CC BY
212
= 16
Энергобезопасность в документах и фактах
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ
АЛГОРИТМ И ПРОГРАММА РАСЧЕТА СРОКОВ ОКУПАЕМОСТИ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ПРОЕКТОВ
В. М. Аванесов,
заведующий кафедрой «Энергосбережение» НОУ ВПО МИЭЭ,
кандидат технических наук, доцент
С. В. Ерохин,
инженер кафедры «Энергосбережение» НОУ ВПО МИЭЭ
Успешное решение задачи повышения эффективности использования топливно-энергетических ресурсов предприятием или организацией имеет общенациональное значение и во многом зависит от технически грамотно проведенного анализа состояния обследуемых объектов. К одному из важнейших организационных мероприятий по энергосбережению, реализуемых на предприятиях, относится проведение ана ли за сте пе ни ис поль зо ва ния эле к т ро энер гии и расходов на нее. Это мероприятие особенно актуально для организаций и предприятий, у которых доля эле-к т ро энер гии в об щем энер ге ти че с ком ба лан се со став -ляет более 20%. Однако сегодня, специалистов, способных качественно выполнить данную работу, недостаточно. Многие, особенно бюджетные организации, входящие в состав жилищно-коммунального хозяйства или со ци аль ной сфе ры, не мо гут са мо сто я тель но ре шить во про сы энер ге ти че с ко го об сле до ва ния соб ст -вен ных объ ек тов и энер го ус та но вок, раз ра бо тать энергетический паспорт и т.д. В то же время услуги специализированных энергоаудиторских фирм имеют достаточно высокою стоимость (в большинстве случаев совершенно оправданную). Тем самым проблема энергосбережения остается нерешенной.
Программа, представленная в этой статье, позво-ля ет спе ци а ли с там с лю бой сте пе нью под го тов лен но -сти решать отдельные задачи, связанные с разработкой энер ге ти че с ко го па с пор та ор га ни за ции, про вер -кой эф фек тив но с ти пред ла га е мых энер го сбе ре га ю -щих ме ро при я тий на лю бой ста дии их ре а ли за ции.
При разработке проектов по энергосбережению весьма важен метод или способ, которым определяются затраты на потребляемую энергию. Выбор метода мо жет оп рав дать за тра ты или от кло нить пред ла га е -мый проект. Предварительный скрупулезной анализ проекта с учетом всех возможных факторов и особенностей его реализации может сократить период окупа-
е мо с ти поч ти в 2 ра -за, чем при расчете по упрощенным ти-по вым схе мам.
Чаще всего (и это оп рав да но) удель -ные за тра ты оп ре -де ля ют, раз де лив сум мар ные за тра ты на объ ем энер го по -треб ле ния. В об щем слу чае за тра ты на энер го по треб ле ние вклю ча ют соб ст вен но сто и мость по треб ля е мой энер -гии и стоимость заказанной (абонируемой) мощности. При этом за ча с тую не учи ты ва ют ся за тра ты на из -менение реальной нагрузки в течение дня или суток.
Анализ показывает, что включение в рассмотрение всех за трат, от ра жа ю щих из ме не ние на груз ки в течение дня и связанных с распределением внутренних за трат пред при я тия на энер го снаб же ние, с уров -нем або ни ру е мой мощ но с ти, мо жет уве ли чить ве ли -чину реальных затрат на электроэнергию в 4 раза по срав не нию с пер во на чаль ным рас че том по ба зо во му тарифу. А в этом случае реальный период окупаемости энергосберегающего проекта будет существенно меньше и тем самым существенно больше будет прибыль.
ВариантI
Ряд расчетов определения периода окупаемости, за ло жен ных в про грам ме, был рас смо т рен в еже -квартальном бюллетене «Энергоменеджер» (выпуск 19. М., 2000) и включает в себя три сценария.
По ва ри ан ту пер во го сце на рия рас счи ты ва ет ся простой период окупаемости. В качестве исходных данных принимаются:
М — стоимость энергосберегающего проекта
(руб.);
Q — ежегодное энергосбережение (кВт • ч/год);
х — тариф на энергию (руб./кВт-ч).
НЯІИИИВ
Энергосбережение
17 =
В этом случае простой период окупаемости вычисляется по формуле:
Зачастую такой срок окупаемости оказывается неудовлетворительным, и тогда может потребоваться бо лее слож ная си с те ма рас че тов, вклю ча ю щая в себя детальное рассмотрение всех составляющих затрат на мощность и пиковую мощность в каждом конкретном случае, которая является основой для разработки следующего (второго) варианта.
Вариант II (с учетом затрат на мощность)
Вто рой ва ри ант пре ду с ма т ри ва ет учет за трат на мощность.
Большое количество коммерческих и промышленных по тре би те лей пред ва ри тель но оп ла чи ва ют энер -го снаб жа ю щей ор га ни за ции оп ре де лен ный га ран ти -руемый неснижаемый уровень мощности. В этом случае эле к т ри че с кая на груз ка по тре би те ля долж на соответствовать мощности, которую может выдать энер го си с те ма в ого во рен ный пе ри од вре ме ни.
При сни же нии энер го по треб ле ния за ка зан ная мощность может быть уменьшена.
Исходные данные те же, что и в сценарии 1, за ис-клю че ни ем:
p — тариф на мощность (руб./кВт в месяц).
Пред по ла гая, что на груз ка по сто ян на, оп ре де ля -ется средняя экономия мощности в течение расчет-но го пе ри о да:
' 8760ч/год
В этом случае средние дополнительные затраты из-за из бы точ ной за ка зы ва е мой мощ но с ти в рас че те на каждый несэкономленный киловатт • час:
В итоге средняя суммарная величина удельных за трат со ста вит сум му та ри фа на энер гию и сред них дополнительных затрат из-за избыточной заказыва-е мой мощ но с ти в рас че те на каж дый несэ ко ном лен -ный киловатт • час (x+y), а период окупаемости:
Видно, что T2<Tl, т. е. результат энергосбережения, полученный при более точном определении рас-хо дов эле к т ро энер гии, улуч шил ся.
Вариант III
Тре тий ва ри ант учи ты ва ет зна че ние пи ко вой мощности.
По это му це ле со об раз но рас смо т реть три схе мы в за ви си мо с ти от то го, пре ду с ма т ри ва ет ли про ект по энергосбережению работу всего основного оборудования в следующих режимах:
0 постоянный режим;
0 только пиковый период;
0 только «полупиковый».
При этом осо бен ное вни ма ние уде ля ет ся со от вет -ст вию зна че ний по треб лен ной эле к т ри че с кой энер -гии и вычисленным по счетам и тарифам значениям оп ла чен ной эле к т ри че с кой энер гии, а так же со от но -шению значений заявленного максимума активной мощности и наибольших значений активной мощности зимой и летом в часы контроля максимума работы энергосистемы (утро — с 8 до 10 часов, вечер — I кв., IV кв., апрель с 17 до 21 часа, май, июнь, III кв. с 20-23 часов). Эти часы характеризуются в первую очередь максимальными тарифами. Перевод работы энер го ем ких по тре би те лей на дру гое вре мя мо жет дать эко но мию по оп ла те эле к т ро энер гии до 40%.
Если допустить, что пиковый период, как обычно, приходится на дневную смену в будни (с понедельника по пятницу), то имеет смысл рассмотреть следующие варианты:
а) по треб ле ние не име ет ме с та в пи ко вые ча сы. Например, энергосбережение рассматривается для пар ков ки ав то мо би лей, ос ве ща е мой в ноч ное вре мя. Тогда экономии на мощности нет, и энергосбережение следует рассчитывать по базовому тарифу х;
б) энергосбережение осуществляется круглосуточно. Тогда как и в сценарии 2, удельные энергозатраты составят x+y;
в) од на ко, ес ли энер го сбе ре же ние осу ще ств ля ет -ся только в дневную смену (50 часов в неделю), то снижение нагрузки, соответствующее тому же объему снижения электропотребления, будет больше, чем «растянутое» на круглосуточное.
В этом случае экономия мощности составит:
Тогда энергосбережение за счет экономии заявленной мощности будет:
Суммарное удельное энергосбережение составит x+z, а период окупаемости.
Так как z>y, очевидно напрашивается вывод, что Т3<Г2, т. е. срок окупаемости проекта будет еще ниже.
В программе реализованы все 3 варианта определения периода окупаемости, но могут быть и другие составляющие затрат, включаемые в счет энерго-ком па нии. Мож но учесть до лю оп ла ты за «ко эф фи -ци ент мощ но с ти» при вы со ких ин дук тив ных на груз -ках. На оп ла ту мо жет вли ять из ме не ние на ло гов.
№112«'
Энергобезопасность в документах и фактах
Возможно уменьшение тарифов при большом энер-го по треб ле нии. Эти со став ля ю щие мо гут быть ма лы, од на ко ино гда сто ит их оце нить.
В целом можно заключить, что учет влияния стоимости заказанной мощности и других факторов потен ци аль ной эко но мии эле к т ро энер гии не об хо дим для правильного определения периода окупаемости энер го сбе ре га ю щих про ек тов.
Учи ты вая, что срок дей ст вия ут верж ден ных цен (та ри фов) не мо жет со став лять ме нее чем две над -цать месяцев, за исключение цен (тарифов) на услуги по обеспечению системной надежности (Федеральный Закон №35 от 26 марта 2003 года «Об электроэнергетике»), предлагаемый алгоритм и программа расчета становятся достаточно простыми, что более подробно будет рассмотрено далее.
Работу программы можно описать с помощью алгоритма, представленного на рис. 1, включающего в себя сбор и введение исходных данных, их обработка в соответствии с выбранным вариантом и вывод на экранный или бумажный листинг полученных результатов.
Данный алгоритм представляет собой лишь основной каркас, который можно «наращивать» в соответствии с изменяющимися требованиями или условиями расчета.
Панель расчетной программы представлена на рис. 2. Она достаточна проста и удобна для работы.
Для расчета периода окупаемости энергосберегающего проекта необходимо ввести начальные данные в соответствующие окна: стоимость проекта, энергосбережение, тариф на энергию, тариф на мощность, пи ко вая мощ ность.
Внешний вид и описание работы программы
Рис. 1. Алгоритм работы программы расчета сроков окупаемости энергосберегающих проектов
ИШШИИ5
Энергосбережение
19 =
Рис. 2. Панель расчетной программы
Далее выбирается нужный сценарий:
О простая окупаемость;
О с учетом тарифа на мощность;
О с уче том пи ковой мощ но с ти.
После нажатия кнопки «Старт» вычисленный срок окупаемости (в годах) проекта высветится в ниж нем ок не.
Таким образом, работник, не имеющий никаких специальных навыков, может достаточно легко и быстро провести сложные расчеты сроков окупаемости той или иной энер го сбе ре га ю щей про грам мы.
Про ве ден ный по пред ла га е мой ме то ди ке по втор -ный рас чет эф фек тив но с ти ре а ли за ции вось ми энер -го сбе ре га ю щих про ек тов, при знан ных в 2003 го ду не -пер спек тив ны ми, поз во лил во зоб но вить ра бо ты по трем из них.
Программное решение задачи оценки эффективности энергосберегающих проектов выполнено специалистами Московского института энергобезопасности и энергосбережения и является одной из составляющих сборника расчетных программ в помощь энергоаудитора, изданного в НОУ ВПП МИЭЭ.
Уважаемые читатели!
Вы можете прислать в редакцию вопрос, относящийся к тематике журнала: по строительству и реконструкции энергоустановок, их безопасной и эффективной эксплуатации, по подготовке персонала.
На страницах нашего журнала вы получите квалифицированный ответ, подготовленный специалистами Московского института энергобезопасности и энергосбережения.
-Ж-РГОБЕЗОПАСНОСТЬ в документах и фактах
Ваш вопрос
их сообщений по тел./факсу 652-24-07, 164-95-04 e-mail: edf@miee.org, ravil-jan@yandex.ru или по адресу: 105425, Щелковский пр-а, а 13-А
№112«'
№112«'
