Свыше 400 специалистов в области энергетики, водоснабжения, биотехнологий, и экологии производства собрались в конце апреля в Университете ИТМО, чтобы принять участие в третьей конференции «Энерго-ресурсоэффективность в интересах устойчивого развития» SEWAN-2021. Участники представляли 22 страны из разных частей света: Россию, Казахстан, Украину, Латвию, Чехию, Францию, ЮАР, Иран, Бразилию, Китай и другие.  

Первые две подобные встречи ученых прошли в Томске, и Иркутске, а мероприятие 2021 года организаторы решили провести в Санкт-Петербурге. «Конференции должны собирать людей вместе, поэтому нам важно искать места, в которые люди захотят приехать, и Петербург с этой точки зрения город очень привлекательный», — отметил профессор Томского Политеха, сопредседатель оргкомитета конференции Сергей Романенко.  

«На конференции обсуждаются вопросы, связанные с внедрением чистых технологий, как в энергетике, так и в других отраслях экономики, с устойчивым развитием — директор мегафакультета биотехнологий и низкотемпературных систем, сопредседатель оргкомитета конференции Игорь Баранов, — поэтому направления исследований нашего мегафакультета, связанные с биотехнологиями, экотехникой, со введением промышленного симбиоза, когда отходы одного предприятия становятся сырьем для другого завода, отлично вписываются в тематику SEWAN-2021».

«Последствия COVID-19 для энергетики растянутся на годы»

Как на многих научных конференция последнего года, на площадке SEWAN активно обсуждали вопросы, связанные с пандемией COVID-19. Коронавирус самым серьезным образом повлиял на мировую энергетику. Как уверены ученые, на полное преодоление последствий эпидемии и связанных с ней ограничений уйдут годы.    

«По предварительным данным, глобальное использование энергии в мире затормозилось на 8%, — рассказал Сергей Романенко, чей доклад был посвящен влиянию коронавируса на энергетику, — восстановление затянется на годы. По некоторым прогнозам, мы достигнем уровня производства энергии 2018 года только к 2030 году или даже позже. Причины просты: снижение потребления энергии промышленностью и транспортом. Так, авиасообщение давало до 60% энергопотребления в транспорте. Сейчас количество перелетов сократилось кратно. Хотя, конечно, прогнозы — дело неблагодарное и они еще потребуют уточнения по итогам этого года. Многое будет зависеть от того, насколько быстро будет восстанавливаться глобальная мобильность».

При этом, оценивая перспективы нового роста потребления энергии надо учитывать, что некоторые области могли измениться навсегда. Так, все больше компаний увеличивают количество удаленных сотрудников, что снижает потребность в обслуживании офисных зданий. Люди стали реже ходить в магазины, предпочитая доставку, что также может сказаться как на внутригородских перевозках, так и на работе стационарных торговых точек. 

Впрочем, у ситуации есть и положительная сторона — снизилось не только потребление энергии. Также ученые отметили сокращение выбросов оксидов азота, парниковых газов, микрочастиц в воздух. «В Европе сокращение составило от 10 до 40%, в зависимости от страны», — отмечает Сергей Романенко.

«Мы знаем, как хранили сардельку, но не знаем, что было с вакциной»

Пандемия не только создала новые условия для работы топливно-энергетического комплекса. Во многих отраслях она обнажила проблемы, которые давно существовали, но не привлекали общественного внимания. Одна из них — контроль за условиями хранения лекарств и вакцин, многие из которых требуют особого температурного режима. 

Как отметил один из докладчиков, руководитель российского представительства компании «Carel» Андрей Брук, в продуктовом ритейле уже давно введена глобальная система слежения за температурой охлажденных товаров от производства до прилавка. Однако в медицинской сфере пока это не так широко распространено.  

«Получается, что мы знаем, как хранили сардельку, но не знаем, что было с вакциной, которую нам колют, — удивляется он, — именно поэтому эффективность того или иного препарата может отличаться в лаборатории и “на земле”. То, что при правильных температурных режимах дает 97% эффективности, в обычной жизни может давать 80% просто из-за отсутствия контроля за температурой в медицинских холодильниках аптек, поликлиник, пунктов вакцинации. Нам нужна система, которая позволяла бы точно знать, обеспечивался ли надлежащий температурный режим», — сказал он.

По словам докладчика, для этого нужно, чтобы еще на стадии производства медицинские холодильники оснащались бы технологиями интернета вещей. Таким образом, они могли бы автоматически отправлять данные, которые в свою очередь логично было бы свести в единый центр сбора информации.  

«Оператором этих данных могут быть госструктуры типа Росздравнадзора, Роспотребнадзора, которые будут видеть, что в таком-то холодильнике, в такой-то поликлинике ночью отключалось электричество. Тогда специалисты ведомства приедут туда чтобы убедиться, что препарат, оказавшийся на ночь в тепле, выброшен, а не использован на людей», — заключил Андрей Брук.

«Создание активного потребителя в системах энергоснабжения»

Впрочем, обсуждались на конференции и более привычные для SEWAN темы — новые технологии энергетики, экономия ресурсов, сокращение потребления топлива на обогрев домов. Так, старший научный сотрудник Института систем энергетики из Иркутска Иван Постников представил в Петербурге сразу два доклада о теплоснабжении.  

В частности, он рассказывал о создании инфраструктуры для активных потребителей в системе энергоснабжения. «Создание активного потребителя в системах энергоснабжения это процесс внедрения таких систем, которые позволили бы потребителю самому наиболее эффективно управлять нагрузкой на систему. Для этого необходимо создать инфраструктуру для самостоятельного управления нагрузкой, нужны хранилища тепловой энергии и собственные источники энергии. Причем такие источники, которые могли бы покрывать не все нагрузку, а ее пики», — рассказал ученый.

В другом докладе он поднял вопрос, касающийся эффективного радиуса распределения тепла от теплоэлектроцентралей. Грубо говоря, как далеко может быть дом от ТЭЦ, чтобы ее работа на него была эффективной, а когда уже необходимо строить отдельную домовую котельную.

«Сейчас есть методы расчета этих показателей, но они дают упрощенные оценки, — объясняет Иван Постников, — они будут работать только при равном распределении нагрузок в системе, чего в жизни не бывает. Нагрузка в квартале “хрущевок” и “брежневок”, будет разная, ведь это совершенно разные здания, разные потери, разные коммуникации. Разный рельеф тоже дает неравномерную нагрузку».

Ученые из Иркутска предложили новую методологию расчета эффективного радиуса для ТЭЦ. Это сложная формула, которая учитывает не только типы зданий, возраст коммуникаций и рельеф, но даже тип топлива, на котором работает каждая конкретная станция. Ее применение должно позволить специалистом адекватнее рассчитывать нагрузку и принимать решения относительно строительства домовых котельных.  

«У вас одновременно работает вентиляция и греет батарея»

Университет ИТМО также представил свои разработки в разных областях, связанных с основной тематикой SEWAN. Так, заместитель руководителя мегафакультета биотехнологий и низкотемпературных систем Ольга Румянцева рассказала о наиболее актуальных проектах своих коллег. 

К примеру, о разработке концепции единых домовых энергетических хабов, которые будут эффективно распределять тепловые потоки внутри жилых и нежилилых построек. «Сейчас часто бывает так, у нас одновременно работает вентиляция и греет батарея. Мы тратим энергию дважды, чтобы создать ненужное тепло и, чтобы его отвести. Энергетические хабы позволят не допускать такой ситуации, распределяя тепловые и холодильные потоки оптимально по всему зданию », — рассказала она.

Также были представлены более 20 проектов: системы слежения за потреблением энергии в низкотемпературных системах, проект создания биотоплива из, возможно, самого известного сорняка борщевика, а также проект поиска оптимальных температур для криосаун и многие другие.   

На закрытии конференции также выступила декан факультета энергетики и экотехнологий Университета ИТМО Екатерина Тамбулатова. «Вопросы, поднимаемые в докладах участников конференции, связанные с энергоэффективностью и энергосбережением, устойчивым развитием и снижением антропогенного воздействия на окружающую среду, нацелены на решение глобальных задач современности и будущего, а также пронизаны социальной ответственностью человечества для развития «зеленых» технологий в нашей стране и во всем мире, что является очень важной составляющей в связке наука-общество», — подвела она итог конференции.