Энергосбережение и энергоэффективность. Практика реализации программ энергосбережения в Европейском союзе и России. Основное внимание уделено применению в оболочке зданий современных светопрозрачных
Энергосбережение и энергоэффективность.
Практика реализации программ энергосбережения в Европейском союзе и России
Цель работы – проанализирована реализация политики и стратегии энергосбережения в зданиях в Европейском союзе и РФ в период с 1990 г. по июнь 2011 г. Основное внимание уделено применению в оболочке зданий современных светопрозрачных конструкций (СПК): окон, фасадов, стеклопакетов со специальными энергосберегающими стеклами в целях снижения потребления зданиями тепловой и электрической энергии
Из истории вопроса
Необходимость экономии электрической и тепловой энергии как глобальная проблема возникла в 1973 г. вследствие арабо-израильской войны, введения арабскими странами – членами OPEC нефтяного эмбарго, резкого мирового роста цен на нефть и газ. Развитые страны Западной Европы и США были вынуждены всерьез заняться проблемой энергосбережения, повышением энергетической эффективности предприятий промышленности, транспорта и строительства (жилых, общественных, коммерческих зданий). Так начался первый этап современной эволюции в энергосбережении, который, как это принято считать, продлился до начала 90-х годов. В Европе лидером в реализации Национальной программы по энергосбережению стала Западная Германия (1990–1995 гг.) [1].
После объединения Германии в 1991 г. была принята и начала выполняться Программа санации жилого фонда Восточной Германии, в том числе с целью повышения энергетической эффективности зданий, которая продлилась практически до 2002 г., т.е. до конца 2-го этапа мировой политики и практики энергосбережения (1991–2003 гг.).
Часть 1.
Европейский подход к энергосбережению
Европейский союз (ЕС), начиная с осени 2004 г. (3-й этап политики энергосбережения 2003–2008 гг.), когда была создана специальная Европейская комиссия по эффективному использованию энергии (European Commission. Directorate-General for Energy and Transport), занял самую активную позицию и предпринял практические шаги в реализации энергосбережения. Энергетическая эффективность стала главной целью энергетической политики ЕС, а строительный сектор (см. рис. 1) стал центральной площадкой для практической реализации целей эффективного использования энергии в Европе [2].
Принятый Европейской комиссией в октябре 2006 г. План действий [6] охватывал все сектора экономики. При этом приоритет был направлен на здания (повышение их энергетической эффективности), так как «самый значительный потенциал энергосбережения находится в жилом и коммерческом строительном секторе». Около 27% энергии может быть сэкономлено в жилых зданиях (т.е. в достаточно короткие, экономически оправданные сроки, капитальные затраты на повышение теплозащитных характеристик здания (его оболочки) окупаются за счет снижения затрат на отопление и кондиционирование) и около 30% – в коммерческих зданиях [3].
Основными причинами (факторами) в деятельности ЕС стали:
1) энергетическая безопасность европейских государств, которая должна быть обеспечена долгосрочным стабильным энергоснабжением, независимым от колебаний и/или роста цен на углеводородное сырье, от политических и экономических амбиций стран – импортеров энергии;
2) экологическая безопасность, обусловленная потеплением мирового климата, выбросами СО2 и других вредных примесей.
Как первый, так и второй факторы делают очевидным необходимость снижения потребления энергии и введения на общеевропейском и национальном уровне для всех государств – членов ЕС более жесткого законодательства по энергосбережению и эффективному использованию энергии.
Не только традиционные «зеленые» и экологические организации, но и наиболее ответственные ассоциации, и союзы производителей и промышленные группы стоят на позициях более жестких требований к эффективному использованию энергии, что должно увеличить спрос на производимые ими продукты, в частности на энергосберегающие продукты для зданий. Действуя совместно, эти компании и ассоциации в своей производственной политике поддержали инициативу ЕС в области энергосбережения, а именно на важности и приоритетности эффективного использования энергии в реконструируемых зданиях старой постройки, а также в новом строительстве, при проектировании и возведении зданий с минимальным (нулевым) энергопотреблением. Согласно [2] по состоянию на весну 2007 г., в зданиях государств ЕС потребляется около 50% всей энергии (по данным [3], «здания используют более чем 40% энергии Европы»).
Для координации работ по экономии энергии в ноябре 2004 г. президент Европейского союза назначил специального уполномоченного (комиссара) ЕС по энергосбережению. В поле деятельности этого комиссара строительный сектор занимает одно из ведущих мест, и повышение эффективности использования энергии в зданиях постоянно на повестке дня.
Основным законодательным инструментом ЕС в области энергосбережения стали Директивы. В январе 2006 г. была принята так называемая Директива по энергоэффективности зданий – EPBD (Energy Performance of Building Directive), направленная на повышение эффективности использования энергии в зданиях и на меры по стимулированию возведения зданий с низким потреблением энергии.
В мае 2006 г. вслед за первой главной Директивой была принята вторая – Энергетическая сервисная Директива (ESD – Energy Services Directive), а также две дополнительные Директивы [4], [5]:
1) Directive on heating and cooling by renewable energy (Директива ЕС по отоплению и кондиционированию с использованием возобновляемой энергии);
2) Energy End-use Efficiency Directive (Директива ЕС по энергетической эффективности использования исчерпаемой энергии).
Основные аспекты
Директивы EPBD:
- каждое государство – член ЕС обязано включить EPBD в национальное законодательство; разработать методологию по расчету полного энергопотребления зданий, которая должна стать основой для всех целей и методов, касающихся энергоэффективности зданий;
- на основе данной методологии по определению энергосбережения (и не только значения коэффициента теплопередачи U ограждений, как это было ранее) должны быть разработаны соответствующие нормы по энергосбережению в строительстве. Государства – члены ЕС должны пересматривать свои национальные нормативные документы каждые пять лет;
- государства – члены ЕС должны внести Систему энергетической сертификации зданий по энергоэффективности, основанную на новой методологии оценки полного энергопотребления. Каждое новое здание должно иметь Энергетический сертификат (Свидетельство). Каждое существующее здание при его продаже или сдаче в аренду также должно иметь соответствующий сертификат;
- Энергетический сертификат в обязательном порядке должно иметь каждое здание площадью более 1000 м2. При реконструкции зданий следует применять новейшие продукты: конструкции, технологии, изделия и компоненты с высокими энергосберегающими характеристиками. (В последующих изменениях Директивы это требование было распространено на все новые здания с площадью более 50 м2).
Промышленные группы, участвующие в производстве продуктов для светопрозрачных ограждающих конструкций зданий, это прежде всего стекольная промышленность (архитектурное флоат-стекло, закаленное и термоупрочненное стекло, стекла с покрытиями, ламинированное стекло (триплекс), эмалированное стекло (стемалит), стеклопакеты); подотрасли металлургии и химии; промышленность строительных материалов, профили из алюминиевых сплавов, нержавеющей стали, стеклопластика, поливинилхлорида, а также производители уплотнителей из искусственного каучука, силикона и др.; подотрасли оконных конструкций (окон) и фасадных систем, занимают самую активную позицию в продвижении своих новейших инновационных продуктов, повышающих энергетическую эффективность зданий
Вступление в силу Директивы ESD (Энергетической сервисной Директивы) и Energy End-use Efficiency Directive (Директивы по энергетической эффективности использования исчерпаемой энергии) позволили охватить все энергопотребляющие сектора (транспорт, промышленность, сельское хозяйство), а не только здания, и установить довольно жесткие требования по экономии энергопотребления и энергетической эффективности для всех государств – членов ЕС (на 3-м этапе 2003–2008 гг. Мировой программы энергосбережения):
- национальное потребление энергии к 2017 г. должно быть снижено на 9%;
- государства – члены ЕС должны разработать и принять к действию Национальные программы по эффективности использования энергии (NEEAPs) и представить план первоочередных действий Европейской комиссии не позднее июля 2007 г.;
- учредить соответствующие национальные исполнительные органы (агентства), отвечающие за эти цели и планы Национальных программ.
В конце 2006 г. и январе 2007 г. страны ЕС практически закончили формирование и утвердили Программу действий по энергосбережению на современный период, начиная с 2008-го и по 2020 г.:
- октябрь 2006 г. – утвержден План действий по энергетической эффективности: реализация потенциала (Communication from Commission – Action Plan for Energy Efficiency: realizing the potential – Com (2006) 545 final, Brussels, 19.10.2006, Commission of European Communities). План действий постоянно корректируется, обновляется и пересматривается, учитывая результаты общественного обсуждения, инициативы отраслевых союзов, ассоциаций промышленности (к примеру, интересы европейских производителей стекла отстаивает ассоциация Glass for Europe («Стекло для Европы»), участвуя в консультационном процессе с Европейской комиссией). Конец 2009 г. – новый пересмотренный План действий;
- январь 2007 г. – формально новая Энергетическая политика для Европы (An Energy Policy for Europe. European Commission, Directorate – General for Energy and Transport [7]). Концепция по всестороннему развитию эффективности использования энергии Комиссией ЕС была доведена до правительств и общественности, промышленных ассоциаций и производителей всех стран ЕС. Концепция охватывала все энергопотребляющие отрасли – строительство, транспорт, промышленность, но, как отмечается в Плане действий ([6]), «самый большой рентабельный сберегающий потенциал находится в жилом и коммерческом строительном секторе».
Данные документы направлены (помимо всего другого, не менее важного) на стимулирование возведения зданий с низким потреблением энергии и создание приоритета на рынках для новых энергосберегающих строительных технологий, конструкций, изделий и материалов, в том числе и светопрозрачных конструкций – окон, навесных стеклянных фасадов, стеклопакетов, архитектурных стекол с солнцезащитными, энергосберегающими и мультифункциональными покрытиями. Применение при остеклении зданий стекол с низкоэмиссионным покрытием (low E) резко уменьшает потери тепла (в холодное время). Применение стекол с солнцезащитным покрытием уменьшает излишние теплопоступления в помещение в летний период.
Энергетическая политика для Европы – «20/20/20»
В марте 2007 г. 27 глав правительств государств – членов ЕС подтвердили всестороннюю Энергетическую политику для Европы, которая получила краткое название «20/20/20»:
- сократить на 20% потребление энергии;
- уменьшить на 20% выбросы СО2 в атмосферу;
- увеличить на 20% производство энергии из возобновляемых источников;
- срок – к 2020 году.
В практической реализации данной политики, в частности в области строительства, особое место и роль отводится производителям инновационных продуктов. Если рассматривать только оболочку здания, то очевидно, что решающая роль здесь отводится оконным и светопрозрачным фасадным системам, с применением современных флоат-стекол с мягким низкоэмиссионным (Low E) (см. рис. 2), солнцезащитным, а также многофункциональными покрытиями.
Это продукты чрезвычайно выгодны с позиций экономии энергии за счет уменьшения ее потребления. Эти «пассивные энергетические продукты», в отличие от бытовых электроприборов и систем вентиляции и кондиционирования, не потребляют энергию.
Эти продукты имеют неизменно высокую добавленную стоимость, что также важно для промышленности, т.е. производителей этой продукции (стеклопакеты, окна, светопрозрачные фасады, кровли, солнечные батареи и коллекторы).
Можно сделать вывод, что, начиная примерно с 2009 г., применение энергосберегающего стекла в зданиях стало общепринятой практикой в странах ЕС.
Промышленные группы, участвующие в производстве продуктов для светопрозрачных ограждающих конструкций зданий, занимают самую активную позицию в продвижении своих новейших инновационных продуктов, повышающих энергетическую эффективность зданий. Так, например, в рамках Директивы ESD эксперты стекольной промышленности («Стекло для Европы») участвуют и контролируют разработку энергетических схем сертификации зданий и их ограждающих конструкций, формируют и отстаивают публично свои требования о необходимости включения в законы и национальные планы NEEAPs все аспекты по остеклению зданий.
В пределах Директивы ESD эксперты и полномочные представители промышленных групп стекольной промышленности активно и целенаправленно взаимодействуют с соответствующими органами национальных правительств, настаивают на включение в Национальные планы действий по энергетической эффективности конкретные мероприятия по продвижению использования в зданиях энергосберегающего остекления (политическое лоббирование, выделение больших финансовых ресурсов. «Мы должны стать намного более активными в лоббировании интересов отрасли в правительствах государств – членов ЕС, если мы хотим получать экономическую выгоду» [2]).
Также промышленные группы предлагают Комиссии ЕС способы поощрения и стимулирования применения обновленной номенклатуры строительных материалов, изделий и конструкций, модернизированного оборудования и технологий, а следовательно, новых окон с энергосберегающим остеклением. Опыт проектирования и возведения зданий PasivHaus с нулевым энергопотреблением свидетельствует о том, что и в таких домах возможно использовать намного больше площадей остекления, чем в традиционной архитектуре.
Необходимо отметить, что Комиссия ЕС осуществляет реальный контроль за деятельностью правительств государств, входящих в Европейский союз, по Программам энергосбережения. Так, в декабре 2006 г. она начала слушания против 15 государств – членов ЕС, не сумевших полностью осуществить Программу EPBD.
«Компании, производящие и поставляющие на рынок архитектурное флоат-стекло, должны стать более превентивными в деловых отношениях с политическими силами и законодательной властью».
При формировании NEEAPs каждая национальная промышленная группа (ассоциация, союз) бизнес-сообщества должна знать, какое министерство готовит этот документ, и принять самое активное участие в его обсуждении на всех этапах для продвижения своих продуктов и требований по энергосбережению.
Энергосбережение – реализация организационных, правовых, технических, технологических, экономических и иных мер, направленных на уменьшение объема используемых энергетических ресурсов при сохранении соответствующего полезного эффекта от их использования (в том числе объема произведенной продукции, выполненных работ, оказанных услуг).
Энергетическая эффективность – характеристики, отражающие отношение полезного эффекта от использования энергетических ресурсов к затратам энергетических ресурсов, произведенным в целях получения такого эффекта, применительно к продукции, технологическому процессу, юридическому лицу, индивидуальному предпринимателю.
Класс энергетической эффективности – характеристика продукции, отражающая ее энергетическую эффективность.
*Федеральный закон Российской Федерации от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».
Часть 2.
Российская стратегия по повышению эффективности энергосбережения зданий
В реализации стратегии энергосбережения в строительстве, в том числе стратегии повышения энергетической эффективности зданий, в России, по нашему мнению, можно выделить 3 характерных периода:
1995–2003 гг. – ужесточение нормативных требований по тепловой защите зданий, введение в действие Федерального закона «Об энергосбережении» (апрель 1996 г.) и Федерального закона «О техническом регулировании» (июль 2003);
2004–2008 гг. – административная реформа федеральных органов исполнительной власти в строительстве;
2009–2011 гг. – развитие законодательной базы Российской Федерации в области энергосбережения, включая строительство.
Остановимся более подробно на первом этапе программы энергосбережения в России. Достаточно живо и интересно этот период описан в работе [14]. Этот период можно назвать периодом выживания.
Тем не менее Минстроем России принимались определенные шаги, направленные на снижение потребления тепловой электрической энергии за счет повышения нормативных требований к теплозащите наружных ограждающих конструкций (в том числе окон, балконных дверей).
Самым важным законодательным документом этого периода можно считать принятие и введение в действие Федерального закона РФ от 03 апреля 1996 г. № 28-ФЗ «Об энергосбережении». Именно этот закон стал основой для формирования будущей энергетической стратегии России на последующие годы.
В законе впервые на уровне государственной политики сформулированы основные направления и приоритеты политики энергосбережения, в том числе в строительстве:
- эффективное использование энергетических ресурсов при их добыче… потреблении;
- создание и использование энергоэффективных технологий, конструкционных и изоляционных материалов;
- включение в государственные стандарты на оборудование, материалы и конструкции их показателей энергоэффективности;
- осуществление государственного надзора за эффективным использованием энергетических ресурсов;
- разработка соответствующей нормативно-технической документации в области энергосбережения;
- меры стимулирования хозяйствующих объектов, выполняющих меры по энергосбережению, повышению энергетической эффективности продукции;
- координация работ и обмен опытом в области энергосбережения с международным сообществом.
К числу недостатков закона можно отнести его несколько неконкретный в плане реализации декларативный характер. Реализация закона, т.е. определение ответственного министерства или министерств, разработку программ энергосбережения, сроков исполнения и внесения необходимых корректив возложены на правительство РФ и региональные органы исполнительной власти. Кроме того, для эффективного исполнения подобного закона требовалось выделение немалых бюджетных средств.
Строительство как одна из самых энергозатратных областей вообще не упомянуто.
К числу положительных моментов, реализованных на данном этапе энергетической стратегии России, может служить решение президиума НТС Минстроя РФ от 12 ноября 1996 г. №23-9-4 «О новых конструктивных решениях и производстве светопрозрачных ограждений жилых зданий». В соответствии с концепцией, разработанной Управлением технормирования Госстроя России (1998–2002 гг.) был разработан комплекс государственных и межгосударственных стандартов на оконные и балконные дверные блоки (более 25 стандартов). При разработке был использован опыт европейской стандартизации с учетом сложившихся подходов к нормированию и стандартизации в России с ее многообразием природно-климатических регионов строительства.
Разработка комплекса стандартов позволила обеспечить производство и обращение на российском строительном рынке современных окон и дверей нового поколения, сделав их в короткие сроки продукцией массового применения.
Список литературы
[1] Шубин И.Л., Спиридонов А.В., «Законодательство по энергосбережению в США, Европе и России. Различие в подходах к реализации (на примере рынка светопрозрачных конструкций)», Ж. «Окна. Двери. Фасады», 2011 г., № 3 (42), с. 16.
[2] Rick Wilberforce, EU policies for energy efficiency, Proceedings of The International Conference Glass Performance Days. (GPD-2007), 2007, Finland, Tampere, p. 251.
[3] Rick Wilberforce, EU Legislation and Policies for Energy Efficiency in Buildings, Proceedings of The International Conference GPD-2009, Finland, Tampere, p. 75.
[4] Directive on heating and cooling by renewable energy (Директива ЕС по отоплению и кондиционированию с использованием возобновляемой энергии), COM EU, Brussels, май 2006.
[5] Energy End-use Efficiency Directive (Директива ЕС по энергетической эффективности использования исчерпаемой энергии), COM EU, Brussels, май 2006.
[6] Action Plan for Energy Efficiency: realizing the potential Communication from Commission of European Communities, Com (2006) 545 final, Brussels, 19.10.2006.
[7] An Energy Policy for Europe. European Commission, Directorate – General for Energy and Transport, Brussels, 2007.
[8] An energy policy for Europe – «20/20/20/20» (Com EU 2007), Brussels, март 2007.
[9] Low-E Insulating Glass for Energy Efficiency. Glass for Europe. Brussels, 2008.
[10] Solar Control Glass for Greater Energy Effenciency. Glass for Europe. Brussels, 2008.
[11] Rick Wilberforce, The recast EU Energy Performance of Buildings Directive: – Maximizing Opportunities for the Glass Industry, Proceedings of The International Conference GPD-2011, Finland, Tampere, p. 44.
[12] Lawrence Carbary, A thermal modeling comparison of typical curtainwall glazing systems, Proceedings of The International Conference GPD-2007, Finland, Tampere, p. 282.
[13] Бертран Кайзес, «Европейская директива по энергетическим характеристикам зданий», Ж., «Стекло и бизнес», 2011 г., № 2, с. 72.
[14] Шубин И.Л., Спиридонов А.В., Вестник МГСУ, 2011 г., № 3.
[15] Постановление Минстроя России от 11 августа 1995 г. № 18-81 «О принятии изменения № 3 строительных норм и правил СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника».
[16] Постановление Госстроя России от 19 января 1998 г. №18-8 «О принятии изменения № 4 строительных норм и правил СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника».
[17] Н.В. Шведов, «Увеличение теплозащиты светопрозрачных ограждающих конструкций – требование времени» (комментарий специалиста к Изменению № 4 СНиП 11-3-79* «Строительная теплотехника»), эксперт-аудитор Системы сертификации ГОСТ Р. Журнал «Строительные материалы», 1998 г., № 7.
[18] Федеральный закон РФ от 18 июля 2009 г. №189-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «О техническом регулировании».
[19] Федеральный закон РФ от 30 декабря 2009 г. №384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».
[20] Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 июня 2010 г. № 2079 «Об утверждении Перечня документов в области стандартизации, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального закона от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».
[21] Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 мая 2011 г. № 2244 «О внесении изменений в Перечень документов в области стандартизации, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального закона от 30 декабря 2009 г. № 384 - ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», утвержденный приказом Федерального агентства от 1 июня 2010 г. № 2079».
[22] Федеральный закон Российской Федерации от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».
[23] План мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности в Российской Федерации, направленных на реализацию Федерального закона «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» (утв. распоряжением правительства Российской Федерации от 1 декабря 2009 г. № 1830-р).
[24] Постановление правительства Российской Федерации от 13 апреля 2010 г. № 235 г. Москвы «О внесении изменений в Положение о составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию».
[25] Государственная программа «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года» (утв. распоряжением правительства Российской Федерации от 27 декабря 2010 г. № 2446-р; раздел VII – Подпрограмма «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности в жилищном фонде»).
[26] Постановление правительства Российской Федерации от 25 января 2011 г. № 18 «Об утверждении Правил установления требований энергетической эффективности для зданий, строений, сооружений и требований к правилам определения класса энергетической эффективности многоквартирных домов».
[27] Приказ Министерства регионального развития Российской Федерации от 8 апреля 2011 № 161 «Об утверждении Правил определения классов энергетической эффективности многоквартирных домов и Требований к указателю класса энергетической эффективности многоквартирного дома, размещаемого на фасаде многоквартирного дома».
[28] Ю.А. Табунщиков, «Микроклимат и энергосбережение: пора понять приоритеты», Ж. «АВОК», 2008 г., № 5.
[29] James C. Benney, Energy efficiency activities in the United States and the Impact on Fenestration Products and Systems, Proceedings of The International Conference GPD-2009, Finland, Tampere, p. 72.
С. И. Тихомирнов, Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук, Stas2044@mail.ru
Н. А. Пантюхов, Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук, barcelona85@yandex.ru
Л. М. Шахнес, Союз стекольных предприятий, Shalev2000@mail.ru
(Продолжение 2-й части Российской стратегии по повышению эффективности энергосбережения зданий – в следующем номере).
____________
Реклама. Современные здания отличают современные световые носители. Объемные буквы, дорогие логотипы, световые короба, выгодно отличают здания, привлекая к ним повышенное внимание 24 часа в сутки. Уличные световые короба привлекают к себе повышенное внимание, а соответственно имеют большой эффект в световой наружной рекламе.
