Институт энергосбережения и энергоменеджмента НТУУ "КПИ" (ИЭЭ) был создан в 1997 году совместным приказом Госкомэнергосбережения и МОН Украины. Его возглавляет заслуженный деятель науки и техники Украины, доктор технических наук, профессор А.В.Праховник. Здесь около 15 лет назад впервые в Украине была открыта специальность "Энергетический менеджмент". Согласно постановлению Кабинета Министров Украины ИЭЭ является базовым институтом в Украине по подготовке, переподготовке и повышению квалификации, популяризации знаний в области энергосбережения и энергоменеджмента. Основная цель энергоменеджмента - достижение высокой энергоэффективности производства, лучшего использования ресурсного потенциала предприятия или организации.
По программе ЕС Tacis в ИЭЭ создан Центр подготовки энергоменеджеров. Центр оснащен демонстрационной и вычислительной техникой, новейшим энергосберегающим оборудованием, имеет систему кондиционирования и локального отопления, что позволяет студентам и слушателям практически изучить эффективность различных энергосберегающих технологий.
На базе ИЭЭ и Центра подготовки энергоменеджеров создана сеть региональных центров при ведущих университетах Украины в Харькове, Одессе, Запорожье, Львове, Днепропетровске и Севастополе.
Специалисты по энергосбережению и энергетическому менеджменту должны иметь широкую фундаментальную, инженерно-научную и практическую подготовку, глубокие знания основ теплоэнергетики, электроэнергетики и нетрадиционной энергетики; уметь принимать оптимальные управленческие решения по эффективному энергопотреблению, применять прогрессивные методы прогнозирования, планирования, учета, контроля и анализа энергопотребления производственных систем, проводить инспекторскую проверку, экспертизу и энергетический аудит производственных систем по вопросам энергетической эффективности. Особый интерес к таким специалистам проявляют энергосервисные и энергоаудиторские компании, которые активно создаются сегодня.
Энергетические обследования объектов университета сотрудниками и студентами ИЭЭ
Одним из инструментов создания системы энергоменеджмента является проведение энергоаудитов. В рамках учебной дисциплины "Энергетический аудит" силами студентов и преподавателей кафедр электроснабжения и теплотехники и энергосбережения проведено энергетические обследования 17 корпусов и 3 общежитий, отчеты по которым переданы на рассмотрение службе энергетического менеджмента НТУУ "КПИ". Проведенные обследования актуальны для хозяйственных служб университета не только с точки зрения получения общей картины состояния зданий, но и содержат рекомендации по снижению энергопотребления. Эта работа также имеет важный социальный аспект, ведь воспитывает у студенчества новый тип мышления, основанный на понимании ценности потребляемых ресурсов, положительного влияния ресурсосбережения на экологию, обеспечение устойчивого развития общества.
По результатам обследования был проведен анализ статей баланса и осуществлено структурирование составляющих энергопотерь, что позволило разработать мероприятия по повышению энергоэффективности.
С помощью регистратора электрических параметров проведены замеры суточных графиков потребления электрической энергии. Главными потребителями электрической энергии является система искусственного освещения и учебные лаборатории.
Анализу подлежали:
Общая характеристика учреждения: общая площадь помещений, показатели ограждающих конструкций (стены, окна, покрытие, перекрытие).
Фактические расходы газа, тепловой и электрической энергии.
Тарифы на топливно-энергетические ресурсы.
Состояние расчетов за энергоносители.
Основное энергоиспользующее оборудование.
Наличие мероприятий по экономии топливно-энергетических ресурсов, удельных расходов ТЭР, "Энергетического паспорта".
Не остался в стороне вопрос наличия приборов учета газа, тепловой и электрической энергии, воды, их типы, класс точности, сроки поверки.
Анализ зданий свидетельствует, что практически в каждом из них ограждающие конструкции характеризуются значительно меньшим нормативного значения коэффициентом сопротивления теплопередачи (для стен в 2,5-3,0 раза, для окон на 20-25%).
Для учебных заведений характерным признаком является отсутствие "Энергетического паспорта предприятия". Заведение энергетического паспорта связано с некоторыми расходами, необходимостью его регистрации, постоянного заполнения. Наличие паспорта способствует систематизации учета энергопотребляющего оборудования, учета расхода энергоносителей, организации работы по внедрению энергосберегающих мероприятий.
Основными направлениями энергосбережения в подразделениях НТУУ "КПИ" были: установление счетчиков энергоносителей и водосчетчиков с определением и анализом потребления ТЭР в характерное время, сутки, неделю и т.д.; проведение необходимой реконструкции зданий с обязательными мероприятиями по энергосбережению; получения и заполнения энергетических паспортов с предоставлением их на согласование в Государственную инспекцию по энергосбережению; организация обучения персонала и студентов элементам энергосбережения.
Кроме того, в ИЭЭ разрабатываются методические основы и основы распространения положительного опыта НТУУ "КПИ" в вопросах энергоэффективности и среди других учебных заведений Украины. Так, в частности, по заказу МОН разработаны "Методика проведения энергетического аудита учебных заведений. Общие положения", "Типовое положение о введении энергетического менеджмента в учебных заведениях и учреждениях МОН Украины" и "Программу Министерства образования и науки, молодежи и спорта Украины относительно уменьшения потребления энергоресурсов учебными заведениями и учреждениями образования, подчиненными министерству и финансирование которых осуществляется из государственного бюджета, на 2010-2014 гг. ".
Проводится разработка и совершенствование процедур проведения энергетического аудита зданий. На основе построения температурных карт помещений, анализа информации по энергопотреблению, исследование условий обеспечения централизованного теплоснабжения и соблюдение комфортных условий в помещениях осуществляется разработка процедуры энергетической сертификации учебных заведений, подчиненных Министерству образования и науки, молодежи и спорта Украины.
Для привлечения студенчества совместно с Министерством топлива и энергетики и Советом старейших энергетиков Украины на базе НТУУ "КПИ" проводится ежегодный всеукраинский конкурс "Молодежь - энергетике Украины. Открытый конкурс молодых ученых и энергетиков". В этом году состоится юбилейный Х конкурс "Молодежь - энергетике Украины 2011". По результатам предыдущих конкурсов "Молодежь - энергетике Украины" среди призеров в различных номинациях представлены студенты ИЭЭ.
Микроенергостанция НТУУ "КПИ"
В ИЭЭ на базе лаборатории рассредоточенной генерации создана и 7 декабря 2009 запущена в эксплуатацию первая в Украине микроенергостанцию с комплексным использованием средств возобновляемой и традиционной энергетики и накопителей различной физической природы.
Станция рассредоточена в пространстве и состоит из пяти частей: газогенераторной части, находящейся снаружи в пристройке с тыльной стороны учебного корпуса №22; ветросолнечной части, в состав которой входит ветроэнергетическая и фотоэлектрическая установки, размещенные на крыше здания корпуса, и аккумуляторная батарея с зарядным устройством и инвертором (преобразователем) на седьмом этаже (ауд. 701); теплотехнической части в демонстрационном зале на первом этаже (ауд. 111) и пункта управления микроенергостанциею на первом этаже (ауд. 111А). В состав станции входят электро-, тепло- и газогенерирующие установки, накопители электрической, тепловой энергии, горячей воды и газа, использующих энергию солнца, ветра, биомассы, окружающей среды (геотермальную). Микроенергостанция имеет резервирование от централизованной общей сети. Все установки объединены в единую систему с единой электрической, тепловой и информационной сетью и управляются они из центра - Smart-модуля управления микроенергостанциею. Управление источниками и накопителями энергии осуществляется в автоматическом режиме с приоритетами. Потеря потенциала любого источника или появление внешних факторов (например, момент смены тарифного плана внешней энергосистемы) приводит к автоматической реакции и изменению активной структуры микроенергостанции, осуществление "энергетического маневра".
Смысл создания микроенергостанции заключался в том, чтобы соединить в единую систему источники генерирования и накопления энергии различной физической природы и отработать режимы эффективного управления ими. В настоящее время в институте проводится разработка проекта полной или частичной автономизации всего кампуса НТУУ "КПИ" с созданием микроенергетических ячеек по всей территории НТУУ "КПИ" и последующим их объединением в рассредоточенную энергостанцию (РЭС) по технологии Smart-grid под единым управлением.
Сегодня учеными и сотрудниками ИЭЭ проводятся работы по исследованию режимов работы отдельных энергоустановок и оптимизации их совместной работы; дорабатываются отдельные узлы и агрегаты, система регистрации, сбора, накопления и обработки информации о текущем состоянии и режимах работы электрооборудования; совершенствуются алгоритмы управления микроенергостанциею; нарабатывается методическая база для учебного процесса.
В.В.Прокопенко, заместитель директора ИЭЭ, доц., Инна Белоус, магистрант ИЭЭ