Труды КНЦ (Технические науки вып. 6/2023(14))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 6. С. 13-28. Transactions of the Kola Science Centre of r A s . Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 6. P. 13-28. Раскрывая величину топливной составляющей и переходя к удельным приведённым затратам, будем иметь: 0,143зт Пк П тх -ехр - 3,2 вт + — (ркп к + ъж к )+ 1,2ЬВЭ1+ Е в т -1163 к h max к h max к , Енкк ВЭУ + h max (7) где кк и квЭУ — удельные капиталовложения в котельную и ВЭУ. Полученное выражение учитывает комплекс факторов, влияющих на эффективность применения ВЭУ: режим ветра (среднегодовую скорость и ), техническую характеристику ВЭУ (расчётную скорость ветра ир), число часов использования в году установленной мощности котельной h™x , стоимость топлива зт, удельные капиталовложения в ВЭУ квЭУ и др. Второе и четвёртое слагаемые выражения (7) не зависят от мощности ВЭУ (параметр рт). Первое слагаемое определяет затраты на топливо, с увеличением мощности ВЭУ эти затраты убывают. Третье слагаемое определяется величиной капиталовложений в ВЭУ. С ростом мощности установки капиталовложения увеличиваются. Минимум приведённых затрат и оптимальное Р ^ , как было показано в [7], определяется выражением в т = — в опт 3,2 Л , V ln 3,2 h “ ах0,143зт 1,2ЪВЭУ + Е н / \ 2 V и У (8) Подставляя (8) в (7), найдём минимум удельных приведённых затрат в варианте совместной работы котельной и ВЭУ: 2 з р 1,2ЪВЭУ + Е„ 1163 кВ 3,2 h max к 1+ ln 3,2 hmax0,143 з т 1,2ЪВЭУ + Е н ПкПтх ■1163 кВ + (9) 12 к + ^mar (ркП к + ък к к) + Е ^^таг- Нужно также учитывать, что удельные капиталовложения в ВЭУ квЭУ зависят от мощности самой установки. Обзор данных, имеющихся в работе [12], позволил построить график такой зависимости (рис. 9). На рис. 10 показана зависимость удельных приведённых затрат от параметра рт при различных затратах на топливо зт. Кривые построены для ветровых условий северного побережья Кольского полуострова (среднегодовая скорость и = 8 м/с; расчётная и = 1,5и, удельные капиталовложения в ВЭУ принимались согласно рис. 9). Расчёты показали, что с удорожанием топлива удельные приведённые затраты возрастают, но по мере наращивания доли ВЭУ минимум затрат смещается в область более высоких значений рт, то есть в сторону более мощной ВЭУ. По сравнению с вариантом теплоснабжения только от котельной (Рт = 0) внедрение ВЭУ обеспечивает снижение приведённых затрат на 10-23 % при мощности котельной 0,1-0,2 Гкал/ч и на 22-33 % при мощности котельной 0,5-1,0 Гкал/ч. Увеличение эффекта от применения ВЭУ на более мощных котельных объясняется более высокой долей топливной составляющей в структуре приведённых затрат (см. рис. 4). з к+ВЭУ © Минин В. А., Кривцов С. И., 2023 22