Технико-экономические обоснования и менеджмент в энергетике. Учебное пособие

Окончание табл. 3.3

12. Дисконтируемый период окупаемости (дисконт 12,5 %) – 0,36 года

Ответ. Сопоставляя затраты на выполнение мероприятия и экономический эффект, можно сделать вывод о целесообразности его внедрения, так как срок его окупаемости составляет около 0,36 года при дисконте в 12,5 %. Данное мероприятие отрицательного воздействия на экологию не оказывает, уровень освещенности в помещениях не снижается.

31

Приложение Примеры технико-экономического

описания мероприятий по повышению энергоэффективности

П.1. Технико-экономическое обоснование применения фильтрокомпенсирующих устройств

На вводах центральной котельной для понижения напряжения с 6 до 0,4 кВ используются два трансформатора ТМ1000 со следующими паспортными данными:

Sном =1000 кВ A; Uвн =6000 B;

Uнн =400 B;

∆Pк =8500 Вт;

∆Pх =1310 Вт.

Сопротивление линии R = 0,012 Ом.

В ходе инструментального обследования, проведенного в центральной котельной, были получены следующие результаты:

Q1 = 361,1 квар;

Q2 = 145 квар;

–– фактический коэффициент мощности трансформатора cosϕ2 = 0,66.

Время работы трансформатора в год Т = 8400 ч. Цена электрической энергии Ц = 4,32 руб/(кВт ч).

32

Проведем технико-экономическую оценку мероприятия по компенсации реактивной мощности на вводах центральной котельной.

Для повышения коэффициента мощности и борьбы с высшими гармоническими составляющими на стороне низкого напряжения необходимо использовать фильтрокомпенсирующие устройства (ФКУ), в состав которых входит конденсаторная батарея для генерирования реактивной мощности и несколько фильтров, настраиваемых на частоту гармоник, присутствующих в сети.

Предлагается использовать фильтрокомпенсирующее устройство ФКУ-0,4-250-25 для каждого трансформатора.

Стоимость ФКУ-0,4-250-25 составляет 209 тыс. руб/шт. Результаты расчета капитальных затрат представлены в

табл. П.1.1.

Таблица П.1.1

Рассчитаем эксплуатационные затраты и экономию электроэнергии.

Полная мощность трансформаторов до компенсации на первом и втором вводе соответственно:

S1ДК =P12 +Q12 =463,72 +361,12 =587,7 кВ A;

S2ДК =P22 +Q22 =1272 +1452 =192,8 кВ A.

Ток в линии:

33

Для компенсации реактивной мощности на стороне низкого напряжения 0,4 кВ трансформатора № 1 центральной котельной и повышения коэффициента мощности до значения 0,95 необходима компенсация реактивной мощности

Q1КОМ = 208 квар.

Для компенсации реактивной мощности на стороне низкого напряжения 0,4 кВ трансформатора № 2 центральной котельной и повышения коэффициента мощности до значения 0,95 необходима компенсация реактивной мощности

Q2КОМ = 101 квар.

Полная нагрузка трансформаторов после компенсации:

S1ПК =P12 +(Q1ДК −Q1КОМ )2 =

=463,72 +(361,1−208)2 =486,4 кВ A;

S2ПК =P22 +(Q2ДК −Q2КОМ )2 =

=1272 +(145−101)2 =134,4 кВ A. Ток, протекающий в линии:

34

Таким образом, активные потери в линии с применением ФКУ снизились следующим образом:

∆P1 =∆P1ДК −∆P1ПК =28,5−19,7 =8,8 кВт;

∆P2 =∆P2ДК −∆P2ПК =3,1−1,5 =1,6 кВт.

Экономия электроэнергии за время работы трансформатора первой линии

∆W1Л =∆P1 T =8,8 8400 =73920 кВт ч.

Ток в линии с применением ФКУ уменьшился на 17 %, а полная нагрузка трансформатора уменьшилась с 585,7 до 486,4 кВ × А.

Экономия электроэнергии за время работы трансформатора второй линии

∆W2Л =∆P2 T =1,6 8400 =13440 кВт ч.

Ток в линии с применением ФКУ уменьшился на 30,6 %, а полная нагрузка трансформатора уменьшилась с 192,8 до 134,4 кВ × А.

При компенсации реактивной мощности уменьшается полная нагрузка трансформатора, вследствие чего снижаются потери в нем. Потери в трансформаторах № 1 и № 2 до компенсации реактивной мощности составляли соответственно

35

=1310 8760 +8500 587,72 8400 =36136,54 кВт ч; 10002

S2

∆W2ДК =∆PХХTГ +∆Pкз 2ДК T = Sном2

=1310 8760 +8500 192,82 8400 =14129,67 кВт ч. 10002

Потери после компенсации реактивной мощности:

S2

∆W1ПК =∆PХХTГ +∆Pкз S12ПК T = ном

=1310 8760 +8500 486,42 8400 =28367,77 кВт ч; 10002

S2

∆W2ПК =∆PХХTГ +∆Pкз S22ПК T = ном

=1310 8760 +8500 134,42 8400 =12765,32 кВт ч. 10002

Экономия электроэнергии за время работы трансформатора составит соответственно:

∆W1ТР =∆W1ДК −∆W1ПК =36136,54 −28367,77 =7768,77 кВт;

∆W2ТР =∆W2ДК −∆W2ПК =14129,67 −12765,32 =1364,35 кВт.

Суммарная экономия электроэнергии составит:

∆W1СУМ =∆WГ +∆W1ТР =73920 +7768,77 =81688,77 кВт;

∆W2СУМ =∆WГ +∆W2ТР =13440 +1364,35 =14804,35 кВт.

36

Суммарная экономия электроэнергии при повышении мощности двух вводов до значения 0,95 составит

∆WЭЛ =∆WСУМ =∆W1СУМ +∆W2СУМ =

=81688,77 +14804,35 =96493,12 Вт ч.

Снижение эксплуатационных затрат при стоимости электроэнергии Ц = 4,32 руб/(кВт ч) составит

∆Ээл =∆WСУМ Ц =(81688,77 +14804,35) 4,32 = =416850,28 руб /год.

Результаты расчета эксплуатационных затрат и экономии электроэнергии сведем в табл. П.1.2.

Таблица П.1.2

Результаты расчета эксплуатационных затрат и экономии электроэнергии

37

Результаты расчета кумулятивного денежного потока и периода окупаемости вложений представлен в табл. П.1.3.

Таблица П.1.3

Результаты расчета кумулятивного денежного потока (тыс. руб.) и периода окупаемости вложений (год)

Сопоставляя затраты на выполнение мероприятия и получение экономического эффекта, можно сделать вывод о целесообразности его внедрения, так как срок его окупаемости составляет менее 1,5 года при дисконте в 15 %.

38

П.2. Технико-экономическое обоснование применения низкоэмиссионных пленок на окнах

В настоящее время не все окна, установленные в зданиях предприятия, имеют низкоэмиссионные стекла в связи с их высокой стоимостью. Уменьшение тепловых потерь возможно при использовании тепловозвращающей пленки, которая наносится на стекла окон.

Потери тепла через окна за счет теплопроводности и конвекции относительно невелики (примерно 15 %) в сравнении с третьей составляющей теплообмена – излучением.

Светопрозрачная часть обычных окон, состоящая из любого числа стекол и воздушных либо газонаполненных зазоров, принципиально не может предотвратить теплопотери в инфракрасной области спектра излучения, а также защитить от солнечной радиации. Поэтому практически единственным путем существенного увеличения теплоизоляционных характеристик окон может быть дополнительное введение в их конструкцию светопрозрачного фильтра с низкоэмиссионным покрытием, отражающим тепловое излучение (рис. П.2.1).

Рис. П.2.1. Атермальная пленка

В настоящее время в Европе и США при застеклении помещений в 70 % случаев, известных статистике, используется низкоэмиссионная пленка. Применение низкоэмиссионной пленки положительно зарекомендовало себя и в России. На данный момент, по оценкам рынка продаж низкоэмиссионных пленок, на территории России стабильно растет приме-

39

нение низкоэмиссионных пленок в новых офисных и производственных зданиях. Данное мероприятие дает возможность сократить поступление солнечной энергии через окна в летний период на 65 %, что позволяет снизить затраты электроэнергии на кондиционирование, а также сократить потери тепла через окна в зимний период до 20 %, способствуя экономии тепловой энергии. В этой связи целесообразно разработать и внедрить мероприятие по установке низкоэмиссионных пленок на окнах.

В табл. П.2.1 приведены данные о месте установки низкоэмиссионных пленок, расчетном объеме тепловой энергии, количестве и линейных размерах окон.

Таблица П.2.1

Место установки, расчетный объем тепловой энергии, количество и линейные размеры окон

40