Доходность теплоэлектроцентрали

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 (КН_вын), необходимая для минимального пропуска пара в конденсатор для охлаждения проточной части низкого давления.

оставшаяся часть мощности ТЭЦ (дополнительная конденсационная мощность - КН_доп) 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

(D=0,75)

24000115200___1392001252800

(D=0,75)

1842064800360001192201144512

(D=0,8)

79747200___15174145670

(D=0,8)

2640072000360001344001290240

114075196488186841497404373053

(D=0,75)

117497202383192446512326384245

(D=0,75)

18650321243054781322736777 (D=0,755)

_________1493331433597

(D=0,8)

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 Т_Q необходимо найти предельные (максимальные) значения тарифов  и . При этом условно предельный тариф на электроэнергию вычисляется в случае бесплатного отпуска теплоты (Т_Q = 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 Т_Q 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.