При работе дизель-генераторов количество тепловой энергии практически равно количеству электрической энергии, поэтому количество выработанного тепла в виде горячей воды с температурой 80....90°С и расходом 170 м3/ч (одним дизель-генератором) составит аналогично
109822 ∙ 106 ккал, что покрывает годовую потребность ХКП «Горэлектротранс» в тепле. В расчете принимаем значение 99244,8 Гкал.
Это и будет экономией.
Цена 1 кВт-ч, произведенного на дизель-генераторах, работающих на природном газе, стоимостью за 1000 м3 - 0,144 грн., и расходующими 450м3/ч. каждым, будет
ЦкВт-ч=(Цприр.газа ∙ 860) / (QH ∙ оАВ ∙ оген) = (14400 ∙ 860) / (8000 ∙ 0,36 ∙ 0,96) = 0,448 грн.
где: Цприр.газа = Цена 1 м3 природного газа - 1,44 грн. QH - низшая теплоотводность 1 м3 природного газа, равная 8000 ккал
оАВ - КПД дизеля, равное 0,36
оген - КПД генератора, равное 0,96
С учетом затрат на обслуживание, стоимость 1 кВт-ч электроэнергии, произведенного на дизель-генераторах (ДГ) принимаем 0,5 грн., тогда годовая стоимость всей произведенной на ДГ электроэнергии составит:
ЦДГ = Waз ∙ ЦкВт-ч = 127,7 ∙ 106 ∙ 0,5 = 638,5 ∙ 105 грн.
В случае потребления этой электроэнергии ХКП «Горэлектротранс» от Государственной энергетической компании по цене за 1 кВт-ч 0,7405 грн., ее бы стоимость составила:
Цобщ = Wroд ∙ ЦкВт-ч = 127,7 ∙ 106 ∙ 0,7405 грн. = 638,5 ∙ 105 грн.
Экономия средств составит:
Ээл = (945,5 - 638,5) ∙ 105 = 307 ∙ 105 грн.
Годовое потребление тепла в ХКП «Горэлектротранс» составляет 99244,8 Гкал, при цене за 1 Гкал отпускаемого ГЭК и равной 8,296 ∙ 105 грн.
стоимость тепла за год составляла бы 99244,8 ∙ 8,296 ∙ 105 = 829,6 ∙ 105 грн.
Так как это тепло производится попутно с электроэнергией дизель-генераторами, то это и будет экономией.
Для производства этого тепла потребовалось бы:
(99244,8 ∙ 106 ккал) / (8000 ккал/м3 ∙ 0,8) = 15,5 ∙ 106 м3 природного газа в год.
Общая экономия по электроэнергии и тепла составит:
Э = ЭЭЛ + Этеп = 307 ∙ 106 грн. + 832,3 ∙ 105 грн. = 1130,3 ∙ 105 грн.
Стоимость 24 дизель-генераторов составит (при цене 2,6 млн. грн., за 1 ДГ):
ЦДГТ = 24 ∙ 26 = 6,24 млн. грн.
С учетом установки, монтажа по данным дизельного производства, стоимость будет порядка 8,7 млн. грн.
С учетом затрат на НИОКР это будет:
ЦДГ = ЦДГТ + Цниокр = (870 + 964,0948) ∙ 105 грн.
Срок окупаемости составит:
Т = ЦДГ/ Э = 964,0948 / 1130,3 = 0,853 года.
Данные срока окупаемости свидетельствуют о технической целесообразности и высокой экономической эффективности автономной системы децентрализованного энергоснабжения городского электрического транспорта.
При определении срока окупаемости были учтены затраты на электроэнергию и тепло.
С учетом всех составляющих затрат, а также надежности, экономии материалов, срок окупаемости будет меньше, а экономия выше.
Необходимое финансирование с учетом начислений для внесения в тематическую карту по годам составит:
1999 год - 144,8 тыс. грн.
2000 год - 325,3 тыс. грн. 2000 год - 470,8 тыс. грн.
ИТОГО: 940,9 тыс. грн.
Расчет на использование децентрализованных энергоустановок в ХКП «Горэлектротранс» в Салтовском трамвайном депо, троллейбусном депо № 2, 3.
1) Потребление электроэнергии (фактические данные за 1998 год):
1.1) Салтовское трамвайное депо:
- на тягу: 23,0939 млн. кВт-ч/год;
- на ПРН: 0,5396 млн. кВт-ч/год;
- суммарное: 23,6335 млн. кВт-ч/год.
1.2) Троллейбусное депо №2:
- на тягу: 15,25794 млн. кВт-ч/год;
- на ПРН: 0,45799 млн. кВт-ч/год;
- суммарное: 15,71593 млн. кВт-ч/год.
1.3) Троллейбусное депо №3:
- на тягу: 14,9394 млн, кВт-ч/год;
- на ПРН: 0,44328 млн. кВт-ч/год;
- суммарное: 15,38268 млн. кВт-ч/год.
2) Потребление тепла на отопление и горячее водоснабжение.
Фактические данные за 1998 год:
2.1) Салтовское трамвайное депо: 16649 Гкал/год = 19,363 млн. кВт-ч/год;
2.2) Троллейбусное депо № 2: 2615 Гкал/год = 3,041245 млн. кВт-ч/год;
2.3) Троллейбусное депо № 3: 3134 Гкал/год = 3,644842 млн. кВт-ч/год.
3) Технические характеристики мотор-генератора 17-ГД-100 А.
3.1) Общая характеристика.
Дизель-генератор (мотор генератор) типа 17 ГД-100 А выпускает ГП «Завод им. Малышева» в комплекте с газовой аппаратурой. Это позволяет ему работать как газодизель, используя природный газ и другие газы: шахтный, биогаз и т. д. При работе в номинальном режиме часовой расход природного газа (типа Шебелинского) равен: 450 м3/ч.
Мощности: электрическая -1600 КВт; тепловая -1530 кВт. Среднее число часов работы в году - 6000.
3.2) Годовая выработка электрической и тепловой энергии одним мотор-генератором в течении 6000 часов (года):
3.2.1. Электрической энергии:
Wэл,год = 160 ´ 6000 = 9,6 млн. кВт-ч/год;
3.2.2. тепловой энергии:
QТ,год = 1530 ´ 6000 = 9,18 млн. кВт-ч/год.
4) Количество мотор-генераторов для установки на объектах:
4.1) Салтовское трамвайное депо-покрытие электрической нагрузки может быть обеспечено работой 3-х мотор-генераторов типа 17-ГДЮОА за 6000 часов: 28,8 млн. кВт-ч/год.
Резерв (остаток) выработанной электроэнергии:
Wpeз,с = 28,8 - 23,6335 = 5,1665 млн. кВт-ч/год;
выработка тепла 3-мя мотор-генераторами за 6000 часов работы;
27,54 млн. кВт-ч/год.
Резерв (остаток) по тепловой энергии:
Qpeз,с = 27,54 - 19,363 = 8,177 млн. кВт-ч/год.
4.2) Троллейбусное депо № 2:
- покрытие электропотребления обеспечат 2 мотор-генератора, вырабатывающие за 6000 ч электроэнергии: 19,2 млн. кВт-ч/год. Резерв по выработке электроэнергии:
Wэл, рез, трл. 2 = 19,2 - 15,71593 = 3,48407 млн. кВт-ч/год;
выработка тепла 2-мя мотор-генераторами за 6000 часов работы: 18,36 млн. кВт-ч/год.
Резерв (остаток) по тепловой энергии:
Qтепл, рез. трл.2 = 18,36 - 3,041245 = 15,318755 млн. кВт-ч/год.
4.3) Троллейбусное депо № 3.
- покрытие электропотребления обеспечат 2 мотор-генератора, вырабатывающие за 6000 ч электроэнергии: 19,2 млн. кВт-ч/год. Резерв по выработке электроэнергии:
Wэл, рез, трл. 3 = 19,2 - 15,38268 = 3,81732 млн. кВт-ч/год;
выработка тепла 2-мя мотор-генераторами за 6000 часов работы: 18,36 млн. кВт-ч/год.
Резерв (остаток) по тепловой энергии:
Qтепл, рез, трл. 3 = 18,36 - 3,644842 = 14,715158 млн. кВт-ч/год.
5) Статьи расхода денежных средств по приобретению, монтажу и эксплуатации мотор-генераторов 17 ГД-100А.
5.1) Стоимость одного мотор-генератора (вместе с генератором завода «Электросила» Санкт-Петербург) с учетом затрат на КИП и автоматику и др.: См-г = 700.000 грн.
5.2) Стоимость годового расхода природного газа:
5.2.1) Годовые затраты природного газа:
- Салтовское трамвайное депо: Вг,с = 450 ´ 6000 ´ 3 = 8,1 млн. м3/год;
- троллейбусное депо № 2: Втрл. 2 = 450 ´ 6000 ´ 2 = 5,4 млн. м3/год;
- троллейбусное депо № 3: Втрл. 3 = 450 ´ 6000 ´ 2 = 5,4 млн. м3/год;
Примечание. Принимаем стоимость 1000 м3 природного газа равной 83 грн.
Стоимость природного газа по объектам:
- Салтовское трамвайное депо: Спг, с = 8,1 ´ 106 ´ 0,083 = 672300 /грн./год/;
- троллейбусное депо № 2: Спг, трл. 2 = 5,4х106 ´ 0,083 = 448200 /грн./год/;
- троллейбусное депо № 3: Спг, трл. 3 = 5,4 ´ 105 ´ 0,083 = 448200 /грн./год/;
6) Суммарные капитальные затраты (эксплуатационные затраты не учитываются)
6.1) Салтовское трамвайное депо: Зc = Cм-г + Cпг. с;
Зс = 3 ´ 700000 + 672300 = 2772000 /грн/год/.
6.2) Троллейбусное депо № 2: Зтрл. 2 = 2 ´ 700000 + 448200 = 1848200 /грн/год/.
6.3) Троллейбусное депо № 3: Зтрл. 3 = 2 ´ 700000 + 448200 = 1848200 /грн/год/.
7) Стоимость резервных (лишних) электроэнергии и тепла при продаже их ЖКХ города.
7.1) Салтовское трамвайное депо:
Сэл, рез, с = 0,126 ´ 5,166 ∙ 106 = 650916 /грн/год/;
Ст, рез, с = 83 ´ 7031 = 583573 /грн/год/;
7.2) Троллейбусное депо № 2:
Сэл, рез. трл. 2 = 0,126 ´ 3,48407 ∙ 106 = 438993 /грн/год/;
Ст, рез, трл. 2 = 83 ´ (15318755 / 1163) = 1093256 /грн/год/;
7.3) Троллейбусное депо № 3:
Сэл, рез, трл. 3 = 0,126 ´ 3,81732 ∙ 106 = 438993 /грн/год/;
Ст, рез, трл. 3 = 83 ´ (14715158 / 1163) = 1050179 /грн/год/;
8) Стоимость электрической и тепловой энергий для покрытия фактических годовых нагрузок:
8.1) Салтовское трамвайное депо:
Сэл. рез, с = 0,126 ´ 23,6335 ∙ 106 = 2977802 /грн/год/;
Ст, рез, с = 83 ´ (19363000 / 1163) = 1381882 /грн/год/;
8.2) Троллейбусное депо № 2:
Сэл, рез, трл. 2 = 0,126 ´ l5,71593 ∙ 106 = 1980207 /грн/год/;
Cт, рез, трл. 2 = 83 ´ (301245 / 1163) = 217045 /грн/год/;
8.3) Троллейбусное депо № 3:
Сэл, рез. трл. 3 = 0,126 ´ 15,38268 ∙ 106 = 193818 /грн/год/;
Ст, рез, трл. 3 = 83 ´ (3644842 / 1163) = 260122 /грн/год/;
9) Суммарные стоимости выработанных электроэнергии и тепла на объектах и сроки окупаемости капитальных затрат.
Салтовское трамвайное депо:
Сэл. с, см = Сэл. рез, с + Сэл, с = 650916 + 2977802 = 3628718 /грн/год/;
Ст, с, см = Cт, рез, с + Ст, с = 583573 + 1381882 = 1965455 /грн/год/.
Суммарная стоимость выработанных электроэнергии и тепла: Сэл. с., см + Ст, с, см = 3628718 + 1965455 = 5594173 /грн/год/. То же — за вычетом стоимости природного газа:
Сс = 5594173 - 672300 = 4921873 /грн/год/.
Срок окупаемости капитальных затрат по Салтовскому трамвайному депо:
Т = Зс / оCс = (27722000 / 49211873)х12 = 6,76 (месяцев).
9.2) Троллейбусное депо № 2:
Сэл. трл. 2 = Сэл. рез + Сэл = 438993 + 1980207 = 2419200 /грн/год/;
Ст. трл. 2 = Ст, рез + Cт = 1093256 + 217045 = 1310301 /грн/год/.
Суммарная стоимость годовой выработки электроэнергии и тепла:
Стрл. 2 = 2419200 + 1310301 = 3729501 /грн/год/.
То же - за вычетом годовой стоимости затраченного природного газа:
оСтрл. 2 = 3729501 - 448200 = 3281301 /грн/год/.
Срок окупаемости капитальных затрат троллейбусному депо №2: