VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Введение. Современный Китай находится на стадии активного экономического роста, соответственно, и энергетика Китая стремительно развивается. Вместе с быстрыми темпами роста промышленного производства увеличивается количество потребляемой энергии.

Энергетика Китая работает преимущественно на природных энергоресурсах, главным из которых является уголь, его доля в общей массе составляет более чем семьдесят процентов. Уголь не является экологически чистым топливом, в результате процессов горения он выделяет значительное количество канцерогенных веществ и угарного газа. Во многом благодаря этому фактору, энергетика Китая занимает лидирующие позиции во всем мире по уровню загрязнения окружающей среды. По качеству водных ресурсов и воздуха Китай признан одной из самых неблагополучных стран, а по объему выбросов парниковых газов в атмосферу энергетике Китая нет равных [1, 2,3].

Второе место по объемам в энергетике Китая занимает нефть. Она не менее негативно влияет на экологию в процессе получения из нее энергии. По общему объему потребления различных нефтепродуктов энергетика Китая занимает почетное второе место в мире. Темпы потребления нефти постоянно растут и в обозримом будущем не перестанут увеличиваться, но цены на нефть очень нестабильны, что делает этот источник получения энергии весьма ненадежным и, более того, значительно дорогостоящим.

Проведенные аналитические исследования позволили выявить слабые места в энергетике Китая. Всё это способствовало тому, что на уровне государства сегодня принимаются различные программы и планируются мероприятия по переходу на другие источники энергии. В качестве альтернативы теплоэнергетики долгое время рассматривалась атомная энергетика, но в последние годы ведутся активные работы по введению альтернативных источников энергии. Для этой цели в энергетику Китая инвестируются значительные суммы. Вероятно, что к таким решениям руководство страны пришло после серии землетрясений и разрушительных цунами в Японии, которые обернулись ядерным кризисом в регионе. Мир заговорил об опасности и ненадежности атомной энергии, на что в Китае отреагировали замораживанием проектов по развитию ядерной энергетики Китая.

Правительство КНР определяет развитие возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в качестве одного из наиболее перспективных направлений энергетики. В настоящее время, доля зеленой энергетики в общем энергобалансе крайне низка и занимает всего около 1,5% (не считая ГЭС – 15%), однако, в стране выделяются огромные финансовые средства на развитие ВИЭ, что обусловлено следующими обстоятельствами:

- недостаточность потенциала обычных источников получения энергии для удовлетворения растущих потребностей экономики;

- ужесточение конкуренции за доступ к ограниченным мировым углеводородам;

- ухудшение экологической ситуации и изменение климата в связи с использованием высокоотходных видов производства энергии.

Китай, уже в краткосрочной перспективе, планирует посредством внедрения альтернативных источников энергии уменьшить отрицательное воздействие на природу, упрочить национальную энергетическую безопасность и создать благоприятные возможности для роста занятости населения в технологических секторах экономики.

К 2015 году планируется увеличить долю использования альтернативных источников энергии до 10% от общего энергопотребления в стране. Так, по данным Комитета по делам развития и реформ, к 2020 году, из возобновляемых источников, таких как энергия воды, солнца и ветра, Китай будет получать около 20 млн. кВт электроэнергии.

С ростом уровня урбанизации, улучшения уровня жизни людей Китая для более высокого качества окружающей среды в помещениях, на протяжении последних лет увеличиваются масштабы использования тепловых насосов, которые, по прогнозам, продолжат расти и в будущем.

В настоящее время в Китае более чем 85% бытового кондиционирования осуществляется воздушными тепловыми насосами типа "воздух-воздух". Отмечается рост количества использования бытовых кондиционеров в 100 семьях с 30 штук в 2001 году до 110 в 2009 году (рисунок 1), что связано с желанием людей улучшить свои бытовые условия – за счет подвода теплоты в помещения, расположенные на юге Китая, и за счет отвод теплоты и помещений, расположенных на севере.

Рис. . Количество бытовых кондиционеров на 100 семей

Требования государственных законов для различных типов воздушных кондиционеров и тепловых насосов обновляются очень быстро с тем, чтобы увеличить их минимальный СОР. В мае 2010 года правительство опубликовало последние требования к рабочим характеристикам для увеличения СОР кондиционеров и тепловых насосов, увеличив минимум с коэффициента 2,6 до 3,2. Минимальное требование в 2010 года это уровень В (средний уровень)

В Китае действуют регулирующие законы:

• Минимальные допустимые значения эффективности использования энергии и уровни эффективности использования энергии для одиночных воздушных кондиционеров;

• Минимальные допустимые значения эффективности использования энергии и уровни эффективности использования энергии для комнатных воздушных кондиционеров;

• Минимальные допустимые значения эффективности использования энергии и уровни эффективности использования энергии для комнатных воздушных кондиционеров с регулируемой скоростью работы;

• Минимальные допустимые значения ОЧН (общей частичной нагрузки) и уровни эффективности использования энергии для объединенных в систему нескольких воздушных кондиционеров (тепловых насосов).

На рисунке 2 в виде диаграммы показано количество экспорта кондиционеров, увеличивающееся с 5,26 миллиона в 2001 году до 33 миллионов в 2007. В связи с экономическим кризисом экспорт снизился в 2008 и 2009 гг. В 2010году экспорт по прогнозам достигнет 30 миллионов.

Рис. . Экспорт кондиционеров в Китае (миллионов/год)

Как видно из рисунка3 в последние годы использование грунтовых тепловых насосов также растет быстрыми темпами. Эти системы продвигались правительством в три этапа. Первый этап это пилотные проекты. Министерство строительства (сейчас именуемое Министерством жилищного и городского-сельского развития) выбрало 369 пилотных проектов в разных частях страны и предоставило дотации в размере 4,5-7,5 долларов на квадратный метр. Вторым этапом стала городская демонстрация, которая началась в 2009 году и продолжается по сей день. Министерство выбрало 20 городов, чтобы продемонстрировать технологию грунтовых тепловых насосов на городском уровне, а по последним новостям еще 15 городов были добавлены к программе в текущем 2010 году. Следующий этап по использованию грунтовых тепловых насосов должен стать обязательным этапом, в соответствии с которым здания, которые могли бы использовать возобновляемые источники энергии, должны будут делать это в обязательном порядке.

Рис. Использование грунтовых тепловых насосов в Китае (миллионов м²/год)

В ответ на инициативу страны, несколько министерств, комиссий и местные власти приняли соответствующие политики по сохранению энергии и энергетической эффективности строений. Многие города предоставляет специальные субсидии, чтобы поощрить использование систем на грунтовых тепловых насосах. Например, в Пекине выпущены "Инструкция о развитии систем на грунтовых тепловых насосах" и "План по энергосбережению зданий", оба документа включают в себя использование тепловых насосов, в том числе и грунтовых. В Шеньяне местные законодательные акты требуют использование грунтовых тепловых насосов для систем отопления новых зданий.

Китайское государство поощряет использование солнечной и геотермальной энергии в новых и модернизируемых зданиях. Геотермальная энергия рассматривается как возобновляемый источник энергии согласно Китайскому Акту по возобновляемым источникам энергии. Геотермальные пилотные проекты получают специальные субсидии. Быстрое развитие строительства недвижимости, экономический рост и улучшение жилищных условий подразумевают, что рынок определенно получит взрывной рост уже в ближайшие годы.

Выводы. Использование тепловых насосов в энергетике Китая будет расти и разработка энергосберегающих систем с целью повышения комфортности помещений весьма актуальна. Системам на грунтовых тепловых насосах, как возобновляемым источникам энергии, отдается предпочтение в строительной отрасли. Литература 1 http://geowatt.kz/Blogs/HeatPumpsInChina.htm

Код для цитирования: Скопировать