Приложение N 2. Пилотный проект реформирования энергетического комплекса жилищно-коммунального хозяйства села Большая Черниговка

Приложение N 2
к областной
целевой программе
развития малой энергетики
в Самарской области на 2006 - 2015 годы

Пилотный проект
реформирования энергетического комплекса
жилищно-коммунального хозяйства
села Большая Черниговка

1. Основные проблемы
в сфере энергообеспечения села Большая Черниговка

Ситуация на рынке топливо-энергетических ресурсов села Большая Черниговка характеризуется острым дефицитом и неуклонным ростом тарифов на энергоносители, обострением проблем обеспеченности населения и промышленных потребителей топливом, электрической и тепловой энергией, реалиями амортизационного износа, выработкой ресурсов, моральным старением систем, агрегатов и сетей промышленного и жилищно-коммунального секторов экономики районного центра. В связи с этим требуется безотлагательное и глубокое реформирование энергетического хозяйства села путем внедрения новых более эффективных энергосберегающих и самоокупаемых технологий энергетического производства, совершенствования систем передачи и учета электрической и тепловой энергии.

Анализ состояния энергетического комплекса Большой Черниговки в сфере энергообеспечения населения и энергопотребления промышленного и социального секторов экономики районного центра показал:

электроснабжение с. Большая Черниговка осуществляется по линиям 110 кВ, находящимся в ведении филиала ОАО "Самараэнерго" "Чапаевские электросети". Ближайший источник генерации электрической энергии расположен в г. Самаре на расстоянии 143 км от потребителей электроэнергии;

существует дефицит мощностей энергоснабжения от централизованных источников, особенно под перспективу развития районного центра;

уровень потерь в тепловых сетях очень высок по причине неудовлетворительного технического состояния сетей и несовершенства системы учета энергии, а также отдаленности источников энергии от потребителей;

требуется замена изношенных тепловых сетей от котельной N 1, транспортирующих теплоноситель t = 70 - 95 °С на расстояние - 3500 м;

требуется замена изношенных тепловых сетей от котельной N 2, транспортирующих теплоноситель t = 70 - 95 °С на расстояние - 2000 м;

необходима замена устаревшего котельного оборудования на котельных N 1, 2 с устаревшим технологическим режимом и большой степенью износа;

неоправданные потери тепловой энергии по котельной N 1 в количестве 2700 Гкал в год, по котельной N 2 в количестве 2000 Гкал в год являются следствием ветхого состояния теплосетей (износ до 80%) и отсутствия теплоизоляции на 90% теплосетей.

Проведенный анализ состояния дел в энергоснабжении и характеристики энергоснабжающих объектов МУП "Жилкомсервис" диктуют необходимость оптимизации существующих схем теплоснабжения потребителей районного центра.

2. Цели и задачи проекта

Проект имеет большую социально-экономическую значимость, поскольку обеспечивает повышение качества и удешевления предоставляемых коммунальных услуг населению села Большая Черниговка. В настоящее время доля затрат на энергоснабжение в эксплуатации жилого фонда и социально значимых объектов является наиболее объемной частью в общих затратах.

Мини-ТЭЦ, строящиеся с целью замены котельного оборудования и производства собственной электроэнергии, станут основой повышения экономической эффективности энергохозяйства села. Производство собственной электроэнергии и значительное снижение затрат на выработку тепловой энергии обеспечат снижение себестоимости отпускаемой потребителям энергетической продукции.

Реализация проекта позволит также сдерживать рост тарифов на отпускаемую населению и промышленным организациям электрическую и тепловую энергию, ликвидировать дефицит энергетических мощностей за счет обеспечения электроэнергией собственных нужд организаций муниципального хозяйства, что существенно улучшит ситуацию в сфере деятельности жилищно-коммунального хозяйства и приведет к развитию других секторов экономики в селе Большая Черниговка.

С целью решения насущных задач необходимо выполнить реконструкцию котельных с переоборудованием их в мини-ТЭЦ с сопутствующими сооружениями и внедрением автономных систем коммерческого учета всех потребляемых и распределяемых энергоресурсов с обеспечением когенерации электрической и тепловой энергии, в результате будут достигнуты:

ликвидация затрат на транспортировку электроэнергии Самара - село Большая Черниговка;

повышение категорийности электроснабжения;

увеличение мощностей под перспективу развития села;

снижение уровня потерь в электрических и тепловых сетях;

реконструкция котельных с заменой изношенного котельного оборудования на когенерационные газопоршневые агрегаты с установкой современных автоматизированных пиковых котлов;

существенное сокращение объема ТЭР на производство единицы мощности.

3. Общие сведения об объектах энергоснабжения и структура
топливно-энергетического баланса районного центра

В настоящее время режимы электроснабжения обеспечиваются от центров питания Чапаевских электросетей (от подстанции Большой Черниговки 110/35/10 кВ). Режим теплоснабжения обеспечивается производством тепловой энергии двумя котельными на газовом топливе с передачей тепловой энергии по тепловым сетям с теплоносителем в виде горячей воды t = 70 - 95 °С.

Протяженность тепловых сетей составляет 5,5 км в двухтрубном исполнении.

Сеть горячего водоснабжения отсутствует. Это является следствием неразвитости канализационной водосливной системы, что, в свою очередь, ведет к большому водозабору теплоносителя из системы отопления в объеме 5 - 10 куб. м в час.

В процессе энергообеспечения участвуют оборудование и установки с длительными и сверхнормативными сроками службы.

Наряду с морально и физически устаревшим оборудованием также присутствует котельное оборудование с повышенным расходом топлива на единицу мощности, так, удельный расход газа котла HP-18 составляет 90 куб. м/ч. Состояние тепловых сетей по срокам службы в большей части приближается к критическому, а 70% полностью выработали свой ресурс, и дальнейшая их эксплуатация невозможна.

Годовая потребность МУП "Жилкомсервис" в количестве энергии составляет: по электрической энергии 2,0 млн. кВт. ч., по тепловой (выработка) - 35,5 тыс. Гкал. При этом расход топлива, электроэнергии и воды на производство и передачу тепловой энергии составляет: газа - 3926 тыс. куб. м, электрической энергии - 720 тыс. кВт. ч., очищенной воды - 12 100 куб. м.

Годовой объем покупной электроэнергии от ОАО "Самараэнерго" потребителями районного центра составляет 17,52 млн. кВт. ч.

4. Основные положения
проекта реформирования энергоснабжения села Большая Черниговка

Главной задачей проекта является техническое перевооружение энергетического хозяйства с кардинальной перестройкой системы теплоснабжения центральных микрорайонов села посредством строительства мини-ТЭЦ с полной заменой теплосетей и использованием комбинированной (когенерационной) выработки электрической и тепловой энергии.

Попутное производство тепловой энергии на мини-ТЭЦ позволит обеспечить потребителей необходимым теплом, ранее вырабатываемым на котельных N 1 и 2, и одновременно получить собственную электрическую энергию для жителей села, муниципальных и социально значимых объектов, что, в конечном счете, позволит эффективнее использовать природный газ и сократить его расход.

Месторасположение станций выбрано с учетом минимальных затрат на подключение ТЭЦ к инженерным сетям, доступности обслуживания и ремонта оборудования, эффективности использования существующих производственных площадей и помещений. С учетом этого месторасположение мини-ТЭЦ N 2 определено в центре микрорайона в составе блок-модульной котельной и газопоршневой контейнерной электростанции, размещаемых рядом с котельной N 2, которая выводится из эксплуатации ввиду аварийного состояния здания. Оборудование мини-ТЭЦ N 1 размещается в помещении существующей котельной N 1 на месте 4-х котлов HP-18, подлежащих демонтажу.

В качестве генерирующих мощностей предусмотрено использование на мини-ТЭЦ газопоршневых энергоустановок (далее - ГПУ). Предусматривается использовать модульный принцип строительства мини-ТЭЦ путем последовательного ввода однотипных газопоршневых агрегатов с последующим подключением к мини-ТЭЦ присоединенных электрических и тепловых нагрузок по мере готовности агрегатов.

Выбор в качестве когенерационных установок газопоршневых двигателей внутреннего сгорания по сравнению с газотурбинными установками (далее - ГТУ) и применение их в мини-ТЭЦ обусловлены, прежде всего, соотношением необходимой электрической и тепловой энергии, технико-экономическими характеристиками и безопасными условиями их эксплуатации. Опыт эксплуатации таких установок в энергетических системах убеждает, что переоборудование котельных с присоединенной тепловой нагрузкой по горячей воде до 7 Гкал/ч целесообразно осуществлять на базе ГПУ.

По результатам снятия суточных нагрузок и с учетом пиковых значений сезонных нагрузок электрическая мощность проектируемых мини-ТЭЦ устанавливается равной:

для мини-ТЭЦ N 1 = 2,0 МВт,

для мини-ТЭЦ N 2 = 1,0 МВт.

При этом установленная тепловая мощность каждой мини-ТЭЦ с учетом производительности модульных котельных будет равна:

для мини-ТЭЦ N 1 - 4,13 Гкал/ч,

для мини-ТЭЦ N 2 - 2,07 Гкал/ч.

Переоборудование котельной N 1 в мини-ТЭЦ и строительство мини-ТЭЦ N 2 приведет к изменению экологического фона села. Мощность выброса вредных веществ по NOH и СО будет снижена по сравнению со значениями предельного допустимого выброса котельными N 1 и N 2 до реконструкции за счет вывода из эксплуатации старых котлов и выполнения специальных мероприятий, способствующих улучшению рассеивания выбросов вредных веществ в атмосферу. Расчеты показывают, что в результате реализации указанных выше мероприятий относительная концентрация окислов азота составит менее 0,08 долей ПДК, а относительная концентрация окислов углерода составит менее 0,001 долей ПДК при норме, составляющей 0,1 долю ПДК.

Для выдачи произведенной станциями электрической и тепловой энергии потребителям проектом предусмотрена установка распределительного устройства с элементами защиты для подключения кабельной ЛЭП, снимающей нагрузки с шин станции и подающей питание на существующие распределительные пункты электрических сетей 10 кВ.

На проектируемые ТЭЦ предусмотрена подача топлива от находящихся на месте строительства объектов газовых сетей Средневолжской газовой компании среднего давления с выполнением технических условий на подключение. По предварительным данным, пропускная способность газовых сетей соответствует требованиям проекта.

Схемы и параметры подключений электрических, тепловых и газовых сетей, а также эксплуатационные нормы по предельно допустимой концентрации и санитарно-защитной зоне уточняются при детальной разработке технической части проекта.

5. Экономический прогноз по производству и реализации электрической
и тепловой энергии МУП "Жилкомсервис"

МУП "Жилкомсервис" имеет следующие основные расчетные показатели своей деятельности (в ценах 2005 г.):

годовой отпуск тепловой энергии потребителям с. Большая Черниговка в объеме 15,5 тыс. Гкал на сумму 6,7 млн. руб.;

покупка электроэнергии у ОАО "Самараэнерго" для котельной N 2 в объеме 123,3 тыс. кВт. ч. в год на сумму 288,1 тыс. руб., для котельной N 1 в объеме 150 тыс. кВт. ч. в год на сумму 350,5 тыс. руб. по тарифу 1,98 руб./кВт. час;

себестоимость одни Гкал тепловой энергии составляет 470 руб.;

утвержденный тариф - 569 руб./Гкал.

Создание новых когенерационных мини-ТЭЦ на базе ГПУ позволит обеспечить следующие показатели:

годовой отпуск тепловой энергии - 30,8 тыс. Гкал. на сумму 17,525 млн. руб.;

годовой отпуск электроэнергии потребителям с. Большая Черниговка 17,28 млн. кВт. ч. на сумму 34,21 млн. руб.;

себестоимость вырабатываемой электроэнергии составит 62 коп. за один кВт. час;

себестоимость отпуска одной Гкал составит 380 руб. при внутренней цене за электричество в 1,68 руб. за один кВт. ч.

Переход на электроэнергию от новых мини-ТЭЦ позволяет полностью отказаться от ее закупки в ОАО "Самараэнерго" (в объеме 17,52 млн. кВт. ч. в год на сумму 15,155 млн. руб.).

С целью увеличения доходной части проекта и максимального использования производственных ресурсов мини-ТЭЦ по выработке тепла в летнее время необходимо построить канализационную водосливную систему и провести сеть горячего водоснабжения в жилые дома микрорайона и в центре села.

Для создания условий максимального использования утилизированного тепла работающих ГПУ вне отопительного периода необходимо:

а) реализовать проекты, направленные на улучшение комфортности и безопасности проживания населения районного центра с выполнением перевода близлежащих домов на централизованное обеспечение горячей водой с присоединенной нагрузкой до 2,4 Гкал/ч, для чего построить водосливную канализационную систему и водоочистные сооружения;

б) обеспечить низкозатратное строительство тепличного хозяйства, складов для хранения продуктов сельскохозяйственного производства, где в теплое время года будет использоваться холод (6 - 12 °С), вырабатываемый из не находящего применения тепла (режим тригенерации) и др.

6. Эффективность инвестиций и окупаемость проекта

Таблица 1

Инвестиционные расходы и источники финансирования проекта

                                  тыс. рублей

N п/п	Статья затрат/ источников финансирования	Стоимость
	Инвестиционные расходы
1	Проектирование	6 671
2	Оборудование	65 361,8
3	Затраты на СМР	7 666
4	Затраты на реконструкцию сетей	3 818,7
5	Затраты на выполнение ТУ	3 390
6	Оплата НДС	15 688,5
7	Затраты на оборотные средства	3 000
	ВСЕГО:	105 850
	Источники финансирования
1	Внебюджетные источники	90 000
2	Средства областного бюджета	15 000
	ВСЕГО	105 000

Таким образом, стоимость строительства энергокомплекса в селе Большая Черниговка в составе двух мини-ТЭЦ с вводом новых энергогенерирующих мощностей и полной заменой старого котельного оборудования и теплосетей, включая проектные работы, составит 105 млн. рублей.

Экономические обоснования по строительству энергогенерирующих мощностей в селе Большая Черниговка в составе двух мини-ТЭЦ представлены на графиках 1 - 3.

"Прибыль проекта"

"Чистые доходы проекта без учета внешнего финансирования"

"Бюджетная эффективность"

Стоимостные показатели будут уточнены при проведении проектных изысканий и торгов на строительство мини-ТЭЦ.

7. Выводы

Соотношение доходов и расходов, связанных с реализацией проекта, позволит окупить инвестиционные затраты в течение семи лет. При привлечении долгосрочных источников финансирования (лизинг/кредит) на данный срок доходы от проекта позволят возвратить инвестированные бюджетные средства в течение пяти лет с даты запуска мини-ТЭЦ. При этом в течение срока окупаемости проекта дисконтируемые доходы в бюджеты различных уровней в виде налогов составят 13,892 млн. рублей.

Высокая эффективность работы мини-ТЭЦ достигается внедрением в сферу жилищно-коммунального хозяйства современного, автоматизированного и надежного оборудования, обеспечивающего применение передовой когенерационной технологии энергопроизводства с высокоэффективным использованием первичного источника энергии - природного газа. Оптимальная загрузка мини-ТЭЦ в течение всего срока эксплуатации - достаточное условие для преодоления "точки окупаемости" инвестиций и необходимое условие для получения стабильного дохода от функционирования установленного оборудования.

Результаты экономических расчетов показывают достаточно высокую эффективность рассматриваемого проекта.

Основные параметры проекта: годовой объем продаж - 44 160 тыс. руб. срок окупаемости - 6,9 года внутренняя норма доходности (IRR) - 21% чистый приведенный доход (NPV)* - 18 169 тыс. руб. потребность в инвестициях - 105 850 тыс. руб.

Проведенные расчеты подтверждают необходимость и актуальность дальнейшей разработки данного проекта. Кроме того, в качестве положительного фактора следует отметить возможность роста выработки как электрической, так и тепловой энергии, а также независимость от энергетических ресурсов и тарифной политики ОАО "Самараэнерго".

Ввод электрических мощностей на мини-ТЭЦ N 1 и 2 позволит обеспечить существенное повышение уровня категорийности и надежности электроснабжения жителей и других потребителей районного центра.

Самым значимым результатом осуществляемого проекта станет то, что по истечении срока окупаемости капитальных вложений в последующий эксплуатационный период работы станций появится возможность поставок электрической и тепловой энергии потребителям по сравнительно низким тарифам за счет собственной генерации.

В результате осуществления проекта оптимизируются схемы теплоснабжения, из эксплуатации выводятся тепловые сети протяженностью 0,3 км в микрорайоне и тепловые сети в центре села протяженностью 1,0 км и диаметром 150/100 мм, в результате чего будут исключены потери тепловой энергии при ее передаче, полностью заменяется старая теплосеть.

Ввод тепловых мощностей от систем утилизации тепла ГПУ на мини-ТЭЦ N 1, 2 позволит обеспечить надежность работы котельных как основного источника тепловой энергии, обеспечив возможность вывода из эксплуатации устаревшего котельного оборудования.

В целом система теплоснабжения будет приведена в состояние, обеспечивающее стабильный режим гарантированного снабжения теплом объектов с. Большая Черниговка со снижением объемов потребления топлива.