Научная статья на тему 'Солнечная энергетика как ресурс развития сельских поселений Красноярского края'

Солнечная энергетика как ресурс развития сельских поселений Красноярского края Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
90
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СЕЛЬСКОЕ ПОСЕЛЕНИЕ / ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ / КАПИТАЛЬНЫЕ ВЛОЖЕНИЯ / СЕБЕСТОИМОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ / RURAL SETTLEMENT / HOT WATER SUPPLY / CAPITAL INVESTMENTS / THE COST OF PRODUCTION OF THERMAL ENERGY

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Бастрон А.В., Ермакова И.Н., Михеева Н.Б.

Развитие сельского хозяйства зависит от многих факторов, и к числу главных следует отнести создание благоприятных, комфорт-ных условий быта на селе. При этом важным является решение про-блемы обеспечения сельских жителей горячей водой для удовлетворе-ния гигиенических и бытовых нужд, хозяйственных нужд личных при-усадебных хозяйств (ЛПХ) и фермерских (крестьянских) хозяйств. Из почти миллиона сельских жителей, проживающих в Красноярском крае, республиках Хакасия и Тыва, только небольшой процент, в ос-новном живущих в районных центрах, имеет возможность круглого-дично обеспечивать себя горячей водой в требуемом объеме. Для ши-рокого внедрения и эффективного использования систем солнечного горячего водоснабжения (ССГВ) в сельских жилых домах, расположен-ных на территории Красноярского края, необходимо решить ком-плекс научных задач, связанных с изучением режимов поступления солнечной радиации на указанную территорию, обоснованием и выбо-ром рациональных параметров и режимов работы ССГВ с учетом мест их установки. Объектом исследования являются системы сол-нечного горячего водоснабжения сельских бытовых потребителей и их применение для горячего водоснабжения сельских поселений, их эконо-мическая эффективность и области применения для сельских поселе-ний Красноярского края. При выполнении вышеперечисленных работ были использованы методы математического моделирования, аппа-раты алгебры и линейного программирования, система компьютер-ной математики Maple и методика экономической оценки инвести-ций. Рассмотрены различные типы установок для ССГВ с целью ис-пользования в сельских жилых домах и дачных домиков садоводов для горячего водоснабжения, рассчитаны экономические показатели и определены области применения. Использование ССГВ для горячего водоснабжения в сельских поселениях Красноярского края может обес-печить комфортное проживание населения в условиях отсутствия централизованного электроснабжения, низкой его надежности, а также обеспечить частичную замену твердого топлива и газа.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Бастрон А.В., Ермакова И.Н., Михеева Н.Б.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SOLAR ENERGY AS A RESOURCE OF DEVELOPMENT OF RURAL SETTLEMENTS OF KRASNOYARSK TERRITORY

The development of agriculture depends on many factors, and among the main ones is the creation of favorable, comfortable living conditions in rural areas. Thus the solution of the problem of providing rural residents with hot water for satisfaction of hygienic and domestic needs, economic needs of the personal homestead farms (PHF) and farmer (country) farms is important. From nearly one million rural residents living in Krasnoyarsk Region, the Republics of Khakassia and Tyva only small percent which are generally living in regional centers has opportunity to provide themselves with hot water in demanded volume all year round. For widespread intro-duction and effective use of the systems of solar hot water supply (SSHWS) in rural houses located on the territory of Krasnoyarsk Region is necessary to solve the complex of scientific problems connected with studying of the modes of receipt of solar radiation on specified territory, justification and the choice of rational parameters and operating modes of SSHWS taking in-to account the places of their installation. The object of the research are sys-tems of solar hot water supply of rural household consumers and their ap-plication for hot water supply of rural settlements, their economic efficiency and scopes for rural settlements of Krasnoyarsk Region. When performing above-mentioned works the methods of mathematical modeling, devices of algebra and linear programming, the system of computer mathematics of Maple and the technique of economic assessment of investments have been used. Various types of installations for SSHWS for the purpose of use in ru-ral houses and country houses of gardeners for hot water supply are consid-ered, economic indicators are calculated and the scopes are defined. Using SSHWS for hot water supply in rural settlements of Krasnoyarsk can pro-vide comfortable accommodation of the population in the conditions of the lack of centralized power supply, its low reliability, and also provide partial replacement of solid fuel and gas.

Текст научной работы на тему «Солнечная энергетика как ресурс развития сельских поселений Красноярского края»

УДК 620.91(571.51) А.В. Бастрон, И.Н. Ермакова,

Н.Б. Михеева

СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА КАК РЕСУРС РАЗВИТИЯ СЕЛЬСКИХ ПОСЕЛЕНИЙ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ

A.V. Bastron, I.N. Ermakova, N.B. Mikheeva

SOLAR ENERGY AS A RESOURCE OF DEVELOPMENT OF RURAL SETTLEMENTS OF KRASNOYARSK TERRITORY

Развитие сельского хозяйства зависит от многих факторов, и к числу главных следует отнести создание благоприятных, комфортных условий быта на селе. При этом важным является решение проблемы обеспечения сельских жителей горячей водой для удовлетворения гигиенических и бытовых нужд, хозяйственных нужд личных приусадебных хозяйств (ЛПХ) и фермерских (крестьянских) хозяйств. Из почти миллиона сельских жителей, проживающих в Красноярском крае, республиках Хакасия и Тыва, только небольшой процент, в основном живущих в районных центрах, имеет возможность круглогодично обеспечивать себя горячей водой в требуемом объеме. Для широкого внедрения и эффективного использования систем солнечного горячего водоснабжения (ССГВ) в сельских жилых домах, расположенных на территории Красноярского края, необходимо решить комплекс научных задач, связанных с изучением режимов поступления солнечной радиации на указанную территорию, обоснованием и выбором рациональных параметров и режимов работы ССГВ с учетом мест их установки. Объектом исследования являются системы солнечного горячего водоснабжения сельских бытовых потребителей и их применение для горячего водоснабжения сельских поселений, их экономическая эффективность и области применения для сельских поселений Красноярского края. При выполнении вышеперечисленных работ были использованы методы математического моделирования, аппараты алгебры и линейного программирования, система компьютерной математики Maple и методика экономической оценки инвестиций. Рассмотрены различные типы установок для ССГВ с целью использования в сельских жилых домах и дачных домиков садоводов для горячего водоснабжения, рассчитаны экономические показатели и определены области применения. Использование ССГВ для горячего водоснабжения в сельских поселениях Красноярского края может обеспечить комфортное проживание населения в условиях отсутствия централизованного электроснабжения, низкой его надежности, а также обеспечить частичную замену твердого топлива и газа.

Ключевые слова: сельское поселение, горячее водоснабжение, капитальные вложения, себестоимость производства тепловой энергии.

The development of agriculture depends on many factors, and among the main ones is the creation of favorable, comfortable living conditions in rural areas. Thus the solution of the problem of providing rural residents with hot water for satisfaction of hygienic and domestic needs, economic needs of the personal homestead farms (PHF) and farmer (country) farms is important. From nearly one million rural residents living in Krasnoyarsk Region, the Republics of Khakassia and Tyva only small percent which are generally living in regional centers has opportunity to provide themselves with hot water in demanded volume all year round. For widespread introduction and effective use of the systems of solar hot water supply (SSHWS) in rural houses located on the territory of Krasnoyarsk Region is necessary to solve the complex of scientific problems connected with studying of the modes of receipt of solar radiation on specified territory, justification and the choice of rational parameters and operating modes of SSHWS taking into account the places of their installation. The object of the research are systems of solar hot water supply of rural household consumers and their application for hot water supply of rural settlements, their economic efficiency and scopes for rural settlements of Krasnoyarsk Region. When performing above-mentioned works the methods of mathematical modeling, devices of algebra and linear programming, the system of computer mathematics of Maple and the technique of economic assessment of investments have been used. Various types of installations for SSHWS for the purpose of use in rural houses and country houses of gardeners for hot water supply are considered, economic indicators are calculated and the scopes are defined. Using SSHWS for hot water supply in rural settlements of Krasnoyarsk can provide comfortable accommodation of the population in the conditions of the lack of centralized power supply, its low reliability, and also provide partial replacement of solid fuel and gas.

Keywords: rural settlement, hot water supply, capital investments, the cost of production of thermal energy.

В рамках реализации Государственной программы Красноярского края «Развитие сельского хозяйства и регулирование рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия» рассматривается реализация подпрограмм «Устойчивое развитие сельских территорий» и «Поддержание садоводства, огородничества и дачного хозяйства». Проведены исследования использования систем солнечного горячего водо-

снабжения (ССГВ) для горячего водоснабжения с целью создания комфортных условий населения. Рассмотрены различные типы установок, предлагаемых на рынке, рассчитаны основные экономические показатели и определены области их применения.

Объектом исследования являются системы солнечного горячего водоснабжения сельских бытовых потребителей и их применение для горячего водоснабжения сельских поселений, их экономическая эффективность и области применения для сельских поселений Красноярского края. При выполнении вышеперечисленных работ были использованы методы математического моделирования, аппараты алгебры и линейного программирования, система компьютерной математики Maple и методика экономической оценки инвестиций.

В настоящее время актуальной задачей в АПК является обеспечение импортозамещения сельскохозяйственной продукции и сельскохозяйственного сырья с требованием повышения эффективности производства. Без привлечения квалифицированных кадров на село проблематично достигнуть этих целей. В сельских поселениях возникает необходимость улучшить условия проживания населения.

В Государственной программе Красноярского края «Развитие сельского хозяйства и регулирование рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия» предусмотрена реализация подпрограммы «Устойчивое развитие сельских территорий» [4], целью которой является создание комфортных условий жизнедеятельности в сельской местности для «укрепления кадрового потенциала сельских территорий и активизации инвестиционной деятельности в АПК».

В России значительная доля овощей и фруктов производится в садоводческих товариществах граждан. В Государственной программе также предусмотрена реализация подпрограммы «Поддержание садоводства, огородничества и дачного хозяйства» целью которой является «стимулирование ведения на территории Красноярского края садоводства, огородничества и дачного хозяйства», задачей в реализации данной подпрограммы является «поддержка развития и содержания инфраструктуры территорий садоводческих, огороднических и дачных некоммерческих объединений граждан» [4].

В рамках реализации подпрограмм целесообразно рассматривать для сельских жилых и дачных домов использование возобновляемых источников энергии, в том числе солнечного горячего водоснабжения [1, 5]. Это позволит обеспечить повышение комфортных условий проживания, а также снизить расходы на оплату энергоносителей и улучшить экологические показатели за счет снижения использования твердого топлива.

Автономные источники энергии могут обеспечивать освещение, работу бытовых приборов, подачу и подогрев воды, отопление как в сельских поселениях, так и в садоводческих товариществах.

Для определения областей применения ССГВ предложена методика и выполнены экономические расчеты себестоимости производства тепловой энергии при использовании различных типов установок, доступных на рынке [5]. В таблице 1 представлены их характеристики.

Таблица 1

Исходные данные по ССГВ для возможности использования в сельских жилых домах

Показатель Тип установки

НМ-1бх18/58 НМ-1бх21/58 НМ-20х21/58 НМ-з6х21/58

Эффективная площадь, м2 2 2,5 3,1 4,8

Объем бака, л 127 160 200 340

Мощность ТЭНа, кВт 1,5 1,5 1,5 3

Характеристика потребителя: - кол-во жителей, чел. 4 4 4 4

- норма расхода, л/(сут •чел.) 140 140 140 140

ЛПХ, л/сут 138 138 138 138

Месячная потребность в энергии для нагрева горячей воды, кВт-ч 495,7 495,7 495,7 495,7

Результаты моделирования количества тепловой энергии, вырабатываемой в течение года разными по производительности ССГВ сельских бытовых потребителей, и количества дополнительной электроэнергии, необходимой для энергообеспечения от внешнего источника электроснабжения на базе НМ-1бх18/58, представлены в таблице 2.

Таблица 2

Выработка тепловой энергии ССГВ на базе НМ-16х18/58

Месяц Суммарная солнечная радиация, МДж/м2 Выработка тепловой энергии ССГВ, МДж/кВт-ч Необходимое кол-во дополнительной энергии, кВт-ч

1 2 3 4

Январь 75 112,50/31,24 464,46

Февраль 163 244,50/67,90 427,80

Март 360 540,00/149,96 345,74

Апрель 469 703,50/195,36 300,34

Май 562 843,00/234,10 261,60

Окончание табл. 2

1 2 3 4

Июнь 654 981,00/272,42 223,28

Июль 628 942,00/261,59 234,11

Август 494 741,00/205,78 289,92

Сентябрь 302 453,00/125,80 369,90

Октябрь 180 270,00/74,98 420,72

Ноябрь 84 126,00/34,99 460,71

Декабрь 50 75,00/20,83 474,87

Всего за год 4021 6031,5/1674,95 4273,45

Аналогичные расчеты были произведены и для других типов установок.

Для эффективного горячего водоснабжения сельского жилого дома необходимо обосновать оптимальную структуру системы горячего водоснабжения, обеспечивающую минимальную стоимость тепловой энергии для потребителя.

Использование возобновляемого источника энергии характеризуется большей экономической эффективностью и конкурентоспособностью по сравнению с традиционной системой горячего водоснабжения. Поскольку возобновляемая энергия используется совместно с традиционным источником, эффективность системы солнечного горячего водоснабжения характеризуется стоимостью энергии, получаемой от совместного использования солнечной энергии и традиционного источника энергии (электрической энергии, угля, газа, дров и т. п.).

Наиболее объективным энергетическим критерием эффективного использования солнечной энергии в ССГВ в течение года является коэффициент замещения Кзам, который определяется выражением [2]

рл _ УУссгв _ УУссгв зам _ Ыгвс ~ "^ССГВ(

где Wccгв - количество тепловой энергии, выработанной за месяц ССГВ, МДж/(кВт-ч); Wгвc - суммарная тепловая энергия, потраченная на приготовление горячей воды в течение месяца ССГВ, полученная за счет СР и источника электрической энергии, МДж (кВт-ч); Wээ - недостающее количество тепловой энергии, потребленное из электрической сети для нагрева воды ТЭНом, МДж (кВт-ч).

Как показало моделирование, коэффициент замещения Кзам изменяется не только в течение года, но и в зависимости от типа (производительности) ССГВ (рис. 1). В нашем случае для ГВС сельских бытовых потребителей (сельского жилого дома с ЛПХ) рациональным следует считать использование ССГВ на базе НМ-20х21/58 (рис., кривая 3), так как в

июне Кзам < 1.

Кзам 1,4

1,2

1

0,8 0,6 0,4 0,2 0

£ 4

ч3

1_2___

Ь--

1

8

10

11 12 месяц

Изменение коэффициента замещения Кзам в течение года в зависимости от типа ССГВ: 1 - НМ-16Х18/58; 2 - НМ-16Х21/58;

3 - НМ-20Х21/58; 4 - НМ-36Х21/58

Использование следующего типоразмера ССГВ на базе НМ-36х21/58 приведет к производству излишков горячей воды (Кзам > 1) (рис., кривая 4) в мае, июне, июле. В данном случае либо необходимо найти сезонное применение горячей воде (подогрев воды в бассейне, летний душ и т. д.), либо, как показывает опыт ООО «СВС-Красноярск», придется сливать кипящую горячую воду в канализацию.

Доля потребной энергии, замещаемой возобновляемым источником, зависит от стоимости потребляемой энергии от возобновляемых (Св) и традиционных (Ст) источников. В свою очередь, целесообразность использования возобновляемой энергии зависит от стоимости энергии, получаемой традиционным путем:

Св ^ Ст

(2)

Цены на энергоносители зависят от наличия энергоносителя в данной местности. Поэтому условия использования ССГВ зависят как от местных климатических условий, так и от социально-экономических условий развития региона.

Экономический эффект в системе солнечного горячего водоснабжения с резервированием от традиционного источника энергоснабжения ожидается за счет снижения стоимости энергии:

ЭК = И

год .внеш.

И

ССГВ год

(3)

где ЭК - величина годового экономического эффекта, руб.; Игод.внеш. -

затраты на энергоснабжение от внешнего источника, руб.; ИО™ - затраты при использовании системы солнечного горячего водоснабжения с резервированием от традиционного источника энергоснабжения, руб.

Для достижения ожидаемого экономического эффекта необходимо, чтобы дополнительные капиталовложения в ССГВ окупились в установленные сроки. Тогда в качестве экономической характеристики следует рассматривать и срок окупаемости дополнительных капиталовложений на использование ССГВ [3]:

т _ кссгв г .

1 ок - эк , (4)

где Кссгв - капиталовложения в ССГВ, руб.

Экономический эффект подсистемы ВИЭ может быть определен как выручка от сэкономленного топлива или как экономия в оплате за теплоноситель за год работы ССГВ, за вычетом издержек на их эксплуатацию.

Экономический эффект зависит от вида ССГВ и площади солнечных коллекторов (СК).

Установки горячего водоснабжения сельских жилых домов с использованием солнечной энергии не претендуют на полное замещение энергозатрат на горячее водоснабжение, поэтому, как правило, применяются совместно с установками на традиционном топливе. Несмотря на множество методик оценки эффективного использования солнечной энергии, до сих пор отсутствует единый подход к определению эффективности таких систем.

Для системы комбинированного горячего водоснабжения необходимо определить стоимость энергии, вырабатываемой ССГВ. Она зависит от эксплуатационных затрат на установку горячего водоснабжения, которые складываются в основном из отчислений на реновацию, текущий ремонт и обслуживание:

ИсСГВ = Иам. + Итр.обсл. + Изп. + Исн. + Ипр, (5)

где Иам. - амортизационные отчисления на реновацию, руб.; Итр.обсл. -затраты на текущий ремонт и обслуживание, руб.; Изп. - составляющая затрат на заработную плату, руб.; Исн. - составляющая затрат на энергию на собственные нужды, руб.; Ипр. - прочие затраты, необходимые на содержание обслуживающего персонала, охрану труда, технику безопасности и прочее, руб.

действительности затраты на использование солнечной энергии будут меньше. Во-первых, можно не учитывать затраты на заработную плату. Во-вторых, при использовании солнечной энергии снижается экологический ущерб, наносимый традиционными источниками. Учет экологического ущерба ведет к снижению затрат на энергоснабжение потребителей. Удельный экологический ущерб приведен в таблице 3.

Таблица 3

Удельный экологический ущерб от использования органического топлива

Теплогенерирующая установка Ущерб окружающей среде, руб/кВт-ч

Котельная на угле 3,94

Котельная на мазуте 1,5

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Котельная на дровах 1,07

Амортизационные отчисления на реновацию обычно выражают в процентах от суммарных капиталовложений и в общем случае определяют по формуле

Иам = аам'КсСГВ, (6)

где аам - норма амортизации, %.

Долю амортизационных отчислений на реновацию определяют исходя из срока службы энергоустановок. При отсутствии точных данных срок службы для ССГВ рекомендуется принимать 15-20 лет. Затраты на текущий ремонт определяются так:

Итр.обсл. = атрКсСГВ, (7)

где атр - доля отчислений на текущий ремонт.

Эти затраты возможно рассчитывать как Итр = (0,20...0,25)Иам . Капиталовложения Кссгв на использование солнечной энергии в общем случае складываются из затрат на приобретение оборудования и строительно-монтажные работы. Для ССГВ капиталовложения можно определить по формуле

Кссгв = Кстр + Кн + Кск + Кб + Ктр + Кип, (8)

где Кстр - стоимость строительно-монтажных работ, руб.; Ксн - стоимость сантехнических работ, руб.; Кск - стоимость солнечных коллекторов, руб.; Кб - стоимость баков-аккумуляторов и теплообменников, руб.;

Ктр - транспортные расходы, руб.; Ккип - стоимость контрольно-измерительных приборов, руб.

В таблице 4 представлена структура затрат на ССГВ, предназначенную для горячего водоснабжения жилых домов, которые говорят о значительных резервах снижения капитальных затрат на стадии проектирования ССГВ.

Таблица 4

Структура затрат на систему солнечного горячего водоснабжения, %

Показатель Значение

Строительные работы 30-40

Сантехнические работы 5-7

Солнечные коллекторы 30-50

Баки-аккумуляторы, теплообменники 15-18

Контрольно-измерительная аппаратура 1-3

Для проведения сравнительных расчетов величину Кссгв удобнее всего выразить через удельную стоимость солнечных коллекторов:

Кссгв = Куд • Аск • Угу, (9)

где Куд - удельная стоимость солнечного коллектора, руб/м2; Аск - площадь солнечных коллекторов, м2; угу - коэффициент, учитывающий стоимость строительно-монтажных работ и дополнительного оборудования ССГВ (угу = 1,6 для ГУ с баком из обычной стали, угэу = 2 для ССГВ с баком из нержавеющей стали).

Расчет количества тепловой энергии, вырабатываемой ССГВ по месяцам года, ведется по формуле

Т = ^ес ' Аск Л (10)

где Т - количество тепловой энергии, МДж; Qмес - суммарная радиация, МДж/м2; Аск - площадь солнечных коллекторов, м2; п - коэффициент полезного действия ССГВ.

Эквивалентное количество замещаемой ССГВ энергии рассчитывается по формуле

эссгв = т ер , (11)

где кпер коэффициент перевода (1 ГДж = 277,7 кВт-ч).

Годовая потребность сельского жилого дома в электрической энергии на горячее водоснабжение определяется исходя из количества человек, проживающих в нем, и норм расхода на одного человека.

Дополнительная потребность в электроэнергии на горячее водоснабжение определяется формулой

Эдоп — Эпот ~ ЭССГВ, (12)

где Эпот - годовая потребность в электроэнергии на горячее водоснабжение, кВт-ч.

Капиталовложения в ССГВ определяются как

КсСГВ = Коб + Км + Кпроч, (13)

где Коб - стоимость оборудования ССГВ; Км - затраты на монтаж; Кпроч. -прочие затраты, связанные с приобретением ССГВ (Км = 0,2 Коб, Кпр = 0,1 Коб).

Годовые затраты на эксплуатацию ССГВ определяются по формуле

ИсСГВ = Иам + Ит.р.обсл. + Ипроч., (14)

где Иам - амортизационные отчисления, руб/год; Ит.р.обсл. - затраты на текущий ремонт и техническое обслуживание ССГВ.

а • К

И — аам КССГВ _ ( л

И ам ЮО ' Ит.р.обсл. = 0,2Иам , (15)

где аам - норма амортизации, %.

аам =(16)

где Тсл срок службы ССГВ. Тсл =15 лет, аам = 6,7 %.

Себестоимость тепловой энергии, получаемой от ССГВ, следующая:

^^^^ С 1В

(17)

£ _ *АССГВ

Э

ЭССГВ

где С - себестоимость тепловой энергии, руб/кВт .ч; Эссгв - годовая выработка тепловой энергии ССГВ, кВт.ч.

Затраты на дополнительное приобретение электроэнергии по месяцам

Ид оп.мес. = Эдоп. • Тар, (18)

где Эдоп. - дополнительная потребность в электроэнергии, кВт-ч; Тар -тариф на электроэнергию, руб/кВт-ч.

Годовые затраты по сельскому жилому дому на горячее водоснабжение при комбинированной системе

ИССВ = СссгвЭссгв + Тар-Эдоп, (19)

где Тар - действующий тариф на электроэнергию, руб/кВт-ч.

Годовые затраты по сельскому жилому дому на горячее водоснабжение от внешнего источника

Игод .внеш. = Тар-Эгод. (20)

Годовая экономия затрат на теплоснабжение при различных значениях тарифа на электроэнергию

ЭК = Игодвнеш - ИС*. (21)

Срок окупаемости затрат на ССГВ сельского жилого дома

К

Т.

_ -ССГВ

ок " ЭК

(22)

Себестоимость производства тепловой энергии ССГВ и сроки окупаемости единовременных затрат при различных значениях тарифов представлены в таблице 5. Основные экономические показатели ССГВ показаны в таблице 6.

Таблица 5

Себестоимость производства тепловой энергии ССГВ и сроки окупаемости единовременных затрат при различных

значениях тарифов

Показатель Усл. обозначения нм- 16x18/58 НМ-1бх21/58 НМ-20х21/58 НМ-3бх21/58

1 2 3 4 5 6

Суммарная потребность в тепловой энергии, кВт-ч Эгод 5948,4 5948,4 5948,4 5948,4

В т.ч. выработка ССГВ Эссгв 1674,9 2093,6 2596,1 4019,8

Окончание табл. 5

Дополнительная потребность в электроэнергии, кВт-ч Эдоп 4273,4 3854,7 3352,2 1928,5

Себестоимость тепловой энергии, вырабатываемой ССГВ, руб/кВт-ч С 1,6 1,9 1,8 2,1

Затраты по сельскому жилому дому на комбинированное горячее водоснабжение при тарифе, руб.: 1,50 руб/кВт.ч Иссгв 9138,6 9703,9 9816,1 11456,7

2 руб/кВт.ч 11360,8 11708,3 11559,3 12459,5

3 руб/кВт.ч 15634,2 15563,0 14911,5 14388,1

5 руб/кВт.ч 24181,1 23272,5 21615,9 18245,1

Затраты по сельскому жилому дому на централизованное горячее водоснабжение при тарифе, руб.: 1,50 руб/кВт.ч Ивнеш. 8803,6 8803,6 8803,6 8803,6

2 руб/кВт.ч 11896,8 11896,8 11896,8 11896,8

3 руб/кВт.ч 17845,2 17845,2 17845,2 17845,2

5 руб/кВт.ч 29742 29742 29742 29742

Годовая экономия затрат при тарифе, руб.: 1,50 руб/кВт.ч ЭК - - - -

2 руб/кВт.ч 535,9 188,4 337,5 -

3 руб/кВт.ч 2210,9 2282,1 2933,6 3457,0

5 руб/кВт.ч 5560,8 6469,4 8126,0 11496,8

Суммарные капиталовложения, руб. Кссгв 31200 44200 53820 95290

Срок окупаемости при тарифе, лет: 1,50 руб/кВт.ч Ток - - - -

2 руб/кВт.ч - 58,2 234,5 159,4 -

3 руб/кВт.ч - 14,1 19,3 18,3 27,5

5 руб/кВт.ч - 5,61 6,83 6,62 8,29

Таблица 6

Основные экономические показатели ССГВ

Показатель Усл. обозначения HM-16x18/58 НМ-16x21/58 НМ-20x21/58 НМ-36x21/58

Цена ССГВ, тыс. руб. Коб 24 34 41,4 73,3

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Затраты на монтаж, тыс. руб. Км 4,8 6,8 8,28 14,66

Прочие затраты, тыс. руб. Кпр 2,4 3,4 4,14 7,33

Суммарные капиталовложения, тыс. руб. Кссгв 31,2 44,2 53,82 95,29

Срок службы, лет Тсл 15 15 15 15

Норма амортизации, % аам 6,7 6,7 6,7 6,7

Затраты на амортизацию, тыс. руб/год Иам 2,09 2,96 3,61 6,38

Затраты на ремонт и обслуживание, тыс. руб/год Ит.р.обсл, 0,42 0,59 0,72 1,28

Прочие затраты, тыс. руб/год Ипроч. 0,31 0,44 0,54 0,95

Годовые эксплуатационные расходы по ССГВ, тыс. руб. Иссгв 2,82 4,00 4,87 8,61

Годовая выработка тепловой энергии ССГВ, кВт-ч Эссгв 1674,95 2093,68 2596,17 4019,87

Себестоимость теп-

ловой энергии, вырабатываемой ССГВ, руб/кВт-ч С 1,68 1,91 1,87 2,14

Выводы. Результаты моделирования, выполненного для четырех ССГВ с вакуумированными СК, различающимися эффективной площадью СК, объемом бака и, соответственно, количеством получаемой тепловой энергии, а также различными значениями тарифов на электроэнергию, показали:

1. При существующей величине тарифа на электроэнергию для населения, проживающего в сельских населенных пунктах Красноярского края (1,74 руб./кВт-ч - по социальной норме и 2,77 руб/кВт-ч - сверх социальной нормы), использование ССГВ для горячего водоснабжения сельских бытовых потребителей с централизованным электроснабжением может быть оправдано.

2. В перспективе, при прогнозируемом росте тарифов на электроэнергию, система комбинированного ГВС дает определенный экономический эффект, значение которого зависит от типа ССГВ. Величина годового экономического эффекта будет зависеть не только от тарифа на электроэнергию от внешнего источника, но и от затрат на эксплуатацию ССГВ, которые, в свою очередь, зависят от ее стоимости. С учетом тенденции снижения стоимости ССГВ и увеличения тарифов в перспективе комбинированное ГВС сельских жилых домов будет конкурентоспособно по сравнению с электроводонагревателями.

3. Себестоимость производства тепловой энергии ССГВ лежит в пределах 1,5-1,9 руб/кВт.ч, что при использовании автономных систем электроснабжения, удаленных от электрических сетей сельских бытовых потребителей, обеспечит приемлемые сроки окупаемости затрат на создание системы комбинированного горячего водоснабжения.

4. Использование ССГВ для горячего водоснабжения в сельских поселениях Красноярского края может обеспечить комфортное проживание населения в условиях отсутствия централизованного электроснабжения, низкой его надежности, а также обеспечить частичную замену твердого топлива и газа.

Литература

1. Ахметжанов РА. Повышение эффективности использования солнечной и ветровой энергии для теплоснабжения сельскохозяйственных потребителей: дис. ... канд. техн. наук. - Челябинск, 2005. - 159 с.

2. Бастрон А.В., Михеева Н.Б., Судаев Е.М. Горячее водоснабжение сельских бытовых потребителей Красноярского края с использованием солнечной энергии / Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2016. - 132 с.

3. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов / В.В. Коссов [и др.]. - 3-е изд., исправ. и доп. - М., 2008.

4. Об утверждении государственной программы красноярского края «Развитие сельского хозяйства и регулирование рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия» (с изменениями на 01.06.2018): постановление Правительства Красноярского края от 30 сентября 2013 года № 506-п. - URL: http://docs.cntd.ru /document/441678775.

5. Солнечный водонагреватель НМ-1бх18/58 // Солнечные водонагреватели. - URL: http://svs-solar.ru/solnechnye-vodonagrevateli (дата обращения: 12.10.2014).

Literatura

1. Ahmetzhanov RA. Povyshenie effektivnosti ispol'zovaniya solnechnoj i vetrovoj energii dlya teplosnabzheniya sel'skohozyajstvennyh potrebitelej: dis. ... kand. tekhn. nauk. - CHelyabinsk, 2005. - 159 s.

2. Bastron A.V., Miheeva N.B., Sudaev E.M. Goryachee vodosnabzhenie sel'skih bytovyh potrebitelej Krasnoyarskogo kraya s ispol'zovaniem solnechnoj energii / Krasnoyar. gos. agrar. un-t. - Krasnoyarsk, 2016. -132 s.

3. Metodicheskie rekomendacii po ocenke effektivnosti investicionnyh proektov / V.V. Kossov [i dr.]. - 3-e izd., isprav. i dop. - M., 2008.

4. Ob utverzhdenii gosudarstvennoj programmy krasnoyarskogo kraya «Razvitie sel'skogo hozyajstva i regulirovanie rynkov sel'skoho-zyajstvennoj produkcii, syr'ya i prodovol'stviya» (s izmeneniyami na 01.06.2018): postanovlenie Pravitel'stva Krasnoyarskogo kraya ot 30 sentyabrya 2013 goda № 506-p. - URL: http://docs.cntd.ru /document/441678775.

5. Solnechnyj vodonagrevatel' NM-16h18/58 // Solnechnye vodonagrevate-li. - URL: http://svs-solar.ru/solnechnye-vodonagrevateli (data obrascheniya: 12.10.2014).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.