Альтернативные источники энергии
Регулярное использование стандартных источников энергии приводит к их постепенному истощению. Причина состоит в том, что данные ресурсы формировались на протяжении длительного времени, и быстрому восстановлению не подлежат. С учетом того, что они создавались стихийно на протяжении миллионов и миллиардов лет, человечество на их пополнение рассчитывать не может.
Поэтому сейчас за основу взяты энергосбережение и энергоэффективность, о чем можно почитать в нашей статье. В этих условиях актуальным становится вопрос использования альтернативных источников энергии, преимуществом которых является их самостоятельное возобновление.
Общее представление об альтернативной энергии
Под альтернативной энергией понимаются природные явления, характерная черта которых — их регенерация. Если к невозобновляемым ресурсам относятся нефть, уголь, газ, то альтернативные варианты гораздо шире. Это многие явления природы: солнечная энергия, сила ветра, приливы и отливы.
Альтернативные источники энергии имеют большое количество преимуществ, которые состоят в следующем:
- Экологичность. Недаром они еще носят название «зеленые». Если при сжигании угля или нефти идут большие выбросы в атмосферу, то в данном случае они отсутствуют, и не загрязняется атмосфера.
- Доступность. Нет необходимости в поиске месторождений, поскольку часто альтернативные виды энергии лежат на поверхности.
- Экономия. Используемая энергия имеет очень низкую себестоимость.
Если рассматривать недостатки, то тут следует отметить зависимость от погоды и невысокий коэффициент полезного действия использования энергии.
Солнечная энергия
Солнечное излучение — мощный энергетический ресурс Земли. Правильное его использование дает возможность вести преобразование солнечного потока в тепловую и электрическую энергию. Небесное светило имеет возможность не только покрывать светом нашу планету, но и при правильном использовании излучения обеспечивать электрические сети достаточным количеством энергии.
Использование солнечной энергии ведется следующими способами:
- Освещение. Это очень эффективно проявляется при уличном освещении. Установленные беспроводные светильники используют в качестве энергии солнечный свет. Для этого, сначала, происходит его преобразование в электричество, которое на протяжении дня накапливается в аккумуляторах. В ночное время происходит его отдача.
- Отопление. Чтобы отопить дом, на крыше устанавливаются специальные панели способные поглощать солнечные лучи. Затем происходит их преобразование в тепловую энергию, с помощью которой ведется нагрев котла. Подобные панели можно использовать также для выработки электрической энергии с целью освещения помещения. Такое оборудование обеспечивает высокую степень экономии.
- Приведение в движение транспорта. В данном случае используется наиболее инновационный вариант, основанный на выработке фотоэлектрической энергии. Как результат в движение приводятся поезда, автомобили, автобусы и даже самолеты.
- Для мобильных устройств. Очень удобным вариантом является использование солнечной энергии для зарядки мобильных портативных электронных аппаратов. Для этого в телефонах, планшетах или электронных книгах устанавливаются специальные батареи способные накапливать в себе солнечную энергию, что является большим удобством для их пользователей.
Солнечное изучение относится к очень дешевому источнику энергии, поэтому ее использование является инвестированием в будущее.
Ветроэнергетика
Ветры, дующие на нашей планете, выдают столько энергии, сколько не могут обеспечить более 100 протекающих рек. Захватываемый турбинами воздушный поток преобразовывается там сначала в механическую, а затем и электрическую энергию. В качестве основного оборудования используются ветрогенераторы, состоящие из генератора, лопастей и системы управления. Вращение лопастей осуществляется под давлением воздушного потока. Подаваемая на генератор механическая сила преобразуется в электрическую энергию.
Преимущества использования передвижения воздушных масс выражаются в следующим:
- Выработка экологически чистого источника энергии. Работающее оборудование совершенно не загрязняет окружающую атмосферу.
- Низкие расходы. После установки оборудование нуждается только в обслуживании, поскольку для его работы не требуется топливо.
- Неисчерпаемость ресурса. Ветры дуют с самого начала существования планеты и этот процесс никогда не заканчивается.
К некоторому недостатку можно отнести потребность быстрого перемещения воздушных масс. Чтобы генератор работал нормально, скорость ветра должна составлять порядка 12-25 м/с и это является основным условием эффективности функционирования оборудования.
Гидроэнергетика
Движение воды обладает огромным ресурсом. Особенно это касается рек, где присутствует сильное течение. Чтобы использовать такую энергию, строятся гидроэлектростанции, в состав которых входят следующие компоненты:
- Дамба. Это земляное или каменное перекрытие, сдерживающее напор воды.
- Водозабор. Установленное на дамбе сооружение для отбора из водохранилища жидкости.
- Турбина. Механизм, вращающийся под напором воды и передающий механическую энергию на генератор.
- Генератор. Основной агрегат, производящий электрическую энергию.
Преимущества функционирования ГЭС состоят в следующем:
- Высокая экономическая эффективность и производительность. ГЭС работает без высоких эксплуатационных затрат.
- Надежность. Выражается это в способности работы ГЭС на протяжении многих десятков лет вне зависимости от изменений погоды.
- Чистота производства. При выработке энергии совершенно не загрязняется атмосфера.
- Управляемость. В случае необходимости всегда есть возможность сократить выработку электроэнергии при уменьшении на нее спроса.
Строительство ГЭС относится к сложному и дорогому процессу, но вырабатываемая электроэнергия имеет небольшую цену.
Энергия волн
Энергия волн также относится к неисчерпаемому источнику энергии, потому что их движение происходит постоянно. Волнообразование возникает под влиянием солнечных лучей, которые нагревают водную гладь, вызывая этим волнение поверхности. В дополнение к этому на величину волн влияют порывы ветра.
Для использования такого источника энергии применяются специальные установки. В состав конструкции входят камеры, нижней частью погруженные в воду, а удержание их на поверхности происходит за счет наличия поплавков, наполненных искусственным атоллом. Это буй-генератор, позволяющий аккумулировать энергию морских волн и вести дальнейшую их передачу на станцию, где она преобразовывается в электричество.
Преимущества такого оборудования выражаются в следующем:
- Монтаж конструкции возможен прямо на мостовых опорах, которые воспринимают на себя удары волн.
- Высокая эффективность. При достаточном волнении моря она выше, чем у ветрогенераторов.
Присутствие такой установки также позволяет заменить монтаж волногасителей, поскольку они представляют собой надежную преграду от движущихся валов.
Приливы
Под воздействием гравитационных сил планет и в первую очередь Луны уровень моря постоянно изменяет свое положение. Это выражается в формировании приливов и отливов, что влечет за собой появление течений, которые используются для генерации энергии. Обычно такие явления больше преобладают в прибрежных районах, поскольку там течение обладает особой силой. Именно поэтому монтаж установок ведется вдоль береговой линии. Используемое оборудование бывают 3 типов:
- Приливные турбины. Такие агрегаты представляют собой подводные мельницы. Расположенные в них турбины вращают водные потоки, а затем механическая энергия передается на генератор для выработки электрического тока.
- Приливные заграждения. Это огромные строительные конструкции, внешне напоминающие ГЭС, но больших размеров, поскольку они должны полностью перекрыть лиман или залив. Принцип действия заключается в переливе воды через плотину во время прилива и пропуска ее сквозь открывающиеся створки с вращением турбин при отливе.
- Приливные лагуны. Такие конструкции представляют собой также приливные заграждения, но меньших размеров. Фактически это электростанции, установленные на небольшой территории моря или океана.
Основным преимуществом такого возобновляемого источника энергии является его предсказуемость. Приливы и отливы будут происходить всегда, пока существует океан.
Гидротермальная энергия
На сегодняшний день геотермальная энергетика получила очень широкое распространение. Фактически данный метод открывает неограниченные возможности получения дешевого электричества. Его суть заключается в использовании тепловых источников, исходящих из недр Земли практически от самого ядра, раскаленного до температуры 3600⁰. Принцип добычи такого вида альтернативной энергии заключается в бурении скважин, через которые прорывается на поверхности тепло в виде пара, вращающего установленные турбины.
Отдельной разновидностью гидротермального источника является петротермальная энергетика, когда используется тепло сухих горных пород. Здесь за основу берутся такие данные как увеличение температурных показателей по мере отдаления от поверхности Земли. Это в среднем составляет 0,02° на метр. На отдельных участках местности при бурении скважин до 5 км температура может повыситься на 100°.
Петротермальные источники использовать намного удобнее, потому что они располагаются практически в любом месте. При этом гидротермальная энергия может быть найдена только в скрытых зонах вулканической деятельности. Это влечет за собой дополнительные трудности, связанные со сложностью доступа к источнику тепла.
При добыче гидротермальной энергии применяются следующие методы:
- Традиционный. Используется в тех случаях, когда по скважинному каналу к источнику тепла имеется прямой доступ.
- Фонтанный. За счет скопившегося в недрах земли пара излияние энергии происходит самостоятельно.
- С использованием насосных станций. Он применяется тогда, когда самостоятельный выход энергии отсутствует.
- Геоциркуляционный. Особенностью этого метода является то, что после отработки ресурса он обратно отправляется в недра Земли.
Большие запасы тепловой энергии, подаваемой на поверхность Земли, дают возможность экономить традиционное топливо, запасы которого с течением времени исчерпываются.
Биотопливо
Под биотопливом понимается биологическая масса, обработанная специальным термохимическим способом. В зависимости от своего агрегатного состояния оно бывает 3 типов:
- Твердое. Сюда относятся биотопливные брикеты. Это биоотходы, сырьем для которых является навоз или птичий помет. На основании разработанной технологии изготовление ведется путем просушки материала и дальнейшего его прессования. Другим вариантом твердого биотоплива являются гранулы, которые еще называются пеллетами. Для их производства используются отходы древесины в виде опилок, коры или щепы, а также может применяться солома.
- Жидкое. Сюда относятся такие вещества как биобутанол и биометанол, которые получаются из растительного сырья: хлопка, водорослей, рапса, сои. Полученное топливо используется для заправки двигателей.
- Газообразное. Это биогаз и биоводород. В первом случае сырьем выступают бытовые отходы, водоросли или трава. Биоводород получается путем проведения биотехнологических, биохимических или термохимических реакций.
Использование альтернативных источников энергии относится к настоятельной необходимости. Человечество с каждым годом потребляет все больше ресурсов, и этот процесс постоянно возрастает. Если сейчас не задуматься о будущем, то такое положение дел может закончиться катастрофой. Именно поэтому нужно переходить от классики до инноваций, о чем очень хорошо рассказывается в нашей работе.
«Сухие» в росте. Российский рынок строительных смесей, несмотря на общую стагнацию в отрасли, продолжает расти
По оценке экспертов, российский рынок строительных смесей, несмотря на общую стагнацию в отрасли, продолжает расти. В частности, обновляется ассортимент выпускаемой продукции.
Рынок сухих строительных смесей (ССС) продолжает демонстрировать положительную динамику. По оценке аналитиков BusinesStat, за 2013–2017 годы он вырос на 58%: с 5,79 млн до 9,15 млн т. Провал произошел только в 2016-м. Он составил 8,2% относительно 2015 года. В текущем году рынок показывает рост. Предполагается, что он увеличится на 8,7%. Также он в плюсе будет и в ближайшие годы, несмотря на не самую лучшую ситуацию в строительной отрасли.
Основная доля ССС, представленных на российском рынке, отмечают эксперты, является продукцией отечественного производства. К таковой они относят и сухие смеси локализованных «дочек» зарубежных компаний, давно работающих в нашей стране. Основным потребителем ССС считаются строительные компании. На них приходится около 70% приобретенной продукции. Треть строительных смесей покупают физические лица. По словам специалистов, в последние годы появился устойчивый тренд использования сухих строительных смесей в отделке фасадов зданий. Зачастую использование фасадных штукатурок оказывается более предпочтительным, так как позволяет решить сразу две задачи – утеплить дом и придать фасаду привлекательный вид.
Технический директор ООО «Зика» (торговая марка Sika) Антон Носов считает, что современный российский рынок сухих строительных смесей достаточно широк и принципиально не отличается от аналогичных рынков развитых стран. Он включает в себя такие сегменты, как монтажные и кладочные смеси, облицовочные (клеи для плитки, камня и т. п.), гидроизоляционные и напольные смеси, ремонтные, штукатурные и шпаклевочные смеси, а также минерально-вяжущие материалы и добавки. «Наибольшим числом разновидностей представлены клеи для плитки. Этот сегмент занимает порядка трети от общего объема рынка ССС, и его ассортимент даже избыточен. Зачастую непросто понять, чем один клей качественно отличается от другого. Это обусловлено длительным отсутствием в нашей стране соответствующей нормативной документации. Первый ГОСТ был введен в действие всего около трех лет назад», – отмечает он.
Эксперт добавляет, что принципиальных изменений за последние годы в технологиях ССС не происходило. Тем не менее, идет постоянное улучшение и обновление ассортимента химических добавок для их производства. Также в России вслед за Европой больше внимания начали уделять экологическим аспектам, что приводит к применению в производстве ССС материалов и технологий, наносящих меньший урон окружающей среде.
О расширении ассортимента продукции ССС за счет развития строительной химии говорят и другие игроки рынка. Новые продукты становятся все более ориентированы на определенного потребителя.
Однако есть и более сдержанные оценки. Как считают специалисты Корпорации «КРЕПС», в 2018 году темпы роста замедлились, и, скорее всего, эта ситуация продлится до 2022 года. «Отдельно можно смотреть на ситуацию по регионам: например, в Петербурге и Ленобласти идет активное строительство и есть высокий спрос на ССС, а есть регионы, где очень низкие темпы строительства, но высокая конкуренция. В целом ситуация по сравнению с 2017 годом принципиально не изменилась», – говорит главный технолог Корпорации «КРЕПС» Дмитрий Леонов.
По его мнению, принципиально не меняется и технология: «Да, на рынок выходят новинки, но с технологической точки зрения – это «хорошо забытое старое», а не принципиально новый продукт. Лидерами рынка являются производители химических добавок. Если разрабатывается действительно новая добавка – то и продукт можно создать принципиально новый. Например, когда-то новые химические добавки позволили создать такой продукт, как самовыравнивающийся пол. Сейчас новых добавок нет. Продукты регулярно дорабатываются, улучшаются, но не создаются новые».
При этом сухие строительные смеси пока остаются одними из самых подделываемых строительных материалов. По оценке экспертов, контрафакт в сегменте ССС достигает 20%. Реализуется он, как правило, на рынках, а также через сомнительные торговые базы. Особо значимо выросла доля подделок продукции под известные бренды.
Эксперт компании «Формула М2» Константин Ганов отмечает, что очень часто сырье для ССС контрафактники приобретают у легальных производителей. «К примеру, известная компания с мировым именем, добывающая гипс в Новомосковске и тут же перерабатывающая его в ССС и гипсокартон, осваивает далеко не весь объем добычи. Работая в рамках действующего антимонопольного законодательства, она обязана продавать добытый гипс по фиксированной цене. Покупают его активно. При этом никто не спрашивает у таких покупателей документов, не интересуется, что из этого гипса планируют делать», – добавляет он.
По мнению Константина Ганова, действующих норм и мер государственного контроля вполне достаточно. Уважающие себя торговые сети никогда не сотрудничают с поставщиками подделок, так что в этой сфере действует своеобразный самоконтроль. Дело за компаниями-производителями, которые должны информировать о своем продукте (и мерах его защиты) и помогать силовикам выявлять фальсификаторов.
Стоит отметить, что с 27 декабря 2018 года вступают в силу законодательные новшества, в части обязательного подтверждения соответствия строительных сухих смесей и растворов в форме декларирования соответствия. Начиная с этой даты для производителей и продавцов данных строительных материалов будут действовать штрафные санкции за недостоверное декларирование соответствия продукции и нарушение порядка ее реализации и маркировки. Проверку компаний на предмет исполнения новых требований будут проводить представители Росстандарта, Управления Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, работники прокуратуры и т. д.
Мнение
Александр Васильев, коммерческий директор ООО «Вектор»:
– Сухие смеси используются почти на каждом этапе ремонтно-строительных работ. В зависимости от назначения они могут иметь несколько разный состав. Специалистами нашей компании разработаны уникальные сухие строительные смеси самого разного назначения под брендом Hard bridge. Их можно использовать при строительстве и ремонте транспортных сооружений, железобетонных, каменных, кирпичных конструкций. Все наши смеси соответствуют утвержденным техническим условиям и имеют сертификаты соответствия. Постоянное совершенствование технологии производства позволяет нам улучшать продукцию, делая ее более практичной, функциональной и надежной. При этом под запросы клиента можем подобрать идеальную рецептуру сухой строительной смеси, необходимой ему в работе, и сделать строительство или ремонт более качественным.
В тепле и комфорте. Энергосберегающее остекление будет активно использоваться и в сегменте масс-маркета
Энергосберегающее остекление задействуется в большинстве проектов застройщиков комфорт- и бизнес-класса. Ожидается, что в ближайшее время оно будет активно использоваться и в сегменте масс-маркета из-за новых требований к энергоэффективности зданий.
По оценке экспертов, на окна в многоквартирных жилых домах приходится до 40% потери тепла. Оно уходит как через сами стекла, так и через его краевые зоны. Максимально сохранить тепло помогают модифицированные стеклопакеты с повышенными характеристиками по энергосбережению.
Технология производства энергосберегающих окон почти не отличается от обычной, но на финальной стадии выпуска продукции на стекло наносится специальное низкоэмиссионное покрытие из оксидов металлов. Оно бывает «твердым» (К-стекло) и «мягким» (I-стекло). Благодаря этому покрытию через стекло замедляется теплопередача. В зимний период такой невидимый барьер помогает не выпускать из помещения теплый воздух, а летом – не впускать его. Считается, что однокамерное энергосберегающее стекло обладает лучшими качествами по сохранению тепла, чем обычный двухкамерный стеклопакет. Стоимость энергосберегающих окон в среднем выше обычных пластиковых на 20–30%. Выпуском их занимаются почти все крупные производители ПВХ профилей страны.
Зимой и летом
По словам руководителя технического центра стратегического направления «Строительство» компании REHAU по Восточной Европе Антона Карявкина, они как производители профиля выделяют несколько тенденций, которые преобладают в выборе оконных систем для энергоэффективного остекления. «Прежде всего, заказчиков интересует цена. Она не имеет такого определяющего значения, как в далеком от идей энергосбережения эконом-сегменте, но сказать, что авторы энергоэффективных строительных проектов не смотрят на смету, нельзя. Во-вторых, приоритет отдается решениям, имеющим опыт успешного использования в климатических условиях нашей страны. В-третьих, разработка должна вписываться в привычную модель эксплуатации. Другими словами, от нее требуется быть максимальной похожей на знакомые нам ПВХ-конструкции – как в плане функционала, так и с точки зрения эстетических свойств и простоты обслуживания, только с улучшенными показателями энергетической эффективности», – говорит эксперт.
Руководитель Группы компаний ИВАПЕР Светлана Иванова при этом отмечает, что для многих регионов России характерны климатические условия с резкими перепадами температур летом и зимой, поэтому энергоэффективное остекление сохраняет тепло зимой и экономит расходы на кондиционирование летом: «Здесь все более популярными становятся окна с так называемым мультифункциональным остеклением, которое отлично справляется с этими задачами. Если говорить о профильных системах, задача которых обеспечивать не только тепло, но также надежность и красоту окна, то оптимальным современным решением является пятикамерный профиль шириной 70 мм. Надо отметить, что именно этот профиль популярен у ведущих застройщиков Петербурга».
Премиальный пакет
В настоящее время в Северной столице и в других российских городах энергосберегающее остекление задействуется в большей степени в проектах жилья комфорт- и бизнес-класса, апартаментов. Как отмечает коммерческий директор ГК Docklands development Екатерина Запорожченко, покупатели недвижимости в бизнес- и премиум-сегменте более трепетно относятся к качеству материалов и инженерных систем в целом: «Именно в этом классе чаще встречаются увеличенные оконные проемы. Большие окна – это красиво, но чем больше площадь остекления, тем больше поверхность теплообмена – перегрева в теплое время и потери тепла зимой. Холод от окна – это не только дискомфорт и перепад температур в квартире, но и дополнительные расходы на обогрев».
«Мы строим здания по немецкой технологии пассивных домов, которая позволяет сократить расход энергопотребления и создать внутри помещений комфортную температуру. Вся оболочка таких зданий должна быть герметичной, поэтому к оконным системам предъявляется ряд требований – это тройное остекление с низкоэмиссионным покрытием, камеры, заполненные инертным газом, оконный профиль с теплоизолирующими вставками. Особенность установки таких окон – крепление рамы не в оконный проем, а к несущим конструкциям здания на стальных кронштейнах в зоне утеплителя с последующей проклейкой гидро- и пароизоляционными мембранами», – рассказывает Екатерина Запорожченко.
Руководитель Консалтингового центра «Петербургская Недвижимость» Ольга Трошева сообщила «Строительному Еженедельнику», что в некоторых своих жилых комплексах Setl City применяет современное инновационное остекление. В частности, оно задействовано в ЖК бизнес-класса «Палацио» на Васильевском острове, ЖК высокого комфорт-класса «Философия на Московской» у одноименной станции метро и «Облака на Лесной» в Выборгском районе. «Этой осенью вышли в продажу новые проекты высокого комфорт-класса, в которых также будут установлены энергоэффективные стекла: ЖК «ArtLine в Приморском», «Стрижи в Невском» и «Pulse на набережной». Задействованное остекление позволяет защитить рабочую зону в комнате от бликов и ультрафиолетового излучения, предотвращает перегрев квартиры в летнее время и сохраняет тепло зимой», – отмечает она.
Энергосбережение для всех
Между тем, в ближайшее время энергосберегающее остекление, считают эксперты, будет активно применяться и в сегменте масс-маркета. Причина – новые законодательные требования к энергоэффективности зданий. Они предписывают поэтапное сокращение энергопотребления в объектах, вводимых в эксплуатацию. Использовать данные стеклопакеты будут вынуждены многие застройщики, но себестоимость строительства, вероятнее всего, значительно не вырастет.
Заместитель директора по строительству ГК «Пионер» (Санкт-Петербург) Владимир Тихонович полагает, что внедрение в проект любого технологического усовершенствования – это всегда вопрос баланса между себестоимостью и той ценой, которую потребитель готов платить за конечный продукт. «Сегодня, если просчитывать затраты на эксплуатацию, то сроки окупаемости таких усовершенствований могут исчисляться многими десятками лет, что не всегда является достаточным аргументом с точки зрения покупателя. В результате улучшения потребительских качеств квартир за счет внедрения энергоэффективных решений оказываются гораздо важнее экономии расходов на ресурсы, которую они обеспечивают».
Директор по строительству компании «ПСБ ЖилСтрой» (ГК «БФА-Девелопмент») Дмитрий Михайлов отмечает, что энергосберегающие окна, как и обычные ПВХ, требуют правильного монтажа. В частности, он не должен проводиться в неподходящих температурных условиях. Также важно обращать внимание на примыкающие к стеклопакету стены. «Не спасет даже великолепный производитель при неправильно выполненной конструкции стен, что приведет к замечаниям. По моему мнению, рассматривать энергоэффективность окон без учета проектных решений по конструкции стен нет смысла», – подчеркивает он.
Мнение
Светлана Иванова, руководитель Группы компаний ИВАПЕР:
– Очень интересное решение, популярное в Европе, но, к сожалению, не у нас – встроенные рольставни. Рольставни в этом случае выполняют не столько антивандальную, сколько дополнительную энергосберегающую функцию. Короб встраивается в оконный проем, сохраняя фасад в том виде, в котором его задумал архитектор. Но архитектор должен его и запроектировать своевременно. Практически все современные многоквартирные дома в Германии оснащены встроенными рольставнями.