4.1 Затраты на контроль стационарных источников

Расчет затрат на контроль выбросов твердых частиц
PM (пример)
Моделирование выбросов частиц в Европе
Рамки для оценки потенциала сокращения выбросов и
затрат на контроль
1
Пример:
Несмотря на одни и те же общие принципы, детали расчета затрат различаются для
различных секторов. Поэтому формулы, применяемые для стационарных
источников, источников-процессов, и передвижных источников (транспорта)
рассмотрены ниже отдельно.
Все затраты в модели RAINS PM для твердых частиц выражены в ценах 1995 года.
4.1 Затраты на контроль стационарных источников
сжигания
Оценки затрат на контроль пыли для стационарных источников в секторе
теплоэлектроэнергетики и для промышленных котлов основано на данных Rentz et
al. (1996), Takeshita (1995), Soud (1995) и UN/ECE (1996).
4.1.1 Инвестиции
Инвестиции включают суммарные расходы до введения технологии контроля в
эксплуатацию. В эти затраты входят, например: доставка оборудования, сборка,
строительные работы, система трубопроводов, инженерные работы и консультации,
плата за лицензии, затраты на аренду и капиталовложения. Модель RAINS PM
использует функции инвестиций, где все эти компоненты объединены в одну
функцию. Для стационарных источников сжигания инвестиционные затраты для
отдельных установок контроля зависят от объема очищаемого газа. Это в свою
очередь может зависеть от размера котлов. Форма функции описывается
коэффициентами cif и civ. Коэффициенты ci применяются для котлов на каменном
угле. Таким образом, коэффициент v используется для учета различных объемов
дымовых газов при использовании другого топлива. Дополнительные инвестиции,
в случае модификации действующих котлов и горелок, учитываются с помощью
фактора затрат на модификацию r. Форма ивестиционной функции дана в
уравнении 4.1:
Коэффициенты ci оцениваются на основе ивестиционных функций,
представленных в Rentz et al., 1996. Первичные инвестиционные функции
связывают капитальные вложения (в евро на 1000 м3 дымовых газов в час) и
объем очищаемого газа (в 1000 м3 в час). Эти функции были преобразованы в
функцию, использующую размер котлов (в мегаваттах). Параметры функции
различаются для трех классов мощности: менее 5 мегаватт; от 5 до 50 мегаватт и
более 50 мегаватт.
Инвестиции приведены к форме годовых инвестиций, усредненных по времени
жизни завода lt путем использования процентной ставки q (%/100):
2
4.1.2. Затраты на эксплуатацию
Годовые фиксированные расходы ОМfix включают затраты на ремонт
оборудования, техническое обслуживание и административные расходы. Эти
расходы не связаны с непосредственным функционированием завода. В качестве
грубой оценки фиксированных годовых расходов испольуется стандартная доля f
суммарных инвестиций:
В свою очередь, переменные расходы на эксплуатцию ОМvar связаны с
непосредственным функционированием завода и учитывают:

Необходимость дополнительной рабочей силы

Рост потребления энергии на эксплуатацию устройств (например,
вентиляторов или насосов)

Утилизацию отходов
Эти расходы рассчитываются с учетом специфического коэффициента потребности
в определенной технологии контроля x и ее стоимости cx в конкретной стране.
Где
TSP
l
e
d
Сl
Сe
Сd
pf
efTSP
Эффективность удаления пыли
Потребность в дополнительной рабочей силе (на единицу тепловой
мощности)
Дополнительная потребность в электричестве (на единицу
потребленного топлива)
Потребность в утилизации отходов (на единицу удаленной пыли)
Стоимость рабочей силы
Стоимость электричества
Стоимость утидизации отходов
Заводской фактор (часы работы в год при полной мощности)
Фактор выбросов пыли без мер контроля
4.1.3 Удельные затраты на сокращение выбросов
Удельные затраты на ПДж потребленного топлива
На основе вышеупомянутых компонентов затрат можно рассчитать удельные
затраты на сокращение выбросов твердых частиц. В уравнении 4.5 все расходы на
технологию контроля относятся к единице потребляемого топлива (в ПДж).
Затраты связанные с инвестициями, приведены к такому виду путем применения
фактора утилизации мощностей pf (часы функционирования в год):
3
Удельные затраты на тонну удаленного загрязняющего вещества
Экономическую эффективность различных мер контроля можно оценить только с
помощью отнесения затрат на меры контроля к количеству сокращенных выбросов.
Для этого используется уравнение 4.6:
где
k - фракция частиц определенного размера, например PM2.5, PM coarse, PM10, TSP.
В то время, как затраты специфичные для топлив и видов деятельности являются
уникальными для каждой технологии контроля, затраты на единицу выбросов
очевидно зависят от размера рассматриваемой фракции частиц. Это означает, что
одна и та же технология контроля характеризуется различными удельными
затратами в зависимости от размера частиц рассматриваемой фракции.
4.1.4 Используемые параметры и пример расчета затрат
Параметры затрат для технологий контроля выбросов от стационарных источников
сжигания в секторе теплоэлектропроэнергетики и промышленности даны в таблице
4.1. Они основаны на средних значениях инвестиционных функций,
опубликованных в Rentz et al., 1996. Различия между средними значениями и
минимальными/максимальными значениями составляет до 30 процентов, что
показывает вариативность и неопределенность параметров затрат. Так как функции
основаны на относительно подробных исследованиях проведенных авторами, их
значения полагаются пригодными для использования в комплексной оценке на
европейском уровне. С другой стороны, их не следует применять для расчета
затрат для отдельного завода.
В текущей версии модели предполагается, что замена существующего
оборудования новым, вероятно более эффективным оборудованием, происходит
после утилизации действующего оборудования. Таким образом, фактор затрат
связанный с модификацией считается равным нулю и не включен в таблицу. Все
доступные источники утверждают, что установка оборудования по контролю
твердых частиц не требует дополнительного персонала, поэтому данный параметр
также равен нулю.
4
Таблица 4.1 Параметры затрат для технологий контроля выбросов от
стационарных источников сжигания в секторе теплоэлектропроэнергетики и
промышленности
В качестве иллюстрации данного метода расчета приведен пример расчета затрат
на установку тканевых фильтров для котлов на буром угле (см. ПРИМЕР 1).
Параметры специфичные для технологии в это примере взяты из затененных ячеек
таблицы 4.1. Другие параметры, используемые в примере, перечисленыi ниже (в
данном случае специфичные для страны параметры относятся к Германии).
ПРИМЕР 1
Расчет удельных затрат на установку тканевых фильтров для котлов на
буром угле
Исходные данные
Параметр
Обозначние
Фактор учета модификации
Процентная ставка
Объем дымовых газов, отношение к колтам на
5
r
q
v
Значение
0
4%
1.2
каменном угле
Потребность в дополнительной рабочей силе
Утилизация отходов
Время жизни оборудования
Эффективность тканевого фильтра
(согласно расчетам модуля PM)
Фактор эмиссии без мер контроля для TSP
Фактор эмиссии без мер контроля для PM10
Заработная плата
Стоимость электричества
Размер котлов
Заводской фактор (часы функционирования в
год при полной мощности)
Стоимость утилизации побочных продуктов
Другие параметры
l
d
lt
TSP
PM10
EfTSP
EfPM10
cl
ce
bs
pf
0.001 manyear/MWth
1 t/t TSP reduced
20 years
99.9 %
99.6 %
3924 t/PJ
785 t/PJ
25000 €/man-year
0.05 €/kWh
30 MWth
4500 h
21 €/t
cd
cif, civ, f, e Таблица 4.1
Отдельные компоненты затрат
Капитальные затраты
Капитальные затраты в год
Фиксированные затраты на
эксплуатацию
Переменные затраты
Удельные затраты
На ПДж потребленного
топлива
На тонну удаленного PM10
I = (11.0 + 52.3/30)*1.2*(1+0.0) = 15.3 €/kWth
Ian=15.3*(1+0.04)20*0.04/((1+0.04)20-1)= 1.13
€/kWth-year
OMfix = 0.01*15.3 = 0.15 €/kWth- year
OMvar = 0.001[m-yr/MWth]*25000[€/m-yr]/(4500[h]*
*3600[s/h])*109[MJ/PJ] + 0.2[kWh/PJfuel]*106[GJ/PJ]*
*0.05[€/kWh] + 3924[t dust/PJ]*0.999*
*1.0[t/t]*21[€/t] = 93865 €/PJ
cPJ = (1.13+0.15)[€/kWthyear]/(4500[h/year]*3600[s/h])*
*1012[kJ/PJ] + 93865 = 172877 €/PJ
cPM10 = 172877/(0.996*785) = 221.1 €/tPM10
Как правило, установка оборудования контроля не требует дополнительной рабочей силы. Однако,
для данного примера было использовано ненулевое значение для лучшей иллюстрации
i
6