Economii Energetice

Pentru o instalaţie de cogenerare (IC), ca şi pentru orice altă instalaţie de producere a energiei, este necesar de a determina preţul de cost şi/sau tariful la energia livrată.

În cazul cogenerării, în care energia electrică şi termică se produc simultan în cadrul unei şi aceleaşi instalaţii, calculul preţului de cost al energiei ridică problema repartiţiei efortului total realizat pe energiile produse.

Problema alocării cheltuielilor între energia electrică şi energia termică produse în cadrul unei centrale electrice cu termoficare (CET) este una veche şi pentru ea nu există o soluţie unică. Din acest motiv, de-a lungul timpului au fost elaborate multiple metode, ce au la bază diferite criterii de alocare; printre ele metoda fizică, metoda exergetică, metoda economică etc.

Ponderea principală în cadrul cheltuielilor totale din CET o au cheltuielile cu combustibilul, ce reprezintă cca 65-70% din total. Datorită acestui fapt, majoritatea metodelor de defalcare a cheltuielilor totale din CET utilizează drept criteriu de repartiţie consumul anual de combustibil.

Consumul anual de combustibil pentru producerea celor două forme de energie la CET constituie –

BCET = BW,CET + BQ,CET. (5.23)

Pentru alocarea volumului total de combustibil pe energia electrică şi respectiv energia termică, majoritatea metodelor utilizează coeficienţii de alocare xW şi xQ. Cunoscând cantitatea totală de combustibil utilizată şi coeficienţii respectivi de alocare, putem obţine repartiţia combustibililor pe energii –

BW,CET = xW •BCET, (5.24)

BQ,CET = xQ •BCET. (5.25)

Diferite metode, tratează coeficienţii de alocare în mod specific.

Metoda echivalenţei de producţie

Metoda echivalenţei de producţie permite alocarea consumului de combustibil proporţional cu echivalentul termic al celor două forme de energie.

Expresiile de calcul ale coeficienţilor xW şi xQ –

xW = 860Wan / (860Wan + Qan), (5.26)

xQ = Qan / (860Wan + Qan). (5.27)

Notaţiile din expresiile (5.26) – (5.27) reprezintă –

Wan şi Qan – volumele anuale de energie electrică şi respectiv termică livrate;

860Wan – echivalentul termic al energiei electrice produse.

Conform acestei repartiţii randamentele producerii energiei electrice şi termice, devin egale. Astfel, metoda nu reflectă corect condiţiile fizice de producere, de oarece randamentul pentru producerea energiei electrice este mai mare decât cel real, iar cel la producerea căldurii invers, este mai mic.

Metoda cheltuielilor remanente

Pentru un CET vom avea următoarele notaţii –

- CTACET – cheltuielile totale actualizate, pe perioada de calcul de T ani, şi

- CTAW,CET şi CTAQ,CET – repartiţia acestor cheltuieli pe energiile produse;

iar pentru cheltuielile de calcul anuale vom avea notaţiile respective – CACET , CAW,CET şi CAQ,CET.

Pe baza notaţiilor de mai sus, putem scrie –

CTACET = CTAW,CET + CTAQ,CET (5.38)

şi CACET = CAW,CET + CAQ,CET. (5.39)

Valoarea medie a preţul de cost pentru energiile produse la CET pe perioada de T ani -

cw,CET = CTAW,CET / Wact (5.40)

şi cQ,CET = CTAQ,CET / Qact , (5.41)

unde Wact şi Qact reprezintă volumul energiei electrice şi termice produse pe perioada considerată (valori actualizate la rata i).

Preţul de cost pentru energiile produse la un CET pe o perioadă de un an (sau mai puţin) –

cw,CET = CAW,CET / Wan (5.42)

şi cQ,CET = CAQ,CET / Qan, (5.43)

unde Wan şi Qan sunt cantităţile celor două energii, produse pe perioada considerată.

Dacă înlocuim relaţiile (5.42) – (5.43) în (5.39) vom obţine o ecuaţie cu două variabile -

cW,CET • Wan + cQ,CET • Qan = CACET. (5.44)

În cazul în care unul din preţurile cW,CET şi cQ,CET este acceptat la nivelul unei valori de referinţă - cQ,REF uşor determinăm celălalt preţ.

Spre exemplu, pentru cQ,CET = cQ,REF din (5.22) rezultă -

cW,CET = ( CACET - CAQ,REF) / Wan. (5.45)

Ca valoare de referinţă poate servi preţul de cost al energiei termice produsă într-o centrală termică, REF = CT.

Această metodă, în literatura de specialitate, este numită şi metoda ieftinirii energiei electrice.

În mod similar am putea accepta - cW,CET = cW,REF pentru care din (5.44) obţinem -

cW,CET = ( CACET - CAQ,REF) / Wan. (5.46)

Pentru cazul dat, ca valoare de referinţă poate servi preţul de cost al energiei electrice produsă la o centrală termoelectrică, REF = CTE.

Metodă numită – metoda ieftinirii energiei termice.

Metoda nediscriminatorie

Metodele de alocare a cheltuielilor totale pe energiile produse la CET, prezentate mai sus, sunt bazate pe alocarea consumului de combustibil. În particular, se cere ca investiţiile, combustibilul şi alte consumuri comune să fie repartizate pe energiile produse.

Majoritatea cheltuielilor la o centrală de cogenerare, sunt cheltuieli comune, non-separabile pe energiile electrică şi termică, cu excepţia cheltuielilor ce ţin de prepararea apei de adaos, ce se referă la producerea de căldură.

Plecând de la faptul că producerea combinată a două forme de energie oferă o reducere substanţială a cheltuielilor totale (un câştig economic), pe prim plan se avansează ideea stabilirii unei aşa alocări a cheltuielilor totale la instalaţia de cogenerare (deci şi a unor preţuri de cost pentru energia electrică şi termică), ce nu ar favoriza nici una din energiile produse. Soluţia, ce ar corespunde unei tratări nediscriminatorii a celor două forme de energie, poate fi obţinută în baza aplicării raportului costurilor caracteristice producerii separate a energiilor.

În continuare vom aborda două modalităţi de repartiţie a cheltuielelor totale: (i) alocarea pe componentele cheltuielelor totale (cheltuielile cu investiţia, cu combustibilul etc.) şi (ii) alocarea directă a cheltuielelor totale.