Диссертация (781919), страница 53

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 53)

Полученные результаты приведены на рисунке 5.23.3302,96%4,39%8,63%3,94%5,29%11,83%19,41%26,35%63,50%51,25%УСКП (Проект 1)ИтУГЭС (Проект 2)Из/плИамИремИснИпроч301227,5251081920181561513,510410520,6012,73,15,15,910,323456Дисконтированный срок окупаемости, летЧистый дисконтированный доход, млрд руб.Рисунок 5.22 – Структура себестоимости производства электрической энергии0ТехнологияРисунок 5.23 – Финансово-экономические показатели реализации проектов создания высокотемпературных паротурбинных энергоблоковПереход на более высокие параметры пара повышает КПД и снижает топливные издержкина выработку электроэнергии. С другой стороны, переход на более высокие параметры пара ведет к росту капитальных затрат проекта, что в свою очередь приводит к увеличению амортизационных отчислений и затрат на ремонт. В силу того, что предложенные решения уменьшают331капитальные затраты и не снижают эффективность выработки на рисунке 5.23 можно наблюдать уменьшение дисконтированного срока окупаемости (с 27,5 до 10 лет) и увеличение чистого дисконтированного дохода (с 0,6 до 10,39 млрд руб.).Показатели экономической эффективности двух сопоставляемых инвестиционных проектовприведены в таблице 5.20.Таблица 5.20 – Финансово-экономические результаты проектовПроектЧистый дисконтированный доход, млрд руб.Дисконтированный период окупаемости, лет5,8913,510,2910Паротурбинный энергоблока наУСКП пара (Проект 1)Угольно-гибридный энергоблок сводородным перегревом (Проект 2)Для определения степени влияния технических и экономических показателей на финансовый результат проектов был проведен анализ чувствительности проектов путем изменения таких параметров, как: капитальные затраты (стоимость создания энергоблока), цена водорода,цена угля, цена электрической мощности по договору предоставления мощности (ДПМ), ценаэлектрической энергии на рынке на сутки вперед (РСВ), норма отчисления за ремонт энергоблока, КПД, КИУМ.

Значения всех параметров изменялись в диапазоне от -30 до +30 % с шагом в 10 %. В таблице 5.20 приведены базовые значения данных показателей по каждому проекту.Таблица 5.21 – Базовые значения варьируемых параметров инвестиционных проектовПоказательСтоимость создания энергоблока, Сблок, млрд руб.Цена угля, Суголь, руб./тЦена электрической мощности по ДПМ, СДПМ,руб./МВт в мес.Цена электрической энергии на РСВ, СРСВ,руб./кВт·чНорма отчисления на ремонт энергоблока, Нрем, %КПД, %КИУМ, %Паротурбинный энер- Угольно-гибридный энергоблока на УСКП пара гоблок с водородным пере(Проект 1)гревом (Проект 2)66,2558,79150015001 200 0001 200 0001,231,231,548,191,781,548,191,78Результаты анализа чувствительности по Проекту 1 и Проекту 2 представлены на рисунках5.24 и 5.25 соответственно.332Изменение чистого дисконтированногодохода, %200%150%100%50%0%-30%-20%-10%0%10%20%30%-50%-100%-150%-200%Изменение показателей, %СблокСугольСдпмСрсвНремКПДКИУМРисунок 5.24 – Анализ чувствительности проекта по строительству паротурбинного энергоблока с УСКП параИзменение чистого дисконтированногодохода, %250%200%150%100%50%0%-50%-30%-20%-10%0%10%20%30%-100%-150%-200%-250%СблокСH2Изменение показателей, %СугольСдпмСрсвНремКПДКИУМРисунок 5.25 – Анализ чувствительности проекта по строительству угольно-гибридного энергоблока с водородным перегревомНаиболее сильное влияние на изменение чистого дисконтированного дохода оказывают капитальные затраты.

Изменение величины капитальных затрат напрямую влияет на изменение333затрат на ремонт, амортизационные отчисления, величину уплаты налога на имущество. Существенное влияние оказывает также изменение цен на электрическую мощность по ДПМ и электроэнергию на РСВ. Прочие параметры в наименьшей степени влияют на экономические результаты проекта.На основе проведенного анализа чувствительности можно сделать вывод о том, что путемизменения величины оплаты мощности по ДПМ может быть создан экономический стимул поразработке и внедрению в ближайшее время высокотемпературных энергоблоков, при этом будет обеспечена приемлемая окупаемость проекта и доходность инвестиций.Снижение цены высокотемпературных сталей и сплавов, удешевление процесса производства водорода, которое происходит с течением времени, будет также актуализировать внедрение высокотемпературных технологий производства электроэнергии и повышать потенциальный экономический эффект от строительства перспективных энергоблоков.334ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ1.

Разработана совокупность научно-обоснованных технических решений по выбору параметров рабочего тела, структуры тепловых схем, конструкции элементов основного оборудования, обеспечивающих значительное уменьшение металлоемкости и изменение структуры металлозатрат используемых конструкционных материалов и, как следствие, снижение стоимостивысокотемпературных энергетических комплексов при сохранении максимально возможныхпоказателей эффективности:- новая компоновка пылеугольного котельного агрегата с горизонтально расположеннойтопочной камерой, обеспечивающая сокращение длины паропроводов острого пара и пара промежуточного перегрева в 2,5-3 раза по сравнению с традиционной компоновкой;- конструктивная схема цилиндра низкого давления с двухъярусной проточной частью повышенной пропускной способности, применение которой позволяет снизить удельную металлоемкость быстроходных паровых турбин с 1,57-2,30 до 1,23-2,08 кг/кВт для диапазонамощности 300-1200 МВт;- способ реализации перегрева пара свыше температуры 540-600 °С не в поверхностяхнагрева котла, а в водородно-кислородных пароперегревателях, установленных в непосредственной близости от паровой турбины, что обеспечивает сокращение доли использования жаропрочных материалов при создании высокотемпературных энергоблоков и, как следствие,снижение их стоимости на 11,3 %;- схема перспективного высокотемпературного энергетического комплекса с охлаждаемойпаровой турбиной, позволяющая сократить расход дорогостоящих жаропрочных материалов итем самым снизить стоимость паровой турбины на 28,5 %, обеспечив при этом КПД выработкиэлектрической энергии, равный 48,1 %, что на 0,4 % ниже по сравнению с неохлаждаемой турбиной.2.

Предложена новая методология проектирования научно-обоснованных технических решений, базирующаяся на комплексном применении расчетных и экспериментальных методовисследований с использованием аддитивных технологий для изготовления физических моделей, обеспечивающая сокращение сроков создания высокотемпературных энергетических комплексов. На основе предложенной методологии разработана усовершенствованная методикапроектирования теплонапряженных охлаждаемых деталей высокотемпературных турбин, базирующаясянаопережающейверификацииматематическихдемонстраторам, изготавливаемым по SLM-технологии.моделейпообъектам-3353.

Разработаны математические модели:- обеспечивающие прогнозную оценку металлоемкости и стоимости изготовления новогооборудования перспективных высокотемпературных энергетических комплексов на раннихстадиях их создания;- отсека паровой турбины с охлаждаемой проточной частью, позволяющая определять необходимое количество охлаждающего агента в зависимости от его параметров, параметров основного потока и рабочей температуры применяемых конструкционных материалов.4. Создан испытательный комплекс и разработаны программы и методики, обеспечивающие экспериментальное исследование аэродинамических, гидравлических и тепловых процессов на физических моделях разработанных новых технических решений с целью подтверждения работоспособности и эффективности.5. Разработаны научно-обоснованные предложения по формированию структуры и выборупараметров тепловых схем перспективных высокотемпературных энергетических комплексовна органическом, ядерном и водородном топливах на основе оптимизационных исследований.С использованием приемов и методов функционально-стоимостного анализа сформирован конструктивный облик основного оборудования и предложены компоновочные решения, применение которых обеспечивает достижение максимального уровня эффективности при минимальных затратах:- для энергоблоков с ультрасверхритическими параметрами пара с одним промежуточнымперегревом максимальная эффективность нетто равная 48,5 % обеспечивается при установкедевяти регенеративных подогревателей и температуре питательной воды порядка 330-340 °С,давлении промежуточного перегрева на уровне 7 МПа.

Характеристики

Список файлов диссертации