Индукция энергосбережения и повышение энергетической эффективности как вектор развития мирового энергетического комплекса Текст научной статьи по специальности « Экономика, бизнес»

Технологии энергосбережения постепенно меняют мир

Мы отобрали 40 технологий, которые, по нашему мнению самые передовые.

Список постоянно растет и дополняется.

В соответствии с подп. «п» п. 27 Стратегии экологической безопасности Российской Федерации на период до 2025 года, утвержденной Указом Президента РФ от 19.04.2017 № 176, стимулирование внедрения наилучших доступных технологий (далее — НДТ) относится к основным механизмам реализации государственной политики в сфере экологической безопасности.

Как известно, законодательную базу перехода на НДТ сформировал Федеральный закон от 21.07.2014 № 219-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «Об охране окружающей среды» и отдельные законодательные акты Российской Федерации» (далее — Федеральный закон № 219-ФЗ), который затрагивает основы деятельности в области экологической безопасности с поэтапным, рассчитанным на длительный период внедрением НДТ.

Наилучшие доступные технологии (НДТ) подразумевают новый для России механизм экологического регулирования в отношении предприятий. Он введен Федеральным законом от 21 июля 2014г. № 219-ФЗ, согласно которому предприятия делятся на четыре категории в зависимости от уровня воздействия на окружающую среду. Наиболее серьезные «загрязнители», предприятия I группы (производство кокса и нефтепродуктов, добыча сырой нефти, угля и природного газа, руд цветных металлов, обогащение железных руд, металлургические и химические производства, производства пестицидов и прочих агрохимических продуктов, фармацевтических субстанций, кожи, пищевых продуктов) обязаны внедрять технологии с минимальными сбросами и выбросами – НДТ.

Для этого разрабатываются справочники по НДТ для различных отраслей. Соответствие предприятия описанным в отраслевом справочнике наилучшим доступным технологиям становится основой для выдачи ему Комплексного экологического разрешения (КЭР), без которого деятельность предприятий первой категории будет невозможна. Теперь контролироваться для отраслей, подпадающих под регулирование по НДТ, будут не сотни индикаторов, как это происходит сейчас, а 10-15 маркерных веществ, определяемых для каждого вида деятельности.

Информационно-технический справочник по НДТ содержит информацию по всему производственному циклу от выбора сырья до утилизации отходов – описание отрасли, в том числе используемые сырье и топливо; описание ее основных экологических проблем; список и описание НДТ для этого конкретного вида деятельности, в том числе перечень основного технологического оборудования; технологические показатели НДТ, где это возможно; методы снижения негативного воздействия на окружающую среду в применяемых технологических процессах; экономические показатели, характеризующие НДТ.

Российские справочники, используя опыт европейских, разрабатываются на основе российских условий (технологий, оборудования, сырья, климатических, и экономических особенностей). Содержащиеся в справочниках технологии сгруппированы по типам и пронумерованы. В ряде случаев они содержат конкретные технологические показатели, которые должны быть достигнуты.

Всего в 2015-17гг. в России должны быть разработаны более 50 справочников (к настоящему моменту разработаны 11), а также вся необходимая подзаконная база, описывающая механизм применения. С 2019 по 2022 годы произойдет переход на Комплексные экологические разрешения для 300 крупнейших предприятий-загрязнителей, все вводимые в эксплуатацию предприятия также должны будут соответствовать НДТ. Наконец, с 2023 по 2025 годы должна произойти выдача комплексных экологических разрешений всем предприятиям, попадающим в области применения НДТ.

Справочники НДТ – не нормативные документы, а именно «справочники», ссылочные документы информационного характера. Они разрабатываются на основе анализа ситуации и сложившихся практик в конкретной отрасли. Из применяемых технологических процессов, технических способов, методов предотвращения и сокращения негативного воздействия на окружающую среду выделяются наиболее удачные. Значительную долю в НДТ занимают управленческие методы, тот же энергоменеджмент.

Справочники – результат консенсуса всех вовлеченных сторон – предприятий, государства, представляемого уполномоченными органами, и общества. Задача – не установление верхней планки, а постепенное вытеснение наиболее «грязных» и устаревших производств. Метод НДТ – это компромисс между интересами охраны окружающей среды и развития экономики.

Взаимосвязь показателей экологии и энергоэффективности понятна – достижение высокой экологической результативности напрямую связано с внедрением энергоэффективных технологий. На предприятиях произойдет симбиоз экологических программ и программ повышения энергоэффективности.

Механизм регулирования через НДТ очень напоминает известные из мирового опыта и пока слабо пока прижившиеся в России, но призываемые энергетиками долгосрочные соглашения между государством и промышленностью по росту энергоэффективности и снижению выбросов парниковых газов.

Обработка данных 4200 российских предприятий (методика эколого-энергетического рейтингового агентства «Интерфакс-ЭРА») позволила определить три основных группы по технологической и энергетической эффективности: Порядка 20% составляет группа лидеров, 36% — среднее ядро и 44% — предприятия с наиболее низкими показателями. Ключевая задача государства – подтягивать отстающих в «ядро середнячков» и оттуда далее наращивать группу лидеров.

Энергия приливов и отливов – подводные электростанции

Амплитуда океанских приливов и отливов достигает десятков метров.

Огромные массы воды, с большой скоростью двигаются в одну сторону во время прилива и в обратную при отливе.

Для преобразования этой энергии в электричество используют приливные электростанции.

Использование новой технологии энергосбережения – энергии приливов и отливов, встречается все чаще.

Они могут быть стационарными – на дно устанавливают стойку с большими лопастными генераторами.

Могут быть и передвижными – плавучая платформа в выбранном месте опускает на дно массивную раму с генераторами.

Поток воды вращает лопасти генераторов, а электроэнергия передаётся на берег по кабелю.

Плюсы такой технологии

Энергия приливов и отливов

Минусы технологии

Компания Seeo2energy занимается преобразованием отработанного углекислого газа обратно в топливо или в полезные химические элементы.

Упрощенно, суть технологии можно описать следующей формулой:

Углекислый газ + Инновационный катализатор Seeo2 + Энергия = Топливо + Кислород

Энергия для обратного преобразования углекислого газа в топливо поступает от возобновляемый источников энергии.

Схема работы технологии:

Эта инновационная технология энергосбережения

Технологии энергосбережения №12 – ecovolta

Ecovolta – это высокоэффективная батарея трансформер, которую можно использовать в самым разнообразным образом:

Термогенераторы вихревого типа

Как это работает

Жидкость при помощи крыльчатки раскручивается в корпусе – улитке.

Поток жидкости превращается в вихрь.

Проявляется эффект кавитации (множественное образование в вихревом потоке пузырьков газа).

Пузырьки схлопываются, высвобождаемая энергия нагревает воду.

Полностью этот эффект не исследован, но успешно применяется на практике.

Крыльчатка приводится в действие при помощи электродвигателя.

В другом варианте исполнения не используют крыльчатку, применяют электрический насос.

Насос под давлением подает воду в кавитационную трубу, а дальше все так же: вихрь, пузырьки, тепло.

Можно отапливать здания, организовывать систему горячего водоснабжения.

Плюсы технологии энергосбережения

Новейшие технологии – термогенераторы

Рекомендации

Термогенераторы вихревого типа подойдут для отопления отдельных зданий, не подключенных к системе централизованного отопления.

На данный момнет, термогенераторы – новая технология энергосбережения, еще не получившая широкого применения для отопления.

Термогенераторы изготавливают разной мощности (от одного-двух до десятков киловатт).

Подбирая модель по объему помещений, необходимо учитывать возможности электросети по нагрузке.

Структура законодательства в области НДТ

В настоящее время законодательство в области НДТ имеет сложную структуру. Рамочные требования, непосредственно касающиеся НДТ, отражены во многих федеральных законах.

Основополагающим для перехода на НДТ является Федеральный закон от 10.01.2002 № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» (далее — Федеральный закон № 7-ФЗ), который:

• определяет понятие НДТ;

• устанавливает нормы в отношении областей, в которых применение НДТ является обязательным;

• предусматривает разработку информационно-технических справочников (далее — ИТС) для конкретных областей применения НДТ;

• предписывает обязательность применения технологических показателей НДТ;

• формулирует меры государственной поддержки внедрения НДТ.

Указанные нормы взаимосвязаны с распределением объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду (далее — НВОС), на категории и применимы в обязательном порядке к объектам I категории, критерии выделения которых установлены именно по принадлежности к областям применения НДТ. Поэтому при внедрении НДТ необходимо принимать во внимание правовые нормы, установленные как непосредственно в отношении объектов, относящихся к областям применения НДТ, так и к объектам I категории, которые практически равнозначны.

Изменения законодательства в отношении НДТ ориентированы на нормы европейского права, в частности, Директивы Европейского Парламента и Совета Европейского Союза 2008/1/EC от 15.01.2008 «О комплексном предупреждении и контроле загрязнений» и 2010/75/ЕС от 24.11.2010 «О промышленных эмиссиях (комплексное предупреждение и контроль)». В пункте 7 ст. 28.1 Федерального закона № 7-ФЗ прямо указано, что при разработке ИТС могут использоваться международные ИТС по НДТ.

В статье 28.1 Федерального закона № 7-ФЗ в общем виде отражена совокупность критериев для определения НДТ:

• наименьший уровень НВОС в расчете на единицу времени или объем производимой продукции (товара), выполняемой работы, оказываемой услуги либо другие предусмотренные международными договорами Российской Федерации показатели;

• экономическая эффективность внедрения и эксплуатации НДТ;

• применение ресурсо- и энергосберегающих методов;

• период ее внедрения;

• промышленное внедрение этой технологии на двух и более объектах, оказывающих НВОС.

В качестве НДТ могут быть приняты только технологии, применяемые не менее чем на двух объектах. Технологии, применяемые на одном объекте, не подлежат признанию в качестве НДТ, и следовательно, на объектах, где применение НДТ является обязательным, применение таких технологий противоречит законодательству.

Соответствие технологий критериям НДТ определяется в ИТС по НДТ, которые содержат в числе прочего следующие сведения:

• указание о конкретном виде хозяйственной и (или) иной деятельности (отрасли, производства), осуществляемой в Российской Федерации, включая используемые сырье, топливо;

• технологические показатели НДТ;

• методы, применяемые при осуществлении технологических процессов для снижения их НВОС и не требующие технического переоснащения, реконструкции объекта, оказывающего НВОС.

Несмотря на то что состав сведений в ИТС и указания по их учету отражены в Федеральном законе № 7-ФЗ, статус и условия применения ИТС регулируются законодательством о стандартизации.

В силу ст. 2 Федерального закона от 29.06.2015 № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации» (далее — Федеральный закон № 162-ФЗ) ИТС — документ национальной системы стандартизации, утвержденный федеральным органом в сфере стандартизации, содержащий систематизированные данные в определенной области и включающий в себя описание технологий, процессов, методов, способов, оборудования и иные данные.

Соответственно, ИТС (как документы стандартизации) предназначены для добровольного применения (т.е. невыполнение содержащихся в них положений само по себе не влечет правовых последствий) за исключением случаев, если на официально опубликованные ИТС есть ссылки (наименование и обозначение ИТС с указанием даты утверждения) в нормативных правовых актах.

Основным инструментом государственного регулирования в области НДТ является установление нормативными документами в области охраны окружающей среды (ст. 29 Федерального закона № 7-ФЗ) обязательных к применению технологических показателей НДТ, определяющих концентрации загрязняющих веществ, объем и (или) массу выбросов (сбросов) загрязняющих веществ, образования отходов, потребления воды и использования энергетических ресурсов в расчете на единицу времени или единицу производимой продукции (выполняемой работы, оказываемой услуги), т.е. направленных в том числе на ресурсо- и энергосбережение.

Согласно ст. 23 Федерального закона № 7-ФЗ (в редакции, действующей с 01.01.2019) технологические показатели НДТ устанавливаются не позднее 6 месяцев после опубликования ИТС и являются основой для разработки юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями, осуществляющими деятельность на объектах I категории, собственных технологических нормативов, которые не должны превышать установленные технологические показатели НДТ.

Обязательные к выполнению требования по внедрению НДТ и соблюдению технологических показателей НДТ установлены применительно ко всем стадиям жизненного цикла объектов:

Извлечение
из Федерального закона № 7-ФЗ
(в редакции, действующей с 01.01.2019)

Статья 38. Требования в области охраны окружающей среды при вводе в эксплуатацию зданий, строений, сооружений и иных объектов

Статья 39. Требования в области охраны окружающей среды при эксплуатации и выводе из эксплуатации зданий, строений, сооружений и иных объектов

Нормы о внедрении НДТ установлены в ст. 11 Федерального закона от 24.06.1998 № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления» (далее — Федеральный закон № 89-ФЗ), согласно п. 2 которой юридические лица и индивидуальные предприниматели при эксплуатации зданий, сооружений и иных объектов, связанной с обращением с отходами, обязаны помимо прочего внедрять НДТ. В силу п. 1 ст. 30 Федерального закона от 04.05.1999 № 96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха» (далее — Федеральный закон № 96-ФЗ) внедрять НДТ обязаны также юридические лица и индивидуальные предприниматели, имеющие стационарные источники.

Согласно п. 4 ст. 69 Федерального закона № 7-ФЗ государственный реестр объектов, оказывающих НВОС, включает в том числе информацию о применяемых на объектах I категории технологиях и об их соответствии НДТ.

Как известно, в силу ст. 31.1 (вступит в силу 01.01.2019) Федерального закона № 7-ФЗ лица, осуществляющие деятельность на объектах I категории, будут обязаны в установленные сроки получить комплексное экологическое разрешение (далее — КЭР). Кроме того, такие разрешения вправе получить лица, осуществляющие деятельность на объектах II категории, при наличии соответствующих отраслевых ИТС.

Заявка на получение КЭР должна содержать в том числе обоснование нормативов образования отходов и лимитов на их размещение (далее — НООЛР), а само разрешение — НООЛР. В соответствии со ст. 18 Федерального закона № 89-ФЗ (в редакции, действующей с 01.01.2019) НООЛР разрабатываются юридическими лицами или индивидуальными предпринимателями, осуществляющими хозяйственную и (или) иную деятельность на объектах I и II категорий. При этом на объектах I категории НООЛР устанавливаются на основании КЭР. Получение санитарно-эпидемиологического заключения о соответствии КЭР санитарным правилам и гигиеническим нормативам не предусмотрено.

Согласно п. 3 ст. 17 Федерального закона № 7-ФЗ государственная поддержка деятельности по внедрению НДТ может осуществляться посредством:

• предоставления налоговых льгот в соответствии с законодательством о налогах и сборах;

• предоставления льгот в отношении платы за НВОС в соответствии с природоохранным законодательством;

• выделения средств федерального бюджета и бюджетов субъектов Российской Федерации в соответствии с бюджетным законодательством.

В связи с этим п. 5 ч. 1 ст. 259.3 Налогового кодекса Российской Федерации (в редакции, действующей с 01.01.2019; далее — НК РФ) установлено, что в отношении основных средств, относящихся к основному технологическому оборудованию, эксплуатируемому в случае применения НДТ, может применяться ускоренная амортизация со специальным повышающим коэффициентом. К налоговым льготам относится также возможность предоставления инвестиционного налогового кредита при внедрении НДТ. Кроме того, в силу ст. 16.3 Федерального закона № 7-ФЗ с 01.01.2020 при выбросах (сбросах) загрязняющих веществ в пределах технологических нормативов после внедрения НДТ плата за НВОС фактически будет отменена.

В Российской Федерации внедрение НДТ, изначально закрепленное в природоохранном законодательстве, рассматривается как важный инструмент промышленной политики. Согласно ст. 10 Федерального закона от 31.12.2014 № 488-ФЗ «О промышленной политике в Российской Федерации» (далее — Федеральный закон № 488-ФЗ) возможно предоставление субсидий на финансирование создания или модернизации промышленной инфраструктуры, в т.ч. с использованием НДТ, а в силу ст. 12 Федерального закона № 488-ФЗ — предоставление финансовой поддержки организациям, осуществляющим инновационную деятельность при оказании инжиниринговых услуг, при реализации проектов по повышению уровня экологической безопасности промышленных производств, в т.ч. посредством использования НДТ.

С переходом на НДТ тесно связан Федеральный закон от 23.11.2009 № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», регулирующий отношения в части эффективного использования энергоресурсов. При этом для объектов и технологий с высокой энергетической эффективностью установлены налоговые льготы, включая инвестиционный налоговый кредит (ст. 67 НК РФ) и применение специальных повышающих коэффициентов к норме амортизации в отношении соответствующих основных средств (ст. 259.3 НК РФ), аналогичных установленным при внедрении НДТ. Однако эта взаимосвязь между внедрением НДТ и обеспечением высокой энергетической эффективности технологий в правовых нормах не отражена, и какие-либо ссылочные положения, касающиеся внедрения НДТ и повышения энергоэффективности, отсутствуют.

Материал публикуется частично. Полностью его можно прочитать в журнале «Справочник эколога» № 4, 2018.

№23 Solaxess повышает эффективность солнечных батарей

Компания Solaxess производит покрытие для солнечных батарей, которое отражает видимый свет и передает сфокусированный инфракрасный свет на батарею.

Сфокусированное инфракрасное излучение дает возможность значительно повысить производительность солнечной батареи.

Технология №5 Clir

Компания Clir разработала программное обеспечение, которое повышает выработку электроэнергии на ветряных мельницах на 5%.

В какой-то степени все достаточно предсказуемо:

Данный софт уже установлен на, порядка, 100 ветряных парках, а значит, это работает.

№13 Датчик для интернета вещей на солнечной энергии

Компания Epishine производит датчики, которые могут заряжаться от солнечного света или даже от света, попадающего на них от системы освещения.

Это очень круто.

Все больше датчиков используется для контроля разного рода умных систем и приборов.

Стандартные датчики необходимо каким-то образом заряжать или подводить к ним систему питания, а это очень не удобно.

Например, датчики, которые разбросаны по большому помещению для контроля параметров микроклимата.

К каждому такому датчику необходимо или подводить провод питания или вставлять в датчик батарейку.

Epishine решает эту проблему.

Их датчики полностью автономны и могут заряжаться как от комнатного света, так и от солнца.

№19 Программное обеспечение для контроля освещения в теплицах

Программное обеспечение, разработанное компанией Laava tech, способно снизить затраты на освещение в крытых теплицах и на вертикальных фермах на 90%.

Вертикальные фермы и теплицы в закрытых помещениях используют светодиодное освещение заместь солнечного света.

Солнечный свет внутрь таких ферм вообще никогда не попадает.

Светодиоды заменяют солнце и горят практически 20 часов в сутки.

Программное обеспечение Laava изменяет интенсивность и спектр, выключает и включает освещение и тем самым значительно снижает затраты на освещение в таких теплицах.

№27 Мини гидроэлектростанция для тихой воды

Компания Waterotor производит мини турбины, которые генерируют электроэнергию в водоемах с медленным течением.

Устройства Waterotor – это по сути мини гидроэлектростанция, которую можно установить в любую неглубокую реку с медленным теченим.

Гелиоактивные здания

Стены и крыша гелиоактивного здания покрыты панелями, которые поглощают энергию солнечного излучения и нагревают теплоноситель.

Экраны, которыми покрыто здание пропускают солнечные лучи.

За экранами циркулирует теплоноститель.

Теплоносителем может быть воздух, вода, газ.

За каналами с теплоносителем установлена светопоглащающая поверхность.

Поверхность нагревается и тоже излучает тепло.

Гелиоактивные системы –это одна из новейших технологий энергосбережения.

Здание проектируют с учетом гелиоактивных систем.

Гелиоактивные панели используются для отопления помещений, нагрева воды.

Для того, чтобы в темное время суток было достаточно тепла – используют аккумуляторы тепла.

Минусы этой технологии энергосбережения

Применение гелиоактивных технологий оправдано в солнечных регионах страны.

В других регионах можно использовать гелиактивные панели в летний период времени.

№8 Новая технология жидкого охлаждения

Большие дата центры страдают от переизбытка тепла.

Большие сервера необходимо активно охлаждать, иначе они теряют свою производительность, а, в случае превышения температуры выше заданых максимумов, вообще могут выйти из строя.

Жидкое охлаждение уже широко применяется в больших дата центрах, но, ребята из DCX придумали и запустили технологию с помощью которой можно охлаждать как индивидуальный процессор так и целые серверные установки.

Гибкое решение для всех видов серверов и систем.

Наноантенны в солнечных стёклах

На поверхность стекла наносят тонкое покрытия из оксида никель-алюминия.

Покрытие эффективно поглощает солнечные лучи и нагревает стекло.

Температура стекла увеличивается на несколько градусов, даже в морозную погоду.

Стекло становится источником тепла для помещения.

Если использовать технологию энергосбережения на всей поверхности остекления (есть небоскребы, которые покрыты стеклом полностью), то наноантенны могут стать основным источником тепла для помещений.

Наноантенны также используют для охлаждения.

Изменяя химический состав и форму нанотрубок подбирают покрытие под конкретный спектр излучения.

Техника, оборудование при работе выделяют тепло.

Излучаемое тепло поглощают наноантенны.

Наносить покрытие можно на разные поверхности, а не только на стекла.

Останется только отвести тепло от этой поверхности за пределы помещения.

Ещё эту технологию энергосбережения применяют для теплоизоляции объектов.

Плюсы ноноантен

В России наноантены экономически выгодно устанавливать на здания в солнечных регионах, например, в Краснодарском крае.

Новейшие технологии энергосбережения – наноатены

В Питере и Москве солнечных дней мало, поэтому срок окупаемости наноантен будет очень длинным.

Наноантены подходят для бизнес-центров с классом энергоэффективности А+.

А+ присваивается зданиям, которые потребляют на 60% меньше энергии на отопление, чем среднее (обычное) здание в России.

Здесь можно узнать про классы энергеэффективности зданий, а здесь про классы энергоэффективности кондиционеров и ламп.

№22 металлическая крыша – солнечная батарея

Внешне – обычная металлическая крыша.

В реальности – металлическая крыша – солнечная батарея.

Металлические листы, которые можно использовать для кровли или внешней отделки, покрыты тонким фотоэлектрическим слоем.

Фотоэлектрическсий слой служит как солнечная батарея.

Например, у листа размером 540 x 1640 миллиметров производительность 110 Вт.

Более детально про эту технологию энергосбережения можно узнать на сайте компании – Roofit.

№2 Акустический мониторинг технического состояния электродвигателей

У всех электродвигателей возникают проблемы.

Со временем электродвигатели изнашиваются, греются, возникают дефекты, поломки, а это ведет к перерасходу электроэнергии и поломкам оборудования.

Не всегда удается вовремя провести техническое обслуживание или замену проблемного электродвигателя.

Для решения данной проблемы существуют разработки технологию акустического мониторинга электродвигателей.

На двигатель устанавливается сенсор который “слушает” двигатель.

Информация со всех сенсоров анализируется с помощью искусственного интеллекта, который предсказывается какой двигатель скоро вылетит, а какой нуждается в техническом обслуживании.

Данная инновационная технология

Энергия ветра – роторные ветрогенераторы с вертикальной осью вращения

Использовать обычные ветрогенераторы на большей территории нашей страны не выгодно.

Лопастные ветрогенераторы с горизонтальной осью можно использовать на морском побережье.

Новая технология энергосбережения – это роторные генераторы, карусельного типа.

Роторный ветрогенератор с вертикальной осью вращения

Главная особенность этих устройств – они начинают работать при скорости ветра 3 м/с.

Изогнутые лопасти установлены на горизонтальный барабан.

Роторным ветрогенераторам не страшны турбулентные процессы в воздухе у поверхности земли.

Воздушный поток у поверхности земли не постоянен из-за препятствий, поэтому мощные лопастные ветрогенераторы поднимают на высоту 100 метров.

Плюсы роторных ветрогенераторов

Использовать ветрогенераторы роторного типа можно на любом здании, для уменьшения нагрузки на электросеть.

Такие генераторы могут служить источником электроснабжения для небольших технологических объектов, где нет стационарной электросети (вышки сотовой связи, метеорологические станции, удаленные базы отдыха).

Кинетическая быстро-зарядная батарея

Эта батарея имеет две главные особенности:

Если кто-то забыл, то кинетическая энергия это энергия движения.

Как говорят сами разработчики, быстрая зарядка нужна, в первую очередь, для электро-автомобилей.

Подъехал на станцию зарядки, поставил авто на зарядку, выпил кофе и все – автомобиль заряжен.

Несколько таких батарей могут перекрыть пиковый спрос.

Подъехало, например, 20 авто на зарядку и обычная сеть ляжет.

А если использовать быстро-зарядную батарею, то, просадок сети и длинных ожиданий можно избежать.

Следующий важный момент – батарея не использует химию.

Электроэнергия хранится за счет вращения лопости внутри батареи, а это означает, что

№10 Eco Wave Power Реально использует волны для производства электроэнергии

Все слышали об огромном количестве энергии, которой обладают морские волны.

Энергии в волнах на самом деле очень много, но, вся эта энергия очень низкопотенциальная, поэтому, все говорят, но мало кто с этой энергией что-либо делает.

И вот, компания Eco Wave Power разработала и запустила в использование электростанции, которые работают на энергии волн.

На картинке показано, как эта технология работает.

Волны накачивают жидкость в баллон.

Жидкость, находясь под давлением, используется для вращения ротора небольшой электростанции.

Надеемся, эта возобновляемая технология энергосбережения найдет широкое применение в регионах граничащих с океаном.

№17 Технология энергосбережения для домов – конопля

Компания Хемпер из Украины производит утеплитель из смеси технической конопли и извести.

Утеплитель на 100% сделан из природных, экологически чистых материалов и имеет очень низкий коэффициент теплопроводности λ = 0.06 Вт/(м*К).

Холодильник на солнечной батарее

Компания Coolar разработала холодильник, который конвертирует тепловую энергию солнца в холод.

В общем, технология это не новая, но, никто до этого не использовал данную очевидную технологию под этим углом.

Холодильники, которые работают на солнечной энергии, предназначены для хранения лекарств в жарких регионах без надежного электроснабжения.

На ум приходит Африка, где эти холодильники уже используются.

№25 Универсальная солнечная батарея

Компания Sanovate разработала солнечную батарею, которая производит электроэнергию и тепло.

За счет производства не только электроэнергии, но и тепла, энергетическая производительность солнечной батареи увеличивается в 3 раза.

Светодиодные технологии энергосбережения

Наружное и внутреннее освещение с помощью светодиодов постепенно входит в норму.

Несколько лет назад учёным удалось повысить яркость светодиодов.

Светодиодные технологии энергосбережения

По энергоэффективности в освещении светодиодам нет равных.

При том же уровне освещения, потребление электроэнергии снижается в несколько раз.

По сравнению с лампами накаливания в 8 раз, а по сравнению с энергосберегающими газоразрядными лампами в 3 раза.

Как работает эта технология

На небольшую электронную плату крепят светодиоды.

Светодиоды – это полупроводники, которые светятся при пропускании через них электрического тока.

В зависимости от состава полупроводника изменяется спектр излучаемого света.

Светодиоды используют в бытовой технике, переносных осветительных приборах.

Благодаря низкому энергопотреблению значительно увеличен срок автономности перносных устройств (гаджетов, фонарей и т.д.)

Плюсы светодиодов

Можно использовать светодиодные лампы для внутреннего и наружного освещения, световой индикации приборов.

Здесь вы можете узнать про сокращение затрат на освещение и обследование системы освещения.

№28 Полный контроль электроэнергии

Компания Minionlabs производит устройства для контроля потребления электроэнергии в зданиях.

Устройства устанавливаются в щитовую и позволяют полностью контролировать каким образом используется электроэнергия.

Помимо контроля, искусственный интеллект анализирует полученные данные и дает свои рекомендации, каким образом можно сократить энергопотребление.

Органическая батарея №6

Немецкая компания CMBlu разработала и запустила в производство органическую батарею.

Основа батареи – углерод.

Основные преимущества органической углеродной батареи:

Производство органических батарей уже на полную мощность запущено в Германии.

На предприятии трудится порядка 100 сотрудников.

№14 Сетка для очистки соленой или грязной воды

Компания Irrigationnets создала сетку (прототип показан на рисунке сверху), которая может удалять соль и грязь из воды.

Принцип работы системы достаточно простой:

Мокрую пыль можно использовать для орошения полей или улавливать и использовать воду для бытовых нужд.

Вся система может работ как от солнечной батареи, так и от электросети.

Данное простое, но очень практичное решение можно использовать как в Африке, так и в других регионах, где, кроме соленой воды и ветра ничего нет.

Технология энергосбережения №26 Устройства для контроля напряжения

Копания Vollspark производит электронные устройства, которые можно устанавливать на старые существующие трансформаторы для контроля напряжения.

Устройство позволят не только контролировать напряжение, но и превращает трансформатор в умный объект для управления всеми параметрами на отдельном участке электрической сети.

Технология энергосбережения №21 Pyro-E – самозарядные мини батареи

Компания Pyro-E производит зарядки для сенсоров, которые могут подзаряжаться от вибрации зданий, транспорта, трубопроводов и любых других объектов.

Любой низкочастотной вибрации достаточно для зарядки этих мини батарей.

Мини батарея заряжается и передает энергию сенсору.

Сенсор, в свою очередь, может работать полностью автономно и не требует дополнительных источников питания.

Эта технология дает возможность устанавливать автономные сенсоры в любых труднодоступных местах – на транспорте, подземных трубопроводах, под водой, в зданиях.

#16 Солнечная установка для производства тепла

Вроде бы ничего нового, солнечных установок, которые греют воду полно.

Но, у панели, которую производит компания Heliac, есть своя особенность – свет проходит через панель, фокусируется в нескольких точках и быстро нагревает воду до необходимой температуры.

По сути, вся панель это огромное увеличительное стекло.

Несколько тепловых станций с таким панели уже установлены в Дании.

Технология №24 Охлаждающая краска

Компания Solcold разработала краску-покрытие, которая может охлаждать поверхность под воздействием солнечного света.

Данная энергосберегающая технология очень актуальна для жарких, солнечных регионов.

Попадая на поверхность солнечная энергия нагревает объекты и здания.

Для охлаждения необходимо использовать систему кондиционирования.

Краска, разработаная Solcold, отражает часть солнечной энергии, а часть использует для охлаждения объекта.

Охлаждающая краска поможет значительно снизить затраты электроэнергии на кондиционирование, а в будущем, возможно, вообще отказаться от систем охлаждения в зданиях.

Теплообменники в системе вентиляции (рекуперация тепла и холода)

Система вентиляции при удалении воздуха из здания зимой, забирает также и тепло.

Снижать скорость воздухообмена нельзя, ухудшаются параметры микроклимата.

Для снижения энергозатрат применяют теплообменники.

Теплообменники устанавливают в системе вентиляции.

Тепловая энергия от воздуха из вытяжного канала передаётся воздуху в канале притока.

Летом теплообменник работает в обратную сторону: охлажденный кондиционерами воздух из помещений охлаждает входящий поток.

Теплообменники в системах вентиляции бывают следующих видов:

Плюсы этой технологии энергосбережения

Теплообменники занимают много места, размер короба в два-три раза превышает размеры вентиляционных каналов.

Необходимо проектировать систему вентиляции с учетом блоков теплообмена сразу, дооборудовать потом сложно.

Системы теплообмена устанавливают не только в жилых, служебных и административных помещениях.

Различное оборудование при работе выделяет тепло, которое можно использовать для обогрева других помещений.

Компьютеры и сетевое оборудование в серверных помещениях требуется охлаждать постоянно, в любое время года.

Выделяемое электросхемами тепло с помощью теплообмена в вентиляции можно использовать для отопления.

Такая же история и с промышленным оборудованием и с животноводческими фермами – тепло выделяемое животными тоже можно использовать для экономии на отоплении.

№11 AEM Electrolyser – Установка по производству водорода

Установка по производству водорода, которая запущена в коммерческое производство.

Установка по производству водорода, которая может работать на солнечных солнечных батареях или от других источников энергии.

В стандартной комплектации установка может производить 500 литров водорода в час.

Основные методы использования установки:

№20 Индукционные нагревательные элементы

Российская компания ООО “В-Плазма” занимается разработкой индукционных нагревательных элементов.

Нагревательные элементы используют сверхвысокие индукционные токи, что обеспечивает высокую эффективность потребления энергии – в 2 и более раз меньшую по сравнению с аналогами.

Вот как разработчики описывают свою технологию:

Новизна разработки заключается в создании новых видов индукционных нагревательных приборов на основе трансформаторов с короткозамкнутой вторичной трубчатой обмоткой.

Внутренняя полость индукционного нагревательного элемента служит резонатором магнитного поля.

Чем больше величина  вторичного тока, тем больше влияние магнитного поля на тепловые и химические процессы процессы, протекающие во внутренней полости нагревателя с высоким кпд.

Разработка имеет следующие преимущества:

Технология применяется для парагонераторов, плазменных горелок и диспегаторов.

Дифференциация отраслей по технологической и энергетической эффективности

Справочник по НДТ обеспечения энергоэффективности позволит решить ряд задач:

Поскольку процесс только разворачивается, сохраняются нерешенные вопросы, например, достоверность собираемых данных на этапе разработки справочников; сочетание нормативов для предприятий и региональных нормативов; противоречие с действующими санитарно-гигиеническими нормативами; готовность разделов ГИС «Промышленность», куда с 2019 г. будут выгружаться данные о выбросах и сбросах с автоматических приборов предприятий. Нет пока формы и процедуры выдачи КЭР.

Согласно оценкам экспертов, переход на регулирование в соответствии с НДТ может составить 7-14 лет, при этом можно рассчитывать на снижение негативного воздействия на окружающую среду на 75-80%.

Сегодня говорится о разработке новой Государственной программы повышения энергоэффективности, целесообразно будет учесть в ней те уроки и предложения, которые могут дать Бюро НДТ и технические рабочие группы, работающие над справочниками.

И хотя вопросов пока не меньше, чем ответов, на этот появляющийся механизм и характеристики зарождающегося регулирования еще можно влиять.

Парус для современных грузовых кораблей

Компания bound4blue заново изобрела парус.

Основная составляющая затрат возникающая при перевозке грузов морем это стоимость топлива.

Инновационный компактный парус, может, по заверениям разработчиков технологии, снизить расход топлива на корабле на 40%.

Оборотное водоснабжение

Для снижения объёма потребления воды на предприятиях, жилых и офисных зданиях, можно использовать оборотные системы водоснабжения.

На промышленных предприятиях, где вода необходима для технологических процессов, используют системы очистки, охлаждения.

Вода фильтруется, очищается и попадает обратно в систему технического водоснабжения.

При охлаждении воды тоже можно использовать теплообменники, а не просто отводить тепло в атмосферу.

Сохраненное тепло можно использовать для отопления предприятия или соседних зданий.

Очистить сточные воды до состояния питьевой воды сложно и дорого.

В системах оборотной воды зданий предусматривают разделение трубопроводов.

Отдельно питьевой трубопровод и технический.

Технический трубопровод может использоваться для уборки помещений, слива сантехники, полива газонов, уборки территории.

Использование систем оборотной воды приводит к значительной экономии.

Для хранения запаса очищенной оборотной воды используют накопительные резервуары.

Технологии энергосбережения – оборотные системы воды

Оборотные системы – это новая технология энергосбережения, но это затратная технология.

Использование систем оборотной воды целесообразно там, где нет источника централизованного водоснабжения, либо возможность потребления ограничена (дефицит воды).

В районах с низким качеством воды (высокое содержание примесей), такая вода требует подготовки и очистки до подачи потребителю – это более дорогая вода.

Узнать еще про экономию воды и обследование водоснабжения.

Электрические теплоаккумуляторы

Электрический теплоаккумулятор – это электрический конвектор, в котором установлены блоки накопления тепла.

Блоки делают из чугуна, камня (магнезит) и даже соли.

Блоки покрыты теплоизоляцией.

Электрический теплоаккумулятор потребляет максимальное количество электроэнергии в ночное время.

Он отапливает помещение и нагревает тепловые аккумуляторы, этим процессом руководит электронный блок.

В дневное время, когда стоимость электроэнергии выше, а также выше общая нагрузка на электросеть, теплоаккумулятор не потребляет электричество, он отдает накопленное блоками тепло.

После того, как блоки охладятся, прибор работает, как обычный конвектор.

Заряжать блоки он будет ночью.

Плюсы новой технологии энергосбережения

Электрические теплоаккумуляторы используют при 2-х тарифной системе оплаты за электричество.

При частых перебоях в электроснабжении такие приборы увеличивают автономность.

№15 Glowee – Живые организмы в качестве освещения

Наверное одна из самых интересных технологий энергосбережения – живые организмы в качестве систем подсветки.

Компания glowee запустила такую живую подсветку в производство.

На их проект и первые результаты работы можно посмотреть на видео вверху.

Суть технологии в том, что они разводят светящиеся микроорганизмы, которые постоянно растут и светятся.

В общем, очень круто.

№18 Блоки для хранения термической энергии

Тепло, которое сбрасывается в атмосферу в ходе производственных процессов, улавливается термическим блоком и может быть использовано повторно на самом производстве или использоваться для производства электроэнергии.

Основные преимущества термического блока заключается в том, что

Как правило, тепло, которое сбрасывают предприятия, некуда девать в данный момент времени, но через, например, 10 часов это тепло может понадобиться для подогрева или для других производственных процессов.

Крафтблок помогает решить эту проблему.

Солнечные коллекторы

Для решения локальных задач отопления и нагрева воды – устанавливают отдельные солнечные коллекторы.

Солнечные коллекторы – отдельные панели, которые поглащают солнечное тепло и нагревают жидкий теплоноситель.

Коллекторы можно устанавливать на солнечную сторону или крышу здания.

В отличии от гелиоактивного здания, полностью обеспечить здание теплом несколько солнечных коллекторов не смогут, но снизят затраты на отопление и горячее водоснабжение.

Солнечные коллекторы – это новая технология энергосбережения, но уже есть в продаже готовые комплекты для нагрева воды и отопления помещений.

В состав таких комплектов входят панели солнечного коллектора, накопители тепла, трубопроводы.

Система 2-х контурная.

Вода циркулирует по каналам коллектора без дополнительных насосов, за счет нагревания.

Горячая вода аккумулируется в накопителе (большом баке с термоизоляцией) и расходуется потребителями уже из него.

Переводим дух и смотрим на другие интересные технологии энергосбережения

Наноантенны в солнечных стёклах

Подводя итог – Инновации в энергосбережении

Инновации в энергосбережении позволяют существенно сократить расход исчерпаемых природных ресурсов.

Помимо увеличения энергопотребления во всем мире не менее остро стоит целый ряд глобальных экологических проблем.

Их решение напрямую зависит от своевременного применения целого комплекса мероприятий, позволяющего снизить потребление основных энергоресурсов.

Таким образом, используя инновационных технологии в энергетике можно убить сразу двух зайцев:

Обеспечить рациональное потребление полезных ископаемых и сохранить природу в ее первозданной красе.

Безусловный лидер альтернативной энергетики дня сегодняшнего – это биотопливо.

Побочный продукт пищевой и перерабатывающей отрасли этанол успешно применяется в качестве основного вида топлива для промышленных потребностей и заправки автотранспорта.

Благодаря переориентации многих сельскохозяйственных регионов на выращивание рапса, в РФ в ближайшей перспективе биоэтанол на энергетическом рынке сможет потеснить солярку и бензин.

Неплохие результаты в южных регионах демонстрируют ветряные парки.

Однако в условиях климатических поясов России такие инновации в энергосбережении пока что не могут рассматриваться в качестве реальной альтернативы традиционной энергетике.

Одним из наиболее экологически безопасных инновационных методов альтернативной энергетики является использование энергии солнца.

Применение солнечных батарей особенно эффективно в условиях частного жилого сектора.

Рациональная эксплуатация солнечных модулей позволит сэкономить до 50% потребляемой энергии в весенне-летний период.

В российской электроэнергетической отрасли чрезвычайно высокие результаты в энергосбережении может принести комплекс инновационных мероприятий, направленный на модернизацию ее основных мощностей.

Из-за того, что более 40% эксплуатируемых объектов отрасли безвозвратно устарели, до 25% первичных энергоресурсов теряются во время их передачи.

Разрешить данную проблему можно с помощью ввода в эксплуатацию новых энерговырабатывающих объектов.

Стоит отметить, что РФ в ближайшей перспективе доля нефти, угля и природного газа в структуре энергопотребления будет неумолимо сокращаться.

Применяя инновации в энергосбережении, в обозримом будущем вполне возможным представляется полный переход на альтернативные источники энергии.

Ведь их потенциал практически безграничен.

Вам может понравиться:

Если вы знаете другие технологии энергосбережения, которые необходимо добавить – пишите в комментариях.

Все стоящие технологии мы обязательно добавим в список!

Управление низковольтными электрическими Сетями

Компании DEPsys и Envelio разработали программный продукт, который позволят эффективно управлять низковольтной электрической сетью.

Высоковольтными сетями управляют центральные диспетчерские больших компаний.

Под управлением электростанции “знают”, когда производитель больше, когда меньше, а когда вообще можно остановиться.

Низковольтными сетями активно не управляет никто.

Проблема с низковольтными сетями возникает, когда к ним присоединяются большое количество мелких производителей энергии (например, мини солнечные электростации на крышах домов), которые, то скидывают электроэнергию в сеть, то сами ее потребляют.

Проблема становится актуальной в Европе и странах, где появляется много мелких производителей электроэнергии.