ВВЕДЕНИЕ 4
1 Анализ положения существующей системы энергообеспечения комплекса 9
1.1 Характеристика системы электроснабжения 9
1.2 Расчет системы электроснабжения рассматриваемого объекта 10
1.3 Характеристика системы теплоснабжения 16
1.4 Расчет системы теплоснабжения рассматриваемого объекта 23
2 Аргументирование выбора источника собственной генерации для нормального функционирования объекта в энергетическом плане 27
2.1 Применяемость источников собственной генерации 27
2.2 Классификация источников собственной генерации 29
2.2.1 Парогазовые системы 30
2.2.2 Системы с паровой турбиной обратного давления 30
2.2.3 Системы извлечения конденсата 31
2.2.4 Системы с газовой турбиной 32
2.2.5 Системы с газовой микротурбиной 32
2.2.6 Системы с двигателем Стирлинга 33
2.2.7 Системы с топливными элементами 33
2.2.8 Системы с поршневыми двигателями внутреннего сгорания 34
2.2.9 Когенерационные системы с использованием поршневых двигателей 36
2.3 Сравнение источников собственной генерации 39
2.3.1 ГПУ и ГТУ 39
2.3.2 Температурное соотношение анализируемых установок в зависимости от вырабатываемой мощности 43
2.3.3 КПД ГПУ и ГТУ - сравнительные характеристики 44
2.3.4 Влияние входного давления газа на функционирование установок 46
2.3.5 Особенности запусков ГПУ и ГТУ на параметрические характеристики 46
2.3.6 Ресурсность установок до момента их вывода в капитальный ремонт 47
2.3.7 Сравнительный анализ капитальных вложений и цен на ГПУ и ГТУ 48
2.3.8 Выполнение требований касаемо экологического аспекта в процессе эксплуатации ГПУ и ГТУ 48
2.3.9 Выводы по произведенному анализу установок комбинированной выработки энергии: газотурбинной и газопоршневой 49
3 Технико-экономическое обоснование газопоршневой электростанции 52
3.1 Ценообразование энергоресурсов 52
3.2 Экономический расчет выбранной установки 60
3.2.1 Расчет единичной мощности блок-модуля 66
3.2.2 Расчет окупаемости энергоцентра 67
3.2.3 Расчет себестоимости электроэнергии 70
3.2.4 Выбор котельного оборудования 72
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 75
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 77
Купить

На энергетические рынки всего мира влияет увеличение производства энергии из возобновляемых источников (электричество, отопление и охлаждение). В условиях регулярного повышения тарифов на электроэнергию, а также сокращении ресурсов, многие потребители задумываются о том, как эффективно снизить траты и обеспечить себя надежным источником генерации энергоресурсов. Особенно этот вопрос актуален среди различных компаний и промышленных предприятий, которые стремятся сократить финансовые затраты на пользование энергоресурсами, не зависеть от перебоев, происходящих в ходе работы постоянного источника, и улучшить качество электроэнергии.
На данный момент можно выделить следующие проблемы централизованного энергоснабжения:
- Систематически возрастающие тарифы
- Высокие затраты на содержание объектов централизованного энергоснабжения
- Большая протяженность инженерных сетей, что в свою очередь способствует увеличению тепловых потерь при транспортировке до 30 %, электрических до 16%
- Отсутствие возможности оперативного регулирования отпуска тепла и электроэнергии
- Значительные затраты на эксплуатацию протяженных инженерных сетей
- Техническое состояние существующих инженерных сетей и оборудования
- Социальные и экономические последствия аварий.
В энергетической стратегии России на период до 2030 года одной из задач является модернизация и создание новой энергетической инфраструктуры, основанной на масштабной технологической модернизации энергетического сектора в национальной экономике. Отмечается, что энергетическая безопасность является одним из самых важных компонентов национальной безопасности. Обеспечение энергетической безопасности определяется ресурсом адекватности, экономической доступности, экологической и технологической приемлемости.
Приоритетные направления научно-технического прогресса в энергетическом секторе стратегии-2030 [27]:
- создание и внедрение комплекса технологического оборудования на модульной основе для нового строительства и передачи существующего энергоснабжения на когенерационную основу;
- развитие технологий использования возобновляемых источников энергии и многофункциональные энергетические комплексы для автономного энергоснабжения в районах без централизованного энергоснабжения;
- разработка эффективных технологий энергоснабжения и теплоснабжения на основе возобновляемых источников энергии;
- расширение производства и использование новых видов топлива из различных видов биомассы;
- развитие малой энергетики в децентрализованной зоне энергоснабжения;
- развитие теплоснабжения в России и ее регионах на основе централизованного теплоснабжения с использованием современных экономически и экологически эффективных когенерационных установок, которые имеют широкий диапазон мощности;
- оптимальное сочетание централизованного и децентрализованного теплоснабжения с распределением на соответствующие зоны;
- разработка систем с централизованным распределением тепла и различными типами ресурсов, расположенных в зонах потребления тепловой энергии;
- модернизация и развитие децентрализованных систем теплоснабжения с использованием высокоэффективной когенерации;
- оснащение потребителей стационарными и мобильными тепловыми блоками в качестве резерва и (или) аварийного теплоснабжения.
Распределенная генерация имеет много преимуществ в этом контексте. Она является хорошим вариантом для будущих энергетических систем с точки зрения устойчивого развития. Распределенной генерации также благоприятствуют люди, обеспокоенные изменением климата и ростом потребительского спроса на электроэнергию. В этом плане комбинированные теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) рассматриваются как эффективный способ сокращения выбросов парниковых газов за счет снижения потребления топлива по сравнению с раздельной выработкой тепла и электроэнергии.
Хорошим вариантом защиты потребителей от изменения цен на энергоносители является инвестирование в распределенную генерацию на местах для самостоятельного потребления энергии. Кроме того, распределенная генерация дает возможность продавать излишки электроэнергии другим потребителям. Снижение капитальных затрат для малых электростанций повышает целесообразность и привлекательность этого варианта.
ТЭЦ является гибкой, имеет низкие выбросы газа и обеспечивает быстрое реагирование на потребности в энергии. Конкуренция на либерализованных рынках электроэнергии создает стимулы, которые приводят к более эффективным решениям в работе энергосистем и инвестициям в источники энергии.
Способность прогнозировать цены на рынке электроэнергии важна для производителей энергии в долгосрочном стратегическом планировании. Конечной целью либерализации национальных рынков электроэнергии в Европейском союзе (ЕС) является интеграция этих рынков в общеевропейскую сеть. В ЕС уже есть несколько регионов, рынки электроэнергии которых связаны ценой [27].
В последнее время изменения на рынках электроэнергии открывают различные возможности для увеличения доходов производителей когенерации. Программирование работы комбинированных теплоэнергетических установок может быть достигнуто с помощью операционных стратегий в зависимости от потенциальных доходов от энергетических рынков. Решение о распределении количества электроэнергии на рынках электроэнергии должно приниматься после детального анализа режимов работы каждой когенерационной установки.
Операционные стратегии основаны на генерируемой электроэнергии в высокоэффективной когенерации и коррелированных ценах на тепло и электроэнергию для рентабельного функционирования ТЭЦ.
Собственная генерация оправдывает затраты, поскольку ее цена в 1,5-2 раза ниже энергии в централизованных сетях.
Для внедрения установок комбинированной выработки тепловой и электрической энергии исследуемого объекта в данной работе необходимо:
- Произвести анализ существующей системы электро/теплоснабжения
- Разработать мероприятия по снижению потребления энергоресурсов исследуемого объекта
- Разработать мероприятия по реконструкции действующей системы электроснабжения, направленное на снижение потребления электрической энергии от централизованной сети поставщика энергоресурсов.
- Выработать план, касаемо технической реализации внедрения установок по комбинированной выработке электроэнергии в действующую систему электроснабжения
- Произвести технико-экономическое обоснование мероприятий по снижению потребления электротепловой энергии от централизованной сети поставщика энергоресурсов.
Исходя из вышесказанного, можно определить, что целью работы является повышение энергоэффективности ГК «Парк-Отель» путем оснащения комплекса когенерационными установками.
К задачам отнесем следующие пункты:
- Анализ положения существующей системы энергообеспечения комплекса -Аргументирование выбора источника собственной генерации для нормального функционирования объекта в энергетическом плане.
- Технико-экономическое обоснование собственной генерации на объекте.
Купить