Váení zákazníci, dovolujeme si Vás upozornit, e na tuto ukázku knihy se vztahují autorská práva, tzv. copyright. To znamená, e ukázka má slouit výhradnì pro osobní potøebu potenciálního kupujícího (aby ètenáø vidìl, jakým zpùsobem je titul zpracován a mohl se také podle tohoto, jako jednoho z parametrù, rozhodnout, zda titul koupí èi ne). Z toho vyplývá, e není dovoleno tuto ukázku jakýmkoliv zpùsobem dále íøit, veøejnì èi neveøejnì napø. umisováním na datová média, na jiné internetové stránky (ani prostøednictvím odkazù) apod. redakce nakladatelství BEN technická literatura
[email protected]
12.15 Instalace mikroturbíny v blokové plynové výtopnì
"
Instalace mikroturbíny v blokové plynové výtopnì
ZADÁNO: Zjistìte: 1. Zda je ekonomicky výhodné instalovat v blokové plynové výtopnì mikrokogeneraèní jednotku (dále jen MK). 2. Jaká je citlivost výrobních nákladù MK na hlavní technické a ekonomické parametry. Blií údaje Technicko-ekonomické údaje MK jsou uvedeny v tab. 12.2. MK je tvoøena plynovou turbínkou na zemní plyn na spoleèném høídeli se vzduchovým kompresorem a elektrickým generátorem. Výkon MK je volen tak, e jednotka dodává elektøinu i teplo pouze do systému blokové výtopny. Její elektrický výkon je mení ne minimální vlastní spotøeba elektøiny výtopny, take nedodává elektøinu do sítì. Servisní sluba vykonává jednou roènì bìnou revizi MK v dobì odstávky celé výtopny (14 dní), take MK je v provozu 8400 h/r. Tab. 12.2
Hlavní technicko-ekonomické parametry mikrokogenerace
9HOLþLQD (OHNWULFNêYêNRQ0. 7HSHOQêYêNRQ0. 7HSOiUHQVNêPRGXO0. 6WXSH Y\XåLWtSDOLYD0. (NRQRPLFNiGREDåLYRWQRVWL0. 0 UQpLQYHVWLþQtQiNODG\0. &HQDSDOLYD ]HPQtKRSO\QX &HQDQDNXSRYDQpHOHNW LQ\ 'LVNRQWQtPtUD 0 UQiDQXLWD 6RXþLQLWHOYDULDELOQtFKQiNODG 6RXþLQLWHOIL[QtFKQiNODG 'REDY\XåLWtLQVWYêNRQX0. ÒþLQQRVWSO\QRYêFKNRWO &HQDSURGiYDQpKRWHSOD
6\PERO 3H 3T H F 7å QL &SY &SY &H S D NYDU NIL[ 7L NW &T &T
5R]P U 0:H 0:W U .þ0:H .þP .þ0:K .þ0:K U KU .þ*- .þ0:K
+RGQRWD
Poznámky: Souèinitel variabilních nákladù zahrnuje kromì palivových nákladù také ostatní variabilní náklady (provozní hmoty, nákup energie apod.). Souèinitel fixních nákladù zahrnuje vechny ostatní fixní náklady kromì investièní sloky. Investièní náklady zahrnují kromì technologického zaøízení také pøípravné a stavební práce (tj. odpovídají dodávce na klíè).
330
ZBYNÌK IBLER A KOL.: ENERGETIKA V PØÍKLADECH
A
VÝPOÈET 1. Ekonomická výhodnost instalace MK se posuzuje pomocí ekonomických kritérií doba návratnosti investic a vnitøní úroková míra. Nejdøíve je vak nutno se pøesvìdèit, zda vùbec budou výrobní náklady na vyrobené teplo a elektøinu v MK mení ne souèet nákladù na nákup stejného mnoství elektøiny ze sítì a výrobních nákladù na teplo ve výtopenských kotlích. Pomocné výpoèty. Výrobní náklady na teplo a elektøinu v MK (náklady jsou vztaeny na 1 MWh tepla dodaného z MK) jsou dány souètem nákladù variabilních a fixních
QY = QYDU + Q IL[
[.þ0:K]
(1)
Náklady variabilní
QYDU = NYDU * (H + ) * & SY hF = > .þ0:K@ Náklady fixní
(
)
Q IL[ = N IL[ + D * H * hL 7L = > .þ0:K@
(2) (3)
Náklady výrobní QY = .þ0:K
(4)
Náklady na zakoupenou elektøinu a teplo vyrobené ve výtopenských kotlích (porovnává se stejné mnoství energie, jaké vyrobí MK, ve opìt vztaeno na 1 MWh tepla)
Q ] = H * &H + & SY hNW = > .þ0:K@
(5)
Protoe nv < nz, je instalace MK v prvém pøiblíení výhodná. Uetøené roèní náklady jejím provozem jsou
1 XãHW = 3T * 7L * ( ± ) = > .þU@
(6)
Instalací MK se tedy roèní zisk zvìtí o cca 185 000 [Kè/r]. Pro výpoèet ekonomických kritérií je tøeba vypoèítat dalí pomocné hodnoty. Tok hotovosti (cash flow) v provozním roce
&) = 9 ± 1 YDU ± 1 IL[
[.þU]
(7)
kde V [Kè/r] jsou trby za elektøinu a teplo z MK
9 = 3H * 7L * &H + 3T * 7L * &T = > .þU@
(8)
Diskontovaný cash flow 7å
'&)7å = Ç &) ( + S )±7 = > .þ@ 7 =
A
12 TECHNICKO-HOSPODÁØSKÉ UKAZATELE PARNÍCH...
(9)
331
Doba vyrovnání nákladù se poèítá z podmínky
1 L ± '&)7 =
(10)
Pøedchozí vztah je pro jednotlivé provozní roky T vynesen na obr. 12.12. Z grafu je patrno, e investièní náklady se zaplatí pøiblinì za 10 let , co je na hranici pøijatelnosti. Vnitøní úroková míra se poèítá rovnì ze vztahu (10), kde se vak diskontovaný tok hotovosti poèítá pro ekonomickou dobu ivotnosti T a hledá se vnitøní úroková míra pi, která by vyhovìla podmínce (10). Grafické øeení je patrno z obr. 12.13. Nalezená vnitøní úroková míra se pohybuje kolem 12,6 %, co je pøíznivé. 2. Citlivost výrobních nákladù MK na hlavní technické a ekonomické parametry. Citlivost urèují souèinitelé citlivosti, které jsou definovány vztahem j=
Q [ ¢ [ Q
[]
(11)
kde n jsou výrobní náklady a x parametr, pro který se citlivost poèítá.
.XPXORYDQêWRNKRWRYRVWL>.þ@
Obr. 12.12 Doba vyrovnání nákladù Citlivostní souèinitele pro parametry Cena zemního plynu
& SY (N YDU * (H + ) hF ) * & SY Q = Mìrné investièní náklady
(
)
QL N IL[ + D * H 7L * QL Q = Teplárenský modul
(
(
)
)
H N YDU * & SY hF + N IL[ + D * QL 7L * H Q =
332
ZBYNÌK IBLER A KOL.: ENERGETIKA V PØÍKLADECH
A
'&)>.þ@
S>@
Obr. 12.13 Grafické øeení vnitøní úrokové míry Celková úèinnost
hF ± (N YDU * (H + ) hF ) * & SY Q = ± Doba vyuití inst. výkonu
((
)
)
7L ± N IL[ + D * H 7L * QL Q = ± Souèinitele citlivosti jsou graficky znázornìny na obr. 12.14. Nejvìtí citlivost výrobních nákladù MK je na cenu paliva a na energetickou úèinnost jednotky. Na druhém místì je teplárenský modul, jeho velikost nelze pøímo ovlivòovat. Na dalích místech jsou pøekvapivì investièní náklady na MK a doba vyuití instalovaného výkonu. Pøi provozu MK je tedy pøedevím nutno dbát na to, aby se nezhorovala úèinnost jednotky (napø. zneèitìním výhøevných ploch apod.).
&LWOLYRVWQtNRHILFLHQW>@
&]S
QL
H
F
7L
Obr. 12.14 Souèinitel citlivosti
A
12 TECHNICKO-HOSPODÁØSKÉ UKAZATELE PARNÍCH...
333
