Зелене ЖКГ: міфи чи реальність

В українського житлово-комунального господарства давно великі проблеми. Тільки в Києві 2600 км теплопроводів, і з них 80% вже відпрацювали свій термін експлуатації, який становить 25 років. Звідси – втрати тепла.

Минулого року в Києві було перекладено 140 км теплопроводів, позаминулого – 50 км: коштів на реконструкцію бракує. І це, зазначимо, у столиці. Як вирішується питання в інших містах, можна лише уявити. За великим рахунком – ніяк.

У рамках існуючої системи, що дісталася Україні від радянського минулого, коли теплом і електроенергією нас централізовано забезпечують великі підприємства, проблему вирішити складно.

І тут на допомогу можуть прийти сучасні невеликі комплекси СНР (Combined Heat and Power – комбіноване виробництво теплової та електричної енергії), які забезпечують теплом і світлом як житлові, так і комерційні будівлі, школи та лікарні – достатньо лише встановити в будівлі таку установку.

У переважній більшості вони поки працюють на газі. Однак у рамках світових програм декарбонізації (боротьби з викидами вуглекислого газу) особлива роль у роботі СНР відводиться так званому зеленому водню, отриманому екологічно чистим шляхом із застосуванням поновлюваних джерел енергії.

1. Як починалася технологія?

Майже дві третини палива, яке використовується для виробництва електроенергії на теплових електростанціях, в буквальному сенсі йде в небо. Як у вигляді шкідливих відходів, так і у вигляді тепла.

Процес спільного вироблення електричної і теплової енергії, який також називають когенерацією, здійснюють нинішні ТЕЦ (теплоелектроцентраль). Це, напевно, перша енергозберігаюча технологія, в Україні вона з’явилася у 50-х роках минулого століття.

ТЕЦ генерує електрику та вловлює тепло, яке інакше було б витрачене даремно. А так пара і гаряча вода використовуються для опалення.

2. Навіщо сучасні СНР Україні?

ТЕЦ-6. Класичні теплоелектроцентралі не зовсім екологічні (kiev.informator.ua)

Однак ця технологія морально та технічно застаріла. Взяти, наприклад, київські ТЕЦ-5 і ТЕЦ-6, (перша забезпечує теплом і електроенергією центр міста, друга – Троєщину, Оболонь, Виноградар). Мало того, що вони димлять, як паровози, так і з теплом проблеми – киянину достатньо помацати свої батареї. Водночас квитанції за опалення приходять повноцінні.

Тож вихід із такого становища – будівництво в Україні, передусім у великих містах, нецентралізованих СНР, які використовують екологічно чисте паливо і можуть забезпечувати теплом і електроенергією як приватні домогосподарства, так і сучасний багатоповерховий будинок – усе залежить від розмірів і потужності.

3. У чому недолік СНР на біогазі?

Нині сучасні нецентралізовані СНР працюють у багатьох країнах. Наприклад, у німецькому місті Цвіккау (понад 90 тис. населення, батьківщина знаменитих автомобілів «Трабант») установки Tedom Cento забезпечують 40% необхідних тепла та електроенергії.

Tedom Quanto. Такі СНР встановлюються зараз у містах Білорусі (tedom-nkm.com.ua)

У Білорусі сьогодні активно встановлюються установки Tedom Quanto, які можуть забезпечити теплом житловий будинок із 250 квартирами, і задовольнити потреби в електриці двох тисяч осіб.

Коефіцієнт корисної дії таких нецентралізованих установок наближається до 100%, енергоефективність на 70% вища, ніж у звичайних ТЕЦ. Однак повністю автономними такі агрегати назвати не можна. Працюють вони на звичайному газі та біогазі, і до будівлі в будь-якому разі необхідно підводити газову трубу.

4. У чому недолік СНР на паливних елементах?

По-справжньому автономні та екологічно чисті СНР – це установки, що працюють на паливних елементах на основі зеленого водню. Наразі над виробництвом таких пристроїв працюють корейці Hyundai, японці Panasonic і Toshiba, американці Bloom Energy і Plug Power, європейці Bosch і Viessman.

Піонер у сфері установок на паливних елементах Vitovalor 300-P (pinterest.com.au)

Остання компанія ще чотири роки тому представила установку Vitovalor 300-P, що стала першим у світі серійним СНР на базі водневого паливного елемента. Її теплова потужність – 20 кВт, електрична – 0,75 кВт (на добу установка виробляє 15 кВт/год електроенергії), що цілком вистачає для приватного будинку.

Установка невелика, розміщується на площі 0,65 кв. метра, важить 295 кг. Поки що її головний недолік – вартість 21–23 тис. євро. Таке задоволення не всім по кишені, й установки на водневих паливних елементах для великого будинку – справа майбутнього передусім через ціну.

Та головне – технології є, і за розвитку енергетики на зеленому водні собівартість таких установок буде, звичайно ж, знижуватися. Тож у недалекому майбутньому цілком можна уявити багатоповерховий будинок, на даху якого – сонячна батарея і вітряк, а в підвалі – гідролізер для вироблення Н₂ і СНР на водневих паливних елементах. Замкнений цикл. А головне – жодних квитанцій від різних «енерго» за тепло та електрику.

Андрій Кузьмін, для «Главкома»