Город – система более постоянная и стабильная, нежели государство. Ведь если задуматься, то сколько государств пережил, к примеру, Киев?.. При этом города являются самыми расточительными потребителями энергоресурсов: на их долю приходится 75% мировой энергии. В то же время, сегодня мы можем наблюдать тенденцию к тому, что именно города становятся на путь глобальной трансформации потребления энергоресурсов.

Приятно познакомиться

Если вы еще не знакомы с концепцией «умного» города, тогда мы предоставим вам такую возможность. Итак, «умный» город или Smart Citi – это экологичный (Eco Cities), благоприятный для жизни (Sustainable Cities), «разумный» и «зеленый» город.

Smart City также можно назвать городом, который расходует ресурсы эффективно, путем использования информации и коммуникационных технологий в рамках экологичных комплексных решений. Концепция Smart City включает в себя такие элементы структуры как инфраструктура, энергия, водоснабжение и водоотведение и экологичные здания.

Новые роли городов

Сегодня городская среда выступает как модель устойчивого развития человечества. Города теперь играют значительную роль в формировании окружающей среды не только для своих жителей, но и для всей страны в целом, а иногда даже в более глобальном масштабе.

Джино Ван Бегин (Gino Van Begin), генеральный секретарь международной сети «Местные органы власти за устойчивое развитие» (ICLEI), считает, что именно на городском уровне управления возможны реальные действия. Есть причина, по которой города опережают свои же государства в принятии на себя климатических обязательств и достижении амбициозных целей: чистые энергетические технологии зачастую легче применить на местном уровне, чем на национальном.

Такая концепция подтверждается существованием инициативы Евросоюза – «Соглашение мэров». К инициативе присоединилось уже более 6000 европейских городов, в том числе и украинских. Они вязли на себя обязательства по повышению энергоэффективности населенных пунктов на 20% к 2020 году и производства 18% местной энергии от возобновляемых источников.

Технические эксперты уверены, что наибольший потенциал экономии энергии в городах принадлежит зданиям, районному теплоснабжению, транспорту и освещению (все эти темы неоднократно освещались на страницах «Нефтепродуктов»). Таким образом, если город направит на использование этого потенциала активные усилия, то это позволит добиться уменьшения вреда от жизнедеятельности города для окружающей среды и климата.

Здоровые жители в здоровом городе

Согласно данным Международного энергетического агентства (МЭА), энергопотребление зданий (отопление и охлаждение воздуха в помещениях, нагрев воды, освещение, приготовление пищи) составляет около 40% общего энергопотребления в мире. Следует сказать, что по прогнозам аналитиков в ближайшие 20 лет развиваться будут именно города: около 60% всех зданий в мире построят/перестроят именно на городских территориях.

По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) ООН, состояние здоровья населения напрямую зависит от энергоэффективности зданий. Это подтверждается тем, что в 2010 году от загрязнения атмосферы умерло 3,7 млн человек, а от загрязнения воздуха внутри помещений – 4,3 млн.

Курт Эмиль Эриксен, генеральный секретарь организации ActiveHouse, утверждает, что здоровый и комфортный климат внутри помещений увеличивает работоспособность людей, улучшает состояние здоровья и снижает заболеваемость, повышает успеваемость учащихся.

Существующие сегодня энергоэффективные материалы и технологии позволяют новым или модернизированным зданиям потреблять на 60-90% энергии меньше, чем обычные здания того же типа, и такие вложения экономически оправданы во всех странах и климатических зонах.

Обратим внимание, что согласно последней информации, Украина по результатам парижского климатического саммита, стала участником нескольких глобальных инициатив – которые объединили активистов и бизнес.

«Одной из них является Альянс по энергоэффективности строительства и жилья, к которому присоединилась Украина. Главная цель – обмен опытом и выработка совместных международных проектов для быстрого и существенного уменьшения выбросов газов благодаря энергоэффективному строительству новых сооружений и термомодернизации существующих», – рассказал Кирилл Томляк, советник Председателя Госэнергоэффективности Украины.

К. Томляк также отметил, что сейчас активно обсуждается возможность заменить субсидии на оплату жилищно-коммунальных услуг в Украине на адресную помощь, что сделает процесс более прозрачным и будет способствовать энергоэффективности в жилищно-коммунальном секторе.

Дружественное тепло

Внедрение более современных систем районной теплофикации, согласно докладу Программы ООН по окружающей среде может вдвое сократить потребление энергии на отопление и охлаждение зданий в мире к 2050 году.

В городах для совместного производства тепла и электричества могут использоваться геотермальные источники, солнце, попутное тепло от промышленных процессов, сточные воды, бытовой мусор, биомасса. Еще один вариант – повышение эффективности использования источников энергии, включая традиционные, что тоже дает эффект экономии и снижает общие выбросы.

В материале «Рулетка энергоэффективности» мы рассказывали об особенностях и нюансах использования украинцами индивидуальных тепловых пунктов и твердотопливных котлов для отопления, среди которых главное правило – индивидуальный подход и предварительный энергетический аудит, позволяющий определить рентабельность внедрения таких энергоэффективных мер. В материале «Тепловые насосы – прокачаем энергонезависимость», сообщалось, что хотя в Украине рынок тепловых насосов пока еще не сформирован, однако уже сейчас начали успешно внедряться тепловые насосы в водоканалах, теплосетях, на промышленных предприятиях, в жилых и общественных зданиях. Основными секторами развития теплонасосных технологий в Украине являются: теплохолодоснабжение бюджетных зданий, коммерческих зданий, малоэтажных и коттеджных зданий, многоэтажных жилых зданий, а также жилых районов и жилмассивов.

Свет всему голова

Согласно данным ЮНЕП за 2012 год на освещение тратится 15% всего электричества в мире. С целью ускорения глобального перехода к экологичным и энергоэффективным осветительным технологиям и постепенного отказа от ламп накаливания в 2009 году была создана инициатива ЮНЕП en.lighten.

Переход на эффективное освещение во всем мире может сэкономить $140 млрд ежегодно и снизить выбросы углекислого газа на 580 млн тонн.

В этой связи необходимо отметить, что современные энергоэффективные технологии в освещении все время совершенствуются. Кроме сокращения расходов и выбросов от сжигания ископаемого топлива их внедрение позволяет постепенно улучшать экологичность самих ламп.

Кроме того, «Нафтопродукты» ранее сообщали, что переход на энергоэффективное освещение помогает экономить средства потребителя. Так, наиболее энергозатратными являются лампы накаливания (ЛН), их коэффициент полезного действия, в зависимости от мощности, составляет от 2 до 5%, при этом световая отдача равна 10-17 лм/Вт. Мощность этих приборов идет на нагрев воздуха в помещении.

Компактные люминисцентные лампы (ККЛ), эффективнее ламп накаливания в 5 раз. Покупатель при замене, например, лампы накаливания 100 Вт, на энергосберегающую КЛЛ мощностью 20 Вт, может получить 80% экономии. Хотя, практика показывает, что заявленная светоотдача энергосберегающих ламп в 55-70 лм/Вт может быть завышена до 20%. Поэтому массово продающиеся в Украине образцы, по мнению экспертов, эффективнее не в 5 раз, а скорее в 3,5-4. Пальму первенства по экономичности занимают светодиодные лампы. Лучшие образцы LED могут дать экономию в 10 раз по сравнению с ЛН. Хотя, более реалистичный показатель, по мнению специалистов, это экономия в 7 раз. При этом такие лампы долговечны и не требуют отдельных забот по утилизации.

Экотранспорт

Меры по снижению выбросов СО₂ в городах касаются также и городского транспорта – включая повышение его энергоэффективности, внедрение обязательных стандартов экономии топлива, перевод на альтернативные источники энергии, модернизацию дорожно-транспортной инфраструктуры.

В материале «Электротранспорт в массы» мы говорили о преимуществах и недостатках городского электротранспорта. Тогда, Дмитрий Аверин, первый заместитель директора ГП «Восточноукраинский экологический институт» сообщил, что главное преимущество электротранспорта заключается в отсутствии выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух непосредственно при работе двигателя внутреннего сгорания (ДВС).

«Более того, при преимущественном использовании возобновляемых источников энергии, условный объем выбросов от работы электротранспорта будет минимальным. Перспективным направлением является использование электротранспорта для городских пассажирских перевозок и других коммунальных нужд, что позволит значительно снизить концентрации загрязняющих веществ в жилых зонах украинских городов, а также стоимость эксплуатации транспорта», – уверен эксперт.

С ним полностью согласен и Василий Вовчак заместитель директора Института проблем экологии и энергосбережения. По его словам, поскольку Украина обязалась имплементировать законодательство ЕС в рамках Соглашения об ассоциации, мы взяли обязательство развивать и экологически чистые виды транспорта. «Половина электроэнергии в Украине вырабатывается атомной генерацией, которая более щадящая для экологии. Отсутствие выбросов при использовании электротранспорта позволяет снизить концентрацию вредных веществ в воздухе в городах, что благоприятно сказывается на здоровье людей», – уточнил эксперт. Он утверждает, что в вопросе электротранспорта важна все же не столько его эффективность, сколько польза для экологии.

Сегодня мы уже можем наблюдать то, что электробусы запущены в нескольких городах Украины – Луцке и Житомире. А во Львове на базе концерна «Электрон» был изготовлен первый электробус украинского производства, который будет ездить во Львове. Он на 50% состоит из отечественных компонентов и примерно на половину дешевле импортных.

Учитывая все вышеизложенное можно смело утверждать, что хотя Украина еще далеко не энергоэффективное государство, однако позитивные сдвиги уже есть, а главное – выбран правильный вектор. При этом именно отдельным городам на данный момент удалось достичь более значимых результатов в сфере энергоэффективности и экологичности, нежели стране в целом. Это подтверждает теорию о том, что города – это движитель энергонезависимого, экологичного и здорового будущего Украины.

Эдисон, прости! Мы уходим от накаливания.

Американский изобретатель и предприниматель Томас Эдисон получил больше 1 тысячи патентов на родине и около 3 тысяч в других странах мира. Свое изобретение под названием «лампа накаливания» он запатентовал в 1879 году. Это был один из его самых успешных коммерческих проектов. Уже 136 лет эти лампы несут свет в наши дома, а одна из таких ламп вот уже 114 лет бессменно трудится в США, но с развитием технологий пора подумать над более экономными осветительными приборами.

Ламповая эволюция

Лампы накаливания (ЛН) — самый привычный для нас источник света. Благодаря их широкому ассортименту по мощности (от долей ватта до десятков киловатт), напряжению (от долей до сотен вольт), с вакуумом, либо заполненные инертными газами, по цвету и форме колб эти лампы продолжают пользоваться массовой поддержкой и спросом у населения. Это обусловлено не только привычкой и наличием «любимых» осветительных приборов, для массового потребителя главный аргумент «за» – невысокая цена ЛН.

Отечественные лампы с обычным цоколем можно купить в диапазоне от 5 до 20 гривень, а образцы ЛН известных мировых производителей – от 12 до 60 гривень в зависимости от цоколя (E27 или E14) и дизайнерских «наворотов». Лампы используются в бытовых навесных настенных и потолочных светильниках, а также встроенных конструкциях, в производственных помещениях для локального освещения рабочих и технических зон. Основной недостаток такой лампы то, что более 90% энергии в них расходуется на нагревание. Не зря сельские жители часто используют такие лампы в качестве обогревателя, выращивая суточных цыплят в домашних инкубаторах.

Такой «энергопрожорливый» характер ЛН обусловил то, что страны, уделяющие должное внимание энергоэффективности использования энергии, приняли программы, запрещающие развитие производства и ввоз ламп накаливания.

Люминисцентная лампа – по сути, газоразрядный источник света. Электрический разряд в инертном газе с парами ртути создает ультрафиолетовое излучение, которое преобразуется в видимый свет с помощью специального химического соединения – люминофора. И если систему электроосвещения с помощью газоразрядной лампы запатентовал Никола Тесла в 1891 г., то дорабатывали ее многие ученые, экспериментируя с цветом освещения. Изобретателем лампы дневного света современного образца считают Эдмуна Гермера (1926 г.).

Линейные люминесцентные лампы – это трубки, длиной от 60 до 120 см, популярные в офисах и бюджетных учреждениях. Они являются предвестником, так называемых энергосберегающих — современных компактных люминесцентных ламп (КЛЛ).

Энергосбрегающие КЛЛ – трубки уменьшенного размера, только свернутые в клубок или спираль и дополненные электронным пускорегулирующим аппаратом. Чаще всего они имеют «эдисоновский» цоколь Е27 или Е14 с резьбой, позволяющей вкрутить лампу в патрон любого традиционного светильника.

Люминесцентные лампы обеспечивают высокую и мягкую светоотдачу. Производители предлагают изделия мощностью от единиц до сотен ватт. Стоимость в зависимости от мощности колеблется от 30 гривень. Что касается срока службы, то он, по сведениям производителей в 20 раз превышает срок службы обычных серийных ЛН. Мировыми лидерами в производстве КЛЛ считают торговые марки Philips, Electrum, Osram. При этом эксперты отмечают, что потребителю стоит быть максимально внимательным при покупке, чтобы не приобрести некачественную подделку. Впрочем, иногда даже изделия, купленные на «родном» производстве и у дочерних лицензированных компаний – две или даже три «большие разницы».

Есть и модификации КЛЛ с другими видами цоколей для современных осветительных систем (спотов, встраиваемых светильников, рефлекторов).

Недостатком использования энергосберегающих ламп в Украине является отсутствие массовой системы сбора вышедших из строя изделий. Хотя на всех упаковках написано, что они содержат вредные для окружающей среды соединения, найти пункты их сбора для дальнейшей утилизации как вредных отходов в городах затруднительно, а в сельской местности практически невозможно.

Светодиодные (LED) лампы получили такое название благодаря светодиодам, которые используются в качестве источников света (с англ. Light Emitting Diode – светоизлучающий диод). Это полупроводниковые приборы, которые при подаче на них напряжения излучают свет.

Первые бытовые светодиодные лампы, выполненные под стандартные цоколи, немного подпортили репутацию следующему поколению LED. На этапе становления светодиодные лампы имели много недочетов: мерцание, некомфортный цвет освещения, невысокий индекс цветопередачи (CRI), отсутствие регулировки яркости, определенная направленность света, что было некомфортно для восприятия после ламп накаливания, лишенных этих недостатков. К тому же первые светодиоды давали невысокую эффективность (50-70 Лм/Вт).

Зато новые лампы с ультратонкими светодиодными нитями Led Filament настолько близки по характеристикам к привычным бытовым лампам, что специалисты называют их светодиодными лампами «накаливания». Лампы типа LED Filament имеют диаграмму светового потока аналогичную диаграмме лампы накаливания (светят во все стороны, как классические ЛН), коэффициент пульсации составляет 0,5%, то есть близок нулю.

Светодиодные лампы не выделяют вредного для человека и окружающей среды ультрафиолетового излучения, а уровень инфракрасного света, излучаемого светодиодами, является очень низким.

Среди основных препятствий для потребителя – высокая цена качественных LED изделий. В зависимости от мощности и формата цена колеблется от 60 до 300 гривень. Однако стоит отметить, что приобретать стоит лампы высокого качества в фирменных магазинах, чтобы не платить дважды, заменяя более дешевую подделку.

Экономия энергии

Больше всего энергии потребляют лампы накаливания,  их коэффициент полезного действия, в зависимости от мощности, составляет от 2 до 5%, при этом световая отдача равна 10-17 лм/Вт. Можно сказать, мощность этих приборов идет на нагрев воздуха в помещении. Кстати, в некоторых европейских странах любители консервативных ценностей все-таки могут купить лампы накаливания в магазине, но продаются лампочки Эдисона там именно в качестве нагревательных приборов.

Согласно рекламным проспектам в магазинах осветительных приборов, компактные люминисцентные лампы, эффективнее ЛН в пять раз. А покупатель при замене, например, лампы накаливания 100 Вт, на энергосберегающую КЛЛ мощностью 20 Вт, может получить 80% экономии. Однако практики свидетельствуют, что заявленная светоотдача в 55-70 лм/Вт может быть завышена на величину до 20%. Так, что массово продающиеся в Украине образцы, по мнению экспертов эффективнее не в 5 раз, а скорее в 3,5-4. Тем не менее, такая замена – это внушительная экономия по расходу электроэнергии.

Самые экономичные в потреблении электроэнергии светодиодные лампы. Говорят о десятикратной экономии лучших образцов LED по сравнению с лампой накаливания. Специалисты склоняются к тому, что это скорее экономия в 7 раз. При этом, такие лампы долговечны и не требуют отдельных забот по утилизации как, например КЛЛ, относящиеся из-за содержания ртути к 1 классу опасных отходов.

Экономное освещение продвигается с помощью законов

В Евросоюзе, США, Канаде, Австралии, крупных странах Латинской Америки, Корее, Тайване уже запрещено производство и ввоз ламп накаливания. Ограничение начинали с мощности более 100 Вт, постепенно опуская до 25 Вт. Более того, развитые страны в перечень ограничений вводят приборы освещения более поздних поколений: люминесцентные, газоразрядные ртутные, а также электромагнитные пускорегулирующие аппараты (для люминесцентных ламп). В России, например, с 2011 года законом запрещено импортирование и производство ламп накаливания мощностью 100 Вт и более, с 2013 – 75 Вт, а с 2014 г. – 25 Вт. Полностью заменить уходящую лампочку Эдиссона должны новые лампы с более высокой эффективностью и энергосберегающей и экологической составляющей.

В Украине тоже разрабатывают нормативную базу для перехода на энергоэффективное освещение. Законопроект о принципах внедрения энергоэффективного освещения в Украине №3245 зарегистрирован 7 октября 2015 г. Законодатели надеются, что его принятие позволит снизить уровень энергопотребления, обеспечит экономное использование ресурсов и будет способствовать улучшению экологического состояния. Планируется, что лампы накаливания постепенно выведут из обращения, заменяя их в территориальных громадах и ЖКХ на энергоэффективное освещение.

Чтобы гарантировать выполнение закона, государство планирует постепенное прекращение выпуска осветительных приборов, классов энергоэффективности ниже «А» и «В». Импортировать в страну будет разрешено лампы с маркировкой «СЭ» с подтверждающими документами.

Можно сказать, что зная о достоинствах современного освещения и значительной экономии электроэнергии, граждане смогут выбрать наиболее рациональный для себя вариант в быту, учитывая не только финансовую сторону, но и инновационное решение в плане энергобезопасности и экологии страны . А государственное регулирование, энергетическая маркировка осветительных приборов, стандартизация и лицензирование производства, решение вопросов утилизации, а так же образовательная кампания помогут внедрить в Украине системы энергоэффективного освещения.