3_Определение экономического эффекта от модернизации (1235172), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Установка №5 производит битум, потребность в котором возникает в теплое время года. Таким образом, данная установка работает около 6 месяцев в году. Следовательно в течении года будут наблюдаться спады потребления электроэнергии в зимнее время на 50 процентов.
Используя формулу (2) посчитаем затраты на электроэнергию потребленную за месяц одним компрессором в 315 кВт:
(3.7)
где - мощность нового компрессора.
Расходы на электроэнергию потребленную за месяц одним компрессором в 315 кВт составляют 784508 рубля.
Расходы на электроэнергию потребленную компрессором Установки №5 за 6 месяцев работы:
(3.8)
По результатам расчетов расходы на электроэнергию потребленную компрессором составляют 4 707 048 рублей за пол года работы.
Расходы на электроэнергию потребленную заводом компрессором в 315 кВт установленным в воздушной компрессорной за 12 месяцев:
(3.9)
По результатам расчетов расходы на электроэнергию потребленную заводом компрессором в 315 кВт за 12 месяцев составляют 1 986 768 рублей.
Суммарные расходы на электроэнергию потребленную заводом за год при работе двух компрессоров считаются по следующей формуле:
(3.10)
Суммарные расходы на электроэнергию потребленную заводом за год при работе двух компрессоров составляет 14 121 144 рублей.
Расчет экономии от замены старого оборудования считается по следующей формуле:
(3.11)
По результатам расчетов экономия составляет около 9 433 433рубля в год при 100% работы компрессора.
На предприятии существуют установки, которые требуют сжатый воздух не в каждую смену, не в полной мере заявленного потребления, в течение не долгого промежутка времени в смену и в зависимости от времени года. В таких условиях компрессор с частотным управлением очень выгоден. Например, при пуске обычного асинхронного электродвигателя пусковые токи превышают номинальные в четыре с лишним раза, что ведет к перегрузке сети и ограничению допустимых включений компрессора в течение часа. Напротив, компрессор с регулируемой производительностью запускается в работу плавно, соответственно и число операций пуска у него меньше. "Частотник" поддерживает постоянное рабочее давление в системе с точностью до 0,1 бар и немедленно реагирует на изменение давления в сети. А ведь каждый лишний бар давления нагнетания увеличивает электропотребление компрессора на 6-8%.
И, наконец, самый весомый вклад в экономию электроэнергии – точное соответствие производительности "частотника" реальной потребности в сжатом воздухе. В результате – дорогостоящие периоды холостого хода (во время которых асинхронный двигатель обычного винтового компрессора потребляет около 25% своей номинальной мощности) сведены до минимума.
Рассмотрим аргументацию производителей компрессного оборудования в пользу частотного привода.
Как правило, для наглядности приводятся две диаграммы, показывающие общие затраты на производство сжатого воздуха за 5 лет эксплуатации у компрессора без частотного привода и у "частотника". Из этих диаграмм следует, что экономия электроэнергии у компрессора с частотным приводом составляет 32% (некоторые производители декларируют даже 35-45%).
Ну а далее, остается перейти от процентов экономии электроэнергии к киловаттам мощности приводного электродвигателя, а от него к рублям (долларам США, евро). В результате, в графе "экономия за 5 лет эксплуатации" появляется внушительное пяти-шестизначное число.
Рисунок 3.2 –Структура затрат : а – компрессор без частотного привода; б – компрессор с частотным приводом.
Одной из крупнейших компрессорных компаний были проведены исследования о характере потребления сжатого воздуха на европейских промышленных предприятиях. В итоге, все полученные данные были условно разбиты на три группы.
Как видно из таблицы, наибольший эффект при использовании "частотника" по сравнению с компрессором, имеющим традиционную систему управления "нагрузка – холостой ход – остановка", был получен лишь на предприятиях, где потребление существенно меняется в течение дня. Там, где оно более-менее постоянно, эффективность применения "частотника" оказалась существенно ниже. Понятно почему: ведь при загрузке обычного компрессора, близкой к 100%, время работы на холостом ходе сводится к минимуму [19].
Таблица 3.3 – Эффективность применения частотника
Группа предприятий | Режим работы предприятия | Экономия электроэнергии | |
1 | 2 | 3 | |
Группа 1. 64% предприятий. | 1-х сменная работа, большое потребление воздуха в дневные смены, слабое потребление в выходные дни. | 38% | |
Группа 2. 28% предприятий. | 2-х сменная работа, нет потребления воздуха в выходные, потребление сильно меняется в течение дня. | 29% | |
Группа 3. 8% предприятий. | 3-х сменная работа, постоянное потребление воздуха на уровне 60% от максимальной производительности. | 15% |
3.3 Расчет потребления компрессором на 85% от номинальной мощности и экономия средств
Примем в расчетах электроэнергии значение экономии частотником равное 15%, т.е. компрессор работает на 85% номинальной мощности.
Расчет мощности компрессора на 85% от номинальной:
(3.12)
Расходы на электроэнергию потребленную за месяц одним компрессором на 60% от номинала, 268 кВт:
(3.13)
Расходы на электроэнергию потребленную за месяц одним компрессором на 85% от номинала составляют 665 245 рублей.
Расчет расходов за год с учетом 60% загрузки одного компрессора:
(3.14)
Расходы на электроэнергию потребленную заводом за год с учетом 85% загрузки компрессоров, 11 974 410 рублей.
3.4 Срок окупаемости замены оборудования
Рассчитав расходы от применения старого и нового оборудования можно свести все в таблицу (таблица 3.4)
Таблица 3.4 – Расходы на производство сжатого воздуха
Наименование | Производство старым оборудованием | Производство новым оборудованием | Экономия средств на производство воздуха после замены, руб. /год |
Расходы на энергоресурсы руб./год | 23 554 587 | 14 121 144 | 9 524 573 |
Расходы на энергоресурсы с преобразователем частоты, руб. /год | 23 554 587 | 11 974 410 | 11 580 177 |
Расходы на содержание оборудования, руб. /год | 2 783 056 | 1 447 800 | 1 335 256 |
Расчет срока окупаемости замены оборудования:
(3.15)
По результатам расчета срок окупаемости составляет 2.5 года.
86