Диссертация (1144523), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Назовём её закономерностью поэтапного возрастания64стоимости потерь. Указанная закономерность справедлива по отношению клюбому энергетическому циклу; для целей данного исследования онаописывает теплоснабжение промышленных предприятий.Раскроем существо закономерности. Возрастание стоимости потерьэтапа объясняется тем, что увеличение порядка этапа связано с растущимколичеством предшествующих этапов, работа которых должна бытьоплачена для восполнения потерь.Применимвыявленнуюнамизакономерностьдляоценкиэкономической перспективности электротеплоснабжения.
При этом намнеобходимосопоставлятьегоссистемойтеплофикационноготеплоснабжения.Замена цикла теплофикационного теплоснабжения (органическоетопливо–ТЭЦ–сетьгорячейводы–радиаторы)нациклэлектротеплоснабжения (органическое топливо – ТЭС – электросеть –электронагревательныеприборы)означаетсущественныеизменениятехнологических и экономических свойств этапов энергетического цикла.Прежде всего это касается этапов передачи и потребления.Заменазатронетиэтаппроизводства,причемневпользуэлектротеплоснабжения. Производство тепла (на ТЭЦ) комбинированнымспособом имеет больший Кпр , следовательно, меньший КВ пр и СПпр , чемпроизводство тепла или электричества по отдельности. Зато передачаэлектрического тока сопровождается существенно меньшими потерями, чемпередача водяного теплоносителя.
Выигрывает электротеплоснабжение и поэтапу потребления. Значимые потери энергии на этапе потребленияпроисходят по причине неточного регулирования потребляемой энергии.Электрический ток в этом отношении физически даёт больше возможностей,чем жидкий теплоноситель.Получается, что электротеплоснабжение промышленных предприятийимеетэкономическоепреимуществопередтеплофикационнымтеплоснабжением на поздних этапах цикла и уступает на начальных этапах.65Основываясь на закономерности возрастания стоимости потерь, можнопредположить, что электротеплоснабжение является не менее экономичным(априопределённыхусловияхболееэкономичным)способомтеплоснабжения, чем традиционный.Доказательство предположения об экономическом преимуществеэлектротеплоснабженияпромышленныхпредприятийнадтеплофикационным теплоснабжением требует дальнейшего преобразованияформулы четырехэтапного энергетического цикла.Для преобразования базовой формулы (2.2), записанной в общем виде,Сцикла = т + Спр + Спер + Спот ,имеем следующее:Сэт = СПэт + Рэт ;СП = КВ · (С1 + С2 + … + С−1 ).Развернём базовую формулу через имеющиеся формулы, и вразвёрнутой записи отметим этапы цикла квадратными скобками:Сцикла = [Ст ] + [КВ пр ∙ Ст + Рпр ] + [КВ пер ∙ (Ст + Спр ) + Рпер ] +[КВ пот ∙ (Ст + Спр + Спер ) + Рпот ](2.14)Для простоты записи обозначим:КВ пр – x;КВпер – y;КВпот – z.Получаем следующую запись формулы:Сцикла = [Ст ] + [ ∙ Ст + Рпр ] + [ ∙ (Ст + Спр ) + Рпер ] + [ ∙(Ст + Спр + Спер ) + Рпот ](2.15)Выразим Спр и Спер через другие величины:Спр = x·Ст + Рпр ;Спер = у· (Ст + Спр ) + Рпер = у·(Ст + (x·Ст + Рпр ))+ Рпер .66Подставим в формулу, вместо Спр и Спер , соответствующие выражения:Сцикла = [Ст ] + [ ∙ Ст + Рпр ] + [ ∙ (Ст + (x·Ст + Рпр )) + Рпер ] +[ ∙ (Ст + (x · Ст + Рпр ) + (у · (Ст + (x · Ст + Рпр )) + Рпер )) + Рпот ](2.16)Поскольку на этапе топлива нет потерь, то стоимость этого этапа равнарасходамнатопливо:Ст =Рт .Далее,дляунификациизаписи,впреобразованиях формулы вместо Ст будем использовать Рт .Приведём формулу к следующему виду:Сцикла = [Рт + Рпр + Рпер + Рпот ] + [Рт ( + + + + + + ) + +Рпр (y + z + yz) + Рпер z](2.17)Слагаемые внутри первых квадратных скобок не зависят от потерьэнергии.
Их сумму назовём расходами цикла (Рцикла ). Сумма внутри вторыхквадратных скобок, выражает стоимость потерь цикла (СПцикла ). Однако вэтом новом представлении формулы мы назовём её не стоимостью потерьцикла, а ценой потерь цикла (ЦПцикла ).Слагаемые внутри вторых квадратных скобок назовём следующимобразом:Рт ( + + + + + + ) – цена потерь по топливу (ЦП по т )Рпр (y + z + yz) – цена потерь по производству (ЦПпо пр )Рпер z – цена потерь по передаче (ЦПпо пер )В общем (родовом) виде обозначим цену потерь по этапу как ЦПпо эт .ЦПпо эт определяется произведением величины расходов этапа (Рэт ) имножителя, вычисляемого только по значениям коэффициентов восполненияэтапов - КВ эт (в нашем упрощённом обозначении – x, y, z).
Назовём этотмножитель, в общем виде, коэффициентом потерь по этапу – КП по эт . Онпоказывает, в каком отношении к собственным расходам этапа находятсядополнительные траты этапа, связанные с восполнением потерь других67этапов цикла, точнее - во сколько раз эти траты больше собственныхрасходов.В особом виде получаем:КП по т = + + + + + + – коэффициент потерь потопливу.(2.18)КП по пр = y + z + yz – коэффициент потерь по производству.(2.19)КП по пер =z–коэффициентпотерьпопередаче.(2.20)Для этапа потребления, КП по эт не имеет смысла, так как каждый этапвосполняет потери только последующих этапов, а потребление являетсяпоследним этапом.Цена потерь по этапу(ЦПпо эт ) в сумме с расходами этапа (Рэт )является полным экономическим показателем этапа в нашем новомпредставлении формулы.
Назовём этот показатель ценой этапа – Цэт = Рэт+ ЦПпо эт(2.21)В итоге, следующее выражение назовём моделью четырёхэтапногоцикла теплоснабжения:Сцикла = [Рт + Рпр + Рпер + Рпот ] + [Рт × КП по т +Рпр × КП по пр +Рпер × КП по пер ],(2.22)где:Сцикла –удельнаясебестоимостьэнергиивчетырёхэтапномэнергетическом цикле (стоимость на единицу энергии);Рт , Рпр , Рпер , Рпот – величины расходов на топливо, производство,передачу и потребление на единицу энергии;КП по т , КП по пр , КП по пер – коэффициенты, вычисляемые из значенийКПД (коэффициентов передачи энергии) этапов и выражающие влияниеэффективности цикла на расходы его этапов.68Такимобразом,образовалосьдваспособаколичественногопредставления стоимости четырёхэтапного энергетического цикла:Сцикла = Ст + Спр + Спер + Спот(2.23)иСцикла = Цт + Цпр + Цпер + Цпот .(2.24)Назовём первое представление – стоимостным, а второе – ценовым.Сумма слагаемых стоимостного представления (стоимостей этапов) исумма слагаемых ценового представления (цен этапов) равны:Ст + Спр + Спер + Спот = Цт + Цпр + Цпер + Цпот ,однако не равны между собой соответствующие слагаемые:Ст ≠Цт , Спр ≠Цпр , Спер ≠Цпер , Спот ≠Цпот .Рассмотрим подробнее, почему это происходит.Раскроем показатели этапов в обоих представлениях:Сцикла = [Ст ] + [СПпр + Рпр ] + [СПпер +Рпер ] + [СПпот + Рпот ](стоимостноепредставление),(2.25)Сцикла = [ЦПт + Рт ] + [ЦПпр + Рпр ] + [ЦПпер + Рпер ] + [Рпот ] (ценовоепредставление).(2.26)«Расходные» составляющие (Ст = Рт , Рпр , Рпер , Рпот ) в соответствующихэтапах двух представлений равны.
Неравенство соответствующих этаповпроисходит от разницы показателей, связанных с энергетическими потерямив цикле - стоимости потерь и цены потерь. Причём для цикла в целом этипоказатели одинаковы в обоих представлениях: СПцикла = ЦПцикла . Но посоответствующим этапам они различаются: СПт ≠ ЦПт , СПпр ≠ ЦПпр и т.д.Стоимостное и ценовое представления базовой формулы стоимости циклапо-разному распределяют значение энергетических потерь по этапам и темсамым по-разному интерпретируют экономику этапов.69В стоимостном представлении энергетические потери каждого этапазаписываются на его собственный счёт, входят в стоимость этого же этапа(Сэт ).Вценовомжепредставленииэнергетическиепотериэтапазаписываются на счета других этапов, и на каждый другой - в той мере, вкакой другой «натурально» восполняет потери данного.
Очевидно, чтоэтапами, натурально восполняющими потери данного, могут быть толькопредшествующие этапы. Предшествующие этапы экономически берут насебя потери последующих. Отсюда понимается, почему для последнегоэтапа, потребления, в ценовом представлении имеется равенство: Цпот =Рпот . А в стоимостном представлении этого же этапа, где он сам«расплачивается» за свои потери, имеется неравенство: Спот ≠ Рпот .
Дляпервого этапа, топлива, всё наоборот. В ценовом представлении, посколькутопливо натурально покрывает потери всех последующих этапов, Цт ≠Рт . Ав стоимостном представлении, поскольку топливо не имеет энергетическихпотерь, Ст = Рт . Ценовое представление более показательно в оценке цикла,так как оно, выражая общую экономичность цикла, заодно проявляетнатуральное значение его потерь – показывает, какие качественноопределённые ресурсы (топливные, человеческие, производственные) идутна покрытие такого-то количества энергетических потерь на этапах. Далеепроведём количественное исследование циклов по ценовому представлениюбазовой формулы.В таблице 2.7 показана зависимость коэффициента КП по этоткоэффициентов КВ эт , а через них – от коэффициентов Кэт , напрямуювыражающих энергетическую эффективность этапов.
Установим, какимобразом эта зависимость влияет на экономичность цикла в целом. Для этогобудем подставлять (и далее менять) различные значения коэффициентапередачи энергии этапа. Начнём с математических средних значенийКэт ,одинаковых для всех этапов цикла.70Вычисленные коэффициенты восполнения этапов (КВ эт =1−КэтКэт) во всехслучаях равны 1. Это означает, что, при данной энергетической схеме, длявосполнения потерь каждого этапа, на его вход необходимо подавать ещестолько же энергии, сколько подавалось бы в случае отсутствия потерь.Другими словами – в два раза больше. Вычисленные КП по эт означают, чтодля восполнения энергетических потерь в цикле, построенном по такойсхеме, необходимо дополнительно в 7 раз больше топливных ресурсов, в 3раза больше производства и одну дополнительную передачу.Таблица 2.7.
Коэффициенты КВ эт и КП по эт при средних значенияхкоэффициентов передачи*ЭТАПЫ ЦИКЛА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХПРЕДПРИЯТИЙКэт ,%КВ этКП по этТопливный--7,00Производство энергии501,003,00Передача энергии501,001,00Потребление энергии501,00-*Таблица составлена авторомЧем вызываются такие показатели? Это объясняется тем, чтоэнергетические потери каждого этапа восполняются всеми предыдущимиэтапами, причём каждый из всех предыдущих этапов должен восполнитьпотери полностью. Если в нашем примере на последнем этапе (потребление)теряется половина энергии от той, что поступает на его вход, то длявосполнения этих потерь каждый из предыдущих этапов должен вдвоеувеличить выпуск энергии – и этап передачи, и этап производства, и этаптоплива. Отсюда у этапа передачи появляется КП по пер = 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
