать обогреватели. А если где-то протекают трубы, то за это платят жильцы — как за расход воды.

В России запрещено принимать в эксплуатацию здания с классом энергоэффективности ниже B. На сегодняшний день самые низкие классы энергоэффективности обычно у дореволюционных домов и домов советской застройки. Тем не менее, даже их показатели можно улучшить — например, установив счетчики, энергосберегающие лампы, датчики движения и обновив фасад.

Тенденция строить максимально энергоэффективные дома в нашей стране только развивается: сейчас около 2,2 тыс. строящихся в России многоквартирных домов (23% от общего количества) соответствуют наивысшим классам А, А+ и А++. Один из лидеров на рынке — компания «Донстрой», которая реализует проекты с высокими классами энергоэффективности. На начала 2022 года она возводит 1,8 млн кв. м домов класса А+ и А, а это 80% от общего объема текущего строительства компании.

Энергоэффективные здания — не единственная экологическая инициатива компании «Донстрой». Следуя принципам устойчивого развития, девелопер также сертифицирует свои проекты по российским и международным «зеленым» стандартам. Например, «Жизнь на Плющихе» стала первым жилым зданием в России, получившим международный экологический сертификат LEED GOLD. Сегодня клубный дом «Река» в Раменках проходит сертификацию по системе LEED, а масштабный проект «Остров» в Мневниковской пойме проектируется с учетом требований LEED. Ещё два проекта — «Оливковый дом» и «Суббота» — были сертифицированы по российской системе GREEN ZOOM и получили золотой и платиновый сертификаты.

Рейтинговая система зеленого строительства LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) была разработана Советом по экологическому строительству США для оценки энергоэффективности и экологичности проектов устойчивого развития. Она считается одной из самых жестких в мире.

Энергоэффективность жилого дома — что это?

Энергоэффективность дома — это совокупность показателей рациональности и эффективности расхода энергии. На эти показатели влияет экономность отопления, освещения, водоснабжения и вентиляции, а также на сколько энергоэффективные материалы и оборудование использовались при строительстве дома.

Таким образом если, например, теплоизоляция дома выполнена некачественными материалами – дом будет неэффективно расходовать тепловую энергию. Энергоэффективность такого дома окажется низкой, ввиду больших расходов на отопление.

За счет чего повышается энергоэффективность дома

• Собственный тепловой пункт, который будет снабжать дом теплом и горячей водой.
• Автоматизированная система, которая регулирует температуру и давление, в зависимости от температуры воздуха на улице.
• Использование светодиодного освещения, которое потребляет меньше электричества, а светит сильнее обычных ламп.
• Использование датчиков движения для включения ламп на общедомовых пространствах
• Счетчики воды в каждой квартире, каждый собственник платит за тот объем, который потребил.

Какие цели преследует энергоэффективность домов

• Забота о природе. Дома с высоким классом энергоэффективности сдерживают повышение температуры средней климатической системы Земли, расходуют меньше воды и ресурсов для отопления.
• Комфортные условия проживания. Хорошая теплоизоляция делает температуру в квартиры оптимальной в любой сезон. Автоматические системы подстраивают отопление и вентиляцию для максимально комфортного микроклимата в квартире.
• Экономия денежных средств. Собственники платят меньше за коммуналку, за счет меньшего потребления энергоресуров. Индивидуальные приборы учета, общедомовые счетчики, эффективное оборудование – все это позволяет экономить. Например, автоматизация отопления позволяет экономить сотни тысяч рублей для одного дома.

Какие бывают классы энергоэффективности

С 2016 года, по приказу Минстроя РФ, всем домам в России определяется класс энергоэффективности. Существует девять классов энергоэффективности: А++, А+, А, B, C, D, E, F и G.

Маркировка классаНаименование классаКоличество тепловой энергии, которую экономит или теряет дом
A++ВысочайшийЭкономия более 60%
A+ВысочайшийЭкономия от 50% до 60%
AОчень высокийЭкономия от 40% до 50%
BВысокийЭкономия от 30% до 40%
CПовышенныйЭкономия от 15% до 30%
DНормальныйЭкономия до 15%
EПониженыйТеряет до 25%
FНизкийТеряет от 25% до 50%
GОчень низкийТеряет более 50%

Дома обладающие высоким классом А++, А+, А и B, могут экономить от 30% до 60% за счет хорошей теплоизоляции и высокоэффективного оборудования. Как правило это новостройки, где класс энергоэффективности определяется еще на ранних этапах стройки, он указан в проектной документации.

Новостройки компании Профит обладают отличной энергоэффективностью. Например, новостройки жилого комплекса Новый, расположенные в центре Набережных Челнов, обладают высоким классом энергоэффективности — B.

Нормальный класс энергоэффективности — D. Дом такого класса позволяет экономить до 15% ресурсов и не предполагает никаких улучшений.

Наименьший класс — G. Дом не сохраняет около половины тепловых ресурсов. Такая низкая энергоэффективность получается ввиду плохих окон, пропускающих холод, возможно имеются протечки водоснабжения.

Дома с низким классом энергоэффективности запрещено строить в России. Обычно самые низкие классы энергоэффективности присущи старым домам, но и их можно улучшить, заменить освещение энергосберегающими лампами, установить счетчики, датчики движения и утеплить фасад.

На сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) опубликован ГОСТ Р 70346-2022 «Зеленые» стандарты. Здания многоквартирные жилые «зеленые». Методика оценки и критерии проектирования, строительства и эксплуатации» (Стандарт).

Как ранее не раз информировал портал ЕРЗ. РФ, документ позволяет ввести нормативы «зеленого» строительства (т. называемые стандарты ESG), которые учитывают параметры энергоэффективности и экологичности в качестве одних из главных критериев при возведении многоквартирных домов (МКД). При этом следование стандарту со стороны застройщиков носит добровольный характер.

Стандарт вводит количественные и качественные характеристики оценки многоквартирных жилых зданий в России по «зеленым» критериям, охватывающие весь жизненный цикл строительного объекта.

Стандарт предназначен для использования архитекторами, проектными и строительными компаниями, застройщиками (техническими заказчиками), управляющими и эксплуатирующими компаниями, производителями строительных материалов и оборудования, специалистами по оценке соответствия требованиям настоящего стандарта, гражданами при выборе объекта недвижимости, а также государственными органами, органами местного самоуправления.

Структура стандарта предполагает обязательные и добровольные «зеленые» критерии по проектированию, строительству, эксплуатации и утилизации «зеленых» МКД.

Соответствие обязательным критериям является необходимым для признания многоквартирного здания «зеленым». «Зеленые» критерии МКД сформированы в десяти категориях с учетом передовой международной практики BREEAM (фундаментальная система оценки «зеленых» зданий и территорий, разработанная в 1990 году британской организацией British Research Establishment Global), LEED (рейтинговая оценка «зеленых» зданий, разработанная в 1998 году Американским советом по «зеленым» зданиям), DGNB (система оценки «зеленых» зданий, разработанная в 2007 году Немецким советом по устойчивому строительству, впервые применившая метод определения энергоэффективности материалов на основе их жизненного цикла):

• Архитектура и планировка участка (16 критериев);

• Организация и управление строительством (8 критериев);

• Комфорт и качество внутренней среды (8 критериев);

• Энергоэффективность и атмосфера (10 критериев);

• Рациональное водопользование (6 критериев);

• Материалы и ресурсоэффективность (7 критериев);

• Отходы производства и потребления (4 критериев);

• Экологическая безопасность территории (7 критериев);

• Безопасность и эксплуатация здания (5 критериев);

• Информации устойчивого развития (10 критериев).

Стандарт включает 81 критерий, достижение 16 из которых станет обязательным для признания здания «зелёным».

После подтверждения обязательному требованию по «зеленому» критерию начисляются баллы, которые суммируются для расчета степени соответствия МКД стандарту и присвоения рейтингового значения. Добровольные критерии используются для повышения рейтингового значения, однако не могут быть основной для перехода из одного рейтингового значения в другое (из «удовлетворительно» в «хорошо» или из «хорошо» в «отлично») без достижения всех обязательных критериев, соответствующих следующему рейтинговому значению.

Для присуждения рейтингового значения «хорошо» «зеленый» МКД должен соответствовать всем обязательным «зеленым» критериям для рейтингового значения «удовлетворительно», а для присуждения рейтингового значения «отлично» — всем обязательным «зеленым» критериям, для рейтингового значения «хорошо» — соответственно.

Соответствие разработанной проектной документации МКД или построенного МКД одному из рейтинговых значений стандарта может служить критерием для маркировки такого здания или его проекта в качестве «зеленого» проекта.

В конце 2021 года в Единой информационной системе жилищного строительства (ЕИСЖС), была проведена маркировка домов, с переходными критериями ГОСТ Р. Здания, соответствующие всем шести переходным критериям, получили маркировку «зеленый дом».

В сентябре 2022 года Росстандарт опубликовал следующие «зеленые» стандарты:

• ГОСТ Р 58875-2020 «Зеленые» стандарты. Озеленяемые и эксплуатируемые крыши зданий и сооружений. Технические и экологические требования;

• ГОСТ Р 70339-2022 «Зеленые» стандарты. Финансирование строительной деятельности в целях устойчивого развития. Рамочные основы и принципы;

• ПНСТ 406-2020 «Зеленые» стандарты. Модули фотоэлектрические монокристаллические. Критерии и показатели для подтверждения соответствия «зеленой» продукции;

• ПНСТ 407-2020 «Зеленые» стандарты. Нанодисперсии стирол-акриловые. Критерии и показатели для подтверждения соответствия «зеленой» продукции;

• ПНСТ 408-2020 «Зеленые» стандарты. Материалы наномодифицированные лакокрасочные с антибактериальным эффектом. Критерии и показатели для подтверждения соответствия «зеленой» продукции;

• ПНСТ 409-2020 «Зеленые» стандарты. Приборы осветительные для объектов недвижимости. Критерии и показатели для подтверждения соответствия «зеленой» продукции;

• ПНСТ 645-2022 «Зеленые» стандарты. Аккумуляторы литий-ионные. Критерии и показатели для подтверждения соответствия «зеленой» продукции;

• ПНСТ 646-2022 «Зеленые» стандарты. «Зеленая» продукция и «зеленые» технологии. Методика оценки снижения углеродного следа;

• ПНСТ 665-2022 «Зеленые» стандарты. Материалы упаковочные из полимерных пленок с нанопокрытием. Критерии и показатели для подтверждения соответствия «зеленой» продукции;

• ПНСТ 667-2022 «Зеленые» стандарты. Щебень пеностекольный теплоизоляционный. Критерии и показатели для подтверждения соответствия «зеленой» продукции.

Другие публикации по теме:

ДОМ. РФ: сертификаты соответствия жилых зданий недавно утвержденному «зеленому» стандарту начнут выдавать в ближайшее время

Первые новостройки, возведенные в соответствии с требованиями «зеленого» стандарта, появятся уже нынешней осенью

Владимир Путин: к 2030 году на Дальнем Востоке надо ввести 2,5 млн кв. м жилья и активнее наращивать «зеленое строительство»

Виталий Мутко: Частное домостроение будет поставлено на поток, причем с учетом «зеленых» стандартов

ГК ФСК нашла новых поставщиков отделочных материалов для своих проектов бизнес-класса

Эксперты: как будет работать «зеленый стандарт» в строительстве, станет ясно не раньше, чем его утвердят, и он начнет применяться

Какие инвестпроекты получат государственную поддержку: мнения экспертов

ЕРЗ. РФ: застройщики готовы внедрять «зеленые» стандарты, если государство компенсирует им дополнительные затраты

Застройщики: Строительство жилья по «зеленым стандартам» повлечет подорожание 1 кв. м на 500—2 500 руб.

НОЗА готова оказать содействие Счетной палате в мониторинге исполнения нацпроекта «Жилье и городская среда»

НОЗА и ДОМ. РФ обсудили внедрение «зеленого» стандарта для многоквартирного жилья

ТАСС, 7 октября. Российские ученые создали антиотражающие покрытия, которые позволят увеличить поглощение солнечного света за счет уменьшения потерь на отражение. Это поможет повысить энергоэффективность солнечных батарей, пишет пресс-служба Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета (СПбГЭТУ) «ЛЭТИ».

«Как известно, любые покрытия способны отражать, поглощать и пропускать солнечный свет. Наши покрытия являются антиотражающими, то есть доля отраженного от них электромагнитного излучения на 1-2 порядка ниже, чем доля прошедшего и поглощенного. При этом содержание углерода позволяет регулировать соотношение между ними», — отметила Екатерина Муратова, доцент СПбГЭТУ «ЛЭТИ»  и один из авторов исследования.

Одним из важнейших вопросов современности является состояние окружающей среды. Снизить риск причинения ей вреда позволяет альтернативная энергетика — получение энергии из возобновляемых источников, таких как солнце, вода и ветер. Особенно перспективным является направление солнечной энергетики — за счет полного отсутствия вредных выбросов в атмосферу. Несмотря на экологичность, этот метод добычи энергии имеет свои недостатки — используемые сегодня покрытия не обеспечивают полного поглощения солнечного света.

Как отмечают в вузе, создание антиотражающих покрытий базируется на принципе электрохимического анодирования алюминиевых подложек — в электролит на основе щавелевой и винной кислот погружается алюминий и под действием электрического тока формируется углеродосодержащее пористое покрытие.

«Наша технология наиболее экономически выгодна по сравнению с технологиями создания аналогов абсорбирующих элементов, например, на основе кремниевых пластин, за счет использования относительно недорогих материалов — это алюминий, в виде фольги или покрытия, и электролитов с различной концентрацией винной и щавелевой кислот. Также процесс менее энергозатратный и не требует дорогостоящего оборудования», — добавила Муратова.

По словам ученых, разработанная технология позволит использовать покрытия не только в видимом, но и в инфракрасном диапазоне спектра. Это может лечь в основу исследований энергетики «умной одежды», электропитание которой будет осуществляться за счет тепла человеческого тела. На следующих этапах планируется модифицировать покрытия путем формирования нанокомпозитов.

Энергоэффективность и энергосбережение

На сегодняшний день к любым инженерно-строительным сооружениям предъявляются строгие требования энергоэффективности (энергосбережения). Без соответствия им нельзя говорить и о получении разрешений на ввод в эксплуатацию новых объектов. «ПК Энергия» помогает подбирать или приводить в соответствие оборудование, которое будет не только отвечать строгим техническим нормам, но и поможет вам уменьшить эксплуатационные расходы. Мы предлагаем весь спектр электроиспытаний комплексных систем и электрооборудования:

• контроль состояния элементов заземляющих устройств;
• проверка целостности системы заземления, замеры переходных сопротивлений между заземлителями и заземляющими проводниками, заземляемым оборудованием;
• замеры удельного сопротивления земли;
• замеры сопротивления заземляющих устройств и молниезащиты;
• измерение сопротивления изоляции любых типов кабелей, обмоток двигателей, вторичных цепей и т.д., напряжением до 1000 Вольт;
• измерение полного сопротивления петли «фаза-ноль» (тока однофазного которого замыкания) в установках с глухозаземлённой нейтралью;

Электроизмерения будут проведены с максимальной точностью и быстротой. Воспользуйтесь услугами наших специалистов сейчас (все измерительные процедуры занимают совсем немного времени) и Вы обеспечите себе безопасность и бесперебойную работу всего оборудования в дальнейшем. Работа с электроустановками до 1000 ВДля проверки соответствия электроустановок техническим нормам и проектной документации необходимо проводить измерения электроустановок. Одновременно будут проверены и условия эксплуатации конкретной установки / оборудования. Что дают электроизмерения, проводимые нами? Возможность своевременно выявить неисправности в электрических сетях; Избежать искрения, перегрузок, перегрева или возгорания (замер сопротивления изоляции); Предотвратить короткие замыкания или утечки тока.

В октябре нынешнего года в России утверждены Правила установления требований энергетической эффективности для зданий, строений, сооружений. Насколько эта и другие меры позволят приблизиться к реальности, в которой новые дома будут потреблять нулевое количество энергии или даже станут производить ее? Какие шаги нужно для этого предпринять?

Принципы классификации

По действующим европейским нормативам энергоэффективность определяется коэффициентом ЕР, который показывает количество электроэнергии, затраченной на весь цикл жизнедеятельности, включая расходы на освещение, отопление, кондиционирование, горячее водоснабжение, инженерные системы (водоподготовка, канализация, вентиляция) и пользование бытовой техникой. В Евросоюзе оценка энергоэффективности опирается на утвержденные Европейским комитетом по стандартизации (Comite Europeen de Normalisation, СEN) правила. В основу этих положений легла разработанная 27 странами Евросоюза «Программа 20–20–20».

В США за создание и поддержание национальных рейтинговых стандартов жилищного энергоснабжения отвечает Residential Energy Services Network (RESNET). Для оценки энергоэффективности жилых зданий используется индекс Home Energy Rating System (HERS). Значение индекса HERS, равное 100, означает уровень энергопотребления, соответствующий американскому стандарту, а нулевое значение указывает на то, что дом не использует чистую покупную энергию, то есть является зданием с нулевым энергопотреблением. Соответственно, чем ниже величина индекса, тем ниже уровень энергозатрат.

В России энергоэффективность зданий оценивается по ГОСТу Р 56295-2014. Согласно действующим нормативам выделяют пять классов энергоэффективности (A, B, C, D, E) в зависимости от эффективности расходования тепловой и электрической энергии в процессе эксплуатации.

Принципиального различия в системах классификации России, странах Евросоюза и США нет. Основная идея и схемы технических решений одинаковые, но в западных государствах система оценок более разноплановая. Даже внутри одной страны Евросоюза может существовать несколько подходов. Например, в той же Германии существует два типа энергетических сертификатов — на основе рассчитанной энергетической потребности здания (расчетный подход) и на основе фактически затраченной энергии зданием (инструментальный подход). В Румынии и Великобритании при оценке учитываются выбросы СО2, а в других европейских странах — нет. При этом британское правительство недавно заявило, что на сокращение выбросов зданиями углекислого газа планируется потратить £3,9 млрд ($5,4 млрд).

Влияние на системы классификации климата и лобби

Различия в способах оценки энергоэффективности связаны с разницей в климатических, экономических и культурных особенностях регионов. Например, страны с холодным климатом традиционно уделяют больше внимания общим вопросам энергоэффективности, в то время как в государствах с жарким климатом упор делается на сбережение энергии, расходуемой на охлаждение воздуха.

На шкалу оценки оказывает влияние и деятельность производителей стройматериалов по лоббированию своих интересов, которая приводит к искусственной корректировке классификаторов. Например, крупные производители конструкций заинтересованы в таких критериях оценки, как отношение общего потребления энергии к 1 кв. м площади, расход на одного проживающего человека, теплопотери на 1 кв. м площади. Добавление в систему оценки такого параметра, как наличие в доме систем отопления с использованием геотермальных тепловых насосов, выгодно немецким производителям Siemens, Bork и другим.

Особенности энергопотребления и энергосбережения в России

Россия существенно отстает в сфере внедрения энергосберегающих технологий от западных стран по ряду причин. Первая из них связана с тем, что Россия (ранее СССР) является продавцом топлива для производства электроэнергии, а страны Европы — покупателями, что вынуждает их уделять вопросам экономии ресурсов больше внимания.

Второй важный фактор — это несовершенство российской системы централизованного отопления: трассы с трубами для горячего водоснабжения фактически отапливают улицы.

Третьей особенностью является искусственное создание спроса на технологию и материалы. В Европе нет такого массового строительства, как в России, поэтому для поддержки производства вынуждают либо демонтировать неэкологичные дома и на их месте строить новые, либо модернизировать старые. Этим же объясняется и производство новых материалов, узлов, конструкций, к использованию которых население и промышленность подталкиваются законодательно.

По данным статистики, в странах ЕС потребление электроэнергии на 1 кв. м варьируется от 30 кВт⋅ч (в Румынии) до 170 кВт⋅ч (в Норвегии). Но нельзя с одной меркой подходить к разным странам и делать вывод, что дома в Румынии, например, в 5,5 раза энергоэффективнее, чем в Норвегии. Необходимо учитывать климатические условия и «предоставляемые услуги»: в Румынии нет централизованного отопления и кондиционирования, систем безопасности, здесь гораздо меньше электроприборов, поэтому и уровень потребления энергии в этой стране ниже.

В России затраты в среднем составляют 41 кВт⋅ч на 1 кв. Предоставленные учеными данные показывают, что при сопоставимых условиях эффективность использования энергии на цели отопления жилых зданий в России ниже на 24%, чем в США; на 29–35% — чем в Канаде, Словакии, Латвии, Финляндии, Голландии и Швеции; на 24–26% — чем в Дании и Франции; на 5–15% — чем в Великобритании, Польше и Австрии; почти совпадает с уровнем в Германии, выше на 21%, чем в Греции, и на 53%, чем в Болгарии.