28 и 29 октября. Проблемы экологии в контексте цифровой трансформации общества... Архитектура. Инженерия. Цифровизация. Экология» пройдет в...


КРАТКОЕ РЕЗЮМЕ ПО ПРОЕКТУ ТЭЭК «ЭКОПОЛИС»

КРАТКОЕ РЕЗЮМЕ ПО ПРОЕКТУ ТЭЭК «ЭКОПОЛИС».


1. Название проекта - проект «ЭКОПОЛИС».

2. Суть проекта.

Сутью проекта является:

– внедрение на рынок инженерного обеспечения строительства новых конкурентоспособных технических решений и получение дохода за счет их применения при организации локальных инженерных сетей уже на стадии пилотного исполнения проекта «ЭКОПОЛИС»;

– обеспечение строительных площадок на удаленных территориях эффективными техническими решениями для снятия проблем в их энергоснабжении, развитии инженерной инфраструктуры и экологии;

– обеспечение максимальной защиты бизнеса и населения от проявления природных и техногенных катастроф вследствие высокой резистентности новых решений к подобного рода влияниям на инженерные сети;

Проект "ЭКОПОЛИС" позволяет осуществить строительство дезинтегрированных комплексов инженерных коммуникаций локального применения на территориях, не имеющих централизованных инженерных сетей. Проект создает условия для выполнения требований заказчика с обеспечением работоспособности любых производств, жилищно-коммунальной и социально-бытовой сфер в соответствие реальным жизненным процессам. Применение технологий проекта позволяют обеспечить высокий уровень жизненных стандартов.

Проект объединяет в единый комплекс три базовые технологии, которые способны удовлетворить требования заказчика необходимыми видами энергии, подготовкой питьевой воды и очисткой водных стоков.

Сутью проекта обеспечивается ряд конкурентоспособных преимуществ, среди которых:

- отказ от традиционного дорогостоящего строительства централизованных систем инженерных коммуникаций.

- обеспечение надежности работы всех систем жизнеобеспечения с устранением причин возникновения глобальных последствий аварийных ситуаций.

- обеспечение необходимых нагрузок у конечного потребителя за счет блочно-модульного исполнения инженерных систем.

- комплексная оптимизация параметров работы инженерных коммуникаций по основным показателям их функционирования.

- возможность револьверного финансирования при создании инфраструктуры, что резко снижает инвестиционную нагрузку за счет поступления возвратных средств от ранее построенных объектов инфраструктуры.

- обеспечение любого сценария развития инфраструктуры (с возможностью создания новых производств, рабочих мест и жилищно-социальных условий с высоким качеством уровня жизни).

- обеспечение высокого уровня экологической безопасности на всем пространстве, где будут применены новые технические и технологические решения без создания экологической угрозы для сопредельных территорий.

Суть проекта обеспечивается базовыми технологиями проекта, это:

- экологически безопасные энергетические ТЭЭК технологии

- технология безреагентной очистки и обеззараживания воды с обеспечением защиты от бактериологического и химического воздействия на питьевую воду

- технология очистки сточных вод различной природы происхождения

Базовые технологии проекта для обеспечения энергетических нужд и водоподготовки имеют абсолютную новизну. Для обеспечения очистки водных стоков применяются передовые мировые технологии с их доработкой в соответствие требованиям пилотного проекта. Также абсолютной новизной проекта является увязка энергетического и технологического оборудования в инженерные сети, которая одновременно обеспечивает и экологическую защиту окружающей среды, и свободное развитие инженерных сетей при подключении к ним любых дополнительных видов производств.


3. Краткое резюме по новым технологиям.

Все технологии проекта создаются по блочно-модульному принципу, что создает возможность для обеспечения любой степени локализации и дезинтеграции инженерных сетей.

Технические и конструктивные решения в рамках ТЭЭК технологий позволяют:

1. Создавать по блочно-модульному принципу локальные системы бесперебойного энергоснабжения любого стандарта качества, с любой мощностью потребления и в любом месте, обеспечивая любой сценарий развития инфраструктуры у потребителя.

2. Работать с любым видом возобновляемых источников в единой системе управления.

3. Устанавливать оборудование непосредственно рядом с потребителем с предельной минимизацией строительства ЛЭП.

4. Обеспечивать реальный энергобаланс в системе «выработка-потребление электроэнергии».

5. Полностью автоматизировать работу энергосистемы.

6. Обеспечивать высочайший уровень экологической безопасности.

7. Снижать затраты на использование невозобновляемых источников энергии на 80-100%.

8. Обеспечить крупносерийное производство блоков типового оборудования.

9. Создавать специальные возможности, например, разные стандарты тока в одной системе.

10. Производить ремонтные и регламентные работы в энергосистеме без отключения потребителя от энергоснабжения.

11. Значительно уменьшать затраты и сроки на проектирование и строительно-монтажные работы при организации локальных энергосистем.

12. Обеспечивать потребителя различными видами энергии от единой энергосистемы.

13. Обеспечивать удаленному потребителю цены на потребляемую энергию от локальной энергосистемы, близкую к ценам от централизованных систем.

14. При необходимости производить дешевую выработку водорода и кислорода.

Технические и конструктивные решения в рамках технологии безреагентной очистки и обеззараживания воды с обеспечением защиты от бактериологического и химического воздействия на питьевую воду позволяют:

• Производить очистку природных вод, различной степени загрязнения до III класса включительно по ГОСТ 2761-84

• Производить очистку и обеззараживание воды от естественных и принудительных (техногенные катастрофы и терроризм) загрязнений, в том числе таких, как отравляющие вещества, гербициды и дефолианты, растворенные нефтепродукты, споровые формы патогенных бактерий и вирусов и т.п.

• Сохранять и периодически производить очистку хранимого запаса воды на уровне требований СанПиН 2.1.4.559-96

• Осуществлять шестиступенчатую, дублированную систему очистки и обеззараживания

1. Предварительная механическая очистка
2. Аэрация
3. Баромембранная микрофильтрация
4. Баромембранная ультрафильтрация
5. Фотолитическое озонирование
6. Сорбционная очистка

НЕ ИСПОЛЬЗОВАТЬ реагенты и расходные материалы

• Осуществлять баромембранную ультрафильтрацию с тонкостью фильтрации менее 0,01 мкм с обеспечением «холодной» стерилизации воды, в том числе от споровых и вирусных инфекций

• Осуществлять фотолитическое озонирование (одновременное воздействие на обрабатываемую среду озона и УФ-излучения) с увеличением скорости окисления некоторых органических молекул в 100-10000 раз, при этом наблюдается взаимное усиление действия озона и УФ света

4.Патенты.

В настоящее время базовые технологии проекта имеют необходимую минимальную защиту патентами РФ.

При реализации пилотного проекта будет осуществлена защита национальными патентами ряда технических решений. Остальные решения останутся в режиме «know-how», что эффективно обеспечит защиту проекта от несанкционированного использования.


5. Знаки общественного признания.

Об общественном признании технологий можно судить по следующим фактам:

А) Средства массовой информации периодически публикуют статьи и интервью по базовым технологиям проекта.

Б) Многочисленные приглашения для выступления на конференциях различного уровня

В) Энергические ТЭЭК технологии:

- в 1997г. приняты в качестве специальной «Программы развития малой энергетики в районах Республики Карелия без централизованного энергоснабжения»;

- в 1998г. Госкомсевер принял технологии базовым проектным решением по Программе «Беломорье»;

- победа на конкурсе Академии Наук Болгарии по альтернативным источникам энергии в 2000 г.;

- в 2004г. проект – номинант и дипломант национальной экологической премии;

- в 2006г. проект получил приглашение для участия в РПРВИЭ –Российской Программе Развития Возобновляемых Источников Энергии;

Г) Технологии водоподготовки:

- к настоящему моменту технологии установлены и работают в резиденциях Главы государства и высших чиновников Российской Федерации;

- исполнена просьба духовных властей и технологии установлены и работают в резиденции Патриарха;

- имеются Благодарственные письма от высших чиновников Российской Федерации.

6. Степень готовности технологий.

Базовые технологии проекта прошли опытно-экспериментальную апробацию.

Технологии водоподготовки, как самостоятельные технологии готовы к промышленному использованию на основе заказа.

ТЭЭК технологии и дальнейшее комплексное использование технологий требуют проектирования на условия пилотных объектов.

Авторы проекта считают, что наибольшая эффективность при пилотном проектировании будет достигнута одновременным комплексным использованием базовых технологий проекта. Однако, допустимо (в целях вывода проекта на рынок и его коммерциализации) осуществление локомотивной стратегии, когда развитие одной их базовых технологий будет осуществлено за счет опережающего развития другой технологии. Учитывая это обстоятельство, а, также, то, что существует потенциальный спрос, определяемый социальным заказом, то инвестору можно предложить для промышленного освоения, некоторые технические решения по водоподготовке, находящиеся в контексте настоящего проекта и имеющие эксклюзивный характер. Среди готовых к производственной стадии технических эксклюзивов, можно выделить ряд уникальных решений. Они при отсутствии реагентов и расходных материалов, способны не только качественно очистить воду из источников различной степени загрязнения, но и обеспечить защиту воды от воздействий бактериологического и химического характера:

1. Контейнерные стации водоподготовки – модульное исполнение технологий обеспечивает мобильную доставку оборудования водоподготовки любыми видами транспорта до потребителя с обеспечением его любыми нагрузками по водопотреблению и высочайшим качеством воды. Наивысшая эффективность подобного оборудования достигается в условиях стихийных бедствий, когда население получает воду высокого качества в условиях заражения водных бассейнов.

2. Бытовая стация очистки воды «ОАЗИС» – квартирный вариант станции водоподготовки, типизированной для серийного промышленного производства. Срок службы основных фильтрующих элементов установок практически неограничен. Используемые технологические решения позволяют работать в автоматическом режиме и не требуют высококвалифицированного обслуживания.

3. Трубки очистки воды и защиты от бактериологического заражения индивидуального применения – карманный прибор мгновенной «стерилизации» воды через мембрано-керамическую трубку для индивидуального применения в жестких походных условиях.

4. Оборудование водоподготовки бассейнов – типовое оборудование для высококачественной очистки вод бассейнов без применения химических реагентов.

7. Барьеры по реализации проекта.

Среди барьеров по реализации новых проектных решений можно отметить следующие обстоятельства:

• для государственного уровня – это сроки от 5 до 10 лет на создание и согласование различного рода Программ, при этом, вследствие изменения политической конъюнктуры, не существует уверенности в возможности их реализации;

• для регионального уровня – это, по всей видимости, отсутствие преемственности власти и существующая определенная сила в региональных политических элитах, которая не имеет интереса к изменению системы инженерного обеспечения, что, скорее всего, связанно с монопольным доминированием интересов;

• для бизнеса – срок реализации проекта с внедрением его технологий в 3 года не удовлетворяет мобильности решения задач, которые, как правило, существуют при решении бизнес-проектов;

• для частного потребителя с незначительными мощностями потребления – на существующей стадии осуществления Проекта технологии должны пройти все стадии технического проектирования (в том числе, и особенно для энергетики, НИР и ОКР) и подготовки производства, что при малом объеме заказа не осуществимо.

Также к барьерам можно отнести:

- отсутствие реализации подобного рода проектов ранее.

- глобализация экономики, а, в связи с этим, стандартизованный шаблон принятия решения на инвестирование и отсутствие подготовки стратегического мышления инвесторов для инновационных проектов, обеспечивающих исполнение социального заказа


Преодоление барьеров.

Преодоление барьеров для реализации проекта возможно следующими путями:

1. Привлечение в проект грантов или венчурных финансовых ресурсов:
- на осуществление проекта в целом
- на осуществление эффективного сбережения энергетических ресурсов в существующих энергосистемах
- на решение экологических и климатических проблем

2. Получение заказа на разработку пилотного объекта в том месте, где другими технологиями нет возможности обеспечить требования заказчика на эффективное энергоснабжение, кроме применения дизельных электростанций.

3. Использование локомотивной стратегии с получением заказа на промышленное производство технологий водоподготовки для решения существующих проблем в системах водоснабжения.

8. Примеры реализации проекта.

Технические решения проекта позволяют произвести пилотное исполнение проекта в любом месте. Однако, экономический эффект проекта напрямую зависит от степени удаленности. Поэтому проект лучше реализовывать в таких отраслях экономики, которые вынуждены использовать удаленные территории с ограниченными инфраструктурными возможностями для осуществления функционирования и развития.

Тогда для исполнения пилотного проекта можно рассматривать использование предприятий и создание инфраструктуры для:
- агропромышленного комплекса, включая рыбоводческие предприятия и зверофермы
- добывающей и горнодобывающей промышленности
- добычи и переработки леса
- отдыха и туризма, в том числе экологического

В данном разделе необходимо отметить, что базисные энергетические технологии проекта позволяют получить водород по цене в 8 раз ниже, чем это делается традиционным способом гидролиза воды электрической энергией от централизованных систем электроснабжения. Учитывая два обстоятельства: активную разработку автомобильного транспорта с водородными двигателями и возможность энергетических технологий для выработки дешевого водорода в любом месте (в том числе и вдоль автотрасс), - то можно рассмотреть вопрос создания типовой водородозаправочной станции, как исполнение пилотного варианта по предлагаемому проекту.


9. Экономические возможности предлагаемого проекта.

Экономическая эффективность первого приближения по базовым технологиям, применяемым в проекте, может быть оценена следующим образом:

А) Для технологий водоподготовки

Технологии снижают капитальные затраты на величину равную стоимости прокладки магистральных трубопроводов до централизованных водозаборов. Стоимость же технологического оборудования технологий пилотного проекта не превышает стоимости традиционного оборудования, а, значит, может быть отнесена на затраты по возведению зданий и сооружений, как это принято в строительной практике. Тогда дополнительная доходность, кроме доходов связанных с реализацией и установкой технологий у потребителя, будет находиться в пределах 90% от стоимости тарифа на водоснабжение, предлагаемого потребителю в данной местности

Б) Для энергетических ТЭЭК технологий

Наивысшая экономическая эффективность предлагаемых технологий достигается при их применении для удаленного потребителя, т.е. для такого потребителя, для которого выгоднее использовать дизельную электростанцию, чем осуществлять прокладку линий электропередач для нужд энергоснабжения. Тогда:
- при отнесении затрат по созданию системы электроэнергоснабжения на стоимость возводимых зданий и сооружений уровень рентабельности по применяемой технологии составит не менее 400%.
- при отсутствии возможности отнесения затрат по созданию системы электроэнергоснабжения на стоимость возводимых зданий и сооружений окупаемость затрат на создание электроэнергетической системы по предлагаемым технологиям составит 1,5 года

10. Исходные проектные требования.
• Суммарная энергетическая мощность по пиковой нагрузке для пилотных проектов - 500-1000 кВт
• Срок реализации пилотных проектов - 3 года
• Требуемый объем инвестиций - 2,5 - 5 млн. долларов США
- 1-ый год - 15%
- 2-ой год - 15%
- 3-ий год - 70%
Возврат инвестиций - не более 2-х лет после реализации проекта


Примеры технических решений, готовых для осуществления локомотивной стратегии запуска базовых технологий (технологии готовые для реализации на условия получения заказа)



1. Стационарная станция водоподготовки (установлена в компании «АЛРОСА»).




2. Мобильная (контейнерная)станция водоподготовки.




3. Оборудование водоподготовки бассейнов

К настоящему времени осуществлена установка данного оборудования в регионах Москвы и С-Петербурга для удовлетворения требований элитных заказчиков по качеству воды и улучшению эксплуатационных характеристик бассейнов различного объема


4. Бытовая стация очистки воды «ОАЗИС» без применения химических реагентов.




Руководитель проекта:
Кузнецов Сергей Николаевич, академик РАЭ