Диссертация (1144523), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Это объясняется устройством современногоцикла теплоснабжения, основным теплоносителем в котором является парили вода. Такую энергию (в отличие от электрической) невозможно ниаккумулировать, ни оперативно перенаправлять на другие объекты.Соответственно, даже если потребитель сэкономил, получив меньшееколичество энергии путём самостоятельного регулирования в здании, то этаэнергии, не поступив в помещение, уходит в атмосферу, т.к. она уже былапроизведена и на другие нужды перенаправлена быть не может.В работе «Актуальность энергосбережения. Государственная политикав области повышения эффективности использования энергии», Чернова В.Э.,Шмулевич Т.В.
утверждается, что энергосбережение является многограннымпроцессом, тесно связанным с психологией поведения человека [166].Энергосбережение – важнейший ориентир национальной экономики,требующий не только технологической переориентации существующей57системы теплоснабжения, но и изменений в поведении потребителя всоответствии с этими нововведениями. Лишь в совокупности это может датьне только положительный эффект в отношении энергоэффективности, но иэкономической эффективности народного хозяйства в целом.Таблица 2.6. Классификация проблем, характерных для современнойотечественной системы теплоснабжения промышленных предприятий*ПроблемыХарактеристика проблемТехнологическиеВысокая степень морального и технического износагенерирующего оборудования;Наличие больших потерь энергии в передающих сетях;Недостаточное оснащение промышленных предприятийэффективными/современными приборами учётаЭкономикоуправленческиеРазрозненность звеньев теплоснабжения промышленности;Отсутствие эффективного механизма управлениятеплоснабжением промышленности;Противоречия в интересах хозяйствующих субъектов,участвующих в системе теплоснабжения промышленности;Разделение энергетического рынка на рынок электрической ирынок тепловой энергии;Монополизация и «непрозрачность» системы теплоснабженияпромышленности;Отсутствие у собственников и менеджмента промышленныхпредприятий заинтересованности в экономии энергии;Низкая культура энергопотребления и энергосбережения*Таблица составлена авторомПроблемы отечественной теплоэнергетической отрасли в равнойстепени относятся и к снабжению тепловой энергией населения, ипромышленности.
Поскольку оба потребителя имеют практически равныедоли в общем теплопотреблении. А также это связано с тем, что зачастую,тепловую энергию им производят одни и те же установки (ТЭЦ иликотельные). Данное диссертационное исследование рассматривает в качестве58объекта именно теплоснабжение промышленных предприятий. Переводсуществующей системы теплоснабжения целесообразно начать именно спромышленности, поскольку, на наш взгляд, данная область народногохозяйства более предрасположена к технологическим и экономическимнововведениям. То есть расчёты и последующий результат будут болеепоказательны, чем для сектора ЖКХ.Всёвышесказанноепозволяет разделитьпроблемыроссийскойсистемы теплоснабжения промышленных предприятий на две категории(таблица 2.6).Таким образом, очевидно, что решение данных проблем требуеткомплексного подхода, то есть российское теплоснабжение промышленныхпредприятий требует тщательного пересмотра и переориентации работы всейсистемы.
Мы полагаем, что в ближайшем будущем электротеплоснабжениеможет составить конкуренцию традиционной системе теплофикационноготеплоснабжения.Выявленныенамиособенности,определяющиеперспективность использования электроэнергии на нужды теплоснабжения,обеспечивают решение многих проблем отечественной теплоэнергетики (см.параграф 1.3). Для доказательства этого тезиса требуется провести сравнениедвухцикловтеплоснабжения–циклатеплофикацииициклаэлектротеплоснабжения. Сравнение двух циклов будет происходить спозиции обеспечения экономической эффективности теплоснабжения.В то время как оценка эффективности подразумевает исследованиесоотношения между полученным результатом и затратами всех видовресурсов,потребовавшимисяэкономическаяэффективностьдляобеспеченияхарактеризуетэтогорезультата,стоимостнуюоценкурезультативности деятельности хозяйствующих субъектов (в данном случае– промышленных предприятий) и различных экономических систем,функционирующих на микро-, мезо- и макроуровне.В представленной нами модели сравнения циклов теплоснабжения вкачествеосновногопоказателяэкономическойэффективности59теплоснабжения промышленных предприятий выступают стоимостныезатраты на теплоснабжение.
Модель расчёта экономичности цикловтеплоснабжения промышленных предприятий, а также их сопоставление,представлены в следующих параграфах настоящей главы.2.2 Модель и базовая формула расчёта экономической эффективноститеплоснабжения промышленных предприятий при использованииэлектроэнергииОсновная сложность создания общей модели количественной оценкисистемы теплоснабжения промышленных предприятий заключается в том,энергоносители,функционирующиеводномэнергетическомцикле,измеряются при помощи разных единиц.
Так, величина тепловой энергииизмеряется в килокалориях (кКал), а электрической – в киловатт-часах(кВт·ч).Общая модель количественной оценки системы теплоснабженияпромышленных предприятий должна учитывать качественно различныевиды энергии, приводя их к единой системе измерения. В противном случае,при математических расчётах, модель не будет отражать экономическийсмысл исследуемого предмета.В нашей модели в качестве общих физических единиц измерениявеличины энергии (и электрической, и тепловой) используются Ватт*час(Вт*ч), для мощности – Ватт (Вт).Основнымпоказателемэкономическойэффективностисистемытеплоснабжения промышленных предприятий будет являться затратнаястоимость (далее – просто стоимость) теплоснабжения.
В связи с тем, чтонаше исследование подразумевает сравнение хозяйствующих единицразличных технических и экономических масштабов, основной показатель60будет взят не в абсолютном, а в относительном (удельном) выражении. И вседальнейшие расчёты будут производиться в этом выражении:Удельная стоимость теплоснабжения – C [Руб].Вт∗чДля характеристики экономического смысла данного показателяотметим, что он является стоимостным выражением количества ресурсов,расходуемых на полезное преобразование, т.е целенаправленное воздействиена свойства, единицы энергии (Вт*ч) в процессе теплоснабжения.Под полезным преобразованием единицы энергии подразумеваетсялюбое целенаправленное изменение свойств энергии, необходимое потехнологии теплоснабжения. К этому относятся: изменения качества (вида)энергии (предположим, из химической в тепловую, из тепловой вмеханическую, из механической в электрическую и т.д.); измененияпространственного расположения теплоносителя; а также изменения времениего действия (хранение).Далее под«стоимостью», «ценой», «расходом»и т.д.
будемподразумевать удельную стоимость, цену и т.д., то есть приходящуюся наединицу энергии, преобразуемую в цикле. В иных случаях будем делатьспециальные пояснения.Теплоснабжение промышленных предприятий представляет собойпоследовательность технических, а соответственно, и экономическихдеятельностей, сопровождающихся преобразованием энергии.
Совокупностьдеятельностей теплоснабжения, взятых в порядке преобразования энергии,назовёмцикломтеплоснабженияпромышленныхпредприятий,адеятельности - этапами теплоснабжения промышленных предприятий.Каждыйэтапимеетпоказательпромышленных предприятий – Сэт [РубВт∗чстоимостиэтапатеплоснабжения].Тогда для всего цикла теплоснабжения, включающего в себя n этапов,стоимость будет рассчитываться по формуле:Сцикла = С1 + С2 + … + С .(2.1)61Теплоснабжение промышленных предприятий включает в себя 4основных этапа:1) этап доставки топлива (или этап топлива - т);2) этап производства энергии (или этап производства – пр);3) этап передачи энергии (или этап передачи – пер);4) этап потребления энергии (или этап потребления – пот).Соответственно:цикла = Cт + Спр + Спер + Спот .(2.2)Проанализируем показатель Сэт .
Потери энергии являются значимымаспектом экономической эффективности цикла теплоснабжения. Поэтому впоказателе Сэт расходы разделим на 2 вида: расходы, связанные с покрытиемэнергопотерь, и другие (остальные) расходы.Первый вид расходов назовём стоимостью потерь этапа(СПэт ),второй – просто расходами этапа (Рэт ).Сэт = СПэт + Рэт 1(2.3)В связи с разделением показателя Сэт , имеем новый вид стоимостицикла:Сцикла = [Cт ] + [СПпр + Рпр ] + [СПпер + Рпер ] + [СПпот + Рпот ](2.4)илицикла = [Cт + Рпр + Рпер + Рпот ] + [СПпр + СПпер + СПпот ](2.5)В последней записи назовём:т+Рпр+Рпер+Рпот=Рцикла–расходамицикла,(2.6)СПпр + СПпер + СПпот = СПцикла– стоимостью потерь цикла.(2.7)1В расходах этапа будем традиционно различать капитальные расходы (в видекапитальных отчислений – КО [Руб/Вт*ч]) и текущие расходы (ТР [Руб/Вт*ч]): Рэт[РубДж] = КОэт + ТРэт .62Интерпретируем экономический смысл стоимости потерь этапа (СПэт ),связав её с техническим показателем этапа – коэффициентом передачиэнергии этапа (Кэт ).Кэт =Евых этЕвход эт, 0 < Кэт < 1 .(2.8)Кэт отражает величину потерь при преобразовании энергии.Поскольку мы рассчитываем удельные энергетические потери, т.е.потери этапа, то Кэт этапа означает, что из каждого 1 Вт*ч энергии,поступающего на вход (этапа), этап выдаст на выход Кэт Вт*ч, что меньше 1Вт*ч.
Рассмотрим вопрос с другой стороны. Сколько дополнительно энергиинеобходимо подавать на вход, чтобы на выходе было то же количествоэнергии (1 Вт*ч)? Количество дополнительной энергии на входе должнобыть в КВ эт раз больше, чем исходной (1 Вт*ч), где КВ эт =1−КэтКэт> 0. НазовёмКВ эт коэффициентом восполнения этапа.Кэт и КВ эт находятся в обратно пропорциональной зависимости(рисунок 2.1).Рисунок 2.1. Отношение коэффициента восполнения и коэффициентапередачи энергии этапа*Рисунок составлен автором63КВ эт это иной способ представления Кэт . Цель такого представления –предельно проявить экономическое значение энергопотерь.
Поясним напримере.Например, для восполнения потерь этапа передачи с коэффициентомпередачи энергии Кэт = 0,8 (КПД = 80%), на его входе на каждый Вт*чнеобходимо дополнительно подать еще четверть Вт*ч (КВ эт =1−0,80,8= 0,25).Это означает, что дополнительно должно быть закуплено 0,25 Вт*ч топлива(этап доставки топлива) и оплачено преобразование этой энергии на этапепроизводства. Вне зависимости от того, кем будет производиться оплата,затраты, покрывающие энергетические потери каждого этапа, отнесём насчёт того же этапа.
Таким образом, в этом примере, стоимость потерь наэтапе передачи с Кэт = 0,8 будет:СПпер = 0,25 · (Ст + Спр ) .В общем виде:СПпер = КВ пер · (Ст + Спр ) .(2.9)Аналогично рассчитывается стоимость потерь для других этапов,начиная с этапа производства. (Первый этап не имеет показателя СПэт , таккак не получает энергию на входе).Соответственно,длячетырехэтапногоциклатеплоснабженияпромышленных предприятий имеем следующие показатели:СПпр = КВ пр · Ст ;(2.10)СПпер = КВ пер · (Ст + Спр ) ;(2.11)СПпот = КВ пот · (Ст + Спр + Спер ) .(2.12)В общем виде формула стоимости потерь n-ого этапа цикла имеет вид:СП = КВ · (С1 + С2 + … + С−1 )Исследованиеданноймоделипозволяет(2.13)сформулироватьзакономерность, характерную для многоэтапного энергетического цикла,устанавливающую возрастание стоимости потерь на каждом последующемэтапе цикла.