Технико-экономический анализ систем теплоснабжения
Оптимизация схемы теплоснабжения. Сооружение газотурбинной теплоэлектроцентрали для развития электрогенерирующих мощностей в городе. Реструктуризация системы теплоснабжения для оптимального распределения нагрузки источников тепла и использования топлива.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 30.01.2017 |
Размер файла | 93,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
8
Размещено на http://www.allbest.ru/
Технико-экономический анализ систем теплоснабжения
К. т. н. В.А. Клименко, ген. директор,
А.И. Егорова, консультант,
С.В. Димитров, консультант, ООО "Гипрониигаз-МП"
г. Москва
Введение
Актуальность расчетов систем теплоснабжения определяется, прежде всего, согласно проекту Закона "О теплоснабжении", необходимостью создания схем теплоснабжения поселений. Задача подробного технико-экономического анализа систем теплоснабжения возникает с одной стороны в связи со сложным устройством самих исследуемых систем, а с другой - со стремлением как можно точнее оценить финансово-экономические и технические показатели их работы для создания систем, обеспечивающих наиболее экономичное бесперебойное теплоснабжение.
В ходе проведения совместных работ по проблемам теплоснабжения с РАО "ЕЭС России", ВНИПИэнергопром и датской компанией Ramboll специалисты ООО "Гипрониигаз-МП" разработали методику модульного технико-экономического расчета схем теплоснабжения. Ниже приведены некоторые результаты такого расчета, где объединены традиционные российские методы проведения технических и экономических расчетов и европейские методы экономического анализа, которые Ramboll применяет для анализа эффективности инвестиций в теплоснабжении. Форма расчета позволяет достаточно оперативно и наглядно получить ответ на вопрос о выборе наилучших вариантов инвестирования в развитие системы ЦТ, оптимизации схемы теплоснабжения.
Технико-экономический расчет естественным образом распадается на техническую и экономическую части, состоящие из ряда программных модулей.
Экономический расчет довольно-таки прозрачен, что обусловлено существованием ряда стандартных методик и универсальных программ для оценки экономической эффективности, а также относительно большими возможностями реализовывать специализированные программы по экономическому анализу систем теплоснабжения.
Методы технико-экономического анализа
Техническая часть. Основную сложность в подобных расчетах, как правило, представляет техническая часть - преобладают единичные расчеты различной сложности ввиду отсутствия универсальной методики технического расчета. Это обусловлено уникальностью схем теплоснабжения городов и существованием большого разнообразия источников (ТЭЦ, котельные, ГТУ и ПГТУ), каждый из которых, по сути, индивидуален. Например, ТЭЦ строится по индивидуальным проектам и характеристики зависят не только от состава основного оборудования, но и от топлива, конфигурации, нагрузки, технического состояния, а энергетические характеристики турбин существуют, как правило, в виде экспериментальных диаграмм.
Методы технико-экономического анализа, существующие на сегодняшний день, можно классифицировать следующим образом:
точный единичный технический расчет и оценка экономической эффективности для конкретного варианта;
приближенный общий технический расчет и оценка эффективности проекта на основе разности показателей проектов;
универсальный модульный расчет.
В отечественной практике в настоящее время используется, в основном, 1-ый из указанных методов - анализ для конкретной ситуации, как технический, так и экономический, что обусловлено указанными выше трудностями технического расчета и конкретной спецификой экономической ситуации в каждом случае, а также отсутствием универсальной системы расчета.
Второй метод используется в зарубежной практике (в частности, в датской) и пока не нашел широкого применения в нашей стране.
Универсальному модульному расчету, разработанному в ООО "Гипрониигаз-МП", как уже было сказано выше, и посвящена настоящая статья. Модульность заключается в том, что существующие блоки-составляющие программы независимы и могут быть "собраны" в различных комбинациях в зависимости от конкретного расчета и поставленной задачи. После каждого проведенного расчета происходит обогащение базы данных за счет полученных результатов.
Сравнение российского и зарубежного подходов к расчету схем теплоснабжения. Попробуем разобраться, почему западная методика не пользуется у нас особой популярностью. Зарубежный подход к техническому расчету основывается, в основном, на экспериментальных данных и результатах конкретных расчетов.
Сравним подходы с точки зрения вычисления расчетной нагрузки и годового расхода теплоты на отопление и вентиляцию. В российском подходе расчетная тепловая нагрузка определяется по фактической присоединенной нагрузке или точным расчетом жилого фонда (по справке формы 18 ЖКХ и удельным расходам на отопление 1 м2 из СНиП), затем считается годовое потребление тепла - с учетом климатических данных (повторяемость температур наружного воздуха за отопительный сезон). В подходе Ramboll, напротив, сначала определяется годовое потребление тепла по среднему удельному расходу на отопление 1 м2 и числу часов максимальной нагрузки. И лишь потом считается расчетная тепловая нагрузка - делением годового потребления на число часов максимальной нагрузки.
Обратимся теперь к расчету годового расхода сетевой воды. В российской практике расход сетевой воды на отопление постоянен на протяжении всего отопительного периода, что соответствует качественному регулированию. Он определяется как расход воды при расчетной нагрузке. К расходу на отопление прибавляется расход воды на ГВС. Зарубежными специалистами годовой расход сетевой воды определяется делением годового отпуска тепла на среднюю величину охлаждения - 50 ОС. Такой подход соответствует количественному регулированию, характерному для западных систем ЦТ.
Различается также и расчет потерь тепла через изоляционные конструкции и с утечкой сетевой воды. В нашей стране потери тепла через изоляционные конструкции задаются по фактическим потерям или рассчитываются по нормативам потерь (нормативные потери в тепловых сетях рассчитываются по удельным тепловым потерям для разных видов труб и температурных режимов на основе СНиП и корректируются результатами испытаний выборочных участков труб). Утечка сетевой воды согласно СНиП рассчитывается как доля от объема воды в тепловой сети. На Западе потери тепла через изоляционные конструкции рассчитываются по длине труб с разными удельными тепловыми потерями, а утечка сетевой воды рассчитывается по длине труб с разными удельными потерями теплоносителя, выраженными в м3/ч/км.
По-разному происходит и расчет технико-экономических характеристик источника. В российском подходе они рассчитываются на основании расчета тепловой схемы источника тепла (ТЭЦ, котельной или ГТУ), расчетов энергетических характеристик оборудования (котлов, турбоагрегатов, ГТУ) и систем на конкретных режимах с использованием данных об оборудовании. В зарубежном подходе дело обстоит иначе:
источник описывается электрической мощностью, общим КПД, отношением электрической мощности к тепловой - Cm;
производство электроэнергии источником определяется по годовому производству тепла и коэффициенту Cm;
годовой расход топлива на источнике считается по сумме годового производства электроэнергии и тепла и общему КПД.
Экономическая часть. Обратимся теперь к экономической части модульного расчета.
Существует 2 основных подхода к анализу экономической эффективности инвестиционного проекта:
на основе денежных потоков по каждому варианту отдельно, непосредственное сравнение вариантов с помощью абсолютных показателей эффективности: NPV, IRR и др. (чистая приведенная к сегодняшнему дню стоимость (NPV) - дисконтированная стоимость будущих денежных поступлений минус дисконтированная оценка стоимости инвестиций; данный показатель используется для оценки проектов, требующих капиталовложений. Внутренний коэффициент рентабельности (IRR) - норма внутренней рентабельности инвестиций, рассчитываемая путем нахождения такой ставки дисконтирования, при которой приведенная стоимость будущих денежных поступлений равняется приведенной сумме инвестиций - прим. ред. );
на основе разницы денежных потоков инвестиционных и базового вариантов проекта, с помощью следующих основных показателей эффективности: NPV разницы вариантов, IRR разницы вариантов и др.
Ниже приведены преимущества каждого из них:
1. Рассмотрение каждого сценария проекта самого по себе дает больше информации по каждому варианту проекта в отдельности. Данный подход представляет интерес для кредитных институтов (а в некоторых случаях является необходимым для предоставления кредитору). Из результатов данного подхода легко получить результаты второго.
2. Второй подход - на основе разностных показателей эффективности - в некоторых случаях позволяет обходить ошибки или отсутствие в данных. Данный подход представляет особый интерес для акционеров. В ряде случаев во многом облегчает сравнительный анализ вариантов проекта.
На конкретном примере ниже показана взаимосвязь этих 2-х методов.
Так, из результатов расчета NPV и IRR по 2-м вариантам проекта в отдельности (первый подход) легко следуют результаты второго подхода
NPV разницы вариантов, IRR разницы вариантов. Если в отношении NPV все просто (показатель NPV - аддитивная величина), то в отношении IRR такое следствие не совсем очевидно. IRR разницы 2-х вариантов проекта представляет собой ту ставку дисконтирования, при которой NPV обоих вариантов совпадают на заданный момент времени (см. рисунок). На рисунке представлен графический способ (как наиболее наглядный) определения IRR разницы 2-х вариантов проекта из результатов расчета абсолютных показателей эффективности по каждому варианту в отдельности.
Результаты экономических расчетов по ряду проектов.
Проект 1. Сооружение ГТУ-ТЭЦ, продиктованное необходимостью развития электрогенерирующих мощностей в городе.
Базовый вариант:
электроэнергия покупается у внешних источников и затем перепродается потребителям по более высокой цене;
вариант, прибыльный для местного АО "Энерго".
Инвестиционный вариант:
электроэнергия вырабатывается собственным источником - ГТУ-ТЭЦ;
инвестиционный проект окупается за 11 лет.
теплоснабжение газотурбинная теплоэлектроцентраль реструктуризация
NPV разницы результирующих денежных потоков проектов (инвестиционный вариант минус базовый вариант) на рассматриваемом временном горизонте (16 лет) отрицателен.
Темп роста NPV инвестиционного варианта выше, чем базового варианта. Данный пример иллюстрирует случай, когда оценка инвестиционного проекта первым методом (методом расчета абсолютных показателей по каждому варианту в отдельности) приводит к ответу, в принципе, приемлемому со стороны кредитного института:
предоставляется информация о реализации проекта на заданном горизонте планирования, включая кредитные обязательства, поправки на инфляцию и учет рисков;
срок окупаемости проекта меньше, чем заданный горизонт планирования;
наблюдается стабильный рост NPV. Однако сравнение базового и инвестиционного вариантов проекта любым из 2-х методов показывает, что инвестиционный вариант сильно уступает базовому, т.е. с точки зрения акционеров АО "Энерго" базовый вариант предпочтительнее.
Проект 2. Реструктуризация системы теплоснабжения части города с целью оптимального распределения нагрузки источников тепла и рационального использования топлива.
Базовый вариант:
ТЭЦ работает в неоптимальном режиме неполной тепловой загрузки, в районе ее действия загружены котельные, эффективность выработки тепла в которых ниже, чем на ТЭЦ;
вариант убыточный.
Инвестиционный вариант:
объединение ТЭЦ, указанных котельных и сетей, подключение котельных к магистрали ТЭЦ, перераспределение тепловой загрузки источников;
заданный горизонт планирования проекта - 5 лет, динамика роста NPV проекта указывает на то, что он окупится через 6 лет;
расчет инвестиционного варианта производился "с запасом", т.е. при уточнении данных результаты проекта должны улучшиться.
NPV разницы результирующих денежных потоков проектов (инвестиционный вариант минус базовый вариант) через 3,5 года становится положительным и далее продолжает возрастать.
Данный пример иллюстрирует случай, когда оценка инвестиционного варианта проекта с помощью расчета абсолютных показателей показывает, что инвестиционный вариант не окупается в заданный промежуток времени.
Однако сравнение базового и инвестиционного вариантов проекта любым из двух методов показывает, что инвестиционный вариант - прибыльный, базовый - убыточный. То есть инвестиционный вариант, естественно, предпочтительнее.
Проект 3. Сооружение энергосберегающей газотурбинной теплоэлектростанции (ГТЭС) на газоперерабатывающем заводе (ГПЗ) для выработки электрической и тепловой энергии на основе метана, вырабатываемого на данном ГПЗ. Реализация тепла и большей части электричества на ГПЗ и оставшейся части электроэнергии на других предприятиях организатора проекта:
инвестиционный проект для данной организации рассматривается как новый проект;
срок окупаемости проекта - 5 лет;
в случае реализации проекта ГПЗ ежегодно терпит убытки по сравнению с начальными условиями, но высокие результаты проекта позволяют компенсировать их (например, за счет снижения тарифов на энергию для ГПЗ). Данный пример иллюстрирует случай, когда для организатора проекта оценка эффективности инвестиционного проекта производится первым методом (методом расчета абсолютных показателей по каждому варианту в отдельности), поскольку строительство ГТЭС - новая идея для данного предприятия. Инвестиционный проект приемлем как для организаторов проекта, так и для кредитных институтов.
При оценке эффективности проекта необходимо также учесть интересы ГПЗ. С точки зрения акционеров ГПЗ проект является приемлемым, если будут компенсированы связанные с его реализацией убытки. В данном примере доходы от реализации проекта существенно превосходят потери завода, поэтому данные меры вполне осуществимы.
Учет возможных рисков во всех 3-х проектах проводится методом анализа чувствительности итоговых показателей проекта к изменению ряда управляющих параметров. Из анализа чувствительности определяются факторы, в наибольшей степени оказывающие влияние на результаты проекта. Такими факторами оказываются тарифы на тепловую и электрическую энергию и топливо, объем инвестиций.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Подготовка к отопительному периоду. Режимы теплоснабжения для условий возможного дефицита тепловой мощности источников тепла, повышение надежности системы. Давления для гидравлических испытаний, графики проведения аварийно-восстановительных работ.
реферат [65,6 K], добавлен 01.03.2011Исследование надежности системы теплоснабжения средних городов России. Рассмотрение взаимосвязи инженерных систем энергетического комплекса. Характеристика структуры системы теплоснабжения города Вологды. Изучение и анализ статистики по тепловым сетям.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 10.07.2017Анализ существующей системы энергетики Санкт-Петербурга. Тепловые сети. Сравнительный анализ вариантов развития системы теплоснабжения. Обоснование способов прокладки теплопроводов. Выбор оборудования и строительных конструкций системы теплоснабжения.
дипломная работа [476,5 K], добавлен 12.11.2014Эффективность водяных систем теплоснабжения. Виды потребления горячей воды. Особенности расчета паропроводов и конденсатопроводов. Подбор насосов в водяных тепловых сетях. Основные направления борьбы с внутренней коррозией в системах теплоснабжения.
шпаргалка [1,9 M], добавлен 21.05.2012Потери тепла, их основные причины и факторы. Классификация и типы систем теплоснабжения, их характеристика и функциональные особенности: централизованные и децентрализованные, однотрубные, двухтрубные и бифилярные. Способы циркуляции воды в теплосети.
научная работа [1,3 M], добавлен 12.05.2014Описание систем теплоснабжения исследуемых помещений. Оборудование, используемое для аудита систем теплоснабжения, результаты измерений. Анализ результатов исследования и план энергосберегающих мероприятий. Финансовый анализ энергосберегающих мероприятий.
дипломная работа [93,3 K], добавлен 26.06.2010Характеристика города Благовещенска, характеристика здания. Сведения о системе солнечного теплоснабжения. Расчет целесообразности установки системы для учебного корпуса №6 Амурского государственного университета. Выбор оборудования, срок окупаемости.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 23.05.2015Параметры наружного воздуха. Расчет нагрузок потребителей теплоты. Выбор системы теплоснабжения. Определение расходов сетевой воды. Построение пьезометрического графика. Температурный график регулирования закрытой независимой системы теплоснабжения.
курсовая работа [321,4 K], добавлен 23.05.2014Тепловой баланс, характеристика системы теплоснабжения предприятия. Расчет и подбор водоподогревателей систем отопления и горячего водоснабжения. Расчет установки по использованию теплоты пароконденсатной смеси для нужд горячего водоснабжения и отопления.
курсовая работа [194,9 K], добавлен 18.04.2012Расчет нагрузок отопления, вентиляции и горячего водоснабжения зданий жилого микрорайона. Гидравлический и тепловой расчет сети, блочно-модульной котельной для теплоснабжения, газоснабжения. Выбор источника теплоснабжения и оборудования ГРУ и ГРПШ.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 12.03.2013Изучение топливного хозяйства и системы приготовления топлива Уфимской теплоэлектроцентрали. Исследование основных характеристик котла и паровой турбины. Требования безопасности при обслуживании оборудования котельного цеха и эксплуатации турбогенератора.
отчет по практике [896,9 K], добавлен 22.09.2015Выполнение расчетов параметров воздуха, теплопотерь через стены, пол, перекрытие, расходов тепла на нагревание инфильтрующегося воздуха через ограждения помещений, вентиляцию, горячее водоснабжение с целью проектирования системы теплоснабжения завода.
курсовая работа [810,6 K], добавлен 18.04.2010Исследование и проектирование геотермальных установок, а также системы отопления, работающих на геотермальных источниках теплоснабжения. Расчет коэффициента эффективности для различных систем геотермального теплоснабжения. Подбор отопительных приборов.
контрольная работа [139,6 K], добавлен 19.02.2011Расчёт технологической и отопительной нагрузок энергоисточника. Тепловая нагрузка вентиляции общественных и производственных зданий, годовые расходы теплоты. Технико-экономическое сравнение при выборе источников теплоснабжения, расход сетевой воды.
курсовая работа [215,1 K], добавлен 16.02.2011Проблема энергетической и экономической эффективности систем теплоснабжения. Определение эффективного и экономичного варианта тепловой изоляции города Пружаны при подземной безканальной прокладке. Срок окупаемости капиталовложений при замене обычных труб.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 23.03.2015Анализ работы источника теплоснабжения и обоснование реконструкции котельной. Выбор турбоустановки и расчет тепловых потерь в паропроводе. Расчет источников теплоснабжения и паротурбинной установки. Поиск альтернативных источников реконструкции.
дипломная работа [701,1 K], добавлен 28.05.2012Оценка расчетных тепловых нагрузок, построение графиков расхода теплоты. Центральное регулирование отпуска теплоты, тепловой нагрузки на отопление. Разработка генерального плана тепловой сети. Выбор насосного оборудования системы теплоснабжения.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 13.10.2012Параметры системы теплоснабжения. Определение расхода теплоносителя. Разработка рекомендаций по повышению энергоэффективности системы теплоснабжения. Расчет технико-экономической эффективности от регулировки ТС. Автоматизация котельного агрегата.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 20.03.2017Тепловой расчет здания. Расчет теплопотерь через наружные стенки, окна, полы, расположенные на грунте, и двери. Система теплоснабжения с применением теплового насоса. Выбор источника низкопотенциального тепла. Расчет элементов теплонасосной установки.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 16.10.2011Инженерная характеристика района размещения объекта теплоснабжения. Составление и расчёт тепловой схемы котельной, выбор основного и вспомогательного оборудования. Описание тепловой схемы котельной с водогрейными котлами, работающими на жидком топливе.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 17.06.2017