Малая энергетика: рассчитываем экономическую эффективность когенерации

Что такое малая энергетика?

Почему энергоемкому предприятию выгодно приобрести и эксплуатировать когенерационную установку?

Как рассчитать экономическую эффективность внедрения в эксплуатацию когенерационной установки?

В связи с текущими кризисными тенденциями в экономике растут цены и тарифы на сырье, материалы и энергоносители. С 2015 г. тарифы на электроэнергию для предприятий и организаций выросли на 40–50 % и продолжают повышаться, что, безусловно, ограничивает развитие предприятия, снижает его конкурентоспособность, препятствует наращиванию объемов промышленного производства.

Чтобы сохранить финансовую устойчивость, предприятия стараются снизить издержки. Причем для энергоемких предприятий сейчас основная задача — найти радикальные решения, которые позволят снизить расходы на энергоносители, занимающие львиную долю в общей сумме затрат.

Решить эту задачу и значительно снизить расходы на электрическую и тепловую энергию позволят возможности малой энергетики, о которых мы и расскажем в статье.

Что такое малая энергетика и когенерация

Малая энергетика — это подвид энергетической отрасли, который характеризуется самостоятельной выработкой электроэнергии и тепла и не зависит от централизованных поставщиков и сетей. Установки малой энергетики, производящие энергоносители, — это, как правило, небольшого размера мобильные конструкции, поэтому их можно размещать на территории любого предприятия.

В России и за рубежом широко используются мини-ТЭЦ (теплоэнергоцентрали), которые способны вырабатывать и электрическую, и тепловую энергию, что и называется когенерацией.

Когенерация — это процесс последовательной выработки электрической и тепловой энергии в виде пара и горячей воды как для собственных нужд предприятия, так и для снабжения горячей водой и отопления жилых домов и промышленных объектов. Основной принцип когенерации состоит в том, что рабочее тело[1] после использования в целях выработки электроэнергии применяется для получения пара и горячей воды. Тем самым существенно повышается коэффициент полезного используемого топлива.

В малой энергетике в качестве топлива используются:

• газ (самый доступный по цене и самый эффективный вид топлива в России);

• жидкое топливо, в том числе нефть, мазут, дизтопливо;

• твердое топливо — уголь, древесина, торф.

Применение когенерационных установок имеет много преимуществ. Когенерация позволяет:

• максимально сократить потери при передаче электрической и тепловой энергии;

• избежать затрат на выполнение технических условий при подключении к сетям централизованного электроснабжения;

• избежать зависимости от сбоев, скачков напряжения и аварий в системах теплоснабжения;

• сэкономить на удешевлении электро- и теплоэнергии — она используется непосредственно в месте получения, что обходится гораздо дешевле, чем строительство и эксплуатация многокилометровых трасс;

• получить на излишних мощностях дополнительную прибыль.

Как рассчитать экономическую эффективность приобретения и внедрения в эксплуатацию когенерационной установки

Оценим экономический эффект от приобретения и внедрения в эксплуатацию когенерационной установки на примере Оздоровительного центра «Здоровье+».

Издержки на энергоресурсы Оздоровительного центра «Здоровье+»

На территории оздоровительного центра находятся большой административный корпус с рестораном и залом отдыха, открытый термальный бассейн. В отдельно расположенном здании Оздоровительного центра находятся сауна, русская баня, хамам, бассейн и джакузи. Суммарная мощность оборудования подобного комплекса услуг высокая, что означает большой расход и высокую стоимость электрической и тепловой энергии. А возможный рост тарифов приведет к еще большим затратам.

Конечно, возрастающие издержки по содержанию и эксплуатации оборудования Оздоровительного центра можно компенсировать, повысив цены потребителям. Но из-за высокого уровня конкуренции этот вариант не подходит. Поэтому руководство центра решило найти более дешевую альтернативу централизованным поставкам энергоресурсов. Выбор сделали в пользу когенерационной установки КГУ-500.

Основные технические характеристики когенерационной установки КГУ-500

Посмотрим, выгодно ли предприятию приобретать и вводить в эксплуатацию когенерационную установку КГУ-500 на газовом топливе. Но прежде чем рассчитывать экономическую эффективность, изучим основные технические характеристики установки (табл. 1).

Структура капитальных вложений по вводу в эксплуатацию когенерационной установки

Структура капитальных вложений на приобретение, ввод в действие когенерационной установки и строительство здания энергоцентра приведена в табл. 2.

Расчет экономической эффективности приобретения и ввода в эксплуатацию когенерационной установки КГУ-500

При расчете экономической эффективности будем исходить их следующих допущений:

• потребление электроэнергии на собственные нужды составляет 4 737 792 кВт×ч в год;

• ориентировочно продажа электроэнергии сторонним организациям при достижении максимально возможной выработки может составить за год 8 069 766 кВт×ч;

• получаемая попутная теплоэнергия будет использоваться на подогрев воды и отопление Оздоровительного центра. Продажа излишков теплоэнергии проектом не предусмотрена, так как на данный момент нет информации о величине внутреннего потребления, сумме необходимых затрат на строительство теплосетей и возможных потребителях теплоэнергии;

• налог на добавленную стоимость (НДС) в расчет не принимаем;

• так как Оздоровительный центр уже присоединен к газовым сетям, плату за присоединение в общих расходах на проект не учитываем.

В расчетах экономической эффективности использовались данные о стоимости и затратах аналогичного проекта. Однако нужно понимать, что прогнозная цифра эффекта может отличаться от фактически полученного. Поэтому, если по результатам вашего расчета будет получен низкий уровень прогнозируемой прибыли от реализации проекта, это может говорить о его фактической убыточности.

Для расчета экономической эффективности внедрения когенерации нам понадобятся также прогнозные цены на природный газ и электроэнергию на 2023 г., которые мы будем самостоятельно рассчитывать исходя из действующих цен и, руководствуясь Прогнозом социально-экономического развития Российской Федерации на 2022 год и на плановый период 2023 и 2024 годов[2].

Согласно этому документу рост цен и тарифов в сфере газоснабжения в 2023–2024 гг. для всех категорий потребителей, за исключением населения, не превысит 4 %, рост цен и тарифов в электроэнергетике в 2023–2024 гг. составит не более 3 % ежегодно.

Расчет экономической эффективности КГУ проведем в несколько этапов:

Этап 1. Спланируем затраты на топливо для эксплуатации КГУ

Этап 2. Спланируем расходы на материалы и обслуживание КГУ

Этап 3. Спланируем годовой ФОТ персонала КГУ

Этап 4. Рассчитаем стоимость выработки 1 кВт×ч и экономическую эффективность КГУ

Рассмотрим подробнее, что надо сделать на каждом этапе.