Доходность теплоэлектроцентрали
1. Цели расчетно-графической работы
) Закрепить
полученные в процессе обучения знания об особенности ТЭЦ как объекта генерации
в энергосистеме и системе показателей, определяющих экономику энергетического
производства.
) Выполнить расчеты
и обобщить полученные результаты.
) Проявить
творческий подход при решении конкретных задач.
. Исходные данные
Таблица 2.1. Состав основного
оборудования и суточные графики нагрузки
Тип турбины
|
Суточная электрическая нагрузка, МВт
|
Суточная тепловая нагрузка, Гкал/час
|
|
|
производство
|
отопление
|
|
0…6
|
6..20
|
20..24
|
0..6
|
6..20
|
20..24
|
0..6
|
6..20
|
20..24
|
ПТ-50-90 Т-170-130 Р-50-130
|
230
|
265
|
250
|
270
|
295
|
280
|
280
|
310
|
295
|
Таблица 2.2. Уравнения
энергетических характеристик турбоагрегатов ТЭЦ
№ п/п
|
Типоразмеры турбин
|
Уравнения энергетических характеристик
|
1
|
ПТ-50-90/13 QI=89 Гкал/ч QII=57 Гкал/ч
|
Qт = 12+0.88*Nтф+2.1*Nкн+QотбI+ QотбII, Гкал/ч Nтф = 0.205*QотбI+0.41* QотбII - 1.88, Мвт
|
2
|
Т-170-130 Qр = 270 Гкал/ч
|
Qт = 31+0.88*Nтф+1.84*Nкн+Qотб, Гкал/ч Nтф = 0.614* Qотб - 22, Мвт
|
3
|
Р-50-130/13 Qр =216 Гкал/ч
|
Qт = 0.9+0.87*Nтф+Qотб, Гкал/ч Nтф = 0.275*Qотб - 9.3, МВт
|
Удельные капитальные
вложения
Поправка на район
строительства
Цена условного топлива
Штатный коэффициент
Коэффициент собственных
нужд
Вынужденная
конденсационная электрическая мощность
КПД котлов
КПД теплового потока
Коэффициент
неравномерности нагрузки- (суточная,
сезонная, годовая)
Средняя норма
амортизации ТЭЦ
Норма отчислений на
ремонт
Средняя заработная плата
Начисления на заработную
плату
Прочие расходы - от
издержек: на амортизацию, ремонт, заработную плату с начислениями
Рентабельность затрат
3. Энергетическое
нормирование. Энергетические балансы
Режим работы ТЭЦ в
значительной степени определяет заданный график тепловой нагрузки. В связи с
этим в первую очередь составляется баланс тепловой энергии, который является
основой составления баланса электрической энергии.
Баланс тепловой энергии
выполняется для каждого отбора в соответствии с графиками по пару
(производственный отбор) и горячей воде (отопление и горячее водоснабжение) с
учетом заданного изменения нагрузки по часам суток и за сутки.
Критерием экономического
распределения графиков тепловой нагрузки между отдельными турбоагрегатами
является максимум удельной выработки соответствующего отбора (МВт · ч / Гкал).
Предельная загрузка агрегатов по теплу определяется заданными нормативными
расчетными отборами турбин (Гкал/час). Результаты расчета представлены в
таблице 3.1.
Таблица 3.1. Результаты
расчета баланса тепловой энергии
Часы суток
|
Тепловая нагрузка ТЭЦ, Гкал/ ч
|
Тепловая нагрузка по агрегатам, Гкал/ ч
|
|
|
ПТ-50-90/13
|
Т-170-130
|
Р-50-130/13
|
|
пар
|
пар
|
горячая вода
|
пар
|
горячая вода
|
пар
|
горячая вода
|
0…6
|
270
|
280
|
54
|
10
|
__
|
270
|
216
|
___
|
6…20
|
295
|
310
|
79
|
40
|
__
|
270
|
216
|
___
|
20…24
|
280
|
295
|
64
|
25
|
__
|
270
|
216
|
___
|
сутки
|
6870
|
7200
|
1616
|
720
|
__
|
6480
|
5184
|
___
|
месяц
|
2060100
|
216000
|
48480
|
21600
|
__
|
194400
|
155520
|
___
|
Баланс электрической энергии:
) в соответствии с выполненным
распределением тепловой нагрузки определяется вынужденная теплофикационная
мощность (ТФ) для каждого турбоагрегата (нормативная энергетическая
характеристика) и ТЭЦ;
) определяется суммарная
конденсационная мощность ТЭЦ, дополняющая вынужденную теплофикационную мощность
до заданных значений суточного графика электрической нагрузки.
) при распределении конденсационной
нагрузки ТЭЦ (КН ТЭЦ) между турбинами с отборами и конденсацией
определяется:
вынужденная конденсационная
электрическая мощность (КНвын), необходимая для минимального
пропуска пара в конденсатор для охлаждения проточной части низкого давления.
оставшаяся часть мощности ТЭЦ
(дополнительная конденсационная мощность - КНдоп)
распределяется между турбоагрегатами с учетом экономичности конденсационного
режима - минимум относительного прироста конденсационного режима (нормативная
энергетическая характеристика);
определяется загрузка каждого
агрегата по электрической мощности.
проверяется баланс электрической
энергии для каждой ступени графика нагрузки и за сутки.
Таблица 3.2. Результаты расчета
баланса электрической энергии
Время суток
|
Электрическая нагрузка ТЭЦ, МВт
|
ПТ-50-90/13
|
Т-170-130
|
|
|
ТФ
|
КНвын
|
КНдоп
|
Суммарная мощность
|
ТФ
|
КНвын
|
Суммарная мощность
|
0-6
|
230
|
13,3
|
1,5
|
0,8
|
15,6
|
144
|
5,8
|
20,4
|
170
|
6-20
|
265
|
30,7
|
1,5
|
19,6
|
51,8
|
144
|
5,8
|
20,4
|
170
|
20-24
|
250
|
21,5
|
1,5
|
14,1
|
37,1
|
144
|
5,8
|
20,4
|
170
|
сутки
|
6090
|
595,6
|
36
|
229,8
|
967,2
|
3456
|
72
|
168
|
2400
|
месяц
|
182700
|
17868
|
1080
|
6894
|
29016
|
536040
|
2160
|
5040
|
72000
|
Для определения общего расхода
условного топлива на производство электрической и тепловой энергии использовать
выполненное распределение заданной электрической и тепловой нагрузки между
блоками ТЭЦ. Определить для каждого блока: расход тепла турбинами,
паропроизводительность котлов, расходы топлива.
Таблица 3.3. Рассчитанные данные
Показатели
|
Тип турбоагрегата
|
Суммарная выработка
|
|
ПТ-50-90/13
|
Т-170-130
|
Р-50-130/13
|
Месяц
|
Год
|
|
|
|
|
|
|
48480___1555202040001836000
24000115200___1392001252800
1842064800360001192201144512
79747200___15174145670
2640072000360001344001290240
|
|
|
|
|
114075196488186841497404373053
117497202383192446512326384245
18650321243054781322736777 (D=0,755)
_________1493331433597
В соответствии с заданными
нормативами по основным технико-экономическим показателям определяю годовые издержки
ТЭЦ (топливо, амортизация, заработная плата с начислениями, затраты на ремонт,
прочие расходы).
. Капитальные вложения
(3.1)
. Издержки на заработную
плату
(3.2)
. Начисления на
заработную плату
(3.3)
. Издержки на
амортизацию
(3.4)
. Затраты на ремонт
(3.5)
. Прочие издержки
(3.6)
. Затраты на топливо
(3.7)
. Суммарные затраты
(3.8)
4. Оценка коммерческой
эффективности действующих ТЭЦ
В данной работе для
обоснования цен на производимую продукцию, использую подход, в основе которого
лежит применение функции полезности. Её можно записать в следующем виде:
(4.1)
где -
сумма общих издержек ТЭЦ (затраты на топливо, амортизацию, материальные
затраты, заработная плата и начисления на заработную плату, прочие издержки)
- прибыль ТЭЦ
(инвестиции на развитие производства, социальное развитие, дивиденды, налоги,
уплата процентов по кредитам, плата за превышение загрязнений окружающей среды,
отчисления в резервный и другие фонды)
, -
тарифы на электрическую и тепловую энергии
, -
отпущенная электрическая и тепловая энергия
(4.2)
(4.3)
Для построения
параметров функции полезности U в координатах Тэ и ТQ необходимо найти предельные (максимальные) значения тарифов и
.
При этом условно предельный тариф на электроэнергию вычисляется в случае
бесплатного отпуска теплоты (ТQ
= 0), а предельный тариф на теплоту - при бесплатном отпуске электроэнергии (Тэ
= 0). Таким образом, предельные значения тарифов определяются так:
(4.4)
(4.5)
Графически параметры
функции полезности U в координатах Тэ и ТQ
можно представить в виде треугольника Гинтера (рис. 4.1), где катеты соответствуют
предельным значениям тарифов на каждый вид энергии, а на гипотенузе находится
множество точек, соответствующих соотношению тарифов на электрическую и
тепловую энергию.
Для оценки стоимости
энергетической продукции с использованием треугольника Гинтера, построенного
для ТЭЦ на основе энергетических характеристик основного оборудования станции и
издержек на производство энергии, могут использоваться различные приемы
разнесения затрат:
) Использование приема
среднеарифметической пропорции (соответствует энергетическому методу), при
котором тарифы на электрическую и тепловую энергию определяются следующим
образом:
;
) Использование
метода «золотого сечения», при котором можно использовать различные пропорции,
например:
экономия топлива от
теплофикации относится на производство электрической энергии, т.е. приоритеты
отнесены на рынок электрической энергии (ближе к физическому методу разнесения
топлива по видам энергии)
;
экономия топлива от
теплофикации относится на производство тепловой энергии, т.е. приоритеты
отнесены на рынок тепловой энергии (ближе к эксергетическому методу)
;
Приведенные числовые
значения математических пропорций деления гипотенузы треугольника Гинтера
получены на основании совместного решения математических уравнений золотого сечения
и подобия треугольников.
) Можно задать в
качестве исходного тарифа на определенный вид энергии цены конкурирующих
источников (КЭС или цена на электроэнергию на оптовом рынке ФОРЭМ - по
электроэнергии, районных или местных котельных - на региональном рынке
теплоты). Цена второго вида энергии будет определена по соответствующему катету
треугольника.
Таблица 4.1 Зависимость
тарифов от метода разнесения затрат
Тарифы
|
Методы
|
|
Энергетический
|
«Золотого сечения»
|
|
|
близкий к физическому
|
близкий к эксергетическому
|
98,3575,13121,6
|
|
|
|
456,6564,4348,8
|
|
|
|
Теперь, задамся произвольными
рыночными тарифами и оценю доходность предприятия в зависимости от приема
разнесения затрат.
Рыночные тарифы
|
Доход
|
Методы
|
|
|
Энергетический
|
«Золотого сечения»
|
|
|
|
близкий к физическому
|
близкий к эксергетическому
|
98,3575,13121,6
|
|
|
|
|
|
-119,7213,1-452,9
|
|
|
|
|
456,6564,4348,8
|
|
|
|
|
-421,9-754,9-88,9
|
|
|
|
|
-541,6-541,8-541,8
|
|
|
|
98,3575,13121,6
|
|
|
|
|
|
14571789,81123,8
|
|
|
|
|
456,6564,4348,8
|
|
|
|
|
422,9110776,9
|
|
|
|
|
1879,91899,81900,7
|
|
|
|
Выводы
теплоэлектроцентраль энергетический
доходность коммерческий
При выполнении расчетно-графической
работы были получены практические навыки по распределению электрической и
тепловой нагрузки ТЭЦ между различными типами турбоагрегатов на основании
уравнений их энергетических характеристик, с учетом экономических показателей.
Также была определена годовая
выработка электроэнергии и теплоты и соответствующий ей расход топлива
станцией.
Посчитаны годовые издержки ТЭЦ без
разнесения их по видам продукции.
Получены знания о различных методах
образования тарифов на энергетическую продукцию при ее комбинированной
выработке. На основании результатов проведенных расчетов сделан вывод о том,
что при применении метода «золотого сечения» близкого к эксергетическому,
получается наибольшая доходность предприятия, нежели при применении других
методов.
Список литературы
1. Басова Т.Ф. Экономика и управление энергетическими
предприятиями: Учебник для студ. высш. учеб. заведений / Т.Ф. Басова, Е.И.
Борисов, В.В. Бологова и др.; Под ред. Н.Н. Кожевникова. - М.: Издательский
центр «Академия», 2004. - 432 с.
. Самсонов, B.C. Экономика предприятий энергетического комплекса:
Учеб. для вузов / B.C. Самсонов, М.А. Вяткин - М.: Высш. шк., 2001. -416
с.