Эрнст Вайцзеккер - Фактор четыре. Затрат — половина, отдача — двойная

В первом эксперименте ACT2 был переоборудован участок научно-исследовательских отделений Тихоокеанской газовой и электрической компании в Сан-Рамоне (Калифорния). Площадь участка — 1900 квадратных метров, он оснащен эффективными лампами, усовершенствованной оргтехникой и окнами с несколько улучшенной изоляцией, устраняющей сквозняки. Все это сократило необходимость охлаждения наполовину. Затем система охлаждения была заменена испарительным охладителем косвенного действия, в дополнение к которому лишь на 5—10 % времени включался очень маленький, специально сконструированный, весьма эффективный охлаждающий аппарат. Коэффициент полезного действия конструкции, вероятно, поставил мировой рекорд: только 0,14 кВт/т, или 25 единиц охлаждения, даваемых за каждую единицу потребленного электричества. Австралийский инженер, сконструировавший систему, уверен, что в следующий раз он сделает ее еще лучше. Данные по текущему контролю пока не поступали, но комфорт стал намного ощутимее. Переход от первоначально установленных на крыше блоков с расходом 2,0 кВт/т к 0,14 кВт/т сократил потребление энергии на единицу охлаждения на 93 %. Поскольку необходимый объем охлаждения также был уменьшен вдвое, общее сокращение идущей на охлаждение энергии, предназначенной для здания с поэтическим названием «Закат Солнца», достигает 97 %. По мере того, как старая оргтехника постепенно будет заменяться более эффективным оборудованием, нынешнее двукратное сокращение охлаждающих нагрузок составит две трети. Это увеличит сбережение энергии на охлаждение с 97 до 98 % — в климатической зоне, где столбик термометра поднимается до 38 °C.

После первых четырех этапов традиционное кондиционирование для создания комфорта больше не понадобится. А если оно где-то все же будет использоваться, его можно сделать в несколько раз более эффективным при уменьшенных капитальных затратах.

По проекту ACT21992 г. Калифорнийская государственная автомобильная ассоциация построила в Антиохии новый офис, сэкономив три четверти всей энергии, разрешенной самым строгим энергетическим стандартом страны. В то же время комфорт и благоустройство здесь просто исключительны, и это самый дешевый офис, который когда-либо построила ассоциация. Кондиционер на 40 % более эффективен, чем обычный агрегат, устанавливаемый на крыше, а при частичной нагрузке работает даже лучше. Тепловая нагрузка также уменьшена примерно вдвое благодаря использованию дневного света, суперокон, более эффективных осветительных приборов и офисного оборудования. Проектировщики не захотели избрать самый эффективный вариант («белый капюшон» плюс застекленная крыша), который вероятно, сэкономил бы более 90 % при еще меньшей стоимости. Но и достигнутые 72 % экономии — неплохой результат.

Какая бы ни использовалась конструкция, если она не является полностью пассивной, ею нужно управлять. Более совершенные регуляторы и программное обеспечение обычно экономят еще 10–30 % остающегося энергопотребления, сбережения за счет управления могут даже возрасти примерно до 50 %. Обязательное условие при этом — тщательная подготовка обслуживающих здание операторов на компьютерном тренажере, аналогичном тем, на которых обучают авиапилотов. Без такой помощи в больших зданиях одной интуицией операторов не обойтись.

Иногда сэкономить энергию могут также запасы охлажденной воды или льда. Это определенно сберегает электроэнергию в периоды пиковой нагрузки, когда коммунальные службы повышают плату за электроэнергию.

Последовательные сбережения не складываются, они умножаются. Каждое сбережение оставляет меньше энергии, которую можно сэкономить дальнейшими мероприятиями. Но сбережения на самом деле быстро накапливаются. Предположим, например, что вы экономите:

• 70 % объема требуемого охлаждения путем установки лучшей изоляции, усовершенствованных окон, осветительных ламп и т. д. (примерно две трети, что находится в пределах между реальной и заниженной величиной);

• 20 % потребности в охлаждении путем расширения условий, в которых люди чувствуют себя комфортно (разумная и часто заниженная оценка);

• 80 % энергии на тонну охлаждения пассивными или альтернативными методами (вспомните экономию в 93 % в здании «Закат Солнца»);

• 50 % энергии на тонну в остающемся охлаждении с помощью холодильных аппаратов (если это еще необходимо);

• 20 % благодаря улучшенным регуляторам (обычно это нижний конец диапазона). В оптимальном случае общий результат может составить:

(1–0,7) х (1–0.2) х (1–0,8) х (1–0,5) x (I — 0,2) = 0,0192.

Таким образом, ваша энергия на охлаждение сейчас равна только 2 % от того, с чего вы начали. Вот как работает «цепочка» последовательных сбережений: вам не надо чересчур экономить на каждом этапе для того, чтобы добиться заметного умножения общих сбережений, ведь этапов много.

Добиться повышения производительности энергоресурсов за один большой этап не всегда удается. Но ведь можно сделать это за несколько небольших этапов. Проиллюстрируем это простым примером. Начнем с электростанций.

• Новое поколение электростанций, в которых используются так называемые газовые турбины с комбинированным циклом, может повысить полный к.п.д. с 34— 40 %, характерных для классических тепловых электростанций, по меньшей мере до 50–55 % (коэффициент полезного действия самых последних работающих на газе станций с комбинированным циклом составляет 60 %, а в перспективе достигнет 65 %). Это означает, что для производства 1 киловатт-часа на электростанции необходимо сжечь топлива на 28 % меньше.

• Комбинируя получение тепла и электроэнергии и установив оптимизированные газовые котлы, можно в среднем выиграть еще 25 %, необходимых для удовлетворения типичных потребностей в электричестве и тепле. Тогда остается 75 % от прежнего потребления.

• Использование довольно скромных мероприятий по улучшению изоляции и повышению эффективности электроприборов даст еще 33 %, сократив тем самым первоначальное потребление со 100 % до 67 %. (Учитывая консервативные привычки среднего гражданина, мы забудем здесь все, что было сказано выше об изоляции и более эффективных машинах.)

• Кроме того, типичным семейным хозяйствам удастся уменьшить расход энергии на скромные 7 % и согласиться с экономией еще на 3 % благодаря улучшенным регуляторам, которые фактически не лишают привычных удобств (например, меньший перегрев или отключение — вручную либо автоматически — ламп, вентиляторов или отопления при выходе из помещения более чем на несколько минут). Эти небольшие улучшения дают экономию еще на 10 %.