Количество кВт∙ч электроэнергии, которое способна выработать станция в год, определяется из выражения:

В качестве основного гидросилового оборудования микро-ГЭС используются гидротурбина, электрический генератор и система автоматического управления, срок службы которых составляет, как правило, от 10 до 25 лет. Соответственно в расчетах принимается значение Т = 15 лет.

Топливная составляющая в эксплуатационных расходах при получении электроэнергии от микро-ГЭС принимается равной нулю.

Годовые расходы на эксплуатацию станции сводятся к периодической ревизии и чистке водозаборного устройства и смазке механических вращающихся частей установки. При этом величина расходов на эксплуатацию станции практически не зависит от ее мощности и конструктивного выполнения, т. е. в расчетах принимается постоянной, зависящей от МРОТ: СЭКС = 36 МРОТ.

Величина затрат на ремонт определяется в зависимости от стоимости комплектной установки и стоимости строительных и монтажных работ по установке станции:

СРЕМ = kРЕМ ∙ pН (KУСТ + KСТР),

где kРЕМ – коэффициент затрат на ремонт (о.е.), принимаемый в расчетах равным 0,2.

8.4. Технико-экономические характеристики электростанций, использующих биотопливо

Технико-экономические характеристики автономных электростанций, использующих биотопливо, зависят от многих факторов, важнейшими из которых являются топливная составляющая в стоимости электроэнергии, затраты на энергетическое оборудование и его эксплуатацию и другие.

Для значительной территории России к наиболее перспективным энергоресурсам растительного происхождения следует отнести биомассу лесов.

Расчеты показывают, что при полном рациональном использовании лесосырьевых ресурсов доля дровяной древесины может составлять 10 млн м3 плюс 2 млн м3 отходов от переработки древесины на лесоперерабатывающих предприятиях. По теплотворной способности это эквивалентно 3,5 млн т угля Кузнецкого бассейна.

207

Как было показано в седьмом разделе, наиболее перспективным способом энергетического использования древесных отходов является газификация древесины.

Объем капиталовложений в вариант системы электроснабжения от газогенераторной станции, работающей на биомассе, зависит от следующих показателей: варианта исполнения газогенераторной установки, расходов на транспортировку оборудования, расходов на строительномонтажные, пусконаладочные и проектно-конструкторские работы.

Зависимость, позволяющая оценивать объем капиталовложений в исследуемые объекты, представляется в виде выражения:

K = NУД ∙ KУД.УСТ + KТР (m, s) + П (тыс руб.),

где NУД – установленная мощность газогенератора, кВт; KУД.УСТ – удельная стоимость 1 кВт установленной мощности, руб./кВт; KТР (m, s) – расходы по транспортировке газогенератора, зависящие от массы оборудования (m) и дальности транспортировки (s); П – прочие расходы (расходы на строительно-монтажные, пуско-наладочные, проектно-конструкторские работы).

Удельная стоимость 1 кВт установленной мощности электрической станции [35]:

– с газопоршневым двигателем (работающем на 100 % генераторном газе) составляет:

KУД.УСТ = 20 000, руб./кВт;

– электростанции с газодизельным двигателем (работает 70 % на генераторном газе, 30 % на дизельном топливе):

KУД.УСТ = 11 000, руб./кВт.

Эксплуатационные затраты З (NГГ), руб./год при эксплуатации одного агрегата газогенератора можно определить тиз выражения:

З (NГГ) = α ∙ K + F (NГГ) + ЗТОП ,

где α – коэффициент амортизационных отчислений (на капитальный ремонт и реновацию, расходы на эксплуатацию) от капиталовложений, принятый по [17] 4 % в год; F (NГГ) – среднегодовой фонд заработной платы, в зависимости от мощности газогенератора и соответственно численности обслуживающего персонала в течение срока эксплуатации оборудования; ЗТОП – затраты на топливо.

Для газодизельного варианта исполнения электростанции

208

ЗТОП = ВБИОМ ∙ ЦМ.БИОМ + ВДИЗ ∙ ЦГСМ ,

где ЦМ.БИОМ – прейскурантная цена биомассы, раб./кг; ЦГСМ – стоимость горюче-смазочных материалов (дизельного топлива и масла) для конкретных потребителей; ВБИОМ, ВДИЗ – расход топлива на выработку электроэнергии.

Объемы расходуемого топлива равны:

ВДИЗ = WГОД ∙ bЭ ДИЗ ; ВБИОМ = WГОД ∙ bЭ БИОМ ,

где WГОД – годовая выработка электроэнергии на газодизельной станции, кВт∙ч; bЭ ДИЗ – удельный расход дизельного топлива, л/кВт∙ч; bЭ БИОМ –

удельный расход биомассы, кг/ кВт∙ч.

Для газогенераторной станции:

ЗТОП = ВБИОМ ∙ ЦМ.БИОМ,

где ЦМ.БИОМ – прейскурантная цена биомассы, раб./кг; ВБИОМ – расход топлива на выработку электроэнергии:

ВБИОМ = WГОД ∙ bЭ БИОМ ,

где WГОД – годовая выработка электроэнергии на газопоршневой станции, кВт∙ч; bЭ БИОМ – удельный расход биомассы, кг/ кВт∙ч.

Расчет стоимости заготовки и транспортировки топливных дров и щепы основан на определении суммы стоимости лесосечных, транспортных и вспомогательных работ. По данным исследований техникоэкономических показателей удельная стоимость лесосечных работ составляет 47–56 руб./м3 при выборочной трубке. Удельная стоимость транспортировки щепы зависит от расстояния транспортировки.

Расстояние транспортировки топливных дров и щепы, в условиях разброса децентрализованных потребителей (например, Томской области) не превышает 500 км. При условии, что 1 м3 древесного топлива, в зависимости от его влажности и породного состава, соответствует 500–750 кг, а удаленность потребителей электроэнергии от места лесозаготовки не превышает 500 км, стоимость биотоплива в области находится в пределах 0,1– 0,7 руб./кг.

Эффективность работы газогенераторной электростанции можно оценивать по величине общего (годового) экономического эффекта (ОЭЭ), обусловленного экономией дизельного топлива, тыс руб.:

209

ОЭЭ = ВДИЗ ∙ ЦГСМ – З (NГГ),

где ЦГСМ – стоимость горюче-смазочных материалов (дизельного топлива и масла) для конкретных потребителей, тыс руб./т ; З (NГГ) – годовые затраты на эксплуатацию газогенераторной электростанции руб.; ВДИЗ – объем сэкономленного топлива, обусловленного применением газогенератора, т.

Себестоимость электроэнергии от газогенераторной электростанции определяется как

С = З( ГГ) ,

ГОД

где WГОД – годовая выработка электроэнергии.

Расчеты показывают, что для мощностей до 400 кВт и цены на биомассу 0,1–0,7 руб./кг, себестоимость производимой электроэнергии находится в пределах 1–4 руб./ кВт∙ч, что определяет экономическую целесообразность использования биомассы лесов для производства электроэнергии в локальных системах электроснабжения.

210