Окупаемость систем утилизации тепла

Приблизительный расчет окупаемости установки системы утилизации тепла (СУТ).

Расчет окупаемости СУТ

Детальное технико-экономическое обоснование использования тепловых модулей (ТМ — основной элемент системы утилизации тепла) каждый раз определяется для конкретного проекта. Но предварительный расчет окупаемости позволяет с определенной погрешностью рассчитать срок окупаемости установки СУТ и в принципе определить целесообразность установки данной системы.

В данной статье будет рассмотрено два варианта расчета окупаемости ТМ:

1. ТМ для газопоршневой установки (ГПУ)
2. ТМ для дизель-генераторной установки (ДГУ)

Порядок расчета ТЭО

1. Оцениваются суммарные затраты на установку системы утилизации тепла; Комментарий: в расчете принимаем, что у заказчика уже имеется котельная. В случае, если котельная отсутствует, то следует рассматривать не суммарные затраты на установку СУТ, а разницу между затратами на установку СУТ и установку котельной;
2. Оценивается количество тепла (в кВт/ ГКал), которое будет утилизироваться;
3. Учитывая количество газа/дизельного топлива для выработки данного количества тепла на котельной, определяется эффективность утилизации 1 кВтч тепла;
4. Рассчитывается срок окупаемости, как отношение ежегодной выгоды от утилизации тепла к суммарным затратам на ее изготовление.

В качестве примера расчета ТЭО на установку СУТ рассмотрим тепловой модуль для газопоршневого агрегата Caterpillar G3516B.

Условный пример расчета ТЭО

1. 1. Потребление топлива котельными установками:

   Потребление топлива на 1 кВт установленной мощности	Газ	Дизель
   	нм3/час	л/час
   	0,107	0,09

2. 2. Стоимость топлива:
   1. 2.1. 1 л дизельного топлива стоит 30,5 руб. с НДС;
   2. 2.2. 1 нм3 природного газа стоит 5,2 руб. с НДС;
   3. Комментарий: данные цены приведены на уровне ноября 2013 года для одного из промышленных предприятий Ленинградской области.
3. 3. Таким образом, себестоимость выработки 1 кВтч тепла котельными составляет:
   1. 3.1. При работе на газовом топливе = 0,56 руб. с НДС
   2. 3.2. При работе на дизельном топливе = 2,7 руб. с НДС
4. 4. Расчет выработки тепла на СУТ:
   1. 4.1. Определяется максимальная тепловая мощность СУТ;
   2. 4.2. Определяется среднесуточная мощность СУТ – обычно порядка 45% от максимальной (из расчета, что в сутки ГПУ работает 16 часов на 70% загрузки и 8 часов не работает);
   3. 4.3. Определяется годовая выработка тепла на СУТ: обычно данный расчет ведется следующим образом:
      1. 4.3.1. Определяется, сколько месяцев в году используется утилизация (обычно с октября по апрель = 7 месяцев), что равносильно приблизительно 4 000 часов работы в год;
      2. 4.3.2. Общее выработанное количество тепла определяется умножением среднесуточной выработки тепла на число часов в году, когда утилизация используется;
   4. 4.4. Расчет экономии от СУТ в год: определяется перемножением общего количества выработанного тепла на стоимость выработки данного тепла на газовой или дизельной котельной;

   4.5. Срок окупаемости определяется отношением годовой экономии от СУТ к суммарным затратам на СУТ.

Пример расчета ТЭО на основе теплового модуля для ГПУ Caterpillar G3516B (эл. мощность 1 165 кВт)

1. Максимальная тепловая мощность = 1 350 кВт;
2. Средняя тепловая мощность = 608 кВт;
3. Средняя годовая наработка СУТ = 4 000 часов;
4. Стоимость выработки 1 кВтч тепла на котельной = 0,56 руб. с НДС;
5. Годовая выработка тепла на СУТ = 608 кВт * 4 000 = 2 430 000 кВтч;
6. Таким образом, годовая экономия составит: 0,56 * 2 430 000 = 1 360 000 руб.;
7. Учитывая, что стоимость данного теплового модуля составляет порядка 2 850 000 руб. с НДС, срок окупаемости составит: 2 850 000 / 1 360 000 = 2,09 года. То есть 2 года и 1 месяц.

При утилизации тепла на дизель-генераторной установке, срок окупаемости получается в 4,8 раза быстрее. Это объясняется тем фактом, что стоимость выработки тепла на котельной, работающей на дизельном топливе, выше в 4,8 раза, чем на газовой котельной.

Ниже приведена фотография теплового модуля ТММ-ТМ.1350 для ГПУ Caterpillar G3516B, расположенного в тепличном комплексе в пригороде Санкт-Петербурга.

В данном проекте ГПУ работают практически круглосуточно на 75% мощности. Таким образом, общая годовая выработка тепла на тепловом модуле составляет 8 000 * 1 012 = 8 096 000 кВтч, что позволяет сэкономить 4 533 760 рублей в год. Для данного проекта установка СУТ окупилась за 7,5 месяцев работы.