CC BY
117
УДК 620.9.003.13:656.2 A.A. ЕРЕМЕНКО
ББК 65.305.142 старший преподаватель Забайкальского института
железнодорожного транспорта — филиала Иркутского государственного университета путей сообщения, г. Чита
e-mail: peo1975@mail.ru
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ВНЕДРЕНИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ И ОБОРУДОВАНИЯ В СТАЦИОНАРНОЙ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКЕ
Рассматриваются основные проблемы внедрения энергосберегающих технологий в стационарной энергетике и их решения в соответствии с ее стратегическими целями развития. Рекомендуется подход к выбору энергосберегающих технологий на основе изменения методики энергетического обследования стационарных теплоисточников и определения комплексного показателя эффективности.
Ключевые слова: стратегия, стационарная теплоэнергетика, энергосберегающие технологии, стационарный теплоисточник, эффективность внедрения энергосберегающих технологий, комплексный показатель эффективности.
A.A. EREMENKO
senior lecturer of Zabaikalsk Institute of Railway Transportation — branch of Irkutsk State University of Communications, Chita
e-mail: peo1975@mail.ru
EFFICIENCY EVALUATION OF NEW ENERGY SAVING TECHNOLOGIES IMPLEMENTATION AND EQUIPMENT IN STATIONARY HEAT-POWER ENGINEERING
The main problems of energy saving technologies implementation in stationary heat-power engineering and their solutions in accordance with its strategic objectives of development are considered. An approach to the choice of energy saving technologies based on modernized energy survey method of stationary heat-power sources and efficiency complex index evaluation is recommended.
Keywords: strategy, stationary heat-power engineering, energy saving technologies, stationary heat-power sources, new energy saving technologies implementation efficiency, efficiency complex index.
Проблема энергосбережения для компании «Российские железные дороги» является одной из ключевых. Компания ежегодно расходует до 6% вырабатываемой в стране электроэнергии (в натуральных показателях — свыше 40 млрд кВт • ч электроэнергии), а также 3 млн т дизельного топлива, 4,5 млн т угля, до 1 млн т мазута, почти 1 млрд м3 природного газа, 170 тыс. т бензина и до 250 млн м3 воды.
Затраты ОАО «РЖД» на приобретение топливно-энергетических ресурсов составляют в целом около 12% эксплуатационных расходов, из них непосредственно на тягу поездов расходуется 73%, остальная часть приходится на стационарную энергетику.
С целью повышения эффективности использования топливно-энергетических ресурсов в 2004 г. принята «Энергетическая стратегия ОАО "РЖД" на период до 2010 года и на перспективу до 2020 года», а также соответствующая программа по ее реализации, согласно которой установлены стратегические ориентиры на снижение:
- удельных расходов энергии на тягу поездов — на 10-12% (электрическая тяга) и 12-15% (тепловозная);
- удельного расхода электроэнергии на эксплуатационные нужды — на 20-25%;
- общего расхода энергетических ресурсов в стационарной энергетике — на 30-40%.
© АА. Еременко, 2009
Таким образом, наибольший потенциал энергосбережения находится в стационарной энергетике, основную долю которой занимает теплоэнергетика.
ОАО «РЖД» является крупным производителем тепловой энергии с объемом производства 13,9 млн Гкал, что составляет около 1% совокупного производства тепловой энергии в России. Для сравнения, предприятия РАО «ЕЭС России», расположенные в Читинской области, произвели в 2006 г. всего 6 млн Гкал.
В состав имущественного комплекса компании входят 6,5 тыс. источников теплоснабжения, более 9 тыс. км инженерных коммуникаций. В теплоэнергетическом комплексе железной дороги эксплуатируется более 100 типов и модификаций котлов, в том числе паровозных. Срок службы значительной части котлов составляет более 25 лет. До сих пор эксплуатируются котлоагрегаты, введенные в действие в 1920-е гг.
Снижение удельных затрат топлива на 30-40% возможно лишь при проведении коренной модернизации и обновления технологического оборудования котельных. Только на замену котельного оборудования требуется около 42,6 млрд р. (табл. 1). При этом за счет собственных источников финансирования за период с 2005 по 2015 г. планируется израсходовать порядка 20 млрд р. В связи с
этим актуальной проблемой является изучение и обоснование выбора различных схем привлечения заемных источников финансирования энергосберегающих мероприятий.
В настоящее время энергосберегающие мероприятия в компании ОАО «РЖД» осуществляются по двум направлениям:
- отраслевая программа «Ресурсосбережение», в рамках которой проводятся краткосрочные и быстроокупаемые мероприятия, направленные на установку приборов учета и выработки тепловой энергии, а также на разработку и внедрение автоматизированной системы учета потребления топливно-энергетических ресурсов в стационарном хозяйстве;
- ежегодные инвестиционные программы железной дороги по реконструкции, модернизации и обновлению котельных. При этом в связи с ограниченностью числа источников финансирования выбираются объекты, имеющие критические параметры деятельности.
Основой для принятия решений о включении энергосберегающих мероприятий в вышеуказанные программы являются результаты энергетического обследования структурных подразделений железной дороги, выполняемого в соответствии с действующей в ОАО «РЖД» методикой силами специалистов-теп-лотехников подразделений или специализированной энергосервисной компании.
Таблица 1
Потребность компании ОАО «РЖД» в средствах для финансирования внедрения энергосберегающих технологий на период до 2015 г. (по состоянию на 2008 г.)
Энергосберегающая технология Общая потребность, ед. Приоб- ретено, ед. Остаток потребности, ед. Средняя стоимость, млн р. Общая потребность в средствах, млн р.
Комплексы учета расхода тепла, воды и пара 11 500 7 989 3 511 0,169 594,0
Новые энергосберегающие системы теплоснабжения объектов (их поставка и монтаж без строительства новых инженерных сетей) 3 580 26 3 554,0 11,990 42 596,3
мощностью 1 МВт на газе 80 5 75,0 7,350 551,3
мощностью 2 МВт на газе 1 000 1 999,0 9,000 8 991,0
мощностью 3 МВт на газе 500 10 490,0 10,600 5 194,0
мощностью 5 МВт на газе 1 000 1 999,0 14,000 13 986,0
мощностью 3 МВт на мазуте 1 000 9 991,0 14,000 13 874,0
Система электрического отопления помещений мощностью до 2 кВт 26 000 21 748 4 252,0 0,018 76,5
Автоматизированные центральные тепловые пункты 500 8 492,0 6,000 2 952,0
Станции управления с частотно-регулируемым приводом 24 500 736 23 764,0 0,315 7 484,2
Автоматизированная система комплексного учета топливно-энергетических ресурсов 440 12 428,0 55,900 24 614,8
Всего 78 317,8
По завершении такого обследования составляются энергетические паспорта подразделений и разрабатываются планы осуществления энергосберегающих мероприятий. Обследование проводится локально по каждому структурному подразделению, в том числе по каждому стационарному теплоисточнику.
На основании действующей методики1 в течение 2005-2006 гг. были проведены энергетические обследования и составлены энергетические паспорта 13 крупных структурных подразделений Забайкальской железной дороги — филиала ОАО «РЖД». По их результатам практически на всех подразделениях выявлена экономическая целесообразность замены старого котельного оборудования новым. При этом обследуемые структурные подразделения могли находиться в непосредственной близости друг к другу. Внедрение энергосберегающих технологий точечно по стационарным объектам не привело за последние пять лет к снижению среднего удельного расхода топлива и почти никак не повлияло на качественные характеристики стационарного теплохозяйства.
В связи с явными недостатками действующего порядка проведения энергетического обследования более целесообразным представляется проведение энергетического обследования и определение эффективных вариантов внедрения энергосберегающих
проектов в целом по системе теплоснабжения железнодорожного узла. При этом необходимо рассматривать следующие варианты внедрения проектов:
1. Сохранение децентрализованной системы отопления структурных подразделений железнодорожного узла с разработкой проекта по замене и обновлению котельного оборудования на отдельных котельных. При этом в отношении удаленных объектов с небольшим объемом потребления топлива должны быть рассмотрены варианты замены котельных автономными теплоисточниками, потребляющими главным образом электроэнергию.
2. Подключение мощностей малодеятельных и неэффективных котельных к мощностям крупных центральных котельных, а при необходимости строительство новых теплоисточников с подключением к ним мощностей котельных железнодорожного узла. При этом заранее должна прорабатываться возможность преобразования крупных тепловых котельных в мини-теплоэлектростанции с генерацией электроэнергии.
3. Передача мощностей котельных сетям централизованного теплоснабжения других энергоснабжающих организаций.
Для того чтобы капитальные вложения были максимально эффективными, из множества альтернативных взаимоисключающих проектов развития системы теплоснабжения
Таблица 2
Комплекс показателей, характеризующих эффективность внедрения энергосберегающих технологий в стационарной теплоэнергетике
Обобщенные показатели Частные показатели
Технико-технологические Удельный расход топлива на выработку тепловой энергии
показатели Коэффициент полезного действия оборудования
Удельная величина тепловых потерь
Коэффициент использования мощности
Коэффициент присоединенной нагрузки
Уровень механизации и автоматизации работ
Коммерческие показатели Удельные капитальные вложения
Комплексный Срок окупаемости
показатель Чистый дисконтированный доход
эффектив- Внутренняя норма рентабельности
ности Индекс доходности
Себестоимость выработки тепловой энергии
Рентабельность производства
Экологические показатели Удельные выбросы NOx
Удельные выбросы СО
Удельные сбросы сточных вод
Удельные затраты на восстановление окружающей среды
Удельная площадь загрязняемой среды
Удельные сбросы твердых бытовых отходов
железнодорожного узла следует выбрать оптимальный для всех участников проекта (подразделений, потребляющих и генерирующих тепловую энергию, потенциальных инвесторов, компании ОАО «РЖД» и др.).
Действенность энергосберегающих мероприятий определяется не только высокой коммерческой и технологической отдачей, но и положительным влиянием на окружающую среду, социальную обстановку и экономику отрасли. Следовательно, возникает потребность в разработке систем частных, обобщенных и комплексных показателей, позволяющих дать количественную оценку экологических, организационных, экономических и прочих результатов внедрения проекта.
В связи с этим целесообразно использовать не только традиционные показатели, оценивающие коммерческую экономическую эффективность проекта (чистый дисконтированный доход, индекс доходности, внутренняя норма доходности, срок окупаемости), но и другие показатели, позволяющие дать комплексную оценку эффективности энергосберегающих мероприятий (табл. 2).
Под комплексным результатом понимается совокупность экономических, социальных, технических и других результатов осуществления проекта, представляющих собой интегрированную оценку достижения его количественных и качественных целей.
Технико-технологическая оценка внедрения энергосберегающего проекта направлена на изучение основных показателей его энергетической эффективности2 и позволяет определить, насколько проект соответствует современным технологическим требованиям, принятым в индустриально развитых странах, а также техническим параметрам, обусловленным стратегическими целями и задачами развития объектов стационарной теплоэнергетики железнодорожного транспорта на долгосрочный период. Различают следующие основные показатели энергетической эффективности:
- экономичность потребления топливноэнергетических ресурсов (для продукции, используемой по прямому функциональному назначению);
- энергетическая эффективность передачи (хранения) топливно-энергетических ресурсов (для продукции и процессов);
- энергоемкость производства продукции (для процессов).
Оценка проектов с помощью коммерческих показателей направлена на выявление наиболее выгодного проекта с точки зрения возможностей его инвестирования, а также на определение финансово-экономических параметров проекта после его реализации.
Экологическая оценка проекта выявляет изменение объемов выбросов и отходов в окружающую среду, выполнение действующих стандартов в сфере экологии.
Применение методик оценки комплексной эффективности позволяет выбрать оптимальный вариант энергосберегающего проекта с учетом интересов всех его участников. В основу методик может быть положена иерархическая система частных, обобщенных, комплексных показателей, характеризующих проекты с технико-технологической, коммерческой, экологической и других сторон. Оценка, учитывающая не только вес, но и значение показателей, позволяет выбрать наилучший вариант энергосберегающего проекта по совокупности показателей.
Примечания
1 Методика проведения энергетических обследований потребляющих устройств, обеспечивающих тягу поездов и ремонтное производство на железнодорожном транспорте: Инструктивно-методические указания комплексной системы энергетического обследования / под общ. ред. В.Т. Черемисина. Омск, 2004.
2 ГОСТ Р 51541-99. Государственный стандарт Российской Федерации. Энергосбережение. Энергетическая эффективность. Состав показателей [Электронный ресурс]. URL: http://www.energyland.ru.
Bibliography
All-Union State Standard R 51541-99. National standard of the RF. Energy saving. Energy efficiency. The composition of indices [Electronic resource]. URL: http://www.energyland.ru.
Energy control procedure of consuming facilities that provide hauling operations and repair services at railway transport: guide and methodic instructions of energy control complex system / ed. by V.T. Cheremsin. Omsk, 2004.
