Актуальные решения проблем энергосбережения объектов жилищно-коммунального хозяйства России

Анонс: Состояние объектов жилищно-коммунального хозяйства в нашей стране и основные причины нестабильности силовых сетей. Актуальные технические решения проблем энергосбережения объектов жилищно-коммунального хозяйства России.

Предприятия жилищно-коммунального сектора регионов, крупных городов и мегаполисов России несмотря на ряд организационных мероприятий и программ, инициированных и реализуемых соответствующими Департаментами, пока остаются в числе наиболее фондо- и энергоемких в стране. Причем физический износ основных фондов, находящийся в интервале 60-80% по различным муниципальными образованиям, в большинстве случаев является не только основной причиной, но и катализатором ухудшения состояния жилищно-коммунального сектора в аспектах энергосбережения и повышения энергетической эффективности.

Обусловлено это тем, что работы по модернизации оборудования ведутся по «периферии» инфраструктуры, истощенной физически и морально, что de facto определяет декларативность мероприятий и не может сколь значимо улучшить ситуацию. Не спасает положение и дифференциация жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ) с передачей на баланс структурам коллективной, частно-государственной, индивидуальной собственности, поскольку для обновления фондов необходимы предельно объемные инвестиции, а институт лояльно-стимулирующего кредитования в нашей стране пока оставляет желать лучшего. Тем не менее, муниципалитеты и Департаменты ЖКХ продолжают разрабатывать и реализовать целые пакеты программ, в целом основанные на организационных мероприятиях и «точечных» технических решениях модернизации, превалирующее большинство которых за добрых пару десятков лет уже стали рефренами – декларативными и не дающими эффекта.

Кроме того, несмотря на новый национальный тренд – цифровизации экономики, и план перспективных целей этого направления в Энергетической стратегии развития Российской Федерации на период до 2035 года, муниципальные программы в области развития топливно-энергетического комплекса в основном построены на пассивных организационно-технических решениях и/или мероприятиях-рефренах из программ энергосбережения и энергоэффективности. Так, для решения проблем малой надежности и энергозатратности тепловых сетей жилищно-коммунального хозяйства столицы в «Схеме теплоснабжения города Москвы на период до 2035 года» ключевым мероприятием стало переключение тепловой нагрузки с котельных на ТЭЦ ПАО «Мосэнерго», а в «Схеме и программе перспективного развития электроэнергетики города Москвы на 2019–2024 годы» в качестве главных мер рассматривают интеграцию энергосберегающего освещения, перевод сетей на интеллектуальные системы учета, внедрение частотно-регулируемых приводов и т.д., хотя уже a posteriori известно, что:

• насыщение силовых сетей нагрузкой с быстроизменяющимися и нелинейными вольтамперными характеристиками, каковыми по факту являются частотно-регулируемые приводы с ШИМ преобразователями при всех своих позитивах оказывает крайне негативное влияние на стабильность и надежность электроснабжения.
  Причем возрастают не только объемы перетоков реактивной энергии на фундаментальной частоте 50 Гц, но и набросы токов гармоник, порядок и интенсивность которых определяется типом преобразователя (12-импульсные системы выпрямитель-инвертор генерируют в сеть интенсивные возмущения по 13-й, 23-й, 25-й гармоникам, 6-тиимпульсные – по 5-й, 7-й, 11-й, 13-й, 17-1, 19-й, 23-й, 25-й гармоникам и т.д.);
• системы энергосберегающего освещения действительно потребляют меньше активной энергии из сети, но становятся источниками гармонических искажений по 3-n гармоникам, а управляющие контроллеры и центры обработки данных добавляют в сеть токи четных гармоник и интергармоник, что в совокупности приводит к нестабильности параметров качества в силовой сети и уже сегодня требует оперативного решения.

Актуальные технические решения проблем энергосбережения объектов жилищно-коммунального хозяйства России.

Если взять любую конкретную силовую сеть объекта ЖКХ – водоподготовки, водоснабжения, водоотведения, теплоснабжения и пр., прошедшую или модернизируемую с интеграцией современного оборудования, то для решения проблем, как повышения качества электроэнергии, стабильности электроснабжения, так и энергосбережения уже сегодня необходимо реализовать мероприятия по компенсации реактивной мощности в совокупности с локализацией источников гармонических возмущений.

Т.е. традиционная интеграция в силовую сеть по способу централизованной, групповой, индивидуальной или комбинированной компенсации релейных (УКРМ) и даже тиристорных (УКРМТ) установок повышения коэффициента мощности, в том числе с дросселями или иными пассивными фильтрами (УКРМФ, УКРМТФ) не даст эффекта в аспекте стабильности и качества электроснабжения, поскольку останется открытым вопрос наброса мощности гармоник и мощности искажения (тока, напряжения по классификации IEEE 1459-2010). В свою очередь применение активных фильтров гармоник (АФГ) для локализации источников гармонических возмущений эффективно, но предельно дорого по стартовым инвестициям, а особенно если АФК используются, как для нивелирования токов гармоник, так и реактивных токов на фундаментальной частоте в качестве альтернативы УКРМ или УКРМТ.

Поэтому оптимальным организационно-техническим решением проблем повышения качества электроэнергии, стабильности электроснабжения и энергосбережения сегодня является использование быстродействующих тиристорных конденсаторных установок (УКРМТ) совместно с АФГ, причем:

• снижение мощности и, соответственно, цены УКРМТ и АФГ возможно при установке максимально ближе к нелинейной нагрузке (единичной, объединенной в группу);
• экономичным по инвестициям может быть вариант комбинированного АФГ, в котором интенсивные гармоники шунтируются расстроенными дросселями или другими пассивными фильтрами.

Возврат к списку