Окупаемость газопоршневой установки

Краткий ответ

Окупаемость ГПУ рассчитывают для конкретной конфигурации, режима работы и цен на электроэнергию и газ. В модели необходимо учитывать капитальные затраты, расход газа, сервис, продолжительность работы и параметры сравниваемого варианта энергоснабжения.

В расчётном сценарии проектного ТЭО восемь установок по 230 кВт дают суммарную мощность 1,84 МВт. При тарифе электроэнергии 9,30 ₽/кВт·ч, цене газа 12,75 ₽/м³, расходе 0,26 м³/кВт·ч и сервисе 0,30 ₽/кВт·ч модель показывает прямую себестоимость генерации 3,615 ₽/кВт·ч. Расчётная разница с сетевым тарифом составляет 5,685 ₽/кВт·ч, годовая экономия — 101 436 955 ₽, простой срок окупаемости — 13,486 месяца. Это результат конкретного проекта, а не универсальный показатель для всех объектов.

Какие данные нужны для расчёта

Для ТЭО ГПУ необходимо зафиксировать:

• выбранную модель и её непрерывную мощность;
• количество установок;
• фактический профиль нагрузки;
• режим и продолжительность работы;
• цену электроэнергии, с которой сравнивается генерация;
• цену и параметры газа;
• расход газа выбранной установки;
• капитальные затраты;
• сервисные расходы;
• требования к резервированию;
• параметры газопровода и допустимые потери давления;
• допущения по финансированию и техническому обслуживанию.

Без этих данных нельзя переносить срок окупаемости из одного проекта на другой.

Мощность и расход газа

По данным таблице мощности, маркировка модели не всегда совпадает с её непрерывной мощностью. Поэтому в экономической модели нужно использовать не только название установки, но и подтверждённую непрерывную мощность.

Для установки с непрерывной мощностью 210 кВт и расходом 0,27 м³/кВт·ч расчётный расход газа составляет 56,7 м³/ч. Это значение относится к данной мощности и удельному расходу, а не ко всем ГПУ.

Важно различать:

• номинальное обозначение модели;
• непрерывную электрическую мощность;
• удельный расход газа;
• фактическую загрузку установки.

Например, нельзя автоматически трактовать модель «ГПУ 250» как установку с непрерывной мощностью 250 кВт: в таблице мощности для неё указано 210 кВт.

Расчётный пример

Ниже приведены показатели из проектной модели из проектного ТЭО. Они относятся к сценарию с восемью установками по 230 кВт непрерывной мощности.

Расчётный расход газа 478,4 м³/ч получен для всей конфигурации проектного ТЭО. Его нельзя переносить на установки другой мощности, другой загрузки или с другим удельным расходом.

В модели проектного ТЭО также использованы допущения по часам работы, техническому обслуживанию и финансированию. Поэтому указанная стоимость проекта, годовая экономия и срок окупаемости действуют только в рамках этого сценария.

Проверка газоснабжения

Пропускную способность газопровода нельзя определять только по диаметру трубы. В расчёте учитываются:

• длина газопровода;
• диаметр и материал трубы;
• фасонные элементы;
• потери давления;
• давление газа;
• параметры газа;
• требования газоснабжающей организации.

В таблице таблице газопроводов приведены диапазоны давления:

• низкое давление — до 0,005 МПа;
• среднее давление — до 0,3 МПа;
• высокое давление — до 1,2 МПа.

Для справочных условий таблице газопроводов указаны плотность газа 0,68 кг/м³ и температура 20 °C / 293 K. В источнике также упомянут метод расчёта сжимаемости GERG-91.

Пример из таблицы таблице газопроводов: для стальной трубы 57×3,5 мм при давлении 0,005 МПа указана пропускная способность около 50 м³/ч. Это меньше расчётного расхода всего центра из сценария из проектного ТЭО — 478,4 м³/ч. Однако сравнивать эти значения как готовое решение нельзя: в таблице газопроводов приведён отдельный справочный пример, а фактическая пропускная способность зависит от длины, арматуры, потерь давления и условий подключения.

Таблица газопроводов не является техническими условиями и не заменяет итоговое согласование с поставщиком газа.

Как формируется срок окупаемости

В упрощённой модели срок окупаемости сопоставляет капитальные затраты и годовой экономический результат. Для этого сначала определяют:

1. сколько электроэнергии фактически вырабатывает установка;

2. сколько газа требуется в выбранном режиме;

3. сколько стоит газ;

4. какие затраты относятся к сервису;

5. с каким тарифом или вариантом энергоснабжения сравнивается генерация;

6. какие допущения по часам работы и финансированию заложены в модель.

Для сценария из проектного ТЭО результатом такого расчёта стали:

• прямая себестоимость — 3,615 ₽/кВт·ч;
• разница с тарифом — 5,685 ₽/кВт·ч;
• годовая экономия — 101 436 955 ₽;
• простой срок окупаемости — 13,486 месяца.

Эти значения нельзя использовать как средние для ГПУ. Например, в таблице мощности для 210 кВт указан расход 0,27 м³/кВт·ч, а в проектного ТЭО для установок мощностью 230 кВт используется расход 0,26 м³/кВт·ч. Это разные сценарии и разные исходные данные.

Исходные условия

Для приведённого расчётного примера приняты следующие условия:

• используется сценарий проектного ТЭО;
• установлено 8 единиц оборудования;
• непрерывная мощность каждой установки — 230 кВт;
• суммарная мощность — 1,84 МВт;
• расход газа в модели — 0,26 м³/кВт·ч;
• цена газа — 12,75 ₽/м³;
• тариф электроэнергии — 9,30 ₽/кВт·ч;
• сервис — 0,30 ₽/кВт·ч;
• стоимость проекта — 114 000 000 ₽ с НДС согласно примечанию в таблице;
• годовая экономия и срок окупаемости взяты из проектной модели;
• модель содержит допущения по часам работы, обслуживанию и финансированию.

Ограничения расчёта

Расчётный пример нельзя считать универсальным, поскольку:

• он относится к конкретной конфигурации из проектного ТЭО;
• параметры тарифа и цены газа заданы только для этого сценария;
• расход 0,26 м³/кВт·ч не является общим показателем для всех ГПУ;
• стоимость проекта указана только для модели проектного ТЭО;
• годовая экономия зависит от принятых часов работы;
• в модели есть допущения по техническому обслуживанию и финансированию;
• фактическая пропускная способность газопровода требует отдельного расчёта;
• справочный пример таблице газопроводов для трубы 57×3,5 мм нельзя использовать как готовое решение для центра мощностью 1,84 МВт;
• паспортные характеристики выбранной установки должны подтверждаться отдельной технической документацией.

Что проверить до подготовки ТЭО

Перед расчётом для конкретного объекта необходимо собрать:

• требуемую электрическую мощность;
• выбранную модель и непрерывную мощность;
• фактический график нагрузки;
• требуемый режим работы;
• цену электроэнергии для сравнения;
• цену и параметры газа;
• доступное давление газа;
• длину, диаметр и материал газопровода;
• состав арматуры и соединений;
• требования газоснабжающей организации;
• стоимость оборудования и инфраструктуры;
• сервисные условия;
• допущения по часам работы, обслуживанию и финансированию.

Если используется несколько установок, отдельно проверяют суммарную мощность, расход газа и пропускную способность газовой сети.

Сценарий майнинга

В расчётном сценарии майнинга приведён отдельный сценарий Weichai для майнинга с непрерывной мощностью 210 кВт. Его экономику нельзя переносить на промышленные, сельскохозяйственные или иные объекты.

В источнике есть расхождение по межсервисному интервалу:

• на одном листе указан интервал 750 часов;
• на листе M50 указан интервал 500 часов.

Этот параметр необходимо уточнять по конкретной модели и актуальной технической документации. Экономика ASIC также зависит от даты расчёта, курса BTC, сложности сети, прошивки, охлаждения, тарифов, налогов и комиссий.

Следующий шаг

Чтобы определить применимость ГПУ и подготовить расчёт ТЭО, передайте данные по мощности, графику нагрузки, цене электроэнергии, доступности газа и параметрам газопровода. По этим данным можно сформировать расчётную модель для конкретного объекта, а не переносить показатели из стороннего сценария.