ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЙ ДОМ ИЗ СОЛОМЫ.

Во Владикавказе построили энергосберегающий соломенный дом.

Бизнесмен из Владикавказа Алан Бигулов построил в центре города энергосберегающий дом из соломы, площадью 270 кв. м.

У дома деревянный каркас, а стены сделаны из соломы, покрытой глиняной штукатуркой. На столь необычный строительный материал у владельца дома ушло всего 32 тыс. рублей, сообщает ponedelnikmag.com.

Солому мы берем как раз ту, что остается на полях после уборки пшеницы комбайнами. Стоимость одного тюка — 20 рублей, плюс столько же за доставку. На стену площадью 100 “квадратов” нужно 700–800 тюков. Всего выходит около 32 тыс. рублей, — сообщил Бигулов.

Из традиционных технологий в строительстве дома использовался бетонный фундамент и крыша из черепицы и профнастила. Теплопроводность пятидесятисантиметровых соломенных стен идентична теплопроводности кирпичных толщиной в четыре метра. При газовом отоплении стоимость расходов на обогрев жилище в пять раз ниже, чем в обычном доме. Кроме того, у построения повышенная сейсмоустойчивость.
Подобное здание площадью 100 кв. м вместе с отделочными работами будет стоить около миллиона рублей. Однако, по словам экспертов, подобная технология строительства в России займет очень узкую нишу — в основном в южных регионах.

РОССИЙСКИЙ МИКРОСТАТ -СИСТЕМА ИНТЕЛЕКТУАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГИЕЙ.

Технологии «большой энергетики» — в домашней розетке. 

«Большая энергетика» России разворачивается в сторону малых форм.

Госкорпорации Роснано и Росатом заявили о намерении развивать проекты ВИЭ, Системный оператор создал подразделение по сетевым микрогридам, а главной целью  Национальной технологической инициативы «Energynet» заявлено  развитие интеллектуальной энергетики.

Идея интеллектуальной энергетики состоит в том, чтобы сделать ее доступной, легко управляемой, гибкой. В «умных» сетях SmartGrid есть уровни MicroGrid и NanoGrid —  сети на уровне поселка или дома. Очевидно, что управлять ими  гораздо проще, чем зависеть от больших сетей. Или, например, сетевой микрогрид. Это сеть с собственной распределенной генерацией, которая может свободно входить и выходить в большую энергосистему, как мы входим в интернет через Wi-Fi без технических условий и других ограничений — говорит  Игорь Озерных, главный конструктор ООО «Интелион».

Концепция интеллектуальных сетей smart grid была определена как альтернатива строительству новых линий электропередач. Smart grid потребовали создания нового сетевого оборудования, способного гибко менять характеристики передачи и преобразования энергии. Такое оборудование получило название FACTS – аббревиатура от «Flexible Alternative Current Transmission Systems».
Из нескольких десятков устройств FACTS наиболее совершенным был признан статком (статический компенсатор). Его главное свойство -  способность генерировать ток любой фазы относительно напряжения сети за счет изменения реактивной мощности. Cтатком увеличивает пропускную способность сети, обеспечивает устойчивость работы в заданных диспетчером параметрах,  предотвращает потери электроэнергии до 40%.
Взять энергию «за счетчиком» — реально?
Сетевой статком может иметь размеры с многоэтажный дом и выглядеть как на картинке.

Четыре года назад мы задались целью реализовать  технологию статкома на микроуровне, создать интеллектуальное устройство, которое оптимизировало бы баланс мощности в системе — рассказывает Игорь Озерных. – Мы использовали новейшую элементную базу: силовые ключи, качественные конденсаторы, микропроцессоры.

Идея воплотилась в устройстве с рабочим названием «Микростат». Зачем он  необходим  в домашней розетке? В наших сетях, как правило, источник генерации удален от потребителя. Электроэнергия идет по магистральным, распределительным и потребительским сетям, в которых постоянно наблюдаются динамические процессы возмущения. Сетевое оборудование изношено, потери достигают 50%. Все это ведет к нестабильности и низкому качеству энергии.  Мерцает лампочка или экран монитора, отключается питание компьютера, не запускается насос на даче, старая проводка не выдерживает больших токов – эти проблемы, увы, для нас  типичны и довольно регулярны. Что делает микростат?

Прибор берет на себя задачу стабилизации перепадов напряжения, возвращает сеть на ее «эталонные» 220В, — говорит Владимир Котов, ведущий инженер проекта ООО  «Интелион».

Диапазон работы микростата – плюс-минус 25% от 220 В. При этом прибор принципиально отличается от стабилизаторов предыдущих поколений». Чем? Ключевых отличий пять:

1.  При частоте сети 50Гц  Микростат тестирует сеть с частотой 5000 Гц, практически сто и более раз отслеживая состояние каждого периода синусоиды напряжения. Если процессор Микростата «видит», что синусоида начинает отклоняться от стандарта, он корректирует её, возвращая к идеальному состоянию.
2. Микростат реализует идеологию параллельного регулирования и ему не требуется пропускать через себя всю мощность нагрузки.  Он пропускает только реактивную мощность​, нужную для компенсации отклонения напряжения. Микростат компактен и в разы меньше ​традиционного ​стабилизатора-корректора.
3. Компенсируя реактивную (паразитную) мощность, Микростат позволяет разгрузить электросеть и повысить ее качественные характеристики. По сути, Микростат ​повыша​ет  эффективность работы системы «сеть-нагрузка», используя энергию «за счетчиком».
4.  Микростат, совмещает функции компенсации и коррекции, может работать как на конкретную нагрузку (холодильник, компьютер), так и на ближний энергетический контур (комната, квартира, дом), когда эффект стабилизации распространяется на несколько электроприёмеиков, например устраняется мерцание осветительных приборов.
5. Традиционный стабилизатор-корректор защищает только ту нагрузку, к которой подключен. ​

На рисунке продемонстрировано сравнение работы стабилизатора-корректора и Микростата. Стабилизатор-корректор регулирует напряжение на нагрузке (телевизор) в ущерб другой нагрузке (микроволновая печь). Микростат действует в интересах всей электротехники в заданном контуре.

Есть проекты домов. – говорит Владимир Котов, — где вся электрика запитана через один мощный стабилизатор. Но это исключение. А правило, когда невидимые глазу колебания напряжения отражаются на домашней технике, на освещении, а в конечном счете  на расходах потребителя и его здоровье. Есть выбор, сколько проработает  компьютер – 5 лет на хорошем напряжении или 2 года на плохом? Есть выбор, при каком освещении вы проводите большую половину дня, при мерцающей лампе или стабильном световом потоке?.

Во всех современных электроприборах есть встроенные источники электропитания с защитными элементами. Но эти элементы имеют свой ресурс и при частых срабатываниях сокращают срок службы не только источника питания, но и других узлов прибора. Например, в телевизоре, если перегорает блок питания, из строя часто выходит матрица и другие важные компоненты. Кроме того, у нас в домах еще много старой техники, не оснащенной встроенной защитой.
Как работает маленький аналог большого статкома?
Напряжение – это кран, который передает мощность на большие расстояния. В сильной сети при подключении даже большого числа пользователей напряжение не падает, а в слабой, удаленной от источника сети напряжение зависит от мощности очень сильно. Если  потребление мощности пользователями растет, напряжение снижается и может упасть настолько, что передача требуемой мощности через заданную сеть окажется невозможной.
Традиционное решение регулирования напряжения сводится к т.н. вольтодобавочным устройствам, либо в виде автотрансформатора, где меняется коэффициент автотрансформации, повышая или понижая напряжение, либо чистой вольтодобавки, когда в сеть врезается кусочек трансформатора. Все стабилизаторы используют эти схемы и вольтодобавочный метод продольного регулирования напряжения. В чем его слабые стороны? Во-первых, мощность зависит от напряжения на нагрузке, и при повышении напряжения ее потребление может увеличиться. Во-вторых, пропускная способность вольтодобавочного устройства должна быть рассчитана на всю мощность, при том что устройство, скорее всего, будет регулировать напряжение лишь на несколько процентов. И, наконец, вольтодобавочный метод никак не регулирует баланс мощности в системе.
В микростате заложен принцип попереченого регулирования. Параллельно с нагрузкой подключается дополнительный источник тока – конденсатор (с батареей), который уменьшает реактивный ток. Как следствие, на той же самой мощности поднимается напряжение.

В микростате заложен принцип попереченого регулирования. Параллельно с нагрузкой подключается дополнительный источник тока – конденсатор (с батареей), который компенсирует дефицит  реактивной мощности и как следствие регулирует напряжение. Мы научились управлять реактивной мощностью  и тем самым влиять на баланс мощности системы. Это технология больших сетей, впервые реализованная для домашнего потребителя — объясняет Игорь Озерных, Главный конструктор «Интелиона».

Микростат – это часть системы интеллектуального управления энергией
Создание Микростата, безусловно, прорыв российских инженеров и конструкторов. Однако Микростат, по сути, один из элементов управления как nanogrid, так и любой smartgrid, и предназначен не только для условий слабых и изношенных сетей. Представьте, что ваш дом подключен к сетям, но имеет и собственную генерацию – ветроустановку, солнечную панель, дизель-генератор. Эта сложная система должна иметь устойчивость, быть управляемой, эффективно сочетать энергию от разных источников: при избытке солнца или ветра брать энергию от установок на ВИЭ, при их отсутствии – из сети или дизель-генератора. Современные технологии на стыке электротехники и энергетики позволяет создавать комплексные решения. Опорное напряжение в них задает не генератор, а «умный» инвертор (G-инвертор, от «generation», генерирование) вместе с аккумуляторными батареями и конденсаторами. G-инвертор балансирует активную мощность, смешивает энергию от разных источников оптимальным образом. Микростаты, распределенные по системе, разгружают G-инвертор и берут на себя реактивную мощность. Третий элемент системы – контроллеры — работают с сетью передачи данных. В Европе, в отличие от России, малые энергосистемы с использованием ВИЭ и гибридной генерации, стремительно развиваясь, требуют решения задачи устойчивости и безопасности. И это решение – еще в поиске. А в России, где доля малой энергетики и гибридных систем еще ничтожно мала, на  технологическом и техническом уровне уже есть понимание и опыт управления устойчивостью и безопасностью таких систем.  И это хорошая новость.

ГОТОВИМСЯ К КОНЦУ ЭПОХИ УГЛЕВОДОРОДОВ.

Никита Волченко: «Россия должна готовиться к концу эпохи углеводородов»

Молодой ученый Никита Волоченко о перспективах зеленой энергетики, использовании микробов для создания вечного двигателя и практическом применении изобретений на Карасунских озерах.

Необычная разработка кубанских ученых Никиты Волченко и Андрея Самкова за два года завоевала более десятка дипломов всероссийских конкурсов и инновационных форумов. Молодые сотрудники Кубанского государственного университета работают над получением… «микробного» электричества - энергию в их системе, построенной по принципу привычной батарейки, вырабатывают бактерии. Новшество уже опробовано: вырабатываемой конструкцией мощности хватает для подсветки светодиодной лампы. 

Доцент кафедры генетики, микробиологии и биотехнологии КубГУ Никита Волченко, уверяет, что у «зеленой энергетики» большое будущее как в урбанистике, так и в системах датчиков, сенсоров для контроля среды.

 - Почему после окончания университета вы остались в науке? Бытует мнение, что молодые ученые получают чуть ли не копейки, а выбить финансирование на исследования очень сложно. Это действительно так?

- Сегодня картина не столь печальна, как принято считать. Действительно, в 90-е и нулевые годы ученые в основном работали на устаревшем советском наследии. Когда в 2002 году я окончил биофак, однокурсники грустно шутили, мол, встретимся в соседних палатках на Вишняках, потому что работа по специальности многим казалась бесперспективной.

Последние же несколько лет в эту сферу вкладываются значительные финансовые ресурсы, прежде всего в инфраструктуру науки. Так, в КубГУ появились электронный и атомно-силовые микроскопы и другое современное высокотехнологичное оборудование, позволяющее проводить серьезные исследования, не выходя из здания вуза. Сам университет несколько лет назад победил в федеральном конкурсе по стратегическому развитию вуза, открылись новые точки роста, в том числе для перспективных направлений и молодых исследователей.

На верхних строчках рейтингов

- Если конкретно, о каких серьезных исследованиях вы говорите?

- Возьмите наш проект по микробной биоэнергетике. В КубГУ около 30 лет существует серьезная научная школа по микробному разложению нефтепродуктов, созданная и активно развиваемая нашим учителем, профессором Эммой Карасевой. Опираясь на имеющийся фундамент работ по микробиологии и биотехнологии, команда нашей кафедры решила попробовать силы и в получении энергии с помощью микробов. Таких направлений ранее в университете не было.

В итоге были запущены два биоэнергетических проекта - по микробному биоэлектричеству и исследованию зеленых микроводорослей как основы для биотоплива. Последним направлением активно занимается доцент Александр Худокормов.

В целом благодаря федеральной поддержке у нас сформировался весьма неплохой для регионального вуза научно-технический задел. Понятно, что университет не может конкурировать с такими научными тяжеловесами, как Томск или Новосибирск, но в пределах Юга России КубГУ находится в верхних строчках рейтингов наравне с ростовским Южным федеральным университетом, который получает не в пример больше средств.

Исследования же по выработке энергии с помощью возобновляемых природных источников одновременно проходят в крупнейших исследовательских центрах мира. И российские ученые стараются не отставать от зарубежных коллег.

Будущее - за альтернативой

- Тогда почему на слуху разработки западных, китайских ученых, а о вкладе российских исследователей почти не слышно?

- Разработки ведутся и в нашей стране, но, как биолог, отмечу, что это вопрос естественного отбора в науке. Государство, в котором избыток углеводородных ресурсов, не вкладывается глобально в возобновляемую энергетику. Это логично, ведь еще на несколько поколений у нас хватит нефти и газа. Проблем с углеводородами, в отличие от Китая или Западной Европы, у России нет.

Между тем первые лица страны и руководители госкорпораций регулярно поднимают вопрос развития альтернативной энергетики. Назначенный на днях первым заместителем главы администрации президента Сергей Кириенко, будучи главой «Росатома», неоднократно заявлял о необходимости закладки фундамента для возобновляемой энергетики в России. Причем для этого уже предприняты конкретные шаги - так, в Волгодонске на предприятиях «Атоммаша» будут выпускать ветряные турбины. Очевидно, внутри системы идет перестройка и подготовка к переходу на новые технологии.

- Чем это вызвано, на ваш взгляд? Это понимание ограниченности углеводородов, забота о нашем общем доме - Земле, следование мировым трендам?

- Думаю, все вместе взятое. Причины те же, что и у активного освоения Россией полярных областей: все понимают, что при нашем поколении, максимум при следующем, там, где сегодня полярные льды, будет активная навигация и уже сегодня нужно готовить для нее основу. Технологическое будущее за возобновляемой энергетикой. Углеводороды прогнозируемо закончатся, а выжать огромное количество энергии из окружающей среды, к тому же без вреда для нее, можно уже сегодня.

Другой современный тренд, о котором говорят в «Сколково» и других наукоемких кластерах российской экономики, - будущее не только за гигантскими мощностями атомных станций и ГЭС, но и за системами распределенной энергетики. Крупные электростанции останутся для градообразующих предприятий, но все большую массовость получат рассеянные по местности и приближенные к потребителю малые источники электроэнергии.

Они уже применяются в Европе. Грубо говоря, ваши солнечные батареи или ветрогенераторы добывают энергию для дома, а избыток отдают в общую сеть. Юридическая база для этого в России уже готовится, не исключено, что в скором времени малые источники
возобновляемой энергии смогут конкурировать с крупными поставщиками.

Бактерии могут быть полезны флоту

- Расскажите о вашем проекте «микробных батареек». Как они работают?

- Принцип микробного топливного элемента крайне прост и в чем-то похож на работу обычной гальванической батареи. Из школьного курса физики мы знаем, что в батарее две камеры с электролитами, два электрода, а электрический ток возникает за счет химической реакции при их замыкании. В «минусовую» анодную камеру вместо электролита заливают жидкость с бактериями, которые разлагают органику, отрывая от молекул органических веществ свободные электроны. Они-то и бегут от отрицательного анода к положительному катоду, создавая небольшой ток. Одновременно перемещаются и протоны. Практика и теория показывают, что микробы способны разложить практически любую органику, весь вопрос в скорости и подборе естественных микробных сообществ.

Такая система является маломощной и способна дать не больше вольта, но этого хватает для работы диодной лампочки или каких-то измерительных приборов. Важное преимущество - такая «микробная батарейка» практически бесконечна. Пока живут микроорганизмы, а убить их не так-то просто, она будет работать.

- Теперь о практическом применении. Где эту разработку можно будет использовать?

- Микробного топливного элемента хватает для маломощных потребителей. Так, с площади размером с обычную книгу нам удается заряжать лампочку-диод. Не так давно удалось запустить маломощный электродвигатель - моторчик, который крутит небольшой ветряк.

С точки зрения практического применения есть пара трендов, которые уже  реализуются, - локальное освещение как альтернатива китайским фонарикам на солнечных батареях, и датчики температуры, влажности, освещенности, сенсоры контроля окружающей среды. Сегодня на такие датчики ставят солнечные батареи, которые из-за своей площади и характерного вида его демаскируют, делают узнаваемым. Система же элементов, опущенная в почву или болото, не видна никаким образом, ее практически невозможно обнаружить. Так что технологию можно вполне реально использовать для следящих за перемещением подводок и кораблей морских датчиков контроля пространства, в метеорологии, для подсветки водной глади.

Еще одно перспективное направление - доочистка сточных вод предприятий перерабатывающей и пищевой промышленности. А вот канализационные стоки для высоких технологий не подойдут: слишком много органики и мало аэрации, то есть доступа кислорода.

Молодежь питает инновационными идеями

Краснодар. Карасунские озера. Источник: krd-blog.blogspot.ru

- Знаю, что на инвестиционном форуме «Сочи-2014» руководство КубГУ презентовало ваш проект Владимиру Евланову, который тогда был мэром Краснодара. После этого изобретение нашло практическое применение на дне Карасуна. Каковы результаты его использования «в поле»?

- В Карасунском озере «катодный» элемент свободно плавает по воде, а «анодный» утоплен в илистом грунте. Третий год «микробная батарейка» там дает ток для диодной подсветки. Поначалу, правда, были сомнения, будет ли устройство работать зимой, когда микроорганизмы замедляют свою жизнедеятельность до минимума. Но система пережила уже две зимы, продолжая давать электричество.

Исходно, по нашим расчетам, для работы сверхъяркой светодиодной лампочки были нужны бактерии с порядка 7 квадратных метров дна. Сегодня удалось упростить электрические схемы, теперь хватает площади заметно меньше квадратного метра.

Подобный технический эффект достигнут при привлечении наших талантливых студентов - это возвращаясь к вопросу о науке. В этом и бонус работы в университете - постоянное общение с молодежью, ребятами с нетривиальным мышлением.

В частности к нам пришел первокурсник Андрей Лазукин, который, еще не зная ограничений, «как не должно быть», собрал электронную схему, и она оказалась в несколько раз эффективнее сделанной профессиональными физиками в лаборатории.

Это к вопросу о том, чем сильна наша наука, - в России всегда найдутся люди с мозгами и руками, который вдруг сделают то, что не удалось профессионалам. Тем более что государство объективно начало вкладывать средства в таких ребят. Сейчас талантливый студент, суммарно получающий стипендию в 20 тысяч рублей, реальность. Один из моих дипломников, например, получал немногим меньше, чем я, будучи доцентом. И это хорошо, так как позволяет удерживать в стенах университета перспективную молодежь.

- Поступали ли другие предложения по использованию изобретения в Краснодаре или других городах?

- Несколько месяцев продолжается обсуждение с мэрией краевой столицы, мы общаемся с главным архитектором города. Видна заинтересованность властей в такой «зеленой энергетике», рассматривается возможность создания пилотных площадок на газонах или в водоемах. Но практического продвижения пока нет. Возможно, проблема с реализацией идеи - в системе госзакупок, их бюджетном финансировании. В казне нет статьи расходов на альтернативную энергетику.

Черепановым нужно финансирование

- Ваша команда получила несколько грантов на усовершенствование и дальнейшее развитие исследований в микробной энергетике. Российские венчурные компании не заинтересовались этим направлением?

- У нас нет опыта успешного взаимодействия с венчурными фондами. Как правило, они требуют проекты с более четким и не очень отдаленным по времени экономическим обоснованием, грубо говоря, разработка должна приносить прибыль уже в ближайшие годы. При этом мы неоднократно получали средства от Фонда содействия инновациям Ивана Бортника «Умник», получили грант Российского фонда фундаментальных исследований.

Можно проектировать, разрабатывая инновации не хуже западных коллег. Но бизнес в большинстве своем предпочитает покупать готовые отработанные зарубежные технологии, чем вкладываться в развитие российских. Даже скачок курса доллара ситуацию не изменил. Наверное, это извечная беда российской науки, тянущаяся не первое столетие - наши Черепановы и Можайские создают уникальные технологии и идеи, но параллельно работающие иностранные коллеги быстрее перекладывают их на экономические рельсы, сразу получая финансовую выгоду.

Резюмируя ответ о практическом применении «микробной батарейки», скажу, что она зависла между лабораторией и широким использованием на практике. Мы уже знаем, что микробный топливный элемент реально работает, но для практического применения нужна заинтересованность именно бизнеса, необходимо финансирование.

- Как в целом оцените перспективы широкого внедрения в России альтернативных источников энергии?

- Не думаю, что альтернативная энергетика в ближайшие годы станет сверхмассовой. Приведу в качестве примера солнечные батареи, которые активно разрабатываются последние несколько десятилетий. Они уже перестали быть изобретением только для военных, перейдя на панели калькуляторов, а затем и крыши некоторых умельцев, но ТЭЦ пока не обанкротились. Энергия солнца и ветрогенераторы не заменили ныне существующие энергосистемы.

Что касается микробного электричества, то это нишевый продукт для нескольких сегментов. Например, для небольшой локальной сети из маломощных устройств. Глобального отказа от существующей энергосистемы, повторюсь, ожидать не приходится.

ДРЕВЕСНЫЕ ОТХОДЫ ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ.

Пример использования древесных отходов в отопительной котельной ЖКХ

Ф.Г.Ахтямов, директор ООО «ЭкоТерм», г. Челябинск

Возможность использования биотоплива в жилищно-коммунальном хозяйстве - вопрос, который в настоящее время все активнее начинает обсуждаться в кругу российских специалистов. Заостряется внимание на потенциальной возможности применения биомассы в городских и сельских котельных.

В России биотопливо в основном используется в частном секторе и на промышленных предприятиях. При этом пока доля биоэнергетики в общей энергетической системе страны менее 0,3%. В Европейском Союзе, напротив, коммунальное хозяйство активно переводит котельные на древесные гранулы, брикеты, жидкое биотопливо и другие экологически нейтральные по отношению к СО2 источники энергии. В среднем в Европе на основе биотоплива получают около 6% тепло- и электроэнергии. К 2010 г. этот показатель должен вырасти до 12%. Активнее всего биоэнергетику развивает Швеция: эта страна небогата ископаемыми ресурсами, лес - основное достояние 9-миллионной скандинавской страны. Около 80% систем теплоснабжения Швеции базируются на возобновляемых энергоресурсах, главным образом на древесном топливе.

В настоящей статье предлагается рассмотреть практический пример внедрения отопительной котельной, работающей на древесных отходах, для отопления 70-квартирного 5-этажного жилого дома (фото 1) в г. Бодайбо Иркутской обл.

Предварительно было проведено обследование объекта для определения возможности перевода существующей схемы отопления жилого дома с централизованной на автономную. Для этого было определено теплопотребление жилого дома в периоды зимнего минимума температур наружного воздуха, а также гидравлический и температурный режимы централизованной системы теплоснабжения (табл. 1).

Таблица 1. Гидравлический и температурный режимы централизованной системы теплоснабжения жилого дома.

Отчетный период	Потребление тепла		Расход теплоносителя		Температура теплоносителя, °С
	Гкал/мес.	Гкал/ч (плах)	м3/мес.	м3/ч (max)	«прямая» Т1(тах)	«обратная» Т2(тах)
декабрь 2006 г.	130	0,233	9328	18,2	80,9	67,1
январь 2007 г.	116	0,233	8684	17,0	81,8	62,5
февраль 2007 г.	105	0,188	7659	11,3	78,8	59,9

Существующая схема отопления и ГВС жилого дома - открытая. Котельная центрального отопления работает на привозном высокозольном каменном угле. Стоимость тепловой энергии - 2200 руб./Гкал. Расчетная температура для данного региона составляет -47 ОС.

Показатели, указанные в таблице, позволили определить граничные параметры работы системы отопления и потребителя для расчета и подбора оборудования автономной котельной. В то же время при обследовании выявлен серьезный недостаток в гидравлической схеме, который не представлен в таблице. Это недостаточный перепад давления между прямым и обратным трубопроводом -1м вод. ст., что негативно сказывалось на температурном режиме в крайних подъездах дома. В связи с этим на узле ввода теплоносителя был установлен циркуляционный насос. Этот недостаток указывал на то, что у предприятия централизованного теплоснабжения имел место дефицит тепловой мощности оборудования.

После детального анализа ситуации было принято решение о переводе теплоснабжения жилого дома с центрального на автономное от отдельной котельной.

Основными критериями для выбора схемы отопления и подбора оборудования котельной были следующие:

• снизить стоимость тепловой энергии;

• улучшить гидравлические параметры системы отопления жилого дома и тем самым облегчить ситуацию в предприятии централизованного теплоснабжения;

• решить вопрос об утилизации древесных отходов местного лесоперерабатывающего предприятия.

Также было проанализировано состояние дел с наличием (запасами) и динамикой накопления будущего топлива для автономной котельной - древесными отходами, их составом и особенно влажностью.

Под имеющийся состав и вид древесных отходов в качестве основного оборудования автономной котельной было предложено техническое решение (фото 2) «газогенераторная топка - теплообменник» (подробнее о вихревой газогенераторной топке см. в «НТ» № 5, 2006 г. и № 10, 2005 г. - прим. ред.). В качестве теплообменника был применен паровой котел Е1/9, переведенный в водогрейный режим и дополнительно оборудованный золоуловителем и дымососом. В здании котельной предусмотрено помещение склада топлива, откуда щепа и опилки транспортером подаются непосредственно в приемный бункер газогенераторной топки.

Таблица 2. Параметры работы автономной котельной.

Температура наружного воздуха, °С	Расход сетевой воды, м3/ч	Температура воды на входе в котел, °С	Температура воды на выходе из котла, °С	Температура уходящих газов, °С	Давление воды «прямой», МПа	Давление воды «обратной», МПа
-10	25	60	70	150	0,22	0,12
-20	25	65	80	170	0,22	0,12

При разработке тепловой схемы были учтены имеющиеся недостатки в существующей гидравлической схеме. Для обеспечения циркуляции сетевой воды в полном объеме был смонтирован центробежный насос. Были также предусмотрены:

• автоматическая схема контроля и заполнения бака подпиточной воды;

• автоматическая схема подачи подпиточной воды в систему отопления;

• схема дозирования химреагента в систему отопления.

Автономная отопительная котельная тепловой мощностью 0,5 МВт запущена в эксплуатацию в декабре 2007 г. Параметры работы котельной представлены в табл. 2.

В результате проведенной работы:

• местное лесоперерабатывающее предприятие решило для себя проблему по утилизации отходов (опил, щепа);

• предложенное техническое решение «газогенераторная топка - теплообменник» обеспечивает эффективное сгорание древесных отходов естественной влажности (КПД 75-80%);

• улучшены условия труда - внедрена механизированная подача топлива в котельную;

• по предварительным расчетам стоимость тепловой энергии от автономной котельной на древесных отходах не будет превышать 900 руб./Гкал, а срок окупаемости составит один отопительный сезон;

• в квартирах обеспечивается комфортный температурный режим;

• схема переведена с открытой на закрытую;

• улучшилась гидравлическая схема теплоснабжения жилого дома;

• местное предприятие централизованного теплоснабжения получило дополнительный резерв тепловой мощности.

Реализация энергосберегающих проектов позволяет не только уменьшить энергопотребление и повысить качество теплоснабжения, а также получить и экологический эффект. За счет внедрения энергосберегающих мероприятий сокращаются выбросы вредных веществ в атмосферу. Кроме всего, реализация данных проектов позволяет сократить затраты муниципальных бюджетов на оплату счетов за потребляемую тепловую энергию. Эти средства могут быть потрачены на возврат кредита по реализации других энергосберегающих проектов или реинвестированы в аналогичные энергосберегающие и энергоэффективные проекты на территории муниципалитета. Таким образом, за счет внедрения таких проектов муниципалитет решает несколько проблем - энергетическую, экологическую и экономическую.

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ ИЗ ДОРОГ ИТРОТУАРОВ

Дороги сделают источником энергии. 

Инновационная брусчатка со встроенными солнечными панелями сделает дороги источником энергии

Американские ученые нашли способ повысить продуктивность уличного тротуара, превратив его в аккумулятор энергии. Разработка ученых из штата Айдахо называется «Солар Роадвейз» (Solar Roadways). Ее технология заключается в том, что в сверх-прочную стеклянную брусчатку вмонтированы солнечные панели с аккумуляторами. Применение подобной технологии позволит превратить тысячи километров американских автотрасс в пассивный источник энергии.
В Айдахо опытный участок дороги в 13 квадратных метров уже замощен энергоэффективной брусчаткой. На данном этапе разработки прочность брусчатки достаточна, чтобы выдержать пешеходов и велосипедистов, слишком хрупкая для тяжести машин. Однако, работа над увеличением прочности продукта продолжается и ученые вскоре намерены запатентовать брусчатку, выдерживающую вес легковых автомобилей.
Согласно заявлению одного из разработчиков, площадь дорог и тротуаров США составляет около 125 тысяч квадратных километров. При размещение «энергоэффективной» брусчатки на всей этой площади, накопленная солнечная энергия покроет треть энергопотребления всей страны.

БУМ НА ЭЛЕКТРОМОБИЛИ.

10 признаков начинающегося бума электромобилей

• Транспорт    

Растущее число специалистов в области автомобилестроения убеждено: давно назревавшая «революция электромобилей» в 2016 году окончательно началась.

Число проданных машин приблизилось к критической массе
К концу 2016 года по дорогам планеты будут бегать 2 миллиона автомобилей с электрическими или гибридными двигателями (сочетают электрический и бензиновый моторы). При этом в Европе (ЕС плюс Норвегия, Швейцария, Исландия и Лихтенштейн) их число, по подсчетам брюссельской аналитической компании Transport&Environment, превысит 500 тысяч. Это уже близко к той критической массе, когда повсеместная установка станций зарядки станет оправданной. Отсутствие широкой зарядной инфраструктуры - пока одно из главных препятствий для развития электромобильности.
Китай вышел в лидеры по продажам и производству
Крупнейший автомобильный рынок планеты стал и важнейшим рынком электромобилей. По объемам их продаж Китай обогнал США еще в 2015 году, а уже в 2016-м недосягаемо ушел в отрыв.
С января по август этого года в КНР, по данным немецкого Центра автомобильного менеджмента (CAM), было зарегистрировано примерно 240 тысяч новых легковых и коммерческих электромобилей и гибридов, что в два с лишним раза больше, чем за аналогичный период прошлого года. Американцы за то же самое время купили около 93 тысяч.
Всемирное лидерство в области электромобильности Китаю обеспечила целенаправленная государственная политика. С одной стороны, власти КНР руководствуются экологическими соображениями: они предоставляют различные льготы покупателям электромобилей, поскольку стремятся снизить уровень загазованности в больших городах.
С другой стороны, они проводят прагматичную промышленную политику, действуя на опережение.

Они осознали, что не имеют ни брендов, ни ноу-хау, чтобы конкурировать на рынке обычных автомобилей, и решили обскакать ЕС и США, сделав Китай крупнейшим производителем электромобилей, — поясняет Грег Арчер, эксперт Transport&Environment.

Уже сейчас абсолютное большинство продаваемых в КНР машин с электрическими двигателями - местного производства. А это, в свою очередь, заставляет зарубежных автостроителей форсировать разработку собственных электромобилей, чтобы удерживать в будущем позиции на китайском рынке.
Норвегия показывает, как нишевый продукт сделать доминирующим
Норвегия - мировой лидер по доле электромобилей в общем объеме проданных новых легковых машин: здесь она достигла 28 процентов. Это показывает, что при правильном государственном стимулировании нишевый продукт за считанные годы можно сделать общепринятым, а в перспективе и доминирующим. То, что электромобили прижились в стране с суровым климатом и большими расстояниями, служит примером для других северных государств, прежде всего — скандинавских.
Из-за "дизельного скандала" Volkswagen сменил стратегию
В апреле 2016 года о программе переориентации на выпуск электромобилей объявил крупнейший автостроитель Европы Volkswagen. Изменить корпоративную стратегию немецкий концерн заставили разразившийся в сентябре 2015 года «дизельный скандал» (компания многие годы сознательно занижала данные о вредных выхлопах своих дизельных моторов) и долгосрочные интересы в Китае (VW не хочет уступать многолетнее лидерство на китайском автомобильном рынке).
Новый глава концерна Маттиас Мюллер провозгласил 2016 год «годом перехода», обещав к 2025 году разработать 30 новых моделей электромобилей и гибридов. Через десять лет их ежегодный выпуск должен составить как минимум 1 миллион.
Ведущие автостроители ускоряют разработку электрических моделей
Убедительным свидетельством ускоряющегося разворота отрасли в сторону электромобильности стал в сентябре Парижский автосалон-2016. Он, в частности, показал, что вслед за японской компанией Toyota и франко-японской Renault-Nissan на электрическую тягу все более активно переключаются немецкие производители, до этого сильно увлекавшиеся дизельными двигателями. Так, глава Daimler Дитер Цетше объявил в Париже, что до 2025 года от 15 до 25 процентов всех продаваемых концерном автомобилей будут оснащены электромотором. BMW еще весной 2016 года провозгласил разворот в сторону цифровых технологий и электромобилей.
IT-гиганты из США продвигают идею "компьютера на колесах" 
Google уже экспериментирует с автомобилем собственной разработки, Apple сосредоточился на создании софта для автономного вождения. В любом случае превращение автомобиля в «компьютер на колесах» идет полным ходом, и лидируют в этом процессе новички отрасли - американские IT-гиганты. А они изначально делают ставку только на электромобили.
Tesla собирает заказы на Model 3 и запускает производство батарей
Американский первопроходец в деле электромобилей, компания Tesla Motors, весной 2016 года начала собирать предварительные заказы на свой первый бюджетный электромобиль Model 3, который поступит в продажу в 2017 году. За несколько недель предоплату внесли свыше 400 тысяч покупателей. В результате летом компания решила удвоить производственную площадь своей калифорнийской фабрики. А в конце июля Tesla сдала в Неваде в эксплуатацию первую очередь Gigafactory - крупнейшего в мире завода по выпуску литий-ионных батарей, который с 2020 года сможет обеспечивать ими 500 тысяч электромобилей в год.
В Германии стартовала программа субсидирования 
Вслед за другими странами оказывать государственную поддержку электромобилям в 2016 году начала и Германия. На крупнейшем автомобильном рынке Европы с июля при покупке электромобиля предоставляют премию в 4000 евро, а гибрида - в 3000 евро. Выделенных на это 1,2 миллиарда евро должно хватить на субсидирование примерно 400 тысяч покупателей. В сентябре бундестаг подкрепил эту программу налоговыми льготами для держателей таких автомобилей. Пока, правда, спрос на премии невелик.
Deutsche Post DHL пересаживает почтальонов на электромобили
Тем временем за продвижение идеи экологичного транспорта в области коммерческих автомобилей взялся немецкий почтовый концерн Deutsche Post DHL. Он купил инженерный стартап StreetScooter, и весной 2016 года эта компания начала серийное производство электромобилей, предназначенных для развоза посылок. Со следующего года фабрика выйдет на проектную мощность в 10 тысяч единиц. В результате через несколько лет немецкие почтальоны будут разъезжать главным образом на электромобилях, а продукцию этого автостроительного новичка смогут приобретать другие транспортные или ремесленные фирмы.
Евросоюз и бундесрат ФРГ предлагают административные меры
Чтобы дополнительно поддержать начинающуюся «революцию электромобилей», бундесрат ФРГ, представляющий интересы немецких федеральных земель, в октябре предложил запретить с 2030 года регистрацию в Германии новых легковых автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. А Еврокомиссия, судя по сообщениям СМИ, готовит решение, согласно которому в будущем каждый новый жилой дом в Евросоюзе должен быть оснащен системой зарядки электромобилей. Оба предложения еще не приняты, но они весьма красноречиво свидетельствуют о нарастающем в ЕС желании политически ускорить внедрение новой технологии и защиту глобального климата.

ДЕНЬГИ НА ВЕТЕР, НО БЕДНОСТЬ ОТСТУПАЕТ.

Деньги за ветер

Ветряная энергетика спасает беднейшие сельскохозяйственные регионы в США.

Многие по старой привычке воспринимают экологические инициативы как нечто дорогостоящее и необязательное, однако на деле многие из них уже сегодня приводят к бурному экономическому росту и появлению новых рабочих мест в регионах, которые уже отчаялись найти новые источники дохода. Одним из ярких примеров этого стала индустрия ветроэнергетики в США, где турбины располагаются в основном в бедных сельских местностях и все чаще становятся основным источником дохода для фермеров.Bloomberg рассказывает как спасение экологии позволяет помочь экономике.

По всем подсчетам, индустрия ветряной энергии преобразовывает сельскую местность США сильнее, чем что бы то ни было за последние 150 лет. По мере того как цены на традиционные фермерские товары все падают, а сами фермеры отчаянно стараются вовремя платить по кредитам, все больше и больше семей начинает полагаться именно на ветроэнергетику для спасения собственной земли.

Ричард Уилсон сдает часть своей земли в аренду под 35 турбин компании Golden West Wind Energy Center. Изначально Уилсон разводил на своем участке скот и выращивал пшеницу, однако дела шли настолько плохо, что он думал продавать все 24 км² своей земли в Колорадо-Спрингс, которой его семья владела с 1948 года.

Мы не зарабатывали достаточно денег, чтобы поддерживать себя, — рассказывает он. Теперь мы сможем сохранить ферму как минимум на еще одно поколение.

История Ричарда Уилсона еще далеко не вершина успеха, который ветряные турбины принесли обедневшим фермерам. Многим из них удалосьзаработать на ветроэнергетике несколько миллионов и полностью отказаться от фермерства. В среднем фермеры, которые подписывают соглашения об аренде с ветроэнергетическими компаниями, получают от $7 до $10 тысяч в год с каждой турбины.

В общей сложности около 70% ветряных ферм сегодня располагается в беднейших округах США. $100 миллиардов, которые компании инвестировали в развитие ветроэнергетики позволили удвоить стоимость земли в этих регионах. Налоги, которые местному управлению удалось получить с этих сделок, уже сегодня направляются на давно назревший ремонт школ и выплату долгов. Налоговая субсидия на производство ветряной энергии была продлена на пять лет, так что в ближайшие строительство новых турбин продолжится с еще большей силой.

По плану правительства США таким образом к  2030 году ветряные турбины будут обеспечивать энергетические нужды 50 миллионов домов. Сельские землевладельцы к этой же дате по подсчетам аналитиков будут зарабатывать $900 миллионов в год с аренды земли под ветряные турбины. В одной только Оклахоме за 40-летний период ветроэнергетика должна принести около $1 миллиарда за счет налогов на собственность.

Еще один немаловажный аспект ветроэнергетики заключается в том, что энергия теперь обходится фермерам из бедных округов дешевле. В 11 штатах, которые производят 7% электроэнергии из ветряных турбин, цены на электричество упали на 0,37% с 2008 по 2013 год. Для сравнения, за тот же период в целом по стране они выросли на 7,7%.

А ДЛЯ РОССИИ, ДАЖЕ В БОЛЬШИХ ГОРОДАХ НА КАЖДЫЙ ДОМ ВЕТРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ И СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ. ВЕТРОСОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ. В ДОМАХ МЕСТА ОБЩЕГО ПОЛЬЗОВАНИЯ (ПОДЪЕЗДЫ) ДАЖЕ СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ ( СОЛНЕЧНЫЕ ПАНЕЛИ) ДОСТАТОЧНО ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОСВЕЩЕНИЯ.