Махотина М.В.
ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ПРИ УСТАНОВКЕ ГИДРОГЕНЕРАТОРА В СИСТЕМУ ППД ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ *
Аннотация:
в ходе работы был разработан проект по внедрению в систему ППД гидроэлектрического преобразователя для возобновления электрической энергии. Расчёт мощности ГЭС проводился на основе двух параметров: напор и расход, по данным параметрам проведён подбор двух гидрогенераторов. Рассчитаны показатели экономической эффективности предприятия при использовании гидрогенератора, который показал, что при внедрении данной технологии на объектах можно добиться довольно существенной экономии
Ключевые слова:
гидрогенератор, резервуар, нефтяное месторождение, экономическая эффективность, окупаемость
УДК 338.32.053.4
Махотина М.В.
студентка кафедры экономика и управления промышленным производством
Пермский национально исследовательский политехнический университет
(г. Пермь, Россия)
ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ПРИ УСТАНОВКЕ ГИДРОГЕНЕРАТОРА
В СИСТЕМУ ППД ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ
Аннотация: в ходе работы был разработан проект по внедрению в систему ППД гидроэлектрического преобразователя для возобновления электрической энергии. Расчёт мощности ГЭС проводился на основе двух параметров: напор и расход, по данным параметрам проведён подбор двух гидрогенераторов. Рассчитаны показатели экономической эффективности предприятия при использовании гидрогенератора, который показал, что при внедрении данной технологии на объектах можно добиться довольно существенной экономии
Ключевые слова: гидрогенератор, резервуар, нефтяное месторождение, экономическая эффективность, окупаемость
С каждым годом всё больше предприятий заинтересованы в сокращении расходов на электрическую энергию, так как электричество присутствует во всех сферах человеческой деятельности. Из года в год многие предприятия вводят альтернативные источники энергии: свет, ветер, воду и многие другие. В связи с этим был рассмотрен способ получение энергии путём движения подтоварной воды в системе ППД. Данная способ является актуальным, так как многие компании стремятся к сокращению затрат на электроэнергию [1].
Для оценки экономического эффекта при установке гидрогенератора был выбран объект УПСВ, производительность которого составляет 321,0 тыс. т/год по нефти и 3013,0 тыс. т/год по жидкости.
На данном нефтяном месторождении для закачки в нагнетательные скважины используется очищенная пластовая вода с УПСВ, которая характеризуются высокой минерализацией. Помимо минеральных солей она содержит после очистки некоторое количество нефти, механических примесей в пределах регламентируемых значений.
В качестве места установки гидрогенератора был выбран трубопровод между резервуаром-отстойником РВС и подпорной насосной станцией.
Расчёт скорости наполнения и опорожнения резервуара проводился исходя из пропускной способности дыхательного клапана КДСа-3000/350, установленного на РВС УПСВ. Расчёт мощности ГЭС проводился на основе двух параметров: напор и расход.
По рассчитанным параметрам, были выбраны гидрогенераторы. Проанализировав их технические параметры был сделан вывод, что для установки подходят два гидрогенератора: Микро-ГЭС-10Пр и Микро-ГЭС-20ПрД.
Микро-ГЭС-10Пр – данная микрогидроэлектростанция самая компактная, имеет мощность 10 кВт. Предназначена для обеспечения электроэнергией потребителя, изолированного от энергетической системы. Гидроагрегат поставляется в сборе, скомпонованным на металлической раме и готовым к оперативной установке. В таблице 1 представлены технические данные гидрогенератора Микро-ГЭС-10Пр
Таблица 1 - Технические данные гидрогенератора Микро-ГЭС-10Пр
|
Параметр |
Рабочие характеристики |
|
|
Напор, м |
2,0–4,5 |
4,5–10,0 |
|
Расход воды, м3/ч |
200–450 |
290–650 |
|
Мощность, кВт |
6 |
10 |
|
Частота вращения, об/мин |
1000 |
1500 |
|
Напряжение, В |
230 / 400 |
230 / 400 |
|
Частота тока, Гц |
50 |
50 |
|
Диаметр рабочего колеса, мм |
235 |
235 |
Микро-ГЭС-20ПрД – микрогидроэлектростанция мощностью 20 кВт, данная турбина является диагональной, может работать как параллельно с существующей сетью, так и автономно. Гидроагрегат поставляется в сборе, скомпонованным на металлической раме и готовым к оперативной установке. В таблице 2 представлены технические данные гидрогенератора Микро-ГЭС-20ПрД.
Таблица 2 - Технические данные гидрогенератора Микро-ГЭС-20ПрД
|
Параметр |
Рабочие характеристики |
|
Напор, м |
5–15 |
|
Расход воды, м3/ч |
220–610 |
|
Мощность, кВт |
20 |
|
Частота вращения, об/мин |
1500 |
|
Напряжение, В |
400 |
|
Частота тока, Гц |
50 |
|
Диаметр рабочего колеса, мм |
200 |
Далее была проведена оценка экономической эффективности при реализации проекта по установке гидрогенератора необходимы следующие затраты:
Итого стоимость оборудования (О) = 1220 тыс. руб.
Прибыль за год работы гидрогенератора (M):
. (1)
где – количество вырабатываемой энергии гидрогенератором;
b – количество часов в сутки;
c – количество дней в году;
d - средняя стоимость 1 кВт*час.
Срок окупаемости (Z) составляет:
(2)
Итого стоимость оборудования (О) = 4970 тыс. руб.
Прибыль за год работы гидрогенератора (M):
(5)
где – количество вырабатываемой энергии гидрогенератором;
b – количество часов в сутки;
c – количество дней в году;
d - средняя стоимость 1 кВт*час.
Срок окупаемости (Z) составляет:
(6)
На рисунке 1 представлен срок окупаемости обоих гидрогенераторов.
Рисунок 1 - Диаграмма окупаемости обоих гидрогенераторов
Исходя из рисунка 1, у Микро-ГЭС-10Пр срок окупаемости в несколько раз меньше чем у Микро-ГЭС-20Прд, но в долгосрочном использовании, начиная с 15 лет и далее, Микро-ГЭС-20Прд становится выгоднее чем Микро-ГЭС-10Пр.
Таким образов в силу нововведения и отсутствия опыта работы с данным оборудованием предприятиям рациональнее будет использовать гидрогенератор Микро-ГЭС-10Пр, так как он обладает наиболее подходящими параметрами и имеет наименьший срок окупаемости.
Таким образом был разработан проект по внедрению в систему ППД гидроэлектрического преобразователя для возобновления электрической энергии, который показал, что при внедрении данной технологии на объектах можно добиться довольно существенной экономии.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Фортов В.Е., Попель О.С. Энергетика в современном мире. - Долгопрудный: Издательский Дом «Интеллект», 2011. - С. 79-85.
Асарин А.Е. Развитие гидроэнергетики России // Гидротехническое строительство. - 2003. - №1. - С. 2-6.
Технологический регламент УПСВ «Ярино».
Makhotina M.V.
Student of the Department of Economics and Industrial Management
Perm National Research Polytechnic University
(Perm, Russia)
ECONOMIC EFFECT DURING INSTALLATION
HYDROGENERATOR INTO RPM SYSTEM
FOR CONVERSION OF A MECHANICAL
ENERGY IN ELECTRIC
Abstract: in the course of the work, a project was developed to introduce a hydroelectric converter into the RPM system for the renewal of electrical energy. The calculation of the power of the hydroelectric power station was carried out on the basis of two parameters: head and flow rate, according to these parameters, two hydrogenerators were selected. The indicators of the economic efficiency of the enterprise when using a hydroelectric generator have been calculated, which showed that with the introduction of this technology at the facilities, it is possible to achieve quite significant savings
Keywords: hydrogenerator, reservoir, oil field, economic efficiency, payback
Номер журнала Вестник науки №12 (45) том 2
Ссылка для цитирования:
Махотина М.В. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ПРИ УСТАНОВКЕ ГИДРОГЕНЕРАТОРА В СИСТЕМУ ППД ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ // Вестник науки №12 (45) том 2. С. 43 - 48. 2021 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/4994 (дата обращения: 25.04.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2021. 16+