Методика оценки экономической эффективности производства электроэнергии в исследуемых регионах на основе отходов сельского хозяйства
3.4.1. Оценка эффективности электрогенерации на основе отходов растениеводства
Оценка экономической эффективности производства электроэнергии на основе отходов определенных ранее энергетически перспективных агрокультур для исследуемых в проекте TACIS регионов была проведена в работе на основе решения следующей модельной задачи [87].
Для обеспечения энергопроизводства на электростанции (БиоЭС) номинальной мощности Рнш топливо (отходы агропроизводства) собирается с круговой площади радиуса R с центром в точке расположения БиоЭС, величина которой рассчитывается соответственно требуемой мощности БиоЭС и урожайности агрокультуры.
В соответствии с требуемой мощностью БиоЭС и среднестатистическими строительными и производственными нормативами определяются капитальные затраты при строительстве БиоЭС, эксплуатационные затраты на ее содержание (численность и зарплата персонала, расходы на ремонт, запчасти и материалы, содержание автотракторного парка) и затраты на обеспечение топливом (его сбор и погрузка на полях и транспортировка до складов БиоЭС с учетом пробега и расхода топлива автотранспорта, подготовка для сжигания и пр.), при этом предполагается, что отходы агропроизводства передаются БиоЭС бесплатно.
Параметры и результаты расчета составляющих себестоимости производства электроэнергии на БиоЭС номинальной мощности 10 МВт на отходах зернопроизводства приведены в табл. 3.19.
На рис. 3.15 для примера приведены результаты расчета составляющих себестоимости электроэнергии БиоЭС на отходах производства зерна в Нижегородской области при средней для нее урожайности зерновых — 20,5 ц/га.
Как показали методические расчеты [87], использование отходов зернопроизводства в качестве топлива БиоЭС имеет несколько производственных и экономических особенностей.
Доля топливной составляющей в себестоимости электроэнергии, вырабатываемой на БиоЭС, весьма велика (в приведенном примере от 50% и выше) и обусловлена, главным образом, большими затратами на заготовку топлива (на его сбор и погрузку на полях, транспортировку до складов БиоЭС с учетом большого пробега и расхода топлива автотранспорта, на его разгрузку, складирование и трудоемкую подготовку для использования в качестве топлива БиоЭС).
Величина топливной составляющей, как и себестоимости энергопроизводства в целом, существенным образом зависит от площади сбора
Характеристики БиоЭС на отходах зернопроизводства
|
Таблица 3.19
|
отходов зерновых и от их урожайности, то есть от номинальной мощности БиоЭС. Как видно из приведенных графиков, явно выраженный минимум себестоимости составляет примерно 6,5 EURO-центов/кВт • ч и соответствует номинальной мощности БиоЭС от 5 до 8 МВт.
Наличие выявленного минимума является весьма специфическим для традиционного энергопроизводства на базе органического топлива и обусловлено, как показывает анализ, кубической зависимостью от радиуса топливного поля затрат на сбор и транспортировку зерновых отходов с полей до БиоЭС. При этом мощность БиоЭС пропорциональна лишь квадрату радиуса топливообразующего поля.
|
Следует отметить, что выявленный и приведенный на примере энергопроизводства на базе отходов зерновых результат оказывается качественно справедливым и в случае производства энергии из отходов животноводства и лесозаготовок.
За счет высокой топливной составляющей себестоимость электроэнергии БиоЭС на отходах производства зерна в данном примере оказывается весьма высокой (> 6,5 EURO-центов/кВт • ч), превышающей по величине себестоимость не только вновь строящихся современных газовых, но и более дорогих угольных электростанций.
Однако величина топливной составляющей оказывается тесно связанной с урожайностью агрокультуры. Подтверждающий этот факт пример приведен на рис. 3.16.
12.0
11,0
10,0
9.0
3.0
7.0
6.0
5.0
4. Себестоимость электроэнергии БиоЭС на отходах с. х
3 о————- —<— при урожайности зерновых -15 ц/га, €-Ц£нтЛ<Втч —
‘ —о— при урожайности зерновых — 25 ц/га, €-центЖВт ч _
ДО ‘ —і— при урожайности зерновых — 35 ц/га, f-центжвтч
1.0 
х— при урожайности зерновых — 45 ц/га, €-центжВт-ч f-
0,0 1 1 номинальная мощность киоЭС, Мет
0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0
Рис. 3.16. Себестоимость электроэнергии БиоЭС на отходах производства зерна при разной урожайности зерновых
Как видно из примера, при увеличении урожайности зерновых с 15 ц/ га до 45 ц/га себестоимость электроэнергии БиоЭС, соответствующая ее оптимальной мощности (5 — 10 МВт), уменьшается с 7,7 до 5,0 EURO — центов/кВт • ч, что превосходит экономическую эффективность традиционных ЭС на газе и, тем более, на угле.
Еще более выгодным в экономическом отношении, как показано на рис. 3.17, является использование на БиоЭС отходов производства подсолнечника, весовой процент которого к урожайности семечек втрое выше, чем у зерновых, при меньшей, однако, калорийности отходов (2500 ккал/кг сухого веса против 3500 ккал/кг у зерновых). Как видно из примера, себестоимость электроэнергии БиоЭС на отходах производства подсолнечника при ее оптимальной мощности (7 — 13 МВт) составляет около 4,5 EURO-центов/кВт • ч, что позволяет еще более уверенно конкурировать БиоЭС с традиционными угольными и газовыми ЭС.
8.0
7.0
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
1,0
0.0
0.0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0
Рис. 3.17. Себестоимость электроэнергии БиоЭС
на отходах производства подсолнечника при разной его урожайности
Как показали методические расчеты, использование в качестве топлива для БиоЭС отходов свекличного производства оказывается менее экономичным, чем отходов производства подсолнечника и зерновых. Себестоимость производства электроэнергии из отходов сахарной свеклы с учетом средней ее урожайности в рассмотренных регионах составляет более 6 EURO-центов/кВт • ч.