Програма
1. Завдання
Вартість електрики в структурі витрат Водоканалу складає близько 70%, обсяг втрат енергії та води місцями доходить до 70%. Це найбільш привабливий інвестиційна ніша, яку потрібно розробляти так, щоб попередні заходи створювали умови для наступних, а не заважали їм.
впровадити пілотні проекти, досягти економічного успіху через очевидні заходи;
створити Програму розвитку за рахунок більш тонких заходів;
задіяти екологічну складову;
Очевидні заходи - це послідовний перевод електро споживачів на живлення від власних ГПУ скрізь, де це доцільно з урахуванням відстані до газової магістралі, теплових мереж, інших електроспоживачів критичної інфраструктури. Це дозволяє локально скоротити вартість послуг вдвічи.
Слід використати можливість застосувати декілька ГПУ, отриманих від США безкоштовно, або ті з них, що вже змонтовані в котельнях Теплоенерго та під`єднані до енергосистеми. Це дозволить не витрачати кошти на закупівлю генерації, яку потрібно навчитися експлуататувати. Крім того, оптимізація теплових режимів роботи КГУ дозволить протягом кілька місяців року отримувати енергію по 1,5-2 грн\кВт*г
ККД сучасного генератора може доходити до 45%, але при його використанні в якості когенератора або тригенератора, ККД може бути вдвічі вищим, що забезпечує вдвічі дешевшу енергію. Найефективніше впроваджувати когенератори в міських котельнях або поблизу від тепломереж, тому Програма заходів має бути сумісною для Водоканалу та Теплоенерго.
Програма - це перелік проектів, які постійно актуалізують з урахуванням здійснених заходів та результатів. Для її розробки та супровіду потрібна модель, яка розраховує вплив кожного заходу на вартість кубометру води для споживача, інтегруючи всі витрати та втрати збоку як виробництва, так і споживання. Таким чином місто матиме он-лайн перелік опрацьованих проектів з обєктивним визначенням вигод та витрат кожного.
Треба в рази скоротити здобуток води із скважин за рахунок усунення втрат, які місцями доходять до 75%. Недбайливе споживання вже виснажило водоносні горизонти, погрожуючі існуванню Львова. На цю тему можливо залучити кошти екологічних фондів.
2. Комунальний сектор
2.1 ТЕЦ-2
Унікальна можливість отримати швидкий результат за мінімальні кошти. На території ТЕЦ-2 знаходиться котельня та когенераційна установка, потужністю 2 мВт. За 500 метрів розташована каналізаційна станція з насосами, потужністю 2 мВт. Прокинувши кабеля між об`єктами, можливо забезпечити роботу КНС комунальною електрикою, вартістю 3-4 грн\кВт*г. За рахунок налагодження режимів роботи КГУ, протягом опалювального сезону вона може досягати 1,5-2,5 грн\кВт*г. Це також підвищує надійність КНС при атаках РФ, яка отримує два незалежних джерела живлення
При зовнішній простоті, досягнення результату неможливе без вирішення ряда складних інженерних та організаційних проблем:
розробити та реалізувати технічне рішення по управлінню розподілом енергії КГУ між внутрішнім споживачем та енергосистемою в сінхронному та автономному (при блекауті) режимі;
розробити режимну карту роботи КГУ для забезпечення максимального ККД;
налагодити експлуатацію теплової та електричної частини КГУ разом із споживачами;
навчитися продавати залишки електрики за вигідною ціною і без боргів;
мотивувати керівництво Теплоенерго та Водоканалу до ефективної сумісної роботи;
розробити метод обліку економії в бюджеті Теплоенерго та Водоканалу;
Даний об`єкт слід розглядати, як полігон опрацювання інженерних та організаційних питань автономної генерації, виробничу базу навчального закладу та центру підготовки персоналу.
Питання для уточнення:
Паспорт та інструкція з експлуатації КГУ;
Орієнтовний графік сезонного та добового споживання електрики на власні потреби;
Опис та характеристики системи регулювання КГУ;
Кількість насосів на КНС, рік вводу в експлуатацію, паспорт, інструкція з експлуатації;
Наявність частотного регулювання або пристрою плавного пуску;
Орієнтовний графік сезонного та добового навантаження насосів;
2.2 Надана когенерація
Тільки з USID в Україну безкоштовно надійшло 99 установок, більшою частиною когенераційних. 54 з них встановлюються в різних містах. Однак, деякі з них будуть використані, як звичайні генератори, або з нижчім ККД, ніж можливо. Крім того, "зайву" електрику, яка може складати 80 % від виробленої, будуть скидати в енергосистему за несправедливу оплату.
Наприклад, в цьому проекті Водоканал використовує дві КГУ на 3 мВт. Оскільки використання тепла не передбачене завданням (бо відсутні споживачі), ККД складе десь 40% замість паспортних 84%. Це означає неотриману вигоду більше 500 000 євро за рік. При використанні КГУ тільки як джерела аварійного живлення, неотримана вигода перевищить 2 млн євро за рік.
Цей процес неможливо змінити, більшість громад змонтують установки, щоб відзвітувати за надану допомогу. Подальше використання за визначенням малоймовірно, оскільки для цього немає ні фахівців, ні мотивації. Такі установки слід розглядати як цінний ресурс, який очікує, коли його візьмуть в роботу.
Необхідно проаналізувати стан кожної наявної КГУ та підготувати проект, здатний "перевести" її в стан, в якому вона буде працювати ефективно. Необхідно забезпечити на містах:
експлуатацію, технічне обслуговування та ремонт;
доопрацювання системи розподілу та регулювання електричної потужності;
прибуткову купівлю-продаж на ринку електрики (РДН, допоміжні послуги, балансуюча група);
використання економії на користь громади та причетних осіб, повернення інвестицій;
2.3 Питна вода
Питна вода надається з насосних станцій міст Стрий, Городок, Миколаїв, Плугів на вхід до Львова, звідки її роздають насосами 3-4 підйому до кінцевих споживачів та 67 сел депресивної лійки. Кожен напрямок споживає до 1 мВт*г в залежності від часу доби та сезону, близько 30 гВт*г\рік. Звичайні ГПУ з ККД 45% на кожному з 4-х водогонів здатні зберігти близько 5 млн євро в рік, а при встановленні в котельнях цих міст і використанні як КГУ - 6 млн. Крім того, це джерело аварійного живлення при атаках РФ.
Слід виявити інших споживачів, яких доцільно підключити до ГПУ\КГУ для поліпшення економічного ефекту. Це можуть бути ОСББ, готелі, невеликі бізнеси. Це створює неравномірний добовий графік навантаження, що потребує систем акумуляції. Але при певних параметрах споживання, можливо збалансувати нерівномірність без акумуляторів, за рахунок керування навантаженням насосів КНС. Визначення продуктивності КГУ є визначальним фактором успіху, але можливо створити гнучке рішення з поступовим нарощуванням числа генераторів.
Вказане доцільно запропонувати містам Броди, Радехів, Золочів, а особливо Дрогобичу, водоканал якого є другим в області споживачем електрики. Цікаво розпочати проект в Трускавці, де водоканал передано приватній компанії. Це виключить низку складних питань, повязаних з володінням.
Для підготовки пропозиції на інвесування необхідно розіслати зацікавленим особам опитувальники, забезпечити пояснення та супровід в процесі добичі інйормації, деталізацію питань:
число насосних станцій, число та типи насосів в кожній. Паспортні дані насосу кожного типу. Рік вводу в експлуатацію, характеристика технічного стану. Наявність частотного регулювання або пристроїв плавного пуску;
сезонні та добові графіки навантаження насосів 1 підйому по воді та електриці;
відстань до газової магістралі, робочій тиск газу;
відстань до трансформаторних підстанцій, до яких підключені споживачі критичної інфраструктури, будинки крупних ОСББ, інші достатньо крупні споживачі;
Бажано врахувати скорочення потужності насосів, яке поступово можливо досягнути за рахунок скорочення втрат. Для початку необхідно встановити вклади по джерелам втрат:
офіційний обсяг втрат питної води;
сезонні та добові графіки навантаження КНУ по електриці та рідині, що перекачується;
питома вага споживання КНУ 1 підйому в обсязі споживання всіх КНУ;
схема розташування вимірювачів витрати води та опис системи обліку;
об`єкти, де можливо підмішування артезіанської води в технічну;
об`єкти, які споживають артезіанську воду замість технічної;
2.4 Водонапірні башти
За наявності електропостачальника, здатного надавати електрику почасово, на нижніх піках вартості, водонапірна башта є гравітаційним акумулятором, що значно простіший та дешевший за електричний. Пристрій можливо виробляти промислово та постачати в комплекті з насосом, генератором та всім необхідним в села, в першу чергу - депресивної лійки. Виробником комплектних башт планується ЮТЕМ (Буча), в якого для цього є все необхідне: проектанти, інженери, монтажники, наладчики, виробництво металоконструкцій, тощо. Завдяки баштам:
знижується вартість електрики на живлення насосів;
збільшується гручкість споживання та спроможність до послуг балансування;
розвантажуються насоси 1-2 підйому т.к. наповнення башт йде при низькому споживанні;
Подібно баштам, резервуарами запасу води, які є гравітаційними акумуляторами, доцільно обладнати багатоповерхівки - скрізь, де це дозволяє розрахунок міцності та надійності споруди. Рішення може бути запропоновано ОСББ, щоб скоротити витрати на холодне водопостачання та захист від РФ. Кращім початком є сучасний будинок з вбудованою котелнею, щоб комплексним рішенням автономізувати більшість споживачів: ліфти, освітлення, власні потреби опалення\кондиціонування, тощо.
2.5 Каналізаційні станції
Каналізаційні станції Львову споживають 3-3,5 гВт*г електрики в місяць, що за сьогодняшніми цінами може коштувати 30-35 млн грн в місяц або 8-9 млн євро в рік. Просте встановлення ГПУ на кожній КНС здатне зменшити ці витрати втричи, а разом з тонкими заходами - в 4-5 разів. Річна економія при поточних цінах на електрику може скласти 5-6 млн євро. Навіть в згаданому вище проекті на 4,4 мВт*г з половинним ККД, паливна складова очікується на рівні 2,5 грн (калорійність 9 кВт\м3 при ККД 40% - 3,6 кВт\м3 при ціні газу 8 грн). З когенерацією, протягом опалювального сезону це 1,5 грн
Якщо ГПУ купувати, капітальні витрати разом з проектуванням та монтажем складуть близько 6 млн євро. При найгіршому сценарії, окупність проекту - два роки, що надзвичайно привабливо.
При дбалому підході до здобуття максимальних результатів, проект може потягти за собою низку подібних проектів в різних містах України.
Для підготовки пропозиції на інвесування необхідно розіслати зацікавленим особам опитувальники, наведені в п. 2.3.
2.6 Станція очистки
Встановити ГПУ для резервного живлення разом з багатопаливною установкою, яка взмозі підмішувати метан з метатенків, яких буде впроваджено на наступному етапі.
2.7 Технічна вода
3. Приватний сектор
3.1 Приватне ЖКГ
Забезпечити найнижчу вартість води, електрики та тепла для споживачів за рахунок перетворення району в автономний енергетичний острів. Для розрахунку оптимальної генерації визначити:
потрібні обсяги тепла для району та додаток, який можливо направити в мережу Теплоенерго;
теплову потужність та конфігурацію розміщення котлів та КГУ в наявних котельнях. Електричну потужність КГУ, яка є похідною від теплової потужності;
електричну потужність першої черги: власні потреби котелен, насоси 3-4 підйому, обрані об`єкти критичної інфраструктури та споживачі, доцільність приєднання яких очевидна;
вільну електричну потужність КГУ після розподілу на споживачів 1 черги;
3.2 Бізнес та ОСББ
В звязку з здорожчанням та загрозою в`ялових відключень, склався попит на фахову допомогу в забезпеченні енергією. Зазвичай, на цьому заробляють продавці обладнання, не відповідаючи за обіціний результат. Так в Україну надійшло забагато бензогенераторів, акумуляторів, обладнання для СЕС, виробництва біопалива, переробки щепи, тощо, внесок яких в рішення справжніх проблем мінімальний. Зустрічаються геть безглузді рішення, типу живлення ліфтів через акумулятори.
Доцільно створити центр, який буде допомагати підприємцям в впровадженні апробованих Типових проектів енергоживлення та енергозаощадження. Слід адаптувати та тиражувати рішення, впроваджені для підприємств, налагоджені послуги, виробників, фахівців, ланцюжки логістики. Створюємі об`єкти слід об`єднати в енергетичний кооператив, забезпечити диспетчеризацію та купівлю-продажі, щоб подалі здешевшувати енергію та заробляти на ній
4. Інфраструктурні проекти
Щоб забезпечити можливість надійного прибуткового використання зазначених проектів, необхідно створити інфраструктуру, яка візьме на себе питання, не притаманні на містах. За кожним напрямком інфраструктури слід створити одне або більше підприємств, які в першу чергу обслуговують потреби всіх проектів, замислених та реалізованих на Платформі.
4.1 Електропостачальник
Купуючи послуги електропостачальника на аукціоні, громада сплачує його прибуток, накладні витрати разом з неефективністю, а також втрачені вигоди, за рахунок яких можлива значна економія. Відсутність спеціалізованого постачальника, здатного до дрібних транзакцій купівлі-продажу малої генерації, робить громади залежними від крупніх гравців та шахрайства. В розвинених країнах діють управляючі компанії (наприклад Energa Wytwarznie), які інтегрують дрібну генерацію та диспетчеризують навантаження в інтересах володарів шляхом фахового використання даних в оптимізаційних моделях.
Жодної такої компанії в Україні немає, діючі постачальники не в змозі впоратися з новими та складними для них завданнями. Фахові компанії не вмотивовані, бо зусилля на купівлю-продаж 1 або 100 мВт*год майже однакові, а доход операцій з 1 мВт їх не окуповує. У них немає фаху та досвіду для управління попитом-пропозицією, як єдиним цілим (просьюмерізація), вони не взмозі реалізувати вказані вигоди. Необхідний власний електропостачальник для наступного:
диспетчеризація перетинів між островом та енергосистемою в інтересах острову;
купівля електрики на піках нижньї ціни та продаж на піках верхньої;
здешевшення електрики за рахунок заробітку на РДП, РДН, БГП;
вдосконалення системи обліку;
Електропостачальника слід створити шляхом залучення в акціонери одного з діючих постачальників або трейдерів з ліцензією та іншими умовами, створення яких потребує коштів та часу. Від нього потрібний один-два фахівця, щоб певний час здійснювати операції з дрібними обсягами, надавати консультації навчальному центру, бути наставниками стажерів та дублерів, яких ми будемо готувати. Такий підхід значно зекономить затрати та ризики вирішення цього надскладного питання.
Попередні перемовини з таким трейдером проведено, він очікує конкретних пропозицій стосовно своїх функцій, відповідальності, часу та ціни наданих фахівців, долі в створюємому підприємстві.
4.2 Система розподілу та обліку
Ціну електрики складає вартість на ринку, послуги енергопостачальника, ОСП, ОСР, диспетчеризації. Для повністю автономного острову, це ціна виробництва, накладні витрати, доход підприємства та повернення інвестицій. Для сінхронізованого з енергосистемою острову, за кожний кіловат ззовні або наружу треба додатково заплатити більше 3 грн. Щоб уникнути цих втрат, джерело електрики та внутрішніх споживачів зазвичай поєднують кабелем.
При цьому існує постійний перетин електрики в обидви боки. Щоб не платити за послуги розподілу, необхідні відповідна АСКУЕ та нульовий баланс обсягів наданої та спожитої енергії (але доведеться домовлятися з ОСР прийдеться все одно). Щоб звести баланс в нуль, потрібна можливість без втрат скорочувати або нарощувати споживання або генерацію. Така гнучкість залежить від властивостей об`єктів споживання та їх конфігурації.
Крім того, необхідний регулятор, що дозволяє в широкому діапазоні перенаправляти енергію в той чи інший бік, а при блекаутах працювати автономно, підтримуючи частоту в припустимих межах.
Для трифазних ГПУ однофазні споживачі мають бути рівномірно розподілені по фазам, щоб при не створювати перекосів напруги при переключаннях. Це інженерна задача, що особо потребує фаху та надійних вхідних даних для розподілу споживачів, алгоритмів керування та захисту.
Але ж тягти кабель недешево, незручно та неестетично, тому слід шукати та використовувати інші можливості. Головне: зовнішнє споживання облікується з фідеру підстанції. Якщо власний генератор знаходиться на внутрішній стороні фідера, зовнішнє споживання скорочується на величину наданої їм потужності. Але може статися, що це невигідно, наприклад якщо споживачем є багатоквартирний дом без ОСББ, що повязано з необхідністю білінговой системи, ремонтної служби та інших складнощів, за які відповідає ОСР. В таких випадках доцільно модернізувати систему розподілу, наприклад, додати фідер, від якого заживити одиничні потужні об`єкти, що не пов`язані з зазначеними складнощами.
ОСР в будь-якому випадку втрачає заробіток, тому створює складнощі в погодженні змін в Технічні Умови об`єкту споживання, яких потребує Закон. Для погодження потрібні певні можливості
4.3 Експлуатуюча організація та навчальний центр
Фахівці, яких має в розпорядженні громада, не здатні забезпечити всіх складових ефективної експлуатації. Зараз дві потужні фірми нарощують присутність в Україні для технічного супровіду розподіленої генерації. Український партнер Шнайдер вже набрав 150 працівників та продовжує. За тиждень ми зрозуміємо їх функціонал, але за попередніми даними це будуть сервіс-інженери та фахівці з ремонту та технічного обслуговування. Можливо, вони приймуть участь в налагодженні установок, але не будуть їх безпосередньо експлуатувати. Крім того, діючи в інтересах постачальників обладнання, вони будуть навязувати зайві обсяги запчастин, робіт та послуг.
Фахівців слід готувати на базі однієї чи більше діючої КГУ, залучати до проектів скрізь, де це можливо. Поперше, необхідно скласти перелік необхідних фахів, врахувати доступних екс-фахівців ЗАЕС, вирішити питання виробничої бази та "клініки" для практичного навчання.
Експлуатуючу організацію слід створити шляхом "прикурювання" від наявних фахівців, в тому числі пенсійного віку, яких долучити до процесу налагодження та експлуатації установок в пілотних проектах. В цей період вони мають розробити Інструкції з експлуатації та Програми навчання, налагодити систему стажерства та наставництва.
4.5 Програма заходів
Last updated