Тепловые электрические станции. Отчет по учебноисследовательской работе студента идз 1, Вариант 7 Тема Совместная выработка тепла, холода и электроэнергии в теплоэнергетических установках
 Скачать 3.09 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт электронного обучения направление 13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника» профиль «Тепловые электрические станции» ОТЧЕТ по учебно-исследовательской работе студента ИДЗ №1, Вариант №7 Тема: «Совместная выработка тепла, холода и электроэнергии в теплоэнергетических установках» Студент ___________ Шерер К.Д. группа О-5Б01 № зачетной книжки З-5Б51/07 Руководитель: ст. преподаватель Лавриненко С.В. (должность, уч. степень, ФИО) _____________________ ____________________ (подпись) (дата) Работа защищена «___» ___________2022 г. ______________ (подпись) Томск 2021 СодержаниеВведение 3 Тригенерация: электроэнергия, тепло и холод для объекта 5 Сущность процесса тригенерации. 5 Сферы применения 11 Преимущества тригенерации 12 Примеры реализации 14 Экономика и эффективность тригенерации 16 Заключение 23 Список литературы 24 ВведениеСовременное положение в энергетическом хозяйстве России таково, что имеющиеся на данный момент технические мощности не способны удовлетворить стремительно растущий спрос потребителей на электроэнергию. Опережающий рост потребления энергии требует разработки современных технологий энергосбережения и масштабного введения новых генерирующих мощностей. Для реализации этих мероприятий требуются большие финансовые вложения, но учитывая современную тенденцию к росту тарифов на электроэнергию, инвестиции в электроэнергетику не влекут за собой особой выгоды. За последние несколько лет Правительством РФ был утвержден ряд постановлений, согласно которым вся электроэнергия поставляется по нерегулируемой цене, что, очевидно, повышает стоимость электроэнергии. В России автономизация производства электроэнергии принимает в последнее время общенациональный масштаб, и это не преувеличение. Существует множество примеров, когда потребители электроэнергии, заботясь о развитии своего производства, об устойчивости жизнеобеспечения различных объектов или, наконец, о собственной безопасности, не имея возможности договориться о приемлемых условиях электроснабжения с региональными энергокомпаниями, вынуждены строить индивидуальные электростанции. Необходимость строительства собственной электростанции, как правило, обусловливается одной из следующих причин [1]: •затраты на подвод электроэнергии и тепла сопоставимы с расходами на строительство собственной электростанции (при новом строительстве); •высокие тарифы на электроэнергию и тепло; •существующие проблемы с региональными энергосетями, стоимостью дополнительной электроэнергии (расширение мощностей); •качество электроэнергии критично с точки зрения непрерывности технологического процесса или нарушения технологии; •отсутствие резервирования мощности; •возможность использования дешевого газа в качестве топлива для электростанции. Основываясь на изложенных выше утверждениях можно сделать вывод, что тема настоящей работы особенно актуальна для небольших предприятий, технологический процесс которых требует непрерывного и качественного обеспечения электрической, тепловой и холодильной мощностью. Тригенерация: электроэнергия, тепло и холод для объектаТригенерация - это получение одновременно трех видов энергии: электрической, тепловой и холодильной. Достигается это путем присоединения к обычной когенерационной электростанции абсорбционной холодильной установки. Образование холода происходит посредством использования тепловой энергии, а не электрической. В зимний период времени вырабатывается тепловая энергия для обогрева, в летний период можно осуществлять охлаждение помещений. Самый первый проект с концепцией тригенерации был разработан в 1998 году совместными усилиями Министерства энергетики США, национальной лабораторией ORNL и производителем абсорционно-бромистолитиевый холодильных машин, (далее по тексту АБХМ) BROAD и реализован в США в 2001 году. Сущность процесса тригенерации.Тригенерация является процессом, в котором один вид первичной энергии одновременно трансформируется в три полезных энергетических эффекта – электроэнергию, тепло и холод. [2] Фактически, тригенерационная установка представляет собой комбинацию из когенерационной установки, производящей тепловую и электрическую энергию из первичного топлива, и холодильной машины. Холодильные машины, входящие в состав тригенерационной установки, могут производить холод либо используя электрическую энергию (парокомпрессионные ХМ), либо используя тепловую энергию (абсорбционные ХМ). Если в системе тригенерации используется парокомпрессионная холодильная машина (ПКХМ), то для производства холода используется часть электроэнергии, производимой когенерационной установкой, а вся тепловая энергия поставляется потребителям. Если в системе используется абсорбционная холодильная машина (АБХМ), то для производства холода используется часть тепловой энергии, производимой когенерационной установкой, а вся электроэнергия поставляется потребителям. Схема энергетического баланса простейшей тригенерационной установки с использованием парокомпрессионной холодильной машины (ПКХМ) представлена на рис. 1.  Рис. 1 Схема энергетического баланса системы тригенерации с использованием ПКХМ Если приводом электрогенератора когенерационной установки служит газопоршневой ДВС, то находясь в рабочей зоне топки, газовое топливо, сгорая, выделяет тепловую энергию, которая преобразуется в механическую работу поршней. Поршни приводят в движение коленчатый вал, сопрягаемый с валом привода электрогенератора, вырабатывающего электроэнергию. Этот процесс сопровождается внутренними необратимыми потерями, обусловленными работой сил трения в различных узлах газопоршневого ДВС и электрогенератора. Если приводом электрогенератора когенерационной установки служит газотурбинная установка, то атмосферный воздух, пройдя через компрессор, смешивается с топливом. Сгорая, топливовоздушная смесь выделяет энергию, которая преобразуется в механическую энергию вращения лопаток турбины, установленные на валу ротора. Вращаясь, ротор турбины передает энергию на сопряженный с ним вал привода электрогенератора, вырабатывающего электроэнергию. Этот процесс сопровождается внутренними необратимыми потерями, обусловленными работой сил трения в различных узлах газотурбинной установки и электрогенератора. [3] Образовавшиеся в процессе горения топлива газы имеют высокую температуру, что позволяет эффективно их утилизировать. Эти газы подаются в теплообменные аппараты, где осуществляется передача энергии теплоносителю. Нагретый теплоноситель подается потребителю, а охлажденные газы выбрасываются в окружающую среду. Бросовые газы 10 уносят с собой некоторое количество неузтилизированной энергии, что представляет собой определенные потери. Величина этих потерь определяется качеством и глубиной утилизации. Так же, процесс теплопередачи сопровождается некоторыми необратимыми внутренними потерями, которые определяются совершенством конструктивного исполнения и термодинамической эффективностью работы теплообменных аппаратов. Часть полученного от электрогенератора электричества расходуется на работу парокомпрессионной холодильной машины (электродвигатель компрессора, электродвигатели вентиляторов конденсатора воздушного охлаждения (если применяется), насосы для прокачки хладоносителя и т.д.), другая часть электричества расходуется для работы различных узлов тригенерационной установки, требующих электроэнергии. Оставшаяся часть электроэнергии подается потребителям. Часть полученного от электрогенератора электричества расходуется на работу парокомпрессионной холодильной машины (электродвигатель компрессора, электродвигатели вентиляторов конденсатора воздушного охлаждения (если применяется), насосы для прокачки хладоносителя и т.д.), другая часть электричества расходуется для работы различных узлов тригенерационной установки, требующих электроэнергии. Оставшаяся часть электроэнергии подается потребителям. Преимуществом использования ПКХМ в сочетании с когенерационной установкой является возможность получения «среднетемпературного» холода с использованием безопасных в эксплуатации хладагентов – фреонов, что позволяет применять такие холодильные машины в пищевой промышленности. В отличие от систем тригенерации «когенерационная установка + ПКХМ», системы «когенерационная установка + АБХМ» могут обеспечить потребности в среднетемпературном холоде только при использовании водо-аммиачных установок, что ограничивает их сферу применения. Более безопасные в эксплуатации бромисто-литиевые АБХМ могут обеспечить потребности только в высокотемпературном холоде. Особенностью использования ПКХМ в сочетании с когенерационной установкой является тот факт, что для работы ПКХМ используют компрессоры механического принципа действия, в отличие от АБХМ. Такие компрессоры, как правило, приводятся в действие электродвигателями, черпающими электроэнергию от когенерационной установки. Таким образом, потребитель получит меньшее количество электричества, чем мог бы получить при использовании АБХМ.  Рис. 2 Схема энергетического баланса системы тригенерации с использованием АБХМ Схема энергетического баланса простейшей тригенерационной установки с использованием абсорбционной холодильной машины (АБХМ) представлена на рис. 2. Принцип работы схемы тригенерации с использованием АБХМ во многом схож со схемой с применением ПКХМ. Особенностью использования АБХМ в сочетании с когенерационной установкой является тот факт, что для работы АБХМ не используют компрессоры механического принципа действия, в отличие от ПКХМ. Это позволяет потребителю получать большее количество электроэнергии, чем при использовании ПКХМ. Работа АБХМ так же сопровождается некоторыми потерями. Процессы, сопровождающиеся основными потерями энергии: • процесс абсорбции хладагента; • процесс десорбции хладагента; •процесс теплопередачи при охлаждении хладоносителя; Преимуществом использования АБХМ в сочетании с когенерационной установкой является минимальное потребление электроэнергии (требуется только для работы насосов и регулирующих устройств). Недостатком АБХМ является относительно низкая энергетическая эффективность – отношение подведенной тепловой энергии к полученному холоду колеблется в пределах 0.65-0.8 для одноступенчатых и 1-1.42 для двухступенчатых машин. Сравнивая принципы действия двух систем тригенерации, можно сделать следующие выводы: 1. Применение ПКХМ позволяет получить широкий диапазон температур холода. 2. Системы с ПКХМ относительно безопасны для человека, их можно использовать в пищевой промышленности. 3. Системы с ПКХМ потребляют больше электричества, но производят больше тепла для потребителя. 4. Системы с ПКХМ более энергоэффективны, чем АБХМ. 5. Применение АБХМ может обеспечить потребность только в средне- и высокотемпературном холоде. 6. Системы с АБХМ используют опасные для человека хладагенты, их нельзя использовать в пищевой промышленности. 7. Системы с АБХМ потребляют больше тепла, но производят больше электричества для потребителя. 8. Системы с АБХМ менее энергоэффективны, чем ПКХМ.  Рис. 3 Внешний вид АБХМ различной мощности  Рис. 4 Общая структурная схема режима тригенерации Сферы примененияТригенерацию используют на различных объектах, где есть потребность в электричестве, тепле и холоде [4]: на промышленных предприятиях; в сельском хозяйстве; в сфере обслуживания; в гостиницах; торговых и административных центрах; бизнес-центрах; больницах, курортных и лечебных заведениях; бассейнах, спортивных центрах; объектах жилищной сферы; аэропортах; холодильных складах; базах хранения продовольствия; В ряде применений утилизируемое тепло используется в низкотемпературных производственных процессах, таких, как сушка, дубление, обработка пищевых продуктов, обогрев помещений и нагревание воды в зданиях, охлаждение помещений с помощью абсорбционных холодильных машин.  Рис. 5 Тригенерационный энергоцентр комбината химической продукции АО «Пигмент» Преимущества тригенерацииПреимущества тригенерационных установок по сравнению с когенерационными [4]: • высокая эффективность использования топлива; • возможность выработки холода; • отсутствие применения принудительного охлаждения, тем самым экономия электроэнергии; • получение энергоносителя для системы кондиционирования; •возможность выборочного использования либо тепловой, либо холодильной энергии в зависимости от времени года; • одновременное использование электрической тепловой и холодильной энергии, как для собственных нужд, так и для продажи; • хорошие экологические параметры • снижение себестоимости электроэнергии для конечных потребителей за счет сведения до минимума расходов на выработку и транспорт. Использование абсорбционных установок в системах тригенерации дает возможность: • уменьшения расходов на техническое обслуживание, так как в них отсутствуют подвижные механизмы, что приводит к минимальному уровню износа; • низкую себестоимость холодильной энергии благодаря высокому коэффициенту полезного действия абсорбционной холодильной установки; • бесшумность работы абсорбционной холодильной установки Высокая степень экологичности достигается за счет использования в качестве хладогента воды, а в качестве топлива газ. Существует два направления применения тригенерации – районное и промышленное. Под районной тригенерацией подразумевается кондиционирование жилых зданий, промышленных предприятий, коммерческих объектов. Кондиционирование проводится с помощью систем коллективного пользования. Для этого используется канальная система, воздуховоды, которые скрываются под внутренней отделкой здания. Так же можно использовать и стандартное кондиционирование с установкой одного мощного внешнего блока, но затраты электроэнергии будут непозволительно велики. При использовании в районном кондиционировании наиболее предпочтительно применение абсорбционных охладителей (чиллеров), легко интегрирующихся с когенерационным оборудованием. Преимуществом становится удовлетворение сезонной потребности кондиционирования, уменьшение затрат и повышение коммерческой привлекательности. Расположение чиллеров может быть централизованным вместе с общей когенерационной системой, или удаленным на определенное расстояние с установкой на территории потребителя. Районное кондиционирование с помощью 3 тригенерационных систем предусматривает охлаждение помещений, общая площадь которых составляет от 300-400м2 и более. Промышленное кондиционирование распространяется, как на сферы пищевой, химической промышленности, так и на поддержание определенной температуры жидкости, рабочих процессов в лабораториях, деятельность которых связана с бурильными работами, либо энергоснабжением нефтедобычи. Коэффициент полезного действия тригенерационной установки от 86-92%. Значительно больший коэффициент полезного действия был достигнут при использовании двигателя Стирлинга типа гамма с электрическим коэффициентом полезного действия - 0,35-0,38, а тепловой - 0,28-0,36, коэффициент полезного действия абсорбционной холодильной машины составляет 0,31-0,33. И тогда суммарное получение энергии становится близко к единице. Примеры реализацииВ 2014 году в Санкт-Петербурге введён в эксплуатацию тригенерационный энергокомплекс для аэропорта «Пулково». Общая мощность холодоснабжения энергоцентра – 19 МВт. Тригенерационный энергокомплекс обеспечивает терминалы аэропорта электроэнергией, тепловой энергией (ГВС, отопление, вентиляция) и холодом для нужд системы кондиционирования воздуха [4].  Рис. 6 Энергетический центр аэропорта «Пулково» (Санкт-Петербург) В 2015 году Группа компаний «МКС» завершила строительство мини-ТЭС для крупнейшего предприятия химической промышленности России – АО «Пигмент». Энергоцентр функционирует в режиме тригенерации. В качестве основного генерирующего оборудования были использованы три газопоршневых установки MWM TCG 2020 V20. В качестве топлива используется природный газ. Энергоцентр работает в параллельном режиме с внешней сетью.  Рис. 7 Тригенерационный энергоцентр комбината химической продукции АО «Пигмент» Тригенерация дала возможность эффективно использовать утилизированное тепло не только зимой для отопления, но и летом для кондиционирования помещений и для технологических нужд предприятия. Такой подход позволил использовать газопоршневую установку круглый год, тем самым, не снижая ее высокий КПД в летний период, когда потребность в вырабатываемом тепле снижается. Благодаря тригенерации, завод «Пигмент» вышел на новый уровень энергоэффективности. Экономия энергоресурсов стала значительной: цена электроэнергии с пуском новой станции снизилась в три раза, а тепло и холод, как побочный продукт, стали доставаться бесплатно. Срок окупаемости объекта составил всего 3 года.  Рис. 8 Система тригенерации, внедренная на объекте Группы компаний «МКС»® Экономика и эффективность тригенерацииТригенерационные установки повышают эффективность для предприятия потребителя в части его системы энергоснабжения. Основной экономический эффект при использовании тригенерационной установки заключается в получении попутных условно бесплатных энергетических ресурсов (тепло, холод) без дополнительных затрат на топливо. Этот эффект приводит к заметному снижению себестоимости выработки электроэнергии по отношению к режиму моногенерации (только выработка электричества), когда все затраты распределяются только на один ресурс. В результате тригенерации потребитель получает все вырабатываемые ресурсы значительно дешевле, чем от централизованных сетей. Также значительным критерием в сторону тригенерации является размещение генерирующего объекта в непосредственной близости от потребителя – это снижает потери при передаче и исключает наличие транспортной составляющей в стоимости энергетических ресурсов. В связи с этим, проекты реализации газопоршневых тригенерационных электростанций сейчас имеют довольно привлекательный срок окупаемости для предприятия-потребителя – до 5 лет. Рассмотрим расчет срока окупаемости тригенерационной установки на примере установки 2G AVUS 500b в соответствии с коммерческим предложением ООО «Хайтед-Энергетика» [5]. В дополнение к тригенерационной установке ООО «Хайтед-Энергетика» предлагает комплекс дополнительных услуг по проектированию, монтажу, проведению тестовых и пусконаладочных работ непосредственно на объекте, стоимость которых включена в коммерческое предложение [5].
Таб. 1 Спецификация и стоимость оборудования установки 2G AVUS 500b
Таб. 2. Комплекс дополнительного оборудования и услуг Тарификация электроэнергии и природного газа Согласно одноставочному тарифу Мосэнергосбыта на август 2021г., цена 1 кВт*ч электроэнергии составляет: [6] 1 кВт ∙ ч электроэнергии = 6,24 (руб/ кВт ∙ ч). Согласно одноставочному тарифу Мосэнергосбыта на август 2021г., цена 1 м3 пригодного газа составляет: [6] 1 м3 природного газа = 5,96 (руб/ м3 ). Примем эти тарифы неизменными в течение всего периода окупаемости. Расчет потребления электроэнергии предприятия, не оборудованного автономной установкой производства тепло- и электроэнергии. Проведем расчет количества расходуемых кВт ∙ ч электроэнергии предприятием в течении года исходя из его потребностей в тепло-, электро- и холодоснабжении.  Рис. 8 Суточный график работы оборудования Исходя из рис. 8 «Суточный график работы оборудования» и общее суточное потребление энергии складывается из суммы процессов трех видов: процессы нагрева, процессы охлаждения, потребление электроэнергии прочим оборудованием. Процессы нагрева: 1. НМП (нагрев молока для пастеризации) – 589,86 кВт в течении 7ч. 2. НЙС (нагрев йогуртовой смеси) – 43,15 кВт в течении 1ч. 3. НМТ (нагрев молока для томления) – 53,89 кВт в течении 1ч. 4. НСП (нагрев смеси простокваши) – 16,92 кВт в течении 1ч. 5. НКС (нагрев кефирной смеси) – 45,22 кВт в течении 1ч. 6. НСР (нагрев смеси ряженки) – 45,48 кВт в течении 1ч. Итого общая суточная потребность в тепловой энергии: Етеп.сут= 589,86 ∙ 7 + 43,15 ∙ 1 + 53,8 ∙ 1 + 16,92 ∙ 1 + 45,22 ∙ 1 + 45,48 ∙ 1 = 4333,6 (кВт*ч/сут). Процессы охлаждения: 1. ОПМ (охлаждение пастеризованного молока) – 589,86 кВт в течении 7ч. 2. ОЙ (охлаждение йогурта) –51,56 кВт в течении 1ч. 3. ОТМ (охлаждение томленого молока) – 49,38 кВт в течении 1ч. 4. ОП (охлаждение простокваши) – 12,46 кВт в течении 1ч. 5. ОК (охлаждение кефира) –24,56 кВт в течении 1ч. 6. ОР (охлаждение ряженки) –32,78 кВт в течении 1ч. Итого общая суточная потребность в «холодильной» энергии: Ехол.сут = 589,86 ∙ 7 + 51,56 ∙ 1 + 49,38 ∙ 1 + 12,46 ∙ 1 + 24,56 ∙ 1 + 32,78 ∙ 1 =4299,7(кВт*ч/сут). Поскольку все оборудование (холодильное, нагревательное, электрическое) предприятие для работы использует электроэнергию, экономическую ценность представляет расчет суточной и годовой потребности предприятия в электроэнергии, выраженной в (кВт ∙ ч). Расчет электроэнергии, требуемой для производства необходимого количества тепла: Тепловую энергию для своих нужд предприятие производит с помощью термоэлектрических нагревателей (ТЭНов). Как известно, коэффициент полезного действия ТЭНов варьируется в пределах 0,850,95. Условно, для расчета примем средний КПД всех ТЭНов предприятия равным 0,9. Тогда количество электроэнергии для производства тепла составит: Еэл.теп.сут = Етеп.сут/КПДТЭН = 4333,6/0,9 ≈ 4815 (кВт ∙ ч/сут). Расчет электроэнергии, требуемой для производства необходимого количества холода: Холодильные мощности предприятие производит с помощью парокомпрессионной холодильной машины (ПКХМ), основными электропотребителями которой являются вентиляторы конденсатора воздушного охлаждения и винтовые компрессоры. Расчет электрической мощности, потребляемой ПКХМ, в зависимости от производимой холодильной мощности является сложной задачей. Поэтому для дальнейшего расчета, условно, примем следующий график работы ПКХМ: 7ч макс. мощность охлаждения, 100% электропотребления (от максимальной потребляемой электрической мощности ПКХМ) 328,4 (кВт) электроэнергии. 3ч 50% мощность охлаждения, 60% электропотребления – 197 (кВт) электроэнергии. Количество электроэнергии для производства холода составляет: Еэл.хол = 328,4 ∙ 7 + 197 ∙ 3 + 66 ∙ 15 ≈ 2 890 (кВт ∙ ч/сут). Расчет электроэнергии, потребляемой прочим оборудованием: Принимая, что прочее электрооборудование предприятия в сутки будет потреблять 27–28 % суммарной электроэнергии для производства холода и для производства тепла: Еэл.проч.сут ≈ 2 080 (кВт ∙ ч/сут). Общее суточное потребление электроэнергии предприятием: Складывается из трех величин: электроэнергия для производства тепла, электроэнергия для производства холода, электроэнергия для работы прочего оборудования: Еэл.сут = Еэл.теп + Еэл.хол + Еэл.проч = 4 815 + 2 890 + 2 080 = 9 785 кВт ∙ ч/сут. Общее годовое потребление электроэнергии предприятием: ЕЭЛ.ГОД = ЕЭЛ ∙ Д = 9 785 ∙ 365 = 3 571 525 (кВт ∙ ч/год), где Д – число рабочих дней в году. Расчет потребления пригодного газа предприятия, оборудованного автономной установкой производства тепло- и электроэнергии. Потребности предприятия, оборудованного системой когенерации, в тепло-, электро и холодоснабжении остаются теми же. Отличительной особенностью является сокращение потребления электроэнергии для производства тепла за счет полезного использования тепла, производимого когенерационной установкой (утилизации тепла). Производимая установкой тепловая мощность способна полностью покрыть соответствующую потребность предприятия. Еще одной отличительной особенностью предприятия, оснащенного когенерационной установкой, является тот факт, что для производства необходимых мощностей установке требуется лишь топливо (природный газ) и воздух (для сгорания топлива). Поскольку воздух является бесплатным и неограниченным ресурсом, экономическую ценность представляется расчет ежедневной и годовой потребности в топливе (природном газе), выраженной в м3. Расчет количества топлива, потребляемого когенерационной установкой, в зависимости от производимой тепловой и электрической мощности является сложной задачей. Поэтому для дальнейшего расчета, условно, примем следующий график работы установки: 8 ч 100% мощность, 100% потребления топлива – 157 м3 /ч природного газа (потребление топлива указано в соответствии с техническими характеристиками установки) 16 ч 50% мощность, 50% потребления топлива – 78 м3 /ч природного газа. Общая суточная потребность в природном газе составляет: 𝑉п.г. = 157 ∙ 8 + 78 ∙ 16 = 2504 (м3/сут) Общая годовая потребность в природном газе составляет: 𝑉п.г.ГОД = 𝑉п.г. ∙ ЧРД = 2504 ∙ 365 = 913 960 (м3/год) Расчет срока окупаемости когенерационной установки Для расчета срока окупаемости, воспользуемся формулой: (ДТбез уст. − ДТс уст.) 𝑇ок = 𝐶уст, где ДТбез уст. − годовые денежные траты предприятия, не оснащенного тригенерационной установкой (руб/год); ДТс уст. − годовые денежные траты предприятия, оснащенного когенерационной установкой (руб/год); 𝑇ок − срок окупаемости (год); 𝐶уст − стоимость установки (руб). Годовые денежные траты предприятия, не оснащенного когенерационной установкой (ДТбез уст. ) рассчитываются исходя из годовых потребностей в электроэнергии (ЕЭЛ ГОД) и ее стоимости (𝐶эл. ): ДТбез уст. = ЕЭЛ.год ∙ 𝐶эл. = 3 571 525 ∙ 6,24 = 22 286 316 (руб⁄год). Годовые денежные траты предприятия, оснащенного когенерационной установкой (ДТс уст. ) расчитываются исходя из годовых потребностей в топливе (𝑉п.г.ГОД) и его стоимости (𝐶топ. ): ДТс уст. = 𝑉п.г.ГОД ∙ 𝐶топ. = 913 960 ∙ 5,96 = 5 447 202 (руб./год). Стоимость установки (𝐶уст) складывается из стоимости непосредственно установки (𝐶уст1) и стоимости дополнительных услуг и оборудования (𝐶уст2): 𝑇ок = (𝐶уст1 + 𝐶уст2) / (ДТбез уст. − ДТс уст.) = (32 890 000 + 29 119 000)/ 22 286 316 − 5 447 202 ≈ 4,38 ≈ 3 года 6 месяцев ЗаключениеПрименение системы тригенерации для энергообеспечения предприятия характеризуется следующими положительными аспектами: - независимость от сбоев поставки и качества электроэнергии; - собственное производство всех необходимых энергоресурсов; - очень высокая эффективность использования первичного сырья (топлива); -существенное сокращение расходов на обеспечение предприятия энергоресурсами (из расчета следует сокращение расходов на 75%); - обеспечение непрерывности производства, что особенно важно для предприятий пищевой промышленности; - относительно малый срок окупаемости системы. К недостаткам использования систем тригенерации можно отнести: - сложное устройство оборудования; - необходимо содержать штат обслуживающего персонала; - для работы необходима регулярная поставка топлива, либо наличие газовой магистрали. На основании рассмотрения большого числа научных публикаций и исследовательских трудов по настоящей тематике, можно сделать вывод об исключительной эффективности применения систем автономного энергообеспечения по сравнению с традиционной схемой энергоснабжения. Системы тригенерации показывают особенную эффективность на предприятиях, где существует потребность в холодильной, тепловой и электрической энергии и позволяют использовать первичное сырье с беспрецедентно высоким КПД. Список литературы[1] А. Мерзлов, «Создание собственных источников энергоснабжения на базе газотурбинных и газопоршневых двигателей» «Рудник будущего», выпуск № 2, стр. 117-122, 2011. [2] Л. И. Морозюк, С. В. Гайдук и Б. Г. Грудка, «Тригенерация - источник энергосбережения в малой энергетике для аграрного производства,» Холодильна техніка та технологія, № 51, стр. 65-69, 2015. [3] Е. В. Азанова и А. А. Мелехин, «Актуальные направления фундаментальных и прикладных исследований» North Charleston, USA, 2017. [4] https://mks-group.ru/a/raspredelennaya-energetika [5] О. «Хайтед-Энергетика», «Комммерческое предложение ГПУ 2G Avus 500b,» Москва, 2021. [6] ПАО «Мосэнергосбыт», «Тарифы Мосэнергосбыт 2021 в Москве и Московской области,» ПАО «Мосэнергосбыт», 03 09 2021. [В Интернете]. Available: https://mosenergosbyt-lkk.ru/tarify-mosenergosbyt2021/. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||