Развитие систем энергетики и водоснабжения с учетом экологических аспектов

Епифанов В. Развитие систем энергетики и водоснабжения с учетом экологических аспектов // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2002. №6. C.30-31


Известно, что в энергетическом балансе Российской Федерации до 40% энергоресурсов расходуется на энергообеспечение жилых, общественных и промышленных зданий. Вместе с тем удельные теплопотери в жилых зданиях составляют 225 Гкал на тыс. кв. м. Например, в пятиэтажном жилом доме 56% теплопотерь приходится на нагревание вентилируемого воздуха, 22% теплоты теряется через стены здания, 14% - через окна, 8% - через полы первого этажа и через чердаки. В свою очередь до 30% потерь энергоресурсов происходит в магистральных тепловых сетях.

Ежегодные объемы нового жилищного строительства в России - 35-40 млн кв. м. Они составляют менее 2% эксплуатируемого жилищного фонда. Поэтому вся экономия энергоресурсов за счет ужесточения норм строительной теплотехники в сфере нового жилищного строительства в ближайшие 10 лет не составит и 5%. Однако общая совокупность энергосберегающих мероприятий непосредственно по зданиям, системам и источникам теплоснабжения может позволить сократить эксплуатационные расходы тепловой энергии в 2 и более раз при сохранении всех необходимых параметров тепловой комфортности жилища. Так, в расчете на 1 млн м2 жилья в средней полосе России может быть сэкономлено до 25-30 тыс. тонн условного топлива в год.

Необходимо отметить, что в мировом производстве электроэнергии к началу 90-х годов удельный вес атомных электростанций (АЭС) достигал 16%, а в ряде стран был еще выше, например, во Франции - 70%. В бывшем СССР этот показатель равнялся 12%. В России экономический потенциал гидроресурсов сейчас составляет около 1 млрд кВт часов. Однако он используется менее чем на 20%, что в 3-4 раза меньше, чем в странах Западной Европы. В РФ имеется только один небольшой завод ветроустановок, расположенный в Астрахани. Он выпускает 600 установок в год, каждая по цене мотоцикла с коляской. Рабочая мощность установки 4,5 кВт часов достигается при скорости ветра 4 м в секунду. Ресурс ее работы - 30 лет. Астраханские установки уже применяют в Антарктиде, экспортируют в Австралию и Голландию, обеспечивая жизнь и работу групп людей из 6-8 человек.

Наряду с совершенствованием систем энергетики и энергосбережения большое внимание необходимо уделять проблемам водоснабжения и канализования городов и населенных пунктов России. Требуется строить новые канализационные насосные станции, каналы, коллекторы и магистрали, станции аэрации.

Из 400 тыс. км водопроводных сетей в России около половины требуют полной или частичной замены. Ущерб от коррозии стальных трубопроводов, кроме сквозных проржавлений, проявляется в снижении их пропускной способности на 40-60%, связанной со значительным перерасходом электроэнергии на подачу воды. При этом нередки случаи, когда за 4-6 лет эксплуатации пропускная способность систем водоснабжения уменьшалась на 20-50%.

Вполне приемлемым решением является метод восстановления изношенного трубопровода протяжкой в нем полиэтиленовых труб. Он позволяет уменьшить объемы земляных работ и восстановления дорожных покрытий, а также исключить выполнение операций по защите трубопровода от коррозии.

Хорошо очищает сточные воды почва оросительных систем. Повторное использование очищенных стоков позволяет снизить потребность в чистой воде, сокращает объем сбрасываемых в канализацию сточных вод. Общая площадь оросительных систем в стране, использующих сточные воды, составляет около 230 тыс. га. Это дает возможность предохранить от загрязнения примерно 10 км3 воды в год.

Около 66% воды в промышленности России закольцовано и проходит по оборотному циклу. На ряде предприятий черной металлургии в замкнутом цикле используется 96% воды. Многие промышленные центры перешли на комплексную очистку воды. Примером служит город Тольятти с его 500-тысячным населением и высокоразвитой индустрией. Здесь действуют 380 сооружений биологической очистки. На строящихся нефтеперерабатывающих заводах расход воды на 1 тонну продукции будет в 50-60 раз меньше, чем на заводах, сооруженных по проектам 15-20-летней давности.

В настоящее время вопросы развития систем водоснабжения актуальны для всех регионов РФ. Для эффективного водоснабжения Центрального федерального округа России необходима реконструкция сооружений канала имени Москвы. Это может позволить повысить его пропускную способность с 134 до 170 м3 в секунду, обеспечить надежность работы всех существующих гидросооружений. Целесообразно провести реконструкцию Вышневолоцкой гидротехнической системы, что обеспечит пропускную способность воды для города Вышней Волочек около 10 м3 в секунду. Важно строительство Ржевского гидроузла, как дополнительного источника водоснабжения для обеспечения прироста водоподачи на Волжский склон в объеме 3-5 м3 в секунду.

Кроме того, сегодня требуется более эффективное использование подземных вод. Например, следует проводить работы по изысканию, проектированию и строительству комплексной системы водоснабжения городов Московской области и столицы РФ на базе Южного (Приокского) и Северного месторождений подземных вод. Эти работы будут иметь межрегиональное значение и в итоге позволят обеспечить водой население и промышленные объекты городов Центрального федерального округа РФ.

Важно добиваться улучшения качества воды путем очистки поверхностных источников. Рекомендуется осуществлять озонирование воды. Так, в Москве уже имеется опыт озонирования воды на городской Восточной водопроводной станции, где работает установка французской фирмы ?Трейлигаз?. В ближайшие годы для нужд страны предлагается начать серийное производство отечественных установок озонирования большой мощности (например, на машиностроительном заводе имени М.В. Хруничева с участием московского государственного предприятия ?Мосводоканал?).

Запасы пресной воды на Земле далеко не безграничны. Дефицит чистой воды для многих районов стал насущной проблемой. Несмотря на большие запасы пресных вод, в активном обмене участвуют только 134 тыс. км3, а для водоснабжения (реки и озера) используется лишь 15 тыс. км3. В мире уже эксплуатируется более 800 опреснителей, которые ежесуточно вырабатывают 1,7 млн м3 пресной воды, 90% которой расходуется на питьевые нужды. В сельском хозяйстве очень высоки потери воды при орошении (в США коэффициент использования оросительных вод равен 0,6; в государствах-участниках СНГ колеблется по регионам от 0,4 до 0,7; на юге Казахстана составляет 0,25-0,35).

Развитие важнейших отраслей хозяйства с учетом экологических аспектов предполагает:

- внедрение энергосберегающих мероприятий по зданиям, системам и источникам теплоснабжения;

- обеспечение эффективного водоснабжения населения городов страны, улучшения качества питьевой воды, бесперебойного отвода и очистки сточных вод, повышения надежности водоснабжения территорий России;

- нормализацию экологической обстановки.

Для решения указанных проблем необходимо проводить специальные исследования, расчеты, которые в отрасли ?Коммунальное хозяйство? будут являться основой для определения требуемых финансовых средств., Затем объемы инвестиций следует утверждать в рамках соответствующих федеральных программ развития отрасли. При этом важно выделять капитальные вложения за счет всех источников финансирования отдельно по топливно-энергетическому и водопроводно-канализационному хозяйствам, а также по мероприятиям, обеспечивающим снижение экологического ущерба.