Экономика использования ВТЭС в качестве источника электричества и отопления в частном доме

На этой странице подробно рассказывается об основном аргументе в пользу ВТЭС — это более экономичная выработка электричества для потребителя, чем при использовании других способов получения автономного электричества в частном доме.

О прямой стоимости электроэнергии

Ниже приведена Таблица №1 с расчетными данными по стоимости электричества (за 1 Квт*час), которое можно получить при использовании различных источников. Из рассмотрения были исключены те источники, которые не могут обеспечить непрерывную подачу электроэнергии номинальной мощности круглосуточно и круглогодично, т. е. солнечные и ветровые электростанции. Для жидкого и газового топлива приводились данные по генераторам на ДВС соответствующего типа (бензо-, газо- или дизель), а для твердого топлива — данные по ВТЭС. Электросеть взята для сравнения.

Таблица №1.

Все данные в таблице взяты из открытых источников в Интернете, являются приблизительными и служат только для оценки теоретических выкладок данной статьи.

Как видно, среди автономных источников, не привязанных к газо- и электро-сетям, ВТЭС обеспечивает наиболее дешевую электроэнергию. Это обусловлено способностью ВТЭС работать на недорогом твердом топливе. А конкретная цена электричества будет очень сильно зависеть от самого топлива — его вида, доступности в регионе проживания потребителя, доставки и т. д. В ряде случаев потребитель может получить даже «бесплатное» топливо — в виде опилок и прочих отходов деревообработки, остатков деревянного строительства, отходов сельхозпроизводства (жмых, солома и прочее), отходная часть вырубки леса и т. д.

Об амортизации, стоимости владения и т.д.

При составлении таблицы не учитывалась стоимость самих электростанций. Более правильно брать полную стоимость автономной электростанции, прибавлять стоимость обслуживания и запасных частей на весь срок службы, стоимость потребленного топлива за весь период и всю сумму делить на количество выработанных киловатт-часов. Но собрать такую информацию (проверенную, а не рекламную) для всех типов электростанций практически невозможно, а проводить для них ресурсные испытания — достаточно масштабная и дорогостоящая задача. Кроме того, стоимость ВТЭС пока не определена. Так что мы ограничились стоимостью топлива как универсального показателя при сравнении разных типов электрогенераторов.

Стоит отметить, что стоимость бензо- и дизель-генераторов достаточно низкая, но при этом их срок службы составляет невысок - сотни моточасов (или тысячи, для дорогих модификаций). Стоимость серийной ВТЭС скорее всего, будет выше, но и срок ее службы будет многократно больше. Это обусловлено применением парового двигателя для привода электрогенератора, а паровые машины, как известно, имеют очень большой ресурс работы. Поэтому можно ожидать, что за время службы ВТЭС при аналогичной нагрузке надо было бы сменить несколько генераторов с ДВС, и стоимость оборудования примерно уравняется.

Об экономике режима когенерации

В таблице №1 показан расчет стоимости электричества при работе электростанций в «летнем» режиме, когда все тепло, выделяемое двигателями этих установок, рассеивается в атмосфере при помощи систем охлаждения. В отличие от прочих станций у ВТЭС есть и другой, «зимний» режим, когда она работает как когенерационная установка (КГУ) — это значит, что кроме электричества ВТЭС выдает полезное тепло, которое потребитель может использовать для отопления своего дома и горячего водоснабжения. По сути, это то же тепло от системы охлаждения ВТЭС, только оно уже не сбрасывается, а используется потребителем в виде горячей воды. А поскольку паровой котел ВТЭС работает с КПД примерно 90%, то выделенное тепло составит около 75% от теплоты сгорания топлива (с учетом 15% на электрическую энергию).

В этом случае стоимость топлива для ВТЭС можно разделять между произведенными электричеством и теплом. Для подсчета стоимости электричества в режиме когенерации сделана таблица №2. В ней используются данные ВТЭС из таблицы №1 для разных видов топлива. Режим «ЛЕТО» - это только электрогенерация с КПД 15%, как в таблице 1. Режим «ЗИМА» - это когенерация с общим КПД 90% (15% - электрогенерация и 75% - тепловая энергия). Режим «Среднее за год» - это выведено среднее за год значение стоимости электроэнергии при работе ВТЭС в течение 6 месяцев только в режиме электрогенерации («ЛЕТО») и 6 месяцев в режиме когенерации («ЗИМА»). Для упрощения расчетов принято, что ВТЭС всегда работает на полную мощность.

При режиме «ЗИМА» стоимость использованного топлива делится между выработанным электричеством и использованным полезным теплом, которое ушло на отопление дома. Можно просто считать, что вторая часть топлива (75%) ушла на обычный отопительный котел, который и обогревает дом. Тогда на электричество идет только 15% от стоимости всего потраченного топлива. Потери (10%) можно распределяем между отоплением и электричеством пропорционально.

Таблица №2.

В результате получается, что при постоянной эксплуатации ВТЭС в регионах с «настоящей зимой» конечная стоимость автономного электричества может падать почти в 2 раза по сравнению с обычным режимом электрогенерации ВТЭС, и даже опуститься ниже цены «сетевого» электричества.

 

С хорошей точностью можно сказать: когда ВТЭС работает в режиме когенерации, то потребитель платит только за отопление, а электричество получает бесплатно! Или так — оплачиваем электричество, а отопление — в подарок!

О стоимости «топлива» для СЭС и ВЭС

Если сравнивать экономику ВТЭС и обычных ВИЭ, таких как «солнечные» (СЭС) и «ветровые» (ВЭС) электростанции, то сначала покажется, что ВТЭС сильно проигрывает из-за стоимости топлива. Хотя местное (дрова и т.д.) твердое топливо и обходится потребителю недорого, но для СЭС и ВЭС их «топливо» вообще бесплатно — в виде солнца и ветра! Это так, но только в случае, если потребитель «зеленого» электричества готов смириться с непостоянством наличия электричества, ведь периоды затишья ветра (штиля) и пасмурной погоды могут продлиться часы, дни и даже недели. На сегодня не существует аккумуляторов, которые могли бы запасти достаточно электричества, чтобы домохозяйство могло бы безболезненно пережить подобные периоды, которые происходят в течение каждого года, особенно в осенне-зимний сезон (особенно для СЭС). «Безболезненно» — это значит не сводить потребление электричества до нуля с ущербом для повседневной жизни.

Все это говорит о том, что если у пользователя ВИЭ нет доступа к сетевому электричеству, то он вынужден периодически полагаться на бензогенераторы (и им подобные агрегаты), если наступает период «безветрия и сумерек». И тогда для правильного расчета стоимости электричества необходимо учитывать топливо для таких «резервных» генераторов, даже если потребителю кажется, что он пользуется ими достаточно редко.

Таким образом, реальную стоимость «зеленого» автономного электричества (у дома без электросети) следует считать следующим образом: взять временной промежуток в календарный год (чтобы учесть все погодные сезоны), подсчитать «вынужденные» траты на топливо для генераторов на ДВС за весь год, и далее разделить суммарную стоимость этого топлива на общее годовое потребление электричества (от всех источников). И после такого подсчета вполне вероятно, что «среднегодовая» цена электричества от ВТЭС будет намного ниже, чем от ВЭС или СЭС (плюс бензогенератор). Конечно, это с учетом «когенерационного режима» ВТЭС в отопительный сезон (см. табл. №2 выше).

© 2020 «KROPAT».  Сайт создан на Wix.com