Экономические аспекты повышения энергосбережения на ТЭЦ ОАО "Запорожсталь"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Украины

КУРСОВАя работа

Запорожье - 2010

Содержание

Введение

1. Описание объекта исследования

1.1 Краткая характеристика предприятия

1.2 Удельный вес ТЭЦ ОАО “Запорожсталь” на энергетическом рынке Украины, конкуренция, мобилизация финансовых ресурсов компании

1.3 Предприятие и его основные показатели

2. Организационные аспекты энергоменеджмента

2.1 Специфика энергоснабжения

3. Экономические аспекты повышения энергосбережения на ТЭЦ ОАО «Запорожсталь»

3.1 Процесс получения и переработки энергии

3.2 Расчет экономических показателей

3.3 Эффект от внедрения асинхронных двигателей с полупроводниковыми преобразователями насосной системе и турбомеханизмах ТЭЦ ОАО «Запорожсталь»

Заключение

Список использованной литературы

теплоэнергия конкуренция экономический энергосбережение

Введение

В связи с серьезным обострением ситуации в энергетической отрасли необходимость в изучении экономико-технических показателей основных производителей электроэнергии в регионе является одной из важнейших тем в наши дни.

Тепловые электростанции вырабатывают электрическую и тепловую энергию для нужд народного хозяйства страны и коммунально-бытового обслуживания. В зависимости от источника энергии различают тепловые электростанции (ТЭС), гидроэлектрические станции (ГЭС), атомные электростанции (АЭС) и др. К ТЭС относятся конденсационные электростанции (КЭС) и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ). В состав государственных районных электростанций (ГРЭС), обслуживающих крупные промышленные и жилые районы, как правило, входят конденсационные электростанции, использующие органическое топливо и не вырабатывающие тепловой энергии наряду с электрической. ТЭЦ работают также на органическом топливе, но в отличие от КЭС наряду с электроэнергией производят горячую воду и пар для нужд теплофикации.

Одной из основных характеристик электростанций является установленная мощность, равная сумме номинальных мощностей электрогенераторов и теплофикационного оборудования. Номинальная мощность - это наибольшая мощность, при которой оборудование может работать длительное время в соответствии с техническими условиями.

Электроэнергия, вырабатываемая электростанциями указанных типов, составляла примерно 95% суммарной вырабатываемой электроэнергии электростанций страны. В том числе на долю КЭС, ТЭЦ, АЭС и ГЭС приходилось соответственно около 48, 28, 6 и 19% вырабатываемой электроэнергии. Остальная мощность относится к электростанциям с дизельными и другими двигателями.

ТЭС страны входят в состав сложной многокомпонентной топливно-энергетической системы, состоящей из предприятий топливодобывающей, топливоперерабатывающей промышленности, транспортных средств доставки топлива от места добычи потребителям, предприятий переработки топлива в удобный для использования вид и систем распределения энергии между потребителями. Развитие топливно-энергетической системы оказывает решающее влияние на уровень энерговооруженности всех отраслей промышленности и сельского хозяйства, рост производительности труда.

1. Описание объекта исследования

1.1 Краткая характеристика предприятия

Тепловая энергоцентраль Открытого акционерного общества "Запорожсталь" (ТЭЦ ОАО "Запорожсталь") - это ведущая энергогенерирующая Компания на Украине (среди тепловых энергогенерирующих компаний). Основной вид деятельности - производство тепловой энергии. ТЭЦ ОАО «Запорожсталь» создано в 1995 году в результате реструктуризации энергетики Украины. Основателем компании было государство в лице Министерства энергетики Украины.

Основным видом деятельности компании есть производство теплоэнергии. Отпуск теплоэнергии в 2007-2008 годах прогнозируется на уровне ожидаемого в 2009г. - 961 тыс.Гкал. Объем производства теплоэнергии зависит от сезона, в 1 и 4 кварталах производство на 35% выше, чем в 2-3 квартале.

Компания имеет лицензию на производство теплоэнергии, а также лицензию на снабжение теплоэнергии потребителям по нерегулированному тарифу. Получения последней обусловлен поиском Компании путей в улучшении финансового состояния за счет заключения контрактов на снабжение теплоэнергии непосредственно потребителям, которых удовлетворят предложенные Компанией условия снабжение в обмен на своевременную и полную оплату за теплоэнергию.

Тепловая энергия реализуется по прямым договорам со потребителями и оптовыми перепродавцами. Производство тепловой энергии было предусмотрено проектами строительства теплостанций с целью экономии затрат на топливо и накладных затрат за счет эффекта “распределенных затрат”.

Учитывая преобладающую часть реализации теплоэнергии в общей реализации Компании (96,8%), в этом исследовании будем рассматривать, главным образом, вопрос, связанные с этим видом деятельности.

1.2 Удельный вес ТЭЦ ОАО “Запорожсталь” на энергетическом рынке

Украины, конкуренция, мобилизация финансовых ресурсов компании

Одной из ведущих идей, необходимых для успешного функционирования рынка теплоэнергии на Украине, было создание условий для конкуренции производителей теплоэнергии, и на основе усиления мотивации в наиболее полном обеспечении спроса и потребностей потребителей тепловой энергии.

Отрицательные процессы, которые происходят в экономике Украины, существенно задержали достижения ожидаемой эффективности Энергорынка, как самоорганизующей системы.

Не считая, что внедрении практически все компонентов Энергорынка, их мотивационное влияние на улучшение положения в энергетике, и в первую очередь на производителей теплоэнергии, остается на низком уровне. Продолжается постоянное ухудшение финансового состояния всех компаний и это обусловлено:

- Возрастанием задолженности за потребленную теплоэнергию, и невозможности генерирующим компаниям приобрести, достаточное количество топлива. В результате вводятся принудительные ограничения потребления теплоэнергии. Но при этом искусственно сдерживается цена на теплоэнергию для потребителей, и постоянно поддерживается разбалансированный спрос и предложение на теплоэнергию. Рыночные мотивационные факторы не работают:

Ш в результате необеспеченности спроса загрузкой не тех энергоблоках, которые имеют высшую эффективность, а тех, на которых есть топливо;

Ш ограничение государственными регулирующими органами цены на теплоэнергию от генерирующих компаний;

Ш отсутствием доступа и права выбирать потребителям производителя теплоэнергии по цене, которая их удовлетворяет.

Но, даже, в этих одинаково трудных внешних условиях, при сравнительном анализе результатов деятельности генерирующих компаний , за 1999-2009 года можно заместить и обнаружить некоторые тенденции в развитии и возможности компании, которые являются необходимыми при разработке стратегии компании.

Часть рынка. Часть рынка Компании снизилась с 14,2 % в 1999 году до 11,9 % в 2009 году . Тенденция уменьшения части рынка наблюдается также и по другим компаниям-конкурентам и обусловленная с одной стороны уменьшением потребление, а с второй увеличением выпуска теплоэнергии атомными теплостанциями (с 39,6 % до 48,2 %), которые работают в базовом режиме.

На 2007 год компании-конкуренты поставили цель увеличить долю рынка:

По ТЭЦ ОАО «Запорожсталь» в связи с дефицитом средств и отсутствии топлива запланированы уменьшения производства теплоэнергии и соответственно потери части рынка с 11,9 % до 10,1 %.

Если все компании выполняют поставленные цели, то это угрожает Компании повышением себестоимости единицы продукции, потерей прибыльности, понижению рейтингу Компании и потерей существующих конкурентных преимуществ.

Эффективность производства. Для этих целей этой сравнение эффективности производства выполняем по следующими критериям:

Коэффициент использования установленной мощности, рассчитанный как отношение объема выработанной за год теплоэнергии к максимально-возможной, при условии 100 % загрузки всего оснащения.

Этот показатель характеризует масштаб производства теплоэнергии компаниями, от которой зависят: затраты на единицу продукции (себестоимость); часть рынка теплоэнергии (объем реализации).

Удельные затраты топлива на выпуск теплоэнергии (Техническое состояние). Уменьшение этого показателя имеет первоочередное значение в достижении конкурентного преимущества от размера затрат на топливо, доля которого составляет 85 % от общих затрат. Но поддержание технического состояния оснащения на надлежащем уровне требует значительных текущих затрат (ремонт, обслуживание).

Определение необходимого оптимального размера затрат на ремонт и обслуживание в сопоставлении с эффектом в уменьшении затрат на топливо является важной задачей управленческого персонала.

Цена на топливо. Наиболее существенно на величину переменных затрат генерирующих компаний , влияет цена на виды топлива (уголь, газ, мазут) структура топлива (соотношение потребление на производство угля, газа, мазута).

Затраты на производство

Практически все компании имеют приблизительно одинаковую структуру затрат на отпуск теплоэнергии.

В соответствии с действующим тарифами Компания вынуждена ежегодно платить в бюджет за пользование пресными водными ресурсами приблизительно на 20 тыс. грн. больше чем, другие компании. Учитывая, что эти платежи относятся к обязательных и должны вноситься банковским средством, преимущество конкурентов в условиях кризиса неплатежей существенно.

Ш Решение этой проблемы возможно в двух направлениях :

Ш Обоснованное обращение к законодательным органам по поводу решения уменьшения тарифов на воду в установленном законодательством порядке.

Ш Принятие решения на Совете Энергорынка по введению поправки на указанные платежи при ежедневном распределении денежных средств с клирингового счета.

Некоторые целые направления в снижении затрат на топливо:

Ш Снижение части газа с 32,6% на 44% соответственно в 2009 г., до 25% в 2009 г., за счет увеличения поставок угля. Для этого необходимо разработать отдельную программу увеличения снабжений углем, для чего создать группу по разработке и реализации этой программы.

Ш Повышение качества топлива до 2009 года на 19% в сравнении с 2009 г. и обеспечение соответствия цены и качества. Для реализации этих целей необходимо кроме разработки текущих организационных мероприятий по усилению претенциозной работы, проведение модернизации современного оборудования по входному контролю качества топлива.

Ш Снизить удельный вес затрат топлива на отпуск теплоэнергии в целом по Компании на 6 т/Квт.ч., в том числе 3 т/Квт.ч. за счет улучшение технического состояния оборудования. Увеличение удельных затрат за счет уменьшения части газа компенсируется повышением качества топлива.

К переменным затратам также относятся затраты связанные с платой за воду на технологию в бюджет, а также загрязнение окружающей среды. По этим статьям также существуют значительные резервы.

1.3 Предприятие и его основные показатели

Большая часть денежных средств которая приходит с Энергорынка это целевые деньги распределенные Министерством топлива энергетики и предназначающиеся в оплату за потребленные энергоносители и компания не имеет право расходовать их на свои личные нужды.

Выработка товарной продукции в 2009 году сравнительно с 2008 годом приведена в таблице 1.1

Таблица 1.1 - Динамика выработки продукции в 2008 - 2009 годах по ТЭЦ ОАО “Запорожсталь” , без НДС

Наименование показателя	Товарная продукция за 2008 год, тыс грн	Товарная продукция за 2009 год, тыс грн..	% роста
По оптовым ценам:	1908921	1770592	135,27
Теплоэнергия	1875891	1732149	135,76
Услуги	32907	37887	115,13
Передача (транзит)
Переработка давальческого
Другая продукция	123	556	452,03

Наглядно представлено на рис.1.1

Рисунок 1.1 - Динамика товарной продукции по видам 2008-2009гг, тыс.грн

Общее состояние расчетов за полученную от ТЭЦ ОАО “Запорожсталь” электроэнергию можно изобразить в виде таблицы

ТЭЦ ОАО “Запорожсталь” отпускает не только тепловую энергию, но и оказывает на сторону прочие ремонтные и эксплуатационные, автотранспортные услуги. Общий объем расчетов за отпущенную продукцию и услуги можно изобразить с помощью таблицы 1.2.

За 2009г произведено и отпущено потребителям товарной продукции на сумму 1771 тыс.грн. За этот же период получено всеми видами платежей 1418 тыс.грн., из них 267 тыс.грн. - оплата за теплооэнергию, отпущенную в 2008 году.

За товарную продукцию, выработанную в отчетном периоде, оплачено всеми видами платежей 1151 тыс.грн. или 65 %, из них денежными средствами, полученными на расчетный счет Общества - 776 тыс.грн, что составляет 44 %.

Доход от реализации продукции составил 1,77 млрд. грн. при плане 1,57 млрд. грн. или 112,7 %.

В основном выполнено постановление Кабинета Министров Украины от 16 июня 2009г. № 976 "О подготовке предприятий топливно-энергетического комплекса к устойчивой работе в осенне-зимний период 2009-2007гг." В ноябре были закончены ремонты как общестанционного оборудования, так и блоков.

В итоге наше общество оказалось наиболее подготовлено к работе в осенне-зимний период и теперь уже можно сказать выполнило поставленные государством задачи.

За 2009 год Общество получило валовую прибыль 208 тыс.грн (при плане 58,6 тыс. грн.) что составило 354 %.от основной деятельности :

При этом:

Ш валовая прибыль от производства теплооэнергии составила 213 тыс.грн.,

Ш валовой убыток от оказания различных услуг составил 5 тыс.грн.

Таблица 1.2 - Справка про состояние оплаты товарной продукции на 31 декабря 2009р по ТЭЦ ОАО “Запорожсталь” тис.грн.(Без НДС)

Наименование показателя	Задолженность за отпущенную продукцию на начало года	Товарная продукция за предыдущий период	Товарная продукция за отчетный период	Оплачено за продукцию в отчетном периоде	Задолженность за отпущенную продукцию на конец года
				Всего	Через банк	По пост КМУ от 19.04.99 № 621	Зачетом
Пооптовым ценам:	2293026	1908921	1770592	1418234	809897	302281	306056	2645384
Теплоэнергия	2265117	1875891	1732149	1405700	806792	301737	297171	2591567
Услуги	26836	32907	37887	11798	2983	544	8271	52925
Передача (транзит)
Переработка давальческого
Другая продукция	1072	123	556	736	122		614	892
По себестоимости:		1426595	1562625
Теплоэнергия		1416987	1519471
Услуги		9500	42781
Передача (транзит)
Переработка давальческого
Другая продукция		108	373
Прибыль:		482326	207967
Теплооэнергия		458904	212678
Услуги		23407	-4894
Передача (транзит)
Переработка давальческого
Другая продукция		15	183

Ш Валовая прибыль от основной деятельности уменьшена на расходы и убытки от прочей операционной и финансовой деятельности в целом на 87 тыс.грн.,

Ш из которых:

Ш административные расходы и расходы на сбыт 11 тыс.грн.,

Ш убытки от прочей операционной деятельности 62 тыс.грн.,

Ш убытки от финансовой деятельности 14 тыс.грн.

Ш в т.ч.

Ш проценты за кредит Мирового банка 9,3 тыс.грн.

Ш однодневный кредит 1,7 тыс.грн.

В результате прибыль от обычной деятельности до налогообложения в бухгалтерском учете за отчетный период составила 121 тыс.грн.

Налог на прибыль начислен согласно данным налогового учета в размере 66 тыс.грн.

Итого за отчетный период получена чистая прибыль в сумме 55 тыс.грн.

Затраты формируются на основании принципов начисления и соответствия по месту возникновения и отражаются в бухгалтерском учете одновременно с уменьшением активов или увеличением обязательств.

Выручка это сумма реализации тепловой энергии, предоставленной потребителям за отчетный период, за отчислением НДС. Реализация реализация теплоэнергии отражается по мере ее производсва и доставлення потребителям.

Затраты на приобретение топлива, и в частности, угля и естественного газа, составляют значительную часть себестоимости тепловой энергии, выработанной Предприятием. Данные затраты относятся на себестоимость по мере потребления топлива. Цены на уголь и естественный газ периодически пересматриваются на протяжении года соответственно решениям правительства Украины.



Рисунок 1.2 - Состав затрат на производство электроэнергии (укрупненный)

Почти вся продажа электроэнергии осуществляется государственному предприятию «Энергорынок».

Относительно многих промышленных клиентов Предприятие имело возможность сделать взаимозачет дебиторской и кредиторской задолженности за полученные товары и услуги.

В состав прибылей от реализации не включаются электро- и теплоэнергия , использованная на хозяйственные потребности ТЭЦ ОАО «Запорожсталь».

2. Организационные аспекты энергоменеджмента

2.1 Специфика энергоснабжения

Однако энергию в прямом значении этого слова едва ли можно рассматривать как движимую, простую, делимую, потребляемую вещь, определенную родовыми признаками. Как объект гражданского оборота она является не вещью, а свойством, способностью движущейся материи производить полезную работу и обладает в этом своем качестве некоторой экономической ценностью. Энергия в отличие от вещей представляет собой определенное свойство материи -- способность производить полезную работу, обеспечивать выполнение различных технологических операций, создавать необходимые условия для предпринимательской и любой иной деятельности.

Такое понимание энергии не охватывается структурой объектов гражданских правоотношений, а потому к ней можно применять отдельные нормы, регулирующие правоотношения по поводу вещей, только по аналогии.

Энергия как предмет договора энергоснабжения обладает рядом свойств (например, количество, качество), главным из которых является ее непрерывность. Она обеспечивается энергоснабжающей организацией через энергетические сети и ее потребителем, обязанным содержать сети, приборы и оборудование в требуемом законом и договором состоянии. Непрерывность энергоснабжения как раз и отличает данный договор от всех иных видов купли-продажи. Непрерывность означает постоянное снабжение энергией в соответствии с разрабатываемыми графиками и режимами без перебоев или прекращения подачи. При этом существует ряд потребителей, по отношению к которым перерыв в энергоснабжении в принципе недопустим.

Если в договоре энергоснабжения не указано количество ежемесячно и ежеквартально поставляемой энергии, договор признается незаключенным.

Энергия как объект хозяйственного оборота подлежит обязательной сертификации в качестве объекта, включенного в перечень товаров, подлежащих обязательной сертификации. Порядок ее осуществления установлен Временным порядком сертификации электрической энергии.

Сертификация электрической энергии проводится на основании обращения заявителей, которые являются энергоснабжающими организациями, в уполномоченные органы по сертификации, получившие право осуществления работ по обязательной сертификации электрической энергии по показателям качества, с привлечением аккредитованных Госстандартом испытательных лабораторий по качеству электрической энергии. Положительным результатом сертификации электрической энергии по показателям качества служит выдача заявителю сертификата соответствия электрической энергии требованиям ГОСТа 13109-87.

На основании решения о выдаче сертификата соответствия уполномоченный (аккредитованный) орган по сертификации оформляет сертификат соответствия и регистрирует его в Государственном реестре. Сертификат действителен при наличии регистрационного номера. Срок действия сертификата устанавливает уполномоченный (аккредитованный) орган, но не более чем на три года. В договорах энергоснабжения делаются записи о проведенной сертификации (указывается номер сертификата, срок его действия и реквизиты уполномоченного органа, выдавшего сертификат).

За сертифицированной электрической энергией органы сертификации осуществляют инспекционный контроль. По его результатам уполномоченный орган по сертификации издает решение, в котором дает заключение о соответствии качества электрической энергии требованиям нормативных документов, стабильности сертифицированных показателей и возможности подтверждения действия выданного сертификата соответствия или приостановке (отмене) действия сертификата в случае несоответствия качества электрической энергии требованиям нормативных документов, а также в случаях изменения:

- нормативного документа, устанавливающего требования к качеству электрической энергии или методы испытаний;

- схемы электрических сетей и договорных условий с потребителями (в части качества электрической энергии), если эти изменения могут вызывать несоответствие качества электрической энергии установленным требованиям.

Кроме энергии предметом договора являются энергетические сети, приборы и оборудование. В самой формулировке договора энергоснабжения содержится указание на две составные части предмета договора: собственно подаваемую энергию и энергетические сети, приборы и оборудование. Нельзя считать наличие оборудования, приборов и присоединенных сетей только предпосылкой заключения договора. Если учесть нормативные предписания ГКУ, станет ясно, что состояние и технические характеристики оборудования включаются в предмет договора, по поводу которого у абонента существуют обязанности. Их правовой режим определяется в зависимости от правового статуса потребителя. Так, государственные и муниципальные предприятия владеют этим оборудованием на праве хозяйственного ведения, казенные заводы -- на праве оперативного управления, граждане, а также некоторые юридические лица -- на праве собственности. Поэтому расходы по приобретению этого вида имущества, его ремонту и эксплуатации должны нести сами потребители.

Режим энергетических сетей и соответствующего оборудования определяется публичными нормами, требующими сертифицировать значительную часть такого оборудования и дающими его перечень. При этом в качестве электрооборудования понимается вся совокупность электротехнических изделий и (или) электротехнических устройств, предназначенных для выполнения заданной работы.

Сертификат является документом, выданным Национальным сертификационным органом вместе с протоколом испытаний, чтобы информировать другие органы о том, что один или более образцов некоторых электротехнических изделий испытаны на соответствие принятому стандарту.

Особые свойства электроэнергии -- невозможность зрительно обнаружить ее как вещь, накопить на складе в значительном объеме для промышленного потребления, ограниченность применения принципа "владения", "распоряжения" по отношению к энергии как к вещи, практическое совпадение момента производства и потребления электроэнергии как единого во времени процесса -- вызывали и продолжают вызывать дискуссии в цивилистической науке. До сего времени среди цивилистов нет единого мнения, является ли энергия вещью (товаром), которую можно купить или продать как объект права собственности.

Традиционная концепция "вещественной" собственности исходит из того, что в основе понятия имущественных отношений лежит право собственности на материальные объекты, вещи, а само понятие имущества приравнивается как адекватное к понятию вещи.

Развитие производства и экономики привело к модернизации концепции имущества, к юридическому признанию новых видов имущества. К имуществу как к объекту собственности начали относить электроэнергию и газ, а затем и другие виды энергии и сырья, выходящие за границы традиционного понимания вещи.

Другим направлением в расширении круга объектов вещных прав стали разработка и использование концепции "бестелесного имущества", куда относятся электроэнергия, газ и ценные бумаги.

Касаясь договора на снабжение электроэнергией при анализе правоотношений по договору подряда, М.М. Агарков отмечал, что электрическая энергия не является ни правом, ни вещью, следовательно, по договору на электроснабжение электростанция обязуется совершить работу, необходимую для доставления потребителю энергии, а не передавать последнему какое-либо имущество, из чего он делает вывод, что договор, согласно которому электрическая станция обязуется снабдить потребителя электрической энергией, надлежит считать подрядом.

Предлагается следующая структура договорных связей. В качестве энергоснабжающей организации в отношении потребителей энергии выступает ОАО Энерго, с которым потребители непосредственно рассчитываются за потребленную энергию. Поскольку линии электропередачи, по которым подается энергия, находятся в ведении организации -- горэлектросети или аналогичных организаций, ОАО Энерго заключает с ними возмездный договор на передачу энергии потребителю, а не договор купли-продажи энергии.

Заключение договора купли-продажи энергии с организацией, транспортирующей (передающей) энергию, сравнимо с договором купли-продажи, по которому перевозчик -- железная дорога скупала бы перевозимые ею товары от завода-изготовителя в Запорожье, чтобы, доставив в Мелитополь, продать их там грузополучателю.

Поэтому структура договорных связей энергоснабжения, когда в роли энергоснабжающей организации выступает региональное ОАО Энерго, в качестве передающей (транспортирующей) организации -- АО "Горэлектросеть", а абонентами -- непосредственно потребители, представляется одним из наиболее оптимальных вариантов отношений энергоснабжения.

Однако реализация такой структуры договорных связей в отдельных регионах осложняется отказом перепродавца -- АО "Горэлектросеть" заключить договор передачи энергии, считающего, что это договор не энергоснабжения, а оказания услуг, который не относится к категории публичных договоров.

Такой вывод представляется ошибочным. Публичным признается договор, заключенный коммерческой организацией и устанавливающий ее обязанности по продаже товаров, выполнению работ или оказанию услуг, которые такая организация по характеру своей деятельности должна осуществлять в отношении каждого, кто к ней обратится.

Следовательно, организация -- АО "Горэлектросеть", основные функции которой заключаются в обеспечении передачи энергии по присоединенным сетям, обязана заключить договор по передаче энергии в силу публичного характера данного договора, как и договора перевозки общим видом транспорта, оказания услуг связи, гостиничного обслуживания. Главное здесь не как назвали стороны данный договор (энергоснабжения или оказания услуг по передаче энергии), а суть обязанностей организации по выполнению работ, оказанию услуг, которые она по характеру своей деятельности должна осуществлять в отношении каждого, кто к ней обратится. Городские энергосети по своему основному назначению призваны в пределах возможности передавать (транспортировать) энергию потребителям.

Неосновательный отказ хозяйствующего субъекта, занимающего доминирующее положение на рынке, от заключения договора с потребителем судебная практика рассматривает как злоупотребление доминирующим положением.

Организация обратилась в арбитражный суд с заявлением о признании недействительными решения и предписания антимонопольного органа о понуждении заключить договор на подачу электроэнергии по принадлежащим ей сетям.

При выборе структуры договорных связей энергоснабжения учитываются многие факторы, в том числе:

- наличие присоединенной сети;

- рациональность избираемого варианта энергоснабжения;

- надежность энергоснабжения;

- наименьшие потери при передаче энергии по линиям;

- экономичность энергоснабжения (наименьшая протяженность линии от источника выработки до потребителя);

- технические возможности линии передачи;

- ранее сложившаяся структура договорных связей;

- обычай делового оборота в энергоснабжении и другие факторы.

С учетом изложенного и в целях определения наиболее оптимальных договорных связей энергоснабжения, можно сказать что, в разрабатываемых новых Правилах пользования электрической и тепловой энергией необходимо закрепить следующие принципы и структуру договорных связей.

Во-первых, пользование электрической и тепловой энергией допускается только на основании договора.

Договор заключается между энергоснабжающей организацией (коммерческая организация независимо от организационно-правовой формы, осуществляющая продажу потребителям произведенной или купленной электрической или тепловой энергии) и потребителем (абонентом), энергоустановки которого непосредственно присоединены к сетям энергоснабжающей организации.

Во-вторых, энергоснабжающая организация -- АО Энерго (вырабатывающая энергию) вправе заключать договор с организациями, владеющими энергетическими сетями, например АО «Горэлектросеть», на передачу (транспортировку) энергии до непосредственных потребителей с уплатой установленного тарифа за единицу переданной энергии (мощности), а последние обязаны заключить такой договор при наличии возможности. В данном случае с потребителем (абонентом) договор энергоснабжения заключает ОАО Энерго.

Это защитит экономические интересы собственника энергии -- ускорит поступление платы за отпущенную энергию на счет энергоснабжающей организации, исключит возможность прокручивания посредниками средств, поступающих от непосредственных потребителей в качестве платы за потребленную энергию и подлежащих перечислению энергосистеме. В свою очередь, такой подход позволит энергосистеме своевременно компенсировать затраты на производство энергии: расходы по приобретению топлива, ремонту и модернизации оборудования, энергетических станций, оплате труда персонала, что обеспечит бесперебойное и надежное энергоснабжение, оздоровит финансовое положение энергосистем.

В-третьих, каждому потребителю, не связанному линиями передачи энергии непосредственно с энергоснабжающей организацией, должна быть предоставлена возможность заключения договора и получения энергии от абонента, к которому он присоединен или может быть присоединен линиями передачи энергии (электрические и тепловые сети). Наличие такой возможности определяется энергоснабжающей организацией.

Отказ от структуры договорных связей между абонентом и субабонентом, имеющими присоединенную сеть энергоснабжения, мог бы привести к экономическому парадоксу -- необходимости строить параллельно новые линии передачи энергии либо лишить субабонента энергоснабжения.

Поскольку договор энергоснабжения относится к числу публичных договоров, порядок его заключения содержит некоторые особенности. Не допускается отказ энергоснабжающей организации от заключения публичного договора при наличии возможности предоставить потребителю энергию. При необоснованном уклонении энергоснабжающей организации от заключения договора на отпуск энергии применяются положения, что потребитель энергии может обратиться в суд с требованием о понуждении энергоснабжающей организации заключить договор.

Энергоснабжающая организация обязана подавать абоненту энергию через присоединенную сеть в количестве, предусмотренном договором энергоснабжения, и с соблюдением согласованного сторонами режима подачи.

Количественные характеристики предмета договора энергоснабжения различны в зависимости от вида договора -- электроснабжения или теплоснабжения, энергоснабжения (газ, азот и др.), а зачастую и от группы, к которой относится потребитель энергии по договору. Правильное определение в договоре количества подлежащей отпуску энергии имеет существенное значение, поскольку с нарушением данного условия связано наступление неблагоприятных для нарушителя правовых последствий.

В договоре на снабжение электроэнергией промышленных потребителей условие о количестве характеризуется, как правило, двумя показателями: а) количеством киловатт-часов подлежащей отпуску электроэнергии; б) величиной присоединенной или заявленной мощности.

Потребитель вправе получить предусмотренное договором количество электроэнергии, используя при этом лишь обусловленную договором величину присоединенной или заявленной мощности, что связано со спецификой предмета договора.

Обязанность энергоснабжающей организации в части количества электроэнергии считается выполненной, если она постоянно поддерживает ток в сети и предоставляет потребителю возможность непрерывно получать электроэнергию в обусловленном договором количестве.

В договоре на снабжение тепловой энергией условие о количестве определяется в Гкал (гигкакалориях) с указанием максимума тепловой нагрузки в Гкал/ч. Количество тепловой энергии, подаваемой абоненту для отопления и вентиляции, определяется в зависимости от температуры наружного воздуха.

При отпуске энергоснабжающей организацией некачественной энергии потребитель вправе отказаться от ее оплаты. Однако энергоснабжающая организация вправе требовать от потребителя возмещения стоимости сбереженного вследствие использования некачественной энергии. Это правило обеспечивает энергоснабжающей организации возмещение абонентом стоимости неосновательного обогащения, полученного за ее счет.

Нарушение режима энергопотребления, самовольное увеличение присоединенной или заявленной мощности, потребление энергии сверх обусловленного договором количества, не обеспечение надлежащего технического состояния и безопасности эксплуатируемых энергетических сетей, приборов и оборудования и другие нарушения условий договора потребителем могут нанести серьезный урон интересам энергоснабжающей организации и потребителя.

Поскольку энергетические сети, энергопотребляющие установки и приборы находятся, как правило, в собственности потребителей, на последних и возложена обязанность обеспечивать их исправность и безопасность. Граница ответственности между потребителями и энергоснабжающей организацией за состояние и обслуживание энергетических сетей, приборов и электроустановок определяется их балансовой принадлежностью и фиксируется в прилагаемом к договору акте разграничения.

Абоненты обязаны немедленно сообщать энергоснабжающей организации об авариях и других неисправностях, возникающих при пользовании энергией. Невыполнение абонентом указанных обязанностей может послужить основанием возложения на него неблагоприятных имущественных последствий, ставших результатом пожара, аварии, неисправности.

Потребителю энергии (абоненту) запрещается передавать другому лицу (субабоненту) полученную от энергоснабжающей организации энергию без согласия последней. Это связано, прежде всего, с необходимостью исключить возможность превышения суммарной мощности присоединенных к сети энергопотребляющих установок потребителей над мощностью источника энергоснабжения. Иначе говоря, поставщик не может отпускать энергию в объемах, превышающих его технические возможности по ее выработке. Нарушение этого баланса сопряжено с угрозой безопасной и устойчивой работе энергосистемы, перерывов энергоснабжения, что может причинить вред имущественным интересам и поставщика, и потребителя энергии.

3. Экономические аспекты повышения энергосбережения на ТЭЦ ОАО

«Запорожсталь»

3.1 Процесс получения и переработки энергии

Процесс получения и переработки энергии на Предприятии осуществляется по следующим этапам.

Пар из парового котла, через пароперегреватель поступает в турбину, имеющую часть высокого, среднего и низкого давлений. Промежуточный перегрев пара не предусмотрен. Отработавший пар сбрасывается в конденсатор, охлаждаемый циркуляционной водой. Образующийся конденсат конденсатным насосом прокачивается через тракт регенерации низкого давления в диаэратор, обогреваемый паром отбора.

Смешивающиеся в диаэраторе потоки образуют питательную воду, которая питательным насосом через подогреватели тракта регенерации высокого давления подается в котел.

Тракт регенерации низкого давления содержит сальниковый подогреватель (утилизирующий низкопотенциальные протечки D_С.П через лабиринтовые уплотнения турбины) и охладитель эжекторного пара.

В рассматриваемой тепловой схеме предусмотрена двухступенчатая утилизация теплоты и рабочего тела продувочной воды в расширителях непрерывной продувки, которые по пару соединены с соответствующими (по давлению) точками тепловой схемы, а засоленные через теплообменник, подогревающий добавочную воду, сбрасывается в канализацию.

Турбина имеет органы, регулирующие поступление пара в турбину, из ЧВД в ЧСД, а из ЧСД в ЧНД. Прикрывая регулирующие органы б и в, можно получить разный пропуск пара в регулируемые отборы. Пар из отбора поступает на производство D_П, на диаэратор и регенерацию в ПВД-3. Конденсат от промышленного потребителя D_К.N возвращается в схему электростанции. Пар из второго отбора, выполненного сдвоенным, поступает в сетевую установку и систему регенерации.

Сетевая установка предназначена тепловому потребителю теплоты на нужды отопления и горячего водоснабжения. Сетевая вода прокачивается через подогреватели сетевыми насосами 1 и второго (31) подъема и через перемычку 3 поступает к потребителю.

При низких наружных температурах имеется возможность догревать воду в пикововм водогрейном котле. Конденсат греющего пара из сетевых подогревателей сливается индивидуально в соответствующие (по температуре) точки линии основного конденсата.

Рассмотренная принципиальная тепловая схема является типовой. Содержание в ней отдельных элементов может варьироваться на конкретных тепловых электрических станциях, а схемы включения этих элементов в основной тракт и взаимосвязь с другими элементами определяются требованиями экономичности, надежности, ремонтопригодности, удобства в эксплуатации, режимными условиями.

Паровая турбина Т-100-130 номинальной мощностью 100 тыс. кВт при n - 3000 об/мин рассчитана для работы с конденцацией пара и одно-, двух- и трехступенчатым подогревом воды в сетевой подогревательной установке и в специально выделенном пучке конденсатора.

Расчетные параметры свежего пара Р₀ = 12.75 МПа (130 кг/см²), t₀ = 565 ⁰C, номинальный расход охлаждающей воды 4.45 м³/с (16000 м³/ч). Турбина выполнена трехцилиндровой с 25 ступенями. В цилиндре высокого давления (ЦВД) 9 ступеней, цилиндр среднего давления (ЦСД) имеет 14 ступеней (10-23), цилиндр низкого давления (ЦНД) 2 ступени (24-25). Турбина имеет семь отборов, в том числе два регулируемых, отопительных (после 21-й и 23-й ступеней) и пять нерегулируемых (после 9, 11, 14, 17, и 19-й ступеней).

Принципиальная тепловая схема турбоустановки приведена на рисунке. Подогрев основного конденсата и питательной воды осуществляется последовательно в охладителе эжектора (ЭЖ), сальниковом холодильнике (СХ), сальниковом подогревателе (СП), подогревателях низкого давления П1, П2, П3, П4, деаэраторе с давлением 0.589 МПа (6 кг/см²) и в трех подогревателях высокого давления П5, П6, П7. Подогреватели высокого давления имеют встроенные охладители пара и дренажа. Слив конденсата из подогревателей высокого давления - каскадный в деаэратор. Слив конденсата из ПНД4 в ПНД2 - каскадный, а из ПНД2 конденсат подается дренажным насосом в линию основного конденсатора за ПНД2. Слив конденсата из ПНД1, СП, СХ, ПЭ осуществляется в конденсатосборщик конденсатора.

Подогрев сетевой воды осуществляется в сетевых подогревателях ПСВ1 и ПСВ2 (двухступенчатый подогрев). Кроме того, для подогрева сетевой воды может быть использован специально выделенный теплофикационный пучок в конденсаторе (ТФК). В этом случае схема подогрева воды трехступенчатая.

Сетевой подогреватель №1 (ПСВ1) обогревается паром нижнего отопительного отбора (после 23-й ступени) и по пару не отключается. Сетевой подогреватель №2 (ПСВ2) питается паром верхнего отопительного отбора (после 21-й ступени). Конденсат греющего пара из ПСВ1 сливным насосом перекачивается в линию основного конденсатора за ПНД1, а из ПСД2 - в линию основного конденсатора за ПНД2.

Расход сетевой воды через сетевую установку составляет 417-1390 кг/с (1500-5000 т/ч) и должен быть одинаковым через оба сетевых подогревателя при их одновременной работе.

Максимальный расход пара на турбину 127.5 кг/c (460 т/ч). Номинальная нагрузка отборов - 186 МВт (160 Гкал/ч), что соответствует расходу пара ~ 86.2 кг/с (310 т/ч). Для модернизированной турбины Т-100/120-130-3 максимальный расход пара на турбину составляет 485 т/ч, отопительная нагрузка отборов 214 МВт (186 Гкал/ч). При использовании пучка конденсатора (ТФК) максимальная нагрузка регулируемых отборов при номинальной мощности 100 МВт расход пара на турбину составляет 100 кг/с (360 т/ч), максимальный пропуск пара через отсек 22, 23-й ступени не должен превышать 86.2 кг/с (310 т/ч). Пределы регулирования давления: в верхнем теплофикационном отборе 0.0589-0245 МПа (0.6-2.5 кгс/см²); в нижнем теплофикационном отборе 0.049-0196 МПа (0.5-2.0 кгс/см²).

Горение твердого топлива проходит через ряд стадий, накладывающихся друг на друга: прогрев, испарение влаги, выделение летучих и образование кокса, горение летучих и кокса. Определяющей является стадия горения кокса, т.е. углерода, т.к. углерод является главной горючей составляющей почти всех натуральных твердых топлив, кроме того, стадия горения кокса продолжительнее всех остальных (может занимать до 90% всего времени, необходимого для горения). Все стадии горения требуют затрат теплоты (иногда до 20-25% сгорания топлива). Процесс горения описывается следующими уравнениями реакций:

С + О₂ = СО₂ (3.1)

2С + О₂ = 2СО (3.2)

С + СО₂ = 2СО (3.3)

2СО + О₂ = 2СО₂ (3.4)

первые три - гетерогенные, последняя - гомогенная.

Во время горения частицы твердого топлива с диаметром d обдуваются газом, имеющим плотность p со скоростью w₀.

Это создает силу давления набегающего потока на частицы:

P_c = C(d²/4)(w²₀/2)p (5.5)

где С - коэффициент, зависящий от критерия рейнольдса.

Если сила тяжести частиц G>P_C, то имеем плотный (неподвижный) слой в слоевых топках, если G<P_C, то взвешенный слой в камерных (факельных или циклонных). Возможен и промежуточный режим псевдоожиренного (кипящего) слоя, когда соблюдается условие G<P_C, но после прохождения слоя скорость газов падает до значения w_оп, поскольку свободное течение увеличивается; соответственно уменьшается и сила аэродинамического давления до P_n<G; в итоге имеем P_C<G<P_n.

Рассмотрение структуры горящего слоя позволяет составить более детальную картину процесса горения. Под слоем свежего топлива находится горящий кокс. После подогрева поступившего топлива происходит испарение влаги и выделение летучи. Одновременно с выделением летучих образуется кокс, опускающийся в нижний слой взамен выгоревшего в нем кокса. С раскаленных кусочков кокса каплями вниз стекает шлак, затвердевая на колосниковой решётке, откуда периодически его удаляют.

В нижней части кокса одновременно образуются оба окисла углерода СО₂ и СО. Эту зону называют окислительной зоной.

К концу окислительной зоны концентрация кислорода снижается до 1-2%, а СО₂ достигает максимума. Над окисленной зоной находится восстановительная зона, в которой кислород практически отсутствует.

Углекислый газ здесь взаимодействует с раскаленным углеродом с образованием окиси углерода, что приводит к уменьшению содержимого углекислого газа и увеличению окиси углерода по высоте восстановительной зоны.

В восстановительной зоне возможно также эндотермическая реакция разложения водяных паров с образованием еще одного горючего компонента - водорода. Образование горючих газов из топлива (СО, Н) составляет процесс газификации топлива.

Температура в окислительной зоне резко возрастает по высоте и достигает максимума там, где наибольшая концентрация СО₂. В восстановительной зоне температура меньше чем в окислительной (реакция взаимодействия СО₂ с раскаленным С - эндотермическая).

Знание структуры горящего слоя оказывает реальную помощь при проектировании и выборе типа котла для сжигания органического топлива.

3.2 Расчет экономических показателей

Термический КПД цикла для теплоэлектроцентрали определяется как отношение полезной работы к подведенной теплоте. Поскольку на ТЭЦ значительная часть теплоты используется не для производства механической работы, то и термический КПД при этом снижается.

Начальные параметры для расчета технико-экономических показателей ТЭЦ:

_ТР=71.2%;

_ПК=63.3%;

Q_С=21100000 кДж;

N_Э=550000 кДж;

Q_ТУ=1850000 кДж;

Q_Т=490000 кДж;

Q_ОПТ=220070 кДж.

Коэффициент полезного действия турбоустановки по производству электроэнергии можно записать следующим образом:

(3.6)

где Q_ТУ и Q_Т - соответственно расходы теплоты турбоустановкой и внешним потребителем.

Коэффициент полезного действия теплофикационной турбоустановки по отпуску тепловой энергии учитывает потери теплоты, связанные в основном с потерями в окружающую среду в сетевых подогревателях и трубопроводах до границы ТЭЦ:

(3.7)

где Q_ОТП и Q_Т - соответственно отпуск теплоты внешнему потребителю и затраты теплоты на него турбоустановкой.

КПД ТЭЦ по производству электроэнергии:

(3.8),

где - расход топлива на производство теплоты, отпускаемой потребителю.

КПД ТЭЦ по производству теплоты для внешнего потребителя:

(3.8)

Общий КПД ТЭЦ:

(3.9)

Расход топлива на ТЭЦ разделяют между выработанной электроэнергией и теплотой. Удельный расход условного топлива на выработку электроэнергии, кг/(кВт ч),

(3.10)

Удельный расход условного топлива на единицу теплоты для внешнего потребителя, кг/(кВт ч) или кг/ГДжm,

 или (3.11)

Проведя технико-экономический расчет показателей ТЭЦ можно сделать следующие выводы: КПД по производству теплоты больше чем КПД по производству электроэнергии. Это связано с потерями при преобразовании тепловой энергии пара в электрическую, за счет вращение турбинных лопастей. Общий КПД ТЭЦ 41.2% - что является приемлемым для станций подобного уровня. Необходимо также учитывать, что вышеназванные параметры напрямую зависят от качества топлива, правильности его подготовки и режимов работы ТЭЦ. В среднем подобные данные остаются характерными для ТЭЦ, работающих на бурых углях.

3.3 Эффект от внедрения асинхронных двигателей с

полупроводниковыми преобразователями насосной системе и

турбомеханизмах ТЭЦ ОАО «Запорожсталь»

Некоторые современные полупроводниковые преобразователи (ТПН и ППЧ) в виде дополнительной функции содержат так называемый режим энергосбережения. Рассмотрим возможности этого режима на примере преобразователя частоты со скалярным управлением.

Средством дополнительного энергосбережения при частотном управлении асинхронным двигателем является разработка такого алгоритма управления, который оптимизировал бы магнитный поток. Оптимизация магнитного потока позволяет несколько снизить потребляемую мощность путем снижения уровня напряжения при работе в установившемся режиме. В переходных режимах следует использовать регулирование с номинальным потоком, так как работа с оптимальным по условиям энергосбережения магнитным потоком связана с существенным уменьшением перегрузочной способности двигателя, что не позволяет достичь необходимого динамического момента.

Для того чтобы оценить эффективность оптимизации магнитного потока, можно воспользоваться Г-образной схемой замещения асинхронного двигателя в статических режимах для анализа установившихся режимов работы АД. Задача заключается в том, чтобы при заданном моменте нагрузки и заданной скорости ротора определить такие значения частоты и амплитуды напряжения, при которых обеспечивается минимум потерь в двигателе. Так как при фиксированных моменте и скорости механическая мощность не изменяется, то минимум потерь соответствует минимуму потребляемой мощности и максимуму КПД двигателя. Получение аналитического выражения для амплитуды и частоты напряжения затруднено из-за сложности системы уравнений асинхронного электропривода, которая включает векторные величины и комплексные сопротивления, зависящие от скольжения и скорости вращения магнитного поля. Вместо этого приведем результаты численного решения этих уравнений без учета возможного изменения параметров схемы замещения. Алгоритм решения выглядит так:

- задается момент нагрузки М_с и угловая скорость щ;

- задается действующее значение напряжения U₁, приложенного к двигателю;

- численно находится такая скорость щ₀, которая при расчете электромагнитного момента М дает результат М = М_с;

- рассчитываются суммарные потери энергии в двигателе;

- в процессе расчета определяется точка с минимумом потерь энергии и все параметры, соответствующие этой точке.

Проанализируем некоторые результаты моделирования по указанному алгоритму для двигателя типа 4A160S2, имеющего Р_ном = 15 кВт. На рис. 3.2 показаны зависимости потерь от амплитуды напряжения и моментов нагрузки при щ = щ_ном (а) и щ = 0,5щ_ном (б).



Рис. 3.2 Зависимость потерь ДР в АД типа 4А160S2 от амплитуды напряжения при постоянной скорости и разных моментах нагрузки при щ=щ_ном (а) и щ=0,5щ_ном (б).

Как видно на рис. 3.2, а, возможность снижения потерь имеется лишь при моментах сопротивления М_с < 0,6М_ном. Очевидно, что при снижении скорости диапазон моментов нагрузки, в котором целесообразно снижать напряжение, уменьшается (см. рис. 3.2, б). В этом случае не рассматривается возможность увеличения напряжения, так как оно приведет к насыщению магнитной цепи.

Возможности экономии потребляемой мощности при различных скоростях и моментах двигателя типа 4A160S2 сведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1. Экономия потребляемой мощности двигателя типа 4А160S2 в зависимости от скорости и момента статической нагрузки, ДР/Р_ном, %.

Мс/Мном, %	щ/щном, %
	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
5	0,26	0,36	0,52	0,75	1,05	1,41	1,85	2,37	2,96	3,61
10	0,12	0,2	0,34	0,53	0,78	1,1	1,49	1,95	2,47	3,07
15	0,03	0,09	0,19	0,34	0,55	0,82	1,16	1,56	2,03	2,57
20	0	0,02	0,08	0,18	0,35	0,58	0,86	1,21	1,63	2,11
25	0	0	0,01	0,08	0,2	0,38	0,61	0,91	1,26	1,69
30	0	0	0	0,01	0,08	0,21	0,4	0,64	0,94	1,31
35	0	0	0	0	0,02	0,09	0,23	0,42	0,67	0,98
40	0	0	0	0	0	0,02	0,1	0,25	0,43	0,69
45	0	0	0	0	0	0	0,02	0,11	0,25	0,43
50	0	0	0	0	0	0	0	0,03	0,12	0,26
55	0	0	0	0	0	0	0	0	0,02	0,12
60	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0,02

Очевидно, что возможности экономии снижаются при увеличении момента нагрузки и уменьшении скорости. В точке М_с = 0,05М_ном, щ = щ_ном можно дополнительно сберечь 3,6 % номинальной мощности. Если сравнить мощность, потребляемую в данном режиме до и после введения оптимизации, то полученная экономия составит 40 %. Однако выражение экономии потребляемой мощности в процентах от номинальной мощности даёт более наглядное, не зависящее от рабочей точки, представление о возможном эффекте.

Аналогичные расчёты были проведены для двигателя типа 4А80А4, имеющего Р_ном=1,1 кВт. В точке М_с=0,05М_ном, щ=щ_ном можно сэкономить до 13 % номинальной мощности. При расчете в этой же точке для двигателя типа 4АН250М4 (Р_ном = 110 кВт) получено 2,4 % экономии. Это подтверждает известный факт увеличения эффективности энергосберегающего режима с уменьшением мощности двигателя. Энергосберегающий режим может быть осуществлен способами: