HPBS
01 / 01

Знания

Выбросы парниковых газов и их взаимосвязь с выработкой энергии

Ноя , 6
Выбросы парниковых газов и их взаимосвязь с выработкой энергии

Компания HPBS опубликовала статью в Журнале С.О.К.
Авторы: Илья Завалеев и Марина Куприянова

С.О.К. — ежемесячное отраслевое издание для профессионалов рынка инженерного обустройства зданий и сооружений. Выходит с 2002 года. Статья опубликована в журнале СОК №9 | 2019 (стр. 82-89)

В настоящее время вырабатываемое в России тепло и электричество являются очень «углеродоёмким» в связи с тем, что доля возобновляемой энергетики в общем объёме энергоресурсов слишком мала. России предстоит ещё серьёзный путь по созданию и включению в нормативную базу механизмов поддержки возобновляемой энергетики и вхождению в международный рынок торговли квотами на выбросы.

Зависимость вырабатываемой энергии и выбросов CO2

Основной объём выбросов углекислого газа CO2 образуется в результате сгорания топлива в процессе выработки электроэнергии и тепла, так необходимых для обеспечения функционирования зданий и комфортного внутреннего микроклимата для их пользователей. Комплексная оценка нагрузки на окружающую среду от строительства объектов недвижимости определяется путём оценки уровня выбросов парниковых газов на всех этапах жизненного цикла (ЖЦ) здания, включая производство строительных материалов, проведение строительных работ, эксплуатацию объекта и снос (проводится LCA для здания).

Исходные данные для определения выбросов CO2 в течение всего жизненного цикла продукции

Информация о выбросах на всех стадиях жизненного цикла используется из экологических деклараций продукции Environmental Product Declaration (EPD), а также из специализированных баз данных типа Impact, Athena, One-Click-LCA.

Оптимизация выбросов за счёт оптимизации энергопотребления и разумного выбора материалов

В качестве примера оценки жизненного цикла и оптимизации выбросов рассматривается проект расширения завода, состоящего из двух частей: эксплуатируемая часть и вновь строящееся расширение. Весь анализ относится к расширяемой части площадью 15 тыс. м². Это проект компании HPBS, оказывающей услуги по экологическому и энергетическому инжинирингу, сертификации зданий по стандартам «зелёного» строительства LEED, BREEAM, WELL.

Оптимизация выбросов на этапе строительства

Первой решённой задачей на этапе проектирования стало проведение оптимизации конструкций здания и подбор строительных материалов с наиболее низким воздействием на окружающую среду. Кроме того, осуществлена общая оптимизация пространства здания и расхода материалов. Результаты оценки жизненного цикла проекта по исходному и оптимизированному зданиям представлены в табл. 4. Из данной таблицы видно, что по всем параметрам имеет место сокращение негативных воздействий по сравнению с исходным зданием. Таким образом, проведённая оптимизация имеет положительный результат.

Выбросы парниковых газов и их взаимосвязь с выработкой энергии. 9/2019. Фото 6

Оптимизация выбросов на этапе эксплуатации

Далее была выполнена оптимизация энергопотребления здания на этапе эксплуатации методами цифрового моделирования. Во время проектирования здания была создана его виртуальная модель и проверены различные решения для оптимизации расхода энергии.

На данном заводе были применены следующие шаги для снижения энергопотребления и уменьшения выбросов парниковых газов:

1. Шаг 1. Оптимизация расходов энергопотребления зданием и оборудованием. Этот шаг позволил сократить выбросы примерно на 27% ежегодно.

2. Шаг 2. Строительство солнечной электростанции. Солнечная электростанция ежегодно сокращает выбросы парниковых газов примерно на 10%.

3. Шаг 3. Покупка возобновляемой энергии на оптовом рынке. Покупка сертификатов на возобновляемую энергию в настоящий момент не либерализована на российском рынке. Обычная рядовая компания или человек не могут приобрести для себя «зелёную» энергию. Поэтому международным компаниям часто приходится покупать сертификаты за пределами России. «Зелёный» сертификат — это рыночный товар, который подтверждает, что электроэнергия была произведена из возобновляемого («зелёного») источника энергии. Он также называется сертификатом возобновляемой энергии Renewable Energy Certificate (REC) или сертификатом с обязательствами по возобновляемой энергии Renewable Obligation Certificate (ROC). Единицей измерения, используемой в «зелёном» сертификате, обычно является МВт·ч возобновляемой энергии. Покупка сертификатов на возобновляемую энергию компенсирует до 100% выбросов от использования электроэнергии.

4. Шаг 4. Применение автоматизированных алгоритмов покупки энергии на оптовом рынке. Здание может потреблять больше энергии, когда она дешё- вая (например, в ночные часы) и экономить, когда она более дорогая (например, в полдень). Данные алгоритмы являются частью «умных» сетей и называются Demand Response. Такие алгоритмы снижают пиковые нагрузки на сети и повышают надёжность и долговечность энергетической инфраструктуры страны.

5. Шаг 5. Переход на биомассу. На заводе спроектирована отдельная котельная, которая будет обеспечивать теплом, используя биомассу. Топливом могут служить отходы древесного производства, топливные пеллеты, шелуха риса, древесные стружки, лузга подсолнечника и др.

Данные мероприятия позволят заводу вообще не иметь выбросов парниковых газов в процессе эксплуатации (рис.2).

Оценка выбросов CO2 на уровне компаний

Раскрывая информацию о политике и мероприятиях, направленных на сокращение выбросов парниковых газов, участие в решениях проблем изменения климата, сокращения лесов, а также ухудшения состояния водных ресурсов, как по количественным, так и качественным характеристикам, компании заявляют о своей открытости, о ведении бизнеса не только в соответствии с принципами экономической целесообразности, но и об уделении большого внимания устойчивому развитию и вопросам сохранения окружающей среды. Компании подтверждают, что их деятельность соответствует целям, установленным в Парижском соглашении по климату 2015 года.