12.(Jesyjiuaibi расчеп эффекяшмстССТдтивдршилумддогопотребтеля

12.7.Результа1ы расчета эффективности ССТ с дублдх»! для ивдшидуальдого потребдевия

от ССТ, ГДж

Годовой объем замещения традиционного энергоресурса, мB^ч/I усл. топл.

Годовые затраты на традиционный энергоресурс, руб. Капитальные вложения в ССТ, руб.: приа=1,2ГДж/м2

"и = 2ГДж/м2 Сокращение затрат на источник теплоты, руб. Экономический эффект от внедрения ССТ без учета экологического фактора, руб.: приа=1,2ГДж/м2

" и = 2ГДж/м2

0,78

31

341 204 -100

36,24 44,5

0,18

125

341 204

44,7 535,6

В формуле (12.8) капитальные вложения Л К представляют собою разность полной балансовой стоимости гелиосистем и стоимости котельной или ее части при условии сокращения капитальных вложений в источник теплоснабжения. Разности затрат на заработную плату Л 3 мна электроэнергию, расходуемую на привод насосов, могут входить в зависимость со знаком плюс или минус. В большинстве случаев эти величины не учитываются. Для оценки влияния различных условий ВНИИКТЭП выполнены расчеты экономической эффективности внедрения ССТ [1], результаты которых, дополненные и откорректированные в соответствии с изложенной методологией, приведены ниже.

Применение ССТ в индивидуальном секторе для сезонного горячего водоснабжения {табл. 12.6) рассмотрено в сопоставлении с использованием в качестве дублеров электронагревателя или сжиженного газа при тарифе на электроэнергию 0,04 руб/(кВт.ч) и цене газа 670 руб/т усл. , топл. Начальная температура воды - 15 ... 20 ^С, конечная - j 55 ... 60 Ос, нагрев - 40 ^С, удельная стоимость гелиосистемы 160 руб/м2.

В табл. 12.7 приведены результаты расчета при использовании ССТ с дублером в индивидуальном секторе для обеспечения 27 % потребности в теплоэнергии на нужды горячего водоснабжения и отопления в течение всего года при тарифе на электроэнергию 0,04 рубДкВт-ч) и цене твердого топлива 22,45 и 110 руб/т усл. топл.

В соответавии с расчетом окупаемость затрат обеспечивается при замещении части энергии, получаемой с помощью электронагревателя,

Стоимость энергоресурсов руб/(кВ1-ч)(руб/т усл. топл.) Объем горячего водопотреб-ления, л/сут

Годовое Количество теплоты, получаемой от ССТ, ГДж Годовой объем замещения традиционного энергоресурса, мВт.ч(т усл. топл.) Годовые эатратыда традиционный энергоресурс, руб. Капитальные вложения в ССТ, руб.:

при [/= 1,5ГДж/м^

"и=3,5ГДж/м2 Экономический эффект от внедрения ССТ без учета экологического фактора, руб.: прии=1,5ГДж/м2

" и = 3,5ГДж/м2 То же, с учетом экологического фактора, руб.: прии=1,5ГДж/м2

»и = 3,5ГДж/м2

а также при замещении топлива, стоимость которого не ниже 100 руб /т усл. топл.

С учетом экологического фактора экономическая эффективность частичного вытеснения твердого топлива подтверждается расчетом Почти во всех случаях.

В табл. 12.8 рассмотрены показатели при использовании ССТ в общественном секторе для сезонного горячего водоснабжения без дублера пои удельной стоимости ССТ - 120 руб/м2.

Результаты расчета подтверждают обеспечение экономического эффекта при учете экологического фактора во всех случаях, а без учета экологического фактора - при замещении электроэнергии и удельной теплоотдаче коллектора выше 1,6 ГДж/м^-год.

При замещении жидкого топлива экономический эффект достигается только для удаленных районов при цене привозного топлива 200 руб/т усл. топл. и при удельной теплоотдаче коллектора, превышающей 2,5 ГДж/м2.год.

В табл. 12.10 приведены результаты расчета для того же объекта. При Круглогодичном использовании рассмотренной выше ССТ, которая обеспечивает 55 % потребностей в тепловой энергии, результаты Несколько иные {табл. 12.9).

12.8. Риулыяы расчета эффективности ССТ для горячего водоснабжения дедэсого учреждения 1фи ее cesosBtnti использовании

12.10. Результаты расчета эффективаоети ССТ для тортеп водоснабжеяш и

пансионата

Показатель

Электроводо-1нагреватель

Водогрейный котел на жидком топливе

Стоимость энергоресурсов,

рубДкВт ч){руб/1 усл. топл.)

Объем горячего водопотребления, м^/сут

Годовое количество теплоты, получаемой

от ССТ, ГДж

Годовой объем замещения традиционного энергоресурса, мВт-ч (т усл. юпл.) Годовые затраты на традиционный энергоресурс, руб.

Капитальные вложения в ССТ, руб.: приа=1,5ГДж/м2

а = 2,5ГДж/м2

и = 3,5ГДж/м2 Экономический эффект от внедрения ССТ без учета экологического фактора, руб.: прии=1,5ГДж/м2

"а = 2,5ГДж/м2

»С/=3,5ГДж/м2 То же с учетом экологического фактора, рубЛ прии=1,5ГДж/м2

»а=2,5ГДж/м2

а=3,5ГДж/м2

0,04 6

150,8 51

2040

11800

7000

680

-53 458 480

-53 458 480

(100) 6 -1S0.8

(7)

700

10600

6200

6000

-757 -288 -266

584

1055

1077

(200) 6

150,8

(7) 1400

10600

6200

6000

-245

213

234

1098 1556 15Т7

12.9. Результаты расчета эффективности ССТ для горячего водоснабжения детского учре«- дения при ее круглотодичном использовании__^

Показатель

Электроводонагреватель

Водогрейный котел на жидком топливе

Стоимость энергоресурсов, руб/(кВ1-ч)(руб/т усл. топл.) Объем горячего водопотребления, мЗ/сут Годовое количество теплоты, получаемое от ССТ, ГДж

Годовой объем замещения традиционного энергоресурса, мВт-ч (т усл. топл.) Годовые затраты на традиционный энергоресурс, руб.

Капитальные вложения в ССТ, руб.: приа=1,5ГДж/м2

»^/ = 2,5ГДж/м2

а=3,5ГДж/м2 Экономический эффект от внедрения ССТ без учета экологического фактора, руб.: прни = 1,5ГДж/м2

"а = 2,5ГДж/м2

и = 3,5ГДж/м2 То же, с учетом экологического фактора, руб.: приСГ=1,5ГДж/м2

"а = 2,5ГДж/м2

»и = 3,5ГДж/м2

Стоимость энергоресурсов, руб/т усл. топл. [ру6/(кВт.ч)] Объем горячего водопотребления, мЗ/сут

Годовое количество теплоты,

получаемое от ССТ, ГДж

Годовой объем замещения

традиционного энергоресурса,

I усл. топл. (мВт-ч)

Годовые затраты на традиционный

энергоресурс, тыс. руб.

Капитальные вложения в ССТ, тыс. руб.:

приа=1,5ГДж/м2

и = 2,5ГДж/м2

"а = 3,5ГДж/м2 Экономический эффект от внедрения ССТ без учета экологического фактора, тыс. руб.:

приа=1,5ГДж/м2

"г7 = 2,5ГДж/м2

а=3,5ГДж/м2 То же, с учетом экологического фактора, тыс. руб.: приг7=1,5ГДж/м2

»и = 2,5 ГДж/м2

"а=3,5ГДж/м2

В табл. 12.10 рассмотрены показатели, характеризующие эффективность комбинирования гелиокотельной, работающей на твердом топливе.

Результаты расчета свидетельствуют о том, что при вытеснении электрокотельной экономический эффект достигается при обеспечении удельной теплоотдачи гелиоколлекторов 2,5 ГДж/м^ и более даже без учета экологического фактора. При комбинировании с топливной котельной на твердом топливе и уровне затрат на топливо 22,45 и даже 100 руб/т усл. топл. экономический эффект достигается только при учете экологического фактора.

Результаты расчета для всех рассмотренных случаев иллюстрируют важную роль такого показателя, как удельная теплоотдача гелиоколлекторов. Следует обратить внимание на то, что помимо совершенствования теплофизических и оптических свойств гелиоколлекторов важнейшее влияние на повышение удельной теплоотдачи оказывает температура теплоносителя [4]. В связи с этим следует шире использовать проектные решения ССТ, разработанные ЦНИИЭП инженерного оборудования, КиевЗНИИЭП и НПО "Спещ-елиотепломонтаж, направленные на снижение температуры теплоносителя в результате комби-

нирования ССТ с топливными и электрическими котельными и последовательного нагрева всего расчетного количества воды, а также комбинирования ССТ с теплонасосными установками.

Следует заметить, что отрицательный экономический эффект, полученный в результате выполненных расчетов для большинства случаев без учета экологического фактора, объясняется отчасти высоким значением нормативного коэффициента эффективности капитальных вложений, вследствие чего капиталоемкие установки, использующие солнечную радиацию, уступают традиционным источникам энергии. Следует заметить, что доля капитальных затрат, входящих в стоимость отпускаемой потребителю энергии, значительно выше, чем при аналогичных технико-экономических расчетах, выполняемых за рубежом. Это объясняется тем, что в практике зарубежных стран составляющую капитальных затрат в стоимости отпускаемой энергии учитывают с коэффициентом, отнесенным ко всему сроку службы установки с учетом банковского процента. Одним из достоинств такого подхода является то, что при расчетах важную роль выполняет ресурс установки, который по методу приведенных затрат практически не учитывается. Имеются предложения [13] применять этот подход при оценке эффективности использования нетрадиционных источников энергии в СССР. В работе [13] приведена формула для расчета годовой усредненной стоимости капитала С:

с = к-

1 - е!Тс

(12.9)

ЩС +ЬЭ) т т

0,2К

>i;

(12.10)

топливной котельной

где К - начальные капитальные затраты на сооружение установки, руб.; i - банковский процент; Т, — расчетный срок службы установки, год.

По ЭТОЙ формуле при i = 0,06 1/год (6 %) и при сроке службы установ--ки 10 лет С = 13,3 % К; при сроке службы 15 лет - С = 10,1 % К, при сроке службы 20 лет - С = 8,6 % К, можно заключить, что расчет экономичес-; кой эффективности при таком подходе создает преимущества дл* капиталоемких установок при обеспечении срока их службы 15 лет более.

В зарубежных изданиях имеется значительное число публикаций, в1 которых рассмотрено влияние различных факторов на экономическую эффективность ССТ.

Выражение (12.8) путем преобразования и некоторых упрощений можно привести к трем неравенствам, выражающим условия экономической целесообразности применения ССТ при вытеснении: централизованного теплоснабжения

>1:

иь (Ц +Э)

т т

Й,2(К -К ) с к

электрокотельной

[/(277,5С +Ь^)Э

0,2К

->1.

(12.11)

(12.12)

где U- удельная теплоотдача гелиоколлектора, ГДжДм^. год); - стоимость тепловой энергии, руб/ГДж; - удельный расход топлива, т усл. топл /ГДж (см. табл. 12.5); Э -удельный экономический эффект при учете экологического фактора (см. табл. 12.4), руб/т усл. топл.; К, - удельные капитальные вложения и ССТ (120 ... 180 ру6/м^); Ц^. - цена топлива, руб/т усл. топл.; Kj^ - удельное уменьшение капитальных вложений при вытеснении топливной котельной, руб/ГДж/ч; С^ — стоимость электроэнергии, руб/(кВт.ч).

Полученные выражения можно использовать для экспресс-анализа экономической эффективности ССТ на ранних стйдиях проектирования и при экспертных оценках.

12.2. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ССТ

Для дальнейшего совершенствования и развития ССТ представляет большой интерес изучение тенденций и направленности творческой мысли исследователей и изобретателей в СССР и за рубежом в части разработки конструкций и схемных решений ССТ. Учитывая, что в предыдущих главах основное внимание было уделено конструкциям и системам, находящим применение в ССТ в настоящее время, представляется целесообразным рассмотреть направления развития на основе анализа патентной литературы, которая в наибольшей степени отражает перспективные тенденции.

Гелиоколлектор, представляющий собою важнейший элемент, является также наиболее капиталоемким оборудованием, решающим образом оказывающим влияние на технико-экономические показатели ССТ. Поэтому снижение стоимости гелиоколлекторов и улучшение их теплотехнических свойств является актуальнейшей и диалектически противоречивой проблемой на пути повышения эффективности и , экономической целесообразности ССТ. Кроме того, от теплотехнических и светотехнических свойств гелиоколлекторов зависят энергетические характеристики ССТ, такие, как КПД коллектора, годовая Удельная теплоотдача и, в конечном счете, количество замещенной тепловой энергии и топлива. Улучшение этих свойств, как правило, связано с совершенствованием конструкций покрытий, теплоизоляции