Г.7. Эффективные энергетические системы будущего

Г.8 Эффективное потребление энергии

Приоритетные технологии и материалы:

• 
  теплоизоляционные и конструкционные материалы в домостроении для целей повышения термического сопротивления ограждающих конструкций зданий, в т. ч. светопрозрачных;
  
• 
  высокоэффективные технологии рекуперации тепла вентиляционных выбросов зданий;
  
• 
  источники света с высокой световой отдачей, большим сроком службы и приемлемыми экономическими характеристиками;
  
• 
  новые технологии и средства управления освещением, в т. ч. с использованием датчиков освещенности и движения;
  
• 
  отечественные индивидуальные газовые котлы тепловой мощностью около
  10–300 кВт с предельными КПД, высокими уровнями автоматизации, надежности и безопасности;
  
• 
  эффективные аккумуляторы тепловой энергии у потребителей (жидкостные, твердотельные, на основе фазовых переходов);
  
• 
  высокоэффективные электродвигатели, частотно-регулируемые электроприводы и интеллектуальные системы управления ими;
  
• 
  высокоэффективные электрические трансформаторы и коммутационное электрооборудование;
  
• 
  насосное и компрессорное оборудование с высоким КПД во всем рабочем диапазоне производительностей;
  
• 
  энергоэффективная бытовая техника отечественного производства (холодильники и морозильные камеры, средства климат-контроля, электрические водонагреватели, электрические и газовые плиты, микроволновые печи и др.).
  
• 
  интеллектуальные технологии управления энергопотреблением у конечных потребителей («умный дом» и т. д.);
  

• 
  высокочувствительные сенсоры, силовые полупроводниковые приборы, интеллектуальные измерительные приборы и средств автоматизации нового поколения;
  

• 
  микропроцессорная техника, информационно-коммуникационные технологии для целей мониторинга и дистанционного управления энергогенерирующим и энергопотребляющим оборудованием.
  

Широкомасштабное применение новых теплоизоляционных и конструкционных материалов в домостроении может на длительное время заморозить рост потребления тепловой энергии зданиями на цели отопления. Потребуется законодательное закрепление более жестких нормативов в отношении термических сопротивлений ограждающих конструкций зданий. Необходимо продолжать разработки новых высокоэффективных теплоизоляционных материалов, а также новых светопрозрачных материалов и конструкций с высоким термическим сопротивлением.

Рост масштабов малоэтажного жилищного строительства (доля малоэтажных домов в суммарных вводах жилья составляет 45–47 %) и продолжение газификации страны порождает спрос на индивидуальные котлы тепловой мощностью примерно 10–300 кВт на газообразном топливе с высокими показателями КПД, надежности, безопасности, автоматизации. В настоящее время он в значительной мере покрывается импортом, достигающим 350 млн долл. США в год. Настоятельно требуется разработка соответствующего конкурентоспособного отечественного оборудования. Емкость рынка для него в стране огромна. Ежегодное потребление топлива на цели теплоснабжения малоэтажной застройки превышает 70 млн т у.т. при доле природного газа в 74 %.

Расширение использования средств аккумулирования тепловой энергии у потребителей будет способствовать выравниванию графиков теплопотребления и повышению эффективности когенерационной выработки электрической и тепловой энергии.

На цели освещения в настоящее время в стране расходуется около 12–15 % потребляемой электроэнергии. Использование новых источников света, прежде всего светодиодных, может обеспечить экономию до 80 %. В данной области имеет место огромный потенциал импортозамещения. В страну ежегодно завозится источников света и светового оборудования на сумму около 1 млрд долл. США.

В настоящее время электродвигателями потребляется более половины производимой в стране электроэнергии. Широкомасштабное применение высокоэффективных электродвигателей, частотно-регулируемых электроприводов и интеллектуальных систем управления ими позволит существенно сократить данные расходы. Целесообразно возродить на новой технологической основе отечественную электротехническую промышленность, что позволит решить задачи импортозамещения и сформировать потенциал для высокотехнологичного экспорта. В настоящее время ежегодный импорт электрических машин (двигателей, генераторов) достигает 3,2 млрд долл., трансформаторного оборудования – 1,7 млрд долл., электрической аппаратуры (коммутаторной, защитной и т. д.) – 3,5 млрд долл., кабельной продукции – 1,4 млрд долл., аккумуляторных батарей – 0,9 млрд долл. Это же относится к насосной технике с электроприводом. Импорт жидкостных насосов достигает 1,8 млрд долл., а воздушных – 2 млрд долл. в год.

Значительных объемов экономии электроэнергии можно достичь за счет вывода из эксплуатации старых энергорасточительных электробытовых приборов и замены их новыми высокоэффективными. Потребление электроэнергии населением достигло 141 млрд кВт·ч в год или 14 % ее производства в стране. В данной области имеются большие возможности для импортозамещения. Только средств климат-контроля в страну ежегодно завозится на сумму около 1,8 млрд долл. США (более 46 % приходится на Китай), примерно на такую же сумму поставляются из-за рубежа водонагреватели (47 % из Китая).

Значительную экономию энергии может дать крупномасштабное внедрение интеллектуальных технологий управления конечным энергопотреблением, и при этом создать более благоприятные условия для использования ВИЭ.

Прорывной технологией в сфере конечного потребления энергии могут стать электродвигатели на основе высокотемпературной сверхпроводимости. Это потребует разработки новых высокотемпературных сверхпроводящих материалов и технологий их обработки и применения.