Диссертация (1144523), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Выберем для теплофикационного теплоснабжения вкачестве определяющих (постоянных) показатели: Кпр = 65%, Кпот = 75%.Кпер для цикла ТТ будем использовать в нашем сравнении как переменнуювеличину. Для электротеплоснабжения: Кпер = 90%, Кпот = 95%. Кпр дляэлектротеплоснабжения будет переменной величиной (таблица 2.10).77Таблица 2.10. Постоянные значения Кэт для сравнения ТТ и ЭТ*ЭТАПЫ ЦИКЛА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ ТТЭТПроизводство энергии65%~Передача энергии~90%Потребление энергии75% 95%*Таблица составлена авторомВыбор именно таких значений обусловлен тем, что отечественныеТЭЦ, при комбинированном производстве, работают в коридоре КПД 6070%. Мы взяли середину коридора - 65%.
10% потерь при передачеэлектроэнергии - среднестатистический показатель по стране. Отсюда дляцикла ЭТ Кпер = 90%.Для этапа потребления цикла ЭТ, 95% - достижимый показатель, прииспользовании,ужедоступноймассово,технологииинфракрасныхобогревательных панелей, по которой мы будем вести и дальнейшие расчёты.Для цикла ТТ соответствующий коэффициент снижается на двадцатьпозиций, во-первых, за счёт более низкого КПД радиаторов водяногоотопления (как минимум, меньше на 5%).
Во-вторых - за счёт необходимостиподдержания циклом ТТ более высокой температуры воздуха в помещении,при той же комфортности (это следствие различая конвекционной ирадиационной технологий отопления) - ещё 5%. И главное, в-третьих, - засчёт отсутствия у теплофикационного теплоснабжения возможности гибкорегулировать соотношение поступающей и потребляемой энергии (это, какминимум, 10% потерь).В этом сравнении приблизим расходную часть оценивающей формулыкреальнымусловиям:снимемкрайнеедопущение,чторасходыраспределяются одинаково по этапам, и допустим лишь, что они одинаковораспределяются в обеих схемах теплоснабжения.
Примем суммарныерасходы цикла (они, по нашему допущению, одинаковы для ТТ и ЭТ) за 10078усл. ед. Реальная (абсолютная) стоимость условной единицы для нас неимеет значения, поскольку мы используем эти единицы только относительно– для определения доли расходов разных этапов в цикле и для сравненияэкономичности двух циклов.
Кроме того, это значение (100 усл. ед.)позволяет истолковывать величины в их процентном соотношении.Распределим эти 100 усл. ед. между расходами этапов, результаты отраженыв таблице 2.11.Таблица 2.11. Распределение расходов цикла по этапам*ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙРэт – расходы этапа (вусловных единицах или %)Топливный50Производство энергии30Передача энергии15Потребление энергии5Итого:100ЭТАПЫ ЦИКЛА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ*Таблица составлена авторомДалеепроведёмграфическоесравнениестоимостейциклов,изменяемых по переменным Кпер и Кпр . Таким образом, мы имеем всеисходные данные для расчёта стоимости цикла по базовой модели (2.22).Запишем её в следующем виде:Сцикла = [Рт + Рпр + Рпер + Рпот ] + [Рт × КП по т + Рпр × КП по пр +Рпер × КП по пер ](2.28)Коэффициенты КП по эт зависят только от коэффициентов Кэт .
Длярасчёта стоимости цикла ТТ не определённым остаётся Кпер . Мы рассмотримСцикла ТТ как функцию от переменной Кпер . Для расчёта стоимости цикла ЭТне определён Кпр . Мы рассмотрим Сцикла ЭТ как функцию от переменнойКпр . Кривые, выражающие эти две функции, приведены на рисунке 2.3. Мы79отобразили кривые только в пределах интересующих нас значенийпеременных (от 20% до 90%).Кривые ниспадают к значению Сцикла = 100 усл.
ед., не достигая этогозначения. Объясняется это тем, что при повышении энергетическойэффективности этапа (Кэт ), стоимость цикла уменьшается (за счётуменьшения потерь цикла), но при этом она не будет меньше значениярасходов цикла (суммы расходов этапов). В нашем случае расходы циклаприняты в 100 условных единиц. Такова была бы стоимость цикла, если Кэтна каждом этапе был бы 100%.Далее выясним, при каких технологиях производства электроэнергии вцикле электротеплоснабжения промышленных предприятий его стоимостьбудет равняться стоимости цикла теплофикационного теплоснабженияпромышленных предприятий, работающего при средних значениях потерьэнергии на этапе передачи.Нормативные потери в тепловых сетях (России) определяются в 10%.Это, однако, некий «идеальный» показатель, далеко отличающийся отреального, который задаётся суммой нормативных и сверхнормативныхпотерь – фактические потери.
По сведениям Центра по эффективномуиспользованиюэнергии(ЦЭНЭФ),средниефактическиепотеринатеплосетях составляют 20-30%. Используем эти сведения для определениясреднего коридора Кпер цикла теплофикационного теплоснабжения (70-80%).Тогда среднее значение Кпер ТТ будет 75%.На рисунке 2.3 видно, что при среднем значении Кпер , стоимость циклаТТ равняется 215 усл. ед., а средний коридор значений Кпер даёт коридорзначений стоимости цикла ТТ в пределах 203-229 усл. ед.
Этот показательинтересенсампосебеэлектротеплоснабжения.–Онбезсравненияозначает,сочтостоимостьюциклатеплофикационноетеплоснабжение, из-за своих энергетических потерь, обходится россиянам не80менее чем в два раза дороже, по сравнению с его «идеальными»возможностями.Рисунок 2.3. Зависимость себестоимости цикла промышленных предприятийот коэффициента передачи энергии на разных этапах*Рисунок составлен авторомТо есть на восполнение потерь этого цикла (закупка дополнительноготоплива, производство и содержание дополнительных мощностей на всехэтапах цикла, включая заработную плату всех участников цикла) тратитсястолько же денег, сколько и на сам цикл в его «идеальном» энергетическом81состоянии.То«преимущество»циклаТТ,чтоздесь,благодарякомбинированному производству энергии, экономится 20-30% топлива, наповерку оказывается не значимым в общей экономике цикла, поскольку,сэкономленное на этапе производства повышенно тратится на последующихэтапах цикла.
Экономический «КПД» такого цикла (отношение «идеальной»стоимости цикла к его фактической) – примерно 50%.Причём этот показательне может быть существенно изменён энергосберегающими мероприятиямина всех этапах цикла, поскольку он определяется самой технологическойсхемой цикла, а она, в свою очередь, зависит от физических свойствносителей энергии (в данном случае – воды), которые не могут менятьсячеловеком.Обращаясь к рисунку 2.3, рассмотрим, при каких значениях Кпр дляцикла электротеплоснабжения, последний имеет ту же стоимость, что и циклТТ, при своём среднем коридоре Кпер . Цикл ЭТ обеспечивает коридорстоимости 203-229 усл. ед.
при значениях своего Кпр от 34% до 40%. Асреднему значению Кпер цикла ТТ (75%) соответствует Кпр цикла ЭТ, равный37%. Что это означает со стороны технологии производства электроэнергии?Обратимся к таблице 2.12.Таблица 2.12. Среднее значение Кпр при различных тепловыхтехнологиях производства энергии, %*ТехнологияпроизводстваэнергииПроизводствоэлектроэнергииПроизводствотеплаКомбинированноепроизводство (электричествои тепло)Котельная-70-Паротурбинная37-65Газотурбинная35-60Парогазовая55-75*Таблица составлена автором82Нормативные потери в тепловых сетях (России) определяются в 10%.Это, однако, некий «идеальный» показатель, далеко отличающийся отреального, который задаётся суммой нормативных и сверхнормативныхпотерь – фактические потери.
По сведениям Центра по эффективномуиспользованиюэнергии(ЦЭНЭФ),средниефактическиепотеринатеплосетях составляют 20-30%. Используем эти сведения для определениясреднего коридораКпер цикла теплофикационного теплоснабжения (70-80%). Тогда среднее значение Кпер ТТ будет 75%.Показатель энергетической эффективности в 37% как раз соответствуетпаротурбинной технологии – технологии, по которой в настоящее время восновном осуществляется производство электроэнергии в стране натеплоэлектростанциях (ТЭС) и ТЭЦ (в той мере, в какой последние работаютв конденсационном режиме).
Иными словами, если перевести всю системутеплоснабжения страны с теплофикационного на электрическое, приобычной технологии производства электроэнергии (паротурбинной), мыполучим систему экономически равноэффективную, несмотря на то,остаточное тепло паротурбинных установок использоваться не будет.Даже при использовании газотурбинной технологии производстваэлектричества (35%), стоимость цикла ЭТ попадает в средний коридорстоимости цикла ТТ. А при использовании в цикле ЭТ самой эффективной,насегодняшнеевремя,парогазовойтехнологии(55%),электротеплоснабжение даст стоимость цикла в 162 усл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
