Размещено на http://www.allbest.ru/

Экспресс-анализ зависимости эффективности транспорта тепла от удаленности потребителей

Подключение новой нагрузки к централизованным системам теплоснабжения требует постоянной проработки вариантов их развития. Оптимальный вариант должен определяться по общей цели развития - обеспечению наиболее экономичным способом качественного и надежного теплоснабжения с учетом экологических требований.

Предлагаемая методика экспресс-анализа основывается на допущении, что в среднем по системе затраты на транспорт тепла для каждого конкретного потребителя пропорциональны расстоянию до источника и мощности потребления. Для сопоставимости участков трубопроводов с разным техническим состоянием и уровнем потерь можно ввести коэффициенты, получив, таким образом, эквивалентные длины. Насосная станция также может быть приведена к эквивалентной длине тепловой сети (обычно от 0,4 до 1 км).

Систему ЦТ можно условно разделить на крупные районы (от 4 до 10) для упрощения дальнейших расчетов. Для каждого района предварительно рассчитывается усредненное расстояние от источника до условного центра присоединенной нагрузки (L) по формуле:

По аналогии рассчитываем средний радиус теплоснабжения всей системы:

Поскольку для каждого потребителя (района) затраты на транспорт тепла (С) пропорциональны присоединенной нагрузке (Q) и расстоянию до источника (L), а индивидуальные особенности участков теплосети могут быть учтены через эквивалентные длины, коэффициент пропорциональности (Z) принимается одинаковым для всей системы:

где Сср ч - среднечасовые затраты на транспорт тепла от источника до потребителя или района,

Ж - коэффициент пропорциональности, который характеризует затраты в системе на транспорт тепла на 1 км тепловой сети и на единицу присоединенной мощности. По этому показателю можно сравнивать экономичность транспорта тепла в любых системах теплоснабжения и отслеживать его изменения в динамике по годам. Рассчитать Z можно по простой формуле:

Z=Сср.ч сист./(Qсист *Lcр)=Сгод. сист./(Qсист *Lcр*Ч)> (4) гдеQсист=2Qi

Сср. ч сист., Сгод. сист - соответственно суммарные часовые или годовые затраты системы на транспорт тепла,

Qсист- суммарная присоединенная нагрузка,

Ч - число часов работы системы теплоснабжения в год.

Вышесказанное проще пояснить на конкретных примерах. Рассмотрим систему теплоснабжения от 1 теплоисточника мощностью 1000 Гкал/ч с подключенной мощностью 900 Гкал/ч, которая распределена по 5 территориально выделенным районам (см. рис.). Усредненное по каждому району расстояние транспорта тепла от теплоисточника до условного центра присоединенной нагрузки определено по формуле 1. В табл. 1 приведены характеристики системы теплоснабжения (где Qгодi. - суммарный годовой отпуск тепла i-му району). Первый район территориально совпадает с расположением теплоисточника и имеет в основном промышленных потребителей с малой летней нагрузкой, причем тепловые сети находятся на балансе промпредприятия. В остальных районах преобладает жилая застройка. Система с учетом летних отключений работает 8333 ч в году (Ч = 8333 ч).

Примем, что тариф на транспорт тепла в системе 223 руб./Гкал, а средняя по системе себестоимость передачи тепла - 200 руб. за одну реализованную гигакаллорию (90% от тарифа), что при годовой реализации 2250 тыс. Гкал суммарно составит 450 млн. руб. в год.

Средний радиус системы теплоснабжения

А за год затраты составят 83330 (руб./год)/((Гкал/ч)хкм).

Имея численное значение параметра Z, можно пересчитать затраты на транспорт тепла для каждого района. Данные расчета сведены в таблицу 1.

Анализ системы

Фактическая себестоимость транспорта в 5-ом районе оказалась 500 руб. на реализованную 1 Гкал, что в 2,5 раза выше средней и в 2,25 раза превышает тариф на транспорт.

Теплоснабжение 5-ого района может оказаться убыточным для самой теплоснабжающей организации. Надо учитывать состояние сетей от 4 до 5 района, отрицательный эффект на теплоснабжение от снижения нагрузки, перспективы подключения новой нагрузки ближе к теплоисточнику, энергосбережение.

Вполне возможно, что отключить нагрузку 5 района окажется выгодно для самой теплоснабжающей организации. У нее есть отсутствующий у других источник финансирования такого проекта - снижение транспортных издержек.

Практическое применение приведенной методики оценки эффективности транспорта тепла рассмотрим на примере двух ситуаций, когда нужно оценить какие-либо направления развития.

Пример 1. В 1, 2, 3, 4 районах существует возможность подключить по 25 Гкал дополнительной нагрузки, например, путем закрытия мелких котельных. Рассмотрим вариант одновременного отключения нагрузки 5 района (табл. 2) со строительством там замещающего источника.

В расчете используется существующее значение Z, т.к. рассматривается стоимость транспорта по отношению к существующей системе.

После осуществления изменений Z будет пересчитано, и его увеличение или уменьшение показывает эффективность действий.

Экономии оказывается достаточно, чтобы за 2 года вернуть кредит в 150 млн руб, на который можно провести все основные работы по переключению нагрузки и на строительство нового энергообъекта в 5 районе.

Пример 2. Теплосеть уже выдала технические условия будущим потребителям на нагрузку в 100 Гкал/ч (по 25 Гкал/ч в районах 2, 3, 4, 5) и отказывает новым из-за недостатка мощности теплоисточника.

Под будущую нагрузку (застройку) в 25 Гкал/ч во 2-ом районе Инвестор, имея отказ теплосети, готов построить локальную котельную за 100 млн руб. Рассмотрим вариант строительства замещающего энергоисточника во 2-ом (табл. 3, вар. А) и в 5-ом районе (табл. 3, вар. В). Разница в себестоимости транспорта тепла в вариантах A и B:

Застройщиков редко интересуют котельные, как источник будущих доходов. У них другой бизнес - продажа квадратных метров, и чем меньше первоначальные затраты, тем лучше.

При введении согласно 210 федеральному закону платы за подключение, возможна простая финансовая схема, результатами которой будут довольны абсолютно все.

Застройщик (инвестор) заплатит за подключение нагрузки второго района к ЦТ - 50 Гкал/ч -150 млн руб. Теплосеть не тратит деньги застройщика из 5 района (75 млн руб.) на увеличение диметров тепловых сетей, а суммируя их с платой за присоединение от 2 района, строит новый теплоисточник в 5-ом районе, в простом случае, мощностью 25 Гкал/ч, или, учитывая перспективы застройки, на 150 Гкал/ч, для чего использует кредиты и экономию от снижения издержек.

Надо также учитывать, что подключение дальних потребителей требует гораздо больших затрат, т.к. требует соответствующего увеличения диаметров сетей от самого теплоисточника.

Эта же методика позволяет в грубом виде оценить затраты на подключение в разных районах, они оказываются пропорциональны расстоянию от источника. нагрузка теплоснабжение себестоимость

Например, при средних сложившихся затратах (только в сетевой части) в 1 млн руб за подключенную 1 Гкал мощности, во 2 районе эти затраты будут 0,5 млн руб., а в 5-ом 2,5 млн.

Заключение

Тщательно просчитав зоны теплоснабжения, владельцы Берлинской энергосистемы создали дочернюю компанию, которая занялась строительством локальных ТЭЦ в удаленных от старых ТЭЦ районах. Конечно, это были гораздо более детальные и объемные расчеты, но результат их оправдал.

Приведенная методика позволяет в течение одного рабочего дня в некотором приближении просчитать несколько вариантов достаточно большой системы теплоснабжения.

Размещено на Allbest.ru