Перспективи використання когенераційних установок для підтримання економічної безпеки держави

У статті розглянуто можливості використання когенераційних установок з метою підтримання економічної безпеки держави та екологізації економіки. Проведено аналіз техніко-економічних характеристик когенераційної установки українського виробництва та порівняння її з зарубіжними аналогами. Ключові слова...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2011
Автор: Юдін, М.А.
Формат: Стаття
Мова:Ukrainian
Опубліковано: Інститут економіки промисловості НАН України 2011
Назва видання:Економічний вісник Донбасу
Теми:
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/24160
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Перспективи використання когенераційних установок для підтримання економічної безпеки держави / М.А. Юдін // Економічний вісник Донбасу. — 2011. — № 3. — С. 193-197. — Бібліогр.: 5 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-24160
record_format dspace
spelling irk-123456789-241602013-02-13T02:51:00Z Перспективи використання когенераційних установок для підтримання економічної безпеки держави Юдін, М.А. Менеджмент інновацій У статті розглянуто можливості використання когенераційних установок з метою підтримання економічної безпеки держави та екологізації економіки. Проведено аналіз техніко-економічних характеристик когенераційної установки українського виробництва та порівняння її з зарубіжними аналогами. Ключові слова. Когенерація, когенераційні установка, економічна безпека, екологізація економіки. В статье рассмотрены возможности использования когенерационных установок с целью поддержания экономической безопасности государства и экологизации экономики. Проведен анализ технико-экономических характеристик когенерационной установки украинского производства, а также ее сравнение с зарубежными аналогами. Ключевые слова. Когенерация, когенерационная установка, экономическая безопасность, экологизация экономика. Abstract. The paper considers the possibility of using cogeneration in order to maintain economic security and greening of the economy. The analysis of technical and economic characteristics of the cogeneration unit of Ukrainian origin, as well as its comparison with foreign analogues is introduced. Key words. Cogeneration, cogeneration units, economic security, greening of the eeconomy. 2011 Article Перспективи використання когенераційних установок для підтримання економічної безпеки держави / М.А. Юдін // Економічний вісник Донбасу. — 2011. — № 3. — С. 193-197. — Бібліогр.: 5 назв. — укр. 1817-3772 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/24160 621.8.036.003.1 uk Економічний вісник Донбасу Інститут економіки промисловості НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Ukrainian
topic Менеджмент інновацій
Менеджмент інновацій
spellingShingle Менеджмент інновацій
Менеджмент інновацій
Юдін, М.А.
Перспективи використання когенераційних установок для підтримання економічної безпеки держави
Економічний вісник Донбасу
description У статті розглянуто можливості використання когенераційних установок з метою підтримання економічної безпеки держави та екологізації економіки. Проведено аналіз техніко-економічних характеристик когенераційної установки українського виробництва та порівняння її з зарубіжними аналогами. Ключові слова. Когенерація, когенераційні установка, економічна безпека, екологізація економіки.
format Article
author Юдін, М.А.
author_facet Юдін, М.А.
author_sort Юдін, М.А.
title Перспективи використання когенераційних установок для підтримання економічної безпеки держави
title_short Перспективи використання когенераційних установок для підтримання економічної безпеки держави
title_full Перспективи використання когенераційних установок для підтримання економічної безпеки держави
title_fullStr Перспективи використання когенераційних установок для підтримання економічної безпеки держави
title_full_unstemmed Перспективи використання когенераційних установок для підтримання економічної безпеки держави
title_sort перспективи використання когенераційних установок для підтримання економічної безпеки держави
publisher Інститут економіки промисловості НАН України
publishDate 2011
topic_facet Менеджмент інновацій
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/24160
citation_txt Перспективи використання когенераційних установок для підтримання економічної безпеки держави / М.А. Юдін // Економічний вісник Донбасу. — 2011. — № 3. — С. 193-197. — Бібліогр.: 5 назв. — укр.
series Економічний вісник Донбасу
work_keys_str_mv AT ûdínma perspektivivikoristannâkogeneracíjnihustanovokdlâpídtrimannâekonomíčnoíbezpekideržavi
first_indexed 2025-07-03T03:35:41Z
last_indexed 2025-07-03T03:35:41Z
_version_ 1836595274166829056
fulltext 193 Економічний вісник Донбасу № 3 (25), 2011 М. А. Юдін Актуальність теми. У проекті енергетичної стратегії України до 2030 р. визначається, що енер- гозбереження має суттєвий вплив на енергетичну без- пеку держави, оскільки неефективне внутрішнє спо- живання паливно-енергетичних ресурсів вимагає ве- ликих обсягів (майже 50 %) їх імпорту, що призво- дить до значної залежності від країн-експортерів. Ра- зом із тим потенціал енергозбереження в Україні ста- новить понад 45 % обсягу споживання паливно-енер- гетичних ресурсів. Його реалізація дозволить змен- шити проблеми зовнішньої енергетичної залежності. Впровадження когенераційних технологій з вико- ристанням природного газу малих газових, газокон- денсатних та нафтогазових родовищ, шахтного газу ме- тану, генераторного газу, біогазу та інших альтернатив- них видів палива є одним із перспективних напрямків подолання дефіциту енергоносіїв в Україні та забезпе- чення надійного енергопостачання споживачів, а також економії паливно-енергетичних ресурсів. Когенераційні технології є не лише економічно обґрунтованими, але й екологічно значимими для України. Виклад основного матеріалу. Для аналізу місця когенераційних систем у забезпеченні енергетичної без- пеки держави необхідно дослідити можливі напрями їх використання в економіці України, а також ефек- тивність застосування цих установок у порівнянні з зарубіжними аналогами. Принцип когенерації полягає у подвійному вико- ристанні енергії згоряння: 1) як джерела струму; 2) як джерела тепла. Серед вітчизняних машинобудівних підприємств когенераційні установки є продукцією АТВТ „Перво- майськдизельмаш” та ВАТ „Південьтрансенерго”. Для дослідження ефективності застосування когенераційних установок використаємо відомості про когенераційні установки АТВТ „Первомайськ- дизельмаш” електричною потужністю 500, 630, 800 кВт та тепловою потужністю відповідно 0,62; 0,77 і 0,9 Гкал/годину, оскільки вони наразі мають значні обсяги застосування в галузях господарсь- кої діяльності України. Когенераційні установки мають перспективи за- стосування у наступних сферах економіки України: — основним напрямом застосування когенера- ційних установок є їх використання для комунальних цілей на підприємствах із теплопостачання, оскільки вони здатні поєднати виробництво тепла із виробниц- твом енергії, що, по-перше, забезпечить стабільне по- стачання гарячої води (ця проблема є надзвичайно ак- туальною в малих містах та селищах), а також елект- роенергії, по-друге, дасть змогу знизити собівартість тепла за рахунок високого КПД когенераційної уста- новки; по-третє, за рахунок зменшення ціни та надан- ня більш якісних послуг, а також зниження шкідли- вих викидів дозволить покращити показник якості життя населення. На сьогодні в Україні працює близько 200 коге- нераційних систем на котельних установках, які підля- гають модернізації згідно Державної, галузевої та ре- гіональних програм підвищення енергоефективності на 2010-2014 рр. Упровадження за останні 5 років більш ніж 30 когенераційних установок у містах Хмельниць- кий, Вінниця, Тернопіль, Донецьк, Івано-Франківськ та інших, які працюють на природному газу, дозволи- ло покращити економічний стан цих підприємств та створити умови для утримання різкого зростання та- рифів на послуги тепло-, та гарячого водопостачання для населення; — у нафтогазовій галузі — до 50 когенерацій- них установок, що використовують в якості моторно- го палива побіжного нафтового газу (актуально прак- тично на всіх родовищах Львівської, Івано-Франкі- вської, Сумської, Полтавської, Чернігівської областях). Завдяки високим техніко-економічним показникам є ефективними в експлуатації під час роботи на побіжно- му нафтовому газі газодизель–генератори: на Пота- найському нафтогазовому родовищі в Ханти-Манс- ійському національному окрузі, Росія; на морських нафтовидобувних платформах родовища „Білий тигр” у В’єтнамі; — у вугільній промисловості — до 100 когене- раційних установок, де одною із небезпек є шахтний газ метан, що можна використовувати для роботи ге- нераторів. За відомостями геологорозвідувальних робіт запаси шахтного метану у вугільних родовищах у До- нецького та Львівсько-Волинського басейнів станов- лять понад 13,0 трлн. м3. Під час підземного видобут- ку 1т вугілля виділяється до 22 м3 метану (див. табл. 1). Упровадження когенераційних установок сприятиме УДК 621.8.036.003.1 М. А. Юдін, кандидат економічних наук, м. Одеса ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ КОГЕНЕРАЦІЙНИХ УСТАНОВОК ДЛЯ ПІДТРИМАННЯ ЕКОНОМІЧНОЇ БЕЗПЕКИ ДЕРЖАВИ 194 Економічний вісник Донбасу № 3 (25), 2011 М. А. Юдін виконанню завдань Закону України „Про газ (метан) вугільних родовищ” від 21.05.2009 р. №1392-VI та Концепції реалізації положень Кіотського протоколу на шахтах України. — на підприємствах з переробки твердих побу- тових відходів (ТПВ) під час використання звалищно- го газу – до 150 когенераційних установок. За відо- мостями Інституту технічної теплофізики НАН Украї- ни та НТЦ “Біомаса” (м. Київ) одним із основних дже- рел біогазу є продукти розкладання твердих побуто- вих відходів (ТПВ). За проведеними дослідами вста- новлено, що міста України генерують понад 40 млн. м3 ТПВ на рік, що розміщуються на 655 звалищах. При цьому, у результаті природних процесів відбуваєть- ся виділення понад 100 м3 газу на 1 тону ТПВ. На майбутнє до промислового використання придатні 90 великих полігонів ТПВ, де і можливе застосування когенераційних установок наведене в таблиці №2. — на підприємствах хімічної, металургійної та інших галузей промисловості, де попутними складо- вими продуктів основного виробництва є горючі га- зові суміші — відходи виробництва , а також на підприємствах із безперервним циклом виробництва, де необхідно забезпечити резервування в подачі елек- тричної енергії, та для інших цілей – до 200 когенера- ційних установок; — на підприємствах різних галузей господарю- вання при використанні альтернативних видів палива (генераторний газ, біогаз, синтез газ та інших), які мож- ливо отримати у результаті переробки місцевої енерго- сировини — до 200 шт. когенераційних установок. Виходячи із наведених відомостей вітчизняний ри- нок когенераційних установок на цей час складає біля 250 шт., а враховуючи економічні можливості підприємств, упровадження в експлуатацію когенера- ційних установок можливе до 30 шт. на рік. Ринок когенераційних установок на базі порш- невих двигун-генераторів в Україні представлений імпортерами: Jenbacher (Австрія), Deutz (Німеччина), Caterpillar (США), Wilson (Англія), які за допомогою „маркетингових інтервенцій”, а саме: запровадженням особливих тендерних процедур із залученням коштів Світового банку реконструкції та розвитку згідно цільо- вих програм, проведенням окремих урядових рішень по скасуванню ввізного ПДВ та мита і т. і., поступово просувають свою продукцію до України. Разом із тим когенераційні установки виробництва АТВТ „Перво- майськдизельмаш” за основними техніко-економічни- Таблиця 1 Перспективи використання природного газу на вугільних шахтах України Таблиця 2 Перспективи використання когенераційних установок на полігонах ТВП Кількість придатних до використання полігонів ТПВ, од. Можливі обсяги видобування біогазу, млн. м3/рік (при Q – 19,8 МДж/м3) Необхідна кількість когенераційних установок для утилізації газу, шт. Електричний потенціал біогазу, млн. кВт/рік Зменшення викидів СО2 за рахунок утилізації біогазу, млн.т./рік. 90 400 150 745 3,26 Кількість вугільних шахт, придатних до упровадження КГУ Вивільнення метану системами підземної дегазації (приведеного до Q=7600 ккалл/м 3), млн.м3/рік Необхідна кількість когенераційних установок для утилізації газу, шт. Електричний потенціал газу, млн. кВт/рік Зменшення викидів СО2 за рахунок утилізації газу, млн.т./рік. 29 183,4 100 551 2,41 195 Економічний вісник Донбасу № 3 (25), 2011 М. А. Юдін ми показникам не поступаються закордонним анало- гам, а за ціновими пропозиціями є кращими. По- рівняльний аналіз представлений у таблиці №3. Здійснений аналіз свідчить, що вітчизняні когене- раційні установки за показникам надійності, загального моторесурсу, коефіцієнту корисної дії та ціновим є най- кращими, за економічним показникам — не поступа- ються закордонним аналогам. Залучення вітчизняних підприємств до Державної програми із створення нових зразків когенераційної продукції, які в якості палива бу- дуть використовувати альтернативні його види, дасть можливість розширити географію експортних поставок. У цілому застосування когенераційних устано- вок вітчизняного виробництва дозволить: — використовувати велику гаму альтернативних видів палива із низькою теплоутворюючою спромож- ністю (малим змістом метану, від 25%) та низьким ступенем детонації, і з високою теплоутворюючою спроможністю, а також пальне з олив рослинного по- ходження, які можливо отримати в результаті переробки місцевої енергетичної сировини; — економити біля 30% видів палива, які викори- стовуються під час виробництва електричної та тепло- вої енергії у порівнянні з традиційним їх роздільним виробництвом; — майже втричі знизити витрати на електроенер- гію, питома вага яких, наприклад, лише в теплоенерге- тиці в середньому складає до 40% тарифу на послуги теплого та гарячого водопостачання населенню; — знизити втрати під час транспортування енер- гоносіїв у зв’язку з розташуванням джерела енергії безпосередньо біля споживача; — підвищити енергонезалежність вітчизняних підприємств; — знизити рівень викидів шкідливих речовин та можливість отримати одиниці скорочень викидів пар- никових газів – до 3,3 тис. тон СО2Е на 1 МВт вста- новленої електричної потужності; — уже через 2-3 роки, після закінчення терміну окупності капіталовкладень по їх впровадженню в експлуатацію, отримувати щорічний прибуток у розмірі біля 1 млн. грн. в розрахунку на 0,5 МВт встановленої електричної потужності, а у порівнянні із закордонни- ми аналогами продукції та умовами в пропозиціях: — на 20-30% нести менші затрати на впровад- ження когенераційних установок; — нести значно нижчий рівень експлуатаційних витрат, у тому числі і на сервісне обслуговування; — отримати раціональну схему підключення ко- генераційних установок до існуючих електро- та теп- лопостачаючих систем із виконанням проектних робіт від виробника та постачальника продукції; Таблиця 3 Порівняльний аналіз світових та вітчизняних когенераційних установок Виробник продукції характеристики АТВТ "Перво- майськдизельмаш" Jenbacher (Янбахер) Caterpillar (Катерпілер) Волжск. дизель ім. Маміних Марка двигун-генератора (двигуна) ДвГА-500 (6ГЧН25/34) J312GS (12ГЧН13,2/17) CAT 500SP ГДГ 90 (6ГЧН21/21) Потужність електрична, кВт 500 526 519 500 Потужність теплова, кВт 720 642 653 650 Частота обертів к/в, об/хв. 600 1500 1500 1000 Питомі витрати палива , нм3/кВт х год. 0.266 0.255 0.262 0.286 Загальний коефіцієнт корисної дії установки, % 91,7 87,4 86 80,5 КПД електричний , % 37,6 39,4 38,1 35 КПД тепловий, % 54,1 48 47,9 45,5 Ступінь автоматизації 1-2 2-3 2-3 1-2 Ресурс до капремонту, год. 80 000 60 000 60 000 60 000 Загальний ресурс, год. 200000 120000 120000 120000 Питома ціна , у залежності від варіанту виконання замовлення (без модульн. блоку), $/кВт ~550 ~700-1050 ~750 ~700 Питомі річні експл. витрати, $/кВт ~500 ~1000 ~800 ~500 196 Економічний вісник Донбасу № 3 (25), 2011 Таблиця 4 Розрахунок економічного ефекту від впровадження когенераційних установок на базі двигун-генераторів ДвГА-500 (ціни вказані безПДВ) № Найменування показника Умовне позначення Од. виміру Значення 1.Вихідні відомості 1 Потужність: електрична Ne кВт 500 теплова Nт кВт 720 2 Кількість часів експлуатації на рік t годин 6500 3. Коефіцієнт використання потужності Км 0,85 4. Питомі витрати оливи qм г/кВт г 0,70 5. Кількість оливи в системі Gм кг 500 6. Ціна оливи Цм грн/кг 12 7. Термін служби оливи до заміни Тм годин 1500 8. Витрати газового палива з тепловіддачею Qн=8000 кКал/нм3 Gг нм3/год 140 9. Ціна газового палива Цг грн/нм3 2,18 10. Ціна теплової енергії Цт грн/1 Гкал 400 11. Термін до капремонту Rкр годин 80000 12. Коефіціент витрат на капремонт від ціни ДвГА-500 Вкр 0,3 13. Ресурс до першої переборки Rпер годин 10000 14. Коефіцієнт витрат першої переборки від ціни ДвГА-500 Впер 0,05 15. Ціна ДвГА-500 без модуля Ц грн 2235000 16. Ціна електроенегргії Цээ грн/кВт*г 0,62 2.Розрахунок річних експлуатаційних витрат 17. Витрати на паливо Зг=Gг*t*Цг*Км грн 1686230,0 18. Витрати на оливу Зм=Цм*t*(Ne*Kм*gm*0,001 +Gм/Tм) грн 49205,0 19. Витрати на капремонт Зкр=Вкр*Ц*t/Rкр грн 54478,1 20. Витрати на переборку Зпер=Впер*Ц*t/Rпер грн 72637,5 21. Витрати на зарплату Ззарп=4*1500*12 грн 72000,0 22. Загальні витрати, які відносяться до експлуатації ДвГА-500 Здвг=Зг+Зм+Зкр+Зпер+Ззар п грн 1934550,6 3. Розрахунок річного економічного ефекту та терміну окупності 23. Кількість електроенергії виробленої за рік Сээ=Ne*t*Км кВт*год 2762500,0 24. Кількість теплової енергії виробленої за рік Стэ=Nт*t*Км*10-6*860 Гкал 3421,1 25. Загальна ціна електроенергії Цэг=Сээ*Цээ грн 1712750,0 26. Загальна ціна теплової енергії Цтг=Стэ*Цт грн 1362432,0 27. Річний економічний ефект Эг=Цэг+Цтг-Здвг грн 1146631,4 28. Термін окупності ДвГА-500 Токуп=Ц/Эг років 1,9 29. Собівартість 1 кВт*ч електроенергії С=(Здвг-Цтг)/Сээ грн/кВт*г 0,205 М. А. Юдін 197 Економічний вісник Донбасу № 3 (25), 2011 М. А. Юдін — розраховувати на мінімальні терміни поста- чання обладнання на будівельний майданчик, виконан- ня монтажних, пуско-, еколого-налагоджувальних робіт „під ключ” та здачу в експлуатацію; — отримувати гарантійне та післягарантійне сер- вісне обслуговування в стислі строки. Економічні підрахунки ( таблиця №4) і фактич- ний досвід експлуатації довели, що, наприклад, тільки для комунальних та промислових підприємств со- бівартість однієї кВт х години електричної енергії, ви- робленої когенераційною установкою з використанням в якості палива природного газу по діючій на цей час ціні, складає ~20 коп., при цьому строк окупності вит- рат на впровадження когенераційної установки не пе- ревищує двох років. А враховуючи те, що ціна альтернативного виду палива буде нижчою за ціну на природний газ, то і економічний ефект буде вищий. Висновки та перспективи подальших дослід- жень. Таким чином, встановлено, що використання ко- генераційних установок є перспективним як для забез- печення виробничих потреб, так і потреб населення. Також використання когенераційних установок дозволяє отримати ефект у трьох напрямах: 1) економічному (зниження собівартості елект- роенергії та тепла, підвищення ефективності викорис- тання паливних ресурсів, і, як наслідок, підвищення енергонезалежності підприємств); 2) соціальному (покращення життя населення за допомогою утримання росту тарифів, покращення якості послуг та децентралізації опалення); 3) екологічному (зниження викидів шкідливих речовин в атмосферу, переробка небезпечних відходів виробництва). Термін окупності у 1,9 років та висока тривалість експлуатації до першого капітального ремонту робить інвестиції у когенераційні установки привабливим для промислових підприємств, які прагнуть підвищити свою енергетичну незалежність. Використання когенераційних установок може бути застосовано і як елемент стратегії підвищення енер- гетичної безпеки країни,зважаючи на наступні аспекти: 1) низький термін окупності когенераційної уста- новки; 2) високий коефіцієнт корисної дії палива, вико- ристаного для роботи когенераційної установки; 3) можливість роботи на екологічно чистому та відносно недорогому паливі. Література 1. Аналіз стану енергетичної безпеки / Рада на- ціональної безпеки і оборони України [Електронний ресурс]. — Режим доступу : http:// www.rainbow.gov.ua/news/1012.html. 2. Закон Украї- ни про альтернативні джерела енергії вiд 20.02.2003 № 555-IV / Верховна Рада України — Офіц. вид. — К. : Парлам. вид-во, 2006. 3. Енергетична стратегія Ук- раїни до 2030 року від 15 березня 2006 р. № 145-р / Кабінет Міністрів України. — Офіц. вид. — К. : Пар- лам. вид-во, 2006. 4. Закон України „Про газ (метан) вугільних родовищ” від 21.05.2009р. №1392 / Вер- ховна Рада України — Офіц. вид. — К. : Парлам. вид- во. 5. Уход от газовой зависимости. Энергосберега- ющие установки производства АООТ „Первомайск- дизельмаш” / АТВТ „Первомайськдизельмаш” [Елек- тронний ресурс]. — Режим доступу : http:// www.dieselmash.com.ua. Юдін М. А. Перспективи використання ко- генераційних установок для підтримання еконо- мічної безпеки держави У статті розглянуто можливості використання когенераційних установок з метою підтримання еко- номічної безпеки держави та екологізації економіки. Проведено аналіз техніко-економічних характеристик когенераційної установки українського виробництва та порівняння її з зарубіжними аналогами. Ключові слова. Когенерація, когенераційні уста- новка, економічна безпека, екологізація економіки. Юдин М. А. Перспективы использования ко- генерационных установок для поддержания эко- номической безопасности государства В статье рассмотрены возможности использова- ния когенерационных установок с целью поддержа- ния экономической безопасности государства и эко- логизации экономики. Проведен анализ технико-эко- номических характеристик когенерационной установ- ки украинского производства, а также ее сравнение с зарубежными аналогами. Ключевые слова. Когенерация, когенерационная установка, экономическая безопасность, экологиза- ция экономика. Yudin M. A. The prospects of the use of cogeneration fluidizers maintenance of economic security of the state Abstract. The paper considers the possibility of using cogeneration in order to maintain economic security and greening of the economy. The analysis of technical and economic characteristics of the cogeneration unit of Ukrainian origin, as well as its comparison with foreign analogues is introduced. Key words. Cogeneration, cogeneration units, economic security, greening of the eeconomy. Стаття надійшла до редакції 05.04.2011 Прийнято до друку 26.08.2011