Издательский Центр Аква-Терм
jaga
gekon17

Теплоснабжение с ВИЭ

Возобновляемые источники энергии (ВИЭ) сегодня широко распространены в странах ЕС. Среди наиболее востребованных типов отопительного оборудования, использующего ВИЭ, – солнечные коллекторы, тепловые насосы и пеллетные котлы (рис. 1). Согласно аналитическому обзору консалтинговой компании BRG Bulding Solution, максимальные объемы продаж тепловых насосов приходятся на Францию, Швецию, Германию, Норвегию (рис. 2). По их прогнозам, к 2020 г. эти объемы еще вырастут.  Востребованность такого оборудования, использующего ВИЭ, в северных странах (Швеция, Норвегия) с совсем не теплым климатом, говорит о том, что оно должно найти свою нишу и на рынке России. Виртуальный круглый стол этого номера собрал специалистов компаний, продвигающих на российском рынке отопительное оборудование, работающее от ВИЭ. Они поделились информацией о перспективах такого оборудования в России.

В круглом столе приняли участие:

Нина Горшкова – специалист направления «Тепловые насосы» компании «Данфосс»

Олег Козлов – ведущий инженер компании «Де Дитриш Термик»

Михаил Чугунов – старший специалист по продуктам «Вайлант Груп Рус»

Светлана Дашкевич – руководитель направления «Возобновляемые источники энергии и энергоэффективные технологии» компании ООО «Виссманн»

Николай Самошенко  – генеральный директор ООО «Хух ЭнТЕК РУС»

А-Т: Как распределяются потенциалы разных ВИЭ по регионам РФ?

Олег Козлов: Если говорить о среднегодовой инсоляции, то для России она изменяется в пределах от 1460 кВт*ч/м² (Сочи) до 800 кВт*ч/м² (Мурманск). Но интересно заметить также, что количество солнечной энергии уменьшается к северу совсем не пропорционально увеличению широты. Например, на Дальнем Востоке и в восточной Сибири оно значительно более высокое, чем для аналогичных по широте районов центральной России или Урала. В Якутске  солнечная радиация  сопоставима с показателями Москвы и составляет 1035 кВт*ч/м². Солнечная установка работает достаточно производительно для нужд частного домовладения в регионах с количеством годовой солнечной энергии более 1000 кВт*ч/м². В регионах с инсоляцией более 1300 кВт*ч/м² использование солнечных коллекторов становится уже очень выгодно.

С тепловыми насосами дело обстоит иначе. Геотермальные тепловые насосы могут работать практически одинаково эффективно на большей части территории России. Тепловые насосы «воздух–вода» более оправдано использовать в регионах РФ с относительно мягким или умеренным климатом, с небольшим количеством дней, когда температура воздуха опускается ниже  -5 ºС (желательно не более 30 ºС).

Нина Горшкова: Потенциал использования геотермальных тепловых насосов практически не зависит от региона, так как температура в земле стабильна и несильно отличается по регионам (за исключением вечной мерзлоты). С воздушными насосами другая картина, чем выше температура воздуха, тем больше эффективность. Так что наиболее благоприятными для установки такого оборудования являются: Краснодар, Ростов, Кавказ, а также Дальний Восток, Камчатка.

Михаил Чугунов: Солнечная энергетика (как тепловые коллекторы, так и фотовольтаика) имеет больший потенциал в регионах, расположенных ближе к южной границе – Крым, Краснодарский и Ставропольский края, юг Поволжья, Урала, Сибири и Дальний Восток. Для ветроэнергетики наиболее подходящими являются степные и прибрежные районы РФ.

Николай Самошенко: Потенциал использования солнечных систем ГВС и отопления по логике должен быть привязан к карте инсоляции регионов России –  где солнца больше, там и должны быть большие продажи такого оборудования. Но это не так. Огромный рынок в  Подмосковье, Ленинградской области и Крыму. Если в Крыму ситуация понятна, то вот в Москве и Санкт-Петербурге она другая:  высок уровень осведомленности владельцев недвижимости о солнечных системах, многие бывали в Скандинавии, Италии, Испании, Германии, где солнечное оборудование есть на каждом (!) новом доме, люди хотят тоже быть в тренде, как на Западе, очень насыщенная среда поставщиков и большой выбор предложений – легко найти нужное оборудование и производителя работ. Сложнее в регионах, где тема
отопления  с использованием солнечных коллекторов  только начинает входить в тренд, так как количество инженерных компаний в разы меньше, чем в мегаполисах. И присутствует пока нормальный скепсис, что «солнца мало»  и т.д. От себя добавлю, что солнечная генерация тепла в разы выше, чем фотовольтаическая, и, соответственно, она окупается в разы быстрее.  А вот сам период окупаемости системы разнится от региона к региону и связан уже с количеством солнечных часов в год, тут разница значительная, 50 % и более. Но при использовании европейских продуктов и  профессиональном монтаже – окупится несколько раз в любом случае! Это выгодная
инвестиция в свою недвижимость, увеличивающая ее привлекательность как объекта инвестиций (растет капитальная стоимость и привлекательность в случае продажи и/или сдачи в аренду) и служащая уменьшению эксплуатационных затрат практически на весь срок жизни объекта.

Рис. 1. Объемы рынка отопительных систем, работающих на ВИЭ, в 2002 – 2020 гг. Данные из аналитического обзора консалтинговой компании BRG Bulding Solution

Рис. 2. Продажи тепловых насосов по странам Европы в 2015/2020 гг. Данные из аналитического обзора консалтинговой компании BRG Bulding Solution

Светлана Дашкевич: Изучением потенциала разных ВИЭ по регионом занимаются профильные институты. К сожалению, информация разрозненная, распределена по многочисленным информационным ресурсам, в настоящее время отсутствует один централизованный источник информации.

Вот только некоторые из них:

– Главная геофизическая обсерватория имени А. И. Воейкова www.voeikovmgo.ru. В частности, издан «Атлас солнечного  и ветрового климатов России», монография «Климатические факторы возобновляемых источников энергии на территории России», «Гелиоэнергетические ресурсы на территории России»,  Стадник В. В., «Экономическое обоснование выбора возобновляемых источников энергии (на примере Дальневосточного региона России), с. 22 Сборника трудов http://voeikovmgo.ru/download/565.pdf . Полезные обобщающие сведения можно почерпнуть из обзора сотрудников (В. В. Стадник, И. Н. Шанина) этой обсерватории «Климатические аспекты использования солнечной энергии в регионах России». В частности, в нем представлены карты, позволяющие судить о перспективах использования солнечной энергии в различных регионах России (рис. 3).

Рис. 3. Годовая продолжительность солнечного сияния, часы. Территории, где годовая  продолжительность солнечного сияния ≥ 2000 ч, считаются благоприятными для практического использования солнечной энергии.

– Энергетический институт им. Г. М. Кржижановского (ЭНИН).
Например, в 2007 г. издан «Справочник ресурсов возобновляемых источников энергии России» Безруких П. П., д. т. н., зав. отделением энергосбережения и возобновляемой энергетики ЭНИН.

– Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН) «Атлас ресурсов возобновляемой энергии на территории России» 2015 г. www.jiht.ru.

– Подборка литературы на специализированном сайте информационной системы по ВИЭ – ГИС ВИЭ http://gisre.ru/files/pdf/atlas/Literatura.pdf
Также ряд карт, например по геотермальным ресурсам http://gisre.ru/tables/geo-tables/geosource
На этом сайте есть карты с объектами ВИЭ http://gisre.ru/maps.

Призыв к профессиональному сообществу – пополняйте данные карты реализованными объектами.

– Отличный интернет-ресурс по климату России https://geographyofrussia.com/category/ya/geografiya-rossii/_priroda-rossii/klimat-rossii/, в частности, см., например, информацию по геотермальным ресурсам https://geographyofrussia.com/geotermalnye-resursy-rossii/

– Ассоциация «Геотермальное энергетическое общество».

А-Т: Какое оборудование, использующее ВИЭ, рационально использовать на территории России в системах теплоснабжения?

Олег Козлов: Конечно, это зависит от конкретного региона. Например, на Юге предпочтительно использовать солнечные установки, поскольку с помощью них можно большую часть года готовить горячую воду только с применением ВИЭ, а поскольку отопление там требуется в меньшей степени, чем в северных регионах России, солнечные установки для южных регионов способны компенсировать большую часть энергии при адекватных капитальных затратах. Есть менее солнечные места. В бытовом смысле к таким некоторые относят, например, г. Санкт-Петербург. Действительно, среднегодовое суммарное солнечное излучение для него невысоко. Но из-за достаточно умеренного (не континентального) климата (средняя температура января–февраля  5,5–5,8 °С) использование в Санкт-Петербурге любых типов тепловых насосов представляется весьма оправданным и выгодным.

Нина Горшкова: Тепловые насосы большой мощности рационально использовать на территории России в системах теплоснабжения, как это делают в Дании и Финляндии, где такое оборудование является источником тепла и холода для городов.

Михаил Чугунов: В зависимости от обеспеченности региона энергоресурсами и конъюнктурой цен на них, применение любого оборудования может быть оправдано. В качестве полноценного генератора тепла, работающего на ВИЭ, можно рассматривать тепловые насосы и пеллетные котлы.  

Светлана Дашкевич: Солнечные коллекторы, тепловые насосы. Отдельно имеет смысл рассматривать использование тепловых насосов в ЖКХ и промышленности, для утилизации бросового тепла либо для целенаправленной генерации тепла при технологических процессах охлаждения / замораживания. Такие исследования по применению бросового тепла проводятся и в ЕС, Швейцарии. Отчеты по исследованиям выложены в Интернете и с ними можно ознакомиться.

А-Т: Насколько экономически оправдано применение ВИЭ в России для теплоснабжения? Можно показать это на примерах?

Нина Горшкова: Использование тепловых насосов экономически оправдано для участков, где мощности ТЭЦ не хватает и наращивать ее нет возможности, в удаленных от сетей районах, куда не практично их проводить.

Светлана Дашкевич: Есть примеры успешного использования в России оборудования, работающего от ВИЭ. Так, промышленные тепловые насосы осуществляют утилизацию тепла воды охлаждения трансформаторов на Усть-Илимской ГЭС. Это промышленные тепловые насосы Viessmann Vitocal 350-GPRO мощностью 156 и 172 кВт. Годовое потребление электроэнергии составило менее 500 тыс. кВт ч. Это в пять с половиной раз меньше, чем уходило на нужды электрических котлов в бойлерной. Разница свыше 1,7 млн кВт ч. Финансовая экономия только на оплате электричества составляет 1,421 млн рублей. Если добавить к этому ставку за мощность, то получится, что проект стоимостью около 9 млн рублей (из них 6 млн рублей ушли на закупку оборудования, еще  3 млн рублей затрачено на проектно-изыскательские и строительно-монтажные работы) окупится чуть более чем за пять лет.

Солнечные коллекторы установлены в аэропорту Адлер/Сочи. Это солнечные коллекторы фирмы Viessmann – Vitosol 100F SH1, всего 132 элемента, общей поглощающей площадью 315 м2. Топливом для котельной служит мазут марки М100 (ГОСТ 10585-99). Расход его для котельной на нужны отопления и нагрева горячей воды по отчетным данным 2011 г. составил 1969,98 т,  затраты на топливо 20218,8 тыс. рублей. В среднем за 6 месяцев, благодаря этой технологии, удается сэкономить около 650 т мазута. В летний период снабжение нового аэровокзального комплекса горячей водой осуществляется за счет ее нагрева в солнечных коллекторах, расположенных на кровле АВК. Зона старого аэропорта снабжается горячей водой котельной аэропорта.

Экономия тепловой энергии  при использовании солнечных коллекторов составляет:

– в зимний период – 25 %;

– в летний период – 85 %.

А-Т: Какое оборудование, использующее ВИЭ, предлагает на российском рынке Ваша компания? Насколько оно востребовано?

Олег Козлов: Компания De Dietrich успешно поставляет в Россию реверсивные тепловые насосы для отопления и охлаждения: «воздух–вода» HPI Evolution, Alezio Evolution и геотермальные тепловые насосы GSHP. Данное оборудование особенно востребовано в тех случаях, когда иного энергоносителя на объекте просто нет, кроме низкопотенциального тепла воздуха или земли и, разумеется, электричества для работы оборудования. Оно используется регулярно, но более активное внедрение сдерживается значительно более высокой ценой, по сравнению, скажем, с газовым котлом аналогичной мощности. Гораздо более активно внедряются и находят широкое применение тепловые насосы для ГВС De Dietrich серии Kaliko. Они представляют собой тепловой насос «воздух–вода», встроенный в емкостной водонагреватель, причем испаритель и вентилятор теплового насоса также встроен в эту установку, а внешний уличный блок отсутствует. Такая модель понравилась многим из-за удобства монтажа, сопоставимого с монтажом обычного емкостного водонагревателя. Вторая причина распространения в том, что стоимость теплового насоса Kaliko превышает стоимость аналогичного по объему простого бойлера менее чем на 50 %.

Солнечные установки Inisol для ГВС компании De Dietrich активно используются в южном и центральном регионах. Чаще всего применяются плоские солнечные коллекторы c накопительными водонагревателями BSL – c дополнительным источником тепла в виде котла, или BESL – с электрическим нагревательным элементом. Для более производительных установок или для работы при низких уличных температурах обычно выбираются вакуумные солнечные коллекторы серии POWER.  В 2017 г. ассортимент De Dietrich в России пополнился очень доступной солнечной установкой STMO, работающей без использования антифриза, с установкой водонагревателя на крыше. Это решение сразу стало интересным как доступное по цене и простое в монтаже для ГВС преимущественно в южных районах.

Михаил Чугунов: «Вайлант Груп Рус» предлагает воздушные, водяные и рассольные тепловые насосы, установки на базе солнечных (тепловых) коллекторов, а также компактные приточно-вытяжные вентиляционные установки с рекуперацией тепла и влаги. Несмотря на спад в 2015–2016 гг., рынок ВИЭ медленно, но верно продолжает развиваться. Об этом говорят как запросы конечных клиентов, всерьез рассматривающих установку инновационного оборудования в 2017 –2018 гг., так и ряд крупных энергетических проектов, которые находятся в активной фазе своей реализации.

Нина Горшкова: Наращивание использования тепловых насосов в России пока идет медленными темпами. Это связано с тем, что потребители и чиновники не достаточно информированы об этих технологиях. У нас, к сожалению, пока нет программ поддержки и развития производства так называемой «зелёной» энергии, как в Европе, где некоторые страны уже достигли 30% показателя в «чистой» энергетике.

Светлана Дашкевич: Компания Viessmann реализует на российском рынке солнечные коллекторы для использования на зданиях аэропортов, вокзалов, а также промышленные тепловые насосы, которые применяются, в частности, для утилизации бросового тепла технологических процессов, а также съема тепла со сточных вод.



Поделиться:

Опубликовано: 25 декабря 2017 г.

вернуться назад

hp2018
ATstp18
fondi18