Час Земли: правда и вымыслы

час_земли

Накануне акции «Час Земли» мы побеседовали с Аскаровым Рафаэлем Рафильевичем, директором  Центра компетенции и технологии в области энергосбережения КГЭУ. Поговорили о самой акции, об энергосбережении и будущем энергетики.

Помогает ли массовое отключение света во время «Часа Земли» экономить электричество?

Если рассматривать на уровне установившегося режима, то да. Меньше потребителей подключено к системе, соответственно меньше потребление.  В энергетике есть установившиеся режимы, а есть переходные. Переход из одного установившегося состояния в другое установившееся состояние осуществляется за счет переходного процесса. Эти переходные процессы в любой области, не только в энергетике, осуществляются не самым оптимальным способом, на них затрачивается большое количество энергии и ее использование осуществляется с низким КПД.

Например, вы едите на автомобиле на одной скорости с установившимся потреблением топлива. Когда вы хотите ускориться, то это переход на другой установившийся режим. Момент разгона — это переходный процесс и он очень затратный. Когда вы разгоняетесь, вы тратите больше топлива, чем когда двигаетесь на одной скорости.

Что происходит во время «Часа Земли» на электростанциях (ЭС)?

Они продолжают работать. На ЭС есть несколько агрегатов, которые вырабатывают энергию. Если количество потребляемой энергии уменьшилось, то на каких-то этапах станция приходит к решению отключить один или несколько агрегатов. Для этого используются предиктивные модели, прогнозирование. Например, мы знаем, что ночью потребление меньше, а утром оно возрастает, на дневное время приходятся пики потребления, вечером — снижение, в выходные и будни по разному, и также есть сезонность. Все это учитывается для того, чтобы предсказать какую мощность нужно вырабатывать станции, и в какой момент отключенный агрегат нужно включить обратно. И эта предсказуемость позволяет оптимизировать процесс перехода из одного установившегося состояния в другое, чтобы это произошло оптимально. Час Земли — это сложнопрогнозируемое явление, когда станции должны быть готовы к перебойному приему энергии и это создает свои трудности.

Например, при массовом включении света обратно возрастает нагрузка на электросети и станции?

Да, возникает переходной процесс. Работа оборудования неэффективна во время переходных процессов. По прошествии часа, когда все участники включают свет и вновь подключают элетроприборы к сети на станции должны быть готовы моментально запустить агрегат. То есть в обозначенное время, с включением этого массового “тумблера”, агрегат должен подключиться. Это многотонная объемная энергетическая установка. Если она выключена, ее включить за доли секунды невозможно. Поэтому энергетики, принимая во внимание эту ситуацию, держат эту машину в холодном режиме. Она не вырабатывает электроэнергию, но продолжает работать и готова в любой момент вновь вырабатывать нужную мощность. За этот час на работу установки в холодном режиме тратится топливо, но при этом энергию станция не вырабатывает, что экономически невыгодно.

Например, вечером вы приехали домой, но автомобиль не выключили, потому что вам утром нужно будет выбежать и срочно уехать по делам, нужно чтобы машина уже была разогретой. Если всю ночь автомобиль будет работать на холостом ходу, он будет потреблять топливо и выделять газ, но не производить никакой полезной работы.

Получается, что за время акции на электростанциях производится «лишний» объем энергии — это миф?

В этот момент энергия не вырабатывается, не идет в сеть. Количество электроэнергии вырабатываемой и потребляемой всегда должно быть в балансе. Если происходит дисбаланс, это очень нежелательное явление в энергетике. Потому что энергию в больших масштабах мы копить не можем. Самое ожидаемое изобретение-открытие в энергетике —создание сверхмощных накопителей, которые будут одновременно высокоэффективными, но при этом с малым массами и габаритами. Когда этот вопрос будет решен, энергетика очень сильно измениться во всем мире. Отпадет необходимость постоянно соблюдать этот баланс и в целом повысится эффективность процессов.

Стоит ли вообще экономить электричество? Помогает ли это планете?

Тут есть свои “за” и “против”. С одной стороны можно сказать, что экономить невыгодно, если мы говорим про тепловые электроцентрали, а выработка ТЭЦ в нашей стране почти 60%. Для производства электроэнергии ТЭЦ сжигает топливо. И если станция полностью не загружена всеми мощностями, то себестоимость отпускаемой энергии на ней возрастает. Для станции экономически более выгодно, когда все ее агрегаты загружены на полную мощность. Но при этом идет сжигание топлива, выбросы СО2, а это нежелательно. Поэтому все таки экономить нужно.

Какие есть способы для этого?

Самый рациональный способ — это использование энергоэффективного оборудования и технологий. В основном это касается производства, поскольку там самая большая выработка. Но также необходимо проводить работу с населением, так чтобы люди осознанно делали выбор в пользу энергоэффективного оборудования  класса А++, которое может быть при покупке дороже, но затем оно окупается, потому что в целом в масштабах страны, если у нас будет больше осознанных людей, которые будут внедрять мероприятия по энергосбережению и приобретать такое оборудование, эффект от этого будет больше, чем от разовых акций.

Что по поводу альтернативной энергетики?

Сейчас у нас есть программа внедрения альтернативной возобновляемой энергетики.  Если еще 4 года назад мы говорили, что ветроэнергетика в РТ — это экзотика, то сейчас Энергоуниверситет выполняет работу по заказу Министерства промышленности и торговли РТ для оценки ветропотенциала республики. Предварительные исследования и текущие эксперименты подтвердили о том, что в республике целесообразно открыть ветропарки, которые будут вырабатывать зеленую электроэнергию.

Есть информация, что ветрогенераторы создают мелкие вибрации в земле и живность уходит из этой земли. Так ли это?

Да, червей не будет и часть земли под ветроустановкой будет менее плодородной. А также установка создает инфрачастотные колебания воздуха, которые влияют на человека, находящегося в зоне воздействия. Но что первое, что второе имеет свою зону действия. Низкочастные вибрации, распространяются в грунте, но при удалении от ветроустановки происходит их естественное затухание. Эти колебания зависят от мощности, от высоты, от ветра.

К примеру, солнечная энергетика — самая безопасная. Но при этом нужно понимать, что эти фотовольтажные установки создают тень и также могут повлиять на почву: квадратные метры под установками не будут освещены.

Все эти варианты имеют свои минусы, но мы ведь сравниваем с традиционной энергетикой, когда сжигается газ, расходуются природные ресурсы, в больших масштабах вырабатывается СО2. Все больше стран отказываются от традиционных видов топлива в пользу альтернативных источников — это установившийся тренд в энергетике.

К тому же в Татарстане энергодефицит. Количество энергии, которые вырабатывают наши станции меньше, чем то количество энергии, которое мы потребляем. Мы вынуждены закупать энергию у других регионов, поэтому вопрос открытия ветропарков очень актуален, они помогут снизить энергодефицит.

Насколько реально и близко то будущее, когда каждый человек будет иметь свою энергоустановку?

Уже есть дома, в которых установлены солнечные панели, ветрогенераторы и солнечные коллекторы. К этому все и движется и мы понимаем, что за этим будущее. У человека будет возможность иметь свой собственный генератор и снизить зависимость от ЭС.

Частный пример: во Франции принят ряд мер, способствующий развитию солнечной генерации. Если человек принимает решение построить свою собственную солнечную ЭС на крыше своего дома, он может получить беспроцентный кредит от государства на то, чтобы компенсировать часть расходов на закупку оборудования. Счетчики электроэнергии при этому используются двухсторонние. Если потребителю не хватает энергии, он получает ее из сети и по показаниям счетчика рассчитывается с электроснабжающей организацией. А имея избыток, он возвращает его в сеть. Счетчик тоже эту энергию считает и пока человек на работе, система зарабатывает ему деньги.

При таком подходе выигрывают все: жилец дома инвестировал в проект и он приносит ему прибыль, при этом своими действиями он снижает необходимость работы “грязной” энергетики. Государство в целом тоже выигрывает: вместо того, чтобы строить новую АЭС (во Франции АЭС вырабатывают около 70% всей электроэнергии) они поддерживают население, восполняется энергодефицит и такая схема помогает сохранить окружающую среду.

Как скоро мы сможем уменьшить долю ТЭЦ в выработке электроэнергии?

Согласно последним исследованиям глобальное потребление электроэнергии удвоится к 2050 году. Мы активно используем электрические приборы, электротранспорт внедряется, мощности энергетических установок будет увеличиваться. Но при этом количество выбросов СО2, даже то которое есть сейчас уже недопустимо. Это значит, что к 2050 году оно должно уменьшиться в два раза, чтобы сохранить природу в том состоянии, в котором она находится сегодня. Получается, что эффективность оборудования к 2050 году должна увеличиться в 4 раза, т.е. вырабатывать в 2 раза больше энергии, имея при этом в 4 раза меньше выбросов СО2.

Этого можно достичь за счет внедрения трех “Д”.  Первая Д — это декарбонизация, т.е. снижение выбросов углекислого газа. Вторая Д — децентрализация, т.е. выработка энергии не только на крупных объектах, а когда малые потребности в энергетике удовлетворяются за счет собственных энергоустановок. Третья Д — диджиталиция, цифровизация в энергетике. За счет того, что энергетические системы управляют более совершенными алгоритмами мы получаем больший экономический эффект.

И, конечно, за счет того, что все население станет более осознанно подходить к потреблению энергии. В нашем университете мы также занимаемся формированием культуры энергосбережения и приглашаем всех посетить демонстрационный центр энергосбережения КГЭУ. Если каждый человек, понимает, что  в течение жизни своими действиями он может сохранить больше природных богатств и меньше нанести меньший ущерб среде, то это будет большой вклад в общее дело.

48479315