Глава 12. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ, ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ССТ

12.1. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ССТ

Несмотря на бесспорные энергетические и экономические преимущества систем теплоснабжения, использующих энергию солнечного излучения, по сравнению с традиционными, имеются объективные экономические причины, сдерживающие широкое применение ССТ. В этой связи представляются актуальными вопросы методологии оценки экономической эффективности и анализ структуры экономических показателей ССТ.

В соответствии с общепринятыми в нашей стране методами оце народохозяйственной экономической эффективности [7, 8] тех и. иных технических решений экономический эффект ССТ по сравнению ^ традиционными системами и источниками теплоснабжения может б: " выражен как разность приведенных затрат за срок службы:

Эф = (Пб-Пе)/,

(12.1)

где Эф - экономический эффект, py6.,ng, - приведенные затраты с учетом нормативного срока базового и "солнечного" вариантов теплоснабжения, py6.j / - коэффициент суммирования эффекта за срок службы [5]:

Приведенные затраты для базовых и альтернативных систем теплоснабжения в общем виде вычисляют по формулам:

Пб-Е^Г Kg+Hg:

Пс-ЕнГ К, + И,.

(12.2 (12.31

где — нормативный козффициент эффективносги капитальных вложений, l/roS Z Kg и 1 Kj, - сумма единовременных капитальных вложений по базовому и "солнечному" вариантам теплоснабжения, руб.; Hg и И,, - эксплуатационные издержки по каждому варианту теплоснабжения, руб/год.

Нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений представляет собою величину, обратную нормативному сроку окупаемости

Е„ = 1/Т„,

(12.4)

и принимается в соответствии с рекомендациями известных методик [7, 8] в пределах 0,08... 0,12.

Единовременные капитальные вложения в базовый или альтернативный вариант представляют собою сумму затрат на приобретение и доставку на строительную площадку оборудования, резервуаров, трубопроводов, приборов контроля и управления, других материалов, а также затрат на их монтаж и наладку.

На основе анализа многочисленных проектных материалов и опыта сооружения активных ССТ в нашей стране удельные капитальные вложения в гелиосистемы составляют ориентировочно 120... 180 руб/м2. При этом структура капитальных затрат выглядит следующим образом: гелиоколлекторы - 20 ... 30 %; металлоконструкции - 5 ... 10 %; дополнительное оборудование - 5 ... 10 %; трубопроводы - 10 ... 15 %; КИП -5 ... 10 %, монтаж и наладка - 35 ... 40 %. Анализ структуры капитальных вложений в ССТ позволяет выявить приоритетные направления совершенствования последних и снижения их стоимости.

Капитальные вложения в базовые варианты теплоснабжения учитывают, как правило, только при теплоснабжении от автономного источника теплоты. В этих случаях следует принимать во внимание сумму затрат на котельные установки (топливные или электрические), а также на дополнительное оборудование (насосы, КИП, резервуары и т.п.).

Удельные затраты на топливные котельные, отнесенные к единице тепловой мощности, оценивают в пределах 24 ... 80 руб. ГДж/ч. Для ■ ряда распространенных типовых котельных характерны данные, приведенные в габл. 12.1 [9].

Эксплуатационные затраты как для базового, так и для альтернативного варианта включают энергетические и неэнергетические статьи расходов. К неэнергетическим затратам относят ежегодные амортизационные отчисления, затраты на текущий ремонт и заработную плату персонала, при этом первые две статьи затрат могут быть выражены как доля суммы капитальных вложений (стоимости основных фондов) в размере 8... 10 % и 1-2 % соответственно.

Учет затрат на заработную плату представляет собою значительную сложность ввиду отсутствия нормативных положений о численности обслуживающего персонала для ССТ и мелких котельных. Имеются Предложения учитывать "компенсацию" затрат труда при замене централизованного теплоснабжения на ССТ в размере 3 руб/м^ [1] или учитывать экономию фонда заработной платы при замене либо уменьшении мощности топливных котельных из расчета годового фонда

заработной платы одного работающего на 50 Гкал годовой величины ЭКОНОМИИ тепловой энергии. Следует заметить, однако, что практика экслуатации реальных ССТ, действующих в южных районах СССР (преимущественно на территории Грузии), не подтверждает пока теоретические предположения о сокращении текущих затрат на оплату труда обслуживающего персонала. Более того, отсутствие опыта и низкая квалификация работников соответствующих служб пансионатов, ДОМОВ отдыха и т.п. объектов, где используются ССТ, приводит зачастую к введению дополнительных штатных единиц исключительно для эксплуатации гелиоустановок. Потому представляется неправомерным в настоящее время учитывать экономию заработной платы при внедрении ССТ. Эту статью можно рассматривать как резерв повышения экономического эффекта в будущем при совершенствовании ССТ и отработке механизма эффективной эксплуатации.

Энергетические затраты представляют собою наряду с капитальными вложениями важнейшее слагаемое при расчете приведенных затрат. Роль этой составляющей является решающей, так как именно сокращение энергетических затрат является основной целью внедрения ССТ, достижение которой осуществляется за счет дополнительных капитальных вложений. Энергетические затраты рассчитывают как произведение годового расхода и стоимости единицы топлива или тепловой и электрической энергии.

Годовой расход или экономию в результате внедрения энергосберегающих систем определяют на основе теплотехнических расчетов с учетом климатических данных, характеристик коллекторов и других

элементов ССТ, а также других факторов. Методы теплотехнических расчетов изложены в гл. 6 и в работах [9, 12]. Важнейшей итоговой характеристикой ССТ, получаемой на основании теплотехнических расчетов, является годовая удельная теплоотдача Ц значения которой лежат обычно в пределах 1... 4 ГДж/м^ и зависят от КПД коллектора и системы, продолжительности использования ССТ в течение года, характеристик солнечной радиации в районе сооружения ССТ. Произведение годовой удельной теплоотдачи и и площади поверхности коллекторов / равно годовому количеству теплоты о^, получаемой от ССТ:

(12.5)

Выражение (12.5) связывает энергетические характеристики и площадь поверхности гелиоколлекторов, определяющую в основном капитальные вложения ССТ, и позволяет решать прямые и обратные задачи, а варьирование величины и как функции КПД коллектора позволяет на основе метода расчета экономической эффективности решать оптимизационные задачи, такие, как, например, выбор оптимальной температуры теплоносителя или определение оптимального объема замещения традиционного энергоресурса.

В качестве традиционного энергоресурса в зависимости от условий рассматривают: тепловую энергию - при замещении системы централизованного теплоснабжения; топливо - при замещении (полном или частичном) местной котельной;, электроэнергию - при замещении электрокотлов. Стоимость энергоресурса - топлива, теплоты или электроэнергии - определяется калькуляцией по тарифам и ценникам или по замыкающим затратам {табл. 12.2).

Здесь нельзя отметить неоправданно низкий уровень цен на замещаемые энергоресурсы, что приводит во многих случаях при выполнении расчетов к выводу о экономической нецелесообразности внедрения многих энергосберегающих технологий, в том числе солнечного теплоснабжения, а также к отсутствию заинтересованности потребителей энергоресурсов в их экономии. В связи с многочисленными высказываниями специалистов по этому поводу, Госстроем СССР в 1984 г, утверждены тарифы на тепловую энергию и топливо, которые рекомендуется использовать при расчете экономических показателей энергосберегающих систем и устройств {табл. 12.3).

Однако следует иметь в виду, что реальные заказчики, как правило, не желают и не могут считаться с перспективными оценками стоимости энергоресурса, в особенности при реконструкции объектов.

J

12.2. Замыкающие затраты на юшшво, руб/i усл. ниш.

Районы СССР

Каменный уголь Природный газ

Мазут

Северо-Запад РСФСР Центральный район Центрально-Черноземный р-и Северный Кавказ Восточная Украина, Ростовская область

Западная Украина, Молдавия

Велорусия, Литва

Латвия, Эстония

Закавказье

Туркмения

Узбекистан

Киргизия, Таджикистан Западный Казахстан Северо-Восточный Казахстан

Южный Казахстан

50... 52 48... 51 49 ... 52 55... 58 53 ... 56

55... 59 52... 55 -53... 56 57... 60 45... 48 42... 45 45... 70 41... 44 32 ... 35* 18 ... 21 32... 35* 28ГЗГ

57... 60 57... 60 56... 59 62... 65

60...63

64... 67

61...64 62... 65 64... 67 49 ... 52 50... 53 54... 57 52... 55 47... 50

54 ...57

69... 72 69... 72 69 ... 72 73... 76 72... 75

74... 77 72... 75 73... 76 71... 74 68... 71 68... 71 71... 74 66... 69 65... 68

,67... 70

*В знаменателе указаны затраты иа экибазстузский уголь.

12 J. Стоимостные оценки топлива и тепловой страны на период до 2000 года

эндя-ии по основным экономическны зонш

12.4. Ущерб 1ЧИ сжигании (фганического тогщива руб/т усл. толп, в год

Примечание. Цифры в головке таблицы означают: 1 — при наличии очистных соору- J жений; 2 — при отсутствии очистных сооружений.

12.5. Удельный расход топлива на цкжэвояство тепловой эвергии. т усл. толп/ГДж

В последнее время при расчете экономической эффективности энергосберегающих мероприятий учитывают экологический эффект, связанный со снижением вредных выбросов в атмосферу от вытесняемых топливных котельных. Экономическая оценка экологического эффекта может быть выполнена в соответствии с рекомендациями [2]. Для ориентировочных оценок можно воспользоваться данными, приведенными в гобл. 12.4 [9].

С учетом изложенного формулы для расчета приведенных затрат альтернативных вариантов можно представить следующим образом:

Пб = [2:Кб(Е„ + а + р)-

П^ = [1К^(Е„ + а + р) +

^бCт

Qgbn, [ +^бСз + Зб1^; [дб277,5Сз

^cCт ■

д,277,5Сз,

+ JV^Ce + 3, + 31f.

(12.6)

(12.7)

где 2 Kg и Z, — сумма капитальных вложений по базовому и "солнечному" варианту. руб,;Ед — нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений (0,08 ... 0,1); аир — коэффициенты, учитывающие долю отчислений на амортизацию и текущий ремонт, составляющие в сумме около 0,1; Og и Q,, — годовой расход тепловой энергии по каждому варианту, ГДж/год; С. - стоимость тепловой энергии, руб/ГДж; - удельный расход топлива, т усл. топл/ГДж (табл. 12.5) [10]; IL — стоимость топлива, руб/т усл. топл.; С^ — стоимость электроэнергии, руб/кВт-ч; Ng и W^. - годовой расход электроэнергии по каждому варианту, кВт-ч; 3g и З,, — ежегодные затраты на заработную плату обслуживающего персонала, руб/год; Э - экономический эффект экологического фактора, руб/год; / -коэффициент суммирования эффекта за срок службы.

Для расчета экологического эффекта внедрения ССТ можно использовать выражение, полученное как разность приведенных затрат

^cCт

Qebn,

+ э-AK(E + a+p)-4N„- Азк

(12.8)