Промышленные системы отопления - насколько безопасно газоснабжение?

Разница между жилыми и промышленными зданиями - это то, с чего начинается недопонимание

Неопределенность велика. Стоит ли вообще инвестировать в газовое отопление? Сомнениям способствуют и публикации в СМИ. Например, федеральный министр экономики Роберт Хабек хочет ввести запрет на новые газовые системы отопления, согласно смелому заявлению¹⁾. Соответствующие детали иногда упускаются из виду. Это связано с тем, что федеральный министр также заявил, что "постепенный отказ" от газовых систем отопления распространяется только на новые газовые системы отопления для жилых зданий (с переходным периодом в несколько лет), но явно не на газовые промышленные системы отопления. Инфракрасные лучистые обогреватели, благодаря их значительному потенциалу энергосбережения, часто являются единственным разумным вариантом в производственных, складских и других цеховых зданиях для гибкого, экономичного обогрева огромных объемов помещений и снижения выбросов CO₂-Экономное отопление.

Какие варианты есть у отрасли

Если внимательно изучить доступные компаниям варианты, то быстро становится ясно: помимо идеологических соображений, существует четкая картина, когда речь идет об отоплении зала. Будь то газ, электричество, нефть или водород: все источники энергии дороги. Самые высокие затраты приходятся на электричество. Это усугубляется тем, что его доступность иногда ограничена. Особенно это касается водорода. Эксперты полагают, что пройдет еще около двух десятилетий, прежде чем "зеленый газ" сможет полностью заменить ископаемый метан.

Какие факты обеспечивают принятие экономического решения

Вопросы управления бизнесом имеют большое значение при поиске подходящей системы промышленного отопления. Это связано с тем, что все коммерческие предприятия стремятся к получению прибыли. Промышленные отопительные системы - это долгосрочные инвестиции, эксплуатационные расходы которых в течение всего срока службы в шесть-двадцать раз превышают стоимость инвестиций, даже до резкого роста цен на энергоносители. Поэтому рациональное и экономически обоснованное решение в пользу той или иной технологии отопления всегда основывается на следующих вопросах:

• Как различаются общие затраты (потребление, энергия, инвестиции)?
• Насколько гибкими являются системы с точки зрения
  • Регулирование,
  • Корректировки, например, в случае изменения загрузки зала,
  • Возможные варианты использования различных источников энергии (в том числе возобновляемых)?
• Как именно отопление соответствует профилю использования зала?

Отвечая на эти вопросы, лучше не руководствоваться домыслами. В конце концов, отрасли нужны надежные экономические условия и достоверные факты.

Почему залы нуждаются в специальных системах отопления

Залы - это самостоятельная категория зданий. Они принципиально отличаются от других зданий высокими потолками, размерами помещений и меняющимся профилем использования. Поэтому классификация по типам зданий должна быть следующей:

• Жилой дом (= многоэтажное здание),
• Нежилые здания в многоэтажном исполнении (например, офисные здания, поликлиники, детские сады),
• Нежилые здания в неэтажном исполнении с высотой помещений > четырех метров (= здания с залом).

Это различие имеет значение для выбора подходящей технологии отопления и источника энергии для залов. Многоэтажные здания, такие как жилые и офисные дома, детские сады или больницы с высотой потолков около 2,50 м, относительно легко отапливать. Залы с высотой потолков от четырех до 40 метров и площадью пола в несколько сотен или даже тысяч квадратных метров, напротив, представляют собой настоящую проблему с точки зрения отопительной техники только по причинам физики здания. Если вы хотите обогреть эти здания функционально, экономично и экологически целесообразно, используйте Типы отопления, специально разработанные для залов.
К наиболее эффективным из них относятся современные промышленные обогреватели, такие как инфракрасные лучистые обогреватели, работающие на природном, сжиженном газе или биогазе. Однако эти современные высокоэффективные технологии не имеют ничего общего с газовыми системами отопления, используемыми в домах и офисах.

Сколько CO₂-потенциал снижения в промышленных системах отопления

На два процента всех зданий в Германии приходится 15 процентов энергопотребления и связанных с ним выбросов парниковых газов. Поэтому стоит внимательнее присмотреться к зданиям холла. Ведь они играют ключевую роль в успехе энергетического перехода. Основное внимание здесь уделяется повышению энергоэффективности существующих зданий до современных стандартов нового строительства. Потенциальная экономия, которая может быть достигнута в этом случае, анализируется в общем анализе энергоэффективности зданий залов, или сокращенно GAEEH.³⁾ по оценкам, составляет от 59 до 89 миллиардов киловатт-часов в год, примерно от 6 до 14 процентов от общего годового потребления энергии Отопление помещений! Потенциал экономии делится примерно 1:1 между системными и локальными мерами. Одним махом около половины потенциала может быть реализовано только за счет (относительно недорогой) модернизации системы - около Экономия электроэнергии на 38 миллиардов кВт/ч в год (среднее значение). Это соответствует годовому эквиваленту ок. восемь миллионов тонн парникового газа CO₂. Технологии, с помощью которых можно добиться такой экономии, уже давно доступны и могут быть внедрены относительно легко и экономически эффективно.

Какие системы отопления нужны (не нужны) промышленности

Тепловые насосы в настоящее время пользуются популярностью в частных домах и других многоэтажных зданиях. Однако в секторе зданий для цехов их использование не имеет функционального и экономического смысла из-за их низкой гибкости и относительно высоких инвестиционных и эксплуатационных затрат. В таких зданиях актуальны децентрализованные промышленные обогреватели, работающие на газе, например, инфракрасные темные излучатели. Эти обогреватели представляют собой современные высокоэффективные системы и считаются золотым стандартом в промышленных, коммерческих и муниципальных зданиях - как с экономической, так и с экологической точки зрения. Этому есть несколько причин: эти промышленные обогреватели

• устойчивое снижение энергопотребления на 30-70 процентов⁴⁾
• Быстрая амортизация и высокая экологическая безопасность
• быстро и точно реагировать на изменение требований к отоплению
• Возможность гибкой адаптации к изменениям в использовании
• может работать на метане, зеленом водороде и/или биогазе
• создают приятную, ровную, без сквозняков рабочую среду
• может быть расширена за счет технологии конденсационных котлов для создания гибридных систем и даже цифровых систем отопления холла
• часто являются единственным разумным решением для существующих зданий.

Как сдержать стремительный рост цен на электроэнергию

Потенциал экономии при использовании децентрализованных инфракрасных темных излучателей в секторе промышленного отопления составляет от 30 до 70 процентов. Они представляют собой очень эффективный рычаг для снижения растущих затрат на энергию. Рекордсменами в области экономии являются цифровые инфракрасные темные излучатели, в идеале в сочетании с конденсационными котлами (гибридная система). Эти системы специально разработаны для конкретных размеров помещений и условий эксплуатации в залах. Они могут быть внедрены очень просто, очень экономично и быстро. Практический пример машиностроительной компании в земле Северный Рейн-Вестфалия показывает, насколько интересна эта технология для промышленных и коммерческих предприятий⁵⁾. Затраты на отопление 6 300 квадратных метров площади зала можно сократить примерно на 65 процентов: с 71 500 евро в год до 25 000 евро. Исходя из текущих цен на энергию, это означает снижение затрат с примерно 170 000 евро до примерно 83 300 евро - экономия составит около 86 700 евро.⁶⁾.

Жидкий, био или зеленый - современные промышленные системы отопления могут использовать любой газ

Децентрализованные инфракрасные темные излучатели уже давно могут работать в режиме регенерации, например, на биогазе. Новые поколения могут работать и на водороде. Зеленый газ позволяет реорганизовать экономику с учетом климатических условий и в то же время укрепить Германию как технологический центр. Как "двигатель энергетического перехода", H2 рассматривается во всем мире в качестве центрального строительного блока для декарбонизации экономики и, следовательно, для достижения целей по защите климата, поставленных в Париже. Зеленый водород рассматривается как единственный способ сделать некоторые промышленные процессы безвредными для климата. Германия, пользуясь превосходно развитой сетью газоснабжения, поставила перед собой амбициозные цели в рамках национальной водородной стратегии. К 2050 году водород будет производиться на 100 % из возобновляемых источников энергии.⁷⁾.
Однако очевидно, что процесс преобразования не произойдет в одночасье. Пройдет некоторое время, прежде чем "зеленый" газ будет доступен в достаточно больших количествах, чтобы полностью покрыть промышленный спрос. Даже в переходный период важную роль будут играть технологии отопления, такие как инфракрасные темные излучатели. Они могут использовать водородные смеси с переменной пропорцией и таким образом уравновешивать нестабильность доступности обоих источников энергии. Такие технологии доступны уже сегодня, например, эффективная технология инфракрасного отопления залов от KÜBLER.

Как Германия обеспечивает безопасность поставок газа

Почему альтернативы газу для промышленности не существует

Германия - четвертый по величине промышленный центр в мире после США, Китая и Японии. Природный газ, составляющий 31 %, является самым важным источником энергии для промышленности. От его наличия в Германии зависит более семи миллионов рабочих мест, а его доля в валовом национальном продукте составляет более 30 процентов, что является очень значительной составляющей нашего процветания.⁸⁾.
Заменить газ в краткосрочной перспективе невозможно без паралича важных производственных процессов, потери многих рабочих мест, снижения международной конкурентоспособности и риска для социальной защиты населения страны. В долгосрочной перспективе альтернативы природному газу для промышленности не существует. Политики всех партий и стран согласны с этим.

Как Германия обеспечивает безопасность поставок газа

Газ - это универсальный и гибкий источник энергии, который важен не только для Германии как промышленного центра. Высокая эффективность использования газа и прекрасно развитая инфраструктура также делают этот низкоуглеродный источник энергии ценным товаром. Именно поэтому мы прилагаем все усилия для обеспечения надежности газоснабжения в Германии. Политики работают в нескольких направлениях:

• Содействовать энергоэффективности, т.е. использовать как можно меньше энергии,
• Повышение доступности СПГ,
• Заполните резервуары для хранения газа,
• Ускорить производство "зеленого" газа.

Эти меры способствуют достижению трех важных целей BWMK. Политики хотят как можно скорее сделать Германию независимой от поставок российских энергоносителей. В то же время рабочие места и международная конкурентоспособность нашего технологического центра должны оставаться в безопасности. И, в-третьих, необходимо ускорить декарбонизацию экономики для достижения климатических целей, поставленных в Париже.

Значительный прогресс на пути к независимости

На пути к более широкой основе энергоснабжения в Германии достигнут значительный прогресс. Зависимость от российского газа и нефти снизилась примерно на 20 процентов по сравнению с предыдущим годом. В случае с нефтью - с 35 до 12 процентов, а в случае с газом - с 55 до 35 процентов. Еще более радикально в результате запрета на импорт сократился импорт угля - с 50 до 8 процентов.⁹⁾.

Сжиженный газ обеспечивает высокую надежность поставок

Планирование и реализация новых терминалов СПГ бурно развивается по всей Европе - как на суше, так и на море. Такие страны, как Франция, Италия и Испания, намного опережают нас. Помимо небольших заводов, в Европе в настоящее время действуют 29 заводов соответствующей мощности¹⁰⁾. Теперь этому примеру в рекордные сроки последовала Германия. Забивка свай для первого плавучего терминала СПГ в Вильгельмсхафене состоялась в начале мая. Эта "декларация независимости" Германии от путинского газа строится в рекордные сроки и должна быть введена в эксплуатацию в конце 2022 года. Последующие терминалы, например в Штаде и Брунсбюттеле, будут построены в кратчайшие сроки в соответствии с принятым 20 мая законом об ускорении производства СПГ.

На сегодняшний день СПГ поступает в европейскую трубопроводную сеть через терминалы в Бельгии и Нидерландах и транспортируется в Германию. СПГ (сжиженный природный газ) - это природный газ, который сжижается при температуре около -162 °C и затем занимает лишь часть своего первоначального объема (1:600). Огромное преимущество СПГ заключается в том, что его можно купить практически на любом рынке мира и транспортировать на кораблях. СПГ - это источник энергии, который обеспечивает высокую надежность поставок в переходный период до широкомасштабного использования возобновляемых источников энергии.

Как заполняются резервуары для хранения газа

Что касается надежности газоснабжения, то в настоящее время вносятся некоторые коррективы, в том числе в уровень заполнения немецких газовых хранилищ. В настоящее время они поэтапно пополняются - по крайней мере на 80 % к 1 октября и на 90 % к 1 ноября. Это соответствует мощности в 229,5 тераватт-часов - достаточно, чтобы покрыть примерно четверть годового потребления газа и пережить зиму, даже если Россия перекроет газовый кран.

Практические советы: Что советуют эксперты

Практический совет 1: Быстро и эффективно нейтрализуйте рост цен на тепловую энергию

В последние месяцы цены на электроэнергию взлетели до новых высот. В мае мегаватт-час (МВт-ч) на голландской бирже TTF стоил примерно в 10-20 раз больше, чем год назад.¹¹⁾. Эксперты рекомендуют смягчить этот колоссальный рост цен следующей зимой:

• Научиться разбираться в технологиях отопления зданий зала с целью использования всех возможных рычагов для экономии средств
• чтобы как можно быстрее сократить потребление энергии,
• использовать экономичные и перспективные технологии,
• возобновляемые источники энергии.

Практический совет 2: Используйте потенциал эффективности как можно быстрее

Из-за своих размеров и высоких потолков здания с холлами потребляют гораздо больше энергии, чем, например, офисные здания или другие многоэтажные строения, если они должны быть теплыми зимой. Однако зачастую слишком много энергии расходуется впустую. Причины этого:

• устаревшие или неэффективные системные технологии,
• неточный контроль,
• отопление не соответствует профилю использования зала,
• Другие важные потенциальные возможности экономии, такие как остаточное тепло, упускаются из виду.

Специальные децентрализованные системы промышленного отопления с газообразными источниками энергии, разработанные для использования в зданиях цехов, часто обеспечивают впечатляющую экономию в 30-70%. Их можно реализовать быстро, рентабельно и экономично.

Практический совет 3: Не гонитесь за погодой

Промышленные нагреватели, такие как инфракрасные темные излучатели, могут быть очень гибко адаптированы к различным требованиям использования, независимо от того, работают ли они на ископаемом топливе или на регенеративной энергии. Таким образом, они отвечают еще одному важному требованию промышленности, которой приходится спонтанно адаптировать свои процессы к динамичным требованиям рынка. Инфракрасные темные излучатели имеют быстрое время нагрева. Это означает, что при необходимости можно в кратчайшие сроки запустить дополнительные смены. Кроме того, отдельные зоны зала можно контролировать индивидуально - обогрев происходит только в тех местах, где ведется работа.
Гибкость - один из важных моментов, по которым газовые системы отопления залов отличаются от технологий на основе горячей воды (например, тепловых насосов). Тепловые насосы целесообразно использовать дома или в офисах. Эти системы на основе горячей воды не могут удовлетворить динамические требования промышленности из-за своей инерционности. Кроме того, они требуют огромного пространства под потолком зала или в полу, а также ограничивают гибкость. Например, при установке оборудования или изменении назначения зала. После установки теплого пола уже невозможно сверлить пол, чтобы перенести или переустановить оборудование.

Практический совет 4: Оптимизируйте работу вашей системы промышленного отопления

Самая экономичная система отопления - та, которая вам не нужна. Поэтому эксперты советуют:

• Используйте только те системы, которые обеспечивают быстрое время нагрева и являются гибкими.
• Нагревайте только там, где действительно необходимо качественное тепло для людей.
• Заблаговременно снижайте температуру в малопосещаемых зонах зала.

Кстати: Интеллектуальные системы управления отоплением с интегрированными системами управления энергопотреблением (например, EMMA от KÜBLER) обеспечивают прозрачность соответствующих параметров процесса отопления и помогают автоматически оптимизировать работу системы отопления. Оптимизация работы системы сама по себе обеспечивает потенциальную экономию до 20 %.

Ссылки

1) Источник: https://www.report-k.de/wirtschaftsminister-habeck-will-verbot-neuer-gasheizungen/
2) Основа для сравнения цен: Самый дешевый тариф, срок 12 месяцев.
Электричество, коммерческий газ: Verivox, количество 100 000 кВт/ч; печное топливо: heizoel24.de, количество 10 000 литров (около 10 кВт/ч/л); пеллеты: HeizPellets24.de, количество: 20 000 кг (5 кВт/ч/кг).
3) Исследование "Gesamtanalyse Energieeffizienz von Hallengebäuden" (ITG Institut für Technische Gebäudeausrüstung Dresden и University of Kassel, Department of Building Physics, 2009-2011) основано на следующих цифрах:

• Общее потребление энергии на отопление помещений в Германии: 625 млрд кВт-ч, из которых
• Доля отопления помещений в жилых домах (18 млн): 428 млрд кВт-ч,
• Доля отопления помещений во внутренних зданиях (359 000 из 1,5 млн нежилых зданий, построенных в период с 1960 по 2009 год): 116 млрд кВт-ч,
• Доля отопления помещений в других нежилых зданиях (1,14 млн): 81 млрд кВт-ч,

Потенциал реновации зданий холла: 64 процента.
В отчете dena Building Report 2022 не рассматриваются здания с залами. Однако в 2019 году продолжился рост как площади зданий, так и потребления тепла с поправкой на климат.
4) Энергосберегающие системы отопления холла от KÜBLER по сравнению с традиционными устройствами.
5) Проект энергетической реконструкции с H.Y.B.R.I.D. (темные радиаторы, конденсационный котел и цифровое управление от KÜBLER GmbH Energiesparende Hallenheizungen, Людвигсхафен)
6) Расчетная база: первоначальная цена энергии в смеси газ/нефть Ø около 0,05 евро/кВтч, текущая цена энергии: Ø 0,13 евро/кВтч
7) https://www.pwc.de/de/energiewirtschaft/wasserstoff-ein-essentieller-baustein-der-energiewende/chance-zur-dekarbonisierung-gruener-wasserstoff-als-motor-der-energiewende.html?utm_source=google.com&utm_medium=cpc&utm_campaign=XM_trustintransformation_SV&utm_content=text&utm_term=gr%C3%BCner%20wasserstoff
8) https://www.zdf.de/nachrichten/wirtschaft/gasversorgung-energiesicherheit-deutschland-pipelines-russland-100.html
9) Handelsblatt 01/05/2022, https://www.handelsblatt.com/politik/international/import-deutschland-verringert-energieabhaengigkeit-von-russland/28293452.html
10) Источник: Chemietechnik 25/02/2022, https://www.chemietechnik.de/energie-utilities/interaktive-karte-lng-terminals-in-europa-802.html
11) https://www.handelsblatt.com/politik/energiekrise-gaspreis-bricht-alle-rekorde-forderung-nach-preisdeckel/28139228.html

Загрузите весь документ здесь: Промышленное отопление - насколько безопасно газоснабжение?