Умные фонари и счетчики. Как в Минске применяются M2M-технологии
12.09.2016
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 (ηоу), КПД светильника (ηсв), нормируемой освещенности рабочей поверхности для принятого типа источника (Е), принимаемого при расчете коэффициента запаса (Кз), световой отдачи источника света (ηис) и коэффициента, учитывающее процентное отношение потерь электрической энергии в применяемых для принятого источника ПРА (КПРА), 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: Кс − коэффициент спроса нагрузки; КПРАi − коэффициент, учитывающий потери мощности в ПРА; КНОМi − 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 (ηсв) или меньшими потерями электрической энергии в ПРА (КПРА), 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: gс, bс, tс − 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 СЭЭ, руб.:
где: СкВт – 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 ТОК (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 СЭЭ = 11000 руб; капитальные затраты на модернизацию осветительной установки (ограниченные стоимостью источников с учетом их номинальных сроков службы) К = 9000 руб; срок окупаемости вложений ТОК ≈ 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.
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 (ηоу), КПД светильника (ηсв), нормируемой освещенности рабочей поверхности для принятого типа источника (Е), принимаемого при расчете коэффициента запаса (Кз), световой отдачи источника света (ηис) и коэффициента, учитывающее процентное отношение потерь электрической энергии в применяемых для принятого источника ПРА (КПРА), 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 Wгод2 − годовое потребление электрической энергии базового варианта осветительной установки, кВт•час.
Годовое потребление электрической энергии светотехнической установки определяют по формуле:
Годовое потребление электрической энергии светотехнической установки определяют по формуле:
где: Pp – установленная мощность осветительной установки, кВт; ТМО – годовое число использования максимума электрической нагрузки.
Установленная мощность светотехнической установки Pp определяется с учетом потерь мощности в ПРА и коэффициента спроса нагрузки:
Установленная мощность светотехнической установки Pp определяется с учетом потерь мощности в ПРА и коэффициента спроса нагрузки:
где: Кс − коэффициент спроса нагрузки; КПРАi − коэффициент, учитывающий потери мощности в ПРА; КНОМi − 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 (ηсв) или меньшими потерями электрической энергии в ПРА (КПРА), 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: gс, bс, tс − 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 СЭЭ, руб.:
где: СкВт – 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 ТОК (лет) предлагаемых мероприятий
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 СЭЭ = 11000 руб; капитальные затраты на модернизацию осветительной установки (ограниченные стоимостью источников с учетом их номинальных сроков службы) К = 9000 руб; срок окупаемости вложений ТОК ≈ 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 СЭЭ = 60600 руб; капитальные затраты на модернизацию осветительной установки (стоимостью ЭПРА) К = 15000 руб; срок окупаемости вложений ТОК ≈ 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.
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
- 923
-
В мире 15.09.2017
-
Новости компаний 13.09.2017
-
Тема дня 13.09.2017
-
В мире 11.09.2017
-
Россия и СНГ 11.09.2017
-
Альтернативная энергетика 22.09.2017
Новости по теме
-
16.11.2015 Как правильно выбрать лампочку?
Чтобы оставить комментарий или выставить рейтинг, нужно Войти или Зарегистрироваться
Читайте также
