Собственная генерация электроэнергии на предприятии

К идее собственной генерации рано или поздно приходит практически любой собственник или управленец промышленного предприятия. Именно растущие тарифы на покупную электроэнергию делают идею о собственном энергоблоке всё более и более привлекательной. На конец 2021 года разница в стоимости между покупной электроэнергии и собственной выработкой достаточно часто достигала значения в 5 (пять) рублей с НДС. Имея такую разницу, не трудно подсчитать финансовый эффект, который и делает идею о собственной мини-тэц столь привлекательной.

На диаграмме приведена примерная структура себестоимости производимой электроэнергии в отношении тарифа на покупную электроэнергию (на диаграмме – 7,20 руб. с НДС). Производимая электроэнергия складывается на диаграмме из трёх основных составляющих:

1. Затраты на газ (на диаграмме - 2.10 руб. с НДС на 1 кВт*ч). В среднем, собственная газопоршневая электростанция требует на производство 1 кВт*ч от 0,25 нм3 природного газа. Объём потребления зависит от изначального КПД двигателя, от калорийности топлива и от режима работы ГПУ.
2. Затраты на техническое обслуживание (на диаграмме - 0.60 руб. с НДС на 1 кВт*ч). К таким затратам относятся работы по техническому обслуживанию и требуемые материалы - масло, свечи, запасные части. Следует помнить, что в зависимости от выбранной марки ГПУ затраты на техническое обслуживание могут отличаться в два-три раза.
3. Дополнительные затраты, часто называемые «эксплуатационными» (на диаграмме - 0.65 руб. с НДС на 1 кВт*ч).

К дополнительным мероприятиям можно отнести заработную плату (доплату) главному инженеру/энергетику, замену антифриза, уборку энергоблока, а так же другие сложно прогнозируемые мероприятия, необходимость которых может возникнуть по мере эксплуатации оборудования.

Дополнительно из получаемой себестоимости электроэнергии стоит вычесть экономию на утилизируемом тепле, за счёт чего итоговый показатель может быть снижен на 20-50 копеек.

Технологические особенности внедрения собственной генерации

Выбор режима работы

Следует понимать, что любой газовый двигатель внутреннего сгорания, а значит и любая газопоршневая электростанция в целом, являются бесконечно более инертными системами, нежели внешняя сеть, с точки зрения приёма и сброса нагрузок. Газопоршневая электростанция значительно хуже реагирует на пусковые токи, и не может стремительно набирать мощность, вслед за запуском потребителей. Шаг набор мощности у различных агрегатов отличается достаточно сильно, но обычно не превышает величины 25-30% мощности за один шаг. Кроме того, цикл запуска электростанции в работу даже из режима «горячего резерва» занимает до нескольких минут.

Так же следует учитывать, что любое оборудование имеет тенденция останавливаться, штатно или аварийно в самый неподходящий момент. В итоге, организовать бесперебойную работу энергоблока можно двумя способами:

1. При отсутствии внешней сети, в режиме островной генерации - путём завышения установленной мощности энергоблока, и установки дополнительной резервной единицы ГПУ. Средняя загруженность ГПУ в островном режиме составляет, обычно, не более 60-80%, что сразу же сказывается на итоговой себестоимости вырабатываемого кВт*ч.
2. При наличии внешней сети, в режиме параллельной работы – за счёт сброса на сеть всех пусковых токов и любых других кратковременных скачков потребления. При этом ГПУ работает в режиме «следования за сетью», совместно и одновременно в сетевым вводом.

Подробнее о различных режимах работы ГПУ читайте в статье Мини-тэц: основные вопросы и понятия.

Как было рассмотрено выше, основное назначение ГПУ – это выработка электрической энергии по максимально низкому тарифу. С учётом того, что в формировании итоговой себестоимости электрической энергии большую часть занимают затраты на техническое обслуживание, следует учесть, что при работе ГПУ на неполной нагрузке, практически пропорционально возрастают затраты на единицу выработанной электрической энергии. Это достаточно просто объяснить – вне зависимости от того, работает электростанция на нагрузке 90% или на нагрузке 60%, ГПУ нужно обслужить через одно и то же регламентное количество отработанных моточасов. Таким образом, оптимальную мощность ГПУ выбирают таким образом, то бы с учётом реальной фактической загрузки предприятия она работала с высокой степенью загруженности. Добиться этого можно, как раз, за счёт работы в параллель с сетью, когда все дополнительные мощности, сверх от установленной для собственной генерации, покрываются из сети.

Вместо заключения