Откройте актуальную версию документа прямо сейчас
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.
Приложение N 12
к Требованиям к Программам
энергосбережения, утвержденным приказом
Департамента экономической политики
и развития города Москвы
от 25.03.2021 г. N 30-ТД
Рекомендации
по расчету целевых показателей эффективности энергосберегающих мероприятий
(для регулируемых организаций)
Введение
Настоящие Рекомендации разработаны в целях их использования регулируемыми организациями города Москвы в качестве методического пособия по определению плановых и фактических целевых показателей в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности, достижение которых должно быть обеспечено в результате реализации программ энергосбережения регулируемых организаций и перечень которых определен Требованиями к программам в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности организаций, осуществляющих регулируемые виды деятельности на территории города Москвы, утвержденными приказом Департамента экономической политики и развития города Москвы.
Рекомендации разработаны в соответствии со статьей 25 Федерального закона от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ "Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации", постановлением Правительства Российской Федерации от 15 мая 2010 г. N 340 "О порядке установления требований к программам в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности организаций, осуществляющих регулируемые виды деятельности", Требованиями к форме программ в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности организаций с участием государства и муниципального образования, организаций, осуществляющих регулируемые виды деятельности, и отчетности о ходе их реализации, утвержденными приказом Минэнерго России от 30 июня 2014 г. N 398, Методикой расчета значений целевых показателей в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности, в том числе в сопоставимых условиях, утвержденной приказом Минэнерго России от 30 июня 2014 г. N 399, и другими нормативными правовыми актами.
При подготовке настоящих Рекомендаций использованы нормативные правовые акты, источники литературы, а также практический опыт внедрения энергосберегающих мероприятий, реализованных в городе Москве в рамках программ в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности ПАО "Россети Московский регион", АО "ОЭК", ПАО "МОЭК", ПАО "Мосэнерго" и АО "Мосводоканал".
В Рекомендациях отражены основные показатели оценки эффективности реализации мероприятий, алгоритмы их расчета, в том числе на примере конкретных мероприятий по энергосбережению, а также условия их применения.
I. Общие положения
1.1. Основные понятия. Термины и определения
Энергетический ресурс - носитель энергии, энергия которого используется или может быть использована при осуществлении хозяйственной и иной деятельности, а также вид энергии (атомная, тепловая, электрическая, электромагнитная энергия или другой вид энергии).
Энергосбережение - реализация организационных, правовых, технических, технологических, экономических и иных мер, направленных на уменьшение объема используемых энергетических ресурсов при сохранении соответствующего полезного эффекта от их использования (в том числе объема произведенной продукции, выполненных работ, оказанных услуг).
Энергетическая эффективность - характеристики, отражающие отношение полезного эффекта от использования энергетических ресурсов к затратам энергетических ресурсов, произведенным в целях получения такого эффекта, применительно к продукции, технологическому процессу, юридическому лицу, индивидуальному предпринимателю.
Энергетическое обследование - сбор и обработка информации об использовании энергетических ресурсов в целях получения достоверной информации об объеме используемых энергетических ресурсов, о показателях энергетической эффективности, выявления возможностей энергосбережения и повышения энергетической эффективности с отражением полученных результатов в энергетическом паспорте.
Целевой показатель в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности - показатель, отражающий результаты, достижение которых обеспечивается в ходе реализации программы, и показатель, отражающий результаты, достижение которых обеспечивается в ходе реализации сформированных регулирующим органом обязательных мероприятий (отдельных мероприятий или групп мероприятий).
Экономическая эффективность мероприятия по энергосбережению и повышению энергетической эффективности - система стоимостных показателей, отражающих прибыльность (рентабельность) мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности.
Условное топливо - условно-натуральная единица измерения количества топлива, применяемая для соизмерения топлива разных видов с помощью калорийного коэффициента, равного отношению теплосодержания 1 кг топлива данного вида к теплосодержанию 1 кг условного топлива (7000 ккал/кг).
1.2. Ранжирование целевых показателей в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности
Алгоритмы формирования целевых показателей программы мероприятий по энергосбережению, представленные в настоящих Рекомендациях, ранжированы по видам энергетического ресурса, снижение расходования (экономию) которого предполагается получить в результате реализации мероприятия.
Расчет значений целевых показателей в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности, расчетов их энергетической и экономической эффективности мероприятий основан на использовании официальной статистической информации, технических характеристик оборудования и сведений о показаниях технических и коммерческих приборов учета энергоресурсов.
Перечень рекомендуемых к проведению энергосберегающих мероприятий не противоречит примерному перечню мероприятий в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности, который может быть использован в целях разработки региональных, муниципальных программ в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности, утвержденному приказом Минэкономразвития России от 17.02.2010 N 61.
Настоящие Рекомендации содержат среднестатистические данные по эффективности реализованных мероприятий в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности, возможные к использованию при формировании плановых и прогнозных значений целевых показателей реализации мероприятий программ энергосбережения организаций, осуществляющих регулируемые виды деятельности, при условии формирования отчетных данных о достижении целевых показателей с учетом использования фактических показаний приборов учета энергетических ресурсов и/или технических характеристик оборудования до и после реализации мероприятия.
В основу расчета значений целевого показателя и оценки энергетической и экономической эффективности мероприятий положены следующие базовые принципы:
- анализ и расчет по мероприятию или техническому решению (установленное оборудование, отремонтированный либо реконструируемый участок) произведен при условии выполнения мероприятия на конец текущего года;
- эффект мероприятий определен в расчете на один год, следующий за годом реализации мероприятий;
- оценка экономической эффективности и срока окупаемости мероприятия представлена без учета фактора времени и дисконтирования.
II. Алгоритмы формирования целевых показателей программы в разрезе типовых мероприятий по энергосбережению
2.1. Мероприятия по экономии электрической энергии
Зачастую системы электроснабжения эксплуатируются не в номинальных режимах, электрооборудование и распределительные сети оказываются перегружены или недогружены. Это приводит к увеличению доли потерь в трансформаторах, электродвигателях, к снижению значения в системе электроснабжения.
Экономия потребляемой электрической энергии достигается непосредственно через снижение потерь электрической энергии в системах трансформирования, распределения и преобразования (трансформаторы, распределительные сети, электродвигатели, системы электрического уличного и местного освещения), а также через оптимизацию режимов эксплуатации оборудования, потребляющего эту энергию. Причем последнее дает наибольший экономический эффект (до 70-80% от общей экономии).
Неоправданные потери в трансформаторах наблюдаются как при недогрузках, когда потребляемая мощность значительно ниже номинальной мощности трансформатора, работающего в режиме, близком к режиму холостого хода (потери составляют 0,2-0,5% от номинальной мощности трансформатора), так и при перегрузках.
Большие, сверхнормативные потери могут быть и в длинных, перегруженных распределительных сетях.
При составлении баланса определяется как полезное электропотребление, так и потери в каждом элементе распределения и потребления электрической энергии.
Ниже приведены известные методики определения потерь энергии, необходимые для составления баланса, и характеристики современного энергоэффективного оборудования, позволяющего снизить затраты электроэнергии при реализации технических мероприятий.
Технические мероприятия - мероприятия по строительству и реконструкции электрических сетей, обеспечивающие снижение потерь электроэнергии. Технические мероприятия разделяются на мероприятия по снижению потерь и мероприятия с сопутствующим снижением потерь электроэнергии.
Технические мероприятия по снижению потерь электроэнергии - мероприятия, срок окупаемости затрат на внедрение которых за счет эффекта только от снижения потерь не превышает 8 лет.
Технические мероприятия с сопутствующим снижением потерь электроэнергии - мероприятия, срок окупаемости затрат на внедрение которых за счет эффекта только от снижения потерь составляет более 8 лет.
Приведенное к году снижение потерь электроэнергии от внедрения технического мероприятия - расчетное снижение потерь электроэнергии, получаемое за год.
Снижение потерь электроэнергии с момента внедрения мероприятия - снижение потерь, получаемое за период с момента внедрения мероприятия до конца отчетного или планового периода (квартала, года).
Переходящий эффект снижения потерь электроэнергии - снижение потерь, получаемое в текущем году за счет технических мероприятий, внедренных в предыдущем году, и равное разности между приведенным к году снижением потерь электроэнергии в предыдущем году и снижением потерь электроэнергии с момента внедрения до конца предыдущего года.
Технические мероприятия с переходящим снижением потерь электроэнергии - мероприятия, внедряемые не в начале года.
2.1.1. Мероприятие "Замена силовых трансформаторов"
Мероприятие относится к инвестиционным, имеющим сопутствующий энергосберегающий эффект - снижение потерь электрической энергии в электрических сетях и обеспечение экономичных режимов работы сетей.
Данное мероприятие может проводиться в рамках реализации инвестиционных проектов по техническому перевооружению и реконструкции электросетевых объектов с целью замены перегруженных и изношенных силовых трансформаторов, увеличения пропускной способности ЛЭП, оптимизации нагрузки электрических сетей.
Снижение потерь в данном случае достигается путем оптимизации технической составляющей потерь в силовых трансформаторах за счет использования силовых трансформаторов аналогичной мощности с более эффективными техническими характеристиками холостого хода и короткого замыкания.
Область применения
Территориальные сетевые организации; регулируемые организации, владеющие объектами электрических сетей, передача электрической энергии по сетям которых не является основным видом деятельности.
Методика расчета эффективности мероприятия
Расчет значений технических потерь электроэнергии рекомендуется производить в сертифицированном Министерством промышленности и энергетики Российской Федерации, Государственным комитетом Российской Федерации по строительству и жилищно-коммунальному комплексу программном комплексе РТПЗ, алгоритм расчета потерь которого разработан в соответствии с Инструкцией по организации в Министерстве энергетики Российской Федерации работы по расчету и обоснованию нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям, утвержденной приказом Минэнерго России от 30 декабря 2008 г. N 326 (далее - Инструкция Минэнерго России).
Для определения эффекта производится расчет технических потерь электроэнергии в силовых трансформаторах до и после проведения мероприятия, разница между результатами расчетов технических потерь электроэнергии до и после проведения мероприятия является эффектом от мероприятия.
При отсутствии сертифицированного программного комплекса, расчет эффекта от мероприятия следует производить по формулам расчета потерь в силовых трансформаторах в соответствии с Инструкцией Минэнерго России:
, кВтч,
где:
- потери холостого хода силового трансформатора, кВтч;
- относительные нагрузочные потери силового трансформатора, %;
- нагрузочные потери силового трансформатора, кВтч;
- квадрат коэффициента формы графика за расчетный период, у.е.;
- коэффициент загрузки трансформатора (заполнения графика), у.е.;
- потери мощности в силовом трансформаторе, кВт;
- средняя нагрузка за расчетный период, А;
- активное сопротивление силового трансформатора, Ом;
- коэффициент, учитывающий различие конфигураций графиков активной и реактивной нагрузки (справочная величина, принимается равным 0,99), у.е.
Пример расчета целевых показателей и срока окупаемости мероприятия:
"Замена изношенных силовых трансформаторов типа ТМ на ТП 1, 2, 3, 4 и 5, расположенных по адресу: г. Москва, ТиНАО, д. Акимово, общей мощностью 2,31 МВА".
Исходные данные:
Средний коэффициент мощности объекта имеет значение порядка 0,85, определен в ходе инструментального обследования, в связи с чем установленная активная мощность, преобразуемая силовыми трансформаторами, имеет величину порядка 1,96 МВт.
Установленная мощность присоединения объекта - 1,95 МВт, разрешенная максимальная нагрузка - 1,5 МВт, увеличения установленной мощности силовых трансформаторов не требуется.
Характеристики силовых трансформаторов до реализации мероприятия приведены в таблице 1.
Таблица 1
Условное обозначение |
Параметр |
ТП-1 |
ТП-2 |
ТП-3 |
ТП-4 |
ТП-5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Номинальная мощность трансформатора, MBA |
0,4 |
0,4 |
0,63 |
0,63 |
0,25 |
|
Номинальное напряжение, кВ |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
|
Потребленная активная электроэнергия за месяц (по приборам), кВтч |
650000 |
700000 |
1050000 |
1020000 |
600000 |
|
Потери мощности холостого хода трансформатора, кВт |
0,95 |
0,9 |
1,31 |
1,3 |
0,74 |
|
Потери мощности короткого замыкания трансформатора, кВт |
5,5 |
5,5 |
7,6 |
7,6 |
3,7 |
|
Число часов работы трансформатора под нагрузкой за расчетный период, час |
720 |
720 |
720 |
720 |
720 |
|
Время присоединения трансформатора за расчетный период к сети, час |
720 |
720 |
720 |
720 |
720 |
|
Коэффициент различия конфигураций |
0,99 |
0,99 |
0,99 |
0,99 |
0,99 |
|
Средневзвешенный коэффициент мощности для трансформатора |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
|
Потери электрической энергии в трансформаторах, кВтч |
20661,8686 |
23581,06 |
29862,938 |
28363,529 |
28305,597 |
Суммарные годовые потери в силовых трансформаторах серии ТМ составляют 130774,99 кВтч.
В рамках реализации мероприятия планируется замена существующих силовых трансформаторов серии ТМ на трансформаторы серии ТМГ без изменения установленной мощности.
Результаты расчета потерь электрической энергии в силовых трансформаторах после замены приведены в таблице 2.
Таблица 2
Условное обозначение |
Параметр |
ТП-1 |
ТП-2 |
ТП-3 |
ТП-4 |
ТП-5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Номинальная мощность трансформатора, МВА |
0,4 |
0,4 |
0,63 |
0,63 |
0,25 |
|
Номинальное напряжение, кВ |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
|
Потребленная активная электроэнергия за месяц (по приборам), кВтч |
650000 |
700000 |
1050000 |
1020000 |
600000 |
|
Потери мощности холостого хода трансформатора, кВт |
0,61 |
0,61 |
0,8 |
0,8 |
0,425 |
|
Потери мощности короткого замыкания трансформатора, кВт |
4,6 |
4,6 |
6,75 |
6,75 |
3,25 |
|
Число часов работы трансформатора под нагрузкой за расчетный период, час |
720 |
720 |
720 |
720 |
720 |
|
Время присоединения трансформатора за расчетный период к сети, час |
720 |
720 |
720 |
720 |
720 |
|
Коэффициент различия конфигураций, |
0,99 |
0,99 |
0,99 |
0,99 |
0,99 |
|
Средневзвешенный коэффициент мощности для трансформатора |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
|
Потери электрической энергии в трансформаторах, кВтч |
17134,3434 |
19575,849 |
26234,468 |
24902,756 |
24684,42 |
Суммарные годовые потери в силовых трансформаторах серии ТМГ составляют 112531,8 кВтч.
Снижение потерь электрической энергии в силовых трансформаторах за счет замены изношенных трансформаторов составляет 18243,16 кВтч.
Годовой экономический эффект - 50,752 тыс. руб. (средневзвешенная цена покупки электрической энергии для компенсации потерь в сетях ОАО "МРСК Центра" за 2019 год - 2,782 руб./кВтч).
Стоимость замены 5 силовых трансформаторов, определенная в соответствии с укрупненными нормативами цены типовых технологических решений капитального строительства объектов электроэнергетики в части объектов электросетевого хозяйства, утвержденными приказом Министерства энергетики Российской Федерации от 17.01.2019 N 10, составляет 2292 тыс. руб. (309 + 395 x 2 + 532 x 2) x 1,06.
Срок окупаемости мероприятия не рассчитывается. Энергосберегающий эффект (снижение потерь электроэнергии) не окупает затраты, связанные с реализацией проектов. Окупаемость инвестиций достигается за счет комплексного эффекта, получаемого от реализации проекта: развитие электрической сети и повышение надежности электроснабжении потребителей.
Целевой показатель "снижение потерь электрической энергии" является основным целевым показателем энергосбережения для территориальных сетевых организаций.
Целевые показатели мероприятия:
Показатель |
Единица измерения |
Значение показателя, приведенное к году |
1 |
2 |
3 |
Снижение потерь электрической энергии |
кВтч |
642,4 |
В т.ч. в переводе на условное топливо |
т у.т. |
0,079 |
Экономический эффект |
тыс. руб. |
1,752 |
Для регулируемых организаций, владеющих объектами электрических сетей, передача электрической энергии по сетям которых не является основным видом деятельности, целевым показателем рассматриваемого мероприятия является экономия электрической энергии на собственные, производственные или хозяйственные нужды; для электрических станций - снижение электропотребления станций. Экономический эффект мероприятия для указанных организаций определяется с учетом стоимости электрической энергии, приобретаемой ими на собственные нужды.
2.1.2. Мероприятия "Отключение на питающих центрах трансформаторов, работающих в режиме малых нагрузок", "Отключение трансформаторов на подстанциях с сезонной нагрузкой"
Мероприятие относится к организационным, беззатратным, имеющим сопутствующий энергосберегающий эффект - снижение потерь электрической энергии в электрических сетях и обеспечение экономичных режимов работы сетей.
Данное мероприятие реализуется персоналом сетевой компании в рамках работ по оптимизации режимов работы оборудования и включает в себя обязательный анализ рисков нарушения электроснабжения потребителей, анализ рисков отключения фидеров и разработку оперативных регламентов по вводу в работу оборудования, находящегося в резерве.
Снижение потерь в данном случае достигается путем исключения потерь холостого хода трансформатора, работающего в режиме малых нагрузок, при его отключении.
Область применения
Территориальные сетевые организации; регулируемые организации, владеющие объектами электрических сетей, передача электрической энергии по сетям которых не является основным видом деятельности.
Методика расчета эффективности мероприятия
Потери электроэнергии холостого хода в силовом трансформаторе определяются на основе приведенных в паспортных данных оборудования потерь мощности холостого хода (кВтч) по формуле:
,
где:
- число часов работы трансформатора в i-м режиме, ч;
- напряжение на высшей стороне трансформатора в i-м режиме, кВ;
- номинальное напряжение высшей обмотки трансформатора, кВ.
Пример расчета целевых показателей и срока окупаемости мероприятия:
"Отключение трансформаторов, работающих в режиме малых нагрузок, на ПС N 45 "Ивановская".
Исходные данные:
N |
Наименование объекта |
Диспетчерское наименование трансформатора |
Тип трансформатора |
Завод-изготовитель |
Номинальная мощность, MBA |
, кВт |
1 |
ПС N 45 "Ивановская" |
Т-1 |
ТДЦН-100000/220-У1 |
ОАО "Электрозавод" |
100 |
70,4 |
Т-2 |
ТДЦН-100000/220-У1 |
ОАО "Электрозавод" |
100 |
61,8 |
Для трансформатора Т-1 ПС N 45 "Ивановская" типа ТДЦН-100000/220-У1:
= 70,4 кВт, = 230 кВт.
Принимаем: .
Ожидаемая экономия электрической энергии в сутки (24 часа) за счет снижения потерь холостого хода при отключении трансформатора Т-1 ПС N 45 "Ивановская" составит:
= 70,4 x 24 = 1689,60 кВт x ч/сут.
В соответствии с инструкциями заводов-изготовителей по эксплуатации силовых трансформаторов планируется на каждом питающем центре отключать/включать трансформаторы, указанные в таблице, поочередно, один раз в 3 месяца (т.е. ежеквартально) каждого года реализации мероприятия.
Соответственно для трансформатора Т-2 ПС N 45 "Ивановская" типа ТДЦН-100000/220-У1:
= 61,8 кВт, = 230 кВт.
Принимаем: .
Ожидаемая экономия электрической энергии в сутки (24 часа) за счет снижения потерь холостого хода при отключении трансформатора Т-2 ПС N 45 "Ивановская" составит:
= 61,8 x 24 = 1483,2 кВтч/сут.
Ожидаемая годовая экономия при планируемом ежеквартальном чередовании отключения/включения на ПС N 45 "Ивановская" трансформаторов Т-1 (Т-2), работающих в режиме малых нагрузок:
Планируемое годовое снижение потерь электрической энергии (тыс. кВтч) при поквартальном отключении/включении Т-1 и Т-2 ПС N 45 "Ивановская":
,
где
= 4368 ч - число часов за I и III кварталы года;
= 4392 ч - число часов за II и IV кварталы года.
= 70,4 x 4368 + 61,8 x 4392 = 578,933 тыс. кВтч.
Ввиду того, что реализация мероприятия производится хозяйственным способом, годовой экономический эффект за счет снижения потерь электрической энергии в натуральном выражении составит 578,933 тыс. кВтч, в денежном выражении при средневзвешенной цене покупки электрической энергии для компенсации потерь в сетях ОАО "МРСК Центра" за 2019 год - 2,782 руб./кВтч составит 1610,59 тыс. руб.
Оценка экономической эффективности мероприятия не производится, так как мероприятие является беззатратным.
Целевые показатели мероприятия:
Показатель |
Единица измерения |
Значение показателя, приведенное к году |
Снижение потерь электрической энергии |
тыс. кВтч |
578,933 |
В т.ч. в переводе на условное топливо |
тыс. т у.т. |
71,21 |
Экономический эффект |
млн. руб. |
1,61 |
Целевой показатель "снижение потерь электрической энергии" является основным целевым показателем энергосбережения для территориальных сетевых организаций.
Для регулируемых организаций, владеющих объектами электрических сетей, передача электрической энергии по сетям которых не является основным видом деятельности, целевым показателем рассматриваемого мероприятия является экономия электрической энергии на собственные, производственные или хозяйственные нужды; для электрических станций - снижение электропотребления станций. Экономический эффект мероприятия для указанных организаций определяется с учетом стоимости электрической энергии, приобретаемой ими на собственные нужды.
2.1.3. Мероприятие "Замена проводов на перегруженных линиях"
Мероприятие относится к инвестиционным, имеющим сопутствующий энергосберегающий эффект - снижение потерь электрической энергии в электрических сетях и обеспечение экономичных режимов работы сетей.
Данное мероприятие может проводиться в рамках реализации инвестиционных проектов по техническому перевооружению и реконструкции электросетевых объектов с целью замены перегруженных линий электропередачи, увеличения пропускной способности ЛЭП, оптимизации нагрузки электрических сетей, замены неизолированного провода на СИПЗ.
Снижение потерь в данном случае достигается путем оптимизации технической составляющей потерь на участках сети.
Область применения
Территориальные сетевые организации; регулируемые организации, владеющие объектами электрических сетей, передача электрической энергии по сетям которых не является основным видом деятельности.
Методика расчета эффективности мероприятия
Расчет значений технических потерь электроэнергии рекомендуется производить в сертифицированном Министерством промышленности и энергетики Российской Федерации, Государственным комитетом Российской Федерации по строительству и жилищно-коммунальному комплексу программном комплексе РТП3, алгоритм расчета потерь которого разработан в соответствии с Инструкцией Минэнерго России.
Для определения эффекта производится расчет технических потерь электроэнергии на участке сети до и после проведения мероприятия, разница между результатами расчетов технических потерь электроэнергии до и после проведения мероприятия является эффектом от мероприятия.
Формулы расчета потерь для участка сети в соответствии с Инструкцией Минэнерго России:
Нагрузочные потери электрической энергии в ВЛ определяются по формуле:
,
где:
- потери мощности в ВЛ, кВт;
- квадрат коэффициента формы, о.е. (1,33, при =0,5);
- коэффициент, учитывающий различие конфигурации графиков активной и реактивной нагрузки (=0,99), о.е.;
T - число часов, час;
.
- среднее значение токовой нагрузки, А;
R - активное сопротивление ВЛ, Ом;
- среднее напряжение элемента, кВ.
Активное сопротивление ВЛ определяется по паспортным данным.
, Ом,
r - удельное активное сопротивление на 1 км провода при его температуре 20 градусов по Цельсию, Ом/км;
- количество параллельных цепей, шт.;
L - длина линии, км;
- средняя температура провода.
Пример расчета целевых показателей и срока окупаемости мероприятия:
"Реконструкция ВЛ-10 кВ ф. 1 с РУ-1, ПС N 72 "Романово", г. Москва, д. Мамоново" с заменой 10,0 км провода А-70 на СИП-95.
Исходные данные:
Марка провода |
, кВтч |
, кВ |
r, Ом/км |
, А |
Т, час |
L, км |
|
А-70 |
10000 |
10 |
0,46 |
1 |
744 |
0,86 |
10 |
СИП-95 |
10000 |
10 |
0,363 |
1 |
744 |
0,86 |
10 |
Результаты расчета нагрузочных потерь на участке линии до и после проведения мероприятия:
|
Марка провода |
, Ом |
, кВт |
, кВтч |
, кВт |
, кВт |
До мероприятия |
А-70 |
4,6184 |
0,011223 |
10,99405 |
2,31831 |
27,2962 |
После мероприятия |
СИП-95 |
3,64452 |
0,008856 |
8,675737 |
Величина снижения потерь электрической энергии на участке сети за счет реконструкции ВЛ-10 кВ с заменой 10 км провода А-70 на СИП3-95 составляет 27,3 кВтч в год.
Годовой экономический эффект - 75,95 руб. (средневзвешенная цена покупки электрической энергии для компенсации потерь в сетях ОАО "МРСК Центра" за 2019 год - 2,782 руб./кВтч).
Срок окупаемости мероприятия не рассчитывается. Энергосберегающий эффект (снижение потерь электроэнергии) не окупает затраты, связанные с реализацией проекта. Окупаемость инвестиций достигается за счет комплексного эффекта, получаемого от реализации проекта: развитие электрической сети и повышение безопасности электроснабжении потребителей.
Целевые показатели мероприятия:
Показатель |
Единица измерения |
Значение показателя, приведенное к году |
Снижение потерь электрической энергии |
кВтч |
27,3 |
В т.ч. в переводе на условное топливо |
т у.т. |
3,36 |
Экономический эффект |
руб. |
75,95 |
Целевой показатель "Снижение потерь электрической энергии" - является основным целевым показателем энергосбережения для территориальных сетевых организаций.
Для регулируемых организаций, владеющих объектами электрических сетей, передача электрической энергии по сетям которых не является основным видом деятельности, целевым показателем рассматриваемого мероприятия является экономия электрической энергии на собственные, производственные или хозяйственные нужды; для электрических станций - снижение электропотребления станций. Экономический эффект мероприятия для указанных организаций определяется с учетом стоимости электрической энергии, приобретаемой ими на собственные нужды.
2.1.4. Мероприятие "Замена ответвлений от ВЛ-0,4 кВ к зданиям"
Мероприятие относится к инвестиционным, имеющим сопутствующий энергосберегающий эффект - снижение потерь электрической энергии в заменяемых ответвлениях.
Мероприятие может проводиться в рамках реализации производственных и инвестиционных программ организации.
Снижение потерь в данном случае достигается путем оптимизации технических характеристик провода.
Область применения
Территориальные сетевые организации.
Методика расчета эффективности мероприятия
Снижение потерь электрической энергии при замене ответвлений от ВЛ-0,4 кВ к зданиям определяется суммой снижения потерь в заменяемых ответвлениях, которые рассчитываются по формуле:
,
где:
и - удельное сопротивление материала соответственно старого и нового проводов, Ом x мм 2/км;
- для алюминиевых и сталеалюминиевых проводов =31,5 Ом x мм 2/км;
- для медных =18,6 Ом x мм 2/км;
- для стальных =125-140 Ом x мм 2/км при токе нагрузки 3-5 А;
и - сечения старого и нового проводов, мм 2;
m - количество фаз в ответвлении: при однофазном - m=1, при трехфазном - m=3;
l - длина ответвления, км;
I - ток в ответвлении, А;
- время наибольших потерь (для населения 5000 час в год).
, ч,
где:
Т - число часов использования максимальной нагрузки, ч.
Число часов использования максимальной нагрузки Т определяется по формуле:
, ч,
где:
- номинальное линейное напряжение трансформатора на низкой стороне.
На основании расчетных величин Т и можно построить график зависимости .
При прогнозировании объема снижения потерь при проведении мероприятия по замене ответвлений от ВЛ-0,4 кВ к зданиям допускается применять нормативное (усредненное) снижение потерь в расчете на одно ответвление, равное 0,006 тыс. кВтч, экономический эффект по замене одного ответвления составит 6 x 2,782 = 16,7 руб.
Фактическое значение целевого показателя определяется на основании выше приведенных формул, применение усредненного значения снижения потерь при формировании фактического значения целевого показателя энергосбережения не допускается.
Срок окупаемости мероприятия не рассчитывается. Энергосберегающий эффект (снижение потерь электроэнергии) не окупает затраты, связанные с реализацией проекта. Окупаемость инвестиций достигается за счет комплексного эффекта, получаемого от реализации проекта: развитие электрической сети и повышение безопасности электроснабжения потребителей.
Целевые показатели мероприятия:
Показатель |
Единица измерения |
Значение показателя, приведенное к году |
Снижение потерь электрической энергии |
кВтч/отв. |
6 |
В т.ч. в переводе на условное топливо |
т у.т./отв. |
0,738 |
Экономический эффект |
руб./отв. |
16,7 |
2.1.5. Мероприятия по компенсации реактивной мощности
Режим реактивной мощности существенным образом сказывается на потерях в распределительных электрических сетях, поскольку нагрузочные потери определяются квадратом полного тока, включающего реактивную составляющую.
Установленные приказом Минпромэнерго России от 22.02.2007 N 49 нормативные величины коэффициента мощности составляют 0,928 (для напряжения 6-20 кВ) с 7 до 23 ч и 1,0 - в остальное время суток. В отсутствие финансовых и юридических санкций за отклонение от нормативных величин в настоящее время основным стимулом для приведения к нормативному уровню должно явиться снижение технологических потерь при передаче электроэнергии по электросетям предприятия и возможность уменьшения присоединенной полной мощности электрооборудования.
Оценочно экономия электроэнергии по сравнению с базовым вариантом может составить от 10 до 30% от технических потерь.
Устройства компенсации реактивной мощности
При работе электродвигателей и трансформаторов генерируется реактивная нагрузка, в сетях и трансформаторах циркулируют токи реактивной мощности, которые приводят к дополнительным активным потерям. Для компенсации реактивной мощности, оцениваемой по величине, применяются батареи косинусных трансформаторов и синхронные электродвигатели, работающие в режиме перевозбуждения. Для большей эффективности компенсаторы располагают как можно ближе к источникам реактивной мощности, чтобы эти токи не циркулировали в распределительных сетях и не вносили дополнительные потери энергии.
Мероприятия по компенсации реактивной мощности должны быть направлены на оценку эффективности работы компенсационных устройств, анализ влияния изменения на потери в сетях в течение суток (табл. 3), подбор режимов эксплуатации устройств компенсации реактивной мощности.
Реактивная мощность при синусоидальном напряжении однофазной сети равна , в трехфазной сети - как алгебраическая сумма фазных реактивных мощностей.
Уровень компенсируемой мощности определяется как разность реактивных мощностей нагрузки предприятия и представляемой предприятию энергосистемой :
Основными источниками реактивной мощности являются:
- Асинхронные двигатели (45-65%).
- Трансформаторы всех ступеней трансформации (20-25%).
Таблица 3. Влияние увеличения на снижение реактивных потерь
Базовый |
0,5 |
0,5 |
0,6 |
0,6 |
0,7 |
0,7 |
0,8 |
после проведения мероприятия |
0,8 |
0,9 |
0,8 |
0,9 |
0,8 |
0,9 |
0,9 |
Снижение тока, % |
37,5 |
44,5 |
25 |
33 |
12,5 |
22 |
11 |
Снижение потерь по сопротивлению, % |
61 |
69 |
43,5 |
55,5 |
23 |
39,5 |
21 |
Перечень мероприятий, позволяющих повысить :
- увеличение загрузки асинхронных двигателей;
- при снижении до 40% мощности, потребляемой асинхронным двигателем, переключать обмотки с треугольника на звезду. Мощность двигателя при этом снижается в 3 раза;
- применение ограничителей времени работы асинхронных двигателей и сварочных трансформаторов в режиме холостого хода (XX);
- замена асинхронных двигателей синхронными;
- применение технических средств регулирования режимов работы электродвигателей;
- нагрузка трансформаторов должна быть более 30% номинальной мощности.
Технические средства компенсации реактивной мощности:
- синхронные электродвигатели в режиме перевозбуждения;
- комплектные конденсаторные батареи;
- статические компенсаторы (управляемые тиристорами реакторы или конденсаторы).
Область применения
Территориальные сетевые организации; регулируемые организации, владеющие объектами электрических сетей, передача электрической энергии по сетям которых не является основным видом деятельности.
Методика расчета эффективности мероприятия по установке устройства компенсации реактивной мощности в разомкнутой электрической сети сетевой организации
Оценочный расчет объема снижения потерь электрической энергии от установки и ввода в работу устройства компенсации в разомкнутой электрической сети производится с использованием следующей формулы расчета:
,
где:
- реактивная мощность суммарной нагрузки электрической сети;
- эквивалентное по потерям мощности сопротивление сети;
- время наибольших потерь, час;
- номинальное напряжение сети;
- мощность компенсирующего устройства, квар;
- потери в компенсирующих устройствах, тыс. кВтч, определяемые.
,
где:
- относительные потери в конденсаторах, принимаются в соответствии с паспортными данными, а при отсутствии паспортных данных - в соответствии с нормативной величиной потерь (Инструкция по организации в Министерстве энергетики Российской Федерации работы по расчету и обоснованию нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям, утверждена приказом Минэнерго России от 30.12.2008 N 326):
- для батарей конденсаторов - 0,003 кВт/квар;
- для статических тиристорных компенсаторов (СТК) - 0,006 кВт/квар.
В рамках определения прогнозных значений объема снижения потерь от реализации мероприятия по установке устройств компенсации реактивной мощности в разомкнутой электрической сети сетевой организации и отсутствии проектных характеристик мероприятия допускается применять нормативное (усредненное) снижение потерь для батарей статических конденсаторов (таблица 2 Инструкции по снижению технологического расхода электрической энергии на передачу по электрическим сетям энергосистем и энергообъединений, И 34-70-028-86 РД 34.09.254)
Название сети |
Номинальное напряжение ПС, на которой установлена БК, кВ |
Средний удельный эффект от установки БК (тыс. кВтч/Мвар) при номинальном напряжении подстанции (кВ) |
||
35/6-10 |
110/6-10 |
220/6-10 |
||
Городская |
0,38 |
330 |
310 |
230 |
Сельская |
0,38 |
480 |
450 |
375 |
Любого назначения |
6-20 |
190 |
160 |
60 |
Средний норматив снижения потерь электрической энергии:
при установке батарей конденсаторов:
- в электрических сетях энергосистем - 130 тыс. кВтч/Мвар x год,
- в электрических сетях потребителя - 200 тыс. кВтч/Мвар x год;
при установке синхронных компенсаторов:
- 100 тыс. кВтч/Мвар x год.
Применение нормативных (усредненных) значений снижения потерь при формировании фактического значения целевого показателя энергосбережения не допускается.
Срок окупаемости мероприятия не рассчитывается. Энергосберегающий эффект (снижение потерь электроэнергии) не окупает затраты, связанные с реализацией проекта. Окупаемость инвестиций достигается за счет комплексного эффекта, получаемого от реализации проекта: развитие электрической сети и повышение надежности и качества электроснабжения потребителей.
Пример.
Установка батареи статических конденсаторов в разомкнутой сети электрических сетей.
Исходные данные:
С центра питания (ТП-1, 2x1000) передается 6000 Мвар x ч реактивной мощности по 2-м ВЛ-0,4 кВ длиной 1 км, марка провода А-70, потребление активной мощности составляет 8000 тыс. кВтч (полная мощность - 10000 MBA). Средний максимальный ток по суточным графикам в период контрольных замеров - 230 А.
Необходимо рассчитать эффект от установки БСК суммарной мощностью 1600 квар на стороне 0,4 кВ ТП-1.
,
где:
- принимаем величину относительных потерь для батарей конденсаторов - 0,003 кВт/квар;
= 0,0003 x 1600 x 8760 = 42,05 тыс. кВтч
Объем снижения потерь электрической энергии от установки и ввода в работу устройства компенсации.
,
- реактивная мощность суммарной нагрузки электрической сети, в нашем случае определена величиной часов использования реактивной мощности - 7300 часов в год.
= [(2 x 1600 x 6000 x 103 / 7300-1600 x 1600) / 0,4 x 0,4] x 0,2754 x 4922 x 1,0 x 10 -6 - 42,5 = 551,7 тыс. кВтч,
где:
- удельное сопротивление материала провода, Ом x мм 2/км, для алюминиевых проводов - 31,5 Ом x мм 2/км;
= (31,5) x 1,0 / 70 = 0,45 Ом; = 0,225 Ом;
= 100,8 мОм - 0,1008 Ом; = 0,0504 Ом (полное сопротивление трансформатора мощностью 1000 кВА);
= 0,225 + 0,0504 = 0,2754 Ом;
= (0,124 + Т / 10 4) 2 x 8760,
где:
= 10000000 / (1,73 x 0,4 x 2310) = 6256 час;
= (0,124 + 0,6256) 2 x 8760 = 4922 час;
- номинальное линейное напряжение трансформатора на низкой стороне;
- средний максимальный ток по суточным графикам в период контрольных замеров (2310 А).
Годовой экономический эффект реализации мероприятия:
= 551,7 x 2,782 = 1534,83 тыс. руб.
Целевые показатели мероприятия:
Показатель |
Единица измерения |
Значение показателя, приведенное к году |
Снижение потерь электрической энергии |
тыс. кВтч |
551,7 |
В т.ч. в переводе на условное топливо |
тыс. т у.т. |
67,86 |
Экономический эффект |
тыс. руб. |
1534,83 |
Целевой показатель "снижение потерь электрической энергии" - является основным целевым показателем энергосбережения для территориальных сетевых организаций.
Для регулируемых организаций, владеющих объектами электрических сетей, передача электрической энергии по сетям которых не является основным видом деятельности, целевым показателем рассматриваемого мероприятия является экономия электрической энергии на собственные, производственные или хозяйственные нужды; для электрических станций - снижение электропотребления станций. Экономический эффект мероприятия для указанных организаций определяется с учетом стоимости электрической энергии, приобретаемой ими на собственные нужды.
2.1.6. Мероприятие "Перевод сети на более высокий уровень напряжения"
Мероприятие относится к инвестиционным, имеющим сопутствующий энергосберегающий эффект - снижение потерь электрической энергии в электрической сети.
Энергосберегающий эффект мероприятия достигается за счет повышения напряжения питающей сети, снижения нагрузочных токов в сети вследствие повышения напряжения, а также изменением структуры потерь (увеличением потерь холостого хода и уменьшением нагрузочных потерь) в питающем силовом трансформаторе.
Область применения
Территориальные сетевые организации; регулируемые организации, владеющие объектами электрических сетей, передача электрической энергии по сетям которых не является основным видом деятельности.
Методика расчета эффективности мероприятия
Расчет эффекта от внедрения мероприятия производится в соответствии с требованиями Инструкции Минэнерго России.
,
где:
- снижение потерь электрической энергии в линии;
- снижение потерь электрической энергии в силовом трансформаторе.
,
где
- линейное напряжение питающей линии до и после проведения мероприятия, В;
- расход электрической энергии по счетчикам (активным), кВтч;
- коэффициент активной мощности;
- продолжительность расчетного периода, час;
- квадрат коэффициента формы графика за расчетный период, у.е.;
- коэффициент, учитывающий различие конфигураций графиков активной и реактивной нагрузки (справочная величина, принимается равным 0,99), у.е.;
- сопротивление линии, Ом;
,
где:
- удельное сопротивление материала провода, Ом x мм 2/км;
- протяженность проводника линии, км;
F - сечение питающей линии, мм 2.
Для силового трансформатора:
,
где:
, - потери мощности короткого замыкания в трансформаторе до и после мероприятия. Принимаются в соответствии с паспортными данными трансформатора, кВт;
, - потери мощности холостого хода в трансформаторе до и после мероприятия. Принимаются в соответствии с паспортными данными трансформатора, кВт;
- коэффициент загрузки трансформатора (заполнения графика), у.е.;
- активная мощность электроэнергии в часы максимальных нагрузок, кВт;
- номинальная мощность трансформатора, кВА, паспортные данные трансформатора.
При прогнозировании объема снижения потерь от реализации мероприятия по переводу сети на более высокий уровень напряжения и отсутствии ПСД по инвестиционному проекту допускается применять нормативное (усредненное) снижение потерь в расчете на 1 км переводимых линий, равное:
15 тыс. кВтч при переводе электрических сетей с 6 кВ на 10 кВ;
60 тыс. кВтч при переводе электрических сетей с 35 кВ на 110 кВ.
(указаны среднестатистические данные по результатам реализации мероприятий по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях дочерних обществ ПАО "Россети" (распоряжение ОАО "Россети" от 14.04.2015 N 177р).
Применение нормативного (усредненного) значения снижения потерь при формировании фактического значения целевого показателя энергосбережения не допускается.
Срок окупаемости мероприятия не рассчитывается, так как энергосберегающий эффект (снижение потерь электроэнергии) не окупает затраты, связанные с реализацией проекта. Окупаемость инвестиций достигается за счет комплексного эффекта, получаемого от реализации проекта: развитие электрической сети и повышение надежности электроснабжения потребителей.
Целевые показатели мероприятия:
Показатель |
Единица измерения |
Значение показателя, приведенное к году |
1 |
2 |
3 |
Снижение потерь электрической энергии |
тыс. кВтч |
551,7 |
В т.ч. в переводе на условное топливо |
тыс. т у.т. |
67,86 |
Экономический эффект |
тыс. руб. |
1534,83 |
Целевой показатель "снижение потерь электрической энергии" - является основным целевым показателем энергосбережения для территориальных сетевых организаций.
Для регулируемых организаций, владеющих объектами электрических сетей, передача электрической энергии по сетям которых не является основным видом деятельности, целевым показателем рассматриваемого мероприятия является - экономия электрической энергии на собственные, производственные или хозяйственные нужды; для электрических станций - снижение электропотребления станций. Экономический эффект мероприятия для указанных организаций определяется с учетом стоимости электрической энергии, приобретаемой ими на собственные нужды.
2.1.7. Мероприятия по совершенствованию систем расчетного и технического учета электрической энергии
Мероприятия по совершенствованию систем расчетного и технического учета электрической энергии относятся к мероприятиям, проводимым в целях:
- снижения коммерческих потерь электрической энергии и локализации мест их возникновения;
- повышения качества и надежности электроснабжения потребителей;
- обеспечения возможности удаленного управления режимами электропотребления;
- обеспечение корректной и оперативной информацией участников розничного рынка электроэнергии о фактическом движении электроэнергии и мощности;
- приведения в соответствие с требованиями НТД систем коммерческого учета электрической энергии на РРЭ.
Допустимый уровень коммерческих потерь - значение коммерческих потерь электроэнергии, обусловленное погрешностями системы учета электроэнергии (электросчетчиков, трансформаторов тока и напряжения) при соответствии системы учета требованиям ПУЭ (РД-34.09.254).
В перечень основных мероприятий по совершенствованию систем расчетного и технического учета электрической энергии входят как организационные, так технические мероприятия, в том числе мероприятия по:
- выявлению неучтенной электроэнергии;
- организации равномерного снятия показаний электросчетчиков строго в установленные сроки по группам потребителей;
- составлению и анализу небалансов электроэнергии по каждому энергообъекту;
- проведению проверок и обеспечению своевременности и правильности снятия показаний электросчетчиков на электростанциях и подстанциях энергосистем;
- проведению проверок и обеспечению правильности работы электросчетчиков на межсистемных линиях электропередачи и на генераторах электростанций;
- установке электросчетчиков потерь на линиях;
- установке автоматизированных систем учета электроэнергии;
- установке отдельных электросчетчиков для потребителей, получающих электроэнергию от трансформаторов собственных нужд;
- проведению поверки электросчетчиков;
- внедрению систем интеллектуального учета электрической энергии.
Область применения
Территориальные сетевые организации; регулируемые организации, владеющие объектами электрических сетей, передача электрической энергии по сетям которых не является основным видом деятельности.
Методика расчета эффективности мероприятия
Методика расчета эффективности мероприятий по совершенствованию систем расчетного и технического учета электрической энергии основана в основном на применении при прогнозировании целевых показателей реализации мероприятий среднестатистических и или экспертных данных о результатах реализации мероприятий ресурсоснабжающими организациями.
Фактические значения по выполнению плановых целевых показателей должны быть подтверждены данными показаний приборов до и после реализации мероприятия, данными статистической и бухгалтерской отчетности организации.
2.1.8. Мероприятия "Выбор оптимального режима работы силовых трансформаторов"
Мероприятие относится к организационным, беззатратным, имеющим сопутствующий энергосберегающий эффект - снижение потерь электрической энергии в электрических сетях и обеспечение экономичных режимов работы сетей.
Данное мероприятие реализуется персоналом сетевой компании в рамках работ по оптимизации режимов работы оборудования и включает в себя обязательный анализ рисков нарушения электроснабжения потребителей, анализ рисков отключения силовых трансформаторов и разработку оперативных регламентов по режимам их работы.
Снижение потерь в данном случае достигается путем исключения потерь холостого хода трансформатора, работающего в режиме малых нагрузок, при его отключении.
Область применения
Территориальные сетевые организации; регулируемые организации, владеющие объектами электрических сетей, передача электрической энергии по сетям которых не является основным видом деятельности.
Методика расчета эффективности мероприятия
Методика расчета эффективности мероприятия аналогична представленной при описании мероприятий 2.1.2 и 2.1.3.
Расчет эффективности мероприятия производится после выбора оптимального режима работы силовых трансформаторов. Пример по расчету оптимального режима работы силовых трансформаторов, установленных на ТП, представлен ниже.
Пример расчета
Исходные данные:
На подстанции установлено n трансформаторов.
Необходимо построить кривые зависимости потерь от нагрузки силовых трансформаторов и выбрать оптимальный режим работы этих трансформаторов при различных нагрузках.
Число силовых трансформаторов и их технические данные приведены в таблицах:
N варианта |
n, шт. |
, кВА |
, ч |
, ч |
||
|
|
Т1 |
Т2 |
Т3 |
|
|
3 |
2 |
100 |
160 |
- |
8700 |
6000 |
Тип |
Ном. мощность трансформатора, кВА |
Вторичное напряжение, кВ |
, кВт |
, кВт |
ТМ - 100/10 |
100 |
0,4 |
0,33 |
1,97 |
ТМ - 160/10 |
160 |
0,4 |
0,51 |
3,1 |
Суммарные потери активной энергии в двухобмоточных трансформаторах при работе n трансформаторов можно определить по выражению, кВт*ч:
,
где:
n - число работающих трансформаторов;
- потери х.х. i-го трансформатора при номинальном напряжении;
- полное число часов работы трансформатора;
- потери к.з. i-го трансформатора при номинальном напряжении;
- число часов работы трансформатора с номинальной нагрузкой;
- суммарная нагрузка подстанции;
- номинальная мощность трансформаторов.
Суммарные потери при работе 1-го трансформатора:
0 |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
|
0 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
3 |
|
2871 |
8781 |
14691 |
29466 |
50151 |
76746 |
109251 |
Суммарные потери при работе 2-го трансформатора:
0 |
80 |
160 |
240 |
320 |
400 |
480 |
|
0 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
3 |
|
4437 |
9087 |
23037 |
46287 |
78837 |
120687 |
171837 |
Суммарные потери при работе 2 трансформаторов:
Номинальная суммарная мощность 2 трансформаторов:
= 100 x 160 / 260 = 61,54 кВА.
0 |
30,77 |
61,54 |
92,31 |
123,08 |
153,85 |
186,42 |
|
0 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
3 |
|
7308 |
14913 |
37728 |
75753 |
128988 |
197433 |
281088 |
Найдем нагрузку, при которой потери будут одинаковые у обеих трансформаторов, и узнаем, при какой нагрузке Т2 будет использоваться рентабельнее, чем Т1.
= 2871 + S / 100 x 11820.
= 4437 + S / 160 x 18600.
Примем:
Отсюда: 2871 + S / 100 x 11820 = 4437 + S / 160 x 18600.
S = 803,0769 кВт.
Далее производится расчет эффективности мероприятия по методике, приведенной к мероприятиям 2.1.2 и 2.1.3.
2.2. Мероприятия по экономии тепловой энергии
Целью реализации программных мероприятий в теплоэнергетическом комплексе является снижение потерь тепловой энергии в сетях, потребления топлива, снижение эксплуатационных затрат, внедрение системы регулирования потребления и выработки тепловой энергии, повышение качества коммунальных услуг (теплоснабжения и горячего водоснабжения), обеспечение надежности систем жизнеобеспечения, снижение вредных выбросов в окружающую среду.
К перечню основных работ, производимых в рамках реализации программных мероприятий по энергосбережению, относятся в том числе следующие рекомендуемые к реализации работы:
- проведение энергоаудита и составления энергетических паспортов;
- внедрение частотно-регулируемых приводов в насосных группах;
- реконструкция сетей теплоснабжения с применением новых материалов (предизолированные трубы с пенополиуретаном);
- проведение гидравлической регулировки, балансировки распределительных систем отопления;
- реконструкция котельных с высокой степенью износа и низким КПД;
- модернизация энергогенерирующего и энергопотребляющего оборудования;
- работы по теплоизоляции зданий (установка стеклопакетов, утепление стыков);
- перевод внутридомовых систем теплоснабжения на металлопластиковые трубы;
- установка систем регулирования теплопотребления (индивидуальные тепловые пункты).
Ниже представлены примеры расчета целевых показателей, энергетической и экономической эффективности основных технических мероприятий, реализуемых в рамках инвестиционных программ и программ энергосбережения и имеющих энергосберегающий эффект.
2.2.1. Мероприятие "Замена сальниковых компенсаторов температурных деформаций тепловых сетей на сильфонные"
Для компенсации температурных напряжений при строительстве тепловых сетей до 1981 года применялись сальниковые, а также П-, S- и Г-образные компенсаторы. Каждому из них свойственны отдельные серьезные недостатки: нарушение герметичности, большие габариты, увеличение зон отчуждения дорогостоящей городской земли и т.д. Наиболее сложными в эксплуатации и монтаже являются сальниковые компенсаторы. Сальниковые компенсаторы требуют постоянного обслуживания, связанного с периодической подтяжкой уплотнения и заменой уплотнительного материала. При подземной прокладке теплопроводов установка сальниковых компенсаторов требует строительства дорогостоящих камер. Достаточно большой вес таких компенсаторов, даже относительно небольших диаметров, требует наличия при их монтаже грузоподъемных механизмов, применение которых в ряде случаев затруднено, особенно при прокладке тепловых сетей в городских условиях.
Длительная практика эксплуатации сальниковых компенсаторов показала, что даже при наличии регулярного их обслуживания имеют место протечки теплоносителя. При большой протяженности тепловых сетей суммарная величина такого рода протечек может достигать достаточно больших значений. Протечки теплоносителя приводят к следующим отрицательным последствиям:
- возрастает потребление холодной воды на источниках тепловой энергии для восполнения утечек из трубопроводов тепловых сетей, а также связанные с этим затраты на химводоподготовку;
- увеличение общего объема подпитки приводит к дополнительному поступлению агрессивных газов в трубопроводы тепловых сетей и росту их коррозионного износа;
- необходимость выработки дополнительного количества подпиточной воды для компенсации утечек приводит к перерасходу топлива на источниках тепловой энергии и снижению технико-экономических показателей их работы;
- возрастает потребление электроэнергии на привод подпиточных насосов в связи с увеличением расхода подпиточной воды;
- имеет место рост количества коррозионных повреждений наружной поверхности компенсаторов и прилегающих к ним трубопроводов;
- увеличивается термическое воздействие на окружающую среду;
- дополнительная выработка подпиточной воды для восполнения утечек приводит к уменьшению резерва мощности источников тепловой энергии и, в целом, к снижению надежности и качества теплоснабжения потребителей;
- дополнительная выработка подпиточной воды для восполнения утечек увеличивает загрузку оборудования, что приводит к сокращению сроков его службы и увеличению затрат на проведение ремонтных работ.
В результате реализации мероприятия по замене сальниковых компенсаторов на сильфонные достигаются следующие технологические эффекты:
- снижение протечек теплоносителя в трубопроводах тепловых сетей;
- снижение потребления холодной воды на собственные нужды источников тепловой энергии;
- суммарное снижение потребления холодной воды;
- снижение потребления топлива за счет исключения протечек горячего теплоносителя через уплотнения сальниковых компенсаторов;
- снижение потребления топлива за счет снижения расходов тепловой энергии на собственные нужды источников тепловой энергии.
Область применения
Ресурсоснабжающие организации, осуществляющие регулируемую деятельность в сфере теплоснабжения.
Методика расчета эффективности мероприятия
Применение сильфонных компенсаторов взамен сальниковых позволяет снизить потери теплоносителя и тепловой энергии при ее транспортировке, что приводит к снижению расхода воды на источнике теплоснабжения и в конечном итоге к экономии топлива на подогрев дополнительного количества теплоносителя. Кроме того, в результате снижения расхода подпиточной воды на источнике теплоснабжения снижается потребление электрической энергии электродвигателями подпиточных насосов.
Средняя температура сетевой воды между подающим и обратным трубопроводами определяется по формуле:
, °C
Экономия тепловой энергии от реализации мероприятия по замене сальниковых компенсаторов на сильфонные диаметром до 300 мм.
, Гкал/год
Экономия тепловой энергии от реализации мероприятия по замене сальниковых компенсаторов на сильфонные диаметром от 300 до 600 мм.
, Гкал/год
Экономия тепловой энергии от реализации мероприятия по замене сальниковых компенсаторов на сильфонные диаметром от 600 до 1200 мм.
, Гкал/год,
где:
= 983,6 кг/м 3 - плотность сетевой воды при средней температуре;
= 1 ккал/кг*К - теплоемкость сетевой воды.
Пример расчета целевых показателей и срока окупаемости
Исходные данные:
- среднегодовая температура сетевой воды в подающем трубопроводе - 82,0 °C;
- среднегодовая температура сетевой воды в обратном трубопроводе - 50 °C;
- среднегодовая температура холодной воды - 9,2 °C;
- годовая утечка сетевой воды через неплотности сальникового компенсатора диаметром до 300 мм, 75 м 3/год;
- годовая утечка сетевой воды через неплотности сальникового компенсатора диаметром от 300 до 600 мм, 190 м 3/год;
- годовая утечка сетевой воды через неплотности сальникового компенсатора диаметром от 600 до 1200 мм, 343 м 3/год;
- расчетная величина принимается в качестве годовой экономии тепловой энергии от замены сальникового компенсатора на сильфонный на один компенсатор;
= ((75 + 190 + 343) / 3) x 983,6 x 1 x ((82 + 50) / 2 - 9,2) = 11,32 Гкал/комп.
- количество заменяемых компенсаторов - 200 шт.
Суммарная экономия тепловой энергии равна:
= 11,32 x 200 = 2264 Гкал
Экономический эффект от реализации мероприятия:
,
где:
= 1047,1 руб./Гкал - тариф на компенсацию потерь тепловой энергии ПАО "МОЭК" на 1 полугодие 2020 года;
= 2,264 x1047,1 = 4117,5 тыс. руб.
Экономический эффект определяется в зависимости от осуществляемого организацией вида регулируемой деятельности с учетом действующего для нее тарифа на тепловую энергию либо тарифа на покупку тепловой энергии на компенсацию потерь.
Целевые показатели мероприятия
Снижение технологических потерь тепловой энергии при ее передаче по электрическим сетям - 2,264 тыс. Гкал в год.
Мероприятие имеет сопровождающий эффект: снижение потребления холодной воды.
Показатель |
Единица измерения |
Значение показателя, приведенное к году |
Снижение потерь тепловой энергии |
Гкал |
2264 |
В т.ч. в переводе на условное топливо |
т у.т. |
323,75 |
Экономический эффект |
тыс. руб. |
2370,63 |
Целевой показатель "снижение потерь тепловой энергии" является основным целевым показателем энергосбережения для теплосетевых организаций.
Для регулируемых организаций, владеющих объектами (оборудованием) тепловых сетей и не осуществляющих регулируемую деятельность в сфере теплоснабжения, целевым показателем рассматриваемого мероприятия является "снижение расхода (экономия) тепловой энергии на производственные и хозяйственные нужды". Экономический эффект мероприятия для таких организаций определяется с учетом стоимости тепловой энергии, приобретаемой ими на производственные и хозяйственные нужды.
2.2.2. Мероприятия "Внедрение в магистральных тепловых сетях трубопроводов в пенополиуретановой изоляции (ППУ-изоляции)", "Внедрение в распределительных тепловых сетях трубопроводов в пенополиуретановой изоляции (ППУ-изоляции)"
Внедрение в тепловых сетях трубопроводов в пенополиуретановой изоляции позволяет:
- повысить надежность эксплуатации тепловых сетей в связи с высокой износостойкостью, наличием системы контроля утечек, отсутствием наружной коррозии, т.д.;
- снизить тепловые потери при передаче и распределении тепловой энергии за счет улучшенных теплоизоляционных свойств по сравнению с традиционными материалами;
- увеличить срок службы тепловых сетей;
- снизить количество технологических повреждений на тепловых сетях;
- снизить эксплуатационные расходы и расходы на ремонт тепловых сетей;
- предупредить аварийность на тепловых сетях благодаря обязательной установке системы оперативного дистанционного контроля за увлажнением изоляции.
Область применения
Ресурсоснабжающие организации, осуществляющие регулируемую деятельность в сфере теплоснабжения.
Методика расчета эффективности мероприятия
Методика расчета экономии энергоресурсов в натуральном выражении от реализации проекта определена Порядком определения нормативов технологических потерь при передаче тепловой энергии, теплоносителя, утвержденным приказом Минэнерго России от 30.12.2008 N 325 (далее - Порядок определения нормативов потерь).
Расчет средней разности температур для подземной прокладки, °C:
Расчет средних часовых нормативных тепловых потерь через тепловую изоляцию трубопроводов до реконструкции, ккал/ч:
Расчет средних часовых нормативных тепловых потерь через тепловую изоляцию трубопроводов после реконструкции:
Расчет нормативных тепловых потерь через тепловую изоляцию трубопроводов до реконструкции, Гкал:
Расчет нормативных тепловых потерь через тепловую изоляцию трубопроводов после реконструкции, Гкал:
Расчет удельных тепловых потерь на 1 км до реконструкции, Гкал/км:
Расчет удельных тепловых потерь на 1 км после реконструкции, Гкал/км:
Расчет экономии энергоресурсов в натуральном выражении, Гкал:
,
где:
- удельные часовые тепловые потери трубопроводами, определенные пересчетом табличных значений (таблица N 1.3 Приложения 1 к Порядку определения нормативов потерь) норм удельных часовых тепловых потерь на среднегодовые условия эксплуатации, ккал/ч м;
- удельные часовые тепловые потери трубопроводами, определенные пересчетом табличных значений (таблица N 4.5 Приложения 4 к Порядку определения нормативов потерь) норм удельных часовых тепловых потерь на среднегодовые условия эксплуатации, ккал/ч м;
- коэффициент местных тепловых потерь, учитывающий тепловые потери запорной и другой арматурой, компенсаторами и опорами (принимается 1,2 при диаметре трубопроводов до 150 мм и 1,15 - при диаметре 150 мм и более, а также при всех диаметрах трубопроводов бесканальной прокладки, независимо от года проектирования);
L - длина участка трубопроводов тепловой сети, м;
- планируемый объем работ по реконструкции тепловых сетей, км.
Пример расчета целевых показателей и срока окупаемости
Исходные данные для расчета:
- средняя температура наружного воздуха за 5 предшествующих лет - 3,7 °C;
- средняя температура грунта за 5 предшествующих лет - 9,5 °C;
- средняя температура сетевой воды в подающем трубопроводе при температурном графике 150-70 - 82,0 °C;
- средняя температура сетевой воды в обратном трубопроводе при температурном графике 150-70 - 50,0 °C.
Характеристики участка тепловых сетей представлены в таблице:
Назначение трубопроводов |
Диаметр условный, мм |
Длина, м |
Тип прокладки |
Температурный график |
Год проектирования тепловой изоляции |
Число часов работы в году, ч |
|
до |
после |
||||||
Магистраль (подающий) |
500 |
500 |
Бесканальная |
150-70 |
1985 |
2021 |
3000 |
Магистраль (обратный) |
500 |
Средняя разность температур для подземной прокладки:
= (82 + 50) / 2 - 9,5 - 56,5 °C
Средние часовые нормативные тепловые потери через тепловую изоляцию трубопроводов до реконструкции:
= 233,6 x 500 x 1,15 = 134320 ккал/ч
Средние часовые нормативные тепловые потери через тепловую изоляцию трубопроводов после реконструкции:
= 138,1 x 500 x 1,15 = 79407,5 ккал/ч
Нормативные тепловые потери через тепловую изоляцию трубопроводов до реконструкции:
= 134320 x 3000 = 402,960 Гкал
Нормативные тепловые потери через тепловую изоляцию трубопроводов после реконструкции:
= 79407,5 x 2930 = 232,66 Гкал
Удельные тепловые потери на 1 км до реконструкции:
= 402,96 / 0,5 = 805,92 Гкал/км
Удельные тепловые потери на 1 км после реконструкции:
= 232,66 / 0,5 = 465,32 Гкал/км
Экономия энергоресурсов в натуральном выражении:
= (805,92 - 465,32) x 0,5 = 170,3 Гкал
Экономический эффект от реализации мероприятия:
,
где:
= 1047,1 руб./Гкал - тариф на компенсацию потерь тепловой энергии ПАО "МОЭК" на 1 полугодие 2020 года;
= 170,3 x 1047,1 = 178,32 тыс. руб.
Экономический эффект определяется в зависимости от осуществляемого организацией вида регулируемой деятельности с учетом действующего для нее тарифа на тепловую энергию либо тарифа на покупку тепловой энергии на компенсацию потерь.
Целевые показатели мероприятия
Экономия потерь тепловой энергии при ее передаче по магистральным тепловым сетям - 170,3 Гкал.
Показатель |
Единица измерения |
Значение показателя, приведенное к году |
Снижение потерь тепловой энергии |
Гкал |
170,3 |
В т.ч. в переводе на условное топливо |
т у.т. |
23,842 |
Экономический эффект |
тыс. руб. |
178,32 |
Целевой показатель "снижение потерь тепловой энергии" является основным целевым показателем энергосбережения для теплоснабжающих и теплосетевых организаций.
Для регулируемых организаций, владеющих объектами (оборудованием) тепловых сетей и не осуществляющих регулируемую деятельность в сфере теплоснабжения, целевым показателем рассматриваемого мероприятия является "снижение расхода (экономия) тепловой энергии на производственные и хозяйственные нужды". Экономический эффект мероприятия для таких организаций определяется с учетом стоимости тепловой энергии, приобретаемой ими на производственные и хозяйственные нужды.
2.2.3. Мероприятие "Внедрение в разводящих тепловых сетях трубопроводов из высокотемпературных полимерных материалов и трубопроводов в пенополиуретановой изоляции (ППУ-изоляции)"
Внедрение в тепловых сетях трубопроводов из высокотемпературных полимерных материалов позволяет:
- повысить надежность эксплуатации тепловых сетей в связи с высокой износостойкостью и принципиальным отсутствием всех видов коррозии;
- снизить тепловые потери при передаче и распределении тепловой энергии за счет улучшенных теплоизоляционных свойств по сравнению с традиционными материалами;
- увеличить срок службы тепловых сетей;
- снизить количество технологических повреждений на тепловых сетях;
- снизить эксплуатационные расходы и расходы на ремонт тепловых сетей.
Область применения
Ресурсоснабжающие организации, осуществляющие деятельность в сфере теплоснабжения.
Методика расчета эффективности мероприятия
Методика расчета экономии энергоресурсов в натуральном выражении от реализации проекта определена Порядком определения нормативов потерь.
Расчет средней разности температур для подземной прокладки, °C:
Расчет средних часовых нормативных тепловых потерь через тепловую изоляцию трубопроводов до реконструкции, ккал/ч:
Расчет средних часовых нормативных тепловых потерь через тепловую изоляцию трубопроводов после реконструкции:
Расчет нормативных тепловых потерь через тепловую изоляцию трубопроводов до реконструкции, Гкал:
Расчет нормативных тепловых потерь через тепловую изоляцию трубопроводов после реконструкции, Гкал:
Расчет удельных тепловых потерь на 1 км до реконструкции, Гкал/км:
Расчет удельных тепловых потерь на 1 км после реконструкции, Гкал/км:
Расчет экономии энергоресурсов в натуральном выражении, Гкал:
,
где:
- удельные часовые тепловые потери трубопроводами, определенные пересчетом табличных значений (таблица N 1.3 Приложения 1 Порядка определения нормативов потерь) норм удельных часовых тепловых потерь на среднегодовые условия эксплуатации, ккал/ч м;
- удельные часовые тепловые потери трубопроводами, определенные пересчетом табличных значений (таблица N 4.5 Порядка определения нормативов потерь) норм удельных часовых тепловых потерь на среднегодовые условия эксплуатации, ккал/ч м;
- коэффициент местных тепловых потерь, учитывающий тепловые потери запорной и другой арматурой, компенсаторами и опорами (принимается 1,2 при диаметре трубопроводов до 150 мм и 1,15 - при диаметре 150 мм и более, а также при всех диаметрах трубопроводов бесканальной прокладки, независимо от года проектирования);
L - длина участка трубопроводов тепловой сети, м;
- планируемый объем работ по реконструкции тепловых сетей, км.
Пример расчета целевых показателей и срока окупаемости
Исходные данные для расчета:
- средняя температура наружного воздуха за 5 предшествующих лет - 3,7 °C;
- средняя температура грунта за 5 предшествующих лет - 9,5 °C;
- средняя температура сетевой воды в подающем трубопроводе при температурном графике 95-70 - 82,0 °C;
- средняя температура сетевой воды в обратном трубопроводе при температурном графике 95-70 - 50,0 °C.
Средняя разность температур для подземной прокладки:
= (82 + 50) / 2 - 9,5 = 56,5 °C
Средние часовые нормативные тепловые потери через тепловую изоляцию трубопроводов до реконструкции:
= 62 x 500 x 1,2 = 37200 ккал/ч
Характеристики участка тепловых сетей представлены в таблице:
Назначение трубопроводов |
Диаметр условный, мм |
Длина, м |
Тип прокладки |
Температурный график |
Год проектирования тепловой изоляции |
Число часов работы в году, ч |
|
до |
после |
||||||
Магистраль (подающий) |
100 |
500 |
Бесканальная |
95-70 |
1985 |
2021 |
3000 |
Магистраль (обратный) |
100 |
Средние часовые нормативные тепловые потери через тепловую изоляцию трубопроводов после реконструкции:
= 38,5 x 500 x 1,2 = 23100 ккал/ч
Нормативные тепловые потери через тепловую изоляцию трубопроводов до реконструкции:
= 37200 x 3000 = 111,6 Гкал
Нормативные тепловые потери через тепловую изоляцию трубопроводов после реконструкции:
= 23100 x 3000 = 69,3 Гкал
Удельные тепловые потери на 1 км до реконструкции:
= 111,6 / 0,5 = 223,2 Гкал/км
Удельные тепловые потери на 1 км после реконструкции:
= 69,3 / 0,5 = 138,6 Гкал/км
Экономия энергоресурсов в натуральном выражении:
= (223,2 - 138,6) x 0,5 = 42,3 Гкал
Экономический эффект от реализации мероприятия:
,
где:
= 1047,1 руб./Гкал - тариф на компенсацию потерь тепловой энергии ПАО "МОЭК" на 1 полугодие 2020 года;
= 42,3 x 1047,1 = 44,292 тыс. руб.
Экономический эффект определяется в зависимости от осуществляемого организацией вида регулируемой деятельности с учетом действующего для нее тарифа на тепловую энергию либо тарифа на покупку тепловой энергии на компенсацию потерь.
Целевые показатели мероприятия
Экономия потерь тепловой энергии при ее передаче по магистральным тепловым сетям - 170,3 Гкал.
Показатель |
Единица измерения |
Значение показателя, приведенное к году |
Снижение потерь тепловой энергии |
Гкал |
42,3 |
В т.ч. в переводе на условное топливо |
т у.т. |
6,049 |
Экономический эффект |
тыс. руб. |
44,29 |
Целевой показатель "снижение потерь тепловой энергии" - является основным целевым показателем энергосбережения для теплоснабжающих и теплосетевых организаций.
Для регулируемых организаций, владеющих объектами (оборудованием) тепловых сетей и не осуществляющих регулируемую деятельность в сфере теплоснабжения, целевым показателем рассматриваемого мероприятия является "снижение расхода (экономия) тепловой энергии на производственные и хозяйственные нужды". Экономический эффект мероприятия для таких организаций определяется с учетом стоимости тепловой энергии, приобретаемой ими на производственные и хозяйственные нужды.
2.2.4. Мероприятие "Применение современных теплоизоляционных конструкций при реконструкции ЦТП"
В работы по реконструкции центральных тепловых пунктов (ЦТП) входят: работы по замене кожухотрубных теплообменных аппаратов на пластинчатые, комплексная замена насосного оборудования, замена трубопроводов и теплоизоляционных конструкций, установка системы контроля, управления и дистанционной передачи данных (автоматизация и диспетчеризация).
За счет оптимизации процессов распределения тепловой энергии, точного соблюдения теплогидравлических режимов и применения современного оборудования реализация проекта по реконструкции ЦТП приводит к повышению надежности системы теплоснабжения, а также к экономии тепловой энергии как у потребителей тепловой энергии, так и у теплоснабжающей организации.
Экономия при реализации данного мероприятия достигается за счет снижения расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию ЦТП в связи с применением теплоизоляционных конструкций трубопроводов и оборудования внутри ЦТП с улучшенными характеристиками.
Область применения
Теплоснабжающие организации.
Методика расчета эффективности мероприятия
Расчет теплопотребления ЦТП при расчетных условиях производится по формулам:
Расчетная отопительная нагрузка ЦТП, Гкал/ч:
Расчетная вентиляционная нагрузка ЦТП, Гкал/ч:
Расход тепловой энергии на отопление ЦТП за отопительный период, Гкал:
Расход тепловой энергии на вентиляцию ЦТП за отопительный период, Гкал:
,
где:
= 20 °C - расчетная температура воздуха внутри ЦТП;
= -25 °C - расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления;
= 1,292 кг/м 3 - плотность воздуха;
= 0,24 ккал/кг*°C - теплоемкость воздуха;
= -2,2 °C - средняя температура наружного воздуха за отопительный период;
= 205 сут. - продолжительность отопительного периода.
Расчет теплопотребления ЦТП до реконструкции:
Определение отопительной нагрузки ЦТП с учетом повышенной температуры внутреннего воздуха производится по формуле:
, Гкал/ч
Вентиляционная нагрузка ЦТП с учетом повышенной температуры внутреннего воздуха, Гкал/ч:
Расход тепловой энергии на отопление ЦТП, за отопительный период, до реконструкции, Гкал:
Расход тепловой энергии на вентиляцию ЦТП за отопительный период, до реконструкции, Гкал:
По экспертным оценкам температура воздуха внутри ЦТП при изношенных теплоизоляционных конструкциях оборудования принимается равной 40 °C.
Экономия тепловой энергии от применения современных теплоизоляционных конструкций при реконструкции ЦТП за отопительный период, Гкал:
Пример расчета целевых показателей и срока окупаемости
Исходные данные:
Наименование |
Единица измерения |
Обозначение |
Значение |
Объем ЦТП (принят минимальный) |
м 3 |
500 |
|
Удельная отопительная характеристика ЦТП |
ккал/ч*м 3*°C |
1,05 |
|
Кратность воздухообмена |
1/ч |
3 |
Расчет теплопотребления ЦТП при расчетных условиях:
= 1,05 x 500 x (20-(-)25) = 0,0236 Гкал/ч
= 3 x 500 x 1,292 x 0,24 x (20-(-)25) = 0,0209 Гкал/ч
Расход тепловой энергии на отопление ЦТП за отопительный период, Гкал:
= 0,0236 x (20-(-)2,2) x 205 x 24 / (20-(-)25) = 57,28 Гкал
Расход тепловой энергии на вентиляцию ЦТП за отопительный период Гкал:
= 0,209 x (20-(-)2,2) x 205 x 24 /(20-(-)25) = 50,73 Гкал
Расчет теплопотребления ЦТП до реконструкции:
Отопительная нагрузка ЦТП с учетом повышенной температуры внутреннего воздуха:
= 0,0236 x (40-(-)25) / (20-(-)25) = 0,0341, Гкал/ч
Вентиляционная нагрузка ЦТП с учетом повышенной температуры внутреннего воздуха:
= 0,0209 x (40-(-)25) / (20-(-)25) = 0,0299 Гкал/ч
Расход тепловой энергии на отопление ЦТП за отопительный период до реконструкции:
= 0,0341 x (40-(-)2,2) x 205 x 24 / (40-(-)2,2) = 167,78 Гкал
Расход тепловой энергии на вентиляцию ЦТП за отопительный период до реконструкции:
= 0,0299 x (40-(-)2,2) x 205 x 24 / (40-(-)2,2) = 147,108 Гкал
Экономия тепловой энергии от применения современных теплоизоляционных конструкций при реконструкции ЦТП за отопительный период, Гкал:
= (167,78 + 147,108) - (57,28 + 50,73) = 206,88 Гкал
Экономический эффект от реализации мероприятия:
,
где:
= 1167,99 руб./Гкал - тариф на тепловую энергию от котельных ПАО "Мосэнерго" на 1 полугодие 2020 года;
= 1167,99 x 206,88 = 241,634 тыс. руб.
Целевые показатели мероприятия
Снижение расхода тепловой энергии на производственные и хозяйственные нужды при ее передаче по магистральным тепловым сетям - 206,88 Гкал.
Показатель |
Единица измерения |
Значение показателя, приведенное к году |
Снижение расхода тепловой энергии на производственные и хозяйственные нужды |
Гкал |
206,88 |
В т.ч. в переводе на условное топливо |
т у.т. |
29,584 |
Экономический эффект |
тыс. руб. |
241,634 |
Целевой показатель "снижение расхода тепловой энергии на производственные и хозяйственные нужды" является основным целевым показателем энергосбережения для теплоснабжающих и теплосетевых организаций.
2.2.5. Мероприятие "Реализация работ по автоматизации центральных тепловых пунктов (ЦТП). Комплексная замена систем автоматического регулирования ЦТП"
Основной задачей проекта является автоматизация центральных тепловых пунктов (ЦТП). В ходе реализации указанного проекта планируется реализация мероприятий по оснащению тепловых пунктов системами автоматического регулирования, управления и контроля технологическими процессами распределения тепловой энергии, а именно:
оснащение систем горячего водоснабжения автоматическими регуляторами поддержания температур горячей воды в соответствии с санитарными нормами;
оснащение систем отопления регуляторами, обеспечивающими регулирование подачи тепловой энергии в отапливаемые помещения в зависимости от параметров наружного воздуха;
оснащение систем вентиляции регуляторами, обеспечивающими регулирование подачи тепловой энергии в зависимости от параметров наружного воздуха.
При эксплуатации ЦТП, не оборудованных системами автоматического управления процессом передачи (распределения) тепловой энергии, наблюдаются значительные отклонения параметров теплоносителя, подаваемого потребителям, от оптимальных. При этом не обеспечивается подача необходимого количества тепловой энергии в отапливаемые помещения зданий, в результате чего наблюдаются перерасход тепловой энергии ("перетоп") или недодача тепла ("недотоп"). В любом из случаев наблюдается неудовлетворительное качество теплоснабжения.
При перерасходе тепловой энергии, подаваемой в отапливаемые помещения, излишнее количество тепловой энергии выбрасывается в атмосферу путем открытия окон или форточек, что в свою очередь приводит к значительным потерям тепловой энергии.
При автоматизации процесса передачи тепловой энергии поддержание расчетных параметров воздуха внутри отапливаемых помещений происходит в автоматическом режиме в зависимости от параметров наружного воздуха.
Область применения
Организации сферы теплоснабжения.
Методика расчета эффективности мероприятия
Определение расчетной нагрузки на систему отопления присоединенных зданий, Гкал/ч:
Определение температуры сетевой воды в подающем трубопроводе системы теплоснабжения, °C:
Определение температуры воды в обратном трубопроводе систем теплоснабжения и системы отопления, °C:
Определение температуры воды на входе в систему отопления, °C:
Определение расхода воды через систему отопления, кг/ч:
,
где:
= 0,5 x (95 + 70) - 20 = 62,5 °C - температурный напор отопительных приборов;
= (20-(-2)) / (20-(-25)) = 0,489 - относительная тепловая нагрузка;
= 120 - 70 = 50 °C - температурный перепад системы теплоснабжения;
= 95 - 70 = 25 °C - разность температур в отопительных приборах;
= (120 - 95) / (95 - 70) = 1 - коэффициент смешения элеваторов;
= 1 ккал/кг*°C - теплоемкость воды.
На основании аналогичных расчетов, проводимых для различных температур наружного воздуха, температуры воды в подающем и обратном трубопроводах системы теплоснабжения, а также в подающем трубопроводе системы отопления, определяется зависимость температур сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети, а также температуры на входе в отопительные приборы системы отопления от температуры наружного воздуха (рисунок 1).
Эффект от реализации мероприятий основан на следующем принципе:
при отсутствии системы автоматического регулирования температура воды в подающем трубопроводе системы теплоснабжения в зоне излома температурного графика остается неизменной и равной 70 °C, а при неизменном расходе воды через систему отопления наблюдается значительное повышение температуры воздуха внутри отапливаемых зданий ("перетопы"). При внедрении системы автоматического регулирования зависимой системы отопления (САР ЗСО).
Рисунок 1
Температура воды в подающем трубопроводе системы отопления в зоне излома температурного графика корректируется в соответствии с законом качественного регулирования. В результате температура воздуха внутри отапливаемых зданий остается равной расчетному значению.
Тепловая нагрузка системы отопления без САР ЗСО определяется по формуле:
, Гкал/ч
При внедрении САР ЗСО, Гкал/ч:
Разность нагрузок системы отопления без САР ЗСО и оснащенной САР ЗСО, Гкал/ч:
Экономия тепловой энергии, Гкал/год:
,
где:
- температура воды в подающем трубопроводе системы отопления в зоне излома (при = +5 °C) температурного графика при отсутствии САР ЗСО;
- температура воды в обратном трубопроводе системы отопления в зоне излома (при = +5 °C) температурного графика при отсутствии САР ЗСО;
- температура воды в подающем трубопроводе системы отопления в зоне излома температурного графика при наличии САР ЗСО;
- температура воды в обратном трубопроводе системы отопления в зоне излома температурного графика при наличии САР ЗСО.
Проводя аналогичный расчет для различных температур наружного воздуха, определяется годовая экономия тепловой энергии о реализации мероприятия (средневзвешенная величина).
Пример расчета целевых показателей и срока окупаемости
Исходные данные:
Наименование |
Ед. измерения |
Обозначение |
Значение |
Тип зданий, присоединенных к ЦТП |
- |
- |
П30-6/12 |
Количество присоединенных зданий |
шт. |
7 |
|
Нагрузка на систему отопления одного здания |
Гкал/ч |
0,309 |
|
Температура воздуха внутри помещений |
°C |
20 |
|
Расчетная температура наружного воздуха |
°C |
-25 |
|
Температурный график источника теплоснабжения |
- |
120-70 |
|
Температурный график системы отопления |
- |
95-70 |
|
Тип системы отопления |
- |
- |
Зависимая |
Определение температуры сетевой воды в подающем трубопроводе системы теплоснабжения, °C:
= 20 + 62,5 x 0,489 + (50 - 0,5 x 25) x 0,489 = 68,9 °C
Определение температуры воды в обратном трубопроводе систем теплоснабжения и системы отопления:
= 68,9 - 50 x 0,489 = 44,45 °C
Определение температуры воды на входе в систему отопления, °C:
= (68,9 + 44,45 x 1) / (1 + 1) = 56,68 °C
Определение расхода воды через систему отопления:
= 0,309 x 7 x 10 6 / 1 x (95 - 70) = 86520 кг/ч,
Тепловая нагрузка системы отопления без САР ЗСО, Гкал/ч:
= 86520 x 1 x (61,665 - 47,78) x 10 -6 = 1,2 Гкал/ч
Определение тепловой нагрузки системы отопления при внедрении САР ЗСО, Гкал/ч:
= 86520 x 1 x (56,68 - 44,45) x 10 -6 = 1,058 Гкал/ч
Определение разности нагрузок системы отопления без САР ЗСО и оснащенной САР ЗСО:
= 1,2 - 1,058 = 0,142 Гкал/ч
Определение экономии тепловой энергии, Гкал/год:
= 0,142 x 500 = 71 Гкал,
где:
- количество часов в отопительный период с температурой наружного воздуха +5 °C.
Аналогичный расчет должен быть проведен для различных температур наружного воздуха в отопительный период.
Согласно экспертным расчетам показателей экономии при различных температурах в качестве расчетной величины экономии тепловой энергии от автоматизации одного ЦТП принимается годовая в размере 500 Гкал/год на один ЦТП: = 500 Гкал/ЦТП.
Экономический эффект от реализации мероприятия:
,
где:
= 1167,99 руб./Гкал - тариф на тепловую энергию от котельных ПАО "Мосэнерго" на 1 полугодие 2020 года;
= 1167,99 x 500 = 583,995 тыс. руб.
Целевые показатели мероприятия
Снижение расхода тепловой энергии на производственные и хозяйственные нужды (расчет на 1 ЦТП) - 500 Гкал.
Показатель |
Единица измерения |
Значение показателя, приведенное к году |
Снижение расхода тепловой энергии на ПН и ХН |
Гкал |
500 |
В т.ч. в переводе на условное топливо |
т у.т. |
71,5 |
Экономический эффект |
тыс. руб. |
583,995 |
2.2.6. Мероприятие "Замена узлов учета тепловой энергии на центральных тепловых пунктах (ЦТП)"
Реализация проекта по замене узлов учета тепловой энергии на центральных тепловых пунктах (ЦТП) позволяет:
- получать достоверную информацию о количестве переданной тепловой энергии и разрабатывать целевые энергосберегающие проекты по экономии тепловой энергии у конечных потребителей и теплоснабжающей организации;
- автоматизировать учет транспортируемой тепловой энергии с возможностью дистанционной передачи показаний приборов учета тепловой энергии на расстояние для проведения анализа и расчетов.
Реализуется, как правило, одновременно с другими проектами: реконструкция разводящих тепловых сетей с использованием современных технологий, реконструкция ЦТП, автоматизация ЦТП.
Область применения
Ресурсоснабжающие организации, осуществляющие деятельность в сфере теплоснабжения.
Методика расчета эффективности мероприятия
Основной задачей проекта является замена узлов учета тепловой энергии на центральных тепловых пунктах (ЦТП). Замена узлов учета на ЦТП проводится по окончании срока службы приборов учета, не отвечающих требованиям правил учета тепловой энергии и теплоносителя. При замене устаревших приборов обеспечивается:
- учет тепловой энергии и теплоносителя в соответствии с требованиями действующих правил;
- расширение диапазона измерения тепловой энергии и увеличение времени работы приборов учета;
- повышение точности анализа и расчетов на основе показаний приборов учета.
Пример расчета целевых показателей и срока окупаемости
Указано в разделе 2.5.
Целевые показатели мероприятия
Получение достоверной информации о количестве транспортируемой тепловой энергии с сопутствующим экономическим эффектом в рамках обеспечения расчетов за потребленную тепловую энергию между потребителем и поставщиком.
2.2.7. Мероприятия "Замена горелочных устройств" и "Автоматика горения"
Описание мероприятия "Замена горелочных устройств"
Существует возможность произвести замену горелок, установленных на котлах в настоящее время, на более современные, использующие струйно-нишевую технологию сжигания топлива. Установка этих горелочных устройств позволит более качественно подготавливать топливную смесь (природный газ-воздух), а также позволит расширить диапазон регулирования котлоагрегатов.
Важной особенностью струйно-нишевых горелок является способность поддерживать устойчивость пламени при любом давлении газа.
Достоинствами данного мероприятия являются также:
- снижение удельных затрат природного газа от 5% до 10% за счет оптимизации топочного процесса, снижения потерь тепла и повышения КПД;
- снижение удельных затрат электроэнергии на привод тягодутьевых средств до 20% - за счет низкого аэродинамического сопротивления горелочного устройства;
- снижение уровня выбросов токсичных веществ NOx; CO - за счет повышения качества сгорания и снижения потребления газа;
- работа в широком диапазоне давления газа (низкое до 500 мм в. ст., среднее до 2500 мм в. ст.);
- высокая равномерность распределения температурного поля в топочном пространстве;
- снижение звукового давления (уровня шума) до 75-79 Дб.
Описание мероприятия "Автоматизация горения"
Использование на котлоагрегатах ручной регулировки режимов горения вызывает перерасход топливного газа за счет неоптимального соотношения "газ-воздух".
Установка автоматизированной запорной арматуры на газопроводе и установка ЧРП на дутьевом вентиляторе и дымососе позволит осуществлять:
- автоматическую подготовку котлоагрегата к розжигу;
- автоматический розжиг горелок котла с переходом в режим минимальной мощности;
- управление нагрузкой и оптимизация соотношения топливо-воздух каждой из горелок котла;
- управление тепловым режимом котла;
- регулирование температуры сетевой воды на выходе из котельной в зависимости от температуры наружного воздуха;
- защита, сигнализация и блокировка работы котла при неисправностях;
- управление с операторских станций технологическим оборудованием (дымосос, вентиляторы, задвижки);
- обеспечение оперативно-технологического персонала информацией о параметрах теплового режима и состоянии технологического оборудования;
- регистрация в режиме реального времени параметров технологического процесса и действий оперативного персонала;
- протоколирование и архивирование информации;
- представление архивной информации и результатов расчетов.
Область применения
Газовые котельные.
Методика расчета эффективности мероприятия
Экономия топлива (природного газа) достигается за счет повышения эффективности его сгорания, и, как следствие, сокращения потребления топлива на выработку необходимого количества тепловой энергии. Опыт внедрения мероприятий по замене горелок на устройства со струйно-нишевой технологией сжигания позволяет получить экономию от 3% до 6%.
Экономия природного газа при замене горелок составит, тыс. м 3:
,
где:
В [тыс. м 3] - годовое потребление топлива на выработку тепловой энергии;
- коэффициент экономии топлива при внедрении данного мероприятия.
Автоматизация процесса горения исходя из анализа результатов внедрения мероприятия, позволяет сократить потребление топлива на 4-10%, уменьшить себестоимости тепловой энергии, повысить безопасности процесса выработки тепловой энергии, уменьшить число аварийных остановок котлов на 80% и снизить затраты на капитальный ремонт на 15%.
Экономия топлива при внедрении системы автоматизации:
,
где:
- коэффициент экономии топлива при внедрении данного мероприятия.
Годовая экономия в денежном выражении, тыс. руб.:
,
где:
[руб./м 3] - стоимость природного газа.
Пример расчета целевых показателей и срока окупаемости:
Исходные данные:
Годовое потребление газового топлива котельной - 3457 тыс. м 3.
Объем выработанной тепловой энергии за год - 26516,7 Гкал.
Средняя температура наружного воздуха за отопительный период составляет = -3,9 °C.
Длительность отопительного периода n = 219.
Тариф на газовое топливо Т = 3,78 руб./м 3.
Количество котлов - 3 шт.
Необходимо произвести расчет эффективности мероприятия в натуральном и денежном выражении для котельной с годовым потреблением газа на выработку тепловой энергии В = 3457 тыс. м 3.
Экономия топлива при замене горелок на струйно-нишевые с учетом коэффициента снижения потребления топлива = 3% составит, тыс. м 3:
= 0,03 x 3457 = 103,71
Расчетная экономия природного газа при внедрении системы автоматизации горения при = 4, тыс. м 3:
= 0,04 x 3457 = 138,28
Годовая экономия в денежном выражении, тыс. руб.:
= (103,71 + 138,28) x 3,78 = 914,72
При реализации мероприятий "Замена горелочных устройств" и "Автоматизация горения" для газовой котельной за отопительный период достигается экономия в размере 914,72 тыс. руб.
Объем инвестиций в данные мероприятия исходя из необходимости переоборудования трех котлоагрегатов составит, тыс. руб.:
,
где:
N [шт.] - количество котлов;
[тыс. руб.] - капитальные вложения в мероприятие "Замена горелочных устройств", включающие закупку оборудования, демонтаж старых горелок, установку и пусконаладку новых;
[тыс. руб.] - капитальные затраты мероприятия "Автоматизация горения", включающие проект системы автоматизации, стоимость оборудования, его монтаж и наладку.
Объем инвестиций на реализацию мероприятий составит:
= 3 x (956 + 184) = 3420 тыс. руб.
Простой срок окупаемости комплекса из двух мероприятий, лет:
= 3420 / 914,72 = 3,74.
Срок окупаемости составляет 4 года.
Целевые показатели совокупности мероприятий
Показатель |
Единица измерения |
Значение показателя, приведенное к году |
Снижение расхода тепловой энергии на производственные и хозяйственные нужды |
тыс. м 3 |
241,99 |
В т.ч. в переводе на условное топливо |
т у.т. |
279,256 |
Экономический эффект |
тыс. руб. |
914,72 |
2.3. Мероприятия по повышению эффективности работы энергетического оборудования электрических станций
2.3.1. Мероприятие "Уплотнение топок и газоотходов энергетических котлов"
Недостаточная плотность котла является одной из главных причин его низкой надежности и экономичности.
Мероприятия по поддержанию присосов в топку котлов производятся в основном в рамках проведения капитальных ремонтов с целью приведения их к нормативным значениям. Согласно статистическим расчетным данным, увеличение присосов в топку котла на 20% снижает КПД котла примерно на 0,5%.
Область применения
Теплоснабжающие организации, электростанции, котельные.
Методика расчета эффективности мероприятия
Резерв экономии топлива вследствие отклонения фактических присосов воздуха от их номинального значения определяется по формуле (Методические указания по составлению отчета электростанции и акционерного общества энергетики и электрификации о тепловой экономичности оборудования. РД 34.08.552-95):
В - расход условного топлива рассматриваемым котлом, т у.т;
- номинальное значение КПД брутто котлов по обратному балансу при средней за рассматриваемый период нагрузке, %;
- увеличение потери тепла с уходящими газами, вызванное фактических присосов воздуха от номинальных значений, %.
Значение , %, определяется по формуле:
,
где:
(%) - номинальное значение потери тепла с уходящими газами - согласно НТД по топливоиспользованию группы 90 кгс/см 2;
- номинальное значение коэффициента избытка воздуха в режимном сечении - согласно НТД по топливоиспользованию группы 90 кгс/см 2;
где к, с и в - определяется по таблице 2 Методических указаний по составлению отчета электростанции и акционерного общества энергетики и электрификации о тепловой экономичности оборудования. РД 34.08.552-95 (для природного газа: к = 3,53, с = 0,60, в = 0,18);
, - температуры холодного воздуха и уходящих газов соответственно, °C;
- коэффициент избытка воздуха в уходящих газах в сечении измерения их температуры - согласно НТД по топливоиспользованию группы 90 кгс/см 2.
Пример расчета:
Исходные данные:
Фактические показатели котла:
Наименование |
Ед. изм. |
2020 |
Расход условного топлива |
т у.т |
12069 |
Фактические присосы воздуха |
- |
0,144 |
Температура уходящих газов |
°C |
154 |
Температура холодного воздуха |
°C |
27,2 |
Нормативный КПД брутто |
% |
92,5 |
Средняя тепловая нагрузка |
Гкал/ч |
70,9 |
Снижение потери тепла с уходящими газами, вызванное отклонением фактических присосов воздуха от номинальных значений:
= 6,53 x ((((3,53 x (1,11 + 0,144) + 0,6) x (154 - ((1,11 + 0,144) x 27,2) / (1,11 + 0,144 + 0,18)) / ((3,53 x 1,25 + 0,6) x (154 - (1,25 x 27,2) / (1,25 + 0,18))) - 1))) = 0,01791%.
Экономический эффект при доведении присосов воздуха на энергетическом котле до нормативных величин:
= 12069 x 0,01791 / 92,5 = 2,3 т у.т.
Экономия тепловой энергии при реализации мероприятия составит:
= 2,3 / 0,143 = 16,084 Гкал.
Годовая экономия в денежном выражении составит:
= 16,084 x 1019,86 = 16,4 тыс. руб.,
где:
= 1019,86 руб./Гкал - тариф на тепловую энергию от ТЭЦ ПАО "Мосэнерго".
Объем инвестиций в данное мероприятие и срок его окупаемости, как правило, определяется по совокупности мероприятий, проводимых при капитальном ремонте энергетического оборудования электрической станции или ее реконструкции в рамках реализации инвестиционной программы.
Целевые показатели совокупности мероприятий
Показатель |
Единица измерения |
Значение показателя, приведенное к году |
Снижение расхода тепловой энергии на производственные и хозяйственные нужды |
Гкал |
8,042 |
В т.ч. в переводе на условное топливо |
т у.т. |
1,15 |
Экономический эффект |
тыс. руб. |
8,2 |
Расчетный годовой объем экономии показывает эффект от ремонта (реконструкции) основного энергетического оборудования электрической станции как наилучшие показатели работы оборудования после ремонта (реконструкции) по отношению к наихудшим фактическим показателям работы до выполнения мероприятия. Учитывая непрерывное ухудшение показателей работы оборудования в течение года или в межремонтный интервал до следующего ремонта (реконструкции), в качестве годового объема экономии принимается половина расчетной величины экономии.
Эффект от мероприятия принимается в течение года с момента его выполнения.
2.3.2. Мероприятие "Чистка трубного пространства конденсатора паровой турбины"
Мероприятие выполняется для снижения фактического температурного напора в конденсаторе турбоагрегата до номинального значения. Результатом реализации мероприятия является увеличение мощности турбоагрегата и соответствующий рост дополнительной выработки электроэнергии за счет увеличения вакуума в конденсаторе.
Согласно статистическим результатам реализации данного мероприятия чистка трубного пространства позволяет снизить фактический температурный напор в конденсаторе на 0,1 °C.
Область применения
Электрические станции.
Методика расчета эффективности мероприятия
Резерв экономии топлива вследствие отклонения фактического давления пара в конденсаторе турбоагрегата от номинального значения (из-за недостаточного количества охлаждающей воды и повышенного температурного напора) рассчитывается по формуле:
,
где:
- время работы турбоагрегата в генераторном режиме с выработкой активной мощности (с момента включения генератора в сеть до его отключения);
- поправка на отклонение давления отработавшего пара конденсационного или теплофикационного турбоагрегата, Гкал/ч (ГДж/ч);
;
- изменение мощности, соответствующее отклонению давления в конденсаторе от номинального, МВт;
, - первый и второй относительные приросты тепла на производство мощности брутто по конденсационному циклу турбоагрегата, Гкал/(МВт*ч) [ГДж/(МВт*ч)].
При средней мощности турбоагрегата большей той, при которой происходит излом характеристики, т.е. соответствующей второму относительному приросту, следует учитывать оба слагаемых формулы, а при меньшей - только первое слагаемое.
Значения относительного прироста определяются по энергетическим характеристикам. Изменение мощности определяется по сетке поправок на вакуум.
Указывается средняя температура охлаждающей воды (°C) на входе в конденсатор и выходе из него .
Температурный напор в конденсаторе турбоагрегата (°C) определяется по формуле:
,
где
- температура насыщения пара при фактическом давлении в конденсаторе, °C;
- температура охлаждающей воды после конденсатора, °C.
Номинальное значение температурного напора в конденсаторе турбоагрегата (°C) определяется по его характеристике.
Резерв экономии топлива вследствие отклонения фактического температурного напора в конденсаторе турбоагрегата от номинального значения определяется согласно вышеуказанным рекомендациям и учитывает изменение давления в конденсаторе , обусловленное повышением температуры насыщения в нем на значение .
Указывается средневзвешенное значение температур питательной воды за ПВД (после обвода) и в линии холодного питания, (°C).
Номинальное значение температуры питательной воды (за ПВД) определяется по энергетическим характеристикам турбоагрегатов.
Пример расчета
Исходные данные:
Планируется чистка трубного пространства конденсатора паровой турбины типа Т-250-300-240 для снижения температурного напора в конденсаторе на 0,1 °C.
N |
Наименование |
Ед. изм. |
2018 |
2019 |
2020 |
Среднее |
1 |
Выработка электрической энергии |
тыс. кВтч |
1257801 |
888285 |
1005641 |
1050542 |
2 |
Температура ЦВ вход |
°C |
17,8 |
17,6 |
18,7 |
17,6 |
3 |
Температура ЦВ выход |
°C |
23,0 |
22,2 |
22,8 |
21,6 |
4 |
Температурный напор |
°C |
6,8 |
7,0 |
7,5 |
7,1 |
5 |
Время работы ТГ |
час |
5528,5 |
3865 |
4481 |
4625 |
6 |
Уд. расход усл. топлива на отпуск электроэнергии (конденсационные) |
г/кВтч |
391 |
404 |
404 |
400 |
Увеличение вакуума в конденсаторе - = 0,033%.
Увеличение электрической мощности = 1830 x 0,033 = 60,4 кВт.
Фактические показатели работы паровой турбины.
Поправка к мощности на давление отработавшего пара в конденсаторе турбины Т-250-300-240 составляет 1830 кВт на 0,01 кгс/см 2 (НТД оч. 240 ата).
Дополнительная выработка электроэнергии за счет увеличения вакуума в конденсаторе:
= 60,4 x 4626 / 100000 = 0,279 кВтч.
Экономический эффект:
= 0,279 x 400 x (100 - 8,38) / 100 = 100 т у.т (813,01 кВтч),
где:
- фактический удельный расход условного топлива на отпуск электроэнергии (конденсационный).
Годовая экономия в денежном выражении составит:
= 813 x 2,500 = 2,0325 тыс. руб.,
где:
= 2,5 руб./кВтч - стоимость электрической энергии на ОРЭМ энергию.
Объем инвестиций в данное мероприятие и срок его окупаемости, как правило, определяется по совокупности мероприятий, проводимых при капитальном ремонте энергетического оборудования электрической станции или ее реконструкции в рамках реализации инвестиционной программы.
Целевые показатели совокупности мероприятий
Показатель |
Единица измерении |
Значение показателя, приведенное к году |
Снижение расхода электроэнергии на собственные нужды ТЭС |
кВтч |
406,5 |
В т.ч. в переводе на условное топливо |
т у.т. |
50 |
Экономический эффект |
тыс. руб. |
1,0163 |
Расчетный годовой объем экономии показывает эффект от ремонта (реконструкции) основного энергетического оборудования электрической станции как наилучшие показатели работы оборудования после ремонта (реконструкции) по отношению к наихудшим фактическим показателям работы до выполнения мероприятия. Учитывая непрерывное ухудшение показателей работы оборудования в течение года или в межремонтный интервал до следующего ремонта (реконструкции), в качестве годового объема экономии принимается половина расчетной величины экономии.
2.3.3. Мероприятие "Приведение зазоров в проточной части турбоагрегата к нормативным значениям"
Результатом реализации мероприятия является увеличение выработки электрической энергии турбоагрегатом за счет повышения относительного лопаточного КПД ступеней турбины.
Согласно статистическим результатам реализации данного мероприятия, доведение фактических зазоров проточной части турбоагрегата до нормативных величин позволяет повысить относительный лопаточный КПД ступеней турбины на 0,05-0,1%.
Область применения
Электрические станции.
Методика расчета эффективности мероприятия
Методика расчета эффективности основана на прямо пропорциональной зависимости выработки электрической энергии турбоагрегатом от его КПД (расчет количества электроэнергии, выработанного по производственному или теплофикационному циклам, определен Методическими указаниями по составлению отчета электростанции и акционерного общества энергетики и электрификации о тепловой экономичности оборудования (РД 34.08.552-95)).
Пример расчета
Исходные данные:
Планируется проведение обследования проточной части паровой турбины типа Т-110/120-130 с замером фактических зазоров и доведение их до нормативных величин:
Наименование |
Ед. изм. |
2018 |
2019 |
2020 |
Среднее |
Выработка электрической энергии |
тыс. кВтч |
580618 |
545700 |
600450 |
575589 |
Увеличение выработки электроэнергии турбоагрегатом:
= 575589 x 0,00053 / 1000 = 0,305 млн. кВтч.
Экономический эффект:
= 0,305 x 204,3 x (100 - 11,11) / 100 = 55,3 т у.т (450,315 кВтч),
где:
- фактический удельный расход условного топлива на отпуск электроэнергии;
- расход электроэнергии на собственные нужды (факт за 2020 год по оч. 130 ата).
Годовая экономия в денежном выражении составит:
= 450,315 x 2,500 = 1,126 тыс. руб.,
где:
= 2,5 руб./кВтч - стоимость электрической энергии на ОРЭМ энергию.
Объем инвестиций в данное мероприятие и срок его окупаемости, как правило, определяется по совокупности мероприятий, проводимых при капитальном ремонте энергетического оборудования электрической станции или ее реконструкции в рамках реализации инвестиционной программы.
Целевые показатели мероприятия
Показатель |
Единица измерения |
Значение показателя, приведенное к году |
Снижение расхода электрической энергии на собственные нужды ТЭС |
кВтч |
225,158 |
В т.ч. в переводе на условное топливо |
т у.т. |
27,65 |
Экономический эффект |
тыс. руб. |
0,563 |
Расчетный годовой объем экономии показывает эффект от ремонта (реконструкции) основного энергетического оборудования электрической станции как наилучшие показатели работы оборудования после ремонта (реконструкции) по отношению к наихудшим фактическим показателям работы до выполнения мероприятия. Учитывая непрерывное ухудшение показателей работы оборудования в течение года или в межремонтный интервал до следующего ремонта (реконструкции), в качестве годового объема экономии принимается половина расчетной величины экономии.
Эффект от мероприятия принимается в течение года с момента его выполнения.
2.3.4. Мероприятие "Чистка сетевых подогревателей турбоагрегата"
Результатом реализации мероприятия является увеличение выработки электрической энергии турбоагрегатом на тепловом потреблении за счет дополнительного отпуска тепловой энергии из отборов турбины вследствие приведения температурного напора в сетевых подогревателях (ПСГ) до нормативных значений.
Область применении
Электрические станции.
Методика расчета эффективности мероприятия
Экономия топлива:
, т у.т./год,
где:
- отпуск электрической энергии с шин станции в отчетном периоде, кВтч;
- изменение удельных расходов топлива на отпущенную электрическую энергию, г/кВтч.
,
где:
- удельный расход топлива на отпущенную электрическую энергию (УРУТ) в конденсационном режиме в отчетном периоде;
- удельный расход топлива на отпущенную электрическую энергию (УРУТ) в режиме теплофикации в отчетном периоде;
- прирост выработки электрической энергии, %.
- выработка электроэнергии ТГ за отчетный период;
- дополнительная выработка электрической энергии на тепловом потреблении составит, тыс. кВтч.
где:
- удельная выработка электрической энергии по теплофикационному циклу ТГ за отчетный период, кВтч/Гкал;
- дополнительный отпуск тепловой энергии из отборов ТГ в отопительный период после доведения температурных напоров ПСГ до нормы, Гкал/год.
- расход сетевой воды через ПСГ ТГ за отчетный период;
- температурный напор в ПГС определяется по результатам замеров, °C.
Пример расчета целевых показателей и срока окупаемости
Исходные данные:
Планируется выполнить чистку сетевых подогревателей ПГС-1 и ПГС-2 ТТ-1 во время капитального ремонта.
По результатам замеров, температурный напор в ПГС-1 и ПГС-2 ТГ-1 превышает норму на 1 °C:
ПГС-1 - = 4 °C; = 3 °C.
ПГС-2 - = 7 °C; = 6 °C.
Расход сетевой воды через ПСГ ТГ-1 за отчетный период - 5500325.
Удельная выработка электрической энергии по теплофикационному циклу ТГ-1 за отчетный период - 573,5 кВтч/Гкал.
Выработка электроэнергии ТГ-1 за отчетный период - 1225410 тыс. кВтч.
Удельный расход топлива на отпущенную электрическую энергию (УРУТ) в конденсационном режиме в отчетном периоде - 442,5 г/кВтч.
Удельный расход топлива на отпущенную электрическую энергию (УРУТ) в режиме теплофикации в отчетном периоде - 153,2 г/кВтч.
Расчет:
Дополнительный отпуск тепловой энергии из отборов ТГ-1 в отопительный период после доведения температурных напоров ПСГ до нормы составит:
= 5500325 x 1 x 10 -3 = 5500,3 Гкал/год,
где:
- расход сетевой воды через ГСГ ТГ-1 за отчетный период.
Дополнительная выработка электрической энергии на тепловом потреблении составит:
= 5500,3 x 573,5 = 3154,4 тыс. кВтч,
где:
- удельная выработка электрической энергии по теплофикационному циклу ТГ-1 за отчетный период, кВтч/Гкал.
Прирост выработки электрической энергии, %:
= 3154,4 / 1225410 x 10 -2 = 0,254%,
где:
- выработка электроэнергии ТГ-1 за отчетный период.
Изменение удельных расходов топлива на отпущенную электрическую энергию составит:
= 0,254 x (442,5 - 153,2) x 10 -2 = 0,735 г/кВтч,
где:
- удельный расход топлива на отпущенную электрическую энергию (УРУТ) в конденсационном режиме в отчетном периоде;
- удельный расход топлива на отпущенную электрическую энергию (УРУТ) в режиме теплофикации в отчетном периоде.
Экономия топлива:
= 0,735 x 1415502 x 10 -3 = 1040,4 т у.т./год (8,46 тыс. кВтч)
- отпуск электрической энергии с шин станции в отчетном периоде.
В пересчете на электрическую энергию экономия:
= 1040,4 / 0,123 = 8458,5 кВтч
Годовой экономический эффект в денежном выражении составит:
= 8458,5 x 2,5 = 21,146 тыс. руб.,
где:
= 2,5 руб./кВтч - стоимость электрической энергии на ОРЭМ.
Объем инвестиций в данное мероприятие и срок его окупаемости, как правило, определяется по совокупности мероприятий, проводимых при капитальном ремонте энергетического оборудования электрической станции или ее реконструкции в рамках реализации инвестиционной программы.
Целевые показатели мероприятия
Показатель |
Единица измерения |
Значение показателя, приведенное к году |
Снижение расхода электрической энергии на собственные нужды ТЭС |
кВтч |
4229,25 |
В т.ч. в переводе на условное топливо |
т у.т. |
520,2 |
Экономический эффект |
тыс. руб. |
10,573 |
Расчетный годовой объем экономии показывает эффект от ремонта (реконструкции) основного энергетического оборудования электрической станции как наилучшие показатели работы оборудования после ремонта (реконструкции) по отношению к наихудшим фактическим показателям работы до выполнения мероприятия. Учитывая непрерывное ухудшение показателей работы оборудования в течение года или в межремонтный интервал до следующего ремонта (реконструкции), в качестве годового объема экономии принимается половина расчетной величины экономии.
Эффект от мероприятия принимается в течение года с момента его выполнения.
2.3.5. Мероприятие "Замена набивки и уплотнений регенеративного (рекуперативного) воздухоподогревателя (РВП) энергетического котла"
Для повышения КПД котла необходимо свести к минимуму потерю тепла с уходящим газами, для этого применяется подогрев воздуха в воздухоподогревателях. В современных котлах высокого давления воздухоподогреватели используют большую часть тепла уходящих газов, что повышает общий КПД котлоагрегата примерно на 10% и уменьшает зависимость КПД от нагрузки.
РВП имеет следующие достоинства: компактность, малая металлоемкость, невысокое сопротивление, дешевизна, меньшая трудоемкость при ремонтах.
Недостатки РВП: наличие вращающихся элементов и системы водяного охлаждения редуктора и подшипника, сложность уплотнения при разделении потоков, повышенный переток воздуха в газовый поток (более 10%), что приводит к потере тепла с уходящими газами, невозможность высокого подогрева воздуха (350-380 °C) из-за коробления гофрированной набивки. При эксплуатации РВП, особенно при сжигании топлива с высоким содержанием серы, остро встает вопрос коррозии набивки. Наибольшей коррозии подвергается та часть набивки, которая расположена в зоне низких температур, там, где входит холодный воздух и уходят дымовые газы. Эта набивка выполнена съемной для возможности ее замены, а зона ее установки носит условное название "холодной" части РВП.
Реализация мероприятия направлена на повышение КПД энергетического котла за счет снижения присосов в РВП и, как следствие, снижения температуры уходящих дымовых газов и потерь тепла с уходящими газами.
Область применения
Электрические станции.
Методика расчета эффективности мероприятия
Основой для расчета эффективности мероприятия является расчет потерь тепла с уходящими газами (%), которая определяется по формуле:
,
где к, с и в - определяется по таблице 2 Методических указаний по составлению отчета электростанции и акционерного общества энергетики и электрификации о тепловой экономичности оборудования. РД 34.08.552-95 (для природного газа: к = 3,53, с = 0,60, в = 0,18);
, - температура холодного воздуха и уходящих газов соответственно, °C;
- коэффициент избытка воздуха в уходящих газах за последней поверхностью нагрева;
- потери тепла от механической неполноты сгорания, %;
- поправочный коэффициент, учитывающий дополнительно внесенное в топку котла тепло с паром и водой, с подогретыми топливом и воздухом:
,
B - количество топлива в условном исчислении, сожженного котлами, т;
- теплота сгорания условного топлива, равная 7 Гкал/т (29,31 ГДж/т);
- количество тепла, Гкал (ГДж), дополнительно (сверх химического тепла топлива) внесенного в топку и включающее в себя тепло, полученное воздухом при его предварительном подогреве в калориферах;
- дополнительные потери тепла с физическим теплом уноса, %.
,
, - зольность (%) и теплота сгорания [ккал/кг (кДж/кг)] рабочей массы топлива;
- коэффициент пропорциональности; К = 1, если выражается в ккал/кг, К = 4,187, если выражается в кДж/кг;
- доля золы топлива в уносе (определяются по результатам испытания котлов, при отсутствии испытаний принимаются обобщенные значения, приведенные в таблице 3 Методических указаний по составлению отчета электростанции и акционерного общества энергетики и электрификации о тепловой экономичности оборудования (РД 34.08.552-95)
Номинальное значение потери тепла с уходящими газами определяется по вышеуказанной формуле с подстановкой в нее номинальных значений , , и фактического KQ.
Резерв экономии топлива вследствие отклонения фактических присосов воздуха от их номинального значения определяется по формуле (Методические указания по составлению отчета электростанции и акционерного общества энергетики и электрификации о тепловой экономичности оборудования (РД 34.08.552-95):
,
где:
В - расход условного топлива рассматриваемым котлом, т у.т;
- номинальное значение КПД брутто котлов по обратному балансу при средней за рассматриваемый период нагрузке, %;
- увеличение потери тепла с уходящими газами, вызванное фактических присосов воздуха от номинальных значений, %.
Пример расчета целевых показателей и срока окупаемости
Исходные данные:
Требуется замена набивки РВП котла N 1, которая имеет значительное коррозийное повреждение (до 80%) и осыпание нижних пакетов РВП с проседанием вышерасположенных пакетов набивки.
N |
Наименование |
Ед. изм. |
2018 |
2019 |
2020 |
Среднее |
1 |
Отпуск электрической энергии |
тыс. кВтч |
1580618 |
1545700 |
1600450 |
1575589 |
2 |
Средняя производительность котла N 1 (Дк) |
т/ч |
327 |
333 |
322 |
327,3 |
Суммарное время работы котлов в 2020 году - 24459 час.
Количество работающих в 2020 году котлов - 4 шт.
Среднее время работы 1 котла за 2020 год - 6075 час.
Расход газа котла N 1 на средней нагрузке 327,3 т/ч - 25,7 тыс. м 3/ч.
Низшая теплота сгорания газа - 8184 ккал/м 3.
Расход условного топлива котла N 1 на средней нагрузке - 25,7 x 8184 / 7000 = 30,05 т у.т.
Фактические и нормативные параметры работы котла N 1 при средней нагрузке Дк = 327,3 т/ч:
Параметры работы котла N 1 при средней нагрузке Дк=327,3 т/ч |
Фактические |
Нормативные |
Избыток воздуха за водяным экономайзером |
1,14 |
1,08 |
Присосы в РВП |
47% |
31% |
Температура уходящих дымовых газов |
125 °С |
120 °С |
Избыток воздуха за РВП |
1,55 |
1,39 |
Потери тепла с уходящими газами:
= (3,52 x 1,55 + 0,63) x (125 - 30 x 1,55 / (1,55 + 0,18)) x (0,982 + 0,00012 x 125) x 0,01 = 5,95%;
= (3,52 x 1,39 + 0,63) x (120 - 30 x 1,39 / (1,39 + 0,18)) x (0,982 + 0,00012 x 120) x 0,01 = 5,14%.
Повышение КПД котла = 5,95 - 5,14 = 0,81%.
Ожидаемая экономия топлива в год от замены набивки = 0,81 x 30,5 x 6075 = 1478,7 т у.т.
Экономия тепловой энергии при реализации мероприятия составит:
= 1478,7 / 0,143 = 10,34 тыс. Гкал.
Годовая экономия в денежном выражении составит:
= 10,34 x 1019,86 = 10,545 млн. руб.,
где:
= 1019,86 руб./Гкал - тариф на тепловую энергию от ТЭЦ ПАО "Мосэнерго".
Объем инвестиций в данное мероприятие и срок его окупаемости, как правило, определяется по совокупности мероприятий, проводимых при капитальном ремонте энергетического оборудования электрической станции или ее реконструкции в рамках реализации инвестиционной программы.
Целевые показатели совокупности мероприятий
Показатель |
Единица измерении |
Значение показателя, приведенное к году |
Снижение расхода тепловой энергии на собственные нужды ТЭС |
тыс. Гкал |
5,17 |
В т.ч. в переводе на условное топливо |
тыс. т у.т. |
0,74 |
Экономический эффект |
млн. руб. |
5,27 |
Расчетный годовой объем экономии показывает эффект от ремонта (реконструкции) основного энергетического оборудования электрической станции как наилучшие показатели работы оборудования после ремонта (реконструкции) по отношению к наихудшим фактическим показателям работы до выполнения мероприятия. Учитывая непрерывное ухудшение показателей работы оборудования в течение года или в межремонтный интервал до следующего ремонта (реконструкции), в качестве годового объема экономии принимается половина расчетной величины экономии.
Эффект от мероприятия принимается в течение года с момента его выполнения.
2.3.6. Мероприятие "Оптимизация состава питательных насосов на ТЭЦ и котельных"
Область применении
Электрические станции, котельные.
Методика расчета эффективности мероприятия
Методика расчета эффективности мероприятия основана на оптимизации времени работы питательных насосов и соответственно снижении расхода электрической энергии, потребляемой питательными насосами (ПЭН) для перекачивания установленного объема питательной воды.
По результатам внедрения программы автоматизации выбора оптимального состава ПЭНов в городе Москве на электрических станциях ПАО "Мосэнерго", эффект от внедрения данной программы составляет от 0,2 кВтч до 0,4 кВтч на 1 тонну перекачиваемой питательной воды.
Пример расчета целевых показателей и срока окупаемости
Исходные данные:
Средний за последние три отчетных периода (2018 - 2020 годы) расход питательной воды котлами ТЭЦ составил 6500430 тонн.
Годовой эффект от реализации мероприятия по оптимизации состава питательных насосов с учетом результатов внедрения программы автоматизации выбора оптимального состава ПЭНов в городе Москве составит:
= 6500430 x ((0,2 + 0,4) / 2) x 10 -6 = 1,95 млн. кВтч.
Экономия топлива от реализации мероприятия.
= 1,95 x 242,3 = 472,485 т у.т.,
где:
- удельный расход топлива на отпущенную электрическую энергию, г/кВтч.
Снижение расхода электрической энергии на собственные нужды ТЭЦ:
= 472,485 / 0,123 = 3841,34 кВтч
Годовой экономический эффект в денежном выражении составит:
= 3841,34 x 2,5 = 9,6 тыс. руб.,
где:
= 2,5 руб./кВтч - стоимость электрической энергии на ОРЭМ.
Объем инвестиций в данное мероприятие и срок его окупаемости, как правило, определяется по совокупности мероприятий, проводимых при капитальном ремонте энергетического оборудования электрической станции или ее реконструкции в рамках реализации инвестиционной программы.
Целевые показатели мероприятия
Показатель |
Единица измерения |
Значение показателя, приведенное к году |
Снижение расхода электрической энергии на собственные нужды ТЭС |
тыс. кВтч |
3,841 |
В т.ч. в переводе на условное топливо |
т у.т. |
472,5 |
Экономический эффект |
тыс. руб. |
9,6 |
2.3.7. Мероприятие "Оптимизация состава сетевых насосов ТЭЦ"
Мероприятие рекомендуется к включению в состав мероприятий программ в области энергосбережения по результатам внедрения программы автоматизации выбора оптимального состава сетевых насосов (СН), реализованной ПАО "Мосэнерго" в рамках инвестиционной программы на 2014 год.
Согласно указанной программе на ТЭЦ-11 выполнено внедрение гидромуфты (ГМ) на сетевом насосе СН-8488 II подъема (тип СЭ-2500-180) бойлерной установки ТГ-8. Срок службы ГМ - 30 лет.
Для учета коэффициента полезного действия ГМ (механические потери в подшипниках, потери тепла нагреваемого масла в окружающую среду) принята его прямо пропорциональная зависимость от потребляемой мощности насоса - при 100% нагрузке насоса КПД ГМ составляет 90%, при 50-65%.
Для насосов без ГМ значения потребляемой электрической мощности - в зависимости от производительности приняты по заводской характеристике оборудования.
Для учета изменения потребляемой мощности насосами с установленными ГМ в зависимости от подачи применены следующие соотношения:
,
где:
- номинальная частота вращения насоса;
- новая частота вращения насоса;
- номинальная мощность насоса;
- новая мощность насоса.
,
где:
- номинальная частота вращения насоса;
- новая частота вращения насоса;
- номинальная подача насоса;
- новая подача насоса.
Эффект от внедрения программы - экономия энергоресурсов на собственные и производственные нужды.
Область применения
Электрические станции.
Методика расчета эффективности мероприятия
Методика расчета эффективности мероприятия учитывает эффект снижения потребляемой электрической мощности электродвигателей сетевых насосов.
Пример расчета целевых показателей и срока окупаемости
Исходные данные:
Расчет произведен для работы сетевого насоса СЭ-2500-180 в летний период (май-сентябрь). Продолжительность периода - 153 суток (3672 часа).
Продолжительность ежегодной фактической работы с учетом вывода насоса и/или прилегающих сетевых трубопроводов в ремонт или резерв принимается в расчете - 2000 час.
Номинальные параметры сетевого насоса II подъема - напор и подача:
= 18,0 кгс/см 2, = 2500 т/ч.
Необходимые (достаточные) параметры:
= 18,0 кгс/см 2, = 1500 т/ч.
Электрическая мощность электродвигателя при номинальном режиме при 3000 об/мин:
= 1400 кВт.
Скорость на валу насоса после гидромуфты при = 18,0 кгс/см 2:
= 3000 x (1500 / 250) = 1800 об/мин.
Коэффициент пересчета мощности:
= (1800 / 3000) = 0,216.
Фактическая мощность электродвигателя:
= 0,216 x 1400 = 302,4 кВт.
Снижение потребляемой мощности электродвигателем:
= 1400 - 302,4 = 109,6 кВт.
Ежегодный эффект от снижения потребляемой мощности:
= 1097,6 x 2000 x 10 -6 = 2,195 млн. кВтч.
Годовая экономия энергоресурсов при реализации мероприятия:
= 2,195 x 242,3 = 531,85 т у.т.,
где:
- удельный расход топлива на отпущенную электрическую энергию, г/кВтч.
Снижение расхода электрической энергии на собственные нужды ТЭЦ:
= 531,85 / 0,123 = 4324 кВтч.
Годовой экономический эффект в денежном выражении составит:
= 4324 x 2,5 = 10,81 тыс. руб.,
где:
= 2,5 руб./кВтч - стоимость электрической энергии на ОРЭМ.
Объем инвестиций в данное мероприятие и срок его окупаемости, как правило, определяется по совокупности мероприятий, проводимых при капитальном ремонте энергетического оборудования электрической станции или ее реконструкции в рамках реализации инвестиционной программы.
Целевые показатели мероприятия
Показатель |
Единица измерения |
Значение показателя, приведенное к году |
Снижение расхода электрической энергии на собственные нужды ТЭС |
тыс. кВтч |
4,324 |
В т.ч. в переводе на условное топливо |
т у.т. |
531,85 |
Экономический эффект |
тыс. руб. |
10,81 |
2.4. Мероприятия по экономии воды
Конечной целью внедрения энергосберегающих мероприятий в системах водоснабжения является уменьшение неучтенных расходов и потерь воды.
В системах водоснабжения имеются неучтенные полезные расходы воды и потери воды из водопроводной сети и емкостных сооружений.
Неучтенные полезные расходы воды делятся на:
- технологические (расходы воды на собственные нужды, на противопожарные нужды, на нужды городского хозяйства);
- организационно-учетные (погрешность средств измерения, неодновременность снятия показаний приборов).
Потери воды из водопроводной сети и емкостных сооружений включают:
- утечки воды из водопроводной сети и емкостных сооружений;
- потери воды за счет естественной убыли;
- потери воды при ремонте трубопроводов, арматуры и сооружений.
К основным мероприятиям, рекомендуемым к выполнению ресурсоснабжающими организациями, осуществляющими регулируемую деятельность в сфере водоснабжения и водоотведения, относятся следующие энергосберегающие мероприятия:
- уменьшение расхода воды на собственные нужды за счет применения оборотных схем водоснабжения;
- перевод оборудования с водяного охлаждения на воздушное;
- перевод предприятий, использующих для технологических процессов городскую питьевую воду, на водоснабжение из других, более дешевых, водоисточников (промводопровода, реки, арт-скважин);
- внедрение маловодных и безводных технологий;
- замена ветхих водопроводных сетей с использованием перспективных бестраншейных технологий восстановления и прокладки;
- использование электрохимической защиты стального трубопровода;
- внедрение современной запорно-регулирующей и предохранительной арматуры;
- оптимизация режимов работы системы водоснабжения;
- регулирование сетевого давления с применением регуляторов давления и снижение избыточных напоров в зонах регулирования;
- установка на раструбные соединения ремонтных комплектов для придания раструбу высокой степени герметичности;
- внедрение автоматизированной информационной системы для оперативного управления системой водоснабжения и уменьшения непроизводительных расходов воды как у потребителей, так и в системе подачи и распределения воды;
- замена устаревших приборов учета воды на более точные;
- наладка и реконструкция ЦТП за счет установки частотных преобразователей, замены насосного оборудования, установки или замены регуляторов давления, замены бойлера, изменения схемы горячего водоснабжения с циркуляционной на циркуляционно-повысительную;
- контроль за соблюдением технологических параметров в ЦТП (давления и температурного режима в системе горячего водоснабжения);
- контроль за утечками на внутриквартальных сетях водоснабжения;
- применение регулируемого электропривода.
Область применения
Системы водоснабжения и водоотведения ресурсоснабжающих организаций.
Методика расчета эффективности мероприятия
Расчет основных показателей эффективности энергосберегающих мероприятий в системах водоснабжения и водоотведения определена положениями приказа Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 17.10.2014 N 640/пр "Об утверждении Методических указаний по расчету потерь горячей, питьевой и технической воды в централизованных системах водоснабжения при ее производстве и транспортировке".
Методики расчета основных показателей эффективности энергосберегающих мероприятий в системах водоснабжения и водоотведения описаны в методическом пособии, разработанном Федеральным автономным учреждением "Федеральный центр нормирования, стандартизации и оценки соответствия в строительстве" Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации, "Методика снижения неучтенных расходов и потерь воды в системах водоснабжения", 2018.
Примеры расчета
Определение прогнозных показателей эффективности мероприятий по сокращению расхода воды расчетным путем, как правило, затруднено в связи с тем, что исходные данные для расчета целевых показателей эффективности формируются на основании статистических данных, нормируемых и/или фактических показателях по потерям и неучтенным расходам воды за последние три отчетных года.
Кроме того, технические мероприятия, реализуемые в сфере водоснабжения и водоотведения, имеют сопутствующие энергетические эффекты по экономии топливно-энергетических ресурсов, и эффективность мероприятий должна быть определена по совокупному энергетическому и экономическому эффекту от их реализации.
С целью оптимизации трудозатрат при выполнении организацией работ по расчету прогнозных значений целевых показателей энергосбережения в сферах водоснабжения и водоотведения допускается на этапе прогнозирования (планирования) использовать статистические данные по фактической экономии энергоресурсов, сложившейся по результатам реализации аналогичных мероприятий в области энергосбережения, указанных в разделе 2.6 настоящих Рекомендаций.
2.5. Типовые мероприятия по снижению потребления энергетических ресурсов на производственные и хозяйственные нужды
2.5.1. Мероприятие "Внедрение осветительных устройств с использованием светодиодов"
Использование ламп накаливания для освещения помещений приводит к значительному перерасходу электрической энергии, поскольку светодиодные лампы, генерирующие аналогичный по мощности световой поток, потребляют в 4-9 раз меньше электроэнергии. Соответствие мощностей ламп накаливания и светодиодных ламп (LED лампы) приведено ниже.
Светодиодные лампы справляются с задачами освещения во многих областях, от простого освещения домов и улиц до сложных систем освещения аэропортов и стадионов. Самое главное преимущество светодиодных технологий перед другими типами ламп - это энергоэффективность, в передовых образцах до 90% полученной энергии преобразуется в свет.
Преимущества LED ламп:
- при включении сразу же работают на полной яркости;
- чрезвычайно низкое энергопотребление;
- устойчивость к перепадам напряжения;
- экологически чистые (не содержат токсичных веществ, таких как ртуть);
- длительный срок службы (до 50000 часов);
- стойкие к небольшим вибрациям, тряске и толчкам (в отличие от ламп других типов);
- большой срок гарантийного периода (в среднем производители дают 2-3 года гарантии, в течение этого срока можно обменять светодиодную лампу, если она перестанет работать).
Соответствие мощностей ламп накаливания и LED ламп 1,8 Вт - 10 Вт, 4 Вт - 40 Вт, 6 Вт - 55-65 Вт, 12 Вт - 100 Вт, 14 Вт - 150 Вт.
Область применения
Освещение в производственных помещениях и административных зданиях с периодическим пребыванием людей.
Методика расчета эффективности мероприятия
Расчетное потребление электроэнергии на освещение помещений с временным пребыванием людей составляет, кВтч:
,
где:
N [шт.] - количество ламп накаливания в местах с временным пребыванием людей;
[Вт] - мощность лампы накаливания;
[ч] - время работы системы освещения;
z - число рабочих дней в году.
Расчет целевых показателей и срока окупаемости мероприятия
Возьмем стандартный кабинет (офисного) административного здания, который освещается пятью светильниками с лампами накаливания на 100 Ватт каждый, и будем считать, что работают они 4 часа каждый день, итого:
= 5 x 100 x 4 x 365 = 730 (кВтч в год)
Стоимость потребленной за год электроэнергии составит 2,482 тыс. руб. (730 (кВтч в год) x 3,4 (рубля за 1 кВтч энергии).
Аналогично для светодиодных ламп:
= 5 x 12 (Вт, аналог по освещенности обычной лампы на 100 Ватт) x 4 x 365 = 87,6 (кВтч в год).
Стоимость потребленной за год электроэнергии с LED лампами составит 0,298 тыс. руб. (87,6 (кВтч) x 3,4 (руб.) = 297,84 (руб. в год)).
Результат: замена ламп накаливания на светодиодные дает экономию потребленной электрической энергии в объеме 642,4 кВтч = 730 - 87,6, с экономическим эффектом в оплате освещения - 2,184 тыс. руб. в год.
Объем инвестиций в данное мероприятие определяется стоимостью 5 LED ламп и составит 0,433 тыс. руб. (5 x 86,51 = 432,55 руб.), где:
86,51 руб. - стоимость LED лампы мощностью 10 Вт.
Срок окупаемости мероприятия - 0,433 / 2,184 = 0,2 года (2,4 месяца).
С учетом трехлетней гарантии на LED лампы экономический эффект составит за три года составит: 6552,48 - 432,55 = 6119,93 руб.
Целевые показатели мероприятия:
Показатель |
Единица измерения |
Значение показателя, приведенное к году |
Снижение расхода электрической энергии на производственные и хозяйственные нужды |
кВтч |
642,4 |
В т.ч. в переводе на условное топливо |
т у.т. |
79,02 |
Экономический эффект |
тыс. руб. |
2,184 |
2.5.2. Мероприятия по снижению энергопотребления насосным оборудованием
Наибольшую мощность электроприемников, установленных в котельных, имеет насосное оборудование и, как следствие, значительная часть электропотребления приходится именно на него.
Главные причины неэффективного использования насосного оборудования следующие:
1. Переразмеривание насосов, т.е. установка насосов с параметрами подачи и напора большими, чем требуется для обеспечения работы насосной системы.
2. Регулирование режима работы насоса при помощи задвижек.
Основные причины, которые приводят к переразмериванию насосов, следующие:
1. На стадии проектирования закладывается насосное оборудование с запасом на случай непредвиденных пиковых нагрузок или с учетом перспективного развития микрорайона, производства и т.д. Нередки случаи, когда подобный коэффициент запаса может достигать 50%.
2. Изменение параметров сети - отступления от проектной документации при строительстве, коррозия труб во время эксплуатации, замена участков трубопроводов при ремонте и т.п.
Все эти факторы приводят к тому, что параметры насосов не соответствуют требованиям системы. Для обеспечения требуемых параметров по подаче, напору в системе эксплуатирующие организации прибегают к регулированию потока при помощи задвижек, что приводит к значительному увеличению потребляемой мощности как из-за работы насоса в зоне низкого КПД, так и за счет потерь при дросселировании.
Основной причиной значительного сокращения энергопотребления при замене одних насосов на другие является не техническое превосходство вновь установленных насосов, а соответствие их параметров требованиям системы.
Это достигается правильным подбором насоса в соответствии с реальными характеристиками системы.
В тех системах теплоснабжения, где параметры сети меняются во времени в зависимости от изменения суточного или сезонного теплопотребления, подобрать насос, для которого диапазон изменения параметров сети находился бы в пределах рабочего диапазона насоса, бывает невозможно. В этом случае значительную экономию может принести применение систем управления насосами в зависимости от меняющихся параметров сети. В подобных системах регулирование параметров насосов осуществляется при помощи частотного и каскадного регулирования.
Основной потенциал по энергосбережению заключается в замене регулирования подачи насоса задвижкой на частотное или каскадное регулирование, т.е. применении систем способных адаптировать параметры насоса под требования системы.
При принятии решения о применении того или иного способа регулирования необходимо учитывать, что каждый из этих способов регулирования также следует применять, отталкиваясь от параметров сети, на которую работает насос.
Область применения
Здания и сооружения регулируемых организаций всех сфер регулируемой деятельности.
Методика расчета эффективности мероприятия (для одного насоса, вентилятора)
1) величина потребляемой из сети мощности насоса [кВт] равна:
,
где:
G [кг/ч] - массовый расход жидкости;
Н [м] - напор. Напор механизма представляет собой разность давлений на его выходе и входе: ;
[кг/м 3] - плотность рабочей среды. Ее величина зависит от температуры и давления, но можно для воды приближенно считать = 1000 кг/м 3;
, - КПД механического и электрического привода соответственно. При работе от ПЧ уменьшаются магнитные потери в двигателе и изменяются электрические потери. Поскольку оценить изменение электрических потерь сложно (зависят от законов регулирования технологического параметра и преобразователя), целесообразно считать и при работе с ПЧ КПД электродвигателя постоянным и равным номинальному, а при отсутствии данных по конкретному типу ПЧ принимать = 0,98.
Для газодувных машин:
,
где:
V [м 3/ч] - объемный расход газа.
Расходы жидкости (газа) G (V) определяются технологическим процессом и от установки ЧРП не меняются.
До установки ЧРП давление на выходе механизма либо снижается до необходимого уровня в дросселирующем устройстве (задвижка, клапан, направляющий аппарат), либо при отсутствии регулирования определяется характеристикой механизма и изменяется в зависимости от расхода рабочей среды.
В последнем случае следует определить необходимое (требуемое - ) давление на выходе механизма исходя из свойств технологического процесса.
При установке ЧРП КПД электропривода изменяется в известное число раз ( = 0,98) и остаются две составляющие изменения потребляемой мощности: изменение напора и КПД механизма;
2) влияние ЧРП на КПД насоса допускается определять по упрощенной методике.
Обозначим исходные величины (до установки ПЧ) индексом "0" (, и т.д.), а после установки ПЧ - "пч" ( и т.д.). С учетом принятого выше соотношения по формулам или относительное изменение мощности:
Следовательно, величина относительного изменения мощности равна увеличенному в 1,02 раза частному от деления относительного изменения напора на относительное изменение КПД минус единица. Если при расчете учитывать не обобщенный КПД преобразователя частоты 0,98, а фактический для известного типа, то в формуле следует заменить коэффициент 1,02 на действительную величину .
Фактический напор измеряется при обследованиях, а после установки ПЧ принимается равным требуемому технологическим процессом с учетом давления на входе механизма, т.е. .
КПД механизма с нерегулируемым приводом можно вычислить по формулам.
При сложностях выполнения измерений расхода можно воспользоваться заводскими характеристиками, определяя по ним и измеренной мощности расход и КПД .
При отсутствии характеристик приближенный расчет расхода и КПД можно выполнить при аппроксимации характеристик напора и КПД квадратичными зависимостями. Для насоса, имеющего, как правило, наибольший напор при нулевом расходе:
;
,
где:
- напор при нулевом расходе.
Значение можно вычислить по известным значениям напора и расхода в каком-либо режиме, например, во время обследования , :
Из выражений следует:
При регулировании частоты вращения механизма КПД определяется расчетным расходом , находящемся на пересечении заводской характеристики Н(G) и параболы, проходящей через начало координат и точку , :
Приравниванием правые части выражений и получаем:
или
При известном вычисляются , и конечный результат .
Для газодувных машин (ГДМ) в отличие от насосов максимум напора приходится не на нулевой расход газа, а примерно на расход . При этом аналитическая зависимость напора от расхода оказывается громоздкой:
,
где:
, , , берутся из характеристик ГДМ, причем точкой номинального режима следует считать приходящуюся на максимум КПД.
Соответственно вместо формул для насосов для ГДМ вычисляется:
,
где:
;
;
3) если механизм имеет несколько характерных режимов, например, для сетевого насоса зимний и летний, то, соответственно, вычисляются относительные, затем и абсолютные изменения мощностей для каждого режима.
Снижение электропотребления за год от регулирования электропривода:
, кВтч,
где:
- продолжительность периода в часах и = 8760 час.
Стоимость сэкономленной электроэнергии рассчитывается по установленным для потребителя тарифам;
4) годовая экономия в денежном выражении составит:
, руб.,
где:
Э [руб.] - экономия в денежном выражении;
[кВтч] - снижение электропотребления за год от регулирования электропривода;
Т руб./кВтч - тариф на электрическую энергию.
Примеры расчета
Пример N 1. Необходимо произвести оценку годовой экономии от внедрения мероприятия по замене регулирования подачи насоса задвижкой на частотное регулирование для ЦТП, на котором в системе ХВС установлены повысительные насосы типа К 100-65-200 с электродвигателями мощностью 30 кВт.
Характеристики насоса:
Мощность электродвигателя = 30 кВт.
Подача насоса = 100 м 3/ч.
Напор = 50 м.
КПД насоса = 0,69.
Ток электродвигателя = 55,7 A, = 0,91, КПД = 0,90.
Самый высокий дом в микрорайоне - 16-этажный, схема ГВС - циркуляционная.
Одноставочный тариф на момент обследования Т = 3,4 руб./кВтч.
Обследованиями получены следующие средние показатели:
Расход воды = 50 м 3/ч.
Давление:
- на входе насоса = 20 м;
- на выходе - 75 м;
- давление после подогревателя ГВС - 73 м.
Ток электродвигателя I = 29 А.
Напряжение на двигателе U = 380 В.
В работе 1 насос.
Расчет:
По току и напряжению электродвигателя с допущением постоянных и равных номинальным величинах КПД и получаем его мощность, кВт:
= 1,73 x 29 x 0,38 x 0,91 = 17,4;
или
= (29 / 55,7) x 1 x 30 / 0,9 = 17,4.
Требуемый напор насоса, м, равен:
= 3 x 16 + 2 + 6 + (75 - 73) x 1,62 + 3 - 20 = 44.
Таким образом, для дальнейших расчетов имеем:
= 75 - 20 = 55 м;
= 50 м 3/ч;
= 44 м; = 17,4 кВт.
По преобразованной формуле:
= 2,72 x 50 x 55 x 10 -3 / (17,4 x 0,9) = 0,48.
Определим напор при нулевом расходе по формуле:
= (55 - 50 x (50 / 100) 2) / (1 - (50 / 100) 2) = 56,67 м.
Отношение расчетного расхода к номинальному по формуле:
Отношение КПД по формуле:
= 1 - (0,557 - 1) 2 = 0,804,
т.е. = 0,804 x 0,69 = 0,555 - на 16% выше исходного (0,48).
Относительное изменение мощности по формуле:
= 1,02 x (44 / 55) / (0,555 / 0,48) - 1 = 0,294.
Уменьшение средней потребляемой мощности:
= 0,294 x 17,4 = 5,12 кВт.
Насосы ХВС работают непрерывно, следовательно, годовое снижение электропотребления:
= 5,12 x 8760 x 10 -3 = 44,85 тыс. кВтч.
Годовая экономия в денежном выражении составит:
= 44,85 x 3,4 = 152,5 тыс. руб.
При реализации мероприятия "Установка частотно-регулируемого привода" за год достигается экономия в размере 152,5 тыс. руб.
Объем инвестиций в данное мероприятие составляет 385000 руб. Таким образом, находим срок окупаемости мероприятия:
= 385000 / 152500 = 2,52 года.
Срок окупаемости рекомендуется округлять до целых чисел, т.е. в данном случае срок окупаемости составляет 3 года.
Целевые показатели мероприятия:
Показатель |
Единица измерения |
Значение показателя, приведенное к году |
Снижение расхода электрической энергии на производственные и хозяйственные нужды |
кВтч |
44850 |
В т.ч. в переводе на условное топливо |
тыс. т у.т. |
54,717 |
Экономический эффект |
тыс. руб. |
152,5 |
Пример N 2. На водонапорной станции используется дроссельное регулирование напора и подачи воды (при помощи задвижек). Определить годовую экономию электроэнергии после внедрения частотного регулирования скорости вращения электродвигателей насосов для изменения напора и подачи воды. Характеристики насосных агрегатов и необходимый напор в сети указаны в таблице:
Напор на выходе насоса, , м.в.ст. |
Подача воды насосом, , м 3/ч |
КПД насоса, |
Напор, поддерживаемый в системе , м.в.ст. |
, час |
50 |
3200 |
0,84 |
30 |
4400 |
Годовая экономия электроэнергии после внедрения частотного регулирования скорости вращения электродвигателей насосов по упрощенной схеме определяется по выражению, кВт*ч:
,
где:
- напор на выходе насоса, можно принять равный номинальному напору насосного агрегата;
- напор, поддерживаемый в системе;
- фактическая подача воды, можно принять равный номинальной подаче насосного агрегата;
- годовое время работы агрегата;
- фактический КПД насосного агрегата.
= (50 - 30) x 3200 x 4400 / 367 x 0,84 = 644534 кВтч.
В денежном выражении 644534 x 3,4 = 2191,4 тыс. руб.
Стоимость инвестиционного проекта составляет 530 тыс. руб.
Срок окупаемости проекта составит - 530,0 / 2191,4 = 0,24 года, с округлением принимаем срок окупаемости - 1 год.
Целевые показатели мероприятия:
Показатель |
Единица измерения |
Значение показателя, приведенное к году |
Снижение расхода электрической энергии на производственные и хозяйственные нужды |
кВтч |
644534 |
В т.ч. в переводе на условное топливо |
тыс. т у.т. |
79,278 |
Экономический эффект |
тыс. руб. |
2191,4 |
С целью оптимизации трудозатрат при выполнении организацией работ по расчету прогнозных значений целевых показателей энергосбережения допускается на этапе прогнозирования (планирования) использовать статистические данные по фактической экономии энергоресурсов, сложившейся по результатам реализации аналогичных мероприятий в области энергосбережения, включая российский и зарубежный опыт организаций и производителей оборудования.
Пример N 3. Оценить величину экономического эффекта от применения преобразователя частоты на насосном агрегате мощностью 75 кВт.
Ориентировочный расчет окупаемости ПЧ произвести с использованием результатов статистических данных Гидравлического института США и Европейской ассоциации производителей насосов по снижению энергопотребления при реализации энергосберегающих мероприятий.
В соответствии с результатами статистической информации по опытной установке ПЧ Гидравлическим институтом США и Европейской ассоциацией производителей насосов, величина экономии электроэнергии при внедрении преобразователей частоты может составлять от 10 до 60%.
Для расчета возьмем минимальную величину возможной экономии 10%.
Таким образом, для насосного агрегата мощностью 75 кВт и работающего, к примеру, 9 месяцев в год, величина экономии электроэнергии за 1 год составит:
Э (1 год, кВт*ч) = 75 кВт x 10% /100 x 24 часа x 30 дней x 9 месяцев = 48600 кВтч, или 48,6 тыс. кВтч.
В денежном выражении при стоимости 1 кВтч = 3,4 руб. за 1 кВтч.
Величина экономии составит:
Э (1 год, руб.) = 48600 кВтч x 3,4 = 165240 руб., или 165,24 тыс. руб.
Стоимость преобразователя частоты серии ATV38 на 75 кВт (переменный момент), со встроенным сетевым дросселем и входным фильтром радиопомех составляет 300000 руб.
Таким образом, срок окупаемости (без учета стоимости работ по установке) в этом случае составляет 300000 / 165240 = 1,82 года, с учетом округления до целых чисел срок окупаемости составляет 2 года.
Целевые показатели мероприятия:
Показатель |
Единица измерения |
Значение показателя, приведенное к году |
Снижение расхода электрической энергии на производственные и хозяйственные нужды |
кВтч |
48600 |
В т.ч. в переводе на условное топливо |
тыс. т у.т. |
5,978 |
Экономический эффект |
тыс. руб. |
165,24 |
2.5.3. Мероприятие "Установка инфракрасных датчиков движения и присутствия"
Принцип действия основан на обнаружении человека по изменению потока теплового (инфракрасного) излучения на приемной площадке чувствительного элемента датчика, связанного с движением или резким изменением температуры находящихся в поле зрения датчика объектов.
Датчики, способные обнаруживать только большие движения (идущих людей), называются датчиками движения.
Датчики, обнаруживающие мелкие движения людей, в том числе сидящих или стоящих, называются датчиками присутствия.
Большинство инфракрасных датчиков могут работать и в том, и в другом режиме - в зависимости от времени задержки отключения света после последнего зарегистрированного движения.
Существуют датчики с функцией мониторинга естественной освещенности - датчик постоянно измеряет освещенность естественным светом и не включает (или отключает - для датчиков присутствия) светильники, если естественная освещенность превышает заданное пороговое значение, даже если в поле зрения датчика находятся люди.
По данным сайта http://energosovet.ru в помещениях с постоянным пребыванием людей экономия электроэнергии от потребления на цели освещения составляет от 50%, в местах без постоянного пребывания людей достигает 85%.
В проходных помещениях с большим потоком людей - до 60%.
Система состоит из двух основных элементов: датчика движения и исполнительного блока, соединенных между собой слаботочным проводом. Датчик, "увидев" человека, посылает сигнал на блок, который включает линию на заданный временной интервал.
Область применения
Производственные помещения и административные здания с периодическим пребыванием людей регулируемых организаций всех сфер регулируемой деятельности.
Методика расчета эффективности мероприятия
Расчетное потребление электроэнергии на освещение помещений с временным пребыванием людей составляет, кВтч:
,
где:
N [шт.] - количество ламп в местах с временным пребыванием людей;
[Вт] - мощность лампы;
[ч] - время работы системы освещения;
z - число рабочих дней в году.
В настоящем случае энергосберегающий эффект достигается путем снижения времени работы системы освещения.
На этапе прогнозирования (планирования) целевого показателя энергосбережения - экономии электрической энергии следует принимать среднестатистические данные по значению экономии потребления электрической энергии на цели освещения, основанные на результатах реализации аналогичных мероприятий в области энергосбережения в жилищно-коммунальном комплексе, равные 3%.
Пример расчета целевых показателей и срока окупаемости мероприятия:
Необходимо установить датчики движения типа ИКД-1-1 в помещениях площадью 25 м 2. Фактическое потребление электрической энергии на цели освещения составляют 775692 кВтч.
Датчики движения указанного типа оснащены режимом блокировки срабатывания при дневном свете, что может реализовать дополнительные энергосберегающие возможности.
В случае больших холлов (20 м 2 и более) необходимо один-два датчика присутствия. Датчик (датчики) должны просматривать практически все пространство холла без крупных "мертвых зон", но также важно исключить возможность попадания в поле зрения данных датчиков других областей здания (например, прилегающего коридора).
Стоимость энергосберегающего оборудования:
- датчики движения ИКД-1-1 - 350 руб./шт.;
- исполнительные блоки СБ3-С-ВР - 650 руб./шт.
Принимаем значение экономии в размере 3% от потребления электрической энергии на цели освещения.
С учетом среднего тарифа на электрическую энергию 3,4 руб./кВтч получаем экономию:
= 775692 x 0,03 = 23271 кВтч;
Э = 23271 x 3,4 = 79,121 тыс. руб.
Предлагается установить 30 датчиков движения. Затраты на проведение мероприятия составят:
= 1000 x 30 = 30 тыс. руб.
Срок окупаемости, год:
= 0,45 года.
Целевые показатели мероприятия:
Показатель |
Единица измерения |
Значение показателя, приведенное к году |
Снижение расхода электрической энергии на производственные и хозяйственные нужды |
кВтч |
23271 |
В т.ч. в переводе на условное топливо |
тыс. т у.т. |
2,862 |
Экономический эффект |
тыс. руб. |
79,121 |
2.5.4. Мероприятие "Установка регулятора тепловой энергии на объекте без возможности понижения температуры в нерабочее время"
Экономия тепловой энергии на таких объектах осуществляется за счет ликвидации "перетопов" и осуществления погодного регулирования (регулирования количество отпущенной тепловой энергии в зависимости от температуры вне помещения).
Ликвидация "перетопов" осуществляется за счет ограничения регулятором поступления теплоты и обеспечения комфортной температуры в помещениях.
Область применения
Ресурсоснабжающие организации всех сфер регулируемой деятельности.
Методика расчета эффективности мероприятия
Величина экономии тепловой энергии при реализации мероприятия определяется по формуле:
, Гкал/год,
где:
- нагрузка, необходимая для поддержания в помещении t = 26 °C;
- нагрузка, необходимая для поддержания в помещении t = 22 °C;
,
где:
k - коэффициент пересчета: ;
- внутренняя температура помещения до регулирования;
- внутренняя температура помещения после регулирования;
- время поддержания в помещениях комфортных условий по температуре, час.
Потребление тепловой энергии за отопительный период без учета регулирования температуры:
,
где:
- средняя тепловая нагрузка за отопительный период;
- длительность отопительного периода, сутки;
- средняя температура отопительного периода;
24 часа - время работы отопительных приборов.
По нормативам температура в административных помещениях не должна быть ниже 21 °C, СНиП 2.08.02-89 "Общественные здания и сооружения".
Пример расчета целевых показателей и срока окупаемости
Исходные данные:
Средняя тепловая нагрузка за отопительный период = 0,15 Гкал/ч.
Повышение средней температуры в помещениях до t = 26 °C.
Отопительный период - 205 суток.
Средняя температура отопительного периода - 4,6 °C.
При работе без регулятора такое здание потребляет за отопительный период:
= 0,15 x 205 x 24 = 738 Гкал/год,
где:
0,15 Гкал/ч - средняя тепловая нагрузка за отопительный период;
205 суток - длительность отопительного периода;
24 часа - время работы отопительных приборов.
Снизив температуру в помещениях до комфортных 22 °C, получим экономию тепловой энергии:
= (22 + 4,6) / (26 + 4,6) = 0,870.
= 0,15 x 0,870 = 0,131 Гкал/ч.
При работе регулятора такое здание потребляет за отопительный период:
= 0,131 x 205 x 24 = 644,52 Гкал/год.
= (0,15 - 0,131) x 205 x 24 = 93,48 Гкал/год,
где:
- нагрузка, необходимая для поддержания в помещении t = 26 °C;
- нагрузка, необходимая для поддержания в помещении t = 22 °C;
k - коэффициент пересчета;
- внутренняя температура помещения до регулирования;
- внутренняя температура помещения после регулирования.
Экономия тепловой энергии - 93,48 Гкал/год.
Экономический эффект от реализации мероприятия:
,
где:
= 1167,99 руб./Гкал - тариф на тепловую энергию от котельных ПАО "Мосэнерго" на 1 полугодие 2020 года;
= 93,48 x 1167,99 = 97,88 тыс. руб.
Целевые показатели мероприятия:
Показатель |
Единица измерения |
Значение показателя, приведенное к году |
Снижение расхода тепловой энергии на производственные и хозяйственные нужды |
Гкал |
93,48 |
В т.ч. в переводе на условное топливо |
т у.т. |
13,37 |
Экономический эффект |
тыс. руб. |
109,184 |
2.5.5. Мероприятие "Применение автоматических дверных доводчиков на входных дверях"
Доводчики наружных дверей предназначены для автоматического их закрывания, что исключает неограниченную инфильтрацию через дверной проем.
Установка дверного доводчика производится с целью сокращения времени поступления холодного воздуха при открытии входных дверей или ворот и как следствие, сокращения падения температуры на рабочих местах. Дверной доводчик существенно уменьшает количество проникающего в помещение холодного наружного воздуха, что приводит к значительной экономии энергии на отопление.
Подбор автоматического дверного доводчика осуществляется исходя из данных о массе двери, о необходимом усилии для ее закрывания и о ее материале.
Область применения
Ресурсоснабжающие организации всех сфер регулируемой деятельности.
Методика расчета эффективности мероприятия
Годовое сокращение потерь тепла через дверной проем с установленным дверным доводчиком определяется по формуле, Гкал:
,
где:
- коэффициент эффективности доводчика (согласно экспериментальным данным доводчики дают примерно 1% экономии от потерь через входные и межкомнатные двери, при этом через двери теряется порядка 10% тепла, таким образом = 0,01 x 0,10 = 0,001);
- объем тепловой энергии, потребленной в отопительный период в базовом году, Гкал.
Годовая экономия в денежном выражении определяется по формуле, руб.:
,
где:
- тариф на тепловую энергию, руб./Гкал.
Пример расчета
Исходные данные:
Объем тепловой энергии, потребленной за базовый период , составляет 1000 Гкал.
= 1167,99 руб./Гкал - тариф на тепловую энергию от котельных ПАО "Мосэнерго" на 1 полугодие 2020 года.
Расчет:
Годовое сокращение потерь тепла через дверной проем с установленным дверным доводчиком:
= 0,001 - 1000 = 1 Гкал.
Тогда годовая экономия в денежном выражении составит:
= 1 x 1167,99 = 1167,99 руб.
При реализации мероприятия "Применение автоматических дверных доводчиков на 3 входных дверях" за отопительный период достигается экономия в размере 3504 руб. Стоимость установки дверных доводчиков с учетом материалов и стоимости работ составляет 4500 руб., что определяет общий объем инвестиций в данное мероприятие.
Простой срок окупаемости мероприятия, лет:
= 4500 / 3504 = 1,28 года.
Срок окупаемости составляет 2 года.
Целевые показатели мероприятия:
Показатель |
Единица измерения |
Значение показателя, приведенное к году |
Снижение расхода тепловой энергии на производственные и хозяйственные нужды |
Гкал |
1 |
В т.ч. в переводе на условное топливо |
т у.т. |
0,143 |
Экономический эффект |
тыс. руб. |
1,168 |
2.5.6. Мероприятие "Применение автоматических сенсорных смесителей"
Установка автоматических сенсорных смесителей позволяет сэкономить до 50% горячей и холодной воды и является очень эффективным энергосберегающим мероприятием. Экономический эффект достигается благодаря значительному сокращению времени протекания воды.
Автоматические сенсорные смесители служат для автоматического включения и отключения подачи воды к мойкам и раковинам и для термостатического регулирования ее температуры. Таким образом, сенсорные смесители отличаются от обычных смесителей отсутствием вентилей для регулировки воды.
Их применение экономически оправдано в общественных зданиях, в том числе в учебных заведениях. Функция термостатического регулирования защищает детей младшего возраста от ожогов. Функция автоматического отключения перекрывает поток воды сразу после прекращения использования. Отсутствие ручного регулирования исключает возможность поломки приложением чрезмерного усилия.
После монтажа автоматических сенсорных смесителей необходимо отрегулировать чувствительность сенсоров, а также температуру воды, подаваемой к приборам.
При этом необходимо учитывать, что коэффициент экономии автоматических сенсорных смесителей составит около 20%.
Область применения
Ресурсоснабжающие организации всех видов регулируемой деятельности.
Методика расчета эффективности мероприятия
Годовое сокращение потерь воды с установленным автоматическим сенсорным смесителем определяется по формуле, м3:
,
где:
- коэффициент экономии автоматических сенсорных смесителей;
[м 3] - объем воды, потребленной через существующие смесители за базовый период (считается отдельно для горячей и холодной воды).
Общая годовая экономия в денежном выражении определяется по формуле, руб.:
,
где:
[м 3] - годовая экономия горячей воды;
[м 3] - годовая экономия холодной воды;
[руб./м 3] - тариф на горячую воду;
[руб./м 3] - тариф на холодную воду.
Затраты на замену всех смесителей определяются по формуле:
,
где:
- количество установленных в здании смесителей;
[руб.] - затраты на установку одного автоматического сенсорного смесителя с учетом материалов и стоимости работ.
Пример расчета
Исходные данные:
Тарифы:
- на горячую воду - 80 руб./м 3;
- на холодную воду - 20 руб./м 3.
Фактическое потребление горячей воды на все смесительные устройства за год:
= 1000 м 3;
Фактическое потребление холодной воды на смесительные устройства за год:
= 2500 м 3.
В здании установлено 12 смесителей.
Затраты на установку одного автоматического сенсорного смесителя с учетом материалов и стоимости работ 8000 руб.
Коэффициент экономии автоматических сенсорных смесителей составляет 20%.
Расчет:
Годовая экономия горячей воды с установленным автоматическим сенсорным смесителем, м 3:
= 0,2 x 1000 = 200 м 3.
Годовая экономия холодной воды с установленным автоматическим сенсорным смесителем, м 3:
= 0,2 x 2500 = 500 м 3.
Годовая экономия в денежном выражении составит, руб.:
= 200 x 80 + 500 x 20 = 26000 руб.
Затраты на замену всех смесителей составят:
= 12 x 8000 = 96000 руб., что определяет общий объем инвестиций в данное мероприятие.
Простой срок окупаемости мероприятия, лет:
= 96000 / 26000 = 3,7 года.
Срок окупаемости составляет 4 года.
Целевые показатели совокупности мероприятий:
Показатель |
Единица измерения |
Значение показателя, приведенное к году |
Экономия холодной воды |
м 3 |
500 |
Экономия горячей воды |
м 3 |
200 |
Экономический эффект |
тыс. руб. |
26 |
2.5.7. Мероприятие "Улучшение теплозащитных свойств ограждающих конструкций здания (кровля)"
Мероприятие имеет энергосберегающий эффект замены изношенной и несовременной тепловой изоляции с низким коэффициентом сопротивления теплопередаче на новую, имеющую более высокие показатели теплозащиты.
Помимо этого, за счет замены изоляции значительно снижаются теплопотери за счет нагрева инфильтрационного воздуха, которые являются следствием неплотностей. Эти потери зачастую составляют более 25% от общих теплопотерь помещения.
Данное мероприятие может быть использовано для снижения тепловых потерь через наружные ограждения и для устранения выпадения конденсата на внутренней поверхности наружных ограждений. Может привести к изменению класса энергетической эффективности здания.
Приведенное сопротивление теплопередаче отдельных элементов ограждающих конструкций здания является одним из нормируемых показателей тепловой защиты здания. Нормативные значения устанавливаются в зависимости от градусо-суток отопительного периода и представлены в таблице 4 СП 50.13330.2012 "Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003". Для соблюдения нормативных значений сопротивления теплопередаче применяются многослойные ограждающие конструкции с утеплителем. В качестве утеплителя могут применяться минераловатные плиты, пенополистирол, эковата и другие материалы, обладающие низкой теплопроводностью.
Существуют два основных типа кровель: плоские и скатные. Структура кровли обоих типов включает в себя несущие конструкции и кровельный пирог. В ходе утепления кровли, как правило, весь кровельный пирог подлежит замене.
Стяжка поверх слоя утеплителя на плоских кровлях выполняется в том случае, если предполагается, что кровля будет эксплуатируемой. В остальных случаях оправдано применение теплоизоляционных материалов, способных упруго деформироваться под весом человека с минимальными остаточными деформациями. Допускается укладка утеплителя в два слоя: нижний - мягкий, верхний - жесткий.
При наличии внутренних водостоков необходимо создавать уклон с помощью сыпучих материалов (как правило, керамзитовый гравий).
В скатной кровле утеплитель должен быть закреплен на несущих конструкциях во избежание его перемещений под собственным весом. Для крепления применяются тарельчатые дюбели или клей.
Энергетический и экономический эффекты от утепления кровель зависят от климатических условий размещения объекта.
Область применения
Здания и помещения ресурсоснабжающих организаций всех сфер регулируемой деятельности.
Методика расчета эффективности мероприятия
Средняя за отопительный период тепловая мощность, передаваемая через кровлю, определяется по формуле, Вт:
,
где:
- средняя температура воздуха в помещении, °C;
- средняя температура наружного воздуха за отопительный период, °C;
F - площадь кровли, м 2;
R - термическое сопротивление, м 2 x °C/Вт:
,
где:
, - коэффициенты теплоотдачи соответственно от внутреннего воздуха в кровле и от кровли в окружающей среде, Вт/(м 2 x °C);
- толщина теплоизоляционного слоя, м;
- коэффициент теплопроводности теплоизоляционного слоя, Вт/(м x °C).
Средняя за отопительный период тепловая мощность, передаваемая через кровлю, определяется дважды - до внедрения мероприятия и после внедрения мероприятия, после чего рассчитывается экономия тепла за отопительный период , как разница между тепловой мощностью, передаваемой через ограждающую конструкцию здания (кровлю) до внедрения и после внедрения мероприятия.
,
где:
- экономия тепловой энергии за год от внедрения мероприятия; кВт x час, Гкал;
n - продолжительность отопительного периода, час;
C - коэффициент перевода кВт*ч в Гкал, равный 0,86 x 10 -3.
Годовая экономия в денежном выражении, руб.:
,
где - тариф на тепловую энергию, руб./Гкал.
Пример расчета
Исходные данные:
Площадь кровли F = 580 м.
Материал кровли до внедрения мероприятия - плиты жесткие минераловатные на органофосфатном связующем. Толщина - 50 мм, коэффициент теплопроводности 0,09.
Расчетная температура внутреннего воздуха = 20 °C.
Средняя температура наружного воздуха за отопительный период = -3,1 °C.
Средняя продолжительность отопительного периода, n = 214 суток.
Тариф на тепловую энергию = 1818,70 руб./Гкал.
Расчет:
Рассчитаем термическое сопротивление теплоизоляционного слоя кровли до внедрения мероприятия:
= 1 / 12 + 0,05 / 0,09 + 1 / 8,7 = 0,75.
Средняя за отопительный период тепловая мощность, передаваемая через кровлю, до внедрения мероприятия:
= (1 / 0,75) x 580 x (20-(-)3,1) = 17864 Вт = 17,9 кВт.
Средняя за отопительный период тепловая мощность, передаваемая через кровлю, после внедрения мероприятия:
= (1 / 4,83) x 580 x (20-(-)3,1) = 2773 Вт = 2,8 кВт.
Экономия тепла за отопительный период:
= (17,9 - 2,8) x 214 x 24 x 0,86 x 10 -3 = 67 Гкал.
Годовая экономия в денежном выражении при тарифе = 1167,99 руб./Гкал:
= 67 x 1167,99 = 78255,3 руб.
При реализации мероприятия "Улучшение теплозащитных свойств ограждающих конструкций здания (кровля)" за отопительный период достигается экономия в размере 78255,33 руб.
Затраты на реализацию мероприятия:
Наиболее распространенным из материалов, используемых для утепления кровли, является пенополистирол. Данный материал обладает низкой теплопроводностью, соответственно для достижения термического сопротивления понадобятся плиты с небольшой толщиной, что в целом удешевляет стоимость мероприятия. Коэффициент теплопроводности равен 0,028. Определим из этого условия толщину плит, необходимых для достижения термического сопротивления .
= (4,83 - 1 / 12 - 1 / 8,7) x 0,028 = 4,64 x 0,028 = 0,13 м.
Необходимая толщина плиты пенополистирола составляет S = 0,13 м.
Цена пенополистирола - 440 руб./м.
Стоимость материала составляет 259600 руб. за 580 м 2. Данная стоимость включает в себя также стоимость работ по демонтажу старого утеплителя и по монтажу нового.
Затраты на утепление с учетом материалов и стоимости работ составляют 259600 руб., что определяет общий объем инвестиций в данное мероприятие.
Находим срок окупаемости мероприятия:
= 259600 / 78255 = 3,3 года.
Срок окупаемости составляет 4 года.
Целевые показатели мероприятия
Показатель |
Единица измерения |
Значение показателя, приведенное к году |
Снижение расхода тепловой энергии на производственные и хозяйственные нужды |
Гкал |
67 |
В т.ч. в переводе на условное топливо |
т у.т. |
9,58 |
Экономический эффект |
тыс. руб. |
78,255 |
2.5.8. Мероприятие "Монтаж низкоэмиссионных пленок на окна"
Монтаж низкоэмиссионных пленок на окна приводит к повышению уровня теплозащиты окон и экономии тепловой энергии на подогрев инфильтрующегося через окна холодного воздуха ввиду снижения воздухопроницания. За счет проведения монтажа низкоэмиссионных пленок значительно снижаются теплопотери за счет нагрева инфильтрационного воздуха, которые являются следствием неплотностей. Эти потери зачастую составляют более 60% от общих теплопотерь помещения.
Применение данного энергосберегающего мероприятия имеет ряд преимуществ по сравнению с мероприятием по замене окон на энергосберегающие (с К, И-покрытиями), а именно:
- не требует больших капитальных затрат, возникающих при замене окон, поскольку пленка наклеивается на окно изнутри помещения;
- исключаются дополнительные затраты на транспортировку, монтаж;
- пленка является солнцезащитной пленкой селективного типа, т.е. пропускает видимый свет и отражает инфракрасное излучение, в том числе и тепловое;
- удерживание стекла в раме в случае разбиения или взрыва, уменьшая тем самым вероятность человеческих жертв и защищая имущество.
Таблица 3. Технические характеристики низкоэмиссионной пленки
Наименование показателя |
Значения |
Пропускание солнечной энергии, % |
22 |
Отражение солнечной энергии, % |
36 |
Поглощение солнечной энергии, % |
42 |
Пропускание видимого света, % |
32 |
Отражение видимого света, % |
35 |
Коэффициент затенения |
0,35 |
Сокращение УФ-света, % |
99,9 |
Доля общего сокращения солнечной энергии, % |
69 |
Коэффициент эмиссии |
0,33 |
Методика расчета эффективности
Потери тепла через 1 м 2 обычного стеклопакета, Гкал/м 2:
,
где:
- термическое сопротивление стеклопакета, м 2 x °C/Вт;
, - коэффициенты теплоотдачи соответственно от внутреннего воздуха к окну и от окна в окружающей среде, Вт/(м 2 x °C);
- средняя температура воздуха в помещении, °C;
- средняя температура наружного воздуха за отопительный период, °C;
N - продолжительность отопительного периода, сут.
Согласно распределению потерь тепла, потери на излучение составляют, Гкал/м 2:
Общие потери тепла через 1 м 2 окна составляют, Гкал/м 2:
Экономический эффект применения низкоэмиссионной пленки основан на снижении потерь тепла излучением. Данные потери снижаются пропорционально коэффициентам эмиссии:
,
где:
и - соответственно коэффициент эмиссии стекла до и после внедрения мероприятия.
Потери через 1 м 2 окна при применении низкоэмиссионной пленки, Гкал/м 2:
Экономический эффект данного мероприятия составляет, Гкал:
,
где:
F - площадь остекления, м 2.
Годовая экономия в денежном выражении, руб.;
,
где:
- тариф на тепловую энергию, руб./Гкал.
Пример расчета
Исходные данные:
Расчетная температура внутреннего воздуха, = 20 °C;
Расчетная температура наружного воздуха, = -9,7 °C;
Коэффициент теплоотдачи к внутреннему и наружному воздуху:
= 8,7 Вт/(м 2 x °C), = 25 Вт/(м 2 x °C).
Термическое сопротивление оконного блока = 0,37 (м 2 x °C)/Вт;
Площадь остекления F = 250 м 2.
Расчет:
Потери тепла через 1 м 2 обычного стеклопакета;
= ((20 + 9,7) / (1/25 + 0,37 + 1/8,7)) x 860,4 x 24 x 226 x 10 -9 = 0,246 Гкал/м 2.
Общие потери тепла через 1 м 2 окна:
= 0,492 + 0,246 = 0,738.
Потери через 1 м 2 окна при применении низкоэмиссионной пленки:
= 0,492 / 2,5 + 0,246 = 0,443 Гкал/м 2.
Коэффициент снижения потерь:
n = 0,83 / 0,33 = 2,5.
Экономический эффект данного мероприятия составляет:
= (0,738 - 0,443) x 250 = 73,75 Гкал.
В денежном эквиваленте, при тарифе = 1167,99 руб./Гкал, экономия за отопительный период составит:
= 73,75 x 1167,99 = 86,287 тыс. руб.
Цена термоэмиссионной пленки с учетом монтажа - 600 руб./м 2. Тогда стоимость работ за монтаж пленки на 250 м 2 оконной поверхности - 150 тыс. руб.
Срок окупаемости мероприятия:
= 150 / 86,287 = 1,74 года.
Срок окупаемости составляет 2 года.
Целевые показатели совокупности мероприятий
Показатель |
Единица измерения |
Значение показателя, приведенное к году |
Снижение расхода тепловой энергии на производственные и хозяйственные нужды |
Гкал |
73,75 |
В т.ч. в переводе на условное топливо |
т у.т. |
10,546 |
Экономический эффект |
тыс. руб. |
86,287 |
2.5.9. Мероприятие "Монтаж теплоотражающих конструкций за радиаторами отопления"
Отопительные приборы в обычной практике устанавливают у наружных стен помещения. Работающий прибор активно нагревает участок стены, расположенный непосредственно за ним. Таким образом, температура этого участка значительно выше, чем остальная область стены, и может достигать 50 °C. Вместо того, чтобы использовать все тепло для обогрева воздуха внутри помещения, радиатор усердно расходует тепло на обогрев холодных кирпичей или бетонных плит наружной стены здания.
Это является причиной увеличенных тепловых потерь. Если батарея установлена в нише, тепловые потери будут еще больше, поскольку тонкая задняя стенка ниши обладает еще более низким сопротивлением теплопередаче, чем целая стена.
Существенно снизить тепловые потери в данной ситуации позволяет установка теплоотражающих экранов, изолирующих участки стен, расположенные за отопительными приборами. В качестве таких экранов используются материалы с низким коэффициентом теплопроводности (около 0,05 Вт/м °C), например, пенофол - вспененная основа с односторонним фольгированием. Но в принципе, теплоотражающим экраном может служить даже обычная фольга. Рекомендуемая толщина изоляции 3-5 мм. Отражающий слой должен быть обращен в сторону источника тепла.
За счет установки теплоотражающего экрана достигается снижение лучистого теплового потока, нагревающего наружную стену в месте за радиатором. Установка подобных отражателей является малозатратным способом экономии энергии с низким сроком окупаемости (около 1-2 лет). При наличии в помещении недотопа установка таких экранов помогает повысить температуру и приблизить ее к комфортной. При наличии термостатического вентиля и приборов учета тепловой энергии следствием установки будет экономия тепла.
При установке теплоотражающего экрана лучше располагать его ближе к поверхности стены, а не к поверхности прибора. Можно прикрепить его к стене с помощью обычного двустороннего скотча или с помощью степлера - к деревянной рейке. Размер экрана должен несколько превосходить проекцию прибора на участок стены.
Сократив потери тепла с помощью установки теплоотражающего экрана, экономия энергии может составлять для конвекторов с кожухом - 2%, конвекторов без кожуха - 3%, стальных панельных радиаторов - 4% от теплоотдачи прибора.
Для повышения эффективности теплоотдачи рекомендуется красить радиаторы в темный цвет, поскольку темная поверхность отдает на 5-10% тепла больше.
Область применения
Офисы, административные помещения ресурсоснабжающих организаций всех сфер регулируемой деятельности.
Методика расчета эффективности мероприятия для одного теплового прибора
В общем случае потери тепла (Вт) в помещении определяются по формуле:
,
- средняя температура воздуха между стеной и батареей, °C;
- средняя температура наружного воздуха за отопительный период, °C;
- площадь проекции отопительного прибора на стену, м 2;
- фактическое сопротивление теплопередаче стены, м 2 x °C / Вт.
- коэффициент теплоотдачи от внутреннего воздуха к ограждению, Вт/(м 2 x °C);
- толщина стены, м;
- коэффициент теплопроводности материала стен, Вт/(м x °C);
- коэффициент теплоотдачи от ограждения к наружному воздуху, Вт/(м 2 x °C).
Потери тепла через наружную стену после установки теплоотражающего экрана, Вт:
,
k - коэффициент теплопроводности материала теплоотражающего экрана, Вт/(м x °C);
- расчетная температура воздуха в помещении, °C;
- средняя температура наружного воздуха за отопительный период, °C.
Объем тепловой энергии, сэкономленной за отопительный период, составит:
, Гкал,
где:
[кВт x час, Гкал] - экономия тепловой энергии за год от внедрения мероприятия;
n (час) - длительность отопительного периода;
C - коэффициент перевода кВт*час в Гкал, равен 0,86 x 10 -3.
Годовая экономия в денежном выражении составит, руб.:
,
где:
- тариф на тепловую энергию, руб./Гкал.
Чтобы рассчитать экономию для всего здания, в случае, если в здании установлены тепловые приборы одного типа, необходимо полученный результат умножить на общее количество тепловых приборов.
Для случая, когда в здании установлены тепловые приборы разного типа (размера), следует рассчитать экономию для каждого прибора по отдельности, а затем сложить полученные результаты:
,
где:
m - число батарей.
Пример расчета
Необходимо произвести оценку годовой экономии от внедрения мероприятия в натуральном и денежном выражении в здании, оборудованном 35 однотипными приборами отопления.
Геометрические размеры проекции отопительного прибора на стену: ширина - 0,8 м, высота - 0,5 м.
Температура воздуха в помещении = 21 °C.
Средняя температура наружного воздуха за отопительный период составляет = -8,5°C.
Коэффициент теплоотдачи от внутреннего воздуха к ограждению = 8,7 Вт/(м 2 x °C).
Коэффициент теплоотдачи от ограждения к наружному воздуху = 23 Вт/(м 2 x °C).
Коэффициент теплопроводности материала теплоотражающего экрана k = 0,05 Вт/(м x °C).
Длительность отопительного периода n = 222 суток = 5328 часов.
Тариф на тепловую энергию = 1818,70 руб.
Состав материала стены: известково-песчаный раствор толщиной = 0,02 м; = 0,7 Вт/(м x °C).
Керамзитобетонные плиты, = 0,35 м; = 0,5 Вт/(м x °C).
Расчет:
Определим термическое сопротивление стены:
= 1 / 8,7 + 0,02 / 0,7 + 0,35 / 0,5 + 1/23 = 0,9 (м 2 x °C)/Вт.
Потери тепла через наружную стену:
= (55-(-)8,5) x (0,5 x 0,8) / 0,9 = 0,0282 кВт.
Потери тепла через наружную стену после установки теплоотражающего экрана:
= 0,05 x (21-(-)8,5) x 0,5 x 0,8 = 0,00059 кВт.
Объем тепловой энергии, сэкономленной за отопительный период после установки одного теплоотражающего экрана:
= (0,0282 - 0,00059) x 5328 x 0,86 x 10 -3 = 0,127 Гкал.
Объем тепловой энергии, сэкономленной за отопительный период после установки 35 одноразмерных теплоотражающих экранов:
= 35 x 0,127 = 4,45 Гкал.
Годовая экономия в денежном выражении составит:
= 4,45 x 1167,99 = 5,2 тыс. руб.
Объем инвестиций в данное мероприятие составляет 3710 руб. Таким образом, используя формулу 1, находим срок окупаемости мероприятия:
= 3,72 / 5,2 = 0,7 года.
Срок окупаемости составляет 1 год.
Целевые показатели мероприятия
Показатель |
Единица измерения |
Значение показателя, приведенное к году |
Снижение расхода тепловой энергии на производственные и хозяйственные нужды |
Гкал |
4,45 |
В т.ч. в переводе на условное топливо |
т у.т. |
0,64 |
Экономический эффект |
тыс. руб. |
5,2 |
2.6. Типовые мероприятия, определение плановых (прогнозных) значений целевых показателей экономии энергоресурсов которых допускается принимать по данным среднестатистической отчетности о параметрах внедренных типовых мероприятий по энергосбережению
Точный выбор параметров эффективности перспективных проектов по энергосбережению, как правило, невозможен, поскольку всегда есть риски снижения расчетных показателей в связи с некачественным монтажом, отсутствием дополняющих мероприятий, неоптимальными режимами эксплуатации.
С целью оптимизации трудозатрат при выполнении организацией работ по расчету прогнозных значений целевых показателей энергосбережения допускается на этапе прогнозирования (планирования) использовать статистические данные по фактической экономии энергоресурсов, сложившейся по результатам реализации аналогичных мероприятий в области энергосбережения, включая российский и зарубежный опыт организаций и производителей оборудования.
Эти данные приводятся ниже в таблицах 4 и 5.
При этом в целях получения гарантированных эффектов рекомендуется выбирать средние, наиболее консервативные значения из приводимых диапазонов повышения эффективности. В условиях, когда нет уверенности в реализации дополняющих мероприятий, рекомендуется использовать еще более консервативное значение нижней границы диапазона фактически полученной экономии энергоресурсов.
Таблица 4
Параметры внедренных типовых мероприятий по энергосбережению
N |
Наименование мероприятия |
Диапазон возможной экономии ресурсов, % |
1 |
2 |
3 |
|
Системы отопления |
|
1 |
Снижение тепловых потерь через оконные проемы путем установки третьего стекла и утепление оконных рам |
15-30% |
2 |
Улучшение тепловой изоляции стен, полов и чердаков |
15-25% |
3 |
Гидравлическая наладка внутренней системы отопления |
7-15% |
4 |
Автоматизация систем теплоснабжения зданий посредством установки индивидуальных тепловых пунктов (ИТП) |
20-30% от потребления тепловой энергии |
5 |
Ежегодная химическая (пневмогидравлическая) очистка внутренних поверхностей нагрева системы отопления и теплообменных аппаратов |
10-15% |
6 |
Гидравлическая наладка внутренней системы отопления |
7-15% |
7 |
Составление руководств по эксплуатации, управлению и обслуживанию систем отопления и периодический контроль со стороны руководства учреждения за их выполнением |
5-10% от потребления тепловой энергии |
8 |
Составление руководств по эксплуатации, управлению и обслуживанию систем отопления и периодический контроль со стороны руководства учреждения за их выполнением |
5-10% от потребления тепловой энергии |
9 |
Снятие декоративных ограждений с радиаторов отопления и установка теплоотражателей за радиаторами |
5-15% |
|
Системы горячего водоснабжения |
|
1 |
Оснащение систем ГВС счетчиками расхода горячей воды |
15-30% платежей за потребляемую горячую воду |
2 |
Составление руководств по эксплуатации, управлению и обслуживанию систем ГВС и периодический контроль со стороны руководства учреждения за их выполнением |
5-10% от потребления горячей воды |
3 |
Автоматизация регулирования системы ГВС |
15-30% от потребления тепловой энергии |
4 |
Снижение потребления за счет оптимизации расходов и регулирования температуры |
10-20% от потребления горячей воды |
5 |
Применение экономичной водоразборной арматуры |
15-20% |
6 |
Наладка и реконструкция ЦТП: установка частотных преобразователей, замена насосного оборудования, установка или замена регуляторов давления, замена бойлера, изменение схемы горячего водоснабжения с циркуляционной на циркуляционно-повысительную |
6-7% расхода воды |
7 |
Установка регулятора давлений горячей воды |
5-10% |
8 |
Контроль за соблюдением технологических параметров в ЦТП (давления и температурного режима в системе горячего водоснабжения) |
Сокращение расхода горячей воды от 50 до 110 л/чел. x сут. |
|
Системы холодного водоснабжения |
|
1 |
Установка счетчиков расхода воды |
До 10-20% платежей за потребляемую воду |
2 |
Сокращение расходов и потерь воды |
До 50% от объема потребления воды |
3 |
Применение частотного регулирования насосов систем водоснабжения |
До 50% потребляемой электроэнергии |
4 |
Применение экономичной водоразборной арматуры |
30-35% |
5 |
Строительство системы оборотного водоснабжения |
До 3-4% от расхода воды на собственные нужды |
6 |
Оптимизация режимов промывок фильтровальных сооружений, с переводом на водо-воздушную промывку |
Снижение расхода воды на промывку фильтров на 10-15% |
7 |
Установка на раструбные соединения водопроводной сети ремонтных комплектов |
Снижение потерь воды при ликвидации повреждений в колодцах до 30% |
8 |
Установка водосберегающей сантехнической арматуры |
10-12% расхода воды |
9 |
Установка регулятора давлений холодной воды |
5-10% |
10 |
Контроль за утечками на внутриквартальных сетях холодного водоснабжения |
Сокращение сроков ликвидации аварий в среднем в 4 раза |
11 |
Организация технического приборного учета в системах ВС и ВО |
10-15% |
12 |
Внедрение частотного регулирования насосного оборудования в системах ВС и ВО |
До 20% |
13 |
Прокладка новых, капитальный ремонт действующих водопроводных сетей с использованием труб с внутренними покрытиями. Применение труб из современных материалов, не подверженных коррозии |
До 25% экономии электроэнергии, сокращение стоимости ремонта, увеличение срока службы трубопроводов в 2-3 раза |
14 |
Проведение гидравлической наладки тепловых и водопроводных сетей |
5-20% от потребления ТЭР |
|
Системы вентиляции |
|
1 |
Замена устаревших вентиляторов с низким КПД на современные, с более высоким КПД |
20-30% от потребления ими электроэнергии |
2 |
Отключение вентиляционных установок во время обеденных перерывов и в нерабочее время |
10-50% электроэнергии |
3 |
Применение блокировки вентилятора воздушных завес с механизмами открывания дверей |
До 70% от потребляемой ими электроэнергии |
4 |
Применение устройств автоматического регулирования и управления вентиляционными установками в зависимости от температуры наружного воздуха |
10-15% электроэнергии |
|
Системы кондиционирования |
|
1 |
Включение кондиционера только тогда, когда это необходимо |
20-60% от потребляемой ими электроэнергии |
2 |
Исключение перегрева и переохлаждения воздуха в помещении |
5-10% экономии |
3 |
Поддержание в рабочем состоянии регуляторов, поверхностей теплообменников и оборудования |
2-5% экономии |
|
Системы освещения и электроснабжения зданий |
|
1 |
Замена ламп накаливания на люминесцентные, светодиодные |
До 55-70% от потребляемой ими электроэнергии |
2 |
Замена люминесцентных ламп на лампы того же типа с более качественным люминофором (класс энергоэффективности А, А+) |
До 25% от потребляемой ими электроэнергии |
3 |
Применение энергоэффективной пускорегулирующей аппаратуры (ПРА) газоразрядных ламп |
15-20% от потребляемой ими электроэнергии |
4 |
Оптимизация системы освещения за счет установки нескольких выключателей и деления площади освещения на зоны или за счет секционного регулирования уровня светового потока (диммирование) |
10-15% от потребляемой ими электроэнергии |
5 |
Установка датчиков движения для выключения освещения в отсутствие персонала |
10-70% от потребляемой ими электроэнергии |
6 |
Подбор оптимальных цветов стен, предметов мебели для |
8-15% экономии |
7 |
Содержание световых оконных проемов в чистоте |
6-11% экономии |
|
Системы коммерческого и технического учета ТЭР |
|
1 |
Создание системы коммерческого и технического учета ТЭР |
3-30% от потребления ТЭР |
Параметры внедренных типовых мероприятий по энергосбережению сформированы на основании среднестатистических данных Аналитического центра при Правительстве Российской Федерации, НИУ МЭИ, ФГБУ "Российское энергетическое агентство" Минэнерго России, Группы компаний "Современные стандарты качества" - "ССК", а также с учетом данных о полученных эффектах при реализации схожих проектов и мероприятиях на объектах естественных монополий в сфере электроэнергетики, тепло-; водоснабжения и водоотведения города Москвы.
Таблица 5
Эффективность методов снижения энергопотребления в насосных системах
N |
Методы снижения энергопотребления в насосных системах |
Размер снижения энергопотребления |
1 |
2 |
3 |
1. |
Замена регулирования подачи задвижкой на регулирование частотным преобразователем |
10-60% |
2. |
Снижение частоты вращения |
5-40% |
3. |
Каскадное регулирование при помощи параллельной установки насосов |
10-30% |
4. |
Подрезка рабочего колеса, замена рабочего колеса |
10-20% |
5. |
Замена электродвигателей на более эффективные |
1-3% |
6. |
Замена насосов на более эффективные |
1-2% |
Размер снижения энергопотребления в насосных системах сформирован по данным Гидравлического института США и Европейской ассоциации производителей насосов в разрезе мероприятий, которые приводят к снижению энергопотребления насосных систем.
Литература
1. Федеральный закон от 23.11.2009 N 261-ФЗ "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации".
2. Федеральный закон от 27.07.2010 N 190-ФЗ "О теплоснабжении".
3. Федеральный закон от 07.12.2011 N 416-ФЗ "О водоснабжении и водоотведении".
4. Постановление Правительства Российской Федерации от 31.12.2009 N 1225 "О требованиях к региональным и муниципальным программам в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности".
5. Постановление Правительства Российской Федерации от 15.05.2010 N 340 "О порядке установления требований к программам в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности организаций, осуществляющих регулируемые виды деятельности".
6. Постановление Правительства Российской Федерации от 16.05.2014 N 452 "Об утверждении Правил определения плановых и расчета фактических значений показателей надежности и энергетической эффективности объектов теплоснабжения, а также определения достижения организацией, осуществляющей регулируемые виды деятельности в сфере теплоснабжения, указанных плановых значений".
7. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов, утвержденные Минэкономики Российской Федерации, Минфином Российской Федерации, Госстроем Российской Федерации 21.06.1999 N ВК 477.
8. Порядок определения нормативов технологических потерь при передаче тепловой энергии, теплоносителя, утвержденный приказом Минэнерго России от 30.12.2008 N 325.
9. Инструкция по организации в Министерстве энергетики Российской Федерации работы по расчету и обоснованию нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям, утвержденная приказом Минэнерго России от 30.12.2008 N 326.
10. Приказ Минэкономразвития России от 17.02.2010 N 61 "Об утверждении примерного перечня мероприятий в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности, который может быть использован в целях разработки региональных, муниципальных программ в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности".
11. Перечень показателей надежности, качества, энергетической эффективности объектов централизованных систем горячего водоснабжения, холодного водоснабжения и (или) водоотведения, утвержденный приказом Минстроя России от 04.04.2014 N 162/пр.
12. Методические указания по расчету потерь горячей, питьевой и технической воды в централизованных системах водоснабжения при ее производстве и транспортировке, утвержденные приказом Минстроя России от 17.10.2014 N 640/пр.
13. Методика определения расчетно-измерительным способом объемов потребления энергетического ресурса в натуральном выражении для реализации мероприятий, направленных на энергосбережение и повышение энергетической эффективности, утвержденная приказом Минэнерго России от 04.02.2016 N 67.
14. Закон города Москвы от 05.07.2006 N 35 "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности в городе Москве".
15. И 34.70-028-86, РД 34.09.254. Инструкция по снижению технологического расхода электрической энергии на передачу по электрическим сетям энергосистем и энергообъединений: утверждена Главным научно-техническим управлением энергетики и электрификации 31.03.1986.
16. Методические рекомендации по определению потерь электрической энергии в городских электрических сетях напряжением 10(6)-0,4 кВ: утверждены Госстроем 23.04.2001.
17. УДК 621.64(083.7). Методика определения фактических потерь тепловой энергии через тепловую изоляцию трубопроводов водяных тепловых сетей систем централизованного теплоснабжения: утверждена Минэнерго России 24.02.2004.
18. Методические рекомендации по разработке программ в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности организаций с участием государства или муниципальных образований. - М.: ФГБУ "РЭА", 2010.
19. Правила расчета потенциала энергосбережения при проведении энергетического обследования: утверждены решением заседания членов Правления Некоммерческого партнерства "Межрегиональный Альянс Энергоаудиторов". Протокол от 17.09.2012 N 3-ЗЧП. - М., 2012.
20. Методическое пособие по расчету показателей эффективности энергосберегающих мероприятий (для регулируемых организаций) - Санкт-Петербург; ГКУ ЛО "ЦЭПЭ ЛО", 2013.
21. Методические рекомендации по оценке эффективности энергосберегающих мероприятий - Томск: ИД ТГУ, 2014.
22. Типовые методические указания по оценке плановой и фактической эффективности мероприятий по снижению потерь электроэнергии дочерних обществ АО "Россети": утверждены распоряжением ОАО "Россети" от 14.04.2015 N 177р.
23. Методические рекомендации по расчету эффектов от реализации мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности. Аналитический центр при Правительстве Российской Федерации. - НИУ МЭИ, 2016.
24. Методика снижения неучтенных расходов и потерь воды в системах водоснабжения - М., ФАУ "Федеральный центр нормирования, стандартизации и оценки соответствия в строительстве" Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации, 2018.
25. В.Н. Поршнев, Л.В. Новикова. Мероприятия по энергосбережению и снижению потерь воды в системах городского водоснабжения // Энергосбережение. - 2004. - N 5 // [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=2616 (дата обращения 28.12.2020).
26. Материалы СРО России в области энергетических обследований.
27. Материалы по реализации мероприятий в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности регулируемыми организациями города Москвы: ПАО "Россети Московский регион", ПАО "Мосэнерго", ПАО "МОЭК", АО "Мосводоканал" и пр.
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.