Мини-ТЭЦ для жилого комплекса без иллюзий

Мини-ТЭЦ вместо котельной

Есть ли смысл строить энергоцентр для жилья ?

Только при наличии проблем с подключением к электросетям !

Сверхценная бизнес-идея

В строительных компаниях, специализирующихся на массовой жилищной застройке, периодически возникает идея: а что если для энергоснабжения нового жилого комплекса использовать не просто котельную, а мини-ТЭЦ? Создадим свою управляющую компанию и будем через неё продавать жильцам электроэнергию и тепло.

 
1. Компании-поставщики ГПУ обещают низкую себестоимость электроэнергии (1 руб./кВт*ч). Будем продавать эту электроэнергию жильцам в два-три раза дороже.
Через несколько лет мы озолотимся !
2. А ещё продавцы газопоршневых установок обещают практически бесплатное тепло за счёт когенерации. Это тепло мы тоже будем продавать жильцам.
Да у нас денег будет немерено !
 

Срочно направляем запросы всем производителям и поставщикам газопоршневых установок и микротурбин! Пусть бросают всё и быстро-быстро начинают обсчитывать наш проект по строительству мини-ТЭЦ для жилого комплекса!

Спускаемся на землю и натыкаемся на подводные камни

Технический вопрос строительства мини-ТЭЦ вместо обычной котельной решается очень просто: в России есть с десяток неплохих инжиниринговых компаний, которые подобные проекты реализуют "на раз-два".
Но всё, как обычно упирается в экономику. В реальности проект «мини-ТЭЦ вместо котельной» столкнётся с тремя подводными камнями. Постараюсь всё объяснить на пальцах.

1. Тарифы на электроэнергию для населения регулируются государством

В каждом субъекте РФ устанавливается единый тариф на электроэнергию для всего населения и приравненных к ним потребителей. Этим занимается специальная Комиссия по ценам и тарифам (раньше она называлась РЭК – региональная энергетическая комиссия).
Различия в тарифе имеются только по времени суток для тех потребителей, которые использует двух- или трёхставочные электросчётчики. Ещё есть льготы для сельского населения – для него устанавливаются пониженные тарифы. Кстати, поэтому мечта всех дачников - чтобы их садовое товарищество попало под категорию сельского населения, хотя все члены СНТ, как правило, горожане.
Таким образом, на пути идеи «мини-ТЭЦ вместо котельной» возникает первая проблема: продавать населению нового микрорайона электроэнергию по тарифу, более высокому, чем установленный Комиссией, не получится при всём желании.

2. Энергоцентр стоит гораздо дороже, чем обычная водогрейная котельная

Если строить энергоцентр для нового жилого микрорайона, то в качестве электрогенерирующего оборудования могут быть использованы:
  • газопоршневые установки (ГПУ);
  • газотурбинные установки (ГТУ);
  • микротурбины Capstone.
Это очень недешевая техника. За счёт неё мини-ТЭЦ нового жилого комплекса будет стоить в 3 – 5 раз дороже, чем обычная водогрейная котельная.
И это второй подводный камень на пути идеи «мини-ТЭЦ вместо котельной»: где взять деньги на электрогенерацию, если их и на обычную котельную едва хватает?

3. Срок окупаемости энергоцентра для жилого комплекса будет очень долгим

Дело в том, что практически любое жильё характеризуется крайне неровным потреблением электроэнергии.  Суточный график электрической нагрузки напоминает синусоиду. Причиной волнообразного изменения потребности в электрической энергии является неравномерный жизненный цикл человека как биологического вида.
Если мы возьмём годовой график электрической нагрузки в жилом микрорайоне, то увидим следующее.
 

Минимальная электрическая нагрузка

КОРОТКИЕ И ТЕПЛЫЕ ЛЕТНИЕ НОЧИ
В это время почти все жители нового микрорайона спят. Под утро отрубаются даже те, кто живёт не в квартирах, а в интернете. Поэтому у всех жильцов почти всё оборудование выключено, работают только холодильники и Wi-Fi роутеры – народ даже во сне качает с торрентов новые фильмы. И лишь самые экономные жители, у которых двух- или трёхставочные электросчётчики, запускают на ночь стиральные и посудомоечные машины. А ещё горят лампочки на лестничных площадках и на фонарных столбах. В магазинах на первых этажах жилых домов работают только дежурное освещение и холодильники.
Электрическая мощность: 5 – 10% от расчётного максимума
 

Максимальная электрическая нагрузка

ДОЛГИЕ И ХОЛОДНЫЕ ЗИМНИЕ ВЕЧЕРА
Все жители пришли с работы, из детского сада и из школы. Ещё никто не лёг спать – народ смотрит любимые сериалы. В каждой квартире включено всё, что только можно – освещение, утюги, мультиварки и игровые приставки. Смартфоны и планшеты поставлены на подзарядку. Если кому-то холодно, то включают электронагреватели. Если в доме электрические плиты, то зимним вечером они тоже включены одновременно не менее чем в половине квартир жилого комплекса. Работает наружное освещение. «Пятёрочки» и «Магниты» на первых этажах зданий ещё не закрылись и ярко освещены.
Электрическая мощность: 100% от расчётного максимума
Вот как раз исходя из необходимости закрыть пиковое энергопотребление в холодный зимний вечер и должна определяется мощность электрогенерирующего оборудования мини-ТЭЦ, предназначенной для энергоснабжения жилого комплекса.
Для жилья эконом-класса, я думаю, надо закладывать примерно по 5 кВт на квартиру без всяких коэффициентов спроса и одновременности (хотя, я полагаю, у проектировщиков по этому вопросу будет несколько другое мнение). К полученной мощности надо прибавить потребности в электроэнергии на наружное освещение, на магазины и прочие общественные здания и помещения на территории микрорайона. Посчитав все эти нагрузки, я уверен, надо заложить ещё 10% «про запас» для надёжности. А ещё желательно взять данные по объекту-аналогу и проанализировать график реального энергопотребления.
В результате всех этих расчётов мы и получаем максимальную электрическую мощность мини-ТЭЦ, которую вы планируете построить вместо обычной водогрейной котельной. Если энергоцентр работает в изолированном (островном) режиме, и является, таким образом, единственным источником электроэнергии для жилого комплекса, то оборудование мини-ТЭЦ однозначно должно полностью закрывать расчётный максимум электрической нагрузки.
Однако рассчитанная нами максимальная мощность электрогенерирующего оборудования будет задействована в течение года не более чем 5% времени. В остальные периоды электрическая нагрузка будет гораздо меньше.
В результате среднегодовая загрузка газопоршневых установок или газовых турбин на жилом комплексе составит всего 20-30%, а то и меньше. При такой загрузке расчётный срок окупаемости мини-ТЭЦ, обеспечивающей жильё электроэнергией и теплом, получится не менее 7 – 10 лет.
А в реальности мини-ТЭЦ у вас не окупится никогда, поскольку на самом деле среднегодовая загрузка оборудования и выручка будут ещё меньше расчётных значений:
  • Строительство домов, продажа и заселение квартир будет происходить не одномоментно, а растянется на несколько лет.
  • Часть квартир будет приобретаться в инвестиционных целях, поэтому в них некоторое время жить никто не будет.
  • Среди жильцов нового микрорайона будет не менее 5 – 7% должников по оплате за электроэнергию и тепло.
Это третий гвоздь в крышку гроба идеи «мини-ТЭЦ вместо котельной»: расчётный срок окупаемости для автономного энергоцентра жилого микрорайона как отдельной бизнес-единицы составит не менее 7-10 лет. В реальной жизни этот срок окажется бесконечным.

ВЫВОД:

Никакой экономики в автономной электрогенерации для жилья нет и быть не может. Если есть возможность подключить жилой комплекс к централизованным электрическим сетям, то не заморачивайтесь и подключайтесь. Рассматривать вариант с мини-ТЭЦ нет никакого смысла: снижение затрат на электроэнергию будет с гулькин нос, а хлопот – полон рот.

Кто не верит - пусть проверит !

Если кто-то считает, что в его конкретном случае автономный энергоцентр для нового жилья может оказаться экономически эффективным, то я готов всё перепроверить и провести все необходимые расчёты для выяснения истины. Вы можете связаться со мной и заказать независимую предпроектную проработку мини-ТЭЦ для вашего жилого комплекса.

В каких случаях действительно необходимо строить мини-ТЭЦ для жилого комплекса

Строить собственную электростанцию для энергоснабжения жилого комплекса целесообразно только если:

  1. Нет возможности подключиться к централизованным электросетям.
  2. В сетях отсутствует свободная электрическая мощность.
  3. Подключение к электросетям (строительство ЛЭП, трансформаторных подстанций) будет стоить значительно дороже, чем строительство мини-ТЭЦ.

Во всех этих случаях затраты на строительство автономного энергоцентра надо закладывать в стоимость квадратного метра жилья.
Примером строительства электростанции по причине отсутствия в электрических сетях свободной электрической мощности является мини-ТЭЦ в посёлке Заречье на западе Москвы.
© МетеоЭнергетик, 2020
Валерий Мартынов. Частный консультант по ГПУ, микротурбинам и мини-ТЭЦ.
Моб.: +7 (903) 747-77-71 E-mail: meteoenergetic@yandex.ru