Практическое руководство по повышению энергоэффективности муниципальных систем - Савченко О.

4.1. водоснабжение и водоотведение

Муниципальные водопроводно-канализацион- ные хозяйства играют жизненно  важную роль в процессе управления водными ресурсами, которые в последнее время все чаще становятся предметом острого дефицита. Сейчас, когда процесс глобаль- ной урбанизации продолжается, перед муници- пальными водопроводно-канализационными хо- зяйствами стоит комплексная задача водоснабже- ния городов экономически  эффективным спосо- бом с целью обеспечения их нормальной жизнеде- ятельности. Ограниченность запасов энергоресур- сов, дефицит пресной воды, а также проблема ох- раны окружающей среды делают задачу водоснаб- жения еще более важной и злободневной.

Большинство водопроводно-канализацион- ных хозяйств во всем мире не используют макси- мально эффективно энергетические и водные ре- сурсы и не минимизируют свое негативное воз- действие на окружающую среду. Путем создания комплексных структур управления процессом эф- фективного использования энергии в системах водоснабжения и обеспечения их функциониро- вания муниципальные водопроводно-канализа- ционные хозяйства могут обеспечить экономичес- ки эффективное водоснабжение, снижение энер- гопотребления и защиту окружающей среды.

Очевидная для специалистов связь между во- дой и энергией определяется той ролью, которую играет энергия в доставке воды конечному потре- бителю, а также ее ролью в процессе дезинфек- ции питьевой воды и обработки сточных вод. Если

в муниципальной системе водоснабжения сущес- твуют потери воды, они почти всегда сопровожда- ются потерями энергии.

Понятие «эффективность использования энер- гии в водохозяйственных системах» означает эконо- мически эффективный способ оказания потребите- лю всего комплекса необходимых услуг, связанных с потреблением воды, при условии использования минимально возможного количества воды и энер- гии. «Эффективное использование энергии в водо- хозяйственных системах» подразумевает под собой широкий диапазон мероприятий по экономному и эффективному использованию воды и энергии, и синергию, возникающую в результате комплексного управления водными и энергетическими ресурса- ми. Осознание всех связей между водой и энергией в системах водоснабжения предоставляет водопро- водно-канализационным хозяйствам широчайшие возможности применения их методик и практичес- кой  деятельности для повышения эффективности работы этих систем по сравнению с ситуацией, ког- да вопросы водопотребления и энергопотребления рассматриваются отдельно друг от друга.

В процессе повышения общей эффективности водохозяйственной системы муниципальные во- дохозяйственные ведомства должны рассматри- вать энерго- и водопотребление как взаимосвя- занные затраты ресурсов, избегая отношения к ним как к обособленным и несвязанным процес- сам. Энергия необходима для транспортировки воды в пределах муниципальных водохозяй- ственных систем, в которых происходит обработ- ка воды с целью придания ей питьевых качеств и удаления вредных примесей.

 

 

Таблица 3.2.1. Характеристика энергии, используемой в водохозяйственных системах

 

Эффективность использования энергии в водохозяйственных системах

 

Мероприятия по повышению эффективности водоподачи

 

Мероприятия по повышению эффективности водопотребления

 

Комплексные мероприятия (на стороне водоподачи и водопотребления одновременно)

Эффективность использования энергии в водохозяйственных системах заключается в экономически эффективном способе водоснабжения при минимальном водо- и энергопотреблении

В системах водоснабжения существуют многочисленные возможности снижения потерь воды и энергии непосредственным путем

при повышении уровня удовлетворения нужд потребителей

Снижение водопотребления благодаря более эффективному использованию  воды потребителями позволяет повысить экономию энергии и воды в системах водоснабжения

Всесторонний анализ систем водоснабжения и последовательное осуществление проектов в области повышения эффективности в комплексе создают еще более широкие возможности повышения эффективности

• Снижение утечек и потерь

• Эксплуатация и техническое обслуживание

• Водозаборные системы

• Первичная и вторичная очистка сточных вод

• Насосные системы

• Бытовая техника с низким водопотреблением

• Сливные бачки с экономным сливом

• Душевые насадки с малым расходом  воды

• Повторное использование технической  воды в промышленности

• Снижение утечек и потерь воды

• Правильное проектирование мощности насосных систем после сокращения объема водопотребления

• Исключение необходимости очистки сточных вод благодаря повторному использованию  воды и снижению объемов водопотребления

 

 

 

Транспортировка каждого  литра воды в системе водоснабжения требует значитель- ных  затрат энергии. Потери воды из-за  уте- чек, несанкционированного  использова- ния, по вине  потребителей, а также неэф- фективная работа системы водоснабжения непосредственно влияют на затраты энер- гии, необходимые для доставки воды потре- бителю. Потери воды неизбежно влекут за собой  потери энергии.

Эффективность мероприятий,  направленных на экономию водных ресурсов, и мероприятий, направленных на экономию энергоресурсов, в значительной степени повышается при их совме- стном планировании. Например, сама по себе программа снижения утечек обеспечивает эконо- мию воды и уменьшение потерь давления, что по- зволяет сэкономить энергию благодаря снижению мощности, потребляемой насосами для перекачи- вания воды. Замена одного насоса другим, более эффективным, приводит к экономии энергии. Ес- ли же мы объединим эти два мероприятия в рам- ках программы эффективного использования энергии в водохозяйственных системах, снижение потерь давления из-за утечек позволит произвес- ти замену существующих насосов насосами мень- шей мощности, что обеспечит дополнительную экономию энергии и денежных средств.

К стимулам, побуждающим муниципальные водохозяйственные ведомства повышать эффек- тивность работы систем водоснабжения, относят- ся снижение затрат, обеспечение безопасности и надежности энерго- и водоснабжения, а также уменьшение вредного воздействия на окружаю- щую среду. Эффективное использование энергии в водохозяйственных системах часто является на- иболее экономичным  способом усовершенство- вания работы систем водоснабжения с целью по- вышения качества обслуживания потребителей и, в то же время, удовлетворения растущих потреб- ностей населения. Осуществление комплексных мероприятий по повышению эффективности во- доснабжения обеспечивает снижение расходов, увеличение эксплуатационных мощностей сущес- твующих систем и повышение уровня удовлетво- рения нужд потребителей. Крупные города в со- стоянии обеспечить дополнительное водоснаб- жение  для удовлетворения растущего водопо- требления за счет ввода в действие новых мощно- стей, хотя при этом существуют ограничения, свя- занные с тем, что любой источник естественных водных ресурсов является исчерпаемым. Альтер- нативным решением проблемы водоснабжения является более эффективное использование мощ- ностей уже существующих систем за счет реализа- ции программ повышения эффективности водо- хозяйственных систем. Например, потери воды в системах водоснабжения большинства муници- пальных  водопроводно-канализационных  хо-

зяйств развивающихся стран, как правило, состав- ляют 30-60\%. Даже во многих водопроводно-ка- нализационных хозяйствах развитых стран эта ци- фры достигают 15-25 \%.

Экономия энергии, достигнутая благодаря эф- фективному использованию воды, может играть важную роль в обеспечении требуемого уровня энергоснабжения всего муниципального хозяй- ства. Ввиду того, что системы водоснабжения по- требляют значительное количество энергии, му- ниципальные хозяйства могут оказать оператив- ную помощь в уменьшении потенциальных воз- можностей возникновения  дефицита энергии и снижении необходимости создания дорогой но- вой энергетической инфраструктуры благодаря осуществлению мероприятий  по  эффективному использованию энергии в водохозяйственных си- стемах.

Эффективное использование водных и энерге- тических ресурсов является одним из основных инструментов, с помощью которого муниципаль- ные хозяйства могут поддерживать необходимый уровень водоснабжения, позволяющий удовлет- ворить растущие потребности. Снижение потерь воды и количества сточных вод в системе водо- снабжения дает тот же эффект, что и увеличение расхода воды через систему: большее количество воды доходит непосредственно до потребителей. Кроме того, водопроводно-канализационные хо- зяйства в  состоянии обеспечить необходимый уровень муниципального водоснабжения, прово- дя соответствующую работу с потребителями для того, чтобы стимулировать их максимально эф- фективно использовать каждый литр воды, при- меняя новые технологии эффективного использо- вания воды и снижения количества потерь и отхо- дов.

Муниципальные  водохозяйственные ведом- ства должны не только рассматривать выгоды бо- лее эффективного использования водных ресур- сов, выражающиеся в экономии финансовых средств и энергоресурсов, но и также учитывать экологический риск, возникающий в результате использования энергии и чрезмерного водозабо- ра (извлечения водных ресурсов). Энергия пре- имущественно вырабатывается при сжигании ор- ганических топлив, таких как уголь, нефть и при- родный газ, которые при сгорании выделяют большое количество сернистого газа (SO2), окис- лов азота (NOx), углекислого газа (CO2), угарного газа (СО), аэрозолей и твердых частиц, ртути, а также других опасных загрязняющих веществ. Планируя осуществление мероприятий по эффек- тивному использованию энергии в водохозяй- ственных системах, муниципальные водохозяй- ственные ведомства найдут их еще более привле- кательными, рассмотрев их  с учетом снижения опасности и вредного воздействия на окружаю- щую среду.

 

 

4.1.1.  УКРЕПЛЕНИЕ ИНСТИТУЦИОНАЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ

Муниципальным водопроводно-канализаци- онным хозяйствам часто не хватает необходимых институциональных мощностей для разработки практических методов повышения эффективности использования энергии в водохозяйственных сис- темах, даже после осознания ими потенциального экономического эффекта. Причина кроется, глав- ным образом, в структурах управления, штат кото- рых не наделен полномочиями непосредственно заниматься вопросами эффективности.

Модели управления, применяемые большин- ством водопроводно-канализационных хозяйств, независимо от того, в чьей собственности они на- ходятся, для повышения эффективности исполь- зования воды и энергии, отражают следующие ос- новные методы управления: по случаю, один ме- неджер и команда. Муниципальные водохозяй- ственные ведомства пришли к выводу о том, что чем в большей степени они переходят от метода принятия решений «по случаю» к целостному ме- тоду управления на уровне команды, тем в боль- шей степени им удается реализовать выгоды эф- фективного использования водных и энергетичес- ких ресурсов.

Метод управления «По случаю»

Водопроводно-канализационные хозяйства, применяющие метод управления «по случаю» для повышения эффективности использования водных и энергетических ресурсов, испытывают недостаток институциональных мощностей и мотивации для использования громадного  потенциала повыше- ния эффективности. Коммунальные хозяйства, ра- ботающие по такому методу, не имеют комплекс- ного плана управления. Вместо этого обязанности по внедрению мероприятий, направленных на по- вышение эффективности использования воды и энергии, как правило, ложатся на персонал, кото- рый может только реагировать на проблемы по ме- ре их возникновения. Реализуемые проекты в обла- сти энерго- и водоснабжения часто не имеют созна- тельной направленности на повышение эффектив- ности и едва ли могут активно сочетаться с другими мероприятиями по повышению экономии водных и энергетических ресурсов.

Метод управления «по случаю» характеризует- ся недостаточным количеством данных по водо- и энергопотреблению, плохим координированием деятельности различных отделов, а также ограни- ченными возможностями капиталовложений в проекты, направленные на повышение эффектив- ности использования водных и энергетических ресурсов. Высшее руководство не сосредотачива- ет внимания  на эффективности использования энергии в водохозяйственных системах и не выде- ляет денежные средства для этих целей.

Метод управления

на уровне одного  менеджера

Муниципальные водохозяйственные ведомства могут выбрать метод управления, при котором спе- циальные вопросы, такие как эффективность рабо- ты (кпд) насосов, экономия воды или очистка сточ- ных вод, находятся в ведении одного человека — менеджера, назначаемого внутри ведомства. Во многих случаях появление преданного своему делу менеджера по вопросам эффективности является положительным моментом в решении ключевых проблем эффективного использования энергии в водохозяйственных системах. Личность, сосредо- точившая свое внимание на одной отдельно взятой проблеме, может обеспечить водопроводно-кана- лизационному хозяйству значительную экономию. Менеджер по вопросам эффективности наверняка сможет обеспечить повышение уровня деятельнос- ти по сбору и распределению данных. Это поможет другим отделам успешно решить задачи повыше- ния эффективности. Тем не менее, назначение ме- неджера по вопросам эффективности не является достаточным условием решения проблемы объ- единения всех ресурсов, необходимых для макси- мального повышения эффективности использова- ния энергии в системах водоснабжения. Недоста- ток метода управления на уровне одного менедже- ра, предполагающего назначение менеджера по вопросам эффективности, заключается в ограни- ченном участии ведущих специалистов в процессе повышения эффективности использования энер- гии в водохозяйственных системах. Само по себе назначение менеджера по вопросам эффективнос- ти использования энергии не способствует активи- зации комплексной деятельности многочисленных отделов и  персонала, необходимой  для макси- мального экономического эффекта.

Метод управления на уровне команды (группы по вопросам  эффективного использования энергии)

Основываясь на опыте многих водопроводно- канализационных хозяйств, а также аналогичном опыте предприятий частного сектора, можно сде- лать вывод о том, что водопроводно-канализаци- онные хозяйства, применяющие метод управления эффективностью использования энергии в водо- хозяйственных системах на уровне команды, име- ют более благоприятные возможности использо- вания потенциала повышения эффективности.

Опыт многих муниципальных водохозяйствен- ных ведомств показывает, что командный подход к  управлению эффективностью использования энергии в водохозяйственных системах является неотъемлемой частью успешной стратегии рабо- чей деятельности. Даже, несмотря на то, что каж- дое муниципальное водохозяйственное ведомство применяло собственный подход к созданию ин- фраструктуры группы по вопросам эффективности использования энергии в водохозяйственных сис- темах, множество сходных элементов подчеркива- ют эффективность и преимущества этого метода.

 

 

 

Инициаторами создания групп по вопросам эффективности использования энергии в водохо- зяйственных системах становятся активные при- верженцы и лидеры из высших или средних эше- лонов руководства. Высший руководитель может определить комплексное повышение эффектив- ности использования воды и энергии как главную функцию водохозяйственного ведомства и обес- печить выделение необходимых ресурсов для до- стижения этой цели. Средний эшелон руководства обеспечивает ежедневное управление и проводит реальную работу по включению эффективности использования энергии в сферу обязанностей по управлению водохозяйственной системой.

Группы по вопросам эффективности способны мобилизовать разнообразные ресурсы и персо- нал с целью улучшения обмена информацией внутри компании. Кроме того, такие группы в со- стоянии упорядочить и рационализировать про- цесс идентификации и реализации проектов в об- ласти эффективности использования энергии, а также обеспечить координирование деятельнос- ти. Действующая группа способна сделать эффек- тивность использования воды и энергии частью основной деятельности водопроводно-канализа- ционного хозяйства.

Основные этапы создания институциональных мощностей:

✓ Создание  контрольно-измерительной системы.

Разработка комплексных систем сбора и уп- равления данными позволяет определить, реа- лизовать и  осуществить контроль  множества потенциальных возможностей экономии воды и энергии как на стороне водоподачи, так и на стороне водопотребления.

✓ Разработка  базовых критериев и систем пока- зателей.

Разработка базовых критериев и систем по- казателей дает возможность группам водного и энергетического менеджмента лучше опреде- лить мероприятия по повышению эффективно- сти, получить поддержку проектов у руковод- ства, а также осуществить контроль их успеш- ной реализации.

✓ Проведение аудитов водохозяйственной системы.

Благодаря проведению аудитов водопро- водно-канализационного хозяйства группы уп- равления эффективностью использования энергии в водохозяйственных системах могут добиться лучшего понимания и выявления по- тенциальных возможностей повышения эффек- тивности в рамках водохозяйственной системы.

✓ Анализ данных.

После сбора всех необходимых данных группы по вопросам эффективности водопроводно-кана- лизационных хозяйств должны иметь возмож- ность использовать эти данные для принятия ре- шений по поводу того, где необходимо сосредо- точить свои ресурсы и усилия.

4.1.2.  ТЕХНИЧЕСКАЯ СТОРОНА ВОПРОСА

Очень часто руководители водопроводно-ка- нализационных хозяйств не обладают необходи- мым запасом технических знаний и возможностей для того, чтобы реализовать многочисленные по- тенциальные возможности экономии энергии. В ряде случаев им не хватает необходимого конт- рольно-измерительного оборудования для сбора данных, определения базисных показателей и ме- трик, а также обследования предприятий. В дру- гих случаях, когда необходимые данные собраны, они не поступают в распоряжение соответствую- щих отделов и групп муниципального водопро- водно-канализационного хозяйства.

Коммунальные хозяйства, имеющие в своем штате многопрофильные исследовательские группы, анализируя потенциальные возможности усовершенствования систем водоснабжения и од- новременно стимулируя более экономное и эф- фективное использование воды потребителями, открыли дополнительные возможности экономии энергии и денежных средств. В некоторых случаях снижение потребления воды отдельными потре- бителями позволяет снизить общую мощность на- сосов и пропускную способность трубопроводов. Решающими условиями эффективной работы та- ких групп является их обеспечение необходимы- ми приборами и инструментами для измерения и контроля параметров энерго- и водопотребления, обучение методам эффективного использования энергии, а также наличие соответствующих инвес- тиций в запланированные проекты.

Целый ряд мероприятий, направленных на эф- фективное использование энергии, может быть осуществлен при минимальных затратах или во- обще без затрат. Действительно, установка конт- рольно-измерительного оборудования позволяет снизить расходы на энергоснабжение на 10 про- центов только благодаря изменению привычных подходов и повышению уровня технического об- служивания. В то время как некоторые простые возможности усовершенствования работы систем водоснабжения могут быть определены непо- средственно на  основе измерений,  целый ряд других невозможно выявить без последующего анализа полученных данных. Многие коммуналь- ные хозяйства признали,  что мониторинг  конт- рольных параметров для сходных систем в тече- ние их эксплуатации является превосходным спо- собом оценки выполнения мероприятий, направ- ленных на повышение эффективности использо- вания энергии.

Для более крупных проектов в большинстве случаев камнем преткновения оказывается отсут- ствие необходимых инвестиций. Часто в качестве инвестиций в реализацию более дорогостоящих проектов по повышению эффективности исполь- зования энергии могут быть использованы фи- нансовые средства, сэкономленные в результате осуществления других мероприятий по эффектив- ному использованию ресурса, таких как снижение потерь и борьба с несанкционированным исполь-

 

 

зованием воды, повышение уровня эксплуатации и технического обслуживания, сокращение субси- дирования и оптимизация работы систем водо- снабжения. Некоторые потенциальные возмож- ности энергосбережения в водохозяйственных си- стемах могут быть легко определены, например те, которые связаны с утечками и неисправностью оборудования. Другие, такие как неправильная компоновка системы или замена изношенных тру- бопроводов, выявить более сложно.

Развитие точного понимания  существующего технического состояния и эксплуатационных ре- жимов является первым шагом на пути разработ- ки и осуществления стратегии эффективного ис- пользования энергии в водохозяйственных систе- мах в рамках водопроводно-канализационного хозяйства. Для того чтобы осознать потенциал по- вышения эффективности использования воды и энергии и осуществить эффективные технические решения, водопроводно-канализационное хозяй- ство должно создать контрольно-измерительную систему, разработать базовые критерии и систе- мы показателей, провести аудит оборудования и систем хозяйства, а также выполнить анализ дан- ных с целью обеспечения правильного распреде- ления ресурсов.

Контрольно измерительная система

Наличие точной контрольно-измерительной системы позволяет группам по вопросам эффек- тивного использования энергии в водохозяй- ственных системах получать информацию  обо всех проблемах и слабых местах водохозяйствен- ной системы, устанавливать причины возникших проблем и предпринимать корректирующие дей- ствия. Непосредственно контрольно-измеритель- ные системы уже позволили многим предприяти- ям снизить энергопотребление на 10\%.

Решение технических вопросов, связанных с устранением потерь воды и обеспечением требуе- мых насосных мощностей, осуществляется на ос- нове достоверных данных измерений расхода во- ды и электроэнергии. Например, в системах отво- да, сбора и очистки сточных вод постоянный кон- троль расходов может помочь выявить проблему инфильтрации воды в систему сточных вод извне. Повышенный расход воды может свидетельство- вать о проникновении грунтовых вод в коллектор- ную сеть через неплотные соединения, разрывы и трещины в трубопроводе. Повышенный расход может также  явиться следствием попадания до- ждевых стоков через канализационные люки или соединения, такие как водосточные трубы и жело- ба или водоотливные насосы. Инфильтрация во- ды в систему может потребовать установки до- полнительных мощностей оборудования, привес- ти к бесполезным, непроизводительным затратам энергии и денежных средств.

Главной задачей при создании контрольно-из- мерительной системы является создание сети пер- вичных и вторичных измерительных приборов для измерения расхода воды и электроэнергии. Несмотря на то, что применяемая технология и ко-

личество измерительных приборов может изме- няться в зависимости от возможностей и ресурсов каждого водопроводно-канализационного хозяй- ства, такая сеть должна обеспечивать измерение количества воды и энергии, поступающей в систе- му, и расчет количества воды, доставляемой по- требителям. В наилучшем варианте контрольно- измерительная система должна охватывать всю водохозяйственную систему вплоть до мест по- требления воды и энергии. Разделение системы, а также зданий и оборудования на дискретные зоны (например, конкретное оборудование или часть здания) помогает облегчить измерение количест- ва вырабатываемой и потребляемой энергии, а также подаваемой и потребляемой воды.

Базовые критерии и системы показателей

Важным моментом при оценке роста эффектив- ности является разработка  системы показателей во- до- и энергопотребления, а затем определение ба- зового уровня для сравнения данных показателей с показателями, которые будут получены по мере по- вышения эффективности. Контроль  показателей эффективности использования воды позволяет по- лучить важную информацию относительно эффек- тивности работы водохозяйственной системы.

Выбрав набор показателей для оценки эффек- тивности проводимых мероприятий и определе- ния слабых мест, группы управления эффективно- стью водопроводно-канализационных хозяйств смогут определить приоритетные возможности повышения эффективности и лучше оценить сте- пень их реализации. Для того чтобы обеспечить точность сравнения, базовые критерии водо-  и энергопотребления должны  отражать внутрису- точные, ежедневные и сезонные колебания объ- ема потребления. Разработка систем показателей и базовых критериев необходима как для пред- приятий водоснабжения, так и для потребителей.

Аудит вододохозяйстенной системы

Частью процесса определения комплекса ме- роприятий по снижению эксплуатационных рас- ходов является обязательное проведение группа- ми  управления эффективностью использования энергии в водохозяйственных системах углублен- ных аудитов водопроводно-канализационного хозяйства. Такие аудиты должны охватывать все оборудование и приборы, используемые в про- цессе технологической обработки, подачи и очистки воды.

Для того, чтобы провести тщательный анализ эффективности эксплуатации, исключительно важно иметь такие данные об оборудовании, как число часов работы, тип оборудования, КПД  и другую базовую информацию. Кроме того, разло- жение на составляющие текущих эксплуатацион- ных режимов оборудования позволяет повысить точность анализа эффективности.

Для того чтобы правильно определить сущест- вующие возможности энергосбережения, группа аудита водохозяйственной системы должна уметь проводить точные измерения, знать, где располо-

 

 

жены измерительные приборы, и когда нужно проводить измерения. Соответствующее обуче- ние персонала должно охватывать изучение тех- нологий, применяемых в контрольно-измери- тельном оборудовании,  которое используется в хозяйстве. Кроме того, менеджеры должны раз- работать системы, обеспечивающие точность проведения измерений.

Руководители предприятий обычно ссылаются на субъективную погрешность при сборе данных, обусловленную человеческим фактором, как ос- новную причину получения неточных данных.

Анализ данных

После внедрения системы сбора точных дан- ных группа энергетического менеджмента должна разработать процедуру использования этих дан- ных для максимально эффективного использова- ния энергии. Для того чтобы использовать эти данные для определения потенциальных возмож- ностей повышения эффективности, необходимо сравнить фактические уровни энергопотребления и водоподачи с оптимальными теоретическими уровнями.

Для определения оптимального энергопотреб- ления группа должна использовать следующее:

• Технические расчеты

• Стандарты производителей оборудования

• Внутренние нормы и стандарты

• Внешние стандарты и нормативные показатели

• Метод системного анализа.

К основным системам водопроводных и водо- очистных предприятий, в которых заключены большие потенциальные возможности  повыше- ния их эффективности, относятся:

• Трубопроводные системы

• Насосы

• Электродвигатели

• Компрессоры

• Оборудование первичной водоочистки

• Оборудование вторичной водоочистки (аэрато- ры и воздуходувки)

• Дезинфекционное оборудование, (хлоросмеси- тели, оборудование для озонирования и ультра- фиолетового облучения).

4.1.3.  ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОДОПОДАЧИ

Основные возможности повышения эффектив- ности водоподачи заключаются в усовершенство- вании методов эксплуатации и технического обслу- живания, перепроектировании и реконструкции водохозяйственной системы, а также усовершен- ствовании процесса очистки сточных вод. Задача группы или менеджера по вопросам эффективнос- ти использования энергии в водохозяйственных системах заключается в выявлении и определении приоритетности потенциальных возможностей по- вышения эффективности. В процессе планирова- ния мероприятий по повышению эффективности необходимо учитывать влияние мероприятий, ка- сающихся одной части системы, на другие ее части.

 

Большое количество воды и энергии тра- диционно теряется из-за  утечек в системе, плохого  технического обслуживания  обо- рудования,  неисправности измерительных приборов,  наличия неиспользуемого обо- рудования,  работающего на холостом хо- ду, а также неправильной   эксплуатации различных   систем. Для  того чтобы умень- шить влияние  этих факторов  на эффектив- ность работы водохозяйственной  системы, группа энергетического менеджмента мо- жет разработать  методическое   руковод- ство, определяющее   эксплуатационные нормы,  графики технического обслужива- ния, порядок  контроля состояния оборудо- вания и порядок обучения персонала.

Например, снижение давления воды в системе водоснабжения оказывает ряд положительных воздействий на эффективность работы системы, позволяет уменьшить количество утечек, механи- ческое напряжение в трубах и трубных соедине- ниях, а также расход воды через открытую водо- проводную  арматуру потребителей. Снижение давления также способствует увеличению срока службы оборудования, уменьшению износа обо- рудования системы и снижает потребность в ре- монте оборудования. Небольшие потребители воды, у которых давление воды в системе водо- снабжения превышает 5,62 кгс/см2,  должны рас- сматриваться в качестве первоочередных канди- датов на снижение давления воды, так как любое снижение давления не наносит ущерба качеству обслуживания потребителя.

Системы водоснабжения, имеющие несколько зон нагнетания, часто характеризуются большими по сравнению с другими системами энергозатра- тами из-за применения вспомогательных (подка- чечных) насосных станций для повышения давле- ния воды. Приводы с регулируемой скоростью (ПРС) позволяют корректировать работу насосов в зависимости от различных режимов расхода и давления воды и являются одним из технических решений в области энергосбережения. Эффектив- ной является также установка редукционных кла- панов.

Инфильтрация грунтовых и дождевых вод в систему приводит к увеличению длительности ра- боты насосов на водоподъемных станциях и мо- жет потребовать установки более мощных насо- сов или  увеличения их  количества для подачи больших объемов воды. Замена треснувших во- допроводных магистралей и установка люков по- зволяет уменьшить подсос и инфильтрацию воды в систему извне и,  как  следствие, потребление электроэнергии насосами водоподъемных и во- доочистных станций.

 

 

 

К наиболее распространенным проблемам си- стем водоснабжения относятся:

• Утечки

• Большое внутреннее сопротивление внутри трубы

• Неправильная схема компоновки оборудования системы

• Сверхнормативное проектирование системы

• Неправильный выбор оборудования

• Старое, не отвечающее современным требова- ниям оборудование

• Низкий уровень технического обслуживания

• Потери пригодной к использованию воды.

Мероприятия,  направленные на  устранение вышеперечисленных проблем, могут включать:

• Перепроектирование, перекомпоновка системы и модернизация оборудования

• Изменение формы, уменьшение размеров ра- бочих колес насосов

• Снижение утечек и потерь

• Модернизацию оборудования

• Установку труб с малой величиной внутреннего трения

• Установку насосов с высоким КПД

• Установку электродвигателей с приводами с ре- гулируемой скоростью

• Установку конденсаторов

• Установку трансформаторов

• Усовершенствование методов эксплуатации и технического обслуживания

• Очистку и повторное использование воды.

Рисунок 4.1.1.  Система учета воды

4.1.4.  СНИЖЕНИЕ УТЕЧЕК И ПОТЕРЬ.

СИСТЕМА УЧЕТА ВОДЫ

Снижение утечек и потерь является важней- шим элементом стратегии повышения эффектив- ности использования энергии в водохозяйствен- ных системах любого водопроводно-канализаци- онного хозяйства. Хотя количество неучтенных по- терь воды в различных водопроводно-канализа- ционных хозяйствах колеблется в широком диа- пазоне, ни одно из них не защищено от дорогос- тоящих и неэффективных утечек и потерь воды. Во многих случаях значительные потери воды вы- званы низким уровнем технического обслужива- ния системы, особенно там, где измерительные системы являются недостаточными или  вообще отсутствуют. Снижение уровня таких потерь по- зволяет повысить общую эффективность работы водохозяйственной системы. Кроме того, водо- проводно-канализационные хозяйства, имеющие проблемы с утечками, вынуждены не только пода- вать большее количество воды, чем требуется в действительности, но и повышать давление в сис- теме для того, чтобы вода могла достичь потреби- телей. Повышение давления обычно является ме- нее эффективным техническим решением, чем ус- транение утечек при поддержании более низкого давления в системе. Более того, повышение дав- ления в системе в действительности приводит к увеличению утечек, при этом еще больше возрас- тают потери воды и энергопотребление.

Применение системы учета воды является первым важным шагом на пути осу- ществления контроля по- терь. В идеале учет воды должен начинаться непо- средственно от  источника водоснабжения и произво- диться на всем пути вплоть до конечных потребителей с целью определения потерь воды в системе. На рисунке

2 показана схема потока во- ды, поступающей от источ- ника через систему водо- снабжения, которая может служить основой для опре- деления неучтенных потерь воды в водопроводно-кана- лизационных хозяйствах.

Благодаря подсчету из- вестных и неизвестных по- терь воды, поставляемой потребителю, система учета потерь дает группе управле- ния  эффективностью ис- пользования энергии в во- дохозяйственных системах

 

(Источник: Watergy – Возможности эффективного использова- ния энергии и воды в муниципальных водохозяйственных систе- мах, Alliance to Save Energy, 2002) www.watergy.org/resources/publications/Watergy-Russian.pdf

представление о масштабах

утечек, существующих в сис- теме водоснабжения. Учет потерь должен вестись еже-

 

 

месячно, особенно в зонах высокого риска, с це- лью обнаружения новых утечек, неточных изме- рительных приборов и нелегального отбора воды. Сравнение количества воды, поступающей из сис- темы, с количеством воды, отпускаемой потреби- телям по установленным тарифам, позволяет под- считать количество потерь.

Даже при условии наличия надлежащей систе- мы управления неучтенные потери воды обычно составляют 10-15\% от общего количества подава- емой воды: таким образом, если потери воды превышают 15-20\% процентов от объема водопо- дачи, возникает необходимость применения кор- ректирующих действий. Важно отметить, что про- граммы снижения неучтенных потерь воды требу- ют  непрерывного  осуществления: ослабление контроля со стороны водопроводно-канализаци- онных хозяйств приводит к повторному появле- нию утечек.

4.1.5.  ПЕРЕПРОЕКТИРОВАНИЕ

И РЕКОНСТРУКЦИЯ СИСТЕМЫ

Перепроектирование системы в целом или ре- конструкция ее отдельных частей может открыть значительные возможности водо- и энергосбере- жения. Рассмотрение вопроса о том, нужна ли в действительности конкретная система или не нуж- на, может потенциально привести к открытию ог- ромнейших возможностей энергосбережения. Нужны ли действительно в системе все имеющие- ся на данный момент насосы, трубопроводная ар- матура, байпасные линии и т. д. или ее можно пе- репроектировать и реконструировать с целью бо- лее эффективного  использования течи самотеком под действием земной гравитации и снижения потерь напора на трение потока? Например, мно- гие муниципальные водопроводно-канализаци- онные хозяйства смогли отказаться от примене- ния некоторых насосов благодаря использованию в полной мере потенциала силы тяжести или бо- лее эффективного использования остальных на- сосов системы. Как только стало ясно, что система действительно необходима, перед группой по во- просам эффективного использования энергии в водохозяйственных  системах встает задача — оп- ределить соответствует ли конструкция системы предъявляемым требованиям. Например, проек- тировщики системы часто намеренно предусмат- ривают оборудование больших, чем фактически требуется, размеров и  производительности для того, чтобы это оборудование могло удовлетво- рить максимальные потребности системы. В неко- торых случаях такой  запас производительности достигает 50\%. Кроме неэффективной работы си- стемы такое сверхнормативное проектирование может  стать причиной  таких эксплуатационных проблем как чрезмерные шумы потока, вибрация труб и низкая производительность. Сверхнорма- тивное проектирование также может привести к излишнему удорожанию материалов, увеличению расходов на монтаж и эксплуатационных затрат.

Корректирующие мероприятия в случае сверх- нормативного проектирования насосной системы включают:

•  Установку насосов соответствующего требова- ниям размера

•  Установку электродвигателей с приводами с ре- гулируемой скоростью (ПРС)

•  Уменьшение размеров рабочих колес

•  Установку насосов малой производительности для того, чтобы уменьшить неустойчивость ра- боты.

Модернизация системы, предусматривающая установку оборудования с более высоким КПД, несомненно, повысит ее производительность при условии правильного подбора размеров обору- дования и его интеграции в водохозяйственную систему в целом. К оборудованию, обеспечиваю- щему наибольшую экономию энергии, относятся:

•  Электродвигатели с повышенным КПД

•  Приводы с регулируемой скоростью

•  Рабочие колеса (крыльчатки)

•  Трубы с низким внутренним сопротивлением и внутренние покрытия с низким коэффициентом трения

•  Трубопроводная арматура

•  Конденсаторы.

Установка электродвигателя насоса с повышен- ным эксплуатационным КПД позволяет повысить общий КПД насосной системы. Кроме того, для то- го чтобы электродвигатель мог эффективно рабо- тать, он должен работать согласованно с насосом, иначе говоря, его рабочие характеристики должны согласовываться с рабочими характеристиками на- соса, такими как время запуска (пусковой период), скорость насоса и необходимый крутящий момент.

Одним из наилучших способов повышения эф- фективности при обеспечении согласования с тре- бованиями переменной нагрузки системы является установка электродвигателя с ПРС (привод с регули- руемой скоростью). Как следует из названия, ПРС обеспечивает регулирование скорости насоса с це- лью удовлетворения конкретным требованиям кон- кретной системы в конкретный  период времени. Одним из общераспространенных типов ПРС явля- ется привод с регулируемой частотой (ПРЧ), или ча- стотно-регулируемый привод (ЧРП), в котором для регулирования скорости электродвигателя исполь- зуется электронный блок  управления. Уменьшая число оборотов насоса с завышенной производи- тельностью, ПРЧ позволяет снизить потери энергии при работе насоса. Кроме этого, установка ПРС на воздуходувках в камерах аэрации крупнозернисто- го песка и гравия позволяет затраты на водоочистку. Наиболее эффективно ПРС работают в системах с большой величиной потерь напора на трение. Од- нако они могут оказаться менее эффективными по сравнению с другими  вариантами в  системах с большой величиной статического напора.

Другим  альтернативным вариантом повыше- ния эффективности системы является установка рабочих колес меньшего размера или подрезка рабочих  колес существующих насосов. Рабочее колесо (крыльчатка) представляет собой вращаю-

 

 

щийся элемент насоса центробежного типа, кото- рый обеспечивает подачу текучей среды через си- стему. Аналогично электродвигателям с ПРЧ уста- новка рабочего колеса меньшего размера или подрезка существующего рабочего колеса насоса позволяет уменьшить скорость подачи текучей среды через систему и,  следовательно, снизить потери энергии. Так как подрезка крыльчатки при- водит к уменьшению расхода, потери напора на трение в байпасных линиях и дроссельных клапа- нах снижаются.

Применение труб с гладкой поверхностью, из- готовленных из такого материала, как поливинил- хлорид, позволяет снизить потери напора на тре- ние по сравнению с традиционными чугунными трубами. Трубы с низким внутренним сопротивле- нием способны повысить экономию энергии на 6-

8\%.  Применение некоторых смоляных и  поли- мерных покрытий во внутреннем объеме наоса увеличивает экономию энергии еще на 1-3\%. По- крытия также позволяют уменьшить эрозию и коррозию поверхностей труб и насосов.

Трубопроводная арматура играет важную роль в  любой  водохозяйственной системе, позволяя осуществлять управление расходом и давлением. Существует множество типов трубопроводной ар- матуры, имеющих различные функции. При под- боре соответствующей трубопроводной арматуры для конкретной  цели необходимо  учитывать ее влияние на эффективность работы всей системы. Одни типы трубопроводной арматуры повышают внутреннее сопротивление системы в большей степени, чем другие. Например, дроссельные кла- паны более эффективны и экономичны, чем бай- пасные (перепускные) клапаны. Это объясняется тем, что даже в закрытом положении дроссельный клапан способен поддерживать давление воды пе- ред данным сечением канала, достаточное для ее перемещения по параллельным частям системы. Энергия, используемая для подачи воды по обвод- ным трубопроводам системы при помощи байпас- ного клапана, расходуется впустую. Основной аль- тернативой применению трубопроводной армату- ры для управления расходом и давлением в водо- хозяйственной системе, является  установка ПРС, что оказывается более эффективным решением.

Установка конденсаторов позволяет уменьшить количество энергии, потребляемой для запуска не- которых видов оборудования. Конденсаторы представляют  собой устройства, хранящие элек- трическую энергию, и используются для компенса- ции низкого коэффициента мощности. Некоторые виды электрического оборудования, такие как трансформаторы, электродвигатели и освещение высокой интенсивности, при работе создают ма- гнитное поле, приводящее к снижению коэффици- ентов мощности. Часто такое оборудование по- требляет большую часть электроэнергии, исполь- зуемой на предприятии. Кроме потерь энергии низкий коэффициент мощности может привести к преждевременному выходу из строя оборудова- ния. Кроме того, электроэнергетические компании часто взимают штрафы за низкие коэффициенты

мощности, поэтому использование конденсаторов помогает избежать ненужных расходов.

4.1.6.  ВОДООТВЕДЕНИЕ.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ И ПЕРВИЧНАЯ

ОЧИСТКА.  ВТОРИЧНАЯ ОЧИСТКА

Осуществление мероприятий  по  повышению эффективности использования энергии на водо- очистных станциях имеет большое значение, так как расходы на очистку сточных вод часто достига- ют 25-50\% от суммы текущих затрат водопровод- но-канализационного  хозяйства. Некоторые тех- нологии очистки требуют больших затрат энергии, чем другие, и требуют к себе повышенного внима- ния. Например, в установках обработки сточных вод активным илом на биологическую фазу расхо- дуется 30-80\% всей энергии, потребляемой водо- очистной станцией. Инфильтрация грунтовых и дождевых вод в канализационную сеть является другим важным фактором, который необходимо учитывать, так как такая инфильтрация приводит к увеличению расхода воды и нагрузки водоочист- ной станции и, как следствие, к перегрузке обору- дования и насосов. Использование соответствую- щих труб и соединений, например, изготовленных из поливинилхлорида, в канализационных кол- лекторах, позволяет уменьшить инфильтрацию, а использование соответствующих байпасных ли- ний на входе водоочистной станции позволяет от- вести избыточный поток от насосной станции.

Предварительная очистка коммунально-быто- вых сточных вод обеспечивает физическое удале- ние твердых веществ путем применения таких тех- нологий, как грубая фильтрация. В процессе пер- вичной очистки происходит удаление твердых и плавающих частиц в отстойниках. Хотя большин- ство процессов первичной обработки не являются энергоемкими, возможность повышения эффек- тивности, тем не менее, существуют. Например, крупные отходы, содержащиеся в сточных водах, иногда измельчаются на более мелкие частицы при помощи дробилок вместо использования сет- чатых фильтров. Применение дробилок позже требует больших затрат энергии на этапе вторич- ной очистки для удаления этих веществ. Предпоч- тительным способом в данном случае является очистка при помощи сетчатых фильтров.

Вторичная очистка является значительно более энергоемкой по сравнению с первичной очисткой, поэтому мероприятия по повышению эффектив- ности на этапе вторичной очистки могут принести значительный экономический эффект.

Аэрационные    устройства, такие как форсунки,  диффузоры или механические мешалки, обеспечивающие подачу кисло- рода для  жизнедеятельности  микроорга- низмов и перемешивание  шлама в сточных водах, потребляют большое   количество энергии.

 

 

 

Вторичная очистка сточных вод включает в се- бя биологическую очистку воды. Такой биологи- ческий процесс может быть либо взвешенного ти- па, как, например, при обработке активным илом, либо контактного типа, например, при использо- вании капельных биофильтров или контактных биологических фильтров. Последние обычно при- меняются на станциях водоочистки среднего раз- мера и являются менее энергоемкими по сравне- нию с использованием активного ила. Энергозат- раты, связанные с каждым из вышеуказанных спо- собов биологической очистки, безусловно явля- ются решающим фактором при окончательном выборе между двумя вариантами.

После первичной и вторичной очистки сухие вещества, удаленные из воды, или шлам, как пра- вило, требуют дальнейшей обработки, что откры- вает дополнительные возможности повышения эффективности системы водоочистки. Существует несколько методов обработки шлама, таких как обезвоживание, сбраживание, стабилизация, ес- тественная сушка и сжигание, а также уплотнение. Различные устройства, применяемые для обезво- живания шламов, такие как фильтр-прессы, цент- рифуги и вакуум-фильтры, характеризуются раз- личным энергопотреблением и расходами на тех- ническое обслуживание; персонал станции водо- очистки должен оценить все преимущества и не- достатки указанных устройств с  точки  зрения энергопотребления, затрат на эксплуатацию и тех- ническое обслуживание, а также удаления отхо- дов и  сделать соответствующий выбор. Другой метод обработки шламов, сжигание, позволяет значительно снизить объем удаляемого шлама; однако, при использовании этого метода обра- ботки важным аспектом является борьба с загряз- нением воздушной среды с целью предотвраще- ния деградации водных ресурсов в результате по- падания загрязняющих веществ, содержащихся в воздухе, в поверхностные грунтовые воды. Здесь выплывают возможности, которые открывает Ки- отский протокол, предусматривающий механиз- мы «гибкости», предполагающие возможность финансирования мер по снижению выбросов парниковых газов в тех странах, где это наиболее выгодно, с последующей передачей единиц со- кращения выбросов странам-инвесторам. Так, на- пример, снижение выбросов СО2 в энергетике и ЖКХ России, по имеющимся оценкам, обходится почти на порядок меньше, чем в Японии и странах ЕС.

В тех случаях, когда существует угроза серьезного  или непоправимого  ущерба, отсутствие полной научной определеннос- ти не должно быть причиной  откладывания рентабельных мер, направленных на пред- отвращение экологической  опасности» - один из базовых принципов международ- ного права – принцип предосторожности.

4.1.7.  ПРОИЗВОДСТВО  ЭНЕРГИИ В ПРОЦЕССЕ ОЧИСТКИ  СТОЧНЫХ ВОД.

РЕГЕНЕРАЦИЯ И ПОВТОРНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СТОЧНЫХ ВОД

В процессе очистки сточных вод существуют не только многочисленные возможности экономии энергии, но и возможности производства энергии на некоторых предприятиях с использованием су- ществующих процессов водоочистки. Например, в процессе анаэробного сбраживания, применяе- мого для обработки шламов, образуется метан, который может быть использован в качестве топ- лива. Бродильный газ, улавливаемый в процессе анаэробного сбраживания, может использоваться для производства тепла и электроэнергии в про- цессе когенерации. Кроме того, установка гидро- турбины в месте сброса сточных вод на ряде пред- приятий водоочистки позволяет вырабатывать ги- дроэлектроэнергию. Водоочистные станции с ежедневным стоком 57 млн. литров и высотой сброса около 5 м могут производить около 24кВт гидроэлектроэнергии.

Очищенные сточные воды после станции водо- очистки, не вполне пригодные для питьевых це- лей, находят множество разнообразных примене- ний. Так, они могут использоваться для подпитки подземных водоносных горизонтов, для нужд производственных процессов, для орошения по- севов некоторых видов зерновых культур и, воз- можно,  даже для пополнения запасов питьевой воды. Хотя регенерация очищенных сточных вод не изменяет количество воды, используемой по- требителями, она обеспечивает экономию энер- гии и снижает расходы на очистку воды.

4.1.8.  ПРИМЕРЫ ИЗ ПРАКТИКИ

1.   Управление водоснабжением в городе

Львове (760 тыс. жителей)

Проект модернизации  водоснабжением  во

Львове охватывал три ключевые темы:

• Модернизация  водо-  и  энергопотребляющего оборудования

• Измерение и мониторинг энергопотребления

• Создание рабочей группы

Главный инженер комунального предприятия

«Львовводоканал» занимается повышением эф- фективности системы водоснабжения. Сотрудни- ки, ответственные за работу насосных станций и скважин, вместе со старшим инженером-электри- ком, несут основную ответственность за составле- ние технических заданий для будущих проектов и поиск финансовых возможностей. Ввиду того, что трубопроводы устарели, ремонтный персонал ча- сто занимается их ремонтом. В связи с недавно полученными финансовыми средствами во Льво- ве планируют решить проблемы утечек и насосов, вызванные изношенностью оборудования.

Водоканал установил расходомеры у домаш- них  пользователей для измерения количества расходуемой ими воды, чтобы способствовать уменьшению водопотребления. Однако,  нена-

 

 

дежность расходомеров и незаконное их вскры- тие, а также ограниченные возможности штрафо- вать потребителей за неплатежи создают препят- ствия для работы системы водоснабжения.

Значительная часть проекта Международного банка реконструкции и развития была сфокусиро- вана на способствовании энергосбережению пу- тем замены не отвечающих требованиям насосов, создания зон нагнетания для устойчивости работы системы водоснабжения и ремонта тех водопро- водных линий,  в которых велики утечки. Также использованы принципы современного менедж- мента и правильных тарифов на воду. Кроме того, Львов получил оборудование по гранту от USAID для модернизации насосов и электродвигателей.

Водоканал находится на этапе реализации пре- имуществ модернизации. Уже ясно, что она приве- ла к повышению эффективности насосов на сква- жинах насосных станций, куда Водоканал вклады- вает большую часть своих основных средств.

Справка. После 5-летнего этапа развития Львов получил от международных организаций средства для модернизации своей системы водоснабжения. Наибольшую часть стоимости проекта в размере

40 млн. долларов США покроют 24 млн. долларов США, предоставленные в виде кредита Междуна- родного банка реконструкции и развития, утвер- жденного им в июне 2001 г. Остальные средства поступят в виде гранта Шведского Агентства Меж- дународного Развития (SIDA) на сумму в 6 млн. долларов США и 10 млн. долларов США взносов местной администрации, поскольку правительст- во Украины утвердило кредитное соглашение с Мировым банком.

2.  Внедрение  способов энергосбережения на водоканале города Новоград Волынский (56 тыс. жителей)1

В 2002 году в рамках участия программы АМР США «Реформирование тарифов и реструктуриза- ция коммунальных предприятий в Украине» был проведен энергоаудит всех участков предприятия, который выявил следующие показатели: на протя- жении 2001-2002 гг. на нужды водоснабжения и водоотведения было потреблено энергии соответ- ственно 7,9 и 7,2 млн. кВтч в год. Электроэнергия была основной статьей затрат у производстве услуг и составляла 45\% от их себестоимости. Причиной высокого потребления электроэнергии были: низкий  КПД насосов и несоответствие насосного оборудования гидравлическим параметрам сети, не налаженная аэрационная система на очистных сооружениях канализации (ОСК). Мощность и продуктивность насосных станций (ВНС и  КНС) намного превышали текущие потребности. Техни- ческое состояние преобладающего большинства существующего оборудования ВНС, водоочистных сооружений, КНС и КОС были неудовлетворитель- ными через исчерпанный ресурс насосных агрега- тов и несоответствие их гидравлическим потреб- ностям существующих систем. Наиболее серьез- ными проблемами водоснабжения было чрезмер- ное потребление электроэнергии на водозаборах,

водонасосных станциях (ВНС), водоснабжение в соответствии с графиком, высокая цена на услуги, недоучет квартирных счетчиков. В системе водоот- ведения — чрезмерное потребление электроэнер- гии и очень высокая аварийность канализацион- ных коллекторов.

Проведенные мероприятия:

1.  Наиболее энергоемким  участком производ- ственного управления водопроводно-канали- зационного хозяйства (ПУВКХ) были признаны ОСК. В связи с этим было принято решение о за- мене аэрационной системы, турбовоздуходу- вок и технологических трубопроводов ОСК. Эти работы было проведено в 2002 году. Стоимость проведенных работ составила 180 тыс. грн. (100,0 тыс. грн. из государственного бюджета,

80,0 тыс. грн. из местного бюджета).

2. С целью отладки более равномерной  подачи сточных вод на ОСК и уменьшения энергопот- ребления на перекачку сточных вод на протяже- нии 2004 года за средства местного бюджета бы- ло приобретено и собственными силами пред- приятия установлено шесть отечественных кана- лизационных насосных агрегатов на трех КНС го- рода в соответствии с гидравлическими потреб- ностями существующих систем. Стоимость насо- сного оборудования составляет 109,0 тыс. грн.

3. За средства инвестора (150,0 тыс. грн.) в 2005 году проведено прочистку 3000 м наиболее аварийных центральных сборных коллекторов города и восстановлена работа канализацион- ного дюкера (длина 210 м, диаметр 500 мм) че- рез речку Случ, одна нить которого не работала с 1999 года.

4. Для достижения норм  предельно-допустимого сброса  (ПДС:  NH4  —   1,1   мг/л,   нитраты  —

40,0 мг/л,  нитриты — 0,08 мг/л) очищенных сточных вод в водоем по показателям азотно- аммонийной группы на ОСК ведутся работы по наращиванию массы активного ила в аеротенках.

5. В марте 2004 года на ВНС-1 по ул. Водопровод- ная проведена замена насосного агрегата мар- ки Д 630-90а Q= 490 м3/ч, Н=28г,  эл. дв. 75 кВт/ч на насосный агрегат марки К 200-150-250

Q=300 м3/ч, Н=20 г, эл. дв. 30 кВт/ч.

6. За средства инвестора (50,0  тыс. грн.) в 2005 году на ВНС-2 по ул. Житомирское шоссе уста- новлен ПЧТ.

7. В листопаде 2005 года введен в действие систе- му обратного использования промывных вод на ВНС-2 по ул. Житомирское шоссе. Результаты:

1.  Среднемесячное потребление  электроэнер- гии  ОСК с 240,0  тыс. кВтч уменьшилось до

100,0 тыс. кВтч.

2. Удельные затраты электроэнергии на перекачку

1  м3  сточных вод уменьшились с 1,16  кВтч до

0,641 кВтч.

3. Проведенные мероприятия по энергосбереже- нию дали возможность:

• с 01.11.2004 года осуществлять водоснабже- ние города  с давлением, достаточным для

 

 

обеспечения многоэтажной застройки на про- тяжении 18 часов в сутки;

• уменьшилась составляющая затрат электро- энергии в себестоимости реализованных ус- луг, а именно: 2002 г. — 45\%; 2003 г. — 39,3\%;

2004 г. — 33,8\%; 2005 г. — 31,1\%.

4. На протяжении января-февраля 2006 года ре- зультаты анализов очищенных сточных вод, ко- торые сбрасываются в г. Случ полностью отве- чают нормам ГДС.

5. Работа ПЧТ в среднем ежемесячно дает эконо- мию 29,0 тыс. кВтч электроэнергии.

6. Введение системы повторного использования промывных вод дает возможность ежемесячно уменьшить забор  сырой  воды  из  речки  на

10,0 тыс. м3.

3.  Практика энергосбережения

на предприятии «Днепроводканал»,

г. Днепропетровск (1180 тыс.жителей)2

В связи с началом в девяностых годах и про- должением до настоящего времени значительные перераспределения баланса водопотребления промышленных и бытовых потребителей Днепро- петровска, вызванные изменениями структуры промышленности, увеличением количества повы- шающих насосных станций для многоэтажных жи- лых домов, введение новых объектов водопо- требления и расширение распределительной во- допроводной сети, постепенно из года в год про- исходит разбалансировка между режимами  ра- боты водопроводных насосных станций и харак- теристиками водопроводной системы города. Указанные диспропорции неизбежно приводят к увеличению затрат электрической энергии на еди- ницу предоставленной воды и уменьшению эко- номической эффективности всего процесса водо- снабжения.

Главным направлением энергосберегающей политики городского коммунального производ- ственного предприятия «Днепроводканал» явля- ется приведение в соответствие параметров насо- сного оснащения и характеристик водопроводной системы города. Указанная работа осуществляет- ся путем подбора, замены, перемещения и нового монтажа насосных агрегатов на основных водо- проводных станциях. Аналогичный подход при- меняется и к канализационным насосным станци- ям. Регулярно на протяжении десяти лет вводи- лись в работу реконструированные и новые насо- сные агрегаты.

Выполненная работа вместе с другими меро- приятиями по энергосбережению разрешила ГКПП «Днепроводканал» за период 1995-2005 гг. при общем уменьшении электрической мощности

на 10 МВт снизить потребления электрической энергии на 48 млн. кВтч.

Кроме того, сейчас за счет гранта Правительст- ва Франции специалисты фирмы «SEURECA» про- водят работы по созданию гидравлической моде- ли  водопроводной  системы города  Днепропет- ровска. Завершение этих работ позволит путем внедрения проектных решений идеально согласо- вать параметры работы насосных станций и ха- рактеристики сетей, что даст еще больший эконо- мический эффект, который ожидается на уровне

30\%.

Основные направления политики энергосбере- жения в сфере отопления — качественное выпол- нение режимно-настроечных работ в действую- щих котельных и уменьшение количества приоб- ретенного тепла путем децентрализации систем отопления и строительства новых топочных. Со- здание местных систем отопления предопределя- ет уменьшение потерь тепла при транспортировки и увеличении КПД за счет применения современ- ных отопительных приборов.

В настоящее время обсчитываются варианты возможного внедрения на предприятии обогрева помещений с помощью нетрадиционных техноло- гий, таких как инфракрасные излучатели и тепло- вые насосы, которые также разрешат сэкономить тепловые ресурсы предприятия.2

4.1.9.  РЕКОМЕНДАЦИИ МУНИЦИПАЛИТЕТАМ

✓ Рассмотреть  возможность создания в Горводо- канале группы (команды)  по планированию действий по повышению энергоэффективности системы водоподачи и водоотведения.

✓ Провести аудит эффективности работы водного хозяйства города

✓ Команде проанализировать необходимость ук- репления институциональных возможностей и технического состояния системы водоснабже- ния/водоотведения

✓ Разработать план  действий  по  повышению энергоэффективности системы

✓ С целью привлечения дополнительных инвести- ций проанализировать возможности реализа- ции в городе проектов Совместного осуществле- ния в рамках гибких механизмов Киотского про- токола для повышения энергоэффективности

Использовано:

• К. Джеймс, С.Л. Кэмпбелл, К. Е. Годлав.

«Watergy: Возможности эффективного исполь- зования энергии и воды в муниципальных водохозяйственных системах».

 

 

1     https://www.auc.org.ua/activities/practices/cities/?id=24205

2  https://www.auc.org.ua/activities/practices/cities/?id=24211