Расчет окупаемости комплекса по переработке органических отходов производства с попутной выработкой электрической и тепловой энергии.
Краткое технико-экономическое обоснование проекта
Цель проекта: удовлетворение потребности предприятий и хозяйств в переработке и утилизации отходов различных производств органического происхождения (птичьего помета, свиного навоза, отходов боен и др.), а также снижение затрат на приобретение электрической и тепловой энергии на нужды производства.
Проектом предлагается установить:
- комплекс по переработке органического сырья (птичий помет, навоз свиной и КРС, др. органические отходы производства) методом низкотемпературного (800-900 гр. С) непрерывного пиролиза. Получаемый продукт – пиролизный газ (синтез-газ) и углеродистый остаток);
- ГПУ (газо-поршневые установки) в количестве 2 шт., включающие модули когенерации. Получаемый продукт – электрическая и тепловая энергии;
.jpg)
Мощность комплекса по переработке органических отходов составляет 1,25 т./ч. (по сухому сырью, влажностью не более 10%), что позволяет вырабатывать до 2 500 куб. м/ч синтез-газа и 150-200 кг/ч углеродистого остатка, который в дальнейшем подлежит реализации производителям удобрений или другим предприятиям. Часть синтез-газа в объеме 180 куб. м идет на собственные нужды установки для поддержания ее работы, а 2 320 куб. м пиролизного газа могут быть использованы на производство электрической и тепловой энергии. Ориентировочная стоимость проекта (оборудование с учетом пусконаладочных работ): ~ 140,51 млн. руб.
Организация производства работы комплекса по переработке органических отходов
Для реализации проекта требуется:
1. Проектирование, изготовление, монтаж и ввод в эксплуатацию необходимого оборудования.
2. Обеспечение бесперебойной круглосуточной подачи сырья.
Для обслуживания оборудования предполагается поочередная работа трех бригад в 2 смены (по 12 часов). При этом возможно минимизировать расходы на заработную плату путем обучения и привлечения персонала сельскохозяйственной организации. Фонд заработной платы производственного персонала с начислениями (далее – ФОТ) составит 269 100 руб. в месяц (см. таблицу 1).
Таблица 1. Оплата труда производственного персонала
|
№ п/п |
Начисления в месяц производственному персоналу |
Сумма, руб. |
|
1. |
Оператор, всего |
39 000 |
|
|
в том числе: |
|
|
1.1. |
заработная плата |
30 000 |
|
1.2. |
ПФР, ФСС, ФФОМСС |
9 000 |
|
2. |
Разнорабочий, всего |
19 500 |
|
|
в том числе: |
|
|
2.1. |
заработная плата |
15 000 |
|
2.2 |
ПФР, ФСС, ФФОМСС |
4 500 |
|
3. |
Слесарь-механик, всего |
31 200 |
|
|
в том числе: |
|
|
3.1. |
заработная плата |
24 000 |
|
3.2. |
ПФР, ФСС, ФФОМСС |
7 200 |
|
|
Итого ФОТ 1 бригады в месяц: |
89 700 |
|
|
Всего ФОТ 3 бригад в год: |
3 229 200 |
Срок амортизации оборудования составит 10 лет (по ГПУ срок амортизации может быть сокращен до 2,5 лет - до первого планового ремонта) эксплуатационные и сервисные расходы – 1 % от стоимости оборудования.
Экономическая эффективность работы пиролизного комплекса по переработке органических отходов
Совокупные годовые расходы на выработку газа из органического топлива составляют 9 347 400 руб. (см. таблицу 2).
Таблица 2. Расходы комплекса по переработке отходов
|
№ п/п |
Наименование статьи расходов |
Ед. изм. |
Расходы в месяц, ед. |
Расходы в год, ед. |
Цена, руб./ ед. |
Расходы в год, руб. |
|
1. |
Электроэнергия |
кВт*ч |
36 000 |
432 000 |
5,3 |
2 289 600 |
|
2. |
Холодное водоснабжение и водоотведение |
куб.м |
50 |
600 |
45 |
27 000 |
|
3. |
Заработная плата производственного персонала (3 бригады) |
руб. |
269 100 |
3 229 200 |
х |
3 229 200 |
|
4. |
Затраты на обслуживание |
руб. |
х |
х |
х |
288 000 |
|
5. |
Налог на имущество организации* |
руб. |
х |
х |
х |
633 600 |
|
6. |
Амортизация |
руб. |
х |
х |
х |
2 880 000 |
|
|
Итого |
|
х |
х |
х |
9 347 400 |
* Налог на имущество организации применяют при основной системе налогообложения. Налог рассчитан по ставке 2,2%. Вместе с тем в регионах существует практика применения пониженных налоговых ставок для энергосберегающего оборудования. Сумма налога к уплате рассчитана для первого года эксплуатации оборудования, в последующие годы при начислении амортизации она будет меньше
В результате работы установки производится около 19488 тыс. куб.м пиролизного газа в год (считаем за 350 дней, т.к. на 15 дней в году по комплексу пиролиза могут осуществляться плановые профилактические работы) (см. таблицу 3).
Таблица 3. Производимая комплексом продукция
|
№ п/п |
Наименование |
Ед. измерения |
Выработка |
|
|
В час, ед. |
В год, ед. |
|||
|
1. |
Газ |
тыс. куб. м |
2,32 |
19488 |
|
2. |
Углеродистый остаток |
тонн |
0,15 |
1260 |
Таким образом, себестоимость производства пиролизного газа составит 479,65 руб. за тыс. куб. м (9 347 400/14 226,24).
Стоимость природного газа для предприятий в различных регионах Российской Федерации с учетом транспортировки до потребителя составляет порядка 3000-4800 руб./тыс. куб.м. При этом необходимо учитывать также затраты на подключение объекта к централизованной системе газоснабжения. Таким образом, автономная пиролизная установка по производству газообразного топлива является наиболее актуальной в условия ежегодного повышения цен на энергоносители и необходимости утилизации отходов деятельности сельскохозяйственных предприятий.
Экономическая эффективность работы газопоршневых установок (ГПУ)
Расчет стоимости 1 киловатта электроэнергии, произведенного с помощью газопоршневой установки
Силовые установки (ГПУ) номинальной мощностью 1500 кВт, работают с модулями когенерации, т.е. вырабатывают еще и тепловую энергию (согласно технической документации, при условии поставки и установки дополнительного модуля когенерации). Заявленная производителем газопоршневых электростанций выработка электрической энергии (при среднем коэффициенте использовании установленной мощности, КИУМ – 70%) составляет 1 200 кВт*ч и выработка тепловой энергии – 2 200 кВт*ч (1,892 Гкал*ч) на одну ГПУ. При этом, по заявлению производителя ГПУ, на пиролизном газе расход топлива превышает номинальный на метане до 3,5 раз и составляет для данной модели ГПУ, номинальной мощностью 1500 кВт, около 1 155 куб.м*ч. Учитывая мощность установки по переработке отходов и количество вырабатываемого пиролизного газа (около 2500 куб. м*ч), проектом предполагается монтаж двух ГПУ номинальной установленной мощностью 1500 кВт.
Основными статьями затрат при использовании подобных установок являются:
- топливо – пиролизный газ;
- масло (требует замены каждые 1 500 часов, а также угар масла 0,6 грамм на 1 кВт*ч);
- амортизация (срок службы оборудования – 10 лет, по ГПУ срок амортизации может быть сокращен до 2,5 лет - до первого планового ремонта);
- налог на имущество организаций;
- сервисные и эксплуатационные расходы, материалы для технического осмотра в размере около 5 869 517,00 рублей/год (по информации производителя газопоршневого оборудования).
Суммарные годовые расходы на ГПУ составят 23 489 008 руб. (см. таблицу 4).
Таблица 4. Годовые расходы на обеспечение работы ГПУ
|
№ п/п |
Наименование |
Ед. изм. |
Расходы в год |
|
Исходные данные |
|||
|
|
Стоимость ГПУ (2 установки с учетом пусконаладочных работ) |
руб. |
91 711 200 |
|
|
Стоимость газа |
руб./тыс. куб. м |
657 |
|
|
Стоимость масла* |
руб./литр |
61 |
|
|
Расход пиролизного газа на режиме номинальной мощности |
куб.м/ч |
2 310 |
|
|
Мощность 2-х ГПУ (при КИУМ 80%) |
кВт |
2 400 |
|
|
Продолжительность работы |
часов |
6 132 |
|
Статьи расходов |
|||
|
1. |
Затраты на газ |
руб. |
9 347 400 |
|
2. |
Затраты на замену масла |
руб. |
596 030 |
|
|
периодичность замены |
часов |
1 500 |
|
|
объем системы смазки |
литры |
1 200 |
|
3. |
Затраты на угар масла |
руб. |
1 072 855 |
|
|
расход масла на угар |
грамм/кВт*ч |
0,60 |
|
4. |
Затраты на обслуживание |
руб. |
5 869 517 |
|
5. |
Налог на имущество организаций** |
руб. |
2 017 646 |
|
6. |
Амортизация |
руб. |
4 585 560 |
|
|
Итого |
руб. |
23 489 008 |
*Из открытых источников сети Интернет Масло моторное ДЕВОН М14В2 ГОСТ 12337-84 (бочка 180 кг) от 12 150 руб.
** Указана максимальная сумма налога без учета снижения остаточной стоимости и возможных льготных ставок налогообложения.
Себестоимость производства электрической энергии определяем по формуле:
с=С/W/Т, где
с – себестоимость выработки электроэнергии, руб./кВт*ч;
С – затраты на выработку электроэнергии, (23 489 008 руб./год);
W – фактическое использование общей мощности 2-х установок ГПУ, (с учетом коэффициента КИУМ -70%), (2100 кВт);
Т – среднегодовое время работы газопоршневых установок (7000 часов/год).
с = 23 489 008 / 2100 / 7000 = 1,59789 (руб.)
Таким образом, себестоимость производства электрической энергии составит 1 597,89 руб. за тысячу кВт*ч или 1,6 руб. за 1 кВт*ч.
При средней стоимости покупки электроэнергии с оптового рынка энергии в России (с учетом услуг рынка, транспортировки по сетям, сбытовых надбавок) в размере 5,3 руб. с НДС за 1 кВт*ч., экономия при выработке 1 кВт*ч электроэнергии составит около 3,7 руб. с каждого потребленного предприятием 1 кВт*ч. или 3 702,11 рублей на каждые 1000 кВт*ч.
Годовую экономию предприятия (птицекомплекса или свинофермы) на электрической энергии при использовании 2-х ГПУ на пиролизном газе подсчитаем по формуле:
Эг =W*T*Z, где
Эг – экономия предприятия на электрической энергии (руб./год);
W – фактическое использование общей мощности 2-х газопоршневых установок, с учетом коэффициента КИУМ - 70%, (2100 кВт);
Т – среднегодовое время работы газопоршневых установок (7 000 часов/год);
Z – экономия при выработке каждого 1 кВт*ч электроэнергии (3,7 руб.).
Эг = 2 100 * 7 000 * 3,7 = 54 390 000 (руб.)
Таким образом, при условии равномерной и полной загрузки электрических мощностей комплекса, образуется экономия предприятия на электрической энергии в размере 54 390 000 руб. в год.
Кроме того, работа ГПУ предусмотрена в режиме когенерации – с попутным дополнительным отбором тепловой энергии от выхлопных газов и охлаждающей жидкости. Годовая экономия от выработки тепловой энергии подсчитана и представлена в таблице 5.
Таблица 5. Экономический эффект от выработки тепловой энергии
|
№ п/п |
Наименование |
Ед. изм. |
Сумма |
|
1. |
Выработка тепловой энергии, по данным производителя (2 ГПУ с когенерационными модулями), с учетом потерь |
Гкал*ч |
3,784 |
|
2. |
Продолжительность отопительного сезона |
часов |
5 040 |
|
3. |
Средний тариф на тепловую энергию, с учетом НДС |
руб./Гкал |
2 200 |
|
4. |
Годовая экономия |
руб. |
41 956 992 |
Выводы. Общий экономический эффект проекта.
1. Экономия расходов организации в размере 54,39 млн. рублей в год только от выработки электроэнергии из пиролизного газа на ГПУ.
2. Дополнительная экономия расходов организации в размере 42,0 млн. рублей в год от самостоятельной выработки тепловой энергии (работа двух ГПУ с модулями когенерации тепловой энергии).
3. Получение дохода от реализации углеродистого остатка в размере 6,3 млн. рублей в год.
4. Срок окупаемости проекта с учетом использования тепловой энергии (когенерация) составит 1,37 лет. Рентабельность инвестиций - 73 %.
5. Дополнительный экономический эффект от сокращения затрат на утилизацию отходов производства. Платежи за НВОС сокращаются до минимума или отсутствуют. Нет расходов на транспортировку отходов до места их хранения или утилизации (полигоны, поля).
При средней стоимости строительства объекта «под ключ» от 140,5 млн. руб. за номинальные 3 МВт мощности (в зависимости от мощности и состава используемого оборудования) ежегодная экономия средств предприятий и хозяйств с каждого птицекомплекса, свинофермы или мясоперерабатывающего завода, где будет реализован предлагаемый проект по переработке отходов (с учетом дохода от реализации углеродистого остатка), может составить более 102,6 млн. руб. (см. таблицу 5).
Таблица 5.Экономическая эффективность проекта
|
№ п/п |
Наименование |
Сумма, руб. |
|
1. |
Стоимость оборудования, всего |
140 511 200 |
|
|
в том числе |
|
|
1.1. |
пиролизный комплекс по переработке отходов с системой фильтрации газов |
48 800 000 |
|
1.2. |
Силовые установки (газопоршневые генераторы) с модулем когенерации (2 шт.) |
91 711 200 |
|
2. |
Экономия на электроэнергии (руб./год) |
54 390 000 |
|
3. |
Прибыль от реализации углеродистого остатка (при цене 5 000 руб. за тонну) (руб./год) |
6 300 000 |
|
4. |
Экономия на тепловой энергии (руб./год) |
41 956 992 |
|
5. |
Рентабельность инвестиций |
73 % |
|
6. |
Срок окупаемости, лет |
1,37 |
Таким образом, при полной загрузке электрических мощностей и с учетом реализации углеродистого остатка, срок окупаемости комплекса по переработке отходов и двух ГПУ с тепловыми модулями когенерации составит 1,37 лет.
Кроме того, необходимо отметить, что в результате реализации проекта по переработке органических отходов сельскохозяйственного производства решается острая проблема по утилизации отходов предприятий и хозяйств (до 10 950 т/год по сухому сырью).
Примечания:
1. В приведенных расчетах экономической эффективности и сроков окупаемости проекта не учтены расходы на первоначальные проектные и конструкторские работы по комплексу переработки отходов, а также расходы на лицензирование деятельности по переработке отходов, Государственную экологическую экспертизу, сертификацию и прочую разрешительную документацию.
2. Также в расчетах эффективности проекта не учтена и не подсчитана экономия птицеводческого комплекса от отсутствия транспортных расходов на доставку птичьего помета к местам хранения или утилизации и возможная экономия от минимизации экологической платы за НВОС (негативное воздействие на окружающую среду).
3. Возможно проектирование и изготовление комплекса с модулями тригенерации, т.е. с дополнительной выработкой не только тепла и электроэнергии, но и холода, что увеличит рентабельность инвестиций, и снизит срок его окупаемости.
4. В приведенных расчетах эффективности проекта стоимость единиц оборудования (ГПУ с модулями когенерации и пиролизного комплекса) приведена ориентировочная. Точная стоимость изготовления всех единиц оборудования может быть определена только после получения Технического задания на изготовление комплекса и последующего проведения проектных и конструкторских работ.