CC BY
64
ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АСПЕКТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ В ЛИЧНЫХ ПОДСОБНЫХ ХОЗЯЙСТВАХ (ЛПХ)
Бастрон А.В.
к.т.н., доцент кафедры Агроинженерия
Михеева Н.Б. доцент кафедры Агроинженерия Ачинский филиал Красноярского государственного аграрного
университета Россия, город Ачинск
Аннотация: в статье рассмотрена возможность использования возобновляемых источников энергии для теплоснабжения личных подсобных хозяйств, приведена методика и выполнены расчеты экономической эффективности.
Ключевые слова: солнечная энергия, горячее водоснабжение, капитальные вложения, себестоимость тепловой энергии.
В настоящее время в условиях введения экономических санкций актуальным становится вопрос импортозамещения продовольственной продукции.
Одним из способов достижения поставленной задачи является повышение эффективности производства в личных подсобных хозяйствах на основе использования энерготехнологий, а также снижения затрат на производство за счет применения возобновляемых источников энергии.
Ежегодный объем солнечного излучения, проходящего сквозь земную атмосферу, почти в 13 тыс. раз больше мирового потребления энергии в настоящее время. В сельском хозяйстве имеются возможности в значительных масштабах использовать солнечную энергию. Уже сегодня непосредственная эксплуатация солнечной энергии доказывает ее экономическую целесообразность при сушке зерна и кормов, обогреве теплиц, подъеме и опреснении воды. В Красноярском крае использование солнечной энергии эффективно для систем горячего водоснабжения (СГВ) рассредоточенных мелких потребителей, удаленных от крупных энергосистем (водопойные пункты на пастбищах, небольшие населенные пункты, животноводческие фермы и другие сельскохозяйственные объекты). Внедрение установок значительно улучшит культурно-бытовые условия жизни сельского населения, сократит потребление дефицитной древесины на отопление и горячее водоснабжение.
Базовое получение тепла на селе основано на теплогенераторах, работающих в основном на органическом топливе. Рассмотрим варианты отопления на органическом топливе:
• газовое отопление: требуются очень большие капитальные вложения. К сожалению, в Красноярском крае нет природного газа для собственного потребления. При этом многие опасаются жить на газовой бочке;
• дизельное отопление: по себестоимости самое дорогое. За последние 2 года цена на дизельное топливо поднялась более чем на 30% и этот рост продолжается;
• дрова и уголь: занятие это очень хлопотное и неудобное в обслуживании. Необходимо постоянно кочегарить свой котел и нельзя надолго оставлять его без присмотра. Ну а если проспал, то котел погас и в доме становится холодно и неуютно.
Предлагается рассмотреть два варианта теплоснабжения ЛПХ, так как климатические условия данного региона, где в преобладающей части отопительного сезона устанавливается отрицательная температура, для отопления и горячего водоснабжения ЛПХ, объема тепла, получаемого от солнечного коллектора, будет недостаточно:
1. вариант комбинированный (солнечный коллектор (СК) + традиционный источник энергии (электрическая энергия)).
2. вариант традиционный источник энергии (электрическая энергия).
Расчет количества тепловой энергии, вырабатываемой системой солнечного горячего водоснабжения (ССГВ) за год
Т=дгодАскП, (1)
Где: Т - количество тепловой энергии, МДж; 0год - суммарная радиация МДж/м2; Аск - площадь солнечного коллекторов, м2; ц -коэффициент полезного действия ССГВ.
Результаты расчета сведены в таблицу 1.
Таблица 1
Расчет количества тепловой энергии, вырабатываемой ССГВ за год
Суммарная радиация, МДж/м2 Площадь солнечного коллектора, м2 Коэффициент полезного действия ССГВ. Количество тепловой энергии, МДж
4021 6,51 0,65 17014
Расчет эквивалентного количества замещаемой ССГВ энергии
ЭсСГВ=Т^кпер, (2)
где ¿^-коэффициент перевода (1 ГДж=277,7 кВт ч.).
В результате расчета эквивалентное количество замещаемой ССГВ энергии составило 4725 кВтч.
Расчет дополнительной потребности в электроэнергии на горячее водоснабжение
Эдоп Эпот~Эссгв> (3)
где Эпот-годовая потребность в электроэнергии на горячее водоснабжение, кВт ч.
Результаты расчета сводим в таблицу 2
Таблица 2
Расчет дополнительной потребности в электроэнергии на горячее водоснабжение
Годовая потребность электроэнергии на горячее водоснабжение, кВтч Эквивалентное количество замещаемой ССГВ энергии, кВтч Дополнительная потребность в электроэнергии на горячее водоснабжение, кВтч
5948 4725 1223
Расчеты капитальных вложений в ССГВ на теплоснабжение ЛПХ
Кссгв = Коб + Км + Кпроч, (4)
Где: КССГВ - капиталовложения в рассматриваемый вариант, руб.; КОБ - стоимость оборудования ССГВ, руб.; КМ - затраты на монтаж, руб.; КПРОЧ - прочие затраты, связанные с приобретением ССГВ, руб. (КМ=0,2 Коб, Кпр=0,1 Коб).
Результаты расчетов сведены в таблицу 3.
Таблица 3
Сводный сметный расчет капиталовложений установки
Наименование установки Цена установки, руб. Сметная стоимость, руб. Общая сметная стоимость, руб.
Стоимость монтажа Прочие затраты
Биа1ех 3100x2100x155 35090 7018 3509 45617
Расчет эксплуатационных расходов
Иссгв = Иам + Ит.р.обсл. + Ипроч., (5)
где: Иссгв - годовые затраты на эксплуатацию, руб./год; Иам -амортизационные отчисления, руб./год,
Иам = аам*Кссгв/100, (6)
где аам, - норма амортизации, %.
аам=1/Тсл*100, (7)
где: Тсл - срок службы ССГВ. Тсл =15 лет, аам = 6,7%; Итр .ОБСЛ--затраты на текущий ремонт и техническое обслуживание ССГВ, руб./год (Ит.р.обсл.- = 0,2Иам.); Ипроч. - прочие затраты, руб./год.
Результаты расчетов сведены в таблицу 4.
Таблица 4
Смета годовых эксплуатационных затрат
Статьи затрат СК марки Duаlex 3100x2100x155
Годовые эксплуатационные расходы, руб./год 5167
в том числе: амортизационные отчисления, руб./ год 3056
затраты на текущий ремонт и техническое обслуживание, руб./год 611
прочие расходы, руб./год 1500
Расчет себестоимости тепловой энергии, получаемой от ССГВ
С = Иссгв, (8)
ЭССГВ
где: С - себестоимость тепловой энергии, руб./кВт-ч; Эгод - годовая выработка тепловой энергии ССГВ, кВт-ч.
В результате расчетов себестоимость тепловой энергии, получаемой от ССГВ составила 1,093 руб./кВт-ч.
Затраты на дополнительное приобретение электроэнергии за год определяются по формуле:
Ид оп. Эдоп • Tар, (9)
где: Эдоп. - дополнительная потребность в электроэнергии, кВт^ч; Тар - тариф на электроэнергию, руб./кВт-ч.
В результат расчетов затраты на дополнительное приобретение электроэнергии за год, при тарифе 1,28 руб./кВтч составили 1565,44 руб.
Годовые затраты по ЛПХ на горячее водоснабжение при комбинированной системе рассчитываются по формуле:
ИГОД = С ССГВ • Э ССГВ + Тар ' Эдоп, (10)
где Тар - действующий тариф на электроэнергию, руб./кВт-ч. Результаты расчетов сводим в таблицу 5.
Таблица 5
Годовые затраты по ЛПХ на горячее водоснабжение при комбинированной системе
Сссгв, руб./кВт-ч Эссгв, кВтч Тар, руб./кВт-ч Эдоп, кВт ч Итд, руб
1,093 4725 1,28 1223 6732,44
Годовые затраты по ЛПХ на горячее водоснабжение от внешнего источника рассчитываются по формуле:
Игод .внеш. Тар •Эгод, (11)
В результате расчетов годовые затраты по ЛПХ на горячее водоснабжение от внешнего источника составили 7613,44 руб.
Годовая экономия затрат на теплоснабжение определяется по уравнению:
ЭК=Игод .внеш.- исод , (12)
В результате расчетов годовая экономия затрат на теплоснабжение составила 881 руб.
Выводы:
1. Анализ эффективности использования комбинированного варианта показал, что себестоимость, получаемая, комбинированным методом ниже, чем тариф на электрическую энергию.
2. Расчет годовых текущих затрат по ЛПХ на горячее водоснабжение для каждого варианта показал, что затраты вариантов отличаются на 12%. Использование комбинированного варианта является
наиболее экономически оправданным, так как годовые затраты на электрическую энергию меньше, чем у традиционного варианта.
3. В настоящее время данный проект можно рекомендовать для использования в удаленных объектах с отсутствием централизованного электроснабжения.
Литература
1. Бастрон, А.В. Энергосбережение: учебное пособие [ Текст]/А.В. Бастрон, Т.Н. Бастрон, А.В. Заплетина, Я.А. Кунгс; Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2012. - 180 с.
2. Шерьязов, С.К. Возобновляемые источники в системе энергоснабжения сельскохозяйственных потребителей: Монография [Текст] / С.К. Шерьязов // Челябинск, 2008. - 302 с.
3. Михеева, Н.Б. Организация и управление производством на сельскохозяйственных предприятиях (ЭУМК), 2007.
