Технологическое прогнозирование нефтегазохимических производств

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Санкт-Петербургский государственный экономический университет»

Кафедра экономики и менеджмента в нефтегазохимическом комплексе

Доклад

по дисциплине «Технологическое прогнозирование нефтегазохимических производств»

Санкт-Петербург

2015

Оценка эффективности использования различных альтернативных видов топлива на автотранспорте

Поиск альтернативных видов топлива для автомобильных двигателей рассматривается как одно из актуальных направлений обеспечения ресурсосбережения традиционных видов энергоносителей, перехода экономики российских регионов и страны в целом к устойчивому развитию. Использование альтернативных, экологически более чистых видов моторного топлива способствует сохранению здоровья граждан и окружающей среды на основе повышения экологической безопасности транспортных средств, имеющих двигатели внутреннего сгорания.

При решении задач организации производства альтернативного топлива из газового сырья и выбора соответствующего направления работ необходимо оценить суммарные энергетические затраты, связанные как с превращением исходного (первичного) сырья в топливо, так и с эффективностью самого альтернативного топлива при его непосредственном использовании в двигательных установках региональных транспортных средств.

В первом приближении (без учета экономических, экологических, организационных и других факторов) эту эффективность можно оценить с помощью суммарного (общего) энергетического КПД ( ):

где - соответственно расход первичного сырья (кг/с) и его теплотворная способность (кДж/кг), необходимые для получения эффективной мощности двигателя Ne (кВт).

Преобразуем формулу (1) с целью определения эксплуатационных и энергетических характеристик топлива:

где - соответственно физический расход и теплота сгорания альтернативного топлива при его использовании в двигателе;

- эффективный КПД использования альтернативного топлива в двигателе;

- массовый КПД, характеризующий необходимый расход первичного сырья для получения единицы массы альтернативного топлива;

- отношение теплотворных способностей альтернативного топлива и первичного сырья;

- КПД производства альтернативного топлива.

Расчеты, проведенные по формулам (1) и (2), позволили определить основные эксплуатационные и энергетические характеристики альтернативных видов топлива, получаемых из природного газа (см. табл. 1).

Данные таблицы 1 показывают, что по энергетическому КПД (по сравнению с бензином А-80) достаточно эффективны газомоторные топлива, а также синтетические топлива. Наименее эффективными являются спиртовые топлива (метанол и его производные).

Целесообразность применения альтернативного топлива на транспорте помимо топливно-энергетических соображений должна быть оценена с позиций экономической целесообразности их производства и использования в региональной хозяйственной системе.

Проведенный анализ технологий производства альтернативных видов моторного топлива из газового сырья позволил определить укрупненные показатели по приведенным затратам на их производство (см. табл. 2).

Из данных таблицы 2 следует, что именно высокая цена производства метанола и синтетического моторного топлива, несмотря на определенную энергетическую эффективность последних, станет одним из основных препятствий их широкого распространения на транспорте в среднесрочной перспективе (до 2010-2015 гг.). Такая тенденция наблюдается при наличии достаточно дешевых в производстве и эксплуатации газомоторных видов топлива, особенно СПГ и КПГ. Следует отметить, что при крупнотоннажном производстве себестоимость КПГ и СПГ практически одинакова, но универсальность использования СПГ как моторного топлива для всех видов транспорта (по сравнению с КПГ), как показано выше, значительно шире.

На основе анализа полученных результатов можно выделить два принципиально разных направления вовлечения природного газа в производство альтернативных видов моторного топлива в региональном хозяйстве.

Первое направление предполагает использование природного газа в качестве моторного топлива без изменения его химического состава. При этом энергетический потенциал (теплота сгорания) природного газа, находящегося в топливных емкостях транспортных средств, используется полностью. Энергия затрачивается только на транспортировку газа от района его добычи до места потребления и на его компримирование (вариант применения КПГ), или на его сжижение (вариант применения СПГ). В рамках этих вариантов создается самостоятельная система распределения и заправки транспортных средств новым моторным топливом, а сами транспортные средства подвергаются переделке для установки на них новых топливных емкостей (баллонов для сжатого газа или криогенных сосудов для жидкого газа). Это направление работ достаточно изучено, энергетически и экономически обосновано.

Второе направление работ - когда природный газ, в том числе вблизи районов его добычи, что особенно важно для российских регионов, превращается в результате химических процессов в традиционные моторные топлива, аналогичные вырабатываемым из нефти (автобензин, дизельное топливо, авиакеросин). Энергетическая плотность полученных синтетических моторных топлив (СМТ), то есть энергия в единице объема, резко возрастает по сравнению с природным газом, а сами эти моторные топлива транспортируются обычными средствами (танкерами, железнодорожными цистернами, по продуктопроводам). Вся система распределения и заправки, а также сами транспортные средства сохраняются в этом случае без всяких изменений. Поэтому рассматриваемое направление работ с точки зрения эксплуатирующих организаций является весьма привлекательным, однако требует больших капитальных затрат в организацию производства СМТ.

Целесообразность вложения средств в организацию производства альтернативного топлива помимо топливно-энергетических и экологических соображений должна быть оценена и с позиций экономической эффективности их использования на том или ином виде транспорта.

Экономическая эффективность транспортного средства, использующего альтернативное топливо, по сравнению со своим базовым аналогом, работающим на нефтяном топливе, может быть определена по формуле:

топливо автотранспорт двигатель расход

где - оптовая (покупная) цена транспортного средства на альтернативном моторном топливе;

- соответственно годовая производительность транспортного средства на альтернативном моторном топливе и его базового аналога (т км и т. д.);

- годовые эксплуатационные издержки (без учета отчислений на реновацию) транспортного средства на альтернативном топливе и базового аналога соответственно;

- удельные капиталовложения в производственно-техническую базу предприятия, эксплуатирующего транспортные средства на альтернативном топливе и базовые;

- коэффициент реновации, равный обратному сроку службы транспортного средства до капитального ремонта;

- нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.

Годовые эксплуатационные издержки определим следующим образом:

где - соответственно себестоимость транспортной работы и годовая производительность средства на альтернативном топливе (j = 2) и базовой модели (j = 1).

Величины С2 и R2 вычислим по формулам:

где - стоимость базового транспортного средства;

- стоимость комплекта оборудования для использования альтернативного топлива;

- относительная доля затрат (по отношению к стоимости оборудования при переоборудовании базового средства в средство для использования альтернативного топлива);

- годовой пробег транспортного средства;

- пробег до капитального ремонта.

Суммарные затраты Zj, входящие в расчет себестоимости транспортной работы Cj , в общем случае складываются из шести составляющих:

Где - затраты на топливо, руб./км;

- затраты на смазочные материалы, руб./км;

- затраты на ТО и ТР подвижного состава, руб./км;

- затраты на амортизацию, руб./км;

- затраты на зарплату, руб./км;

- накладные расходы, руб./км.

Соответственно этому определим Сj:

Годовой пробег может быть определен так:

где 365 - количество календарных дней в году;

- эксплуатационная скорость, км/ч;

- время эксплуатации транспортно- го средства, ч;

- коэффициент использования транспортного средства.

Производительность, (т км) определяется по формуле:

где - грузоподъемность (пассажировместимость, тоннаж);

- коэффициент использования грузоподъемности (тоннажа, пассажировместимости);

- коэффициент использования пробега.

Если подставить в формулы (3-11) соответствующие зависимости по отдельным статьям себестоимости транспортной работы, то можно определить функциональные зависимости экономического эффекта эксплуатации регионального транспортного средства на альтернативном топливе от его технико-эксплуатационных показателей по сравнению с базовой моделью. В общем случае эти выражения носят громоздкий характер и зависят от вида используемого альтернативного топлива и эксплуатируемого на нем транспортного средства, а также от начальных и граничных условий (вида перевозок, класса груза, дислокации заправочных средств и т. д.).

Список литературы

1. Боксерман, Ю.И. Перевод транспорта на газовое топливо / Ю. И. Боксерман, Я. С. Мкртычан, К. Ю. Чириков. - М.: Недра, 1988.

2. Лукинский, В. С. Проблемы перехода автомобильного транспорта к работе в условиях рынка / В. С. Лукинский, Л. К. Горский. - СПб.: СПбИЭА, 1992.

3. Морев, А. И. Бизнес-план по организации переоборудования грузовых автомобилей для работы на (сжатом) компримированном природном газе / А. И. Морев, Л. В. Степанян, А. И. Федоренко. - Пенза: НИССА ПОВОЛЖЬЕ ЛТД, 1995.

4. Общая теплотехника / А. П. Баскаков, М. И. Гуревич, Н. И. Решетин [и др.]. - М.; Л.: Госэнергоиздат, 1963.

5. Перевод автотранспорта на природный газ: нормат. справ. пособие / под ред. А. И. Морева. - М.: ИРЦ «Газпром», 1995.

6. http://www.auto-gas.ru.

7. http://www.avto.ru.

8. http://www.eprussia.ru.

Размещено на Allbest.ru