Енергетична та фінансова ефективність когенерації.

Спеціалісту з теплоенергетики потрібно розуміти неоднозначність ефектив­нос­ті когенераційних систем для суспільства в цілому та для суб’єктів підпри­єм­ницької діяльності, що споживають енергоресурси.

Для суспільства (держави) когенераційне вироблення теплової та електричної енер­гій завжди гарантує економію палива у порівнянні з варі­ан­том не комбі­нованого їх вироблення (тобто, електроенергію – в КЕС, а теплоту – в котель­них), яке ілюструє співідношення:

(В_КоУ ^е+т)^Держ < (В_КЕС^е + В _ПК(15.5)

де:

(В_КоУ^е+т)^Держ – добова витрата палива на вироблення теплової та електричної енергії у когенераційній установці державного підпорядкування, т/добу;

В_КЕС^е – витрата палива на вироблення електричної енергії в державній КЕС, т/добу;

В_ПК^т – витрата палива на вироблення теплової енергії в держаній котельні, т/добу.

Слід розуміти, що для конкретного промислового підприємства у разі впро­вадження в його структуру когенераційної установки зменшення витрати па­ли­ва не відбувається ніколи, але підприємство завжди буде мати економічну виго­ду від когенерації внаслідок зменшення витрат коштів на своє енергоза­без­пе­чен­ня.

Для конкретних підприємств мають власну енергетичну установку з вироб­лення власної електричної енергії і закуповують теплову енергію на стороні ви­т­рата палива на когенераційну установку лишиться незмінною, що ілюструє на­с­тупне співвідношення:

(В_КоУ^е+т)^ПП = В_е^ПП (15.6)

де:

(В_КоУ^е+т)^ПП – витрата палива на когенераційну установку промислового під­при­ємства, т/добу;

В_е^ПП – витрата палива на власну первинну енергетичну установку з вироблен­ня електричної енергії, т/доб.

У разі експлуатації когенераційної установки одержана від неї теплота “замі­щує” частину теплової енергії, що закуповується від стороннього джерела. Вит­рата палива для підприємства – лишається незмінною.

Для підприємств що мають власну енергетичну установку з вироблення влас­ної теплової енергії і закуповують електричну енергію на стороні, що ілюструє наступне співвідношення:

(В_КоУ^ее+те)^ПП > В_ПК^т (15.7)

де:

В_е^ПП витрата палива на власну первинну енергетичну установку з вироблен­ня теплової енергії, т/доб.

У разі експлуатації когенераційної установки одержана від неї електрична енергія обумовила зростання витрати палива в кількості, що еквівалентна кіль­кості виробленої електроенергії у відповідності до електричного ККД когене­ра­ційної прибудови. Вит­рата палива для підприємства – збільшується.

Незважаючи на відсутність економії палива для підприємства, впровадження когенераційних установок в структуру підприємства завжди гарантує еконо­мію коштівна своє енергозабезпечення, що ілюструє наведене співвід­но­шен­ня:

К_КоУ^ее+те < (К_КЕС^ее + К_ПК^те) (15.8)

де:

К _Ко.У ^е/е+т/е – витрата коштів на енергозабезпечення підприємства від власної коенераційної установки, грн/добу;

К_КЕС^е/е – витрата коштів на забезпечення підприємства електроенергією від РЕС, грн/добу;

К_П.К^т/е – витрата коштів на забезпечення підприємства тепловою від котельні, грн/добу.

Енергетичний ефект когенерації полягає у економії органічного палива, на­сам­перед, для держави, і саме того палива, яке витрачається для вироблення електричної енергії в КЕС, що працюють на органічному паливі. Річну економію органічного палива для держави - DB_ек, т у.п/рік, у разі застосування когенераційної установки будь якого типу можна визначити за формулою:

DB_ек = W_пп·(b_е^КЕС- b_е^КоУ) + Q_пп·( b_т^ПК- b_т^КоУ ) ·10³ (15.9)

де:

W_пп – кількість електроенергії, що споживається підприємством та покри­вається когенераційною установкою, млн. кВт·год/рік;

b_е^КЕС – питома витрата палива на виробництво електричної енергії в державних КЕС, г уп/кВт·год;

b_е^КоУ – питома витрата палива на виробництво електричної енергії у когерера­цій­ній установці, г уп/кВт·год;

Q_пп – кількості теплової енергії, що споживається підприємством та покри­вається когенераціною установкою, Гкал/рік;

b_т^РЕС – питома витрата палива на виробництво теплової енергії в промисловій котельні, кг уп/ Гкал;

b_т^КоУ – питома витрата палива на виробництво теплової енергії в когенераційній установці, кг уп/ Гкал.

Економічний ефект когенерації полягає у економії коштів на промис­ло­вому підприємстві за рахунок різниці в цінах покупної від РЕС електроенергії та "ко­генераційної" від власної когенераційної установки (КоУ).

Економічний ефект когенерації - €_коген, розраховується як зменшення суми кош­­тів, що витрачаються підприємством на закупівлю палива та електроенергії.

У разі роздільного енергозабезпечення видатки на закупівлю енергоресур­сів складаються з двох витрат, а саме: з витрат на закупівлю палива для одер­жан­ня влас­ної теплової енергії від, наприклад, парової ко­тельні – К_т/е^ПК та на закупівлю електро­енергії від РЕС – К_е/е^РЕС.

У разі когенераційного енергозабезпечення видатки на закупівлю енергоре­сур­сів складаються тільки з одних витрат – витрат на паливо для одержання і теплової і електрич­ної енергії від власної своїй когенераційної установки – К_т/е+е/е^КоУ.

Таким чином, річна економія коштів на енергозабезпечення підприємства від когенераційної установки – Е_коген, тис.грн/рік, визначається за формулою:

€_коген = (К_т/е^ПК + К_е/е^РЕС ) – К_т/е+е/е^КоУ (15.10)

де:

К_т/е^ПК – сума коштів на закупівлю палива для котельні, тис.грн/рік,:

К_q^власн = К_уп · Q_пп · b_т^ПК · С_В ·10^{– 6} (15.11)

де:

К_уп – коефіцієнт перерахунку на умовне паливо,

С_В – ціна палива, грн/т або грн/тис. м³.

К_е^купл – сума коштів на закупівлю електричної енергії:

К_е^купл = W_пп *· Ц_ее^купл *·10³, тис.грн/рік (15.12)

де:

С_ее^РЕС – ціна покупної електричної енергії, грн/кВт·год,

К_{т/е + е/е}^КоУ – сума коштів на закупівлю палива для власної когенераційної установки, тис.грн/рік. Визначається за формулою:

К_те+ее^КоУ = К_уп · (Q_пп· b_т^КоУ + W_пп· b_е^КоУ·10^–3) · С_В ·10^-3 (15.13)

Реальна економія коштів та термін окупності когенераційного проекту роз­ра­хо­вують­ся за стандартними методиками визначення економічної ефек­тив­нос­ті у залежності від: прийнятих норм амортизації, умов фінансування, оплати за кредит, рівня заробітної плати, експлуатаційних витрат, рівня цехових та зага­ль­нозаводських витрат.