Реконструкция осветительных установок. Как экономически обосновать инвестиции в реконструкцию?

Интенсивный рост цен на энергоносители требует более пристального подхода к экономии электроэнергии, поиска технических решений данной темы в целях повышения энергоэффективности. В частности, проблема энергоэффективности светотехнических установок сельскохозяйственного назначения изучалась учеными Белорусского государственного аграрного технического университета. Этой теме был посвящено сообщение кандидата технических наук, доцента Вячеслава Павловича Степанцова на международной научно практической конференции «Энергосбережение – важнейшее условие инновационного развития агропромышленного комплекса» в Минске.

Разработка энергосберегающих мероприятий требует экономического сравнения сопоставимых в техническом отношении вариантов решения проблемы. При этом, наблюдаемый в последнее время интенсивный рост цен на энергоносители заставляет обращать повышенное внимание на экономию электрической энергии.
В светотехнических установках стоимость электроэнергии обычно преобладает в общей сумме затрат, включая затраты на их устройство. Поэтому при анализе возможных решений их создания или модернизации предлагается экономическое обоснование ограничить сопоставлением установленной мощности и ожидаемых затрат на потребляемую электрическую энергию.

Поскольку установленная мощность светотехнической установки, как правило, пропорциональна произведению коэффициента использования светового потока (η_оу), КПД светильника (η_св), нормируемой освещенности рабочей поверхности для принятого типа источника (Е), принимаемого при расчете коэффициента запаса (К_з), световой отдачи источника света (η_ис) и коэффициента, учитывающее процентное отношение потерь электрической энергии в применяемых для принятого источника ПРА (К_ПРА), то относительная разность приведенных установленных мощностей (∆Р, отн. ед.) приближенно может быть определена как:

Положительное значение ∆Р соответствует экономии электрической энергии в варианте 1 по отношению к принятому при сравнении за базовый (варианту 2), а отрицательное – ее перерасходу.
Относительная разность приведенных установленных мощностей ∆Р позволяет определить годовой потенциал экономии или перерасхода электрической энергии ΔW (кВт∙час)

где W_год2 − годовое потребление электрической энергии базового варианта осветительной установки, кВт•час.
Годовое потребление электрической энергии светотехнической установки определяют по формуле:

где: P_p – установленная мощность осветительной установки, кВт; Т_МО – годовое число использования максимума электрической нагрузки.

Установленная мощность светотехнической установки P_p определяется с учетом потерь мощности в ПРА и коэффициента спроса нагрузки:

где: К_с − коэффициент спроса нагрузки; К_ПРАi − коэффициент, учитывающий потери мощности в ПРА; К_НОМi − номинальная мощность i-того источника, кВт; n − количество ламп в осветительном приборе.

Выражение (1) может быть использовано при обосновании замены светильников на светильники с большим КПД (η_св) или меньшими потерями электрической энергии в ПРА (К_ПРА), повышения КПД существующих светильников вследствие их чистки или эффективности использования электроэнергии при автоматическом управлении, мероприятий по устранению отклонений напряжения от номинального значения и др.

Относительную разность приведенных установленных мощностей при повышении КПД светильников вследствие их регулярной чистки может быть определен как [2, 3]

где: g_с, b_с, t_с − постоянные для заданных условий эксплуатации светильников [2]; t − продолжительность эксплуатации светильников между двумя ближайшими чистками.

Значение годового потенциала экономии электрической энергии ΔW (кВт∙час.) позволяет ориентировочно оценить ожидаемый эффект от внедрения предлагаемого варианта светотехнической установки в сопоставлении с базовым:

1. Стоимость электрической энергии, которую предполагается сэкономить при внедрении предлагаемого варианта осветительной установки С_ЭЭ, руб.:

где: С_кВт – стоимость электрической энергии, руб./(кВт час).

2. Капитальные затраты К на изготовление осветительной установки. При этом, при незначительной модернизации осветительной установки в расчет могут быть приняты только ее заменяемые элементы, например, светильники, лампы, ПРА или иные.

3. Срок окупаемости Т_ОК (лет) предлагаемых мероприятий

Проведенные экономические сопоставления вариантов модернизации существующих светотехнических установок показали, что:

1. При замене в осветительной установке бытового помещения (жилая комната) ламп накаливания БК215-225-75 на энергоэкономичную одноцокольную компактную люминесцентную лампу Т3SPC20 фирмы "Космос" относительная разность приведенных установленных мощностей ∆Р = 0,55. Тогда: годовое потребление электрической энергии Wгод = 100 кВт∙час, годовой потенциал экономии электрической энергии ΔW = 55 кВт∙час; стоимость сэкономленной электрической энергии С_ЭЭ = 11000 руб; капитальные затраты на модернизацию осветительной установки (ограниченные стоимостью источников с учетом их номинальных сроков службы) К = 9000 руб; срок окупаемости вложений Т_ОК ≈ 0,82 года.

Сопоставление показало, что рассматриваемое мероприятие позволяет экономить до 50…60 % потребляемой электрической энергии при относительно небольшом сроке окупаемости (менее года).

В тоже время представляют интерес определения влияния наблюдаемых в последнее время в республике и мире тенденций – снижения стоимости компактных люминесцентных ламп и повышения отпускной цены на электрическую энергию, на срок окупаемости вложений на модернизацию осветительных установок. При подобном анализе принято снижение стоимости компактных люминесцентных ламп с 17000 бел. руб. на 5 % в год, увеличение стоимости ламп накаливания с 1000 бел. руб. на 5 % в год и отпускной цены на электрическую энергию с 200 до 300 руб•(кВт час).–1. Расчетные значения сроков окупаемости вложений для приведенных условий представлены на рис.1.

Приведенная информация позволяет утверждать, что при замене ламп накаливания в осветительных установках жилых, административно-бытовых и культурно-развлекательных помещений с экономической точки зрения себя оправдывает (срок окупаемости дополнительных капитальных вложений от 0,25 до 0,85 года) даже при увеличении стоимости электрической энергии, отпускаемой потребителям. Важным доводом подобной замены является возможность существенной экономии электрической энергии.

2. При замене в осветительной установке уличного освещения электромагнитного ПРА (ЭМПРА) на электронные ПРА (ЭПРА) и среднегодовом времени работы 3600 час относительная разность приведенных установленных мощностей ∆Р = 0,117. Тогда: годовое потребление электрической энергии Wгод = 1728 кВт∙час, годовой потенциал экономии электрической энергии ΔW = 202 кВт; стоимость сэкономленной электрической энергии С_ЭЭ = 60600 руб; капитальные затраты на модернизацию осветительной установки (стоимостью ЭПРА) К = 15000 руб; срок окупаемости вложений Т_ОК ≈ 0,25 года. При этом замена ЭМПРА на ЭПРА в осветительной установке уличного освещения позволяет сэкономить до 10…15 % потребляемой электрической энергии.

Предложенная методика приближенного расчета при экономическом обосновании вложений инвестиций в реконструкцию осветительных установок позволяет получать результаты с точностью до ± 20 % и делать на их основании достоверные выводы о целесообразности вложений в мероприятия по энергосбережению. Результаты работы рекомендуются для практического применения при определении составляющих затрат на реконструкцию и эксплуатацию светотехнических установок.

Дата публикации: 19.07.2013
1481

Тэги:

энергосбережение,

энергоэффективность

Популярное в новостях

Популярное в аналитике