Las centrales eléctricas de gas cuestan 1 kilovatio. Generadores de gas para la generación de electricidad: el costo y el costo de las tarifas eléctricas en comparación. Cálculo preciso - precios asequibles

2006-03-20

Los cambios en la gestión de la economía rusa han provocado un aumento del interés por los proyectos energéticos a pequeña escala. Quedó claro para el consumidor que durante el período en que RAO "UES de Rusia" está ocupado con su reestructuración, y durante mucho tiempo después de eso, uno no debe esperar recibir un suministro de energía confiable y barato de grandes empresas de energía, especialmente para nuevas instalaciones. . El costo de construir su propia central eléctrica en Moscú y la región de Moscú resulta ser el mismo que el costo de conectarse al sistema Mosenergo.





Los grandes consumidores de energía tienen fondos suficientes para contratar expertos calificados para evaluar el costo de construir sus propias instalaciones de energía o elegir opciones para la cooperación con los sistemas de energía sobre la participación conjunta en la reconstrucción de las instalaciones de generación y de red.

Pero los profesionales y gerentes de pequeñas empresas y municipios es necesario guiarse en la elección de proyectos energéticamente eficientes.

La literatura técnica y las publicaciones populares están llenas varias recomendaciones sobre el uso de pequeños, y energía alternativa, incluido sobre el uso del viento instalaciones solares, microcentrales hidroeléctricas, pequeñas centrales térmicas de biocombustibles y todo tipo de basura. sin duda todo opciones adecuadas Las centrales eléctricas deben considerarse de un millón ...

Sin embargo, las recomendaciones basadas en la experiencia comprobada de los países occidentales a menudo no se justifican económicamente en Rusia, y el período de recuperación de la inversión de los proyectos de cogeneración convencionales en Rusia es a veces el doble o más corto que en los EE. UU. Este artículo es otro intento de definir las "zonas" de aplicación diferentes opciones pequeña cogeneración en Rusia.

La principal diferencia entre la energía pequeña

El suministro de energía de las grandes centrales eléctricas implica la presencia de redes eléctricas y térmicas a través de las cuales se transmite la energía un número grande consumidores divididos en categorías de confiabilidad de consumo, volúmenes de consumo, estatus social y según tarifas. La necesidad de construir y operar redes duplica o triplica el costo de la energía generada consumidores finales tanto aquí como en el extranjero.

Se está construyendo una CHPP pequeña para uno o un grupo de consumidores unidos en red local. Dado que un pequeño consumidor individual tiene una longitud mínima de redes, en el análisis posterior consideraremos solo el costo de generación y los modos de uso de la energía por parte del consumidor mismo.

Gran energía como guía

Al considerar proyectos para la construcción de pequeñas centrales térmicas, los ingenieros de energía y los especialistas de las empresas se guían por los indicadores logrados en la gran industria de energía. En la gran industria de la energía, se utilizan esquemas cada vez más complejos para generar electricidad. La eficiencia de las centrales también está creciendo, principalmente por el uso y la complejidad de las centrales con ciclos combinados.

Si la eficiencia de las centrales eléctricas de turbinas de vapor se congeló en alrededor del 42% durante 40 años, entonces la eficiencia de las centrales eléctricas con un ciclo complejo, incluidos los generadores eléctricos con accionamientos de turbinas de gas y turbinas de vapor, en 1993 tenía una eficiencia "ceremonial" = 51,5% , y hace tres años, es decir, e. en 2003, la eficiencia de dichas instalaciones (en Occidente) aumentó al 56,5%, es decir, creció al 0,5% anual. Y las perspectivas de aumentar la eficiencia de la energía "térmica" convencional siguen siendo grandes.

Diferencias de pequeña energía.

Por razones obvias, excluimos las plantas de energía nuclear y las plantas de energía solar (SPP) de la consideración. Por supuesto, solo un perezoso residente de verano en Rusia no instaló un calentador de agua solar para la ducha. En cuanto a las plantas de energía solar, tenemos menos sol en el Cáucaso del Norte que en California, y en California el costo de la "energía verde" de las plantas de energía solar es el doble que el de las plantas de energía tradicionales.

Es costoso construir una buena planta de cogeneración de carbón con una capacidad de menos de 10 MW. Pero los daneses están construyendo salas de calderas y centrales térmicas que queman Residuos de madera e incluso paja. Pero en Rusia, el rendimiento del trigo es menor y es más difícil recolectar paja (A.M. Mastepanov). Es más difícil recolectar y quemar la basura urbana. Dichos proyectos deben ser lo suficientemente grandes. Tampoco "profundicemos" en la energía del hidrógeno.

La energía de hidrógeno novedosa en términos de eficiencia no podrá seguir el ritmo de la energía convencional. Sí, los pequeños CHPP de hidrógeno con conversión directa de energía de hidrógeno en generadores electroquímicos deben ser fiables (no hay superficies de alta temperatura y muchas unidades giratorias - turbinas, generadores, bombas), de hecho respetuosos con el medio ambiente, porque en la oxidación catalítica del hidrógeno sólo se obtienen emisiones de H 2 O.

Sin embargo, en términos de costo y eficiencia en general, la energía del hidrógeno aún no está “al lado” de la energía convencional. Los propios estadounidenses finalmente escribieron sobre esto con franqueza hace unos dos años. Y además, en una planta de turbina de gas convencional (GTU), en la que se quema gas natural (se suministra gas natural y aire al quemador a través de compresores presurizados), y los gases de alta temperatura hacen girar la turbina de potencia, el compresor y el generador eléctrico.

Se suministra aire a la turbina de gas en exceso: funciona como un "fluido de trabajo" en la turbina, y parte de él se usa simplemente para enfriar las paredes del quemador y las palas de la turbina. En las últimas dos décadas se han construido plantas de turbinas de gas en las que el aire se reemplaza parcialmente por agua o vapor. Al mismo tiempo, la eficiencia de la turbina de gas aumentó una vez y media, y la potencia específica de la unidad aumentó una vez y media o dos veces (con los mismos volúmenes).

En tecnologías modernas en tales ciclos, se puede lograr una eficiencia eléctrica del 64% (dicha eficiencia no está prevista en la energía del hidrógeno ...) De hecho, ¡se implementa un ciclo complejo de vapor-gas en una unidad de turbina! Además, reduce significativamente emisiones nocivasóxidos de nitrógeno (NOX). ¿Y si no se suministra aire a la turbina, sino oxígeno? Entonces el nitrógeno no entrará en la cámara de combustión y no habrá óxidos de nitrógeno.

La obtención de oxígeno es cada vez más barata debido al desarrollo de las tecnologías de membranas. Según información filtrada a Internet, un proyecto de este tipo se está desarrollando en los Estados Unidos, y quizás a finales de 2006 o principios de 2007 se tengan los resultados de las pruebas. Bueno, ¡solo un "bálsamo para el alma" para los ambientalistas! ¡Estos logros no son para nosotros otra vez! Ni RAO "UES de Rusia" ni el estado financia tales proyectos "innovadores". En la generación de pequeña potencia, no es apropiado considerar la posibilidad de utilizar esquemas complejos CCGT de ciclo combinado para la generación de electricidad. Nos restringimos a soluciones simples.

CHP pequeño para Rusia

Es más rentable generar tanto electricidad como calor en una planta de cogeneración que generar calor por separado en una sala de calderas y generar electricidad por separado en una central eléctrica. ¡El ahorro de combustible es del 30%! ¡Todos necesitan CHP! Las centrales térmicas que producen calor y electricidad generan alrededor del 60% de toda la electricidad en Rusia. Rusia es la más fría de todas las grandes potencias.

Pero aquí está la diferencia: en principio, ¡necesitamos más calor que otros países! Y con tal requisito, no se necesita una eficiencia eléctrica súper alta, es decir, es posible utilizar centrales eléctricas más sencillas y económicas. En muchas industrias, los costos de calefacción durante todo el año son más altos que los costos de electricidad. En verano, la población necesita calor solo para el suministro de agua caliente, y esto es solo el 15-20% del consumo de invierno.

EN Centros comerciales y los grandes edificios de oficinas también necesitan refrigeración (aire acondicionado) en verano. Y en estos casos, se necesita más electricidad, es decir, la eficiencia eléctrica de CHP debería ser mayor. ¿Cuál es la elección de las instalaciones de generación de energía para un pequeño CHP (o TPP)?

Plantas de turbinas de vapor - PTU (cualquier combustible para la caldera)

  • Plantas de turbinas de vapor rusas. El más pequeño con buena eficiencia, pero en cuanto a potencia no baja de los 500 kW a un costo ligeramente superior a los 300 dólares/kW. (hay otros, pero con baja eficiencia y confiabilidad desconocida);
  • Plantas americanas de turbinas de vapor: 50 y 150 kW a un costo de $450-500/kW. No olvide construir también una caldera de vapor a un costo de aproximadamente $50/kW con toda la chatarra (si no tiene una caldera de vapor).

Unidades de turbina de gas convencionales - GTP (combustible: gas o combustible diesel)

Se necesitan calderas de calor residual para generar calor gases de combustión(por costo unitario comparable a las calderas de vapor).

  • Unidades de turbinas de gas rusas con una capacidad de 2500 kW y superior, el costo es de aproximadamente $600/kW. Eficiencia = 24% y superior con potencia creciente;
  • Turbinas de gas ucranianas con el mismo rendimiento (también las hay con inyección de agua en la turbina para aumentar la potencia y la eficiencia);
  • otros, pero más caros.

Es posible utilizar turbinas de gas de menor potencia, pero esto reduce la fiabilidad (se utilizan reductores) y el coste específico de 1 kW de potencia instalada aumenta considerablemente.

Turbinas de gas inusuales

Vendido en Rusia unidades de turbinas de gas de alta velocidad(hecho en USA y Europa). Sus poderes: 30; 70; 100 y 200 kw. Con baja eficiencia = 17-22%. Caro, más caro que $1000/kW (!), pero muy bueno para "puntos" remotos porque son livianos... ¡El ruido de alta frecuencia se amortigua fácilmente! Plantas de generación de energía accionadas por pistones(sobre gasolina, gasóleo y gas natural). Por potencia desde varios kW hasta 6000 kW en una unidad o más. En términos de eficiencia (hasta un 43%), superan a las turbinas de gas y las turbinas de vapor en todos los rangos de potencia. En términos de maniobrabilidad e independencia de las condiciones climáticas, son mejores que las turbinas. Y la vida útil de las unidades de pistón es de dos a tres veces mayor que la de las turbinas. El costo unitario depende de la capacidad de las unidades. Las unidades generadoras de energía de pistón de gas (que funcionan con gas) son notablemente más altas que los motores diesel.

energía alternativa

De las energías alternativas, tenemos una opción de plantas de energía hidroeléctrica (HPP) y plantas de energía eólica (WPP).

Pequeñas centrales hidroeléctricas

Hay excelentes generadores hidroeléctricos rusos. Con capacidades de 1-5 MW, el costo del equipo es de alrededor de $300/kW. Pero no te olvides del costo de construir una represa, un edificio, etc. Hay centrales eléctricas de manga y flotantes. El costo de este equipo es más caro. La mayoría de los ríos son planos y es un problema construir una presa de una altura considerable... Y en invierno, los ríos en Rusia se congelan. Y hay una salida. En un gran río, puedes construir una central hidroeléctrica submarina. Para hacer esto, debe instalar generadores hidroeléctricos como molinos de viento en la barcaza. Lleve la barcaza a lo largo del río hasta el pueblo, conéctela con un cable a la orilla y ... inunde para que el borde superior de las palas del hidrogenerador no llegue al fondo en invierno. Esta costosa solución puede ser aceptable para algún pueblo del norte, donde el costo del combustible es cinco veces mayor que en Moscú.

Las turbinas eólicas siempre se han clasificado como generación de energía a pequeña escala. Pero en los últimos 10 años, la potencia de los molinos de viento individuales ha aumentado de 350-500 a 3500 kW. Al mismo tiempo, su costo disminuyó de 1500 a 900 $/kW. Ya se han construido parques eólicos costeros y marinos con decenas de unidades con una capacidad de montaje de más de 40 MW. Esto es en Dinamarca y Alemania.

En 1992, entregamos una unidad con una capacidad de 1000 kW en Kalmykia. Pero no funcionó, ya sea porque los cojinetes se quemaron o porque la URSS se había ido. Los daneses estaban listos para vendernos parques eólicos usados ​​con una capacidad de 350 kW por "centavos" (tres o cuatro veces más baratos con una garantía de seis años, pero mala suerte: las velocidades del viento en Dinamarca (casi una isla) desde todos los lados son aproximadamente 8 m / s, y en las llanuras rusas es solo 3-5 m / s. A tales velocidades, la potencia desarrollada estará en ( 8 / 5 )3 = ¡4,7 veces menos!

¡Y cuándo valdrá la pena esta baratura! Eso sí, en nuestro Norte, las velocidades del viento superan los 8 m/s, pero ¿las palas de plástico danesas (pensadas para temperaturas positivas todo el año) resistirán nuestras heladas de -50 °C? ¿Qué pasa con el aceite de la caja de cambios? ¿Qué pasa con la electrónica? A veces no hay viento. Entonces necesitas combinar WES con planta de energía diesel. Una de las opciones propuestas por los ingenieros rusos fue utilizar la mayor parte de la energía de los parques eólicos para calefacción.

De hecho, cuanto mayor es el viento en invierno, más calor se "expulsa" de la casa, pero cuanto más (en grado cúbico!) da energía al molino de viento. Además, es posible no estabilizar la frecuencia y el voltaje, sino suministrar electricidad completamente "no GOST" directamente a una caldera de agua o simplemente a calentadores eléctricos. El diseño del generador será mucho más barato. No necesita caja de cambios.

Puedes poner palas tipo avión "sin límite de velocidad" incluso en medio de una tormenta. Pero esta es una tarea especial. Para aquellos lugares donde el combustible es entregado por Northern por mar. Actualmente, se están inventando parques eólicos de baja velocidad en Rusia. diferentes tipos. Pero el costo de los parques eólicos de producción a pequeña escala es y será más alto que en Dinamarca, donde se ha creado la industria nacional de parques eólicos y su producción en masa. Este es un "chip" danés y un orgullo danés.

Sin embargo, el gobierno danés dejó de subvencionar la construcción de parques eólicos en 2002, porque en realidad el coste de la electricidad de los parques eólicos era mucho mayor que la electricidad recibida de la energía térmica convencional. Mira la foto, lo cara que es la electricidad en Dinamarca.

Comparación de los costos de varias centrales eléctricas.

La comparación de los costos de varias centrales eléctricas, reducidas a 1 kW, se publicó con poca frecuencia en la literatura técnica. Tal artículo fue publicado hace 20 años por E.M. Perminov y hace unos años P.P. hizo una comparación similar. sin brazos Estos son reconocidos especialistas en energía no tradicional en Rusia. En las últimas décadas, el costo de las plantas de energía nuclear y CHP convencionales ha aumentado, mientras que el costo de las plantas de energía solar y eólica ha disminuido significativamente. A continuación se muestra una comparación de costos para centrales térmicas.

Conclusión

Además de Mosenergo, Moscú está diseñando y construyendo nuevas centrales térmicas de ciclo combinado (Moskva-City y otras, 160-200 MW), unidades de energía de turbinas de gas (unidades de energía doméstica de 6-10 MW y más) están instaladas en regionales centrales térmicas y salas de calderas, t .e. las salas de calderas se convierten en centrales térmicas. Los nuevos centros comerciales alrededor de Moscú y en Moscú están obteniendo sus propias plantas de energía de "trigeneración" (electricidad + calor + frío) con una capacidad de 4-6 MW cada una utilizando unidades de energía de pistón de gas fabricadas en el extranjero.

Periódicamente surgen preguntas sobre la construcción de nuevas plantas de procesamiento de desechos y plantas de energía térmica con incineración de desechos en Moscú, Ryazan y otras ciudades. En años anteriores, varios parques eólicos de fabricación extranjera se suministraron con subvenciones extranjeras en la costa cerca de San Petersburgo y cerca de Kaliningrado. Pero todavía no hay informes alegres sobre plantas de energía solar dentro de Rusia.

En el futuro previsible, la generación de energía convencional basada en plantas de cogeneración de gas en Rusia seguirá siendo muy negocio rentable, dado que el costo de la electricidad y el calor en varias regiones de Rusia se ha acercado a los precios mundiales, y el costo gas natural hasta ahora cinco veces más bajo que en Europa y siempre será la mitad del precio en el futuro previsible (debido a la diferencia en los costos de envío).

Necesita construir su propio CHP ahora, si hay gas. De lo contrario, cuente las opciones. Los gráficos y tablas se tomaron de la literatura que se enumera a continuación. Las cifras restantes en las estimaciones provienen de la memoria del autor de sus propias estimaciones y publicaciones de expertos rusos y extranjeros.

  1. No ignore los costos de la red Michael Brown. Director de WADE y Editor de COSPP. Cogeneración y producción de energía in situ. julio-agosto de 2005.
  2. Reforma de la calefacción urbana en las economías europeas en transición. “Reestructuración de la calefacción urbana en las economías en transición de Europa”, COSPP, julio-agosto de 2005, Sabine Froning y Norela Constantinescu.
  3. www.eia.doe.com

Vale la pena decir de inmediato que la electricidad del generador es más cara que la electricidad de una red externa. Pero los electrodomésticos se han arraigado tan profundamente en nuestra vida que no podemos rechazar la comodidad y la conveniencia.


El dueño de la casa de campo, que es poco probable que esté desconcertado por el costo de la electricidad. La situación es la misma con los generadores de picnic: simplemente no hay otras opciones.

Otra cosa es si planea usar el grupo electrógeno de manera continua. Los costos de electricidad son simplemente necesarios para que los dueños de negocios eviten el agotamiento. A veces es más barato conectarse a redes centrales.

Digamos que tiene un generador con una potencia nominal de 5,5 kW y un costo de 35 mil rublos. Plazo medio el servicio es de 5000 horas. Tomemos el costo de un litro de combustible por 40 rublos. Al calcular 1kWh, es importante tener en cuenta la carga del generador, ya que afectará el valor final.


En primer lugar, tenemos en cuenta el costo de comprar el generador en sí: dividimos su costo por horas. 35000/5000 = 7 rublos/hora.

Entonces calcular el costo de 1 kW en:

100% de carga: 2,5 l / hora * 40 rublos / 5,5 kW = 18,18 rublos. Teniendo en cuenta el costo del generador, el total el costo de kW / hora será 18.18 + 7 = 25.18 rublos.

50% de carga: 1,8 l/h * 40 rublos / 2,75 kW = 26,18 rublos. Teniendo en cuenta el costo del generador, el total el costo de kW / hora será de 33,18 rublos.

En uso constante los costos de mantenimiento también deben incluirse en la partida de costo. Cambio de aceite, filtros, bujías, etc. Entonces piensa gastos anuales para el mantenimiento del generador e incluirlos en el costo de los kW.

Resumir

El costo de 1 kW de electricidad. Generador listo más alto que de redes centrales. Si se planea usar el generador como una fuente adicional o de respaldo, no puede pensar en eso.

Este artículo es un ejemplo de la determinación correcta del costo de la electricidad y el cálculo de la recuperación del objeto.
Los especialistas de nuestra empresa en el tiempo más corto sostendrá cálculos necesarios tu su objeto individual con la emisión de una conclusión sobre el periodo de recuperación, teniendo en cuenta las características disponibles en la instalación.

En el proceso de cálculo de la recuperación de una mini-CHP, es extremadamente importante tener en cuenta todos los costos que el propietario asumirá durante la operación de una planta de energía de pistón de gas. Desafortunadamente, no todas las empresas que ofrecen la construcción de mini-CHP brindan a los futuros propietarios información completa y actualizada sobre el costo del mantenimiento adicional, a veces simplemente no poseen esta información. Al calcular el costo final de la electricidad producida, es necesario tener en cuenta no los precios teóricos en el fabricante, sino el costo real de las piezas de repuesto, teniendo en cuenta su transporte y despacho de aduana.

Este cálculo se basa en el ejemplo de la central eléctrica Siemens SGE-56SM, ya que el costo de mantenimiento de las centrales eléctricas de pistón de gas de Siemens es uno de los más bajos de Rusia. Por lo tanto, este cálculo permite evaluar los "datos de referencia" a costa del mantenimiento. Es probable que otras plantas de energía de capacidad comparable sean más costosas de mantener, pero pueden ganar en términos de costos de equipo.

En el cálculo se utilizaron los siguientes datos iniciales:

Para determinar el costo final de la electricidad generada se utiliza una metodología que incluye los principales grupos de costos. Es muy importante no olvidar incluir todas las categorías principales de costos para determinar el costo final más completo y calcular aún más la recuperación de la mini-CHP:

1. GASTOS DE GASOLINA

El consumo de gas para la central eléctrica Siemens SGE-56SL/40 considerada con una capacidad de 1001 kW es de 276,7 Nm 3 por hora con una carga del 100 %. Por lo tanto, los costos están determinados por la fórmula:

Consumo de combustible de un poder calorífico dado * costo de gas por 1000 nm 3 con IVA / 1000 nm 3 / potencia = 276,7 * 6000/1000/1001 \u003d 1,66 rublos. por 1 kWh.

2. COSTOS DEL PETRÓLEO

En una central eléctrica de pistón de gas Siemens SGE-56SL/40 de 1001kW, se debe realizar un cambio de aceite cada 2500 horas, o con menos frecuencia, según las condiciones de funcionamiento. El volumen de aceite a reponer es de 232 litros. Para los cálculos, utilizamos el período de reemplazo más frecuente: 2500 horas. Si, durante la operación, se aumenta el intervalo, esto solo reducirá el costo de la electricidad. Los costos de cambio de aceite están determinados por la fórmula:

Volumen de aceite a cambiar * costo de un litro / frecuencia de reemplazo / potencia = 232*230 /2500/1001=0,021 frotar. por 1 kWh.

3. COSTOS POR DISOLUCIÓN DE ACEITE

Cada planta de energía de pistón de gas durante su operación se enfrenta a la necesidad de reponer el aceite gastado debido a su desperdicio en la cámara de combustión de un motor de gas. La cantidad estimada de aceite para residuos es de 0,2 gramos por kWh generado. El costo de los residuos de aceite se calcula mediante la fórmula:

El volumen de aceite para desecho * el costo de un litro / 1000 gramos en un litro = 0,2 * 230 / 1000 \u003d 0,046 rublos. por 1 kWh.

4. COSTES DE PIEZAS DE REPUESTO, INCLUIDAS LAS REPARACIONES PRINCIPALES

Para determinar el costo total de las piezas de repuesto, es muy importante considerar todas las piezas de repuesto necesarias para el ciclo de vida completo de una planta de energía con motor de gas, incluida la revisión. Este enfoque se debe al hecho de que los costos estimados deben garantizar el funcionamiento ininterrumpido de la central eléctrica, tanto antes como después de la revisión. De lo contrario, sería necesario comprar una nueva planta de energía después de cada revisión general. El cálculo tiene en cuenta la suma de todas las piezas de repuesto sustituidas durante todo el ciclo vital incluida la revisión. Para una central eléctrica Siemens de 1001 kW, el coste de todos los repuestos es de 389.583 euros, incluido el IVA del 20% y el despacho de aduana. Cabe señalar que las piezas de repuesto, así como el aceite, se pueden cambiar con menos frecuencia en condiciones de funcionamiento favorables, lo que nuevamente solo reducirá el costo de la electricidad producida.

El costo final de repuestos atribuible al costo de kW * h está determinado por la fórmula:

Coste de las piezas de repuesto en euros* tipo de cambio del euro/recurso antes de la revisión, horas/potencia = 389 583 euros * 72 rublos. / 60 000 / 1001 = 0,467 rublos por 1 kWh. incluyendo el costo de las reparaciones mayores (actualización de la central) cada 60 mil horas.

5. COSTOS POR SERVICIOS DE LA ORGANIZACIÓN DE SERVICIOS QUE REALIZA TRABAJOS DE SERVICIO DE RUTINARIA

Al calcular el costo del trabajo de servicio, debe recordarse que para el cálculo es necesario usar los precios de solo la organización que tiene permiso oficial del fabricante para realizar estos trabajos. Esto no solo garantizará que se mantenga la garantía del hardware, sino que también confirmará que la organización podrá hacer frente a futuras trabajo complejo y no se limitará a la venta de equipos y cambios de aceite.

Por separado, vale la pena señalar que no debe confiar en las declaraciones de algunos fabricantes que prometen enseñar al personal de servicio al cliente. Como regla general, después de la venta del equipo, el personal está capacitado solo en el cambio de aceite, filtros y bujías. Todo el trabajo calificado continúa siendo realizado por personal de terceros. Esto sucede no solo por el hecho de que el trabajo requiere alta calificación, sino también por el hecho de que estos trabajos requieren costosos herramienta profesional, cuyo costo total puede ser de varios millones de rublos. Por lo tanto, la compra de una herramienta de este tipo solo puede permitirse la empresa que mantiene centrales eléctricas de pistón de gas en grandes cantidades, de forma continua. Al mismo tiempo, la implementación del trabajo de servicio más simple por parte del personal del cliente reduce un poco el costo de los costos. Sin embargo, el cálculo inicial debe realizarse en las condiciones de base más difíciles.

Para la planta de energía Siemens SGE-56SL/40 bajo consideración, los costos totales para Servicio de mantenimiento, revisión incluida, ascienden a 73.557 euros IVA incluido. El componente de servicio en el costo de la electricidad estará determinado por la fórmula:

La cantidad de costos, incluida la revisión * tipo de cambio / período hasta la revisión / capacidad = 73 557 euros * 72 rublos / 60 000 / 1001 = 0,088 rublos por 1 kWh.

6. COSTOS DEL IMPUESTO A LA PROPIEDAD - 2.2% ANUAL:

Determinemos los costos fiscales en función del costo promedio de construir un Mini-CHP por un monto de 50 millones de rublos. de 1 MW llave en mano. Los costos están determinados por la fórmula:

Costo de construcción * porcentaje de impuestos / 100 por ciento / capacidad / 8000 horas de trabajo por año = 50 000 000 * 2,2 / 100 / 1025 / 8000 = 0,13 rublos por 1 kWh.

7. DEPRECIACIÓN

La inclusión de los cargos de depreciación significa que durante la operación de las centrales eléctricas, se amortizan los fondos que se pueden gastar en una renovación completa de la unidad de potencia después del final de su recurso (3-4 revisiones, 240,000 - 300,000 horas). Los costos están determinados por la fórmula:

Costo de construcción / recurso total / potencia = 50 000 000 / 240 000 / 1001 \u003d 0,21 rublos. por 1 kWh.

8. CORRECCIÓN POR CALOR RECUPERADO:

Paralelamente a la producción energía eléctrica cada central eléctrica con una capacidad de 1001 kW produce energía térmica en una cantidad de hasta 1183 kW por hora. Para producir la misma cantidad de calor en una sala de calderas, sería necesario quemar 130 nm 3 de gas con un poder calorífico de 33,5 MJ / nm 3, como ya se indicó anteriormente, el gas se tiene en cuenta a un costo de 6000 rublos . con IVA por 1000 m3. Así, debido a la utilización del calor de un motor en marcha, cada central eléctrica ahorra hasta

130 * 6000 / 1000 / 1001 \u003d 0,779 rublos. por 1 kWh.

CÁLCULO DEL COSTE FINAL

El coste final está formado por la suma de todos los costes de producción de electricidad (gas, petróleo, servicio, obra, impuestos, amortización) y los ahorros por recuperación de calor.

  • Excluyendo el calor residual: 1,66 rublos. + 0,021 + 0,046 + 0,467 + 0,088 + 0,13 +0,21 = 2,622 rublos. por 1 kWh. con IVA 20%
  • Teniendo en cuenta el calor utilizado: 1,66 rublos. + 0,021 + 0,046 + 0,467 + 0,088 + 0,13 +0,21 - 0,779 = 1,834 rublos. por 1 kWh. con IVA 20%

Cálculo del período de recuperación

A) Mini-CHP como alternativa a la red externa

En el caso de que la instalación no disponga de suministro eléctrico centralizado en en su totalidad es necesario calcular el período de recuperación no para toda la mini-CHP, sino para la diferencia entre el costo de construcción y el costo de organizar el suministro de energía externo (conexión, ruta, límites, etc.). En algunas instalaciones, el costo de conectar una red externa puede ser incluso más alto que el costo de construir un mini-CHP. Debido a esto, el retorno de la inversión del proyecto es inmediato, con la inclusión de una mini-CHP en operación. Y con cada kWh generado, el propietario recibe una ganancia adicional.

B) Mini-CHP como complemento a la red externa

En el caso de que ya esté organizado un suministro de energía externo completo en la instalación y una mini-CHP se considere solo como una medida para reducir los costos de electricidad, es necesario comparar los costos de generación y compra de electricidad.

Con un costo promedio de compra de electricidad de las redes por un monto de 3,5 rublos. con IVA por 1 kWh, el ahorro en la producción de 1 kWh de electricidad, teniendo en cuenta la plena utilización del calor, será:

  • El costo de la electricidad de las redes - el costo de la electricidad producida = 6.0 - 1.834 \u003d 4.166 rublos. por 1 kWh.
  • Con una carga completa uniforme de capacidades por año, se obtienen ahorros en la cantidad de:
  • Ahorro por kWh * 8000 horas de trabajo por año * potencia = 4.166 * 8000 * 1001 \u003d 33,36 millones de rublos. en el año

PERÍODO DE RETORNO FINAL

EN este momento, como se señaló anteriormente, costo promedio la construcción de una instalación llave en mano es una cantidad de 50 millones de rublos. de 1 MW en régimen llave en mano, en función de la potencia y composición de los equipos utilizados.

Por lo tanto, cuando está completamente cargado capacidades electricas y recuperación de calor, el período de recuperación de una mini-CHP se puede calcular como Cantidad de construcción / ahorro anual = 50 / 33,36 = 1,5 años.

Como se puede ver en los cálculos anteriores, mayor influencia en el período de recuperación final son los costos de Mantenimiento, aceite y trabajos de servicio. Desafortunadamente, algunos fabricantes indican en sus catálogos no datos reales de mantenimiento (que se realizan cada 1200 - 2000 horas), sino algunos máximos teóricos que solo se pueden lograr en condiciones ideales operación. En una situación en la que el propietario, después de poner en marcha la central eléctrica, se enfrenta a una disminución de los intervalos de servicio, el rendimiento esperado de la inversión se deteriora drásticamente. Por lo tanto, es fundamental aclarar si el programa de mantenimiento propuesto especifica intervalos mínimos que se pueden extender o límites teóricos que se reducirán. Nuestra empresa tiene una extensa base de datos de tales ofertas que podemos proporcionar a los clientes que eligen cuidadosamente el equipo.

Estos precios son vigentes a finales de 2019 y pueden variar ligeramente en el momento actual.

Las centrales térmicas con CCGT emiten óxidos de nitrógeno y otros gases de efecto invernadero, por los que hoy hay que pagar. Las centrales nucleares casi no emiten gases de efecto invernadero a la atmósfera. El fondo de radiación cerca de la planta de energía nuclear, determinado principalmente por radionucleidos de criptón y xenón, es significativamente más bajo que el natural.

Las principales desventajas de los proyectos de centrales nucleares existentes son las altas inversiones de capital específico y el largo tiempo de construcción. Sin embargo, para mejorar la eficiencia de las centrales nucleares, existen importantes reservas, que incluyen una reducción de la intensidad de materiales y mano de obra. decisiones de diseño principales edificios y estructuras, reduciendo la duración del diseño, construcción e instalación y puesta en marcha, optimización de bloques de montaje de estructuras y equipos.

El costo de las centrales térmicas con CCGT es menor, la construcción se puede realizar más rápido. Sin embargo, en nuestra opinión, este tipo de generación de energía prácticamente ha llegado al límite de mejora. soluciones tecnicas y un crecimiento significativo eficiencia económica. Un factor negativo importante es la falta de gasoductos principales descargados.

Para obtener gas al costo indicado en el artículo, primero debe equipar el campo, construir un gasoducto y estaciones de distribución de gas con toda la infraestructura. Según JSC Gazprom, las inversiones en la construcción del gasoducto Ukhta-Torzhok-2 (970 km, 45 mil millones de m³/año) se estiman en 217 mil millones de rublos. en precios de 2010. Teniendo en cuenta la inflación anual del 8% en los precios de finales de 2015, esto ascenderá a unos 320 mil millones de rublos. Luego, según nuestras estimaciones, para la construcción del gasoducto principal desde Bovanenkovo ​​​​hasta la estación de distribución de gas en Región de Yaroslavl y además, cada sitio TPP requerirá alrededor de 900 mil millones de rublos. Al mismo tiempo, la inversión total en la construcción de la generación térmica y el sistema de gasoductos superará los 1.800 millones de rublos.

La cuestión de elegir una opción de reemplazo para la generación de energía para reemplazar las plantas de energía nuclear que se están desmantelando sigue siendo discutible y requiere estudios de factibilidad integrales.

En conclusión, aquí hay extractos de la Estrategia Energética de Rusia para el período hasta 2030.
los principales problemas del complejo de combustible y energía incluyen la alta dependencia de las empresas del complejo de tecnologías y equipos importados;
reducción de la cuota de gas del 70% al 60-62% al final de la tercera etapa de la implementación de la estrategia energética;
la energía nuclear tiene la capacidad de reproducir su propia base de combustible;
La seguridad energética es uno de los componentes más importantes de la seguridad nacional del país.


Lista de fuentes utilizadas:

Evaluación del LCOE: las centrales nucleares todavía están en el juego // Experto de Atomny, 2015 (basado en materiales de prensa extranjera). http://www.rosatom.ru/journalist/interview/ http://kartaplus.ru/topografiya17 Precios al por mayor del gas producido por OAO Gazprom y sus afiliados y vendido a los consumidores Federación Rusa basado en la orden del FTS de Rusia con fecha 08.06.2015 No. 218-e/3// www. gazprom.ru/f/posts/98/377922/2015–06–30-ceny-krome-naselenia.pdf. http://www.gazprom.ru/about/marketing/ russia/ Las tarifas de contaminación por carbono están en curso, 30/11/2015// www.worldbank. org/ru/news/feature/2015/11/30/carbon-pricing-its-on-the-move O. Mordyushenko. “Gazprom evaluó la alternativa South Stream”, 23/11/2015 // www.kommersant.ru/doc/2860482. La Estrategia Energética de Rusia para el período hasta 2030. Aprobado por orden del Gobierno de la Federación Rusa de fecha 13.11. 2009 1715-r.

Esta publicación de la serie “Nos preguntan” está dedicada al tema de evaluar la factibilidad de invertir en generación propia.

En nuestra práctica, siguiendo las solicitudes de nuestros clientes, hemos desarrollado dos enfoques al considerar este problema. El primero se reduce a calcular el costo de un kW de electricidad producido. El segundo es evaluar el balance energético de una empresa cuando se le introduce un nuevo elemento: una planta de energía de pistón de gas.

En este artículo nos centraremos en la primera opción para evaluar la viabilidad de invertir en una central térmica de generación propia y gas-pistón.

A continuación se muestra el tema del cálculo del reembolso. Consideremos el orden de su compilación con más detalle.

CÁLCULO DEL PAYBACK DEL COMPLEJO ENERGÉTICO GPU tipo ETW 1125 EG TCG 2020 V12K
Bloque técnico
Tipo de cambio del euro 80,00
Costo de instalacion Euro 644 050,00
Costo de instalacion frotar. 51 524 000
Potencia nominal de la instalación kilovatios 1 125
Número de instalaciones PCS. 1
El costo del complejo. frotar. 51 524 000
Potencia nominal del complejo kilovatios 1 125
Tiempo de funcionamiento del complejo por año horas de motor % 100 75 kilovatios 1 125 845 562
Consumo específico Gasolina kWh/kWh 2,37 2,45 2,56
Consumo de gas m3/hora 267 207 144
Disipación de calor del refrigerante kilovatios 587 446 306
Transferencia de calor en el circuito LT kilovatios 103 70 42
Disipación de calor gases de escape kilovatios 685 570 431
Disipación de calor total gcal 1,09 0,86 0,62
Datos de costos de servicio para 64.000 horas, incluida la revisión
Costo de repuestos por 64.000 horas frotar. 52 311 776
Costos de servicio por 64.000 horas frotar. 2 563 200
Coste del aceite por desecho a las 64.000 horas frotar. 4 336 960
Costo cambio de aceite por 64.000 horas frotar. 1 712 160
Costo de enfriamiento. líquidos durante 64.000 horas frotar. 124 320
Costo de mantenimiento por 64.000 horas frotar. 61 048 416
Costo de mantenimiento por hora frotar. 971
bloque economico
El costo de la electricidad comprada frotar/kWh 3,60
El costo del gas comprado frotar/m3 3,72
El costo de producción de una sala de calderas 1 gcal. frotar/Gcal 1 200
Consumo de calor % 40%
Consumo de gas de todo el complejo por hora m3/hora 267 207 144
Coste del gas consumido por hora frotar. 992 770 535
El costo de mantenimiento del complejo por hora. frotar. 971
Costos de mantenimiento del complejo por año frotar. 16 486 903 14 624 522 12 651 117
El costo de la electricidad a ser reemplazada RUB/h 4 050 3 042 2 023
Coste de la energía térmica sustituida frotar. 1 305 1 031 740
Costo total de la energía reemplazada por año, teniendo en cuenta el consumo de calor parcial frotar. 38 406 413 29 017 269 19 479 982
Resultados financieros del uso del complejo por año frotar. 21 919 510 14 392 747 6 828 865
El costo de los kW producidos de electricidad, excluyendo la generación de calor. frotar. 1,73 2,06 2,68
recuperación del proyecto meses 28 43 91

La carga teórica máxima de una mini-CHP no puede ser del 100%. Hay paradas para mantenimiento programado. También son posibles las paradas por averías. Asi que cantidad máxima las horas de motor por año están limitadas a 8400 horas (96%).

Para cada motor de pistón de gas, el fabricante en los datos técnicos indica sus parámetros al 100%, 75% y 50% de la potencia nominal. Dependiendo de la carga, la eficiencia eléctrica cambia planta generadora de gas. Cuanto más pequeña es la carga, se produce relativamente más calor y menos electricidad. Le recomendamos que realice el cálculo para los tres valores, esto le dará la oportunidad de obtener resultados más realistas.

Primero " bloque técnico» se introducen constantes. Por ejemplo, al 100% de su capacidad, nuestra planta de energía de pistón de gas producirá 1125 kW de energía eléctrica y 1,09 Gcal de calor, mientras consume 267 m³ de gas por hora.

En el siguiente bloque, determinamos el costo de mantenimiento de nuestra unidad de pistón de gas. Para ello sumamos los costes de los servicios de mantenimiento programado, materiales fungibles, aceite de repuesto, aceite usado, anticongelante. La cantidad resultante se divide por el tiempo de funcionamiento del motor antes de la revisión. Para motores MWM, esto es 64.000 horas. En nuestro ejemplo, el costo de mantenimiento por hora es de 971,00 rublos.

En el bloque económico, ingresamos el costo del gas para calcular el costo del consumo de gas por una planta de pistón de gas. El costo de la electricidad comprada para evaluar el efecto de la propia generación de electricidad. Del mismo modo, el costo de los gcal producidos de calor para evaluar la contribución de la propia cogeneración.

En nuestro ejemplo, también asumimos que el consumidor no necesita calor durante todo el año, sino solo durante periodo de calentamiento(40%). Por supuesto, el caso óptimo es cuando una empresa necesita energía térmica para necesidades tecnológicas. todo el año, y podemos utilizar completamente todo el calor producido por el mini-CHP.

Sabiendo cuánta electricidad y calor producimos por año, así como cuánto nos costaría comprarlos, como resultado, llegamos al costo total de reposición de energía por año. Estos son nuestros ingresos. En nuestro ejemplo, para una carga del 100%, serán 38.406.413,00 rublos.