Разработка эффективной системы энергоснабжения на основе возобновляемых источников энергии туристической базы пансионата "Колос"

10. Руководству пансионата уделять внимание не только экономической выгоде, но и экологической обстановкой побережья после отдыха посетителей турбазы.

На основании вышеприведенного анализа экологической ситуации на побережье оз. Байкал в районе Максимихи можно сделать вывод, что наряду с безответственным поведением отдыхающих немаловажный вред окружающей среде наносят трансформаторные подстанции и автономные котельные, обеспечивающие энергоснабжение туристических баз отдыха расположенных непосредственно в зоне водосбора озера Байкал.

В дипломном проекте мною предложено внедрить экологически чистые гибридную фото-ветро установку, пассивную солнечную систему и систему солнечных коллекторов для автономного энергоснабжения гостевого дома пансионата «Колос», что значительно улучшит экологическую обстановку в масштабах побережья и прибрежной зоны.

9. Экономический раздел

9.1 Экономический анализ деятельности пансионата «Колос»

Пансионат «Колос» является базой туристического отдыха БГСХА, пансионат находится в поселке Максимиха Баргузинского района, в 30 км. от Усть-Баргузина. Его основной вид деятельности - обеспечение отдыха, оздоровления, психологической разгрузки и восстановление сил отдыхающих.

Анализ использования основных средств пансионата «Колос» приведен в табл. 9.1.

Таблица 9.1 Анализ использования основных средств пансионата «Колос».

Показатели	2004 г	2005 г	2006 г	2006 г в % к 2004 г
1	2	3	4	5
Среднегодовое количество работников, чел.	10	12	12	120
Стоимость валовой продукции в текущих ценах, всего, тыс. руб.	3150	3420	3650	116
Площадь территории пансионата, га	2,73	2,73	2,73	100
Основные производственные фонды, тыс.руб.	7660	7780	8245	107
Фондоотдача (приходится валовой продукции на 1 руб. стоимости основных фондов), руб	0,41	0,43	0,44	108
Фондоемкость (приходится основных фондов на 1 руб. валовой продукции), руб.	2,43	2,27	2,25	93
Фондообеспеченность (приходится основных фондов на 1 га территории), тыс.руб.	2805,9	2850	3020	107,6
Фондовооруженность (приходится основных фондов на одного среднегодового работника), тыс.руб.	766,0	648,3	687,1	89,6

Из табл.9.1. видно, что стоимость валовой продукции в 2006 году по отношению к 2004 выросло на 13,6 % в связи с увеличением среднемесячного числа отдыхающих, основные производственные фонды выросли на 7 % за счет строительства новых корпусов, соответственно увеличилась фондоотдача и фондообеспеченность.

9.2 Экономическое обоснование проекта

В виду объявления байкальского региона особой рекреационной зоной, туристический бизнес в республики переходит на новый более высокий уровень. В настоящее время в большинстве туристических баз на побережье Байкала техническое состояние гостевых номеров и различного рода оборудования не соответствует современным нормам.

Необходимые средства на обеспечение турбаз новыми гостевыми номерами и оборудованием, будут выделяться с учетом внедрения экологически чистых энергоэффективных источников энергии.

Предложенные к внедрению установки, рассчитанные в данном дипломном проекте обеспечат получение относительно дешевой и экологически чистой тепловой и электрической энергии, что приведет к сокращению текущих годовых затрат пансионата и повышение экономической эффективности производства. Расчет экономической эффективности и срока окупаемости установок приведен ниже.

9.3 Расчет экономической эффективности использования ФВУ

9.3.1 Расчет капитальных затрат

Капитальные затраты на ФВУ для электроснабжения гостевого дома

К₃ = С_В + С_Ф + С_А + С_ОБ + С_М (9.1.)

где С_В , С_Ф, С_А - стоимость соответственно ветроустановки, фотоэлектрической установки и аккумуляторных батарей, руб.

С_ОБ - стоимость электрооборудования, руб.

С_М - стоимость монтажа, руб.

К_З = 75000+40800+14175+15300+9000 = 154275 руб.

9.3.2 Расчет текущих затрат

Текущие затраты на проектируемую установку находим по формуле:

Т_З(ПР) = А+Р+ТО+ТР+ЗП; (9.2)

где: А - амортизационные отчисления, руб.

А=0,12*К_З = 18513 руб.,

Р - релаксация, руб.

Р=0,05*К_З = 7714 руб.,

ТО,ТР - затраты на техническое обслуживание и ремонт,

ТО + ТР = 0,08*К_З = 12342 руб.

ЗП - заработная плата, руб.

Т_З(ПР) = 18513+7714+12342+9600 = 48169 руб.

Текущие затраты на традиционное электроснабжение:

Т_З(ТР) = ТО+ТР+Э (9.3)

где Э - затраты на электроэнергию, руб.

Э = W*Ц_Э (9.4.)

где W - годовое потребление электроэнергии, кВт* ч,

Ц_Э - цена 1 кВт*ч, руб.

Э = 32150*2,69 = 86483,5 руб.

ТО = Ц_Т,О.* N_Т.О. (9.5.)

где Ц_Т,О, - цена одного условного текущего осмотра,

N_Т.О. - количество текущих осмотров за год.

ТО = 68*12 = 816 руб.

ТР = Ц_Т.Р. * N_Т.Р. = 1830*0,5 = 915 руб.

Т_З(ТР) = 86483,5 +816+915 = 88215 руб.

9.3.3 Годовая экономия

С^ЭК = Т_З(ТР) - Т_З(ПР) , руб. (9.6.)

С^ЭК = 88215 - 48169 = 40045 руб.

9.3.4 Себестоимость 1 кВт*ч

Себестоимость 1 кВт*ч, вырабатываемого ФВУ:

С = Т_З(ПР) /Q (9.7.)

где Q - годовой отпуск электроэнергии, кВт*ч.

С = 48169/32150 = 1,5 руб.

9.3.5 Рентабельность

R = (C^ЭК/ Т_З(ПР) )*100 % = (40045/48169)*100 = 83 %. (9.8.)

9.3.6 Срок окупаемости установки

= К_З / С^ЭК ; год. (9.9.)

= 154275/40045 = 3,8 года.

9.4 Расчет экономической эффективности использования гелиоустановки

9.4.1 Расчет капитальных затрат

Капитальные затраты на гелиоустановку для горячего водоснабжения гостевого дома:

К₃ = С_КОЛ + С_БАК + С_МОН + С_ОБ +С_А, руб. (9.10.)

где С_КОЛ - стоимость солнечных коллекторов, руб.

С_БАК - стоимость бака аккумулятора, руб.

С_ОБ - стоимость дополнительного оборудования, руб.

С_МОН - стоимость монтажа, руб.

С_А - стоимость антифриза, руб.

К_З = 40000+10000+18000+15000+11400 = 94400 руб.

9.4.2 Расчет текущих затрат

Текущие затраты на проектируемую установку находим по формуле:

Т_З(ПР) = А+Р+ТО+ТР+Э+ЗП; (9.11.)

где: А - амортизационные отчисления, руб.

А=0,12*К_З = 11328 руб.,

Р - релаксация, руб.

Р=0,05*К_З = 4720 руб.,

ТО,ТР - затраты на техническое обслуживание и ремонт,

ТО + ТР = 0,08*К_З = 7552 руб.

Э - затраты на электроэнергию, руб.

Э = W*Ц_Э = 1674*2,69 = 4503 руб.

ЗП - заработная плата, руб.

Т_З(ПР) = 11328+4720+7552+4503+2400 =30403 руб.

Текущие затраты на традиционное горячее водоснабжение:

Т_З(ТР) = С_ГВС +ТО+ТР+ЗП (9.12.)

где: С_ГВС - затраты на горячее водоснабжение, руб.

С_ГВС = W_ГВ*Ц, (9.13.)

где: W_ГВ - нагрузка горячего водоснабжения, 19,8 Гкал.

Ц - цена 1 Гкал, для электрокотла 1,6 т.руб./Гкал.

С_ГВС = 19,8 * 1600 = 31680 руб.

ЗП - заработная плата оператора котельной.

Т_З(ТР) = 31680+4200+24000 = 59880 руб.

9.4.3 Годовая экономия

С^ЭК = Т_З(ТР) - Т_З(ПР) = 59880 - 30403 = 29477 руб.

9.4.4 Себестоимость 1 Гкал

Себестоимость 1Гкал, вырабатываемой гелиосистемой:

С = Т_З(ПР) /Q, руб. (9.14.)

где Q - годовой отпуск тепловой энергии, Гкал

С = 30403/19,8=1500 руб.

9.4.5 Рентабельность

R = (C^ЭК/ Т_З(ПР) )*100 % = (29477/30403)*100 = 96 %

9.4.6 Срок окупаемости установки

= К_З / С^ЭК = 94400 / 30403 = 3,1 год.

9.5 Расчет экономической эффективности использования пассивной солнечной системы

9.5.1 Расчет капитальных затрат

Капитальные затраты на ПСС для отопления гостевого дома:

К₃ = С_ПСС + С_ОБ + С_М , руб. (9.15..)

где С_ПСС - стоимость пассивной солнечной системы, руб.

С_ОБ - стоимость дополнительного оборудования, руб.

С_М - стоимость монтажа, руб.

К_З = 98200 + 15000 + 16000 = 129200руб.

9.5.2 Расчет текущих затрат

Текущие затраты на проектируемую установку находим по формуле:

Т_З(ПР) = А+Р+ТО+ТР+Э; (9.16.)

где: А - амортизационные отчисления, руб.

А=0,12*К_З = 15504 руб.,

Р - релаксация, руб.

Р=0,05*К_З = 6460 руб.,

ТО,ТР - затраты на техническое обслуживание и ремонт,

ТО + ТР = 0,08*К_З = 10336 руб.

Э - затраты на электроэнергию, руб.

Э = W*Ц_Э = 216*2,69 = 581 руб.

Т_З(ПР) = 15504 + 6460 + 10336 + 581 = 32868 руб.

Текущие затраты на традиционное отопление:

Т_З(ТР) = С_ОТ +ТО+ТР (9.17.)

где: С_ОТ - затраты на отопление, руб.

С_ОТ = W_ОТ*Ц, (9.18.)

где: W_ГВ - нагрузка теплоснабжения, 79,9 Гкал.

Ц - цена 1 Гкал, для теплоснабжения 914,58 руб./Гкал.

С_ГВС = 79,9 * 914,58 = 73075 руб.

Т_З(ТР) = 73075 + 8200 = 81 275 руб.

9.5.3 Годовая экономия

С^ЭК = Т_З(ТР) - Т_З(ПР) = 81275 - 32868 = 48407 руб.

9.5.4 Себестоимость 1 Гкал

Себестоимость 1Гкал, вырабатываемой пассивной солнечной системой:

С = Т_З(ПР) /Q, руб. (9.19.)

где Q - годовой отпуск тепловой энергии, Гкал

С = 32868/79,9 = 411 руб.

9.5.4 Рентабельность

R = (C^ЭК/ Т_З(ПР) )*100% = (48407/32868)*100 = 147 %

9.5.5 Срок окупаемости установки

= К_З / С^ЭК = 129200/ 48407 = 2,7 года.

Заключение

Дальнейшее развитие традиционной энергетики столкнулось с рядом проблем, основными из которых являются:

- экологическая угроза человечеству;

- быстрое истощение запасов ископаемого топлива;

- значительный рост цен на электроэнергию (для России).

В этой связи, перспективным направлением в электроэнергетике может быть применение возобновляемых источников энергии , что подтверждается мировой практикой.

В настоящей работе предложено техническое решение использования ВИЭ для энергоснабжения гостевого дома пансионата «Колос» Максимиха Баргузинского района. В процессе разработки получены следующие научно-практические результаты:

- рассчитана гибридная фото-ветро установка для электроснабжения гостевого дома.

- определены помесячные нагрузки отопления и горячего водоснабжения.

- рассчитаны пассивная солнечная система и гелиоустановка для теплоснабжения дома, определено количество полезного тепла полученного от установок и коэффициент замещения традиционной системы теплоснабжения.

- решены некоторые экономические, экологические задачи и задачи безопасности жизнедеятельности.

По результатам работы можно сделать следующие выводы.

1. В Республике Бурятия наиболее перспективны из известных ВИЭ ветер и солнце.

2.Для надежного автономного электроснабжения гостевого дома с расчетной нагрузкой P=18,5 кВт наиболее целесообразно с экономической точки зрения комплексное использование ветроустановки, солнечной установки и аккумуляторного резерва в сочетании 1,5кВт, 0,36кВт и 1340 Ачасов соответственно.

3. Для обеспечения горячего водоснабжения для 11 посетителей гостевого дома достаточно гелиоустановки площадью S=10м², расположенной под углом 50 градусов и ориентацией на юг.

4. Подтверждена эффективность и экономичность использования ПСС отопления.

5. При внедрении экологически чистых ВИЭ на побережье оз. Байкал экологическая ситуация в Байкальском регионе значительно улучшится.

6. Установки на основе ВИЭ для энергоснабжения жилого дома достаточно экономичны и имеют низкий срок окупаемости.

Литература

А.А. Пястолов, Г.П. Ерошенко «Эксплуатация электрооборудования». - М.,Агропромиздат, 1990. - 286 с.

«Аккумуляторные батареи. Эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт». / НИИАТ, - М., Транспорт, 1970.

Андрианов В. Н. «Электрические машины и аппараты». - М., Колос, 1971.

«Атлас Забайкалья». /РГУ, Гл. упр. геодезии и картографии. - М.,1973.

Безопасность жизнедеятельности в сельскохозяйственном производстве, Шкрабак В.С., Луковников А.В., и др. - М., Колос, 2002. - 512 с.

Б.М. Полуй «Архитектура и градостроительство в суровом климате». - Л., Стройиздат, 1989. - 300 с.

В.И. Баев «Практикум по электрическому освещению и облучению». - М., Агропромиздат, 1991. - 175 с.

В.Т. Тайсаева, Л.Р. Мазаев «Нетрадиционные возобновляемые источники энергии. Расчет энергетических показателей». - Улан-Удэ, БГСХА, 2002. - 107 с.

В.Т. Тайсаева «Солнечное теплоснабжение в условиях Сибири». - Улан-Удэ, БГСХА, 2003. - 200 с.

Г.В. Савицкая «Анализ хозяйственной деятельности предприятия». - Минск, 2002. - 704 с.

Г.И. Николадзе «Водоснабжение». М., Стройиздат, 1972.- 248 с.

ГОСТ 12.1.013 - 78. ССБТ. Строительство. Электробезопасность. Общие требования.

ГОСТ 12.1.019 - 79. ССБТ Электробезопасность. Общие требования.

ГОСТ 12.1.010 - 76. ССБТ Взрывобезопасность. Общие требования. (СТ СЭВ 3617 - 81)

ГОСТ 12.1.030 - 81. ССБТ Электрообезопасность. Защитное заземление, зануление.

Дж. Твайделл, А. Уэйр. «Возобновляемые источники энергии» (Пер. с англ.). - М., Энергоатомиздат, 1990.

И.Ф. Бородин, Н.И. Кирилин «Основы автоматики и автоматизации производственных процессов». - М., Колос, 1977. - 328 с.

Использование солнечной энергии для теплоснабжения зданий. / Э. В. Сарнацкий и др. - Киев, Будевильник, 1985.

Пилюгина В.В., Гурьянов В.А. «Применение солнечной и ветровой энергии в сельском хозяйстве». Обзорная инф.-М.: ВАСХНИЛ, 1981.

Каганов И. Л. Курсовое и дипломное проектирование. - М., Колос, 1980.

Кажинский Б., Перли С. «Ветроэлектростанции». - М., ДОСААФ, 1966.

Кораблев А. Д. «Экономия энергоресурсов в сельском хозяйстве». - М., Агропромиздат, 1988.

Козюменко В. Ф., Дорощук О. Н. «Методические указания по экономическому обоснованию спец. конструкций, разрабатываемых в дипломных проектах, выполняемых на факультете электрификации». - Зерноград, АЧИМСХ, 1993.

«Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства»./ А.П. Тарасенко, В.Н. Солнцев и др. - М., Колос, 2004. - 552 с.

Низковольтные электрические аппараты. Справочник. Ч.1. Пускатели, контакторы. - М., ВНИИстандартэлектро, 1991.

«Правила устройства электроустановок (ПУЭ )»./ Минэнерго СССР. - М., Энергоатомиздат, 1985.

«Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭ и ПТБ )». - М., Энергоатомиздат, 1986.

«Руководящие материалы по проектированию электроснабжения сельского хозяйства». - М., Сельэнергопроект, 1981.

«Рабочий проект гостевого дома пансионата «Колос», БурятскаяГСХА им. В.Р.Филиппова». - Улан-Удэ, Бурятгражданпроект, 2006.

СНиП II-31-74 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения». М., Стройиздат, 1975.

«Фотоэлектрическая энергетика сельского хозяйства». Стребков Д.С. и др Техника в с. х., N1, 1988.

«Электроснабжение сельского хозяйства»./ Будзко И.А., Лещинская Т.Б. и др. - М., Колос, 2000. - 536 с.