Применение инжинирингового решения.
Целевая Удельная стоимость электроэнергии от $0,05 и $0,12 за киловатт-час (3 рубля за 1 кВт), в зависимости от местных тарифов на энергоносители и других факторов финансирования проекта. Цель окупаемости проекта составляет 10 лет.[1]
Большой проблемой для внедрения в трубы гидроэнергетика является стоимость строительства и установки, так как это предполагает большие первоначальные вложения капитал. Управление водными ресурсами Портленда, как и во многих других городах США, находится в государственной собственности.
Ожидается, что в полном рабочем состоянии система будет производить 1100 мегаватт-часов в год. За 20 лет эксплуатации системы продажи электроэнергии должны принести порядка 2 миллионов долларов. Компания Harbourton планирует разделить эти деньги с городским советом Портленда и городским водоканалом, чтобы покрыть операционные издержки работы системы. По окончании данного срока водоканал Портленда имеет право выкупить систему.[2]
Установка монтируется внутри труб большого диаметра – от 24 до 96 дюймов (61–244 см). Турбина вращается за счет избыточного гидростатического давления, не препятствуя току воды. Мощность одной турбины достигает 100 кВт электричества, причем их можно устанавливать большими «сериями». Сферическая форма турбины разработана таким образом, чтобы максимизировать выдачу электроэнергии и при этом не нарушить поток воды. С увеличением скорости воды увеличивается производительность турбины.
|
|
|
Lucid Energy испытывала свои турбины в течение двух лет. Последняя пилотная установка диаметром 42 дюйма, установленная внутри 60-дюймовой трубы, произвела более 10 МВт/ч электроэнергии, бесперебойно работая с января 2012 года, в связи с чем компания Western Municipal Water District («водоканал» г. Риверсайд, Калифорния) приняла решение о монтаже постоянной электростанции.
Стоимость турбины составляет ~3000 долларов за 1 кВт установленной мощности.[3]
_____________________________________________________________________________________
[1] http://lucidenergy.com/how-it-works/
[2] Источник: «Агентство инноваций и развития экономических и социальных проектов»
[2] https://www.innoros.ru/news/foreign/15/02/vodoprovod-vyrabatyvayushchii-elektroenergiyu
[3]http://www.energoacademy.ru/index.php?option=com_acContent&view=material&catid=16&id=644&Itemid=124
Выводы
Каждый инвестор, который вкладывает свои деньги в Коммерческий проект, в частности
в торгово-развлекательный комплекс, заинтересован в максимальной прибыли от аренды и минимальных затратах на эксплуатационные расходы. Но часто приходиться сталкиваются с растущими финансовыми трудностями. Высокая стоимость энергоресурсов, в сочетании с коммунальными выплатами и необходимости ремонта или замены стареющей инфраструктуры -все это требует инновационных решений!
|
|
|
В своей курсовой работе предлагаю использовать турбины в системе водопровода согласно проектe LucidPipe Power для генерации энергии.
По расчетам Портлендского проекта водопроводная электро-система сможет выработать не менее 100 мегаватт электричества в год при использовании одной турбины.
Рассмотрим на сколько эффективно будет применима такая системы для строительства
торгово-развлекательного центра, общей площадью 3 555,9 кв.м, расположенного по адресу:
г. Москва, Ярославское шоссе, д.69.
Рис.6 Яндекс карты: .https://yandex.ru/maps/213/moscow
\
| 
|
| Рис.7 | Рис.8 |
Изначально проектом предусмотрено, что водоснабжение торгово-развлекательного центра
осуществляется от внутриквартальных сетей водопровода.
Источником водоснабжения являются наружные городские сети водопровода.
Расход воды на внутренние пожаротушение принят по СНиП 2.04.01-85* - 1.5 куб.м/с.
В пожарных шкафах предусмотрено место, для хранения 2х огнетушителей и пожарного рукава. Наружное пожаротушение предусмотрено с расходом 15л/с согласно СНиП 2.04.02-84 табл 6,
|
|
|
от пожарных гидрантов городских сетей водоснабжения.
Внутренние сети водопровода, горячей воды запроектированы из полиэтиленовых напорных труб ПЭ 32 SDR13.6 ГОСТ18599-2001. Трубы должны иметь в маркировке слово "Питьевая". Магистральные сети горячего водоснабжения теплоизолировать цилиндрами марки UPSA RS1/ALU c покровным слоем из алюминиевой фольги.
Сети хоз.бытовой канализации запроектированы из полиэтиленовых канализационных труб
и фасонных частей ГОСТ 22689.0-89, 2689.20-89. Сети хоз.бытовой канализации
прокладываются открыто, над поломпомещений и в каналах.
Выпуски ливневой канализации предусмотрены из полиэтиленовых труб ГОСТ18599-2001 в существующие колодцы. Выпуски прокладываются в железобетонных обоймах.
Внутренние сети водостоков запроектированы из полиэтиленовых канализационных труб и фасонных частей ГОСТ 22689.0-89, 2689.2-89.
Стояки внутренних водостоков зашиты в короба из несгораемого материала, лицевая панель
в виде открывающейся двери – из трудно-сгораемого материала.
Выпуски хоз.бытовой канализации предусмотрены из полиэтиленовых труб ГОСТ18599-2001
в существующие колодцы. Выпуски прокладываются в железобетонных обоймах.
|
|
|
Трубопроводы холодной воды к сантехническим приборам прокладывают на высоте 250 мм от пола. Трубопроводы горячей воды к сантехническим приборам на высоте 350 мм от пола.
Монтаж, испытание и сдача в эксплуатацию сетей согласно СНиП 3.05.01-85, СП 40-102-2000.
Освещенность помещений принята по СНиП 23-05-95 "Искусственное и естественное освещение" и СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному
и совмещенному освещению жилых и общественных зданий».Освещение 220 Вт.
Освещение помещений выполнено светильниками с люминесцентными лампами и лампами накаливания. Металлические корпуса светильников заземлены путем присоединения их
к PE проводнику.
Потери напряжения от щитков до наиболее удаленного светильника не превышают 2,5%.
Сети эвакуационного освещения и освещения безопасности предусмотрены общими. К сети аварийного (эвакуационного) освещения подключены световые указатели "Выход".
Световые указатели "Выход" установлены на пути эвакуации на высоте 2м и присоединены
к сети аварийного освещения.
При прокладке кабелей рабочего и аварийного освещения исключены возможность их соприкосновения. Расстояние между ними не менее 20мм.
Управление освещением - выключателями по месту и автоматическими выключателями
со щитов освещения. Выключатели установлены со стороны дверных ручек на высоте 1 м от пола, розетки на высоте 0,8-1 м от пола и на расстоянии не менее 0,5 м от трубопроводов.
Групповые сети приняты однофазными трехпроводными (фазный, нулевой рабочий и нулевой защитный проводники). Нулевой рабочий и нулевой защитный проводники подключены под разные контактные зажимы щитка освещения.
Кратко запишем в таблицу исходные данные, чтобы выбрать самую оптимальную турбину для нашего проекта, учитывая проектные размеры и характеристики.
| Расход воды | ||
| Внутренние пожаротушение | СНиП 2.04.01-85 | 1,5 куб.м./с |
| Внутренние сети водопровода | |||
| Водопровод холодной и горячей воды | Полиэтиленовые напорные трубы | ПЭ 32 SDR13.6 ГОСТ18599-2001. С маркировкой «Питьевая» | Диаметр 125 мм |
| Сети хозбытовой канализации | Запроектированы из полиэтиленовых канализационных труб и фасонных частей | ГОСТ 22689.0-89, 2689.20-89. | Диаметр 250 мм |
| Выпуски водопровода | Полиэтиленовые трубы, переходящие в существующие колодцы. Выпуски прокладываются в железобетонных обоймах. | ГОСТ18599-2001 | Диаметр 600 мм |
Схема работы системы можно применять как для системы водоснабжения, так и для водоотведения. Главное, чтобы характеристики труб системы LucidPipe Power
были сопоставимы с проектными и доходы перекрыли затраты на монтаж этой системы, чтобы весь проект был рентабельным.
| Характеристики | ||
| Проектные данные | LucidPipe Power | |
| Потребление энергии, кВт\ч | 27 | 18 |
| Расход воды, куб.м./с | 1,5 | 1,0 |
| Диаметр трубы, мм | 600 | 600 |
По исходнным параметрам выбираем трубу: Lucid Energy модель -24” (600мм), мощность-18 кВт, необходимый расход -1куб. м./с .
Монтируя в систему водопроводной трубы турбину диаметром 600 мм, будет вырабатываться электричество мощностью 18 кВт в час за счет вращения турбины от избыточного гидростатического давления. С увеличением скорости воды будет увеличивается и производительность турбины.
Инновационная идея извлечения электрической энергии из водопровода
сможет значительно сэкономить расходные средства на эксплуатационные расходы!
Рассмотрим рентабельность на конкретном примере: проекте Торгово-развлекательном комплексе, расположенном по адресу: г. Москва, Ярославское шоссе, д. 69.
Эксплуатационные расходы Торгово-развлекательного комплекса в год составляют 13 120 000,00 ₽.
40% от этих расходов идет на электроснабжение.
А если применить систему LucidPipe Power и установить одну турбину в месте подключения водопроводной системы к городской сети, то не ограничивающийся поток воды позволит нам вырабатывать дополнительную электроэнергию для освещения витрин, вывесок, рекламных стендов и всего здания в целом и покроет все эксплуатационные характеристики на освещение здания.
В итоге одна турбина Труба Lucid Energy модель -24” (600мм), мощность-18 кВт, буднт вырабатывать 9 720 кВт в месяц:
| Вырабатываемая энергия | ||
| 27 кВт | В час | |
| 9 720 кВт | В месяц | |
| Эксплуатационные расходы | ||||
| стоимость 1 кВт | кВт в месяц | расходы на электричество в мес. | расходы на электричество в год | |
| без инноваций | 10,00 ₽ | 46 220 | 462 200,00 ₽ | 5 546 000,00 ₽ |
| с инновацией | 10,00 ₽ | 36 500 | 365 000,00 ₽ | 4 300 000,00 ₽ |
| Экономия в год:
| 1 246 000,00 ₽ | |||
Рассматривая использование системы LucidPipe Power, мы должны предусмотреть все возможные риски, поэтому закладываем расходы на электроэнергию. Вырабатываемой энергии может быть недостаточно, например ночью, когда потребление воды значительно меньше, поэтому в расчет эксплуатационных расходов на электричество закладываем 1000 кВт от городской сети.
Разумеется, установка такой турбины понесет за собой значительные затрат на этапе строительства при подключении наружных сетей и инженерных коммуникаций
к городской сети. Необходимо учесть стоимость монтажа трубы с турбиной в сводный сметный расчет.
| Затраты на строительство | |
| Наименование | Стоимость |
Труба Lucid Energy модель -24” (600мм), мощность-18 кВт, необходимый расход -1куб.м/с
| 8 700 000 ₽ |
| Затраты на монтаж трубы Lucid Energy | 300 000,00 ₽ |
| Итого затраты на инновацию | 9 000 000 ₽ |
| Расходы на наружные сети и сооружения (2%) по смете без инновации | 8 000 000,00 ₽ |
| Расходы на наружные сети с учетом инновационных методов по смете: | 19 000 000,00 ₽ |
Учитывая, что на монтаж инновационного оборудования необходимо затратить 9 000 000 ₽, а экономия на электроэнергию за год составляет 5 436 000 ₽, делаем вывод, что система LucidPipe Power окупится за 2 года!
| Затраты на строительство | Экономия на эксплуатационных расходах в год | Срок окупаемости |
| 9 000 000 ₽ | 1 246 000 ₽ | 8 лет |
Применение водопроводных труб электрогенераторов - экономически оправданно. Эффективности использования ТЭР при существующем уровне развития техники и технологии и соблюдении требований к охране окружающей среды -рентабельно.
Целесообразно использование систему LucidPipe Power, чтобы сэкономить на эксплуатационных расходах по электроэнергии и обеспечить тот же уровень энергетического обеспечения здания.
Главная задача - оптимизация использования энергетических ресурсов выполняется благодаря использованию проекту LucidPipe Power!
Инновационная идея этой технологии в извлечении электрической энергии из систем
водопровода значительно сэкономит средства!
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 201; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!