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 определённой погрешностью оценить срок возврата инвестиций и в целом определить целесообразность установки СУТ.

В данной статье рассмотрено два варианта расчёта окупаемости ТМ:

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

Порядок расчёта ТЭО

1. Оцениваются суммарные затраты на установку системы утилизации тепла. Комментарий: в расчёте принимаем, что у заказчика уже имеется котельная. Если котельная отсутствует, следует рассматривать не полные затраты на СУТ, а разницу между затратами на СУТ и затратами на строительство котельной.
2. Оценивается количество тепла (кВт / ГКал), которое будет утилизироваться.
3. Учитывая расход газа или дизельного топлива для выработки данного количества тепла на котельной, определяется себестоимость утилизации 1 кВтч.
4. Рассчитывается срок окупаемости — как отношение суммарных затрат на СУТ к ежегодной экономии от утилизации тепла.

В качестве примера рассмотрим тепловой модуль для газопоршневого агрегата Caterpillar G3516B.

Условный пример расчёта ТЭО

1. 1. Потребление топлива котельными установками:

   Потребление топлива на 1 кВт установленной мощности	Газ	Дизель
   	нм3/час	л/час
   	0,110	0,09

2. 2. Средняя стоимость топлива:
   1. 2.1. 1 л дизельного топлива — 58,50 руб. с НДС;
   2. 2.2. 1 нм³ природного газа — 7,49 руб. с НДС.
3. 3. Себестоимость выработки 1 кВтч тепла котельными:
   1. 3.1. При работе на газовом топливе: 0,110 × 7,49 = 0,82 руб. с НДС
   2. 3.2. При работе на дизельном топливе: 0,09 × 58,50 = 5,27 руб. с НДС
4. 4. Расчёт 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 расчёта: ГПУ работает 16 часов в сутки на 70% загрузки и 8 часов не работает);
   3. 4.3. Определяется годовая выработка тепла на СУТ:
      1. 4.3.1. устанавливается количество месяцев, когда используется утилизация (обычно с октября по апрель — 7 месяцев, что соответствует примерно 4 000 часам работы в год);
      2. 4.3.2. общее количество выработанного тепла = среднесуточная мощность × количество часов работы в год;
   4. 4.4. Экономия от СУТ в год = объём выработанного тепла × себестоимость выработки тепла на газовой или дизельной котельной;

   4.5. Срок окупаемости = суммарные затраты на СУТ / годовая экономия.

Пример расчёта ТЭО: тепловой модуль 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. Себестоимость выработки 1 кВтч тепла на газовой котельной — 0,82 руб. с НДС;
5. Годовая выработка тепла на СУТ: 608 кВт × 4 000 ч = 2 432 000 кВтч;
6. Годовая экономия: 0,82 × 2 432 000 = 1 994 240 руб.;
7. Стоимость теплового модуля — 2 850 000 руб. с НДС.

Срок окупаемости: 2 850 000 / 1 994 240 = 1,43 года, то есть 1 год и 5 месяцев.

При утилизации тепла на дизель-генераторной установке срок окупаемости получается в 6,6 раза быстрее. Это объясняется тем, что себестоимость выработки тепла на котельной, работающей на дизельном топливе, в 6,6 раза выше, чем на газовой.

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 6 638 720 рублей в год (8 096 000 × 0,82). Для данного проекта установка СУТ окупилась за 5,2 месяца работы.