Срок окупаемости экономия электроэнергии

Сроки окупаемости энергосберегающего оборудования

Сроки окупаемости энергосберегающего оборудования

Эффект энергосбережения при внедрении преобразователей частоты в инженерные системы зданий на системы отопления, вентиляции и кондиционирования и его расчет с помощью программного обеспечения VLT® Energy Bo

Константин Иванов
компания Danfoss

В подавляющем большинстве случаев заказчиков пугает изначально высокая стоимость той же вентиляционной установки с возможностью частотного регулирования по сравнению, например, с традиционным управлением потоком воздуха с помощью шибера. При этом вовсе не учитывается количество элементов системы, необходимость использования которых часто отпадет при установке частотного регулятора, а, следовательно, прирост стоимости всей системы не кажется уже таким значительным.

Возвращаясь к экономии электроэнергии, базовый принцип использования частотного регулирования гласит следующее: потребляемая мощность пропорциональна расходу в кубе, т.е. мы имеем дело с кубической зависимостью. На практике это означает, что типичном расходе в 80% потребление электроэнергии при традиционном способе регулирования будет находиться на уровне около 90%, в то время как при частотном – только 51%, а при снижении расхода до с 80% до 50% потребление электроэнергии при частотном регулировании снизится до 12,5%.

Программный продукт VLT® Energy Box, разработанный датской компанией Danfoss A/S, позволит Вам рассчитать эффект экономии электроэнергии и подсчитать срок окупаемости системы с преобразователем частоты на основе несложных вычислений, алгоритм которых заложен в данном программном продукте. Все, что необходимо сделать, это пройти несколько несложных шагов и заполнить данные о Вашей системе.

Программа позволяет оперировать как с насосными системами, так и с вентиляторными. В первом окне вам предлагается указать расчетный напор, задать характеристику вентилятора, цикл его нагрузки, время работы, и ввести базовые сведения об используемом оборудовании: параметры электродвигателя, параметры преобразователя частоты, его стоимость и один из ключевых параметров – стоимость электроэнергии за кВт/ч.

В нашем примере мы рассмотрим внедрение системы с преобразователями частоты Danfoss VLT® на вентиляторы градирен. Кроме представленных на картинке данных мы так же учитываем, что при использовании преобразователя отпадет необходимость в пуске «зведа-треугольник», т.к. с помощью нашего устройства будет осуществлен плавный пуск, причем с гораздо меньшей механической нагрузкой на механизм и меньшими пусковыми токами. Кроме того, в других случаях с насосным применением, мы можем избавиться от расходометра, реле перегрузки и внешнего контроллера, необходимого для управления данной системой. Все эти функции преобразователь частоты берет на себя. В нашем случае сравнение идет с традиционной системой с постоянным расходом.

Из расчета мы видим, что для небольшого вентилятора на 2,2 кВт реальные затраты на систему с частотным приводом значительно меньше стоимости самого преобразователя. Иногда его стоимость просто может размываться по сравнению с теми эффектами, которые достигаются благодаря ему, например, повышение надежности, уменьшение числа компонентов и пр.

Срок окупаемости в нашем примере составил менее полутора лет. На западе из-за более дорогой электроэнергии энергосберегающее оборудование окупилось бы еще быстрее. Принимая во внимания продолжительный срок эксплуатации здания и повышение цен на электроэнергию, можно предположить, а с помощью программы VLT® Energy Box даже точно рассчитать, на сколько можно сократить затраты на эксплуатацию зданий с помощью внедрения данного типа оборудования в будущем. В нашем примере показана экономия на ближайшие 5 лет.

Мы рассмотрели эффект энергосбережения лишь на примере одной единицы оборудования небольшой мощности, но преобразователи частоты могут быть установлены на большинство инженерных механических систем в здании, а кроме того, являться частью системы диспетчеризации с возможностью связи по протоколам LonWorks, BACnet и др. С помощью VLT® Energy Box можно оценить комплексный эффект энергосбережения и последовательно рассчитать все элементы инженерной системы и получить реальные суммы начальных инвестиций и снижения затрат на эксплуатацию в будущем.

Программа распространяется свободно на cd-диске, заявку на который можно отправить в московской офис компании Danfoss.

Источник

Экономию электроэнергии и срок окупаемости при применении конденсаторных установок для компенсации реактивной мощности можно рассчитать.

Приближенную оценку значений годовой экономии электроэнергии ΔЭ от установки ИРМ мощностью Q_КУ и срока его окупаемости Т_ОК можно получить, используя так называемый экономический эквивалент РМ К, который ориентировочно равен 0,02 при питании генераторным напряжением, а также 0,05, 0,08 или 0,12 при питании через одну, две или три ступени трансформации, соответственно:

ΔЭ = К * Q_КУ * T , кВт*ч/год, (2)

К_КУ — стоимость конденсаторной установки в рублях;

Сср — из таблицы (для одноставочного тарифа принимается равным c).

Например, для НКБ мощностью 400 квар, стоимостью 160000 рублей для предприятия с одной ступенью трансформации годовая экономия энергии и срок окупаемости составят:

ΔЭ = 0,05 · 400 · 5000 = 100000 кВт·ч;

Т_ОК = 160000/(0,77 · 100000)= 2,1 года.

Для того же предприятия, работающего в три смены, срок окупаемости составит 1,2 года.

Более точные значения ΔЭ и Т_ОК можно получить при наличии параметров сети выше точки подключения ИРМ и суточных графиков реактивных нагрузок.

Для нашего примера (рис.2) определим дополнительные потери активной мощности ΔР в трансформаторе и кабельной линии длиной 400 м сечением 50 мм2.

Допустим, до установки НКБ трансформатор имел нагрузки

коэффициент загрузки К_З1=0,86.

После установки НКБ

Ток трансформатора и линии:

Дополнительные потери мощности в кабеле:

Дополнительные потери мощности в трансформаторе ΔРт зависят от его нагрузочных (ΔР_Кз) потерь:

Суммарные потери мощности:

Экономия электроэнергии за год составит:

Увеличение пропускной способности трансформатора и кабеля можно учесть соответствующими долями их стоимости.

Для трансформатора ТСЗ:

Для кабеля с длительно допустимым током I_Д=130А:

Срок окупаемости НКБ:

1. Правила устройства электроустановок (ПУЭ), изд. 7, 2001 — 2004 г.г.

2. ГОСТ, 31565-2012. Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности

/ 31565-2012. ГОСТ. – М. : Стандартинформ, 2012. – 7 c.

3. ГОСТ, 28249-93. Короткие замыкания в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ / 28249-93. ГОСТ. – Минск : Издательство стандартов, 1994. – 63 c.

4. ГОСТ, Р52735-2007. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ / Р52735-2007. ГОСТ. – М. : Стандартинформ, 2007. – 35 c.

5. Алексеев, А. А. Качество электроэнергии. Регулирование напряжения и частоты в энергосистемах. Учебное пособие / А. А. Алексеев, С. С. Ананичева, А. Л. Мызин. – Екатеринбург : УРФУ, 2012. – 93 c.

6. Алексеев, А. А. Основы электроснабжения. Учебное пособие / А. А. Алексеев, С. С. Ананичева, А. С. Бердин. – Екатеринбург : УГТУ, 1999. – 91 c.

7. Ананичева, С. С. Схемы замещения и установившиеся режимы электрических сетей: учебное пособие / С. С. Ананичева, А. Л. Мызин. – Екатеригбург : ФГУ, 2011. – 83 c.

8. Барыбин, Ю. Г. Справочник по проектированию электроснабжения / Ю. Г. Барыбин. – М. : Энергоатомиздат, 1990. – 571 c.

9. Богатырев, Л. Л. Устройства релейной защиты элементов ЭСС / Л. Л. Богатырев, Л. Ф. Богданова, В. П. Федотов. – Екатеринбург : УГТУ, 2006. – 40 c.

10 .Каталог электротехнической продукции / – : , 2000. – 224 c.

11 .Князевский, Б. А. Охрана труда в электроустановках / Б. А. Князевский. – М. : Энергоатомиздат, 1983. – 336 c.

12 .Козулин, Б. С. Электрооборудование станций и подстанций / Б. С. Козулин.

– М. : Энергоатомиздат, 1987. – 342 c.

13 .Кудрин, Б. И. Электроснабжение промышленных предприятий : учебник для вузов / Б. И. Кудрин. – М. : Энергоатомиздат, 1995. – 416 c.

14 .РТМ, 36. 18. Указания по расчету электрических нагрузок / 36. 18. РТМ. – М. : Тяжпромэлектропроект, 1992. – 9 c.

15 .Российский производитель «КЛМ групп» [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.klmgroup.ru, свободный. – Загл. с экрана.

16 .Самсонов, В. С. Экономика предприятий энергетического комплекса / В. С. Самсонов, М. А. Вяткин. – М. : Высшая школа, 2003. – 416 c.

17 .Федотова, Л. А. Выбор кабельных линий, автоматических выключателей и предохранителей в сети 0,4 кВ / Л. А. Федотова. – Екатеринбург : УГТУ, 2009. – 26 c.

Источник

Как рассчитать срок окупаемости энергосберегающих мероприятий

Срок окупаемости энергосберегающих мероприятий

Как рассчитать срок окупаемости энергосберегающих мероприятий для программы энергосбережения

Основные методы расчета энергосберегающих мероприятий:

Простой срок окупаемости

Самая простая и первая методика расчёта срока окупаемости энергосберегающих мероприятий так и называется – простой срок окупаемости.

Этот метод используется повсеместно, так как он очень простой.

Срок окупаемости можно посчитать буквально на пальцах.

Простой срок окупаемости используется для расчета энергосберегающих мероприятий в энергетическом паспорте – приложение 20 и 21 энергопаспорта.

И так, рассчитываем срок окупаемости энергосберегающих мероприятий методом – простой сроки окупаемости:

• Сумма инвестиции в энергосберегающие мероприятие: 100 тыс. руб.
• Экономия энергии в год: 40 тыс. руб.
• Простой срок окупаемости: 100 / 40 = 2,5 года.

За 2,5 года компания сможет вернуть вложенные средства, а вся экономия, которая будет получена после первых двух с половиной лет, пойдет в прибыль.

Рассматривая разные энергосберегающие мероприятия, общее правило таково:

• если срок окупаемости меньше 6 лет, то энергосберегающее мероприятие внедрять можно,
• если срок окупаемости меньше 3 лет, то энергосберегающее мероприятие внедрять нужно.

Дисконтированный срок окупаемости

Дисконтированный срок окупаемости – чуть более сложный, но в тоже время более правильный метод расчета.

Дисконтированный срок окупаемости похож на простой срок окупаемости, только в нем мы учитываем “стоимость денег”, процентную ставку, которую мы можем получить, если вложим средства не в энергосбережение, а в банк.

Программа энергосбережения

Рассчитываем срок окупаемости энергосберегающих мероприятий, используя Дисконтированный срок окупаемости:

• Сумма инвестиции: 100 тыс. руб.
• Экономия энергии в год: 40 тыс. руб.
• Процентная ставка в банке: 12% в год
• Продолжительность проекта: 5 лет

Дисконтированный срок окупаемости = ∑ денежный поток / (1 + процентная ставка в банке) ^ продолжительность проекта

Дисконтированный срок окупаемости = -100 + 40 / (1 + 12%)^1 + 40 / (1 + 12%)^2 + 40 / (1 + 12%)^3 + + 40 / (1 + 12%)^4 `= 21,5

Результат говорит о том, что за 4 года наш энергосберегающий проект окупится и принесет 21,5 тыс. руб. прибыли.

Срок окупаемости проекта будет достигнут через 3 года и два месяца.

Дисконтированный срок окупаемости более правильно отражает реальность и срок окупаемости энергосберегающих мероприятий, ведь надо не забывать, у любой компании всегда есть возможность положить деньги в банк, а не заниматься энергосбережением.

Расчет срока окупаемости энергосберегающих мероприятий

Коэффициент рентабельности

Коэффициент рентабельности – очень простой и удобный метод, который дает возможность провести быстрый расчет срока окупаемости энергосберегающих мероприятий:

• Сумма инвестиции: 100 тыс. руб.
• Экономия в год: 40 тыс. руб.
• Процентная ставка в банке: 12% в год
• Коэффициент рентабельности = 40 / 100 = 40%

Другими словами, вложив в это энергосберегающие мероприятие, компания получит рентабельность в 40% годовых!

Это очень хорошо, если депозит в банке приносит только 12% в год.

Скажем, если рентабельность от основной деятельности компании 25% годовых, то энергосберегающие мероприятие с рентабельностью 40% точно надо делать.

Коэффициент рентабельности тоже можно рассчитать более “правильно”, и называется этот метод – Внутренняя норма доходности.

Внутренняя норма доходности

Давайте посчитаем внутреннюю норму доходности нашего проекта (обозначим ее символом ВНД)

• Сумма инвестиции в энергосбережение: 100 тыс. руб.
• Экономия энергии в год: 40 тыс. руб.
• Процентная ставка для депозита в банке: 12% в год
• Продолжительность проекта: 5 лет

0 = изначальная инвестиция + денежный поток в 1й год/(1+IRR)^1 + денежный поток во 2й год /(1+IRR)^2 + денежный поток в 3й год /(1+IRR)^3 + . . . + денежный поток во nй год /(1+IRR)^n = – 100 + 40/(1+IRR)^1 + 40/(1+IRR)^2 + 40/(1+IRR)^3 + 40/(1+IRR)^4 + 40/(1+IRR)^5

После попытки подставить разные процентные ставки в формулу, мы получаем ВНД внутреннюю ставку рентабельности = 29%

О чем это говорит?

Это говорит о том, что наш энергосберегающий проект за 5 лет принесёт по 29% прибыли в год.

Если у предприятия, есть например возможность вложить средства в банк под 35% годовых, тогда об энергосберегающем проекте думать нечего.

Если же, процент прибыли от депозита в банке, или от других проектов менее 29% годовых, тогда следует вкладывать средства в энергосберегающее мероприятие.

Чистый дисконтированный доход

Следующий метод расчета эффективности энергосбережения – чистый дисконтированный доход.

Чистый дисконтированный доход очень похож на Дисконтированный срок окупаемости, только здесь мы считаем не то, за какой период окупится наш энергосберегающий проект, а какой денежный поток принесет этот проект за весь свой срок существования.

• Сумма инвестиции: 100 тыс. руб.
• Экономия энергии в год: 40 тыс. руб.
• Процентная ставка в банке: 12% в год
• Продолжительность проекта: 5 лет

Чистый дисконтированный доход = ∑ денежный поток / (1 + процентная ставка в банке) ^ продолжительность проекта = -100 + 40 / (1 + 12%)^1 + 40 / (1 + 12%)^2 + 40 / (1 + 12%)^3 + 40 / (1 + 12%)^4 `+ + 40 / (1 + 12%)^5 = 44

Что означают эти цифры?

Результат расчета говорит нам о том, что вложив 100 тыс. руб. в энергосберегающий проект и получив 40 тыс. руб. прибыли в течении 5 лет ежегодно, «реальная прибыль» от проекта при процентной ставке 12% годовых будет 44 тыс. руб.

Анализ стоимости жизненного цикла

Анализ стоимости жизненного цикла или Анализ окупаемости энергосберегающего проекта на протяжении всего жизненного цикла (английская аббревиатура LCCA) это один из самых основательных методов расчета окупаемости энергосберегающий проектов.

Этот метод посчитать срок окупаемости энергосберегающих мероприятий нужно применять для принятия решений по сложным и капиталоемким проектам – например, замена угольного котла на газовый или выработка электрической энергии на собственной котельной.

Для расчета LCCA необходимо собрать позитивные и негативные денежные потоки от энергосберегающего мероприятия на протяжении всего периода его существования в разбивке по годам.

• Сумма инвестиции, например, установка нагревателя: 100 тыс. руб.
• Экономия электроэнергии в год: 40 тыс. руб.
• Процентная ставка в банке: 12% в год
• Продолжительность проекта: 5 лет

Допустим, за месть 5ти лет, мы используем нагревать 8 лет. Но, в конце восьмого года необходимо оплатить 30 тыс. руб. за утилизацию нагревателя.

Используем туже формулу, что и при расчете чистой дисконтированной стоимости, только включаем все денежные потоки, которые можно ассоциировать с нагревателем.

LCCA = ∑ денежный поток / (1 + процентная ставка в банке) ^ продолжительность проекта = -100 + 40 / (1 + 12%)^1 + 40 / (1 + 12%)^2 + 40 / (1 + 12%)^3 + 40 / (1 + 12%)^4 `+ 40 / (1 + 12%)^5 + 40 / (1 + 12%)^6 + 40 / (1 + 12%)^7 + 40 / (1 + 12%)^8 – 30 / (1 + 12%)^8= 86,6

Инвестиция в энергосберегающий проект – установка нового нагревателя, принесет компании чистый дисконтированный денежный поток за 8 лет в сумме 86,6 тыс. руб.

Если вы знаете другие методы как рассчитать срок окупаемости энергосберегающих мероприятий, пишите в комментариях.

Источник