Оценка экономической целесообразности применения фотоэлектрической станции при проведении геологоразведочных работ
Яковлева Эмилия Владимировна,
кандидат технических наук
Спрос на электрическую энергию повышается повсеместно, особенно в тех регионах, где отсутствуют промышленные сети централизованного энергоснабжения или электрические сети не отвечают требованиям потребителей.
Геологоразведочные работы (ГРР) в последнее время, как правило, также проводятся в труднодоступных районах, не имеющих централизованного электроснабжения. Основным источником электроэнергии в таких условиях являются дизельные электростанции (ДЭС).
Использование ДЭС как источника энергии обладает рядом недостатков. Основными из которых являются: ограниченное время непрерывной работы, необходимость постоянного обслуживания и ремонта, а также необходимость закупки и доставки углеводородного топлива.
Решением проблемы является применение возобновляемых источников энергии, таких как ветреная, солнечная, энергия приливов и отливов и другие виды. Применения ДЭС является весьма дорогим видом энергообеспечения, так как стоимость завозки топливо достигает 200% от его оптовой цены [Э.В. Яковлева].
В данной статье будет рассмотрена экономическая привлекательность солнечного излучения как источника энергии в сравнении с другими видами производства электроэнергии – ДЭС, централизованным энергоснабжением.
Для того чтобы оценить экономическую привлекательность солнечной энергии необходимо рассчитать ожидаемую стоимость электроэнергии, полученную от электротехнического комплекса с солнечной электростанцией. При этом необходимо учитывать стоимость заемных средств, привлекаемых для проекта.
Предположим, что на электростанцию с фотоэлектрическими панелями мощностью 1 кВт мы берем кредит в банке, который будем возвращаться посредствам регулярных и одинаковых выплат р. Расчет выполним для займа величиной 1 доллар. Допустим, что х – это ставка процента за период между возвратными ежемесячными платежами. Таким образом, к концу первого месяца долг банку будет составлять
(1)
В конце второго месяца
(2)
К концу третьего месяца
(3)
Когда кредит будет полностью выплачен к концу N-ого месяца, долг банку будет равным нулю:
(4,
5, 6)
Допустим, что
(7)
То
(8)
Данное соотношение показывает зависимость размера ежемесячных возвратных платежей от процентной ставки банковского кредита и количества планируемых месячных выплат [1, Де а Лоза]. Для электротехнического комплекса с фотоэлектрической станцией мощностью 5 кВт, удельные затраты которого составят согласно мирового обозревателю Solarbuzz на 1818 доллар США за 1 кВт установленной мощности для промышленного применения. Средний коэффициент использования солнечной фотоэлектрической станции равен 50 % для Северо-запада (от 20% до 80% от номинальной мощности в зависимости от погодных условий). Таким образом, с одного кВт установленной мощности можно получить 4380 кВт часов электроэнергии. Весь электротехнический комплекс выдаст около 22 МВт часов. Затраты на обслуживание составляют 10 % и равны 182 доллара США, ставка кредита составляет 12 % на 10 лет на один заемный доллар.
За один заемный доллар за один год выплата банку составит
(9)
За все время будет выплачено 120 ежемесячных платежей.
Размер ежемесячной выплаты составит
долларов (10)
За один год размер выплаты составит
долларов. (11)
За все заемные средства сумма будет равна
(12)
Ежегодная выплата за весь кредит на 5 кВт комплекс составит 1677,7 долларов. Величина страховых и налоговых выплат 200 долларов. В итоге годовые выплаты составят 1877,7 долларов, что составит 18,8 % от всей суммы.
Поскольку на 5 кВт установленной мощности будет произведено 22 МВт часов электроэнергии в год, то вклад капитальных затрат в ее стоимость составит
долларов за 1 кВт час (13)
Удельные затраты на обслуживание составят
долларов за 1 кВт час (14)
Таким образом, полная стоимость производства 1 кВт час электроэнергии составит 0,126 долларов/(кВт час), или 126 долларов/(МВт час). Срок службы электротехнического комплекса составляет 25 лет, поэтому через 10 лет, установка перейдет в собственность заемщика.
Аналогично проведем расчет для ДЭС мощностью 5 кВт, удельные затраты на 1 кВт установленной мощности которой составляют 1000 долларов. Расходы на обслуживание составляют 50%, коэффициент использования 50 %. Условия кредита такие же, как и в случае с солнечной электростанцией.
Произведя аналогичные расчеты, получается, что полная стоимость производства 1 кВт час электроэнергии составит 0,156 долларов/(кВт час), что больше на 0,3 доллара, чем от солнечной электростанции. Кроме того, когда кредит будет погашен, срок службы дизель генератора иссякнет. Стоимость строительства линии электропередач (ЛЭП) для отдаленных участков достигает 40000 долларов на 1 км 6 кВт ЛЭП, а стоимость обеспечения электроэнергией потребителей от автономной электростанции на 5кВт составляет порядка 168000 долларов, то осуществление питания нагрузок от централизованного электроснабжения на небольших мощностях экономически нецелесообразно. Таким образом, можно сделать вывод, что использование фотоэлектрической станции является экономически рентабельным видом источника электроэнергии.
Литература
1. А де Роза, Возобновляемые источники энергии. Физико-технические основы / А де Лоза пер. с англ. под редакцией С.П. Малышенко, О.С. Попеля, М., МЭИ, 2010 – 704с.
2. Яковлева, Э.В. Электроснабжение геологоразведочных работ с использованием гибридных электростанций / Яковлева Э.В // Горное оборудование и электромеханика / М. «Новые технологии». Вып. 03. 2013. С. 19-22.
Поступила в редакцию 22.05.2014 г.