ІНФОРМАЦІЙНИЙ БЮЛЕТЕНЬodz.gov.ua/people/buleten_13_2018.pdf ·...

№ 3 (13) вересень 2018ІНФОРМАЦІЙНИЙ БЮЛЕТЕНЬ

2 ДЦНТІ регіональної філії «Одеська залізниця»

Зміст

Аналіз впровадження накопичувачів енергії на тяговому рухомому складі...

Австрия запустит поезда на аккумуляторах...................................................

Система энергоэффективного освещения парков станций с интеллекту-альной системой управления..........................................................................

Подчиненные силы земли...............................................................................

Четыре шага к созданию энергосберегающей системы отопления............

3

18

19

5144

Адреса ДЦНТІ: 65005, м. Одеса, вул. Степова, 44Начальник ДЦНТІ Кудряшова Ольга Вікторівна тел.:(048) 727-20-50Заступник начальника ДЦНТІ Патреніка Юрій Васильович тел.:(048) 727-20-51Завідувач музею тел.:(048) 727-20-49Довідково-інформаційний фонд тел.: (048) 727-20-52Галузеві інженери тел.: (048) 727-20-54Науково-технічна бібліотека, читальний зал тел.: (048) 727-20-08; 727-20-55 Секретар тел.: (048) 727-20-53. Факс: (048) 727-24-90

Lotus: О_ДЦНТИ_ИТР; О_ДЦНТИ_СИФ

Енергозбереження на залізничному транспорті...........................................

53

58

Чем заправляют локомотивы Украина и мир.................................................. 11

Технології зниження втрат електроенергії в пристроях електропостачан-ня електрифікованих залізниць....................................................................... 22Как сэкономить на освещении?....................................................................... 32

Неисчерпаемый источник энергии..................................................................

Сонце для підприємства: як підприємству збільшити власний прибуток, використовуючи геліогенерацію.......................................................................



АНАЛІЗ ВПРОВАДЖЕННЯ НАКОПИЧУВАЧІВ ЕНЕРГІЇ НА ТЯГОВОМУ РУХОМОМУ СКЛАДІ

Виконано огляд та аналіз до-сліджень з підвищення енергоефек-тивності тя гового залізничного транспорту шляхом використання накопичувачів енер гії. Окреслено основні напрями розвитку тягово-го залізничного транспорту з на-копичувачами енергії. За результа-тами узагальненого аналізу значної кількості досліджень виконано оцін-ку можливої кількості заощаджень ресур сів за рахунок впровадження накопичувачів енергії на різних ти-пах тягового залізничного тран-спорту. Встановлено, що най-більший ефект від застосуван ня накопичувачів енергії можна досяг-ти на міському електротранспор-ті, на самперед у метрополітені. Основною перевагою застосування накопичува чів енергії в метропо-літені є особливість експлуатації його рухомого складу. Сформульо-вано комплекс задач, які можливо ви-рішити в метрополітені за рахунок впровадження накопичувачів енергії. Окреслено основні маловивчені та актуальні задачі при вирішенні про-блеми підвищення енергоефективності в метрополітені шляхом за-стосування накопичувачів енергії, зокрема при створенні та модерні-зації рухомого складу метрополіте-ну. Підвищення енергетичної ефективності перевізного процесу на тяговому за лізничному транспор-

ті є однією з важливих проблем, яка потре бує своєчасного вирішення. Од ним з основних напрямів вирішення зазначеної проблеми є більш ефективне використання ресурсів за рахунок впроваджен ня накопичува-чів енергії. При цьому важливим та актуальним є вивчення сучасного стану і пер спективи розвитку тягово-го заліз ничного транспорту з накопи-чувачами енергії.

Основні тенденції розвитку тя гового залізничного транспор-ту з накопичувачами енергії проаналізовано шляхом огляду понад 120 досліджень. За результатами їх аналізу встановлено, що в розробку наукових основ створення тягового залізничного транспорту з накопичувачами енергії, знач ний вклад внесли колективи на укових та навчальних закладів країн СНД: Білоруського держав ного універ-ситету транспорту, Всеросійського науководослід ного інституту за-лізничного транс порту, Державного економікотехнологічного універси-

Енергозбереження на залізничному транспорті



тету тран спорту, ДП «Державного науководослідного центру залізнич-ного транспорту України» (нині фі-лія «Науководослідного та конструкторськотехнологічного інститу ту залізничного транспорту ПАТ «Ук-рзалізниці»), Дніпропетровсь кого національного університе ту заліз-ничного транспорту імені академіка Лазаряна, Кременчуць кого націо-нального університету імені Михай-ла Остроградського, Московсько-го державного уні верситету шляхів сполучення, Московського енерге-тичного ін ституту, Науководослід-ного ін ституту енергозбереження на за лізничному транспорті (м. Омськ), Національного гірничого університету (м. Дніпро), Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут», Новосибірського державного технічного університету, Омського державного університету шляхів сполучен ня, Пе-тербурзького державного універси-тету шляхів сполучення, Східноукра-їнського національно го університету імені Володимира Даля, Українсько-го державного університету заліз-ничного транс порту (м. Харків), Хар-ківського на ціонального університету міського господарства імені О. М. Бекето ва та підприємств: ТОВ «КМ Labs» (м.Київ), фірми YUNASKO (м. Дніп ро), ВАТ «Електропривод» (м. Мос ква), ДП «Електротяжмаш» (м. Хар ків), ЗАТ«Елтон», ЗАТ«ЕСМА», ПАТ «Укрзалізниця».

В розробку наукових основ мо дернізації існуючого та створен-ня нового автономного тягового залізничного транспорту з накопичувачами енергії, в тому числі систем для пуску двигунів, внесли вклад відомі вчені: Азаренко В.О., Косов Є.Є., Корнев О.М., Лосев Є.П., Нікіпє-лий С.О., Носков В.М., Пасько О.В., Устенко О.В., Черняк Ю.В., Шаряков В.А. та інші. Слід окремо виділити роботи останнього періоду: Володарця М.В., Гончарова О.М., Панасенка М.В., Пелепейченка В.І., Сергієнка М.І., Фалендиша А.П., направлені на ана-ліз шляхів мо дернізації та створення гібрид ного залізничного транспор-ту (маневрових локомотивів ЧМЕЗ, дизельпоїздів ДЕЛ02), вибір раці-ональних параметрів його енерге-тичної силової установки та оцінки ефективності застосу вання на ньому накопичувачів енергії. Окремої уваги заслуговують дослідження Варакіна А.І., Варакіна І.М., Менухова В.В., Самітіна В.В., направлені на проектування та ви-готовлення накопичувачів енергії для різного типу транспор ту, в першу




чергу автомобільного та залізнично-го.

В розробку наукових основ модернізації та створення енергое-фективного неавтономного тя гового залізничного транспорту з накопичу-вачами енергії вне сли вклад відомі вчені: Бичкова М.П., Бялобржеський О.В., Васильєв В. О., Денщиков К.К., Колб А. А., Охотніков М.С., Пупинін В.М., Родькін Д.Й., Хворост М.В., Щербак Я В.

Представники Національного технічного університету «Харків ський політехнічний інститут» у своїх робо-тах приділяли увагу питанням оцінки енергоефективності та досліджен-ня енергообмінних процесів у сис-темах тягового енергозабезпечен-ня електрифікованого залізнично го

транспорту з накопичувачами енер-гії. Професор Омельяненко В.І. та його послідовники (Любарський Б.Г., Овер’янова Л.В., Омельяненко Г.В., Рябов Є.С, Якунін Д.І.) присвятили значну кількість досліджень за на-прямом використання накопичувачів енер гії в системі енергозабезпечен-ня електрорухомого складу, зокрема приміських електропоїздів та по їздів метрополітену. Праці за значених дослідників останнього періоду на-правлені на створення приміського електропоїзда з бор товим електро-механічним накопичувачем енергії. В даних дослі дженнях запропоновано технічне рішення ефективного управ-ління енергообмінними процесами під час роботи тягового електропривода електропоїзда з бортовим нако-пичувачем енергії шляхом викорис-тання реверсивного пе ретворювача. Професор Жемеров Г.Г. в своїх ро-ботах розглядав питання зменшення втрат енергії в системах електропос-тачання рухомого складу метрополі-тену при використанні накопичува-чів, зокрема при її транспортуванні. Праці Жемерова Г.Г. останнього часу направлені на оцінку енергоефектив-ності можливих систем енергопоста-чання рухомого скла ду метрополіте-ну при застосуван ні накопичувачів енергії. Представники Дніпропетровського національного універси тету залізничного транспорту імені ака-деміка Лазаряна (профе сори Кос-тін О.М., Артемчук В.В., Кузнецов В.Г., доцент Саблін О.I.) у своїх до-




слідженнях приділя ли значну увагу питанням щодо оцінки потенціалу заощаджень ресурсів, підвищення якості елек троенергії в контактній мережі за рахунок впровадження нако пичувачів енергії на різного типу неавтономного залізничного тран-спорту, а також визначенню параме-трів накопичувача. Значну кількість робіт підго товлено за участю профе-сора Шевлюгіна М.В., який приділяв увагу проблемі підвищення енер-гоефективності неавтономного за-лізничного транспорту, насам перед метрополітену, за рахунок впрова-дження різного типу на копичувачів енергії (інерційних, електрохімічних, надпровідникових індуктивних, єм-нісних накопи чувачів). Представники наукової школи професора Черемісіна В.Т. у сво їх теоретичних дослідженнях, як прави-ло, приділяють увагу проб лемі підви-щення ефективності не автономного залізничного транс порту, насампе-ред магістраль них електровозів, шляхом роз міщення перспективних типів накопичувачів (ємнісних, над-провідникових індуктивних, електромеханічних) в різних місцях сис-теми тягового енергозабезпе чення (на тягових підстанціях, на рухомому складі, на кінцях кон сольних діля-нок). Розробки вчених Штанга А.А., Щурова М.І., Улітіна В.Г. присвячені, вирішенню питань щодо оцінки за-ощаджень енергетич них ресурсів на міському заліз ничному транспорті за рахунок впровадження різного типу

на копичувачів енергії та розроб-ки ефективних технічних рішень по управлінню процесами їх заряду та розряду. Удосконаленню та створенню енергоефективних рудничних елек-тровозів, в частині застосу вання на них комбінованих нако пичувачів енергії та визначення їх необхідних параметрів, присвя чені роботи таких вчених як Білозеров В.І., Сорін Л.H., Степаненко В.П. Відомі також роботи дослідників Європи, Китаю, США, Япо нії (Li X., Allegre A.L, Rufer А., Barrero R.,Sevilla M., Moninger F., Negishi H., lannuzzi D., TricoliP., Shimada M. та ін.) в галузі під вищення ефективнос-ті використан ня залізничного тран-спорту шля хом використання накопи-чувачів енергії. У своїх дослідженнях іно земні вчені значну уваги приділяють питанню вибору раціональ ного типу накопичувача. Значна кількість цих досліджень присвя чена питанню оцінки заощаджень ресурсів за ра-хунок різних місць розміщення нако-пичувачів енергії в системі тягового енергозабезпе чення неавтономного залізнично го транспорту. Огляд наукової літератури свідчить, що накопичувачі енер гії мо-жуть застосовуватись при створенні гібридного автономно го та енергое-фективного неавто номного залізнич-ного транспор ту. При експлуатації ав-тономного залізничного транспорту з нако пичувачами енергії економіч-ний ефект в основному досягається шляхом зниження витрат палива за




рахунок підвищення ефектив ності роботи енергетичної си лової уста-новки та покращення екологічних по-казників роботи силових установок за рахунок зменшення шкідливих викидів у навколишнє середовище (сажі, вуглецю тощо). При експлуатації неавтономного залізничного тран-спорту з накопичувачами енергії еко-номічний ефект дося гається шляхом підвищення енергоефективності та покращення енергозбереження за рахунок ефективного використан-ня електроенергії рекуперативного галь мування, зменшення встановленої потужності тягових підстанцій, стабілізації напруги контактної мере-жі, а також можливості за безпечення автономного веден ня рухомо-го складу. Крім того, накопичувачі енергії застосову ються при ство-ренні систем для запуску двигунів внутрішнього згорання автономного залізнич ного транспорту. Економіч-ний ефект при впроваджені зазначених систем досягається за ра хунок

зниження потужності та збільшення терміну служби аку муляторних ба-тарей, можливості стабільного за-пуску двигуна при низьких темпера-турах навколиш нього середовища, зменшення витрат на обслуговуван-ня. Таким чином, встановлено три основні напрямки досліджень тяго-вого залізничного транспорту з накопичувачами енергії. Одним з важливих питань, що розглядається і аналізується в за-значених роботах, є оцін ка потен-ціалу заощаджень ре сурсів при ви-користанні нако пичувачів енергії. Актуальність розгляду даного пи-тання обумов лена необхідністю ви-значення доцільності застосування нако пичувачів енергії. Результати уза гальненого аналізу досліджень щодо питання потенціалу еконо мії та поліпшення використання ресур-сів при впровадженні нако пичувачів енергії на різному типі тягового заліз-ничного транспор ту наведені у табл. 1 та 2.




Таким чином, за результатами аналізу оцінки потенціалу еконо мії ресурсів на різного типу тя гового за-лізничного транспорту встановлено таке: значні перспективи випровадження накопичувачів має тяговий залізничний транспорт із різкозмін-ним навантаженням, зокрема елек-тровози, приміські електро поїзди та дизельпоїзди, манев рові тепловози, кар’єрні рудничні електровози, трам-ваї, поїзди ме трополітену; значно менші перспективи ви-провадження накопичувачів має тяго-вий залізничний транспорт да лекого сполучення, який експлуа тується в умовах руху з високими швидкостя-ми та наявністю малої кількості зу-пинок на своєму шляху (пасажирські швидкісні локомоти ви та електропо-їзди далекого спо лучення); найбільші перспективи впровадження накопичувачів енергії се-ред автономного транспорту ма ють маневрові тепловози завдяки умо-вам експлуатації: часті пуски та галь-мування, необхідність час того розго-ну та сповільнення, ма ла швидкість руху, значну частину часу займає ро-бота на холостому ході. одним з найбільш перспективних видів транспорту для впровадження накопичувачів енергії є метрополітен в силу особливос тей експлуатації його рухомого складу: стабільний графік руху у порівнянні з іншими видами за лізничного тран-спорту; чітко ви ражений імпульсний характер на вантаження; незначні

відстані між станціями, як наслідок, часті пуски та гальмування; часто змінюва ний профіль колії; необхід-ність частого розгону та сповільнення внаслідок зміни обмежень швид кості для різних ділянок колії. Як наслідок, за рахунок зазначених умов експлу-атації можливе значне зниження ви-трат на тягу (до 50 %) у порівнянні з іншим типом тяго вого неавтономно-го транспорту. Ще одним важливим фактором є стабільність виконання графіку руху, тобто існує можливість більш точного прогнозування техні-коекономічного ефекту у порівнянні з іншим перспективним транспортом (наприклад, маневровим тепловозом).




За результатами аналізу досліджень встановлено, що впровадження накопичувачів енергії в метрополітені дозволить ви рішити цілий комплекс задач, а саме: зменшити споживання електроенергії з мережі і знизити встанов-лену потужність силових установок, що здійснюють подачу та перетво-рення електроенергії (трансформа-торів, перетворюва чів, розподільчих підстанцій тощо) за рахунок збере-ження та повтор ного використання енергії реку перативного гальмуван-ня; спрямити хвилинні та го динні графіки споживання елек троенергії внаслідок чого забез печується ста-тична і динамічна стійкість енерго-системи; підвищити і стабілізувати рі-вень напруги в контактній ме режі та струмоприймачах вагонів метропо-літену внаслідок чого збільшується пропускна здатність перегону; зменшити струмові навантаження та відповідно температу ри нагріву силових агрегатів, що дозво-лить підвищити їх термін служби; підвищити якість електроенергії; підвищити безпеку процесу перевезення пасажирів під час виникнення аварійних режимів робо ти в основних джерелах живлення; знизити теплові викиди в тунель, і відповідно, знизити витра ти на вентиляцію і кондиціонування по-вітря, поліпшити клімат на станціях, в тунелях та вагонах метрополітену.

Висновки. Узагальнений аналіз існуючих досліджень щодо пер спективи роз-витку тягового заліз ничного тран-спорту з накопичу вачами енергії до-зволив отримати наступні висновки: 1. Дослідження із застосування накопичувачів на тяговому залізничному транспорті в основ ному здійснюється за трьома на прямками: створення систем для запуску дви-гунів внутрішнього згорання авто-номного залізнич ного транспорту, створення гіб ридного автономного транспор ту та ефективного вико-ристання електроенергії рекупера-тивного гальмування неавтономного елек тротранспорту. Впровадження ви щезазначених систем дозволить знизити потужність та збільшити термін служби акумуляторних бата-рей, зменшити витрати на їх обслу-говування, а також забезпе чити ста-більний запуск двигуна при низьких температурах навко лишнього серед-овища. Викорис тання накопичувачів енергії на гібридному залізничному дозво лить знизити витрати пально-го, шкідливі викиди та рівень шуму, а також підвищити його тягові можли-




вості. Впровадження нако пичувачів енергії на залізнично му електротран-спорті дозволить зменшити витрати електроенер гії на тягу, знизити вста-новлену потужність тягових підстан-цій, стабілізувати напругу контактної мережі.

2. Значні перспективи випровадження накопичувачів має тяговий залізничний транспорт з різкозмін-ним навантаженням, зокрема елек-тровози, приміські електропоїзди та дизельпоїзди, маневрові тепловози, кар’єрні рудничні електровози, трам-ваї, поїзди метрополітену. Визначено резерви заощаджень палива та елек-троенергії при впровадженні накопи-чувачів енергії на перелі чених типах тягового залізнично го транспорту. Серед автономного транспорту най-більші перспекти ви впровадження накопичувачів мають маневрові те-пловози (ско рочення витрат пали-ва до 50 %), серед неавтономного метропо літени (скорочення витрат елек троенергії на тягу до 50 %). 3. Одним з найбільш перспективних видів транспорту для впровадження накопичувачів енергії є метрополітен в силу особливос тей умов експлуатації його рухо мого

складу: стабільний графік руху у по-рівнянні з іншими видами залізнич-ного транспорту; чітко ви ражений імпульсний характер на вантаження; незначні відстані між станціями, як наслідок, часті пуски та гальмуван-ня; часто змінюваний профіль ко-лії; необхідність частого розгону та сповільнення внаслідок зміни обме-жень швидкості для різних ділянок колії. Вищевказане свідчить, що при впроваджені на копичувачів енергії в метрополіте ні можна досягти зна-чний технікоекономічний ефект, який можливо оцінити точніше від інших видів залізничного транспорту на етапі теоретичних досліджень за раху нок стабільних умов експлуата-ції рухомого складу метрополітену. 4. Визначено комплекс основних задач, які можливо вирішити шляхом впровадження накопичувачів енергії в метрополітені. Од ними з головних є зменшення спо живання електроенергії з мережі і зниження встановленої потуж ності силових установок, що здій снюють подачу та перетворення електроенергії. 5. Окреслено маловивчені та ак туальні питання при застосуван-ні накопичувачів енергії в метрополітені, вирішення яких дозволить підвищити енергоефективність та отримати максимальний технікоеко-номічний ефект на даному виді тран-спорту.

З матеріалів періодичного видання: // Локомотивінформ. – 2018. №5. – С. 2632.




ЧЕМ ЗАПРАВЛЯюТ ЛОКОМОТИВы УКРАИНА И МИР

Мир стоит на пороге чет-вертой эпохи локомотивной тяги после паровой, тепловой и электрической. Какие виды то-плива планируется применять на железных дорогах Украины?

Украина зависима от импорта нефти. Изза этого дизельное топли-во очень дорого и с каждым днем растет в цене. Значительно сократить потре-бление энергоресурса можно за счет его замены альтернативными типа-ми топлив у одного из крупнейших потребителей – железнодорожного транспорта. ПАО «Укрзализниця» потре-бляет ежегодно свыше 300 тыс. тонн дизельного топлива. Это приблизи-тельно равно месячному расходу всеми промышленными потребите-лями в стране. В текущем году на заправку те-пловозов и другой техники заплани-ровано порядка 8 млрд грн. Это одна из основных статей закупок государ-ственной компании.

Какихлибо серьезных иссле-дований в области сокращения по-требления этого топлива в Украине не ведется, как не рассматривается и замена подвижного состава на бо-лее современный, менее зависимый от ископаемого углеводородного то-плива. В программе обновления – только традиционные локомотивы с дизельными двигателями и электровозы. Большое поле деятельности по замене типов топлив – в парке маневровых тепловозов, которые используются для сортировочной работы на станциях. В магистральной тяге (на боль-шие расстояния между станциями), во всем мире предпочтение отда-ется электровозам, как наиболее экономным и экологичным. В настоящее время маневровых тепловозов в инвентарном парке «Укрзализныци» более 1,4 тыс. еди-ниц, из которых в работе – около 800.Износ этого типа подвижного соста-ва – свыше 80%. Ощущается дефи-цит и необходимость в замене или глубокой модернизации. И логично было бы вместе с об-новлением, предусмотреть перевод на более дешевые и перспективные источники энергии.




Маневры на газу Один из способов сокращения потребления дизтоплива – пере-вод тепловозов на газ. В настоящее время с такой инициативой к ПАО «Укрзализныця» обратилось ПАО «Укргаздобыча» (дочернее предпри-ятие НАК «Нафтогаз»). Предварительно, планирует-ся использовать в тяге сжатый газ с пропорцией расхода к дизельному топливу 60/40. Переоборудовать на газ, в принципе, можно любой двигатель внутреннего сгорания. И дизельный в том числе. Преимущество понятно любому автолюбителю – меньшая цена газа по отношению к жидким топливам. Есть еще много позитивных с технической точки зрения моментов. Однако немало и технических слож-ностей. В том числе – в вопросах безопасности, возникающих изза того, что тепловозы уже изношены.Если же брать сжиженный, а не сжатый (как в вышеприведенном случае) газ, то Украина зависима от его поставок изза границы так же, как и в случае с нефтепродуктами. В частности – из России. В РФ, которая является од-ним из мировых лидеров по запасам газа, продолжаются разработки дви-гателей на газу с советских времен.В последнее десятилетие там изготовлен и эксплуатируются мощный магистральный локомотив с газотурбинным двигателем серии ГТ1, а также маневровый газотепло-

воз ТЭМ19 (Тепловоз с Электрической передачей, Маневровый, 19й тип).

Российский маневровый газотепловоз

Его конструкция принципиаль-но нова, но для энергозависимой Украины, вероятно, является тупико-вой ветвью.

С приставкой «био» По мнению первого проректо-ра Днепропетровского национально-го университета железнодорожного транспорта Бориса Боднаря, снизить потребление дизельного топлива можно было бы за счет применения биодизеля. Его получают из масел сельскохозяйственных культур и отходов пищевой промышленности.Из проведенных исследований, в частности и в Украине, известно, что добавление биодизеля в смеси с дизтопливом на уровне 5 – 20% не влияет на технические характерис-тики работы тепловоза. Однако для его широкого при-менения необходимо производство и соответствующая инфраструктура по доставке.




Биотопливо – возобновляемо и, учитывая аграрную направлен-ность экономики Украины, перспек-тивно. Однако его производство в Украине переживает не лучшие вре-мена. Оно практически не произво-дится, потому что акцизный сбор за это топливо взымается на уровне, равном традиционному топливу.

Тенденции лидеров Во многих развитых стра-нах мира внедряются технологии, способные как существенно сокра-тить потребление, так и в перспек-тиве заменить традиционное углево-дородное топливо. По расчетам специалистов бри-танской компании BP (BP Statistical Review of World Energy, June 2017), мировых доказанных запасов не-фти хватит еще на 50 лет, при усло-вии сохранения уровня добычи 2016 года, а газа – на 52 года. Поэтому процессы, происходя-щие на железных дорогах в развитых странах, во многом схожи с прогрес-сом на автодорогах, где гибридные и электрические автомобили уже по-лучили довольно широкое распро-странение. А в ближайшие четверть века некоторые державы уже заявили о планах полностью отказаться от транспортных средств с двигателя-ми внутреннего сгорания. Что касается рельсового тран-спорта, то тут разработки больше ка-саются маневровых, промышленных

локомотивов, а также пассажирских поездов. В магистральной тяге, учитывая высокий процент электрификации путей в большинстве развитых стран, ставка делается на электровозы. А усилия по снижению доли традиционных ископаемых видов топлив направлены на сокращение их использования при выработке электроэнергии. К примеру, в Германии, по данным Немецкой железной доро-ги, уже к 2014 году был достигнут показатель доли возобновляемой энергии в 39,6%. Использование электровозов вполне оправдано, ведь КПД электрического двигателя свыше 90% (если, конечно, не считать потери в сети и при выработке электроэнергии на ТЭС). Кроме того, сами локомотивы служат в 1,5 – 2 раза дольше, чем дизельные. Одна из причин – в них меньше трущихся деталей, которые быстро изнашиваются.

Водород – экономно и чисто Одним из наиболее эффективных современных реше-ний в области тяги является при-менение приводов на водородных топливных элементах. Водород для этого можно синтезировать из газа или в химической промышленности другими способами. В Германии его даже полу-чают путем электролиза из воды, на что расходуется избыточная




электроэнергия от ветрогенерации. То есть за счет возобновляемого ис-точника энергии. Как правило, двигатели на водородных элементах применяют-ся как вспомогательные, однако уже есть и целые пассажирские составы, работающие на этом типе топлива.Подобные локомотивы и поезда, по информации журнала «Бюлле-тень Организации сотрудничества железных дорог», в последнее де-сятилетие прошли испытания и эксплуатируются на железных доро-гах Японии (компания JR East), США (BNSF Railway Company), Германии (Deutsche Bahn). В 2013 году первый локомотив на водородном топливе продемон-стрирован в Китае. Широко известна разработками в этом плане фран-цузская компания Alstom. Ведутся исследования в области применения топливных элементов и в России.

Мощный гибридный грузовой тепловоз в США

Двигатели на водородном то-пливе имеют больший КПД (70%) и практически не генерируют выбросов в атмосферу. В них водород на топливных элементах преобра-

зуется в электрическую энергию. Единственным побочным продуктом этого процесса является вода. В то же время, есть ряд вопро-сов, связанных с созданием топли-возаправочной инфраструктуры и безопасностью.

Пассажирский поезд полностью на водо-родном топливе в Германии

На «батарейках» Другим направлением в облас-ти подвижного состава является при-менение аккумуляторных батарей. В настоящее время они все больше используются в гибридных моделях тягового подвижного состава. Все крупные производители ло-комотивов имеют такие модели, на-ходящие в эксплуатации: Bombardier (Канада), Siemens, Vossloh (Герма-ния) и др. Для Украины это актуаль-но, потому что у нас потенциально большие мощности по выработке электроэнергии. Кроме того, нет проблемы с воровством топлива с подвижно-го состава. Электроэнергия для «Укрзализныци» также относительно дешева, поскольку компания закупа-ет ее напрямую из Оптового рынка




электроэнергии. В итоге использование электроэнергии в локомотивной тяге, по данным специалистов же-лезнодорожной компании, в 6 раз дешевле, чем дизельного топлива.

Промышленный дизельаккумуляторный гибридный локомотив на заводе по выпуску

автомобилей концерна Audi

Если брать стоимость жиз-ненного цикла, то локомотив на электроэнергии, изначально более дорогой, быстрее оправдает вложе-ния. Как отмечает бывший техни-ческий директор «Укрзализныци» Ростислав Демин, гибридные дизельаккумуляторные локомотивы стоят вдвое дороже традиционных аналогов. Однако они окупаются за счет снижения расхода дизтоплива, за тот же период времени. «Если брать гибридный маневровый тепловоз китайско-го производства, уже серийно выпускаемый, то при мощности 1000 кВт его стоимость составляет поряд-ка $1,6 млн, тогда как обычный тепло-воз мощностью 1000 кВт – $0,8 млн (магистральные локомотивы гораз-

до дороже – БЦ). Срок окупаемости обеих машин, по расчетам произво-дителей, – 5 лет. И это при расчет-ном сроке полезного использования 40 лет. Стоимость жизненного цикла (LCC) гибридного тепловоза несопо-ставимо меньше», – говорит он. Некоторые украинские специалисты заявляют о перспек-тивности создания полностью акку-муляторного маневрового локомо-тива. Среди таких – директор ООО «Инжиниринговая компания «Вос-ток» Михаил Сорокин. На прошедшем в Киеве фору-ме RailExpo2017 он презентовал отечественный стартап с названием Locobatt. «В настоящее время фундаментальные изменения в об-ласти технологий в мире происходят очень быстро. Фактически, каждые 5 лет. То, что сегодня в Европе произ-водят гибридные локомотивы, гово-рит лишь о внедрении в жизнь раз-работок прошлых лет. Сегодняшние проекты уже касаются именно при-менения аккумуляторов. Поэтому, если бы Украина занялась этим, то смогла бы не догонять технический прогресс, а сразу шагнуть в буду-щее», – считает он. Свои доводы инженер под-тверждает тем, что нынешние техно-логии производства аккумуляторов показывают значительный прогресс, и с их помощью можно создать локо-мотив практически любой мощности.Гарантийный срок службы современных аккумуляторных бата-




рей – до 8 и более лет. Интересно, что перспектива использования аккумуляторов, а одними из наиболее эффективных считаются литийионные батареи, в Украине подкрепляется тем, что наша страна располагает наиболь-шими в Европе запасами лития. Разведанные месторождения, в частности, расположены в Кирово-градской области.

Под проводом и без Другое возможное направле-ние – создание электрических локо-мотивов, способных передвигаться как под контактной сетью, так и вне ее – на аккумуляторах. Интересно, что такие гибриды производились в Украине еще в 1970 году. На Днепропетровском электровозостроительном заводе (ДЭВЗ) была построена опытная партия маневровых контактноаккумуляторных электровозов посто-янного тока ВЛ26 (10 экземпляров).Они могли подзаряжаться под кон-тактной сетью и ехать дальше на этом заряде. Поводом для постройки таких машин было совсем не стремление к энергосбережению, а инициатива приближенного к тогдашнему руко-водству страны начальника Прибал-тийской железной дороги. Заключалась она в том, чтобы заменить загрязняющие воздух паровозы в курортных районах. Там они и работали достаточно долго. В массовое серийное производ-

ство контактноаккумуляторные локомотивы не пошли.

На вопрос, можно ли воз-родить их производство с учетом современных технологий, главный конструктор ГП «ДЭВЗ» Валентин Варченко отвечает скептически. На сегодня, по его словам, предпри-ятие не располагает ни научным, ни производственным потенциалом. «Хватило бы сил на то, чтобы по-ддерживать существующие проекты. В конструкторских отделах не хвата-ет специалистов. А, к примеру, на производстве кузовов и тележек из 40 высококвалифицированных свар-щиков остались только 2», – говорит он. Кстати, ДЭВЗ в свое время участвовал в проекте по массово-му производству другого уникаль-ного подвижного состава – дизельэлектровозов ОПЭ1 (Однофазный, Промышленный Электровоз, с 1 (од-ним) моторным думпкаром). В настоящее время, машины


Произведенный в Украине контактноаккумуляторный локомотив ВЛ26 в музее

Латвийской железной дороги



этого типа находят все большее ра-спространение по всему миру, по-скольку позволяют экономить на эксплуатации. Один такой локомотив может заменить и маневровый те-пловоз, и магистральный электровоз.

Резюме В целом, история и современ-ность подсказывают множество пу-тей решения вопроса с уходом от использования дизельного топлива в тяге поездов. Все их даже невоз-можно описать в одном материале. Общепринято делить эволюцию локомотивной тяги на три эпохи: паровозную, тепловозную и электровозную.

Сегодня мир стоит на поро-ге четвертой эпохи. В то же время, сам процесс разработки и произ-водства нового подвижного состава требует огромных вложений средств и времени, кооперации с ведущими мировыми производителями. Способна ли Украина это осу-ществить? Если нет, то она так и останется в роли пользователя уста-ревших технологий и в полной зави-симости от импорта.

З матеріалів сайту:https://biz.censor.net.ua/resonance/3046131/chem_zapravlyayut_lokomotivy_ukraina_i_mir




Когда поезд покидает электрифицированный участок ав-томатика сразу переключает пи-тание на аккумуляторы.

Австрийский железнодорожный оператор ÖBB совместно с немец-кой компанией Siemens Mobility разработал прототип аккумулятор-ного поезда, способного передви-гаться по электрифицированным и неэлектрифицированным участкам железных дорог. Как передает N+1 со ссылкой на Railway Technology, использование новых поездов на ав-стрийских железных дорогах начнет-ся со второй половины 2019 года.По оценке разработчиков, новый поезд с аккумуляторными батарея-ми позволит снизить выбросы угле-кислого газа по меньшей мере на 50% по сравнению с дизельными поездами (при оценке учитывались выбросы тепловых электростанций, снабжающих электрифицированные участки железных дорог). Новый поезд получил назва-ние Desiro ML Cityjet Eco. Как уточ-няет Railway Gazette, его локомо-

тив оснащен литийтитанатными аккумуляторными батареями общей емкостью 528 киловаттчас, двумя контроллерами цепей постоянного тока и системы охлаждения батарей.Конструкция поезда предусматри-вает подзарядку аккумуляторных батарей от электросети с помо-щью пантографа при движении по электрифицированным участкам железных дорог. Система подзаряд-ки батарей рассчитана на работу с однофазной 15киловольтной сетью пониженной частоты 16,7 герца (стан-дарт энергоснабжения железных до-рог в Германии, Австрии, Швейца-рии, Швеции и Норвегии). Если поезд покидает электрифицированный участок авто-матика тут же переключает питание тяговых электромоторов на питание от аккумуляторных батарей. На ак-кумуляторах поезд Desiro ML Cityjet Eco способен развивать скорость до 120 км/ч и до 140 км/ч при пита-нии от сети. Испытания поездов на железных дорогах Австрии планиру-ется начать в конце текущего года.Напомним, недавно сообщалось, что оператор ж/д инфраструктуры Австрии ÖBBInfrastruktur объявил о полном переходе на использование электроэнергии из возобновляемых источников для тяги поездов. З матеріалів сайту: https://cfts.org.ua/news/2018/09/17/avstriya_zapustit_poezda_na_akkumulyatorakh_49478

АВСТРИЯ ЗАПУСТИТ ПОЕЗДА НА АККУМУЛЯТОРАХ




СИСТЕМА ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОГО ОСВЕЩЕНИЯ ПАРКОВ СТАНЦИЙ С ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМОЙ УПРАВЛЕНИЯ

Системы энергоэффективного освещения парков станций с интел-лектуальной системой управления предназначены для эффективного, рационального использования энергоресурсов, обеспечения ав-томатизированного управления наружными осветительными прибо-рами, подготовки данных для своев-ременного технического обслужива-ния и ремонта оборудования. Состав системы: АРМ оператора; ЖКпанель оператора; промышленный контроллер; счетчик электроэнергии; датчики освещенности; шкаф коммутации; шкафы ДУ на ригелях осве-щения; прожекторы.

Основные технические харак-теристики: В качестве источников света в АСУ ОС используются металлогалогенные лампы (МГЛ) c пускорегулирующими устройствами.

Цветопередача лампы – 83 (Ra); Цветовая температура лампы – 2800 (К); Световой поток лампы – 85 (лм/Вт); Срок службы лампы– 14000 (ч)

Система состоит из трех уровней программноаппаратных средств: 1. Нижний уровень (уровень 1) выполняет функции релейной защиты и автоматики, включает в себя порталы освещения со шкафа-ми коммутации, устройствами ре-лейной защиты и управления; 2. Средний уровень (уровень 2) – обеспечивает функции сбора и первичной обработки информации, локального управления. Наличие контроллера и панели оператора позволяет в нештатных ситуациях управлять системой освещения. Ре-ализует задачи сбора информации от устройств нижнего уровня, ви-зуализации, передачи информации




на верхний уровень и вышестоящие диспетчерские службы; 3. Верхний уровень (уровень 3) служит для визуализации, дистан-ционного управления, архивирова-ния и протоколирования, включает в себя рабочую станцию оператора с возможностью удаленного управ-ления системой АСУ. Управление системой осуществляется по алго-ритмам, обеспечивающим макси-мальную экономию при выполнении требуемых параметров освещеннос-ти. Внедряемые светильники оснащаются электронными баллас-тами (ЭПРА) с устройством регули-рования светового потока (снижения потребляемой мощности). В отли-чие от электромагнитного балласта (ЭМ), электронные балласты имеют следующие преимущества: постоянный световой поток и цвет, независимо от напряжения и срока службы лампы; увеличение срока службы лампы на 2030%; надежное включение; комфортный свет (нет НЧ мо-дуляций света и мигания); защиту от эффектов конца службы лампы (разряд, свечение); энергосбережение, потери в ЭПРА снижены до 12% по сравне-нию с ЭМ; малый размер; легкость монтажа и установ-ки; возможность регулирования мощности лампы.

Снижение затрат на электроэнергию от внедрения системы, достигается снижени-ем мощности ламп с 100% до 50%, применением качественных высокоэффективных светильников и применением АСУ ОС (интеллек-туальной системы управления осве-щением). Высокая информативность и диагностика внедряемой системы позволяет определять и детализиро-вать неисправность. Внедрение данных сис-тем позволит в дальнейшем без дополнительных затрат интегриро-вать объекты наружного освещения в единую АСУ РЖД.Комплексное применение АСУ ОС приводит к совокупной экономии за-трат 4060%. Годовой экономический эффект от внедрения единицы про-дукции 1,632 млн. руб.

Внедрение системы энергоэффективного освещения парков станций с интеллектуаль-ной системой управления на стан-ции Юдино Горьковской железной дороги Проектом предусмотрено освещение Центрального и Запад-ного парков станции Юдино общей площадью триста десять тысяч квадратных метров. В качестве осветительных приборов в системе используют-ся 765 светодиодных светильников отечественных производителей, а также 227 металлогалогеновых све-




тильников итальянского производ-ства марки SBP. Одной из особенностей системы является интеллектуаль-ная система управления освеще-нием. Помимо обычных для таких систем функций по управлению освещением выделенных секций, в зависимости от естественной осве-щенности или по установленному расписанию, внедряемая интеллек-туальная система спроектирована так, чтобы обеспечивать управле-ние каждым отдельным светильни-ком, отдельным ригелем, секцией или любым иным набором приборов освещения в увязке с технологией работы станции. Полная мощность потребле-

ния электроэнергии до внедрения системы на железнодорожной стан-ции Юдино составляла 255,8 кВтПолная мощность потребле-ния электроэнергии внедряемой системы составит 146,2 кВт. Общая экономия эксплуатационных расхо-дов составит 4,558 млн. руб. в год.

З матеріалів сайту:http://rzdexpo.ru/innovation/resource_saving/resoursce_saving/

section1/Section3_8/index.php




ТЕХНОЛОГІЇ ЗНИЖЕННЯ ВТРАТ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ В ПРИСТРОЯХЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ ЕЛЕКТРИФІКОВАНИХ ЗАЛІЗНИЦЬ

Впровадження інтелектуаль-но керованих джерел альтерна-тивної енергетики, в тому числі, і з приєднанням до тягових мереж, з одного боку викликає проблеми не-узгодженості режимів їх роботи, а з іншого відкриває нові можливості у пошуку оптимальних розподілів потоків потужностей при живленні систем електричної тяги.

Вступ Транспортна інфраструкту-ра будьякої розвиненої країни віді-грає важливу роль в економічному, соціальному та стратегічному зна-ченнях. Українські залізниці мають в своєму розпорядженні близько 22 тис. км та здатні забезпечити до 80 % вантажних і до 50 % пасажирських перевезень. Перевезення залізнич-ним транспортом в енергетичному балансі України займають частку споживання електроенергії на рів-ні 4 %, при цьому від 2,8 до 3,5 % загального балансу електроенер-гії безпосередньо витрачається на електричну тягу. За всю історію екс-плуатації залізничного транспорту в Україні частка електрифікованих за-лізниць із загальної експлуатаційної довжини залізничних колій постійно збільшується, складаючи на цей час близько 10 тис. км, що у відношенні до загальної експлуатаційної довжи-ни складає 47 %. Постійне збільшен-

ня протяжності електрифікованих залізниць упродовж останніх років обумовлене перевагами, які поляга-ють у тому, що питомі витрати елек-тричної тяги менше від тепловозної у 1,82,2 рази. За обсягами вантажних пере-везень залізниці України посідають четверте місце на Євразійському континенті, поступаючись лише за-лізницям Китаю, Росії та Індії. При цьому, вантажонапруженість заліз-ниць України в 35 разів перевищує відповідний показник розвинених єв-ропейських країн. Історично так скла-лось, що в Україні застосовується два види електричної тяги постійного та змінного струму, що створює тех-нічні складності при експлуатації та перепони у широкому впровадженні високошвидкісного руху та збільшен-ні обсягів вантажних перевезень. Перевезення електричним транспортом, незважаючи на вказа-ні факти, в умовах нестійкої вартос-ті енергоносіїв завжди виявляються найбільш рентабельними через за-кладену можливість диверсифікації виду первинних енергетичних ре-сурсів. Попри це, на всьому шляху транспортування електроенергії від джерела до кінцевого споживача бу-дуть наявні втрати деякої її частини, що є технологічно необхідним для забезпечення загального процесу передачі. З урахуванням того, що з




кожною наступною ланкою передачі електроенергії накопичується рівень її втрат, то найбільшої актуальності набуває проблема зниження втрат та підвищення ефективності безпо-середньо для кінцевого споживача електроенергії, який для електрифі-кованого залізничного транспорту є простороворозподіленим та постій-но змінюється у часі. Розпочата експлуатація на за-лізницях України сучасного швид-кісного рухомого складу наочно по-казала проблеми та обмеження, які містяться в інфраструктурі заліз-ниць. В частині режиму електропос-тачання це стосується технічних об-межень за величиною та постійною часу споживання тягової потужності. Окрім цього, поступове впроваджен-ня інтелектуально керованих джерел альтернативної енергетики, в тому числі, і з приєднанням до тягових ме-реж, з одного боку викликає пробле-ми неузгодженості режимів їх роботи, а з іншого відкриває нові можливості у пошуку оптимальних розподілів по-токів потужностей при живленні сис-тем електричної тяги. Таким чином, забезпечення енергоефективних режимів елек-тропостачання в сучасних умовах експлуатації електрифікованих за-лізниць є актуальною проблемою і потребує наукового вирішення.

Підвищення ефективності електрифікованих залізниць змін-ного струму Електрична тяга змінного струму

є несиметричним, нелінійним спо-живачем зі змінним навантаженням, розподіленим у просторі, тому жив-лення тягових підстанцій неможли-ве від одного вузла енергосистеми. Електроенергетичні процеси в сис-темі зовнішнього електропостачан-ня взаємопов’язані з процесами в системі тягового електропостачання. Електрифіковані залізниці змінно-го струму є джерелами погіршення властивостей якості електроенергії: несинусоїдності та, особливо, неси-метрії напруги. Значення коефіцієн-та несиметрії напруги в точках приєд-нання тягових підстанцій, як правило, перевищує гранично допустиме зна-чення відповідно до ГОСТ 1310997 та викликає додаткові втрати, які не враховуються діючими методика-ми розрахунку технологічних втрат в пристроях електропостачання. Одночасно зі зростанням показни-ка несиметрії напруги на залізницях змінного струму, збільшуються пере-тікання реактивної електроенергії, середньорічні значення коефіцієнта реактивної потужності (tg ф) скла-дають 0,630,74. Перетікання реак-тивної електроенергії збільшують основні втрати в пристроях електро-постачання, та разом з додатковими втратами, знижують ефективність електропостачання систем елек-тричної тяги змінного струму. Через те, що тягові підстанції змінного струму можуть отримувати живлення від різних вузлів однієї або навіть декількох енергосистем, це призводить до того, що приведені зо-




внішні характеристики виходять різ-ними та спостерігається відмінність у модулях та кутах зсуву фаз напруг в точках приєднання до вузлів енерго-систем. Це призводить до виникнен-ня транзитних перетікань потужності між вузлами живлення, які більш за все проявляються при відсутності чи відносно низьких навантаженнях в тяговій мережі. В умовах лібералізації ринко-вих відносин, коли залізниці України стали ліцензіатами оптового ринку, разом з іншими суб’єктами ринку формуються відносини, які не перед-бачають оплати послуг за будьякі транзитні перетікання активної та реактивної потужностей. Системі тягового електропос-тачання змінного струму для забез-печення заданих розмірів руху та пропускної спроможності техноло-гічно необхідне одночасне живлен-ня ділянок тягової мережі від двох суміжних тягових підстанцій, бо інак-ше спроектовані параметри ділянок електрифікованих залізницях не за-безпечать нормований рівень на лі-мітуючих блокділянках. Існуючі схемні рішення по си-метруванню навантаження тягових підстанцій змінного струму мають ряд недоліків, а саме складність виготовлення електрообладнання і потребують значних капітальних витрат при модернізації тягових під-станцій. Впровадження пристроїв регульованої компенсації реактивної потужності дозволяє в темпі процесу вирішити низку оптимізаційних задач

використання електричної енергії: створення заданого режиму напруги в тяговій мережі, фільтрація вищих гармонійних складових, поліпшення показників якості електричної енер-гії, забезпечення відсутності пере-компенсації (недокомпенсації) ре-активної потужності. Реалізація цих завдань вимагає розробки системи управління регульованою компенса-цією реактивної потужності, яка за-безпечує оптимальність функціону-вання в умовах впливу випадкових факторів. Несиметрія струмів тягової під-станції зумовлена схемою підклю-чення тягового трансформатора до первинної та тягової мережі (рис. 1), що викликає несиметричне заванта-ження першої (рис. 2). Проте симе-трична система векторів (рис. 34) може бути отримана у випадках від-сутності перетікання реактивної по-тужності між системами зовнішнього та тягового електропостачання та їх наявності.




Розглядаючи окремо струми пристроїв компенсації в плечах жив-лення тягової підстанції, можна ви-значити їх співвідношення за яких рівень несиметрії струмів зворотної послідовності не буде перевищува-ти критичного значення. Графічно ця залежність на фазовій площи-ні являє собою еліпс (рис. 5), математичний центр якого визначається струмами компенсації кінцевою формулою.

Для практичної реалізації на тяговій підстанції змінного струму необхідно застосувати регульова-ні пристрої компенсації реактивної потужності в обох плечах живлення (рис. 6) з удосконаленою системою автоматичного керування. В якості вхідних величин в системі керування виступають миттєві значення струмів та напруги плечей живлення і коефі-цієнт несиметрії напруги по зворотній послідовності районної мережі, який отримують на виході фільтру напруги




зворотної послідовності (ФНОП).

Вихідними величинами є ім-пульси керування бітиристорними регуляторами у1, у2, в колах де-компенсуючих реакторів. Імпульси керування формуються системою імпульснофазового керування синх-ронно з напругою відповідного плеча живлення u(t) на основі чисельно-го значення кута керування у, яке в свою чергу отримується на виході PID регулятора.

Струми компенсації в лівому та правому плечах живлення обчислю-ються спеціальною підсистемою @ (рис. 7) за розробленою методикою та формулами. Регулювання струмів компенсації в кожному плечі живлення дозволяє отримати квазісиметричну систему первинних струмів тягової підстанції за будьяких співвідношень між стру-мами в плечах живлення та уникнути перетікань реактивної електроенер-гії. На рис. 8 виконано порівняння характеристик двох варіантів роботи пристроїв регульованої компенсації реактивної потужності: до удоскона-лення системи керування та після. Як видно, за оптимального режи-му керування значення коефіцієнта несиметрії напруги, яке відповідає інтегральній імовірності 95 %, зна-ходиться для оптимального режи-му в межах нормально допустимого (1,78 % < 2 %), тим самим суттєво зменшується у порівнянні з базо-вим варіантом та схемою з ефектом Скотта.




Стабілізація напруги та зни-ження втрат в системі постійного

струму Напруга в контактній мере-жі залежить від великої кількості взаємопов’язаних і взаємовпливаю-чих факторів — організації руху поїз-дів, режиму ведення кожного поїзду та режиму роботи пристроїв елек-тропостачання. Значення швидкості руху поїзду в значній мірі залежить від напруги на струмоприймачеві електровозу, яка визначається пара-метрами системи електропостачан-ня та поїзною ситуацією. Збільшення об’єму перевезень та організація руху швидкісних та високошвидкісних поїздів призводить до того, що при-строї тягового електропостачання обмежують пропускну спроможність ділянки електрифікованої залізни-ці внаслідок зниження напруги на струмоприймачі електрорухомого складу нижче нормованих значень. Як показав досвід експлуатації, ві-домі способи регулювання напруги на шинах тягових підстанцій не ви-рішили цю проблему повною мірою,

через збільшення втрат потужності на міжпідстанційній зоні та відповід-них експлуатаційних витрат. Тому, вирішується задача пошуку альтер-нативного способу забезпечення номінального рівня напруги за допо-могою розширення інформативності режиму напруги в контактній мережі.В загальному випадку, на основі не-повної інформації про розташування навантажень та їх значення на між-підстанційній зоні, з врахуванням режиму роботи системи зовнішнього електропостачання, вимагається ви-значити потужність, якої не вистачає для забезпечення кожній одиниці електрорухомого складу номінально-го рівня напруги. Нехай маємо деяку міжпідстанційну зону, на якій може знаходитись різна кількість наванта-жень (рис. 9). З врахуванням можли-вості різного рівня напруги на шинах суміжних тягових підстанцій, необ-хідно визначити залежність струму пункту підсилення lR який при зміні поїзної ситуації дозволить забезпе-чити на струмоприймачі кожного по-їзду номінальний рівень напруги.




Для вирішення поставленої задачі стабілізації напруги на стру-моприймачеві застосовано розро-блені підходи просторовочасового уявлення електричних величин до розрахунку систем тягового електро-постачання. Якщо вважати, що в кожен мо-мент часу відомий розподіл спаду напруги уздовж електрифікованої ділянки, можна скласти графічну ін-терпретацію для виведення закону управління пунктом підсилення при його роботу у складі слідкуючої сис-теми. На рис. 10 уведені наступні по-значення: Udf Ud2 — точки, що відпо-відають рівню напруги на шинах пер-шої та другої підстанції) — функція

розподілу спаду напруги, що зале-жить від вирівнювального струму, В;Для розрахунку закону управління використано рівняння стабілізації напруги, в якому використовують-ся величини, що змінюються в часі і просторі. Для безпосереднього роз-рахунку розроблено алгоритм за допомогою якого можна визначити струм пункту підсилення. Алгоритм складається з трьох частин — роз-рахунок, формування початкових даних та ітераційне визначення стру-мів підсилюючого пункту з урахуван-ням зміни поїзної ситуації. Результат роботи алгоритму та системи стабі-лізації наведено на рис. 11 у вигля-ді часових залежностей напруги на струмоприймачі кожного електрово-




зу. Для практичної реалізації роз-робленої системи стабілізації на-пруги в контактній мережі електри-фікованої ділянки постійного струму необхідно додатково виміряти розпо-діл напруги уздовж міжпідстанційної зони за допомогою пристроїв вимі-рювання напруги в мережі постійно-го струму з бездротовою передачею даних через оптимально встанов-лену відстань в межах 1 3 км, після чого обчислити необхідну потужність та регулювати величину її генерації системою управління, враховуючи кількість підсилюючих пунктів, які розподілені уздовж електрифікова-ної залізниці постійного струму. На рис. 12 зображено схему електро-постачання ділянки електрифікова-ної залізниці з системою синхронних вимірювань. Для вимірювання напруги в

мережі постійного струму застосову-ється резистивний дільник напруги, до виходу якого підключений при-стрій узгодження та мікроконтро-лер загального призначення типу Atmega128RFA1 (або аналогічний) з вбудованим багатоканальним ана-логовоцифровим перетворювачем і високочастотним радіопередавачем. Для збільшення точності вимірювань в пристрої узгодження міститься чо-тириканальне джерело опорної на-пруги та каскад операційних підси-лювачів, кожен з яких включений за схемою диференційного підсилення з первинним вимірювальним сигна-лом, а виходи цих операційних під-силювачів підключені до чотирьох різних входів аналоговоцифрово-го перетворювачі мікроконтролера. Зовнішній вигляд дослідних зразків розробленого приладу наведено на рис. 13.




» Висновки Наявний рівень технологічних втрат в системах тягового електро-постачання для існуючих на даний час режимів електропостачання не задовольняє сучасним вимогам. В системах електричної тяги змінного струму, які характеризуються рівнем втрат 58%, створюються умови для транзитних перетікань потужностей, які не правильно враховуються сис-темою обліку та спричиняють додат-кові витрати на закупівлю електрое-нергії. В системах постійного струму з рівнем втрат 1417% наявні відхи-лення напруги на струмоприймачах електрорухомого складу, які обмеж-ують провізну і пропускну спромож-ності електрифікованих ділянок за-лізниць та, в цілому, ускладнюють виробничогосподарську діяльність.Підвищення ефективності електро-постачання системи електричної тяги змінного струму за рахунок отри-маного виразу раціональних струмів компенсації в залежності від значень струмів плечей живлення тягової під-станції та коефіцієнтів, які визнача-ються кутами навантажень, дозво-ляє побудувати ефективну систему

керування пристроями регульованої компенсації, застосування якої зни-жує втрати активної електроенергії від перетікань реактивної електрое-нергії та від несиметрії струмів в об-мотках трансформатора і первинній мережі на 1 2 %. Підвищення енергоефективності режимів електропостачання електрифікованих залізниць постій-ного струму можна досягти шляхом застосування розробленої системи стабілізації напруги, яка має розпо-ділену систему синхронних вимірю-вань та обчислювальний комплекс, в якому в режимі реального часу ви-значається керуюча послідовність впливів з подальшою передачею до підсилюючих пунктів на ділянці за-лізниці. Такий підхід дозволяє зни-зити втрати в тяговій мережі постій-ного струму з 1417% до 78,5 % від споживання електроенергії на тягу залежно від кількості поїздів, що од-ночасно перебувають на міжпідстан-ційній зоні.

З матеріалів періодичного видання: // Українська залізниця. – 2018. №34. – С. 3741.




КАК СЭКОНОМИТЬ НА ОСВЕЩЕНИИ?

Во взаимоотношениях по-требитель государство, идет не-утомимая игра в кошкимышки. Сначала подорожала горячая вода, и население кинулось устанавли-вать электрические бойлеры. Со-ответственно государство решило кардинально поднять стоимость электроэнергии, а заодно и холод-ной воды. Основания, которые чи-новники придумывают для оправ-дания постоянного повышения тарифов, рассчитаны, мягко скажем, на доверчивых людей, поэтому «спа-сение утопающих дело рук самих утопающих». Одним из способов экономии собственного бюдже-та является полный переход на энергосберегающие технологии, в том числе использование для домашнего освещения только светодиодных ламп. Но как быть уверенным в том, что экономия ре-альна? Требования, предъявляемые го-сударством к качеству светодиодных ламп оговорены в документе «По-станова Кабінету міністрів №992 від 15.10.2012 Про затвердження ви-мог до світлодіодних світлотехнічних пристроїв та електричних ламп, що використовуються в мережах змін-ного струму з метою освітлення» (в дальнейшем Постановление 992), которое хоть и не является насле-дием СССР, но всетаки морально

устарело, так как технологии разви-ваются гораздо быстрее, чем пишут-ся регулирующие их законы.

Тестирование В данном тесте Центром Экспертиз ТЕСТ были исследованы 25 светодиодных ламп с цоколем Е14 и Е27. Плохая новость. Такой важный показатель как наработка на отказ проверить в ходе лабораторных испытаний мы не смогли, посколь-ку это бы потребовало очень много времени. Поэтому честность произ-водителей в этом вопросе вам при-дется проверять самостоятельно.Хорошая новость. Как правило, на LEDлампы установлен достаточно большой гарантийный срок, так что вы сможете заменить вышедший из строя световой прибор на новый, если не потеряете чек и упаковку. Поэтому не выбрасывайте чеки и для себя пометьте какнибудь, где какой чек и от какой лампы. Все подробные данные указаны в сравнительной табл.1. Результаты тестирования ка-саются только образцов, участво-вавших в тесте. Мы не отслеживаем дальнейшие изменения продукта. В табл.1: 1. Торговые марки расставлены по оценкам по убыванию, при совпа-дении оценок по алфавиту




2. Цены указаны по состоянию на март 2018 г. Цена может отличать-ся в зависимости от магазина Шкала оценок: отлично, хо-рошо, удовлетворительно, плохо, очень плохо.

Термины Чтобы были понятны и доступны термины и характеристики, используемые на маркировке ламп и, конечно же, в нашем тестирова-нии, необходимо сделать короткий обзор светотехнических терминов. Мы не будем объяснять слишком заумно и начнем с самого начала, т.е. с тех характеристик, на которые потенциальный покупатель первым делом обращает внимание. Собрав некоторые, самые распространенные вопросы, касающиеся использования энергосберегающих и светодиодных ламп, мы составили раздел «Лампы в вопросах и ответах» (в конце дан-ного текста). Мощность Измеряется в Ваттах (пишет-ся как Вт или W). Чем выше мощ-ность, тем больше будет расход электроэнергии. В нормативах есть

ограничение по превышению (допус-кается +15%), но нет ограничения по нижней границе. Это связано с тем, что если производитель смог сде-лать при меньшей мощности тот же световой поток, то для потребителя это даже хорошо. Но хороший про-изводитель все равно укажет макси-мально приближенную к реальности мощность. В светодиодных лампах (LED) практически уже нет «стандарти-зированной» мощности, к которой привязывались производители ламп накаливания, поэтому встречают-ся весьма необычные 4.5 Вт, 8 Вт и т.д. Это связано с тем, что спе-циальная организация по регули-рованию и разработке нормативов для светодиодных источников света Zhaga (www.zhagastandard.org) при-шла к решению, что с учетом стре-мительного развития светодиодных ламп и постоянному изменению их характеристик в лучшую сторону, необходимо отталкиваться не от мощности, а от светового потока. Та-ким образом, главным параметром лампы является величина светового потока, а не потребляемая лампой мощность.

Световой поток Измеряется в люменах (лм или Lm). Это, наверное, самый важный и ответственный показатель лампы. Собственно говоря, именно он озна-чает, насколько светло будет в ва-шем помещении, т.е. сколько све-та «выйдет» от лампы наружу. Чем




выше цифра, тем светлее будет. Имеет тенденцию снижаться со вре-менем эксплуатации. Как вы можете видеть на упа-ковках ламп, почти все производи-тели указывают соответствие своих ламп аналогичным лампам накали-вания. Такова практика везде в мире, но, чтобы не вводить потребителей в заблуждение, в ЕС была разрабо-тана директива EU Ecodesign DIM2, в которой оговорено, какой же точ-но должен быть световой поток у компактных люминисцентных ламп (КЛЛ), галогенных и LED, по отноше-нию к обычным лампам накалива-ния.

В этой Директиве, при указании необходимых световых потоков при-нимается во внимание продолжи-тельность горения с потерей уровня потока. Соответственно, чем более длительный срок горения обещает лампа (например, светодиодная), тем больше у нее должен быть све-товой поток изначально. При сравнении результатов измерений с данными приведен-ной ниже табл.2 из Директивы,

выяснилось, что значительная часть тестируемых ламп НЕ СООТВЕТ-СТВУЕТ заявленной производителя-ми аналогии. Цветовая температура Измеряется в кельвинах (К). По-казатель цветности лампы, т.е. оттен-ка света, который излучает лампа (желтоватый, белый, голубоватый). Наиболее распространены три группы цветовых температур: Теплый цвет «как обычная лампа накаливания» (цветовая тем-пература, примерно 27003300 К); такую температуру имеет цвет неба на закате; Дневной цвет (40004200 К), обычный белый цвет без оттенка это цвет неяркого, рассеянного неба;Холодный цвет (около 5000 К); голубоватобелый цвет. Кстати яркое, симпатичное си-нее небо имеет температуру около 63000 К, что означает чем выше температура, больше переход в си-ний оттенок, чем ниже в красный.. Здесь у производителей фан-тазия разыгралась во всю ширь. Один и тот же цвет одни называют «мягким нейтральным», дру-гие «холодным», третьи «ярким», четвертые природный, дневной, нейтральный». Цоколь Самыми распространенными в бытовых условиях являют-ся винтовые виды цоколя Е14 (так называемый миньон) и Е27. Указанные цифры означают миллиметры этого цоколя.




Световая отдача Это комплекс показате-лей, которые можно назвать коэффициентом полезного действия (но таковым не является) в частности соотношение светового потока к по-требляемой мощности. Выражается в лм/Вт. Чем выше значение свето-вой отдачи, тем экономичнее рабо-тает лампочка. Этот показатель был бы лучшим ориентиром, если бы производите писали правду. Теоретически достигаемая максимальная величина, при полном преобразовании энергии в видимый свет, для белого света составляет 199 лм/Вт. Обычная лампа накали-вания имеет низкую световую отдачу чуть больше 10 лм/Вт и является ее основным недостатком. Индекс цветопередачи (Ra или CRI). Простыми сло-вами, означает, насколько хоро-шо наши глаза будут воспринимать цвета объектов, которые мы видим в искусственном свете. Чем каче-ственнее свет лампы будет осве-щать предметы, тем лучше чело-веческий глаз будет различать их цвета и оттенки. Эталоном считает-ся солнечный свет (100). Для ламп он должен быть не менее 70. Но тут есть нюансы. ВЕС нормой является не менее 80, а значения менее этой цифры м применены для уличного или производственного освещения. В Украине согласно Постанове Каб-мина как норма оговорены цифры 70 (для внутреннего освещения) и 60 для наружного). Индекс цветопе-

редачи имеет большое значение при освещении любых помещений, где важно точное определение цвета: мастерских художников и моделье-ров, фотолабораторий, примерочных и, особенно, детских комнат ибо чем он лучше (и выше), тем лучше мозг ребенка определит реальные цвета и в дальнейшем будет их восприни-мать правильно. В тестировании мы делали ана-лиз особого пар специальный индекс цветопередачи (Rg). Интересный по-казатель. Вообще индексы цветопе-редачи отражают насколько реально мы видим цвета объектов, так вот Rg интересен тем, что показывает, насколько хорошо мы увидим насыщенный красный свет. А также качественные характеристики самих светодиодов, используемых в лам-пах. Это очень важный показатель для освещения операционных. Но вообще, обсуждение и попытки добиться единых стандар-тов в обозначениях цветопередачи, так чтобы они отражали реальные качественные характеристики, про-должаются до сих пор. Коэффициент пульсации (КП, %) Собственно говоря, это то самое мерцание, которое мы мо-жем увидеть у некачественных или старых трубчатых ламп. Такое мер-цание не только утомляет, но и мо-жет стимулировать ухудшение зре-ния и самочувствия.




Яркость Измеряется в канделах (кд или cd). На бытовых лампах не указывается, поскольку описывает количество света, распространя-емое в заданном направлении, а бытовые лампы, как правило, светят во все стороны. Данные по яркос-ти должны быть на так называемых «ходовых огнях» в авто. Чем выше цифра, тем ярче, но и резковато для глаз. Сила светаИзмеряется в люксах (люкс или lux). Не имеет прямого отношения к тех-ническим показателям ламп, отно-сится к уровню освещенности места, т.е. как те же лампы освещают, на-пример, школьный класс или комна-ту.

Маркировка и упаковка К упаковке в этот раз замеча-ний не было, лампы упакованы в картон. Колбы у всех пластиковые, т.е. не настолько хрупкие как лампы накаливания или люминесцентные. Мы снизили оценку лампе Osram за несовпадение данных по мощности на упаковке и на самой лампе. В одном месте потребляемая мощность указана 9 Вт, в другом 9.5 Вт. Также имеются отличия в сроке гарантии, 2 и 3 года соответственно. Снижены оценки за введение потребителя в заблуждение отно-сительно производителя как страны производства. Все лампы участво-вавшие в тестировании изготовлены в Китае, и нет нужды указывать про-

изводителя как страну ЕС или Укра-ину. Также на балл снижена оценка лампам Estares, за отсутствие ука-занного на упаковке соответствия аналогичным лампам накаливания. Это необязательный пункт с точки зрения нормативов, но поскольку да-леко не все потребители знают, что ожидать от лампы в 6 Вт, мы счита-ем, что он очень важен.

Технические испытания Световой поток В первую очередь качество лампы определяется световым пото-ком. Все лампы обязаны указывать эту величину на своей маркировке. И в это раз это все сделали, правда, в большинстве случаев они не соо-тветствовали реальности, но это уже другой разговор. Вопервых, надо пояснить, как оценивались отклонения в уровне светового потока и, соответственно, как это отражалось на оценках. Что в нормах ЕС, что в украинских, поте-ря светового потока в размере 30 % принимается как таковая, после ко-торой лампа фактически считается не рабочей (хотя конечно может еще светиться). С нашей пятибалльной шкалой мы разделили 30% на оценки и полу-чили, что за каждые 6% отклонения в нижнюю сторону оценка снижается на 1 балл. Так, например, для лампы Онлайт (Е27) заявлен световой поток в 580 лм, а фактически он составля-ет 461 лм, что на 21% ниже. Соответ-




ственно, оценка за такой показатель может быть только «плохо». К сожалению, отклонений в этом самом важном параметре ламп довольно много. Оценки в разной степени были снижены: Electrum (Е14), Feron (оба вида), Gauss (оба вида), Videx (Е14), Emilight (Е27), Онлайт (Е27) и Jazzway (Е14). Цветовая температура Существуют нормы по до-пустимому отклонению цветовой температуры в дну или другую стро-ну. В нашем тестировании лампы FeronOptima (оба вида), Gauss (оба вида) и JazzWay(E14) отклонились от требуемых параметров, что, без-условно, снижает оценку качества. Мощность Это не столь важная харак-теристики бытовых LED ламп. Все лампы имели мощность немного ниже заявленной, что вполне допус-тимо, более того, если при этом све-товой поток соответствует заявлен-ному, то и вовсе хорошо. Индекс цветопередачи (Ra или CRI) Исходя из самого параметра цветопередачи (т.е. чем больше, тем лучше) мы решили, что оценки здесь будут выставляться, исходя из само-декларации производителя (не ме-нее чем сам назвал), так и должно быть не менее 80. Здесь оценки были снижены ELM (оба вида, за менее 80), Свет-комплект (Е27, менее заявленной), Gauss (оба вида, менее заявленной). По специальному индексу

цветопередачи мы не снижали оце-нок, он является рекомендуемым и перспективным для понимания. Тем более, что его никто из производите-лей не указывает на упаковке. Пульсация света Как мы понимаем, пульсиру-ющий свет будет раздражать глаза. Уровень пульсации нормируется в зависимости от вида помещений и регулируется (на наш взгляд очень специфически) строительными нор-мами (ДБН). Как правило, цифры на-ходятся в пределах 1020%. К счас-тью, в тестировании только лампы Navigator (Е14) и Emilight (Е27) име-ют явно завышенные цифры по пуль-сации 38% и 75% соответственно, что приводит к снижению оценок. Остальные не имеют пульсации на-много ниже видимых (специфика прибора, определяющего пульса-цию, в том, что он не позволяет пока-зать цифру 0% пульсаций, поэтому 1% указанный в табл.1 означает, что пульсации практически нет).

Экономические характерис-тики Соответствие лампам нака-ливания С учетом имеющихся данных о соответствии лампам накаливания, мы решили включить этот показа-тель в оценки. За отклонение более чем на 10 Вт снижалась оценка. Тем более, что потребители чаще ори-ентируются на мощность, а не све-товой поток, и такие данные для них очень наглядны.




Здесь важно пояснить и напо-мнить потребителям (а похоже, что и большинству производителей), что нет «красивой пропорциональной зависимости» мощности и светового ока. Поэтому надписи эквивалента на компактных люминесцентных лам-пах (КПП) в 5 раз и светодиодных до 10 раз соответствуют действитель-ности. Для того чтобы потребитель имел представление о том, какие эквиваленты существуют, в ЕС был создан документ EU Ecodesign DIM2, где указаны сравнимые данные по световым потокам различных видом ламп по отношению к лампам накали-вания. Так, пример, лампа Eurolamp (Е27) мощностью 10 Вт заявлена как аналог 100 Вт лампе накаливания, что является неправдой, посколь-ку световой поток 100 Вт лампы на-каливания составляет 1340 лм. А у Eurolamp он даже заявленный лишь 1000, а по факту вообще 801 лм, что тянет только на 60 Вт лампу. Несоответствия в этом показа-теле приведшие к снижено оценок у

ламп: Electrum, ELM, Светкомплект, Feron, rolamp, Gauss и «Онлайт». Световая отдача Эта величина характеризует КПД лампы, т.е. её эффективность при преобразовании электрической мощности в световой поток. Этот термин относится исключительно к лампам, это своеобразный показа-тель энергоэффективности (не КПД, хотя и очень похож), и выражается не в %, а в лм/Вт. Ранее в нормативах не было никаких требований, теперь есть. Так, в соответствии с требования-ми ЕС, с 1 июля 2014 г. в лампах с цветовой температурой 27003500К световая отдача должна быть не ме-нее 70 лм/Вт, с температурой 40005000К 80 лм/Вт, а с температурой 57006500К 90 лм/Вт. Мы рассчитывали это по-казатель исходя из фактичес-ки полученных данных, а не от заявленных. С нынешними норма-тивами замечаний к полученным ре-зультатам нет.




Цена и качество Несмотря на большое количе-ство плохих оценок и массу замеча-ний по фактическим показателям у протестированных ламп, есть все же и хорошие новости. Вопервых, общее качество хо-роших ламп понемногу растет. Из 25 позиций в тестировании 10 имеют общую оценку отлично и еще 4 хоро-шо. Т.е. больше половины.

Вовторых, лидеры, которые не подводили потребителей и ранее, таковыми и остались. К ним присо-единились некоторые «новички», которые, как мы надеемся, не ухуд-шат свои оценки и в дальнейшем. С оценками «отлично» такие марки: Estares (оба вида), JazzWay (Е27), Maxus (оба вида), Osram (оба вида), Philips (оба вида) и Светкомп-лект (Е14). С оценкой «хорошо» Electrum (Е27), ELM (Е14), Светкомп-лект (Е27). Втретьих, цены на светодиод-ную продукцию по сравнению с на-шими предыдущими тестами суще-ственно снизились. Замена всех ламп в доме приводит к весьма значитель-ному снижению энергопотребления

и как следствие изменению в пла-тежках. Что касается ламп с оценками «плохо» и «очень плохо», то думаем их также надо здесь перечислить.EMILIGHT (Е27) за несоответствие светового потока и сумасшедшие пульсации (75%). FeronOptima (Е27) за несо-ответствие светового потока, цвето-вой температуре и аналогичности лампам накаливания. Онлайт (Е27) за несоответ-ствие светового потока и аналогич-ности лампам накаливания. Gauss (Е14) за несоответ-ствие светового потока, цветовой температуре, цветопередаче и ана-логичности лампам накаливания. JazzWay (E14) за несоответ-ствие светового потока и цветовой температуре.

Лампы в вопросах и ответах Насколько соответствует указанное соотношение аналогич-ности ламп, вроде «20 Вт соответ-ствует 100 Вт»? Такое соотношение в принци-пе неправильное, поскольку имеет смысл сравнивать не мощность, а уровень светового потока. А КЛЛ и LED лампы не соответствуют напря-мую такому сравнению. Почему некоторые лампы ми-гают даже в выключенном состоя-нии? Это происходит изза неболь-шой токовой утечки в саму лам-пу, чаще всего при использовании




выключателя с подсветкой. Внут-ри таких ламп есть конденсаторы, которые позволяют стартовать на-чалу горения, утечки тока достаточ-но чтобы «работа пошла», но недо-статочно для поддержания. Поэтому лампы загораются и сразу тухнут, иными словами мигают. И если в КЛЛ это может быть малозаметно, пото-му что им требуется время для раз-горания, то LED вспыхивают весьма убедительно. Но часть ламп уже отмечают на этикетке возможность использо-вания на выключателях с подсвет-кой, т.е. без мигания. Почему на новых светодиодных лампах так странно указывается мощность? Это связано с тем, что спе-циальная организация по регули-рованию и разработке нормативов у светодиодных источников света Zhaga (www.zhagastandard.org) при-шла к решению, что с учетом стре-мительного развития светодиодных ламп и постоянного изменения их характеристик в лучшую сторону, необходимо отталкиваться не от по-требляемой мощности, а от свето-вого потока (который и указывается на лампе). Таким образом, главным параметром является уровень све-тового потока, а не потребляемая мощность. Можно ли использовать такие лампы вне помещений? Можно, но только в защищенных корпусах, т.е. не просто в открытом состоянии. Указанные в ТУ на лампу

условия эксплуатации допускают их работу и в зимних условиях до 20°С. Чего КЛЛ и LED лампы не любят, так это герметично закрытых корпусов и высокой влажности. Это важно при установке, например, в погребах, бассейнах или саунах.

Можно ли использовать КЛЛ и LED лампы в регуляторах света и таймерах? КЛЛ, как правило, нет. Светодиодные лампы можно без ограничения использовать с тайме-рами и датчиками движении, но вот регулирование светового потока по-ддерживают только лампы, имею-щие специальное обозначение на упаковке кружочек со стрелочкой внутри.

З матеріалів періодичного видання: // Электрик. – 2018. №9. – С. 4249.




ЧЕТыРЕ шАГА К СОЗДАНИю ЭНЕРГОСбЕРЕГАюЩЕЙ СИСТЕМы ОТОПЛЕНИЯ

Гдето на другом конце мира есть «тёплые страны», населённые беззаботными босоногими абориге-нами, которые никогда не видели ни котла, ни радиатора. А у нас – зима. Красивая, но беспощадная, застав-ляющая переживать и готовить «сани летом». Расходы на обогрев жилища являются одной из самых значимых статей семейного бюджета (как по размеру, так и по важности), причём из года в год комфорт становится всё дороже. Рано или поздно каждый до-мовладелец задумывается о том, существует ли энергосберегающее отопление.

Что такое энергосберегающее отопление Если сделать аналогичный за-прос в любой поисковой системе, то в выдачу в основном попадёт реклама различных электрических источников тепла, возможно, альтернативные установки – тепловые насосы, солнечные коллекторы. Мягко го-воря, это выглядит несколько пара-доксально, ведь электрическое ото-пление всегда было и будет самым затратным способом обогреть дом. Очевидно, что энергосберегающие системы отопления – это те, что по-зволяют более выгодно расходовать имеющиеся топливноэнергетические ресурсы при поддержании заданного температурного режима внутри поме-щений.

Выбираем выгодное топливо

Именно на покупку энергоносителей на отопительный сезон идут основные деньги. Но разные виды топлива обладают нео-динаковой эффективностью и стои-мостью, что в корне меняет ситуацию. На данный момент самым выгодным является магистральный газ, поэтому данное сырьё смело можно назвать классикой энергосберегающего ото-пления. В местности, богатой леса-ми, к этой ценовой категории могут приближаться дрова, похожая ситу-ация с углём. Затем идут продукты промышленной переработки древесины и сельскохозяйственных отходов – пеллеты и брикеты. Жид-кое топливо (солярка, масла, нефть и т.д.), как и сжиженный пропанбутан, обходятся примерно в 57 раз дороже газа из общих сетей. А электроотопление более чем в 10 раз затратнее магистрального газа.


Тепловизионная съёмка позволяет опреде-лить слабые места объекта, которые нужно

утеплять в первую очередь



Кстати, тепловые насосы для генера-ции тоже используют электричество, хоть и не так много.

Заметим, что ситуация с твёрдым топливом в различных ре-гионах неоднозначная. Гдето оно доступно и очень выгодно изза гео-графического положения объекта, а в другие места его ещё нужно довез-ти, что обязательно сказывается на конечной стоимости обогрева. Хо-рошо фермерам, у которых в нали-чие есть шелуха/жмых/скорлупа или владельцам лесопилок, у которых имеется доступ к «бесплатным» опилкам/щепе/коре/обрезкам. Тепловая эффективность то-плива напрямую зависит от его качественных характеристик. Напри-мер, сухие дрова дадут больше те-пла, чем влажные (это же касается и пеллет), больше энергии можно по-лучить из твёрдых пород типа дуба. А, допустим, солярка должна быть с минимальным количеством приме-сей, для полного сгорания её часто приходится подогревать. При па-дении напряжения в сети неизбеж-но снижается производительность электрообогревателей.

Важно! Не обязательно всю систему ориентировать на один вид топлива. Параллельно могут быть подключены теплогенераторы, которые независимо функциониру-ют на разном сырье. Примером мо-жет служить пара «электрический котёл + твердотопливный гене-раттор тепла», собранная в одном каскаде (первый работает ночью, а второй – днём).

Оптимизируем потребление топлива

Какой котёл лучше Чтобы сделать отопление понастоящему экономичным, необхо-димо использовать теплогенератор, который наиболее эффективно бу-дет расходовать энергоносители. Речь идёт о коэффициенте по-лезного действия. Очевидно, что современные отопительные устрой-ства от известных производителей не так прожорливы, как их менее технологичные аналоги из прошло-го.


Пеллеты производятся из различных отхо-дов, но их цена пока довольно велика



В последнее время по-явились новые классы тепло-генераторов с повышенной эффективностью, в которых исполь-зуются инновационные технологии. Яркий пример – конденсационные энергосберегающие котлы ото-пления, работающие на газе. Изза того, что они извлекают «допо-лнительное» тепло из уходящих с дымом водяных паров, КПД подни-мается до 110 процентов, и удаётся сэкономить до 15 процентов голубо-го топлива. Среди дровяных агрега-тов самые выдающиеся показатели энергоэффективности показывают пиролизные (газогенераторные) котлы, КПД которых приближается к ранее недостижимым 92 процентам. Понятно, что экономия дров будет, ведь традиционные устройства ред-ко достигают «полезности» в 80%. Если в доме радиатор-ное отопление, и альтернативы электричеству нет, тогда стоит расс-мотреть вариант с установкой индук-ционного котла, который не имеет проблем с накипью и со временем не теряет своего КПД. Если трубы и жид-кий теплоноситель не применяются, то в качестве альтернативы калори-ферам можно попробовать рассчи-тать систему тёплых полов. В лю-бом случае понятие электрическое энергосберегающее отопление су-ществует исключительно в своём за-мкнутом сегменте, безотносительно к газовым и твердотопливным систе-мам.

Важно! Многие люди считают, что тепловые насосы выдают буквально бесплатную энергию. Однако для извлечения тепла из грунта, воды или воздуха некото-рое количество энергии извне не-обходимо затрачивать. Так, даже самые эффективные тепловые насосы, геотермальные установ-ки вертикального типа с зондами, расположенными в глубоких сква-жинах, имеют коэффициент пре-образования от 3 до 5. То есть для получения 3 киловатт те-пла может понадобиться 1 кВт электричества. Неприятностью является высокая стоимость начальных затрат, некоторые тепловые насосы «под ключ» обхо-дятся заказчикам в десятки тысяч условных единиц, которые ещё нуж-но гдето взять и както окупить.




Можно также сформулиро-вать ряд общих рекомендаций по выбору и применению котлов, чтобы энергосберегающее отопление ста-ло реальностью: • Приобретайте теплогене-ратор, оптимально подходящий по мощности. Неоправданный запас, как и недостаток производительнос-ти, влечёт за собой перерасход то-плива. • Отдавайте предпочтение монотопливным отопительным устройствам. В случае с энергоэффективностью действует правило: универсальное – враг хо-рошего. А раз уж нужна универсаль-ность по топливу, пусть это будет котёл с раздельными топками для

нескольких видов энергоносителя или пара разнотипных котлов. • Газовые котлы с пьезорозжи-гом (отсутствует постоянно горящий фитиль) и модулируемой горелкой (производительность регулируется плавно во всём диапазоне) потре-бляют топлива меньше. • Если необходимо подключить контур ГВС, то, возможно, не стоит покупать двухконтурный котёл, а до-статочно просто установить в систе-му бойлер косвенного нагрева. • Чем функциональнее и точ-нее управляющая автоматика те-плогенератора, тем проще будет выставить наиболее экономичный режим его работы.


Погодозависимая автоматика и покомнатный климатконтроль уже давно перестали быть экзотикой



Грамотно используем тепло Автоматизация работы системы Распоряжаться сгенериро-ванной энергией тоже нужно с умом. Задача номер один – вырабатывать ровно столько тепла, сколько необ-ходимо. Ведь за семь месяцев отопи-тельного сезона температура на ули-це меняется в диапазоне нескольких десятков градусов, резкие скачки возможны и в течение суток. Тут не обойтись без автоматики, которая по показаниям температурных сен-соров (в том числе расположенных на улице) переводит котёл в лёгкие режимы. Вовремя снижая и повышая мощность оборудования, вмес-то манипуляций с форточками и накрывания радиаторов одеялами, удастся избежать лишних затрат, которые для старых котлов, работа-ющих по принципу «вкл/выкл» до-вольно внушительны. Хорошо сэкономить ресурсы можно, пользуясь программирова-нием отопительных устройств по таймеру. Предположим, на несколь-ко градусов можно понизить темпе-ратуру в помещениях ночью, когда все спят, или в середине дня, когда в доме никого из жильцов нет. Если отопительная система включает в себя электрический источник те-пла (который запитывается через многотарифный счётчик).

Важно! Системы обо-грева пола обычно являются низкотемпературными, ведь те-пло, идущее снизу и по всей пло-щади, воспринимается человеком иначе. Практика показывает, что снижение рабочей температуры теплоносителя не 34 градуса влечёт за собой экономию топлива до 10 процентов. Лучшие свои каче-ства водяные ТП показывают, ког-да работают в паре с пиролизным котлом или тепловым насосом.

Чем вам не энергосберегающее отопление? Особенности разводки А ещё следует доставить тепло именно туда, куда необходимо, и в необходимом количестве. Само со-бой, очень желательно произвести тепловые и гидравлические расчёты, чтобы по их результатам выбрать правильную схему разводки, опти-мальное сечение труб на всех участ-ках, тип и количество радиаторов. Но для точной балансировки системы требуется на каждом отопительном приборе установить регулирующий кран или термоголовку. Так во всех




жилых комнатах получится устано-вить одинаково комфортный для людей режим без «перетопов», а, например, в подсобных помещениях – температуру существенно снизить.

Именно радиатор, а не ма-гистрали, должен быть основным теплообменником в комнатах. Поэтому, чтобы не допустить рас-сеивания энергии в произвольных местах, трубы рекомендуют изоли-ровать рукавами из вспененных по-лимеров, а между ними и ограждаю-щими конструкциями прокладывать отражающие/останавливающие те-пло листовые материалы.

Важно! Не стоит забывать о пользе насосного оборудования для

обогрева здания. Отопление с ес-тественной циркуляцией примеча-тельно своей автономностью, но по энергоэффективности серьёзно уступает напорным системам.

Максимально утепляем дом Как ни странно, но это один из самых действенных ме-тодов экономии. Без преувели-чения, обязательное условие. Энергосберегающей отопительная система никогда не станет, если мы будем отапливать улицу. Двигаться нужно в следующих направлениях: • В первую очередь следует качественно утеплить массивные ограждающие конструк-ции – наружные стены и крайние перекрытия. • Параллельно необходимо уделить внимание проёмам, ведь че-рез них происходят основные тепло-потери. Не стоит экономить на окнах и дверях (входные, балконные и т.д.). Выбирайте самое защищённое от теплопередачи, что есть, в наших широтах окупится всё. • Если коттедж снабжён системой принудительной венти-ляции, много обычно потерянной тепловой энергии можно оставить внутри при использовании рекупе-рационной установки. От проветри-вания форточками лучше совсем отказаться, нормальный вариант – монтаж регулируемых приточных клапанов на окна или на стены.


Регуляторы температуры для батареи бывают очень функциональные



Подведём итоги Не нужно целиком и полностью полагаться на сверхсовременные технологии. Да, подвижки есть, но они не обеспечивают резкого каче-ственного скачка. К тому же ноухау требуют от соискателя серьёзных капитальных вложений, что само по себе ставит под вопрос общую

экономичность системы. Но сделать отопление энергоэффективным всётаки можно, главное – подойти к за-даче комплексно.

З матеріалів сайту:http://teploguru.ru/sistemy/energosberegayushheeotoplenie.html




ПОДЧИНЕННыЕ СИЛы ЗЕМЛИ

Потребности постов электрической централизации (ЭЦ) в теплоснабжении обеспечат геотермальные тепловые насосы.Куйбышевской дирекцией по эксплуатации зданий и сооружений в рамках инвестиционной программы ОАО «РЖД» «Внедрение ресурсос-берегающих технологий на желез-нодорожном транспорте» на постах ЭЦ внедряются альтернативные системы отопления с использовани-ем геотермальной энергии Земли, как основного источника энергии. Как поясняют в Куйбышевской дирекции по эксплуатации зда-ний и сооружений, существующие традиционные системы отопле-ния в большинстве своём требу-ют больших затрат как в процессе эксплуатации, поскольку оплата за потребляемые ими энергоресурсы (электроэнергию, уголь, мазут) про-изводится по тарифу, так и в период ежегодной подготовки систем к отопи-тельному сезону. Для снижения вли-яния энергоёмкого оборудования на полигоне дороги в инженерных сис-темах задействовали современные энергосберегающие технологии. На сегодняшний день на трёх объектах – постах ЭЦ станций Безымянка, Юша и Кривозёровка – успешно эксплуатируются тепловые насосы типа «грунтвода». Впервые возможности подо-бной системы теплоснабжения на

Куйбышевской магистрали апроби-ровали в 2016 году для отопления помещений трехэтажного здания поста ЭЦ станции Безымянка. Обо-рудование теплового пункта размес-тили в небольшом пристрое рядом с постом ЭЦ, полностью заменив лик-видированную мазутную котельную. С момента начала эксплуатации установленный на посту ЭЦ станции Безымянка тепловой насос позволил получать ежегодно экономический эффект в размере более 2,5 млн руб. В минувшем отопительном сезо-не геотермальные тепловые насосы обеспечивали нужды служебных помещений постов ЭЦ станций Кривозёровка и Юша, сэкономив 320 тыс. руб. Функционируют установленные на этих объектах насосы за счёт те-плообмена с землёй и грунтовыми водами. Трубы с теплоносителем опускаются в скважину на глубину до 50 м, где в зимний период темпера-тура выше, чем у поверхности. Для обогрева достаточно, чтобы темпе-ратура воды и грунта была в пред-елах 5–6 градусов. Как уточнил заместитель на-чальника технического отдела ди-рекции Артём Больнов, системы автоматического регулирования, которыми комплектуются тепловые насосы, полностью контролиру-ют процесс обогрева помещений как по температуре, так и по вре-




мени. Тепловой режим в каждом отдельно взятом помещении уста-навливается с помощью регулято-ров, встроенных в отопительные приборы и поддерживающих за-данную температуру воздуха в максимально экономном режиме.

В настоящее время работы по уста-новке очередного геотермального теплового насоса проводится на по-сту ЭЦ станции Косяковка.

З матеріалів сайту:http://www.gudok.ru/zdr/177/?ID=1424345




НЕИСЧЕРПАЕМыЙ ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ

Постоянно растущие цены на электроэнергию, ухудшение экономической ситуации, послед-ствия загрязнения окружающей среды в полной мере вызывают повышенный интерес к источникам энергии, которые дарит природа, на благо себе и окружающей среде. Использование альтернативных источников энергии представ-ляет возможным избавиться от непродуманных управлен-ческих решений поставщиков электроэнергии, которые свои просчеты и низкую эффективность склонны перекладывать на конечно-го потребителя в виде постоянно растущих цен на электричество. Кроме того, постоянное старе-ние и износ элементов централь-ной энергосистемы с каждым го-дом увеличивает вероятность системных сбоев и аварий в сети, которые могут привести к значительным экономическим по-терям, вызванным простоем про-изводства. Самодостаточность и энерго независимость два главных трен-да современной экономической ре-альности. Основным элементом повышения энергоэффективности и построения систем, независимых от государственных монополий, становятся солнечные панели (или солнечные батареи как их называют в народе), получившие последнее

время широкое распространение. Солнечная энергия это экологически чистый источ-ник энергии, не загрязняющий окружающую среду и не влияю-щий на парниковый эффект, это и бесконечный и совершенно бесплатный для потребителя ре-сурс, который нет необходимости доставлять, складировать и сбе-регать на месте генерации, это и безотходный процесс, не требующий дополнительных вложений в утили-зацию остатков топлива (например, золы). По прогнозам Министер-ства экономического развития и торговли Украины, тарифы на электроэнергию, отопление и го-рячую воду в 2018 г. вырастут на 20%. В 2019 г. и в 2020 г. цены по-днимутся еще на 1719%. Одной из причин повышения тарифов явля-ется истощение и, как следствие, удорожание добычи природных ре-сурсов.

Использование солнечных па-нелей для дома стало экономически целесообразным, что произошло за счет введения «зеленого» тари-фа, который позволяет частному лицу продавать электроэнергию, которую производит солнечная электростанция. Фотоэлектрические панели предоставляют своим вла-дельцам реальную экономию при




оплате за электроэнергию. Но еще более актуальны солнечные электростанции для промышленных предприятий. Лю-бое промышленное предприятие будь то завод, порт, фабрика, перегрузочный терминал, склад непрерывно сталкивается с необ-ходимостью обеспечения беспе-ребойного энергоснабжения для своих производственных процес-сов. В первую очередь это связано с тем, что постоянная работа боль-шинства этапов изготовления про-дукции или оказания услуг являет-ся залогом низкой себестоимости производства, а соответственно и конкурентоспособности компа-нии. Как показывает практика, при-менение автономных дизельных электрогенераторов и ИБП (источни-ков бесперебойного питания) в комп-лексе с аккумуляторными батареями позволит предприятию работать в промежутке краткосрочного отклю-чения электроэнергии. Любая крупная организация имеет большие площади крыши, которые пустуют и на которые мож-но установить солнечные панели. К тому же такие предприятия имеют готовые точки подключения большой мощности, благодаря чему солнеч-ная батарея может быть с легкостью включена в существующую сеть. С их помощью можно удовлетворить такие потребности, как: питание электроосветительных установок, электрических кухонных приборов, во-донагревателей, электродвигателей

для подачи воды и вентиля-ции помещений, холодильных камер, электроинструмента, производственных станков и пр. Для промышленного предприятия сто-имость установки собственной со-лнечной электростанции может быть снижена благодаря тому, что нет не-обходимости обустраивать дорогос-тоящую точку подключения с транс-форматорами и высоковольтными ячейками. Оборудование солнеч-ной электростанции относительно быстро окупается, после чего оста-ется надежный источник бесплат-ного электропитания. Срок службы системы солнечных батарей около 25 лет. По данным Государ-ственного агентства по энергоэффективности и энергосбережению Украины, об-щий объем инвестиций, вложенных в частные СЭС, на конец 2017 г. составил около ЕОЯ35 млн, ко-личество частных солнечных электростанций в 2017 г. уве-личилось почти на 45% по сравнению с 2016 г. На сегод-няшний день, частные СЭС, расположенные на террито-рии Украины, вырабатывают 37 МВт электрической энергии. Международные и украинские эксперты в области альтерна-тивной энергетики отмечают, что спрос на солнечные панели в Украине будет стабильно рас-ти и что к 2040 г. объем вложе-ний в солнечные электростанции составит три четверти от об-щего объема мировых вложений в электроэнергетику.




Современные солнечные панели состоят из полупровод-ников, изготовленных из крис-таллов кремния. Кремниевый фотоэлемент, преобразовывающий лучистую энергию солнца в источник электрического тока, был создан в 1953 г. Устройство имело КПД около 6%. С тех пор технологии изготовле-ния солнечных фотоэлементов раз-виваются с невероятной скоростью. Сегодня КПД некоторых моделей от ведущих производителей достигает 20—25%. И это не предел. В зависимости от технологи-ческого процесса, существует три типа солнечных панелей: монокристаллические. Конструкция монокристалличес-ких панелей, несколько десят-ков силиконовых фотоэлементов, смонтированных в стеклопластико-вом корпусе, позволяет устанавли-вать и эксплуатировать солнечные электростанции в условиях повышенной атмосферной влаж-ности. КПД таких панелей от 15% до 22%. Цена на монокристалличес-кие фото модули является одной из самых высоких на рынке; поликристаллические изго-тавливают с применением иннова-ционной технологии медленного охлаждения кремниевого расплава. Все элементы поликристаллических панелей ламинируются, что делает их устойчивыми к резким перепадам температур, а также к негативным воздействиям осадков (снег, дождь, град). Коэффициент полезного дей-

ствия поликристаллических фото-модулей составляет от 18% до 25%, стоимость намного ниже, чем у мо-нокристаллических; тонкопленочные, аморфные и другие типы солнечных панелей значительное удешевление техно-логии изготовления негативно ска-залось на эксплуатационных харак-теристиках фотомодулей этого типа (КПД от 6 до 10%). По объему мировых продаж 53% занимают поликристалличес-кие фотомодули, которые сочетают в себе идеальный баланс соотно-шения «цена—качество»; 33% при-ходится на продажи монокристалли-ческих солнечных панелей, хорошее качество и эффективные техничес-кие характеристики которых при относительно высокой стоимости дают средние показатели продаж для данного типа солнечных бата-рей; 14% распределяются между тонкопленочными и другими типа-ми солнечных батарей, обладающих низкой стоимостью и сомнительным качеством. «Инвестиции в солнечную энергетику это долгосрочное вложе-ние средств, для того, чтобы они оку-пились и начали приносить прибыль, необходимо тщательно подойти к выбору производителя (поставщи-ка) оборудования для солнечных электростанций, говорит Андрей Егоров, инженерэнергетик компа-нии_LogicPower, которая уже более десяти лет занимается оборудо-ванием солнечных электростанций




в Украине и ближнем зарубежье и представляет в нашей стране все-мирно известные торговые марки OSDA, JA Solar, Jinko Solar. — К со-жалению, 90% рынка, на сегодняш-ний день, занимают производите-ли фотомодулей низкого качества. Подобные компании, не владея собственными мощностями и не за-нимаясь внедрением и разработкой новых технологий производства, со-бирают вручную солнечные панели из элементов, изготовленных дру-гими компаниями. Технические ха-рактеристики солнечных панелей, указанные в документах, зачастую не соответствуют действительнос-ти. Добиться от таких компаний выполнения гарантийных обяза-тельств практически невозможно, а ремонт и обслуживание солнечных панелей будут связаны с множе-ством проблем, связанных с тем, что модули были собраны из элементов от разных поставщиков. Вкладывать средства в покупку солнечных пане-лей у этих компаний равносильно покупке лотерейного билета, шансы купить качественный продукт есть, но они ничтожно малы. К о м п а н и и п р о и з в о д и т е -ли, которые только что зашли на рынок и имеют опыт работы с фотоэлементами не более 5 лет, занимают около 8% рынка. Пре-имущество таких компаний — вне-дрение инновационных технологий в сфере производства оборудова-ния для солнечных электростанций и соответственно производство

солнечных панелей хорошего ка-чества. В то же время такие компа-нии не имеют достаточного опыта в эксплуатационном обслужива-нии и выполнении гарантийных об-язательств. И всего 2% участников украинского рынка производства солнечных панелей — пять компа-ний, имеющих огромный опыт про-изводства и установки солнечных панелей, не только в Украине, но и по всему миру». В настоящее время на рынке производства солнечных панелей стабильно лидируют несколько крупных компаний, в активы которых входят крупные промышленные заводы, обеспечивающие полный цикл производства фотомодулей. В их число входят пять компаний: Jinko Sо1аг (Великобрита-ния) производит батареи мощ-ностью до 350 Вт, показатель эффективности поликристалли-ческих фотомодулей 1820%; Panasonik (Sо1агСity, Япония) производит фотомодули на фабри-ке Тез1а в НьюЙорке мощностью 270 Вт, эффективность 1416%; Ja Sо1аг (Китай), производи-тельность до 21%, имеют серти-фикат TUV NORD, который гаран-тирует высокую степень защиты от воздействия аммиака и соли; Canadian Solar, имеющие высокочувствительное гелиоти-тановое покрытие, эффективно поглощающее солнечную энергию, КПД1517%;




Osda by LogicPower (Украи-на) производитсолнечные панели мощностью 260350 Вт на крупных промышленных предприятиях, расположенных на территории Ки-тая (производство 4,7ГВт/год), эффективность этих модулей одна из самых высоких в отрасли 1920%, имеют сертификат на износ (деградацию) панелей CGSCSTC. Стоимость солнечных панелей Osda by LogicPower значительно ниже цены на фотомодули дорогосто-ящих производителей: Viessmann, Sо1агСity или AbiСity, что дости-гается благодаря четко налажен-ной организации прямых поставок от заводаизготовителя потре-бителю, минуя сети дилеров и по-средников.

Солнце , добыча которого не будет стоить вам ни копейки. Уста-новка промышленной солнечной электростанции на предприятии это и инвестиционная привлекатель-ность (вложенные средства возв-ращаются уже в течение 57 лет и, кроме того, излишки электроэнергии можно продавать государству по спе-циально установленному «зеленому тарифу»), и абсолютно экологически чистое производство, и полная энергонезависимость от централи-зованной системы, это и возмож-ность позиционировать свою фирму как социально ответственную, ори-ентированную в своей деятельности на передовые инновационные тех-нологии.

З матеріалів періодичного видання: // Транспорт. – 2018. №5. – С. 4244.




СОНЦЕ ДЛЯ ПІДПРИєМСТВА:ЯК ПІДПРИєМСТВУ ЗбІЛЬшИТИ ВЛАСНИЙ ПРИбУТОК, ВИКОРИС-ТОВУюЧИ ГЕЛІОГЕНЕРАЦІю

Промислова генерація. Про обмеження Великі проекти сонячної енер-гетики 50+ та 50++ МВт — це близьке і реальне майбутнє. Такі проекти мо-жуть стати традиційними для Укра-їни. Однак вони мають велику кіль-кість обмежень.

1. Потрібна наявність ве-ликих площ земельних ділянок, яких в Україні стає все менше і мен-ше. Звичайно, можна змінювати ці-льове призначення земель сільгос-ппризначення і будувати на них, але мінусом є створення загрози продо-вольчій безпеці країни. Вихід: використання непри-йнятних для життя і промисловос-ті територій, як, наприклад, Чорно-бильська зона або зруйновані заводи (маємо досвід початку будівництва проекту на 100+ МВт на місці зруйно-ваного заводу в Харківській області). Також виходом може бути інсталяція

генеруючих потужностей на покрів-лях великих заводських цехів або торгових центрів і гіпермаркетів.

2. Існує проблема підклю-чення великих об’єктів генера-ції до мереж. Не завжди мережі та трансформаторні станції є там, де є земельна ділянка, зручна для забу-дови і необхідне збільшення інвес-тиційного кошторису на будівництво підстанцій та прокладання мереж. Крім того, з 5,4 ГВт електроенергії, які здатні додатково прийняти енер-госистеми України, видано техніч-них умов на 4,7 ГВт (фактично «за-броньовані») на підключення нових генеруючих потужностей, але в екс-плуатацію здано тільки 10 частину. Частковий вихід у цій ситуації зна-йдено парламентом прийнято зміни до низки нормативноправових актів, що зменшують термін дії технічних умов до 3 років. Однак питання наяв-ності мереж і підстанцій залишаєть-ся відкритим.


Кейс Невелике автотранспортне підприємство біля окружної дороги Харкова вже 3 роки поспіль має додатковий прибуток у 80-90 тис. євро на рік без будь-яких додаткових вкладень робочої сили. Джерело цього прибутку со-нячна електростанція (для будівництва якої власник отримав кредит 3 роки тому в державному банку під низьку відсоткову ставку), потужністю 380 КВт, яка встановлена на дахах адміністративної будівлі підприємства та гаражах і ремонтних спорудах.



Позитивним прикладом є будівництво так званих кластерних сонячних електростанцій, коли зна-ходять кілька трансформаторних станцій навколо будівельного май-данчика, сумарна потужність яких порівнянна з потужністю, що гене-рується. Після будують окремі осе-редки кластера, які під’єднують до різних підстанцій, але цілісно об’єкт залишається єдиним.

Дах під сонцем В умовах малих сонячних електростанцій на дахах не потрібні значні вимоги до мереж для їх під-ключення. Однак, використовуючи досвід Німеччини, власники дахо-вих приватних сонячних електро-станцій об’єднуються в енергетичні кооперативи, які за обсягом генера-ції вже починають конкурувати з ве-ликими енергетичними компаніями. В Україні набуває популяр-ність інсталяція сонячних елек-тростанцій на дахах промислових підприємств. Від них, за певних причин, відстає рітейл, не викорис-товуючи дахи новозбудованих торгі-вельних комплексів. Для інвесторів перевагами дахових СЕС є більш високий «зе-лений» тариф (який на 0,02 євро за КВт/год вищий за тариф для на-земних об’єктів), менші витрати на опорні металоконструкції, наявність мережевого підключення. Відпадає потреба у пошуку земельних ділянок та будівництві нової мережевої інф-раструктури для підключення. Навіть

без підключення «зеленого тарифу» після встановлення станції для влас-ника будівлі в літній період значно зменшуються витрати на охолоджен-ня та кондиціонування. Також можна забезпечити надійне безперебійне живлення для підприємства та підви-щити якість електропостачання, до-датково встановивши акумулятори, вартість яких постійно знижується.

Врахувати потрібно 2 скла-дові: 1) дах має витримувати наван-таження мінімум 10 кг/кв. м; 2) слід врахувати можливість підключення до мережі, якщо не ма-єте власної підстанції, оскільки сьо-годні діє обмеження «одна припайка від підстанції», що може удорожчати проект для будівництва нової під-станції.

Експерти рекомендують на дахах будувати до 500 КВт розпо-дільчої генерації, що не створює сут-тєвих небалансів у існуючій міській електромережі.

Трішки математики. При-клад розрахунку Розглянемо створення мере-жевої сонячної електростанції під «зелений тариф» — у цьому випадку вона є довгостроковим інвестицій-ним проектом. Цей варіант, з одного боку, ха-рактеризується низькими ризиками (адже зазначений процес описуєть-ся та гарантується державою), а з ін-




шого високими прибутками (близько 100 % протягом 5 років).

Коротко охарактеризувати зазначений варіант можна так: клі-єнт купує сонячну електростанцію, встановлює її у себе на даху підпри-ємства, генерує та живиться власною виробленою електроенергією. Над-лишок, який виробить електростан-ція (а зазвичай він є, і дуже великий), він продає державі за законодавчо закріпленим «зеленим тарифом» за високою ціною 0,18 євро за 1 кВт.

Слід зазначити, що сьогодні «зелений тариф» в Україні зали-шається найвищим у європі.

Якщо в Україні за 1 кВт вироб-нику платять 18,09 євроцентів, то в Німеччині — всього 8 євроцентів, у південних країнах ЄС ще менше — до 5,5 євроцентів.

Коротко розрахуємо період окупності мережевої сонячної елек-тростанції на 10 кіловат (що є ти-повим для даху підприємства із до-ступною площею до 100 кв. м): виробіток електроенергії за рік становить 11 000 кВт/год; власне споживання електро-енергії за рік 2000 кВт/год; надлишок електроенергії за рік 9 000 кВтхгод; ціна «зеленого тарифу» у 2017 році 4,5 грн за 1 кВт/год над-лишку електроенергії з урахуванням податків;

прибуток за рік від продажу електроенергії 40 500 грн (1 530$); економія щодо власного спо-живання за рік 3 360 грн (13О $). Вартість сонячної електростан-ції потужністю 10 кВт «під ключ» 9 000 дол. США. Термін окупності цієї електростанції: 9000/(1530 + 130) = 5,4року. Тобто, як бачимо, чистий при-буток протягом 10 років при інвести-ції 9000 доларів становитиме майже 100%.

Крім цього, власник забез-печується власною екологічно чистою електроенергією та змен-шує викиди С02, що є безумовним плюсом.

З матеріалів періодичного видання: // Екологія підприємства. – 2018. №6. – С. 1821.


ІНФОРМАЦІЙНИЙ БЮЛЕТЕНЬodz.gov.ua/people/buleten_13_2018.pdf ·...

Documents