|
Мировой опыт малой энергетики и когенерации
Підвищення
рентабельності підприємств
Підвищення рентабельності
підприємств харчової промисловості
шляхом зниження витрат на енергоресурси за допомогою
впровадження когенерації
На сьогоднішній день
рентабельність підприємств харчової промисловості України
порівняно висока, але на неї суттєво впливають такі об’єктивні
фактори, як зростання цін на сировину, зростання тарифів на
енергоносії, необхідність технічної реконструкції виробництва та
інш. Доля витрат на енергопостачання в харчовій промисловості
складає 10%. Деякі спеціалісти вважають, що це небагато. Але все
залежить від точки зору власника підприємства. Якщо врахувати,
що потенціал підвищення енергоефективності на українських
підприємствах складає 40-50%, то сумарні витрати можна знизити
до 5%, ще більшого ефекту можна досягнути шляхом впровадження
власних автономних енергогенеруючих потужностей.
Підвищення ефективності використання енергії та палива на
підприємствах харчової промисловості, в першу чергу для
загальновиробничих потреб – котельних, систем опалення та
вентиляції, систем виробництва та використання стиснутого
повітря, систем освітлення, холодильних установок та інш., - це
беззаперечний шлях до підвищення їх конкурентоспроможності та
рентабельності.
Заходи по підвищенню енергоефективності виробництва можна
розділити в залежності від їх капіталомісткістю:
* Організаційні заходи, тобто удосконалення менеджменту
виробничими процесами, в основному без потреби у додаткових
інвестиціях, за виключенням витрат на контрольно-вимірювальні
прилади та інформаційне обладнання.
* Впровадження додаткового обладнання для підвищення
енергоефективності (наприклад, теплоізоляції, утилізаторів
тепла, та інш.). Ці заходи можуть бути реалізовані за допомогою
додаткових капітальних витрат з виключною метою – зниження
енергоспоживання.
* Заміна обладнання на більш енергоефективне в процесі
реконструкції підприємств.
* Впровадження нових технологій, які змінюють технологічний
процес на менш енергозатратний.
Значна частина потенціалу енергозбереження може бути реалізована
відносно дешево, але не даром. Більшість організаційних заходів
в дійсності не безкоштовні у зв’язку з необхідністю придбання
обладнання для збирання, переробки та аналізу інформації. Такі
заходи реалізують до 25% потенціалу енергозбереження. 65%
потенціалу енергозбереження пов’язано з удосконаленням та
заміною вже існуючого обладнання.
Після сильного спаду виробництва в 1990-х роках, який
супроводжувався зростанням енергоємності, в останні роки
відбулося значне зростання харчового виробництва. Харчова галузь
є одною з самих значущих у економіці України. Особливість галузі
- порівняно сильна конкуренція, тому зниження виробничих витрат
за допомогою економного використання енергії може дати значні
переваги. Зростання виробництва активізує інвестиції на
модернізацію, важливим напрямком якої є мінімізація витрат на
енергозабезпечення.
Щоб як менше залежати від зовнішніх факторів, власники та
керівники багатьох підприємств харчової промисловості сьогодні
змушені замислюватися про можливість впровадження власного
автономного джерела електро- та тепло постачання. Процес
виробництва продукції підприємств харчової промисловості
потребує значних обсягів теплової енергії у вигляді гарячої води
та пару, електричної енергії, а також промислового холоду. Все
це забезпечують когенераційні установки та тригенераційні
комплекси, при цьому зменшуючи витрати на закупівлю
паливно-енергетичних ресурсів. Інтерес до автономних систем
енергопостачання ще більше посилився після московської
“енергокризи” – довіра споживачів до централізованого
енергопостачання істотно зменшилася. Подібна картина була і в
США, коли за останні 5 років кількість замовлень на автономні
електростанції збільшилась в 4 рази.
Аналізуючи техніко-економічні показники власних когенераційних
установок можна зробити беззаперечний висновок:
Підприємствам харчової промисловості вигідно впровадження
власних ТЕЦ!
Перше і головне питання, яке турбує власників електростанцій: –
наскільки дешевше собівартість виробництва власної
електроенергії у порівняні з її закупкою у енергопостачаючих
організацій?
Традиційне електропостачання підприємств харчової промисловості
здійснюється від мережі обленерго по 33,7 коп/кВт.год (без ПДВ)
- тариф 2-класу (напруга нижче 35 кВ).
На власній ТЕЦ на базі модуля GE Jenbacher типу JMC-420
електричною потужністю 1,4 МВт (і стільки ж теплової), витрати
складають до 18 коп. на 1 кВт.год виробленої електроенергії і ще
1 кВт.год теплової енергії без додаткових витрат – при
сьогоднішній ціні газу. З урахуванням заміщення тепла від
існуючої котельні тепловою енергією від когенераційних модулів:
собівартість електроенергії 11 коп/кВт.год, а собівартість тепла
– до 80 грн/Гкал.
Завдяки такій економії витрат на енергоносії простий строк
окупності проекту по будівництву власної ТЕЦ складає 3 роки при
правильному виборі устаткування для генерації, і режимів його
роботи.
З урахуванням зростання цін на природний газ виникає друге
важливе запитання: – а що буде з собівартістю електроенергії,
коли ціна газу зросте?
Відповідь парадоксальна: при зростанні цін на газ прибутковість
власної електростанції тільки зростає!
Ярке тому підтвердження – країни Європи де ціна на газ вже давно
більше 1000$/1000м³. При цьому в Данії, Голландії доля
когенерації на ринку генерації електроенергії складає більше
40%, а к 2010 р. прогнозується збільшення до 55% при прогнозі
подальшого росту вартості газу.
Такий парадокс пояснюється просто – чим дорожче енергетичний
ресурс (природний газ), тим більш ефективніше його необхідно
використовувати. А когенерація, в тому числі на базі
газопоршневих двигунів і є самою ефективною технологією
виробництва електричної і теплової енергії з органічного палива.
Когенераційні установки на базі газопоршневих двигунів мають
найвищу на сьогоднішній день ефективність перетворення енергії
палива в електрику. Наприклад, для сучасних установок
виробництва General Electric Jenbacher (світовий лідер у
виробництві газопоршневих двигунів і електростанцій на їхній
базі), електричний ККД складає 43%, а з урахуванням утилізації
тепла коефіцієнт використання палива досягає 90%. Це дозволяє
мати мінімальну паливну складову в собівартості виробленої
електроенергії і, таким чином, кінцевої продукції, що виробляє
підприємство.
При зростанні ціни газу наприклад до 260$, собівартість
вироблення електроенергії на власній ТЕЦ, з урахуванням
виробництва тепла, складе 16,7 коп/кВт.год, що все рівно
набагато вигідніше, чим купувати за існуючими тарифами. Але
зростання ціни на газ пройде на тлі росту ціни і на
електроенергію. Є багато об'єктивних факторів для росту ціни на
електроенергію: той самий ріст цін на паливо, у т.ч. природний
газ, вугілля і ядерне паливо, необхідність відновлення
розподільних мереж і потужностей, що генерують, ріст заробітної
плати персоналу по всій енергетичній галузі (від шахтарів до
обслуговуючого персоналу теплових електростанцій і розподільних
мереж) і т.д.
Перша в Україні інсталяція газо поршневої електростанції для
постійного виробництва тепло- та електроенергії була проведена у
2002 році на ВАТ “Смілянський цукровий комбінат” на базі
обладнання GE Jenbacher, загальною електричною потужністю 3,4
МВт та тепловою 3,7 МВт. На сьогоднішній день обладнання має
найбільше напрацювання біля 30000 робочих годин. Міні-ТЕЦ
використовується в якості постійного джерела електричної та
теплової енергії. За час роботи когенераційне обладнання
повністю окупилося та принесло підприємству вагомий прибуток.
Коли у 2001 році на підприємстві замислилися про покупку
когенераційних установок, в Україні про газопоршневі
електростанції чули тільки вузько профільні спеціалісти.
Прийшлося аналізувати досвід наших сусідів, росіян, у яких на
той час були представлені практично всі виробники газових
двигунів та порівняв технічні характеристики, на підприємстві
прийняли рішення вибрати обладнання GE Jenbacher, тому що воно
має найбільший ККД, більший строк експлуатації до капремонту,
низькі експлуатаційні витрати (наприклад витрата мастила за
паспортом 0,2 г/кВт, а фактична витрата, за досвідом
експлуатації, в два рази менша), а також має доступний сервіс в
Україні.
За три роки експлуатації обладнання GE Jenbacher на підприємстві
ще більше впевнилися в правильності свого рішення. Дякуючи
низькій собівартості виробляємої тепло- та електроенергії,
підприємство змогло успішно конкурувати на ринку цукру та
лимонної кислоти навіть у самі несприятливі періоди. За
попередніми оцінками, без когенераційних установок робота
цукрового комбінату стала би збитковою, що привело би до
скорочень біля 1 тис. робочих місць.
У даний час ТЕЦ цукрового комбінату складається з 2-х
когенераційних модулів GE Jenbacher JMS-616 та JMS-612,
загальною електричною потужністю 3,4 МВт, ККДел 41,2%, ККДтепл
43,9%, а також парової противотискної турбіни, потужністю 5 МВт
Калузького турбінного заводу. Внаслідок відсутності теплових
навантажень, особливо у літній період, експлуатація парової
турбіни стала невигідною, тому що її ефективність не перебільшує
20% (коли немає корисного відбору пари), а при неповному
навантажені – і того менше. Тому було прийнято рішення про
постійну експлуатацію газопоршневих модулів для покриття власних
електричних навантажень, а теплова енергія у вигляді гарячої
води використовується для технологічних потреб та для опалення і
гарячого водопостачання підприємства та розташованого поблизу
жилого сектору. В зимовий період з’являється можливість
виробництва зайвої дешевої електроенергії, яка продається за
адресними поставками через мережі Черкасиобленерго та приносить
додатковий прибуток цукровому комбінату.
Досвід експлуатації двигунів показав, що навіть рядовий персонал
спроможний впоратися з управлінням та плановим обслуговуванням
когенераційного обладнання. Система управління двигунами має
доступний інтерфейс, а також більш сотні аварійних захистів, які
не дозволяють виконати запуск, або продовжити експлуатацію
установок в опарному режимі (якщо виникнуть позаштатні
ситуації). Завод-виробник, а також сервісні центри GE Jenbacher
в Україні можуть без затримки провести діагностику, в тому числі
і в режимі он-лайн (дистанційно через модем і мережу Інтернет)
та оперативно відреагувати.
З 2006 р. йде реалізація проекту когенерації на ЗАТ
“Іллічівський масложировий комбінат”. Після реалізації проекту
підприємство отримає автономне джерело електроенергії для
технологічних потреб. Встановлюється чотири модулі GE Jenbacher,
загальною електричною потужністю 5,7 МВт, та тепловою потужністю
6 МВт. Проектом передбачено унікальну систему управління
навантаженнями комбінату в “острівному” режимі.
Газова електростанція проектувалася в якості автономного джерела
електричної та теплової енергії. Виконання технічних умов
енергопостачаючої компанії на підключення встановленої
потужності 5 МВт вимагало значних капітальних витрат, які у
наступному не могли окупитися. В результаті економічно доцільно
стало будівництво автономної газової електростанції.
Автономна електростанція не тільки надійно забезпечує потребу
комбінату в енергоресурсах, але дякуючи низькій собівартості
виробляємої електричної та теплової енергії дозволяє знизити
собівартість основної продукції масложирового комбінату.
Якщо проаналізувати кількість реклами в спеціалізованих
виданнях, за останні роки число фірм, що займаються продажем
когенераційних установок в Україні, значно зросло. Багато
компаній пропонують міні-ТЕЦ під ключ... Але чи все обладнання
однакове за своїми характеристиками, якістю, умовами сервісу? Чи
всі компанії мають достатній досвід в реалізації таких проектів?
Звісно, що ні. Замовнику дуже ретельно слід підходити до вибору
обладнання та компанії, що зможе зробити проект, змонтувати та
запустити когенераційну установку.
В першу чергу ставку потрібно робити на вибір когенераційного
обладнання, що має максимальну ефективність. Економічно доцільно
застосовувати устаткування, що характеризується мінімальною
витратою палива, при цьому, у першу чергу, з високою
ефективністю виробляє електричну енергію, як самий дорогий
продукт, тобто має максимальний електричний коефіцієнт корисної
дії (ККД). Електричний ККД сучасних когенераційних установок
досягає 43 %. Важливу роль в реалізації проектів когенерації
грає дует – проектувальник та підрядник. Вибір компанії, що не
має досвіду успішної реалізації проектів з когенерацією, може
призвести до дискредитації ідеї в цілому.
Для підприємств харчової промисловості послуги по будівництву
міні-ТЕЦ та впровадженню автономних джерел енергії мають дуже
великий попит. Стратегія, що направлена на створення власного
енергозабезпечення в умовах зростання цін на енергоносії більш
чим виправдовує себе, дозволяючи збільшити рентабельність
виробництва і успішно конкурувати на ринку.
Іванько А.О., керівник проектів НПП «СИНАПС» (травень 2007 р.)
ivanko@sinapse.ua
|
