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Politica de confidentialitate |
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• domnisoara hus • legume • istoria unui galban • metanol • recapitulare • profitul • caract • comentariu liric • radiolocatia • praslea cel voinic si merele da aur | |
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EFICIENTA ECONOMICA A SISTEMELOR ENERGETICE
Sa se stabileasca solutia optima din punct de vedere economic de alimentare cu caldura a unui oras din Romania cunoscand urmatoarele:
-orasul este Bacau;
-numarul de apartamente conventionale ce va fi alimentat cu
caldura este
-suprafata
echivalenta a instalatiilor de incalzire montate intr-un apartament
conventional din zona climatica II si zona eoliana II este
Solutiile analizate sunt urmatoarele:
centrala termica;
centrala de cogenerare cu turbina cu gaze;
centrala de cogenerare cu motoare cu ardere interna.
Pentru aceste solutii se va analiza: varianta centralizata, adica o centrala pentru tot orasul si varianta descentralizata, 3 centrale pentru tot orasul amplasate in diferite cartiere. Consideram ca primul cartier are un consum de 20% din total, al II- lea de 30% si al III- lea restul de 50%.
CONTINUT
n=5
1.Determinarea capacitatilor de productie nominale si anuale.
1.1) Determinarea necesarului de caldura pentru incalzire
1.2) Determinarea necesarului de caldura pentru prepararea apei calde de consum (menajere)
1.3) Determinarea necesarului de caldura urban
2. Solutii tehnice posibile de realizare a sursei de caldura. Alegerea si dimensionarea echipamentelor principale
2.1) Centrala termica
2.2) Centrala de cogenerare cu turbine cu gaze
2.3) Centrala de cogenerare cu motoare cu ardere interna
3.Estimarea componentelor fluxului anual de cheltuieli si incasari.
3.1) Estimarea productiilor anuale de energie ( caldura si eventual energie electrica) in variantele considerate.
3.2) Estimarea consumurilor de combustibil
3.3) Estimarea investitiilor
3.4) Estimarea costurilor anuale de productie
3.5) Estimarea incasarilor anuale
4.Analiza eficientei economice a variantelor considerate
5. Analiza de sensibilitate
6. Concluzii
1.Determinarea capacitatilor de productie nominale si anuale
1.1)Determinarea necesarului de caldura pentru incalzire
suprafata echivalenta
necesarul de caldura pentru incalzire de calcul
temperatura interioara de calcul
- temperatura
interioara de calcul pentru zona II
vantul
viteza vantului,zona unde se afla orasul
-viteza
vantului,pentru zona II
-viteza vantului,pentru zona III
necunoscuta pentru incalzirea mediului
temperatura exterioara medie
-numarul de grade zile
-durata perioadei de incalzire
temperatura exterioara la care porneste sistemul de
incalzire
-temperatura medie anuala
-temperatura exterioara de calcul
1.2) Determinarea necesarului de caldura pentru prepararea apei calde de consum ( menajere )
necunoscuta de apa calda mediu
debitul mediu de apa calda
capacitatea termica specifica
-temperatura pentru apa calda
- temperatura pentru apa rece
-numarul de persoane pe apartament
=110 l/zi debitul de apa calda pe zi
1.3)Determinarea sarcinii termice urbane
Curba clasata pentru apa calda
t |
q |
q+pierderi |
0 |
11 |
12.65 |
500 |
11 |
12.65 |
1000 |
11 |
12.65 |
1500 |
11 |
12.65 |
2000 |
11 |
12.65 |
2500 |
11 |
12.65 |
3000 |
11 |
12.65 |
3500 |
11 |
12.65 |
4000 |
11 |
12.65 |
4500 |
11 |
12.65 |
5000 |
11 |
12.65 |
5500 |
11 |
12.65 |
6000 |
11 |
12.65 |
6500 |
11 |
12.65 |
7000 |
11 |
12.65 |
7500 |
11 |
12.65 |
8000 |
11 |
12.65 |
8500 |
11 |
12.65 |
8640 |
11 |
12.65 |
Curba clasata pentru incalzire
MW
t |
q |
0 |
109.25 |
500 |
72.9 |
1000 |
62.53 |
1500 |
55.14 |
2000 |
49.2 |
2500 |
44.15 |
3000 |
39.71 |
3500 |
35.72 |
4000 |
32.08 |
4500 |
28.71 |
5000 |
25.58 |
5448 |
22.94 |
5448 |
0 |
Curba clasata cu pierderi
t |
q |
Q |
Q+q |
Dq(%) |
Dq(MW/an) |
q terti |
0 |
|
|
|
|
|
121.453 |
500 |
|
|
|
|
1.678 |
85.578 |
|
|
|
|
|
|
75.736 |
|
|
|
|
|
|
68.786 |
|
|
|
60.2 |
|
3.01 |
63.21 |
|
|
|
55.15 |
|
3.309 |
58.459 |
|
|
|
50.71 |
|
3.5497 |
54.259 |
3500 |
|
|
|
|
3.7376 |
50.458 |
|
|
|
|
|
3.8772 |
46.958 |
4500 |
|
|
|
|
3.971 |
43.681 |
|
|
|
|
|
|
40.604 |
|
|
|
|
|
|
38.013 |
|
0 |
11 |
11 |
|
1.43 |
12.43 |
|
0 |
|
11 |
|
1.43 |
12.43 |
|
0 |
11 |
11 |
|
1.43 |
12.43 |
|
0 |
11 |
11 |
|
1.43 |
12.43 |
|
0 |
11 |
11 |
|
1.43 |
12.43 |
|
0 |
|
11 |
|
|
12.43 |
8000 |
0 |
|
11 |
|
|
12.43 |
8500 |
0 |
11 |
11 |
|
|
12.43 |
8640 |
0 |
11 |
11 |
|
|
12.43 |
Solutii tehnice posibile de realizare a sursei de caldura .Alegerea si dimensionarea echipamentelor principale
Tipuri de cazane produse de firme:
Daca se poate instala
un singur cazan
Cand numarul de cazane
de minim 2.
Cand numarul de cazane
de minim 3.
2.1.Centrala termica
13 cazane
sau 7 cazane
2.2.Centrala de cogenerare cu turbine cu gaze
Se dimensioneaza echipamentul de baza (TG) si echipamentul de varf (postarderea,cazane de varf)
-numar turbine cu gaze
Turbina de gaze se alege in functie de necesarul de caldura pentru prepararea apei calde.
( pentru a asigura
siguranta in alimentarea cu caldura)
Dupa datele obtinute rezulta ca modelul turbinei este MAN TURBO AG, tipul THM 1304-12.
-gradul de recuperare al caldurii
Alegerea si dimensionarea echipamentelor de varf
=3*38,78=116,34 MW
Postarderea
Se folosesc 4cazane 58MW.
2.3.Centrala de cogenerare cu motoare cu ardere interna
La motoare nu e posibila arderea suplimentara
Tipul motorului este 16V-AT27GL
3.Estimarea echipamentelor componente de cheltuieli si incasari
3.1.Estimarea productiilor anuale de energie
Pentru centrala termica:
-incarcarea medie anuala a instalatiei
-indice de cogenerare recalculate cu datele din catalog
pentru TG,MAI.
d -debitul de mers in gol:-pentru turbina=0,4 ( 40% )
-pentru motor=0,25
Centrala de cogenerare cu turbine cu gaze
Centrala de cogenerare cu motor cu ardere interna
Estimarea consumurilor de combustibil
3.2.1.Centrala termica
Pentru cazane industriale
3.2.2.Centrala de cogenerare cu turbine cu gaze
d=0,4
3.2.3.Centrala de cogenerare cu motor cu ardere interna
d=0,25
3.3.Estimarea investitiilor
3.3.1.Centrala termica
-numar cazane
-investitie specifica
3.3.2.Centrala de cogenerare cu turbina cu gaze
investitia in echipamentele de cogenerare
investitia in echipamentele de varf
numarul de echipamente de cogenerare
investitie specifica
=750 euro/MWe
P0=5 MW
3.3.3.Centrala de cogenerare cu motor cu ardere interna
In instalatia de varf pentru motoare cu ardere interna
=750 euro/MWe
P0=1 MW
|
TG |
MAI |
|
750 |
750 |
|
5 |
1 |
|
0,21 |
0,1 |
3.4.Estimarea costurilor anuale
3.4.1.Centrala termica
3.4.2.Centrala de cogenerare cu turbine cu gaze
3.4.3.Centrala de cogenerare cu motoare cu ardere interna
3.5.Estimarea incasarilor anuale
3.5.1.Centrala termica
3.5.2.Centrala de cogenerare cu turbina cu gaze
Q
rt
3.5.3.Centrala de cogenerare cu motoare cu ardere interna
Q
rt
4.1. |
ANALIZA ECONOMICA |
4.1.1. |
CENTRALA TERMICA |
Anul |
|
|
|
|
Investitia (euro) |
|
|
|
|
Cheltuieli (euro/an) |
|
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|
Incasari (euro/an) |
|
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|
Venit brut |
|
|
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|
Venit net |
|
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VNA |
|
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VNAC |
|
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|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VNA pe proiect=45081559.16
CTA=427170201.5
RIR=98%
TRB=1.02
4.1.2. |
CENTRALA DE COGENERARE CU TURBINE CU GAZE |
anul |
|
|
|
|
|
investitii (euro) |
|
|
|
|
|
cheltuieli (euro/an) |
|
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|
incasari (euro/an) |
|
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venit brut |
|
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venit net |
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|
VNA |
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|
VNAC |
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|
TRB=I/(In-Ch)=6.642 |
VNA pe proiecte=-31348864
CTA=927429554.7 |
RIR=45%
4.1.3. |
CENTRALA DE COGENERARE CU MOTOR CU ARDERE INTERNA |
anul |
|
|
|
|
investitii (euro) |
|
|
|
|
cheltuieli (euro/an) |
|
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|
|
incasari (euro/an) |
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|
venit brut |
|
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|
venit net |
|
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VNA |
|
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VNAC |
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CTA |
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VNA pe proiecte=410052436.2
CTA=277082881.5 |
TRB1=2.4
TRB2=2.02
RIR=42%
Concluzii
Indicator economic |
Centrala termica |
Centrala de cogenerare cu TG |
Centrala de cogenerare cu MAI |
VNA |
45081559.16 |
|
|
TRB |
1.02 |
6.642 |
|
RIR |
98% |
45% |
42% |
Comparand cele 3 metode de furnizare de caldura observam ca:
-La CET avem RIR 98% peste rata de actualizare,termenul de recuperare peste 1 an,deci foarte bun,VNA are valoare foarte mare si investitia este cea mai mica.
-La CTG avem RIR 45% peste rata de actualizare adica o valoare buna,termenul de recuperare peste un an,VNA are valoare negativa deci investitia nu poate fi recuperata.
-La CMAI ave RIR 42% peste rata de actualizare,termenii de recuperare peste un an,VNA are valoarea cea mai mare dintre aceste solutii.
Conform datelor obtinute solutia optima este retehnologizarea sursei de caldura cu transformarea ei din centrala termica in centrala de cogenerare cu motoare cu ardere interna.
b) 4. ANALIZA EFICIENTEI ECONOMICE A VARIANTELOR PROPUSE |
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4.1.ANALIZA ECONOMICA |
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1.1.CENTRALA TERMICA |
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Pretul gazului natural=31.5 (euro/MWh) |
Anul |
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|
Investitia (euro) |
|
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|
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|
Cheltuieli (euro/an) |
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|
Incasari (euro/an) |
|
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Venit brut |
|
|
|
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|
Venit net |
|
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VNA |
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VNAC |
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|
VNA pe proiecte=27224774.29 |
|
TRB=1.65 |
|
CTA=447732807.7 |
|
RIR=61%
CENTRALA TERMICA |
|
|
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|
Pretul gazului natural=33 (euro/MWh) |
Anul |
|
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|
Investitia (euro) |
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|
Cheltuieli (euro/an) |
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Incasari (euro/an) |
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Venit brut |
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Venit net |
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VNA |
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VNAC |
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|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
VNA pe proiecte=6662168.333 |
|
TRB=4.21 |
|
CTA=468295413.7 |
|
RIR=23%
CENTRALA TERMICA |
|
|
|
|
|
Pretul gazului natural=36 (euro/MWh) |
Anul |
|
|
|
|
|
|
Investitia (euro) |
|
|
|
|
|
|
Cheltuieli (euro/an) |
|
|
|
|
|
|
Incasari (euro/an) |
|
|
|
|
|
|
Venit brut |
|
|
|
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|
|
Venit net |
|
|
|
|
|
|
VNA |
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|
|
VNAC |
|
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|
VNA pe proiecte= - 4463043.58 |
|
CTA=509420625.6 |
|
TRB= - 2 |
|
RIR=-
CENTRALA TERMICA |
|
|
|
|
|
Pretul gazului natural=39 (euro/MWh) |
Anul |
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|
|
|
|
Investitia (euro) |
|
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|
Cheltuieli (euro/an) |
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Incasari (euro/an) |
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|
Venit brut |
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Venit net |
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VNA |
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VNAC |
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VNA pe proiecte= - 75588255.49 |
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TRB=0.8 |
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CTA=550545837.5 |
|
RIR=-
CENTRALA TERMICA |
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Pretul gazului natural=42 (euro/MWh) |
Anul |
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Investitia (euro) |
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Cheltuieli (euro/an) |
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Incasari (euro/an) |
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Venit brut |
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Venit net |
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VNA pe proiecte= - 116713467.5 |
|
TRB= - 0.5 |
|
CTA=591671049.5 |
RIR=-
4.1.2.CENTRALA DE COGENERARE CU TURBINA CU GAZE |
|
|
Pretul gazului natural=31.5 euroMWh |
Anul |
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Investitia (euro) |
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Cheltuieli (euro/an) |
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Incasari (euro/an) |
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Venit brut |
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Venit net |
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VNA pe proiecte = |
|
TRB=7.03 |
|
CTA=975598910 |
|
RIR=- |
CENTRALA DE COGENERARE CU TURBINA CU GAZE |
|
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Pretul gazului natural=33(euro/MWh) |
Anul |
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Investitia (euro) |
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Cheltuieli (euro/an) |
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Incasari (euro/an) |
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Venit brut |
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Venit net |
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VNA pe proiecte = |
|
TRB=-3.4 |
|
CTA=1023768266 |
RIR=-
CENTRALA DE COGENERARE CU TURBINA CU GAZE |
|
|
Pretul gazului natural=36 (euro/MWh) |
Anul |
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Investitia (euro) |
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Cheltuieli (euro/an) |
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Incasari (euro/an) |
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Venit brut |
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Venit net |
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VNA |
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VNA pe proiecte= - 224026287 |
|
TRB= - 1.6 |
|
CTA=1120106978 |
|
RIR=- |
CENTRALA DE COGENERARE CU TURBINA CU GAZE |
|
|
|
Pretul gazului natural=39(euro/MWh) |
Anul |
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Investitia (euro) |
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Cheltuieli (euro/an) |
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Incasari (euro/an) |
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Venit brut |
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Venit net |
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VNA |
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|
VNA pe proiecte= - 320364997.6 |
|
TRB= - 1.08 |
|
CTA=1216445688 |
RIR=-
CENTRALA DE COGENERARE CU TURBINA CU GAZE |
|
|
|
Pretul gazului natural=42 (euro/MWh) |
Anul |
|
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Investitia (euro) |
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Cheltuieli (euro/an) |
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Incasari (euro/an) |
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Venit brut |
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Venit net |
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VNA pe proiecte= - 416703709.9 |
|
TRB= - 0.8 |
|
CTA=1312784401 |
|
RIR=-
4.1.3.CENTRALA DE COGENERARE CU MAI |
|
|
|
Pretul gazului natural=31.5 (euro/MWh) |
Anul |
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Investitia (euro) |
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Cheltuieli (euro/an) |
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Incasari (euro/an) |
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Venit brut |
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VNA pe proiecte=302272726.3 |
|
TRB1=2.5 |
TRB2=2.13 |
|
|
CTA=298279240.5 |
|
RIR=40% |
|
CENTRALA DE COGENERARE CU MAI |
|
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Pretul gazului natural=33 (euro/MWh) |
Anul |
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Investitia (euro) |
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Cheltuieli (euro/an) |
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Incasari (euro/an) |
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Venit brut |
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Venit net |
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VNA pe proiecte=281076367.4 |
|
TRB1=2.65 |
TRB2=2.26 |
|
|
CTA=319475599.4 |
|
RIR=38% |
|
CENTRALA DE COGENERARE CU MAI |
|
|
|
Pretul gazului natural=36 (euro/MWh) |
Anul |
|
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|
Investitia (euro) |
|
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Cheltuieli (euro/an) |
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Incasari (euro/an) |
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Venit brut |
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Venit net |
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VNA |
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VNAC |
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|
VNA pe proiecte=238683649.5 |
||
TRB1=3 |
TRB2=2.56 |
|
|
||
CTA=361868317.3 |
||
RIR=33%
CENTRALA DE COGENERARE CU MAI |
|
|
|
|
Pretul gazului natural=39 (euro/MWh) |
Anul |
|
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|
Investitia (euro) |
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Cheltuieli (euro/an) |
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Incasari (euro/an) |
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Venit brut |
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Venit net |
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VNA |
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VNAC |
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|
VNA pe proiecte=196290931.6 |
|
TRB1=3.5 |
TRB2=3 |
|
|
CTA=541593857 |
|
RIR=29% |
|
CENTRALA DE COGENERARE CU MAI |
|
|
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|
Pretul gazului natural=42 (euro/MWh) |
Anul |
|
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Investitia (euro) |
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Cheltuieli (euro/an) |
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Incasari (euro/an) |
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Venit brut |
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Venit net |
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VNA |
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VNAC |
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VNA pe proiecte=153898213.6 |
|
TRB1=4.1 |
TRB2=3.5 |
|
|
CTA=436291499.9 |
|
RIR=24%
Analiza de sensibilitate
4.2.1. Estimarea costurilor anuale
4.2.1.1. Centrala termica
PB=30*5%=31.5 (euro/MWh)
PB=30*10%=33 (euro/MWh)
PB=30*20%=36 (euro/MWh)
PB=30*30%=39 (euro/MWh)
PB=30*40% =42 (euro/MWh)
Cex=CB+CO+M+CDE
CB=31.5*1 288 147.19=40 576 636.49 (euro)
CB=33 *1 288 147.19 =42 508 857.27 (euro)
CB=36 *1 288 147.19 =46 373 298.84 (euro)
CB=39 *1 288 147.19 =50 237 740.41(euro)
CB=42 *1 288 147.19 =54 102 181.98 (euro)
CO+M=(20÷25)%*CB=25%CB
CO+M=25%*40 576 636.49 (euro)=10 144 159.12 (euro)
CO+M=10 627 214.32 (euro)
CO+M=11 593 324.71 (euro)
CO+M=12 559 435.1 (euro)
CO+M=13 525 545.5 (euro)
CDE=Ert*PEC=22 929.02*115=2 636 837.3 (MW)
PEC=115 euro/MWh
Cex=40 576 636.49+10 144 159.12+2 636 837.3=53 357 632.91 (euro)
Cex=42 508 857.27+10 627 214.32+2 636 837.3=55 772 908.89 (euro)
Cex=46 373 298.84+11 593 324.71+2 636 837.3=60 603 460.85 (euro)
Cex=50 237 740.41+12 559 435.1 +2 636 837.3=65 434 012.81 (euro)
Cex=54 102 181.98+13 525 545.5 +2 636 837.3=70 264 564.78 (euro)
4.2.1.2.Centrala de cogenerare cu turbina cu gaze
Cex=CB+CO+M
CB=B*PB=3 017 575.706*31.5=95 053 634.74 (euro)
CB=3 017 575.706*33= 99 579 998.3 (euro)
CB=3 017 575.706*36=108 632 725.4 (euro)
CB=3 017 575.706*39=117 685 452.5 (euro)
CB=3 017 575.706*42=126 738 179.7 (euro)
CO+M=(20÷25)%*CB=25%CB
CO+M=25%*95 053 634.74=23 763 408.69 (euro)
CO+M=24 894 999.58 (euro)
CO+M=27 158 181.35 (euro)
CO+M=29 421 363.13 (euro)
CO+M=31 684 544.93 (euro)
Cex=95 053 634.74+23 763 408.69=118 817 043.4 (euro)
Cex=99 579 998.3 +24 894 999.58=124 474 997.9 (euro)
Cex=108 632 725.4+27 158 181.35=135 790 906.8 (euro)
Cex=117 685 452.5+29 421 363.13=147 106 815.6 (euro)
Cex=126 738 179.7+31 684 544.93=158 422 724.6 (euro)
4.2.1.3.Centrala de cogenerare cu motoare cu ardere interna
Cex=CB+CO+M
CB=B*PB=31.5*1 327 848.73=41 827 235 (euro)
CB=33*1 327 848.73=43 819 008.09 (euro)
CB=36*1 327 848.73=47 802 554.28 (euro)
CB=39*1 327 848.73=51 786 100.47 (euro)
CB=42*1 327 848.73=55 769 646.66 (euro)
CO+M=(20÷25)%*CB=25%CB=25%*41 827 235=10 456 808.75 (euro)
CO+M=10 954 752.02 (euro)
CO+M=11 950 638.57 (euro)
CO+M=12 946 525.12 (euro)
CO+M=13 942 411.67 (euro)
Cex=41 827 235+10 456 808.75=52 284 043.75 (euro)
Cex=43 819 008.09+10 954 752.02=54 773 760.11 (euro)
Cex=47 802 554.28+11 950 638.57=59 753 192.85 (euro)
Cex=51 786 100.47+12 946 525.12=64 732 625.59 (euro)
Cex=55 769 646.66+13 942 411.67=69 712 058.33 (euro)
Analiza economica pentru centrala termica la modificare de pret a gazului natural cu 5%,10%,20%,30%,40%
VNA pe proiecte in functie de pret
30 |
|
31.5 |
|
33 |
|
36 |
|
39 |
|
42 |
|
TRB in functie de pret
30 |
1.02 |
31.5 |
1.65 |
33 |
4.21 |
36 |
-2.00 |
39 |
0.8 |
42 |
-0.5 |
Analiza economica pentru centrala de cogenerare cu turbine de gaze la modificare de pret a gazului natural cu 5%,10%,20%,30%,40%
VNA pe proiecte in functie de pret
30 |
|
31.5 |
|
33 |
|
36 |
|
39 |
|
42 |
|
TRB in functie de pret
30 |
6.64 |
31.5 |
7.03 |
33 |
-3.4 |
36 |
-1.6 |
39 |
-1.08 |
42 |
-0.8 |
Analiza economica pentru centrala de cogenerare cu motoare cu ardere interna la modificare de pret a gazului natural cu 5%,10%,20%,30%,40%
VNA pe proiecte in functie de pret
30 |
|
31.5 |
|
33 |
|
36 |
|
39 |
|
42 |
|
TRB in functie de pret
30 |
2.4 |
2.02 |
31.5 |
2.5 |
2.13 |
33 |
2.65 |
2.26 |
36 |
3 |
2.56 |
39 |
3.5 |
3.00 |
42 |
4.1 |
3.5 |
Concluzii
Comparand cele 3 metode de furnizare de caldura la modificarea de pret a gazului natural,observam ca :
-La CET,VNA pe proiecte scade cand pretul creste,termenul de recuperare la inceput creste,apoi scade,urmeaza o creste si in cele din urma o scadere,iar RIR scade o data cu cresterea pretului;
-La CTG,VNA pe proiecte scade o data cu cresterea pretului,termenul de recuperare creste la inceput,apoi scade si creste din nou.Doar pentru pretul gazului de 30 (euro/MWh) se poate determina rata de rentabilitate interna;
-VNA pe proiecte in cazul centralei de cogenerare cu motoare cu ardere interna scade o data cu cresterea pretului la fel ca si termenul de recuperare.
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