Расширение географических границ Шымкента, демографический и социально-экономический рост напрямую влияют на увеличение потребления воды. Стоит взять во внимание еще климатические условия нашего южного региона. С приходом летней жары потребность в живительной влаге повышается в разы. Реконструкция насосной станции с внедрением частного регулятора в микрорайоне «Шанырак» позволит сократить энергозатраты до 30 % и обеспечить бесперебойную подачу воды в этот населенный пункт. А это и есть энергосбережение!
По проекту насосной станцией обеспечивается питьевой водой более 500 абонентов частного сектора. На данном участке перепад местности составляет 70 метров, что создает необходимость повышения сетевого давления от двух до 9 атмосфер. Для этого построена насосная станция, которая сдана в эксплуатацию в 2012 году. Ее производительность составляет 720 куб. м/сутки. Станция оснащена пятью насосами (три циркуляционных и два пожарных) фирмы Wilo, немецкого производства. Характеристики насосов следующие: производительность каждого – 10 м3/час, высота подъема – 120 метров, мощность – 11 кВт/час.
До реконструкции насосы работают в полную мощность и с максимальным числом оборотов, так как в микрорайоне «Шанырак» не предусмотрен резервуар для накопления воды суточного потребления.
«Изначально, когда в 2012 году построили насосную станцию, в проекте были недочеты, – рассказывает главный энергетик ТОО «Водные ресурсы-Маркетинг» Керимбек Агабаев. – При подаче воды давление создавалось лишь в водоводе. Но в водоводе вода не удерживалась. Как только увеличивался расход воды – давление тут же падало, а во время уменьшения расхода воды давление начинало резко увеличиваться, в связи с чем происходил разрыв труб. И вот около шести месяцев мы мучились с этими разрывами труб. В водопроводной сети за это время произошло 15 аварий, что в свою очередь привело к потере воды в объеме 5300 куб. м, в том числе и потере электроэнергии. Короче говоря, мы пришли к выводу, что следует провести реконструкцию станции».
Чтобы исправить создавшееся положение, было решено вложить средства (порядка одного миллиона тенге) на приобретение современного частотного регулятора. И это стало первоочередной задачей, которую поставило для себя в этом году ГКП «Управление водопровода и канализации» шымкентского городского акимата. Были разработаны все мероприятия, необходимые для повышения надежности водоснабжения, поддержания и дальнейшего улучшения качества питьевой воды, а также снижения санитарной и экологической опасности окружающей среды при водоотведении и очистке сточных вод.
«Преимущества нового частотного регулятора в том, что он создает возможность плавно регулировать обороты двигателя насоса, – объясняет Керимбек Агабаев. – То есть может увязать давление. В зависимости от давления он его увеличивает или уменьшает, делая стабильным. Это станция третьего подъема. То есть вода поднимается три раза. Первый раз – на водозаборе, второй раз через повышающий давление насос доводит до города, третий – уже в городе, где есть высокие точки».
«Мы не можем во всех сетях поддерживать высокое давление, – добавляет главный инженер Керимбек Агабаев. – Поэтому в тех точках, где это необходимо, мы устанавливаем уже насосы третьего подъема. Вот назначение частотного регулятора как раз и состоит в том, чтобы удерживать стабильное давление. Эффективность этой установки в том, что она позволяет на 30% снизить потерю электроэнергии. То есть если б мы создавали постоянно избыточное давление, это бы привело к большим затратам электроэнергии. А благодаря установке мы на каждом насосе уменьшаем расход энергии примерно на 9 кВт. В год мы экономим 86 кВт. А это 1831610 тенге. На установку мы потратили около одного миллиона тенге. Даже несложные подсчеты показывают, что она окупится уже за один год».
В ходе реконструкции планируется для повышения давления установить шкаф управления с частотным регулированием оборотов электродвигателей. А все процессы можно будет наблюдать через специальную программу на компьютере.
Но самое главное, что жители микрорайона наконец-то смогут бесперебойно пользоваться питьевой водой.
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ
Рост потребления электроэнергии в нашей стране за последнее десятилетие значительно превышал темпы ввода в эксплуатацию генерирующих мощностей. Проблема дефицита мощности может решаться двумя путями: либо наращиванием темпов строительства и ввода генерирующих мощностей, либо путем рачительного расхода производимой энергии и внедрением новейших энергосберегающих технологий. Необходимо учитывать, что сроки строительства и ввода в действие тепловых, атомных и гидроэлектростанций составляют от 5 до 10 лет и требуют значительных инвестиций, тогда как результаты экономии энергии при внедрении энергосберегающих технологий могут быть получены в ближайшие один-два года.
Повышенный интерес к энергосберегающим насосным станциям водоснабжения, причем не только промышленных масштабов, но и для частного использования, объясняется, прежде всего, стремительным ростом цен на электроэнергию и физическим износом всех узлов и агрегатов систем водоснабжения.
Вопросам экономии электроэнергии на насосных станциях уделялось внимание и раньше, и примером этому может служить каскадное включение насосов. На насосной станции устанавливаются несколько насосов и по мере необходимости включают один или несколько. Даже при таком подходе производительность, вернее расход, как минимум одного насоса, приходится регулировать, а это прямые потери электроэнергии, не говоря уже о проблемах прямых пусков насосов и гидроударов.
Новый, с точки зрения технической реализации, подход регулирования производительности насоса заключается в частотном регулировании скорости вращения рабочего колеса насоса с помощью преобразователя частоты. Именно частотное регулирование скорости насосов заложено в основу новых энергосберегающих насосных станций, которые особенно эффективны в системах артезианского водоснабжения и кроме экономии 25-40% электроэнергии позволяют исключить водонапорную башню из технологического процесса водоснабжения.
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ
В настоящее время в мире энергосбережение стало приоритетным направлением технической политики. Это связано, во-первых, с дефицитом основных энергоресурсов, во-вторых, с возрастающей стоимостью их добычи, в-третьих, с глобальными экологическими проблемами, обозначившимися в последнее время.
Энергосбережение в любой сфере сводится по существу к снижению бесполезных потерь энергии. Анализ потерь в сфере производства, распределения и потребления электроэнергии показывает, что большая часть потерь (до 90%) приходится на сферу энергопотребления, тогда как потери при передаче электроэнергии составляют лишь 9-10%. Из этого становится ясно, что основные усилия по энергосбережению должны быть сконцентрированы именно в сфере потребления электроэнергии.
СПРАВКА
Общее количество абонентов, по данным ГКП «Управление водопровода и канализации» акимата города Шымкента», пользующихся услугами водоснабжения, в 2019 году достигнет 151322 человека. Из них: по категории населения – 146371 абонент и 4961 – это юридические лица и индивидуальные предприниматели.
Структуру потребителей электроэнергии можно представить следующим образом: электроприводы – 62%, электрический транспорт – 9%, электротермия и электротехнология – 8%, освещение и прочие потребители – 21%.
По данным европейских экспертов, стоимость электроэнергии, потребляемой ежегодно средним двигателем в промышленности, почти в 5 раз превосходит его собственную стоимость. Очевидно, что за время службы двигателя (десятки лет) энергетическая составляющая несоизмеримо выше составляющей, связанной с капитальными затратами, в связи с чем забота об оптимизации именно энергетической составляющей является особенно важной.
Современный уровень развития силовой электроники, микропроцессорных средств управления и контроля, средств автоматического регулирования позволяет широко использовать эти технические достижения для решения задач энергосбережения. Применение современных способов регулирования скорости технологических механизмов в сочетании с широкими возможностями автоматизации может обеспечить оптимальное использование энергетических ресурсов. Из множества областей, в которых имеется потенциальная возможность энергосбережения, можно выделить наиболее важные и эффективные направления. Одним из них является применение частотного регулирования в системах водоснабжения.
И ЕЩЕ ОБ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
В Казахстане в области энергосбережения поставлена задача по снижению энергоемкости ВВП не менее, чем на 10 % к 2015 году и 25 % к 2020 году. Тем самым энергосбережение отнесено к стратегическим задачам государства.
Для достижения поставленных целей необходимо повышение энергоэффективности во всех отраслях, всех регионах и стране в целом. Для реализации этих планов был принят Закон Республики Казахстан «Об энергосбережении и повышении энергоэффективности», в котором была создана нормативная база и инфраструктурные условия для его реализации.
Согласно закону об энергосбережении в Казахстане с 1 июля 2012 года ввели запрет на производство и продажу электрических ламп накаливания мощностью 100 Вт и выше, с 1 января 2013 года – мощностью 75 Вт, а с 1 января 2014 года – мощностью 25 Вт.
Таким образом, Казахстан снизил импорт ламп накаливания из России и Китая и успешно реализует свою программу энергосбережения.
В 2011 году по сравнению с 2009 годом произошло сокращение объема импорта источников света на 17% за счет роста местного производства.
МЕЖДУНАРОДНЫЙ ОПЫТ
Необходимо признать, что по энергоэффективности производства ведущие мировые страны на порядок опережают Казахстан. Соответственно, это прямо отражается на себестоимости продукции. Вместе с тем потенциал энергосбережения в республике оценивается примерно в 4,6 млн. тонн условного топлива в год, или порядка 2 млрд. долларов. В этой связи реализация 59 шага в представленном главой государства национальном плане «100 конкретных шагов» ставит задачу привлечения стратегических инвесторов в сферу энергосбережения страны. Их основная задача: стимулирование развития частных энергосервисных компаний для предоставления комплекса услуг в сфере энергосбережения. Причем компании должны возместить собственные расходы и получить финансовую прибыль исключительно из фактически достигаемой экономии энергозатрат.
Сам по себе энергосервисный договор направлен на экономию эксплуатационных расходов благодаря внедрению технологий, обеспечивающих энергосбережение и повышение энергоэффективности. При этом энергосервисная компания может вкладывать собственные средства, которые возмещаются за счет достигнутой экономии. Согласно распространенной международной практике, компания имеет возможность привлекать инвесторов, в результате чего исчезает необходимость займов. В обоих случаях доходы компании зависят от количества и качества достигнутой экономии, что обеспечивает их высокую мотивацию на результат.
В итоге энергосервисная компания должна получить часть прибыли, которую она обеспечит предприятию, отрасли или даже стране, как в случае Казахстана.
Однако необходимо учитывать тот факт, что для Казахстана этот вид отношений является новым. И сегодня он находится на начальной стадии, чего не скажешь об Австрии, Германии, Италии и других странах ЕС, а также США, где энергосервисная деятельность как бизнес уже давно является неотъемлемой частью энергосбережения и энергетической эффективности.
Для населения активная деятельность энергосервисных компаний выражается в реальной экономии своих бюджетов. Да и государство не остается внакладе. Судите сами: на сегодня 18 стран – членов ЕС успешно используют энергосервисные контракты для общественных зданий. Что касается США, то там за более чем 25 лет эффективность энергосервиса привела к сокращению энергопотребления бюджетными зданиями на 35 процентов.
Татьяна БУРДЕЛЬ
