Основы энергоэффективности

Реформа професійно-технічної освіти з урахуванням енергоефективності

Проект Міністерства освіти і науки України та Товариства технічного співробітництва (GTZ) Німеччини

Тематический план

Основной курс

“ Основы энергоэффективности”

Количество учебных часов: 29

Вступление

Повышение энергоэффективности – общая задача. Она равномерно охватывает государственные сценарии, программы и стратегии, отраслевые и производственные программы энергосбережения, а также уменьшения энергопотребления на отдельном рабочем месте. Актуальная ситуация и тенденции развития профессиональной практики все сильнее требуют интеграции вопросов энергоффективности в профобразование. Компетентность в энергетических вопросах стала в актуальных условиях профессиональной практики необходимым компонентом профессиональной практической компетентности и качественной работы. Причиной являются производственные и непроизводственные факторы.

К производственным факторам относятся:

v  уменьшение энергетических затрат, улучшение рыночных позиций и повышение конкурентоспособности и улучшение имиджа благодаря энергосберегающим мероприятиям, оказывающим позитивное влияние на окружающую среду

К непроизводственным факторам относятся:

v  Законы по вопросам энергии, государственные программы, технические нормативы

v  Тенденции повышения стоимости энергии

v  Обязанности по уменьшению выброса СО2 (климатические изменения)

v  Стремление к независимости от импорта энергии и энергоносителей

v  Международное конкурентное давление в секторе энергоэффективности

Исходя из нормативного характера повышения энергоэффективности, требований профессиональной практики и с учетом стандартов профобразования по комплексным профессиям, цель основного курса состоит в обучении рабочих, действующих энергоэффективно, располагающих следующими тремя компонентами профессиональной практической компетентности:

a) профессиональность, включая качественную работу над полным раскрытием запланированного потенциала энергоэффективности энергосберегающих проектов и мероприятий

b) консультирование клиентов по вопросам потенциала энергоэффективности используемых материалов и технологий, их экономичности, экологических эффектов

c) распространение предложений по улучшению энергоэффективности на предприятии, на рабочем месте, в личном окружении

Основной курс учитывает при этом такие нормативные аспекты, как использование и внедрение нового энергосберегающего оборудования, энергосберегающих материалов и технологий, энергоэффективного экономического и экологически безопасного использования материалов и энергии, имплементация устойчивых энергосистем и новых необходимых межпрофессиональных и межотраслевых форм организации труда. Поэтому темы основного курса организованы таким образом, чтобы они соединяли использование потенциала энергоэффективности объектов и процессов на уровне народного хозяйства, отрасли, предприятия с миром труда и профессиональной занятости, и при этом учитывали конкретные общественные рамочные условия: государственные программы и законы, энергетическую ситуацию и т. д.

Для этого темы были взяты из требований профессии, рабочего места, повседневной жизни, трансформированы в учебное содержание, закреплены в рамочной программе стандарта профобразования.

При этом программа курса учитывает учебное содержание других предметов: экономика, права, экологии и охраны труда.

Основной курс “ Основы энергоэффективности ”

Темы (предложение)

Содержание основного курса

„Основы энергоэффективности“

Тема 1.

Энергия и энергоэффективность в мире труда и профессии

Учебный блок 1 Энергоэффективность начинается с каждого

Энергия в мире труда и профессии – вчера, сегодня, завтра

Энергия. Энергия и мощность. Формы энергии (физические)

Виды энергии, невозобновляемые и возобновляемые виды энергии

Энергоносители и накопители энергии

Услуги с помощью энергии: полезная энергия для работы и профессии

Энергетическая цепочка: первичная энергия, вторичная энергия, конечная энергия, полезная энергия

Потоки энергии, превращение энергии, энергопотери, энергетический коэффициент полезного действия

Энергетические системы и производство энергии, передача энергии, использование энергии

Потребление энергии, потребляемая энергия

Энергоэффективность, энергосбережение, энергетическая оптимизация

Энергоэффективность – ответственность и возможности отдельного человека

Ученики знают

Связь между услугами с помощью энергии, миром труда и профессии, и энергоэффективным предоставлением энергетических услуг Энергетические понятия и их значение для энергоэффективной деятельности Различные уровни деятельности и влияние деятельности людей на обеспечение энергоэффективности

Ученики умеют

Различать энергосистемы и использовать их для рассмотрения энергоэффективности Практически применять приобретенные знания для расчетов энергоэффективности. Определять потребность в первичной энергии и отопительную нагрузку Формулировать и компетентно аргументировать требования к энергоэффективной деятельности.

Учебный блок 2 Энергетическая ситуация, экологические проблемы, связанные с энергией, энергоэффективность: на глобальном, национальном, региональном, отраслевом уровне

Энергетическая ситуация, энергетические резервы: на глобальном и национальном уровне.

Энергия и окружающая среда: эмиссии, энергоносители и их эквиваленты в СО2,

Энергоэффективность и потенциал энергоэффективности в Украине. Украина в сравнении с другими странами

Энергоэффективность как вклад в решение энергетических проблем и экологических проблем (выбросы СО2 – климатические изменения)

Международные договоренности (Киотский протокол) и национальные сценарии

Стратегии и программы по повышению энергоэффективности и уменьшению эмиссий

Поток энергии в Украине: собственное производство, импорт, энергопотери, потребность в энергии

Поток энергии: первичная энергия (энергоноситель) – конечная энергия (носитель конечной энергии) – полезная энергия (услуги с помощью энергии)

Энергоэффективное использование конечной энергии

Ученики знают

o  Энергетическую ситуацию, выбросы, связанные с энергией, энергоэффективность на национальном и глобальном уровне

o  Функцию энергоэффективности при использовании имеющейся энергии, продлении срока использования не возобновляемых видов энергии, и при уменьшении выбросов

o  Политические, экономические, социальные и экологические цели государственных сценариев, законодательства и программ по энергосбережению и обеспечению энергоэффективности

o  Параметры расчета выбросов СО2 при использовании энергоносителей

o  Сравнение выбросов СО2 различных энергоносителей с помощью коэффициента первичной энергии

o  Влияние личного примера энергоэффектвной деятельности

Ученики умеют

Интерпретировать энергостатистические данные с учетом энергоэффективности и охраны окружающей среды Делать выводы по повышению энергоэффективности с точки зрения народного хозяйства Рассчитывать и сравнивать выбросы СО2 по отдельным теплоносителям Проводить оптимизацию модели с интегрированной энергетической и экологической точки зрения

Тема 2

Природа, техника, рабочее место – устойчивая организация энергоэффективного кругооборота веществ и энергетических потоков

Учебный блок 1 Энергоэффективность природных и вызванных человеком кругооборотов веществ и циклов жизни изделия

Экосистемы, кругооборот веществ, энергетические потоки в природе

Экосистемы, кругооборот веществ и энергетические потоки, сформированные под антропогенным влиянием – влияние на здоровье, энергоэффективность и окружающую среду

Признаки и критерии устойчивого развития отрасли и экологического строительства

Устойчивость и энергоэффективность в циклах жизни изделия и в технологических циклах

Движение материалов, потоки энергии и серая энергия. Возможности уменьшения серой энергии

Рабочее место и школа: устойчивость в деятельности отдельного человека

Ученики знают

o  Экосистемы, кругооборот веществ и потоки энергии – естественные и сформированные под антропогенным влиянием; их влияние на здоровье, энергию и окружающую среду

o  Устойчивое развитие экономики: задачи, критерии, пути

o  Энергоэффективность и энергоэффективную деятельность для устойчивого развития отрасли

o  Устойчивую энергоэффективную организацию циклов жизни изделия, технологических циклов, потоков материалов и энергии

o  Примеры конкретных потоков материалов и энергии

o  Серую энергию изделий и материалов, возможности ее уменьшения

o  Средства и пути личного вклада в устойчивость

Ученики умеют

Моделировать потоки материалов и энергии Оценивать и комбинировать изделия на основе их жизненных циклов с учетом энергоэффективности Применять критерий устойчивости к изделиям, материалам и технологиям Рассчитывать и оценивать потоки материалов

Учебный блок 2 Устойчивость, возобновляемые виды энергии и энергоэффективность

Вклад возобновляемых видов энергии в устойчивость: солнечная энергия, фотогальваника, сила ветра, биогаз, сила воды, геотермальная энергия

Центральное и децентрализованное (островное) использование возобновляемых видов энергии

Энергетические цепочки, превращение энергии, критерии энергоэффективности у возобновляемых видов энергии

Потенциал Украины в области возобновляемых видов энергии

Способ работы, техническое оснащение и технологии устойчивой энергетической техники: солнечные установки, солнечно-термальные установки, ветряные установки, установки на биогазе

Потенциал и использование возобновляемых видов энергии в отраслях, на предприятиях, в домашнем хозяйстве

Энергоснабжение путем смеси возобновляемых и не возобновляемых видов энергии

Энергоэффективность и охрана окружающей среды: сравнение возобновляемых и не возобновляемых видов энергии

Ученики знают

o  Энергетическую и экологическую необходимость усиленного использования возобновляемых видов энергии

o  Потенциал Украины в области возобновляемых видов энергии

o  Способ работы, техническое оснащение и технологии устойчивой энергетической техники

o  Потенциал, естественные и технические условия использования возобновляемых видов энергии

o  Примеры использования возобновляемых видов энергии в отраслях, на предприятиях и в домашнем хозяйстве

o  Параметры энергетического сравнения возобновляемых и не возобновляемых видов энергии

o  Примеры работ по установке фотогальванической системы в жилом здании

Ученики умеют

Построить энергетическую цепочку первичная энергия - конечная энергия – полезная энергия для возобновляемых видов энергии Проводить расчеты по энергоэффективности устойчивой энергетической техники (солнечная энергия, энергия ветра, биогаз) Комбинировать смесь возобновляемых и не возобновляемых видов энергии, оценивать ее с энергетической и экологической точки зрения Проводить энергетическое, экономическое и экологическое рассмотрение солнечной водогрейной установки

Тема 3

Отрасль, предприятие, рабочее место – анализ и раскрытие потенциала энергоэффективности

Учебный блок 1 Энергоэффективность и потенциал энергоэффективности отрасли и предприятия

Промышленная, строительная и коммунальная сфера: энергетическая санация и эмиссии

Потенциал энергоэффективности, энергетическая санация и модернизация в отрасли и на предприятии

Производственные области и уровни для мероприятий в области энергоэффективности и энергосбережения

Использование потенциала энергоэффективности в промышленности и жилищном строительстве

Энергетический аудит как инструмент анализа и раскрытия потенциала энергоэффективности

Место и возможная работа рабочего на всех ступенях энергетического аудита (разработка концепции, планирование, проведение, выполнение)

Ученики знают

Энергетическую и экологическую санацию своего сектора Примеры модернизации, санации и рационализации с целью экономии энергии и повышения энергоэффективности Технические, организационные и воспитательные мероприятия из областей и уровней повышения энергоэффективности и энергосбережения Энергоэффективность и потенциал энергоэффективности изделий, материалов, технологий в области жилищного и промышленного строительства

o  Функцию, структуру и ход энергетического аудита при привлечении квалифицированных рабочих

o  Возможные задачи и деятельность квалифицированных рабочих при проведении энергетического аудита

Ученики умеют

Анализировать производственную энергетическую и экологическую ситуацию на примере Разрабатывать предложения для энергетической модернизации на примере

Учебный блок 2 Повышение энергоэффективности – место и задачи энергоэффективного квалифицированного рабочего

Квалифицированное энергетическое планирование и качественная работа

Обработка и использование новых энергосберегающих изделий, материалов и технологий

Энергетические аспекты подрядов и постановки задач

Энергоэффективное мышление и деятельность в рамках постановки задач и договоров на подряд

Энергоэффективно действующий квалифицированный рабочий как инициатор предложений по повышению энергоэффективности и энергосбережения

Коммуникации, потенциал конфликтов и решение конфликтов в профессиональной и межотраслевой деятельности

Ученики знают

Требования к квалифицированному планированию мероприятий по повышению энергоэффективности и энергосбережения Требования к качественной работе квалифицированного рабочего при разработке и внедрении новых энергосберегающих изделий, материалов и технологий Хорошие и плохие примеры качества договоров подряда Конфликты и стратегии решения конфликтов в профессиональной и межотраслевой деятельности

Ученики умеют

Анализировать производственную энергетическую и экологическую ситуацию на примере Разрабатывать предложения для энергетической модернизации на примере

Тема 4

Схемы потока энергии, энергетический баланс, энергетические параметры на предприятии – основы энергоэффективной деятельности

Учебный блок 1 Энергетические параметры

Энергетические параметры – аналитическая основа для энергосбережения и энергоэффективности

Система энергетических параметров на уровне народного хозяйства, отрасли, предприятия, рабочего места

Энергетические параметры и сравнение энергетических параметров различных предприятий

Работа с энергетическими параметрами предприятия и рабочего места, сравнение энергетических параметров

Ученики знают

Функцию энергетических параметров на уровне народного хозяйства, отрасли, предприятия, рабочего места Энергетические параметры как отдельные параметры и системы параметров Интеграцию энергетических параметров в повседневный производственный процесс Обеспечение необходимых условий для работы с параметрами и проведения сравнения параметров

Ученики умеют

Квалифицированно интерпретировать энергетические параметры, делать заключения с целью улучшения энергоэффективности Определять энергетические параметры, проводить сравнение энергетических параметров, предлагать меры для повышения энергоэффективности

Учебный блок 2

Энергетические потоки, энергетический и экологический баланс

Потоки материалов и энергии в строительном и промышленном предприятии

Моделирование технологических потоков материалов и энергии в виде схем потока энергии, их составление

Энергетический и экологический баланс технологического потока материалов и энергии

Энергетический и экологический баланс для технологий и зданий

Ученики знают

Конкретные потоки материалов и энергии при изготовлении материалов, строительных изделий, промышленных товаров Составление моделей технологических потоков материалов и энергии для энергетической оценки процессов и их оптимизации и модернизации

o  Энергетический и экологический баланс как производственный инструментарий для энергоэффективности и энергосбережения

Ученики умеют

Делать компьютерные симуляции потоков материалов и энергии, оценивать отдельные варианты с энергетической и экологической точки зрения Разрабатывать с помощью компьютера варианты, оптимизированные с энергетической, экологической и экономической точки зрения

Тема 5

Раскрытие потенциала энергоэффективности – комплексная задача

Учебный блок 1 Рабочее место и рабочее окружение – системный подход с целью повышения энергоэффективности и энергосбережения

Предприятие, рабочее место, рабочее окружение как энергетическая система

Мастерская и классная комната как энергетическая система

Повышение энергоэффективности системы / энергосбережения как комплексная энергетическая и экологическая задача

Подготовка комплексных заданий для энергоэффективности и энергосбережения на уровне квалифицированных рабочих

Энергоэффективность и энергосбережение на уровне квалифицированного рабочего: инструменты, материалы, технологии, организация труда, мастерская, рабочее окружение

Ученики знают

Энергетические системы, системные элементы и их взаимное энергетическое влияние Элементы и потенциал энергоэффективности в энергетической системе мастерской и классной комнаты Связь энергетической системы и комплексной задачи по повышению энергоэффектвности и энергосбережения Комплексные энергетические задачи и возможности каждого квалифицированного рабочего при энергосбережении в системе рабочее место - рабочее помещение

Ученики умеют

Определять энергетические системы предприятие, рабочее место-профессия Формулировать комплексные энергетические и экологические задачи для определенных энергетических систем Оценивать с энергетической точки зрения инструменты, оборудование, материалы и технологии как потенциал энергоэффективности квалифицированного рабочего Подготавливать предложения по использования энергоэффективных инструментов, оборудования, материалов и технологий для квалифицированных рабочих

Учебный блок 2 Раскрытие потенциала энергоэффективности – межотраслевая, межпроизводственная, межпрофессиональная задача

Межпрофессиональное и межотраслевое мышление и работа в строительстве, промышленности, коммунальном хозяйстве

Профессиональная группа: строители, сварщики, специалисты в области сантехники, отопления и кондиционирования – точка связи с другими профессиями и отраслями

Строительная физика как точка связи профессионального и межотраслевого мышления и деятельности строителей, сварщиков, специалистов в области сантехники, отопления и кондиционирования

Энергетическая санация и модернизация здания как комплексная профессиональная межотраслевая задача

Профессиональная межотраслевая деятельность квалифицированного рабочего при энергетической санации и модернизации здания

Межотраслевое мышление и качественная работа для овладения смежными отраслями

Ошибки и недостатки в работе как источник потерь в энергоэффективности

Поиск ошибок, предотвращение ошибок и самоанализ при оценке качества работы

Самооценка качества работы

Энергоэффективно действующий квалифицированный рабочий как консультант

Ученики знают

o  Потенциал энергоэффективности системы здания

o  Отрасли, участвующие в санации и модернизации здания

o  Точки связи между собственной профессией и отраслью с другими профессиями и отраслями

o  Новые требования, задачи и мерки качества при выполнении межотраслевых работ

o  Консультационную функцию квалифицированного рабочего

o  Ошибки и недостатки в рабочей деятельности при санации и модернизации здания

o  Необходимость и возможности самоанализа качества работ и предотвращения ошибок

Ученики умеют

Думать и действовать с учетом смежных профессий и отраслей Определять точки связи с другими профессиями и отраслями Учитывать новые требования, задачи и мерки качества при выполнении межотраслевых работ Компетентно консультировать клиентов и заинтересованные лица

Тема 6

Мой личный энергетический и экологический баланс

Учебный блок 1 Потенциал энергоэффективности в домашнем хозяйстве – состояние и перспективы

Домашние хозяйства в диаграмме энергопотоков Украины

Энергетические услуги для домашних хозяйств

Энергетическое и экологическое поведение в домашнем хозяйстве

Структуры домашних хозяйств и потребление энергии. Энергоэффективные домашние хозяйства в сравнении параметров

Размер и структура потребителей энергии в домашних хозяйствах

Серая энергия в домашнем хозяйстве

Потенциал домашних хозяйств в уменьшении потребления отопительной энергии, электроэнергии, для мобильности и уменьшения серой энергии

Возможности энергоэффективности и энергосбережения в домашнем хозяйстве

Изменение потребительского поведения с целью энергоэффективности и энергосбережения

Ученики знают

o  Структуру и потребление полезной энергии, конечной энергии и первичной энергии в домашних хозяйствах Украины

o  Энергетические параметры энергоэффективного хозяйства

o  Цели, задачи и потенциал использования потенциала энергоэффективности домашних хозяйств

o  Серую энергию как значимый потенциал энергоэффективности домашних хозяйств

o  Измененный образец потребительского поведения и конкретные меры по энергосбережению в домашних хозяйствах

Ученики умеют

o  Определять и анализировать потенциал энергоэффективности домашних хозяйств

o  Проводить и оценивать энергетическое сравнение домашних хозяйств

o  Формулировать задачи энергоэффективности и энергосбережения домашних хозяйств

o  Показывать конкретные возможности энергоэффективности и энергосбережения

Учебный блок 2 Мой личный энергетический и экологический баланс (сравнение электроэнергии): анализ и заключения

Инвентаризация потребления электроэнергии в домашнем хозяйстве и жилье

Инвентаризация потребления электроэнергии освещения / ламп

Инвентаризация потребления электроэнергии бытовых приборов

Инвентаризация потребления электроэнергии развлекательной и коммуникационной техники

Составление личного энергетического и экологического баланса (потребление электроэнергии и выброс СО2)

Презентация личного энергетического и экологического баланса и заключения

Ученики знают

o  Структуру и потребление полезной энергии, конечной энергии и первичной энергии в домашних хозяйствах Украины

o  Энергетические параметры энергоэффективных домашних хозяйств

o  Цели, задачи и потенциал использования потенциала энергоэффективности домашних хозяйств

o  Серую энергию как значимый потенциал энергоэффективности домашних хозяйств

o  Комплексную область и конкретные мероприятия по энергосбережению в домашних хозяйствах

Ученики умеют

Определять и анализировать потенциал энергоэффективности домашних хозяйств Проводить и оценивать энергетическое сравнение домашних хозяйств Формулировать задачи энергоэффективности и энергосбережения домашних хозяйств и показывать соответствующие возможности (техника, изменение энергетического и экологического поведения)

Тема 7

Учебные места – какой потенциал энергоэффективности есть, как можно раскрыть

Учебный блок 1 Энергоэффективные и экологически безопасные экологии учебные заведения - проекты учащихся

Энергоэффективные и безопасные для экологии учебные учреждения – потенциал и критерии сравнения

Интеграция зарубежного опыта энергосберегающих проектов в ПТУ: инвентаризация энергопотребления и выбросов СО2

Уменьшение энергопотребления и выбросов СО2, бюджетное планирование оптимизированной совокупности энергосберегающих мероприятий

Составление концепции и планирование проекта: постановка цели, задачи, основные пункты, организация (структура и течение), персонал, привлечение третьей стороны, формы, методы, инструментарий, технические и прочие средства

Ученики знают

o  Признаки и характеристики энергоэффективных и безопасных для экологии учебных учреждений

o  Зарубежный опыт школьных проектов по энергосбережению и уменьшению выбросов СО2 в учебных учреждениях

o  Потенциал и сравнительные характеристики для оценки энергоэффективности учебных учреждений

o  Компьютерные аналитические программы для проведения энергетического анализа учебных учреждений

Ученики умеют

o  Анализировать, адаптировать и интегрировать в собственную работу зарубежный опыт

o  Составлять концепции проекта и планировать проекты

Учебный блок 2 Компьютеризированная инвентаризация энергопотребления и нагрузки на окружающую среду

Инвентаризация энергопотребления и выбросов СО2

Интерактивная работа с компьютерной аналитической программой: энергопотребление и выбросы СО2

Документация информации и результатов инвентаризации

Презентация результатов инвентаризации энергопотребления и выбросов СО2 (рабочие группы)

Ученики знают

Энергоэффективность, энергопотребление и выбросы СО2

Ученики умеют

Проводить компьютерную инвентаризацию энергопотребления и выбросов СО2 учебного учреждения

Учебный блок 3 Уменьшение энергопотребления путем энергосберегающих мероприятий – технические возможности и изменение поведения потребителя

Подготовка инвентаризации для проведения энергосберегающих мероприятий

Планирование мероприятий по энергосбережению

Энергетическая, экологическая и экономическая оценка мероприятий по энергосбережению

Ученики знают

Данные анализа и прочую информацию инвентаризации энергопотребления и выбросов СО2 Энергосберегающие изделия, оборудование, материалы и технологии для уменьшения энергопотребления и выбросов СО2 Энергетическое и экологическое поведение в учебном учреждении

Ученики умеют

o  Подготавливать данные анализа и прочую информацию инвентаризации для уменьшения энергопотребления и выбросов СО2 для компьютерного планирования энергосберегающих мероприятий

o  Планировать энергосберегающие мероприятия с помощью компьютера

Учебный блок 4 Бюджет и бюджетное планирование энергосберегающих мероприятий

Определение бюджета на энергосберегающие мероприятия для уменьшения энергопотребления

Бюджетное планирование мероприятий по уменьшению энергопотребления, работа с вариантами

Энергетическая, экологическая и затратная оптимизация отдельных мероприятий как общее мероприятие

Ученики знают

Размер бюджета на энергосберегающие мероприятия для уменьшения энергопотребления и выбросов СО2 Изделия, оборудование, материалы и технологии, используемые в планировании энергосберегающих мероприятий

Ученики умеют

Планировать бюджет мероприятий по уменьшению энергопотребления и выбросов СО2

o  Оптимизировать бюджет мероприятий по уменьшению энергопотребления и выбросов СО2

Семинар (все учебные заведения)

Энергоэффективность, энергосбережение и экологическое поведение в учебном учреждении – актуальная ситуация и возможные перспективы

Презентация результатов инвентаризации и разработанных предложений по мероприятиям, направленным на уменьшение потребности в энергии, уменьшение энергопотребления и выбросов СО2 Презентация предложений по изменению энергетического и экологического поведения

Ученики знают

Энергетическую ситуацию, энергоэффективность и потенциал энергосбережения в учебном учреждении Возможные варианты и меры по повышению энергоэффективности и энергосбережения с комплексной энергетической, экологической и экономической точки зрения

Ученики умеют

Применять приобретенные знания при анализе и раскрытии потенциала энергоэффективности своего учебного учреждения Концептуально, планово и организационно подготавливать и проводить семинары по повышению энергоэффективности и уменьшению энергопотребления Компетентно презентовать предложения по уменьшению энергопотребления и повышению энергоэффективности, а также по ориентации на энергетическое и экологическое поведение в учебном заведении Мотивировать и мобилизовать учеников и учителей на повышение энергоэффективности и энергосбережение