Analyzing the Competitiveness of Combined Heats and Power Plants in the Market of Electricity and Heat

Authors

  • Сергей [Sergey] Сергеевич [S.] Белобородов [Beloborodov]
  • Алексей [Aleksey] Анатольевич [A.] Дудолин [Dudolin]

DOI:

https://doi.org/10.24160/1993-6982-2018-2-21-29

Keywords:

cycle efficiency, specific consumption of equivalent fuel, competitiveness, combined heat and power plant

Abstract

The competitiveness of the country’s economy depends primarily on the competitiveness of its industry, and, taking the climatic features into account, this economy indicator also depends to a significant degree on the cost of energy resources. The structures characterizing the consumption of electricity and heat in Russian Federation differ considerably from each other. The performed analysis shows that the fraction of electricity consumed by the population is about 14% (on the average over the country), whereas the fraction of heat consumed in the district heating system is about 40%. It should also be noted that the share of combined heat and power plants (CHPPs) in the generation of electricity is about 30%, whereas their share in the supply of heat in cities can reach 80%. Therefore, the question of posting the costs between the production of electricity and heat at power plants operating in the cogeneration mode is not only a technical, but also an important socio-economic matter. The article presents a methodological approach to analyzing the competitiveness of CHPPs in the market of electricity and heat taking into account the posting of fuel costs at power plants operating in the cogeneration mode. The importance and the necessity of using both thermodynamic and economic techniques is governed by the fact that, along with the need to compete in the markets of heat and electricity, CHPPs have to fight for the right to be included into the municipal heat supply development schemes, as well as into the electric power industry development schemes at the regional and federal levels. In view of the general requirements of making the Russian Federation economy more efficient and less energy intensive, poor fuel efficiency of production (useful output) of electric or thermal energy from a cogeneration plant may entail the need of its decommissioning. If we succeed in solving the problem of determining the conditions under which a CHPP operating in the cogeneration mode will be competitive concurrently in the fuel component with the best available technologies for separate generation of heat and electricity, we will be able to assess the competitiveness of the projects under consideration and to select the most promising options. The majority of methods for posting the fuel consumption at a power plant operating in the cogeneration mode between electricity and heat have been taken into account. This approach opens the possibility to make unbiased decisions on the feasibility of decommissioning CHPPs and constructing new power plants and boiler houses.

Author Biographies

Сергей [Sergey] Сергеевич [S.] Белобородов [Beloborodov]

Workplace

NP «Energy Efficient City»

Occupation

Vice-President

Алексей [Aleksey] Анатольевич [A.] Дудолин [Dudolin]

Science degree:

Ph.D. (Techn.)

Workplace

Thermal Power Plants Dept., NRU MPEI

Occupation

Assistant Professor, Deputy Head

References

1. Белобородов С.С. Пути решения вопросов повышения эффективности систем централизованного теплоснабжения, снижения стоимости электрической и тепловой энергии, сохранения ТЭЦ // Новости теплоснабжения. 2015. № 8. С. 11—14.

2. Чучуева И.А. Вычислительные методы определения удельных расходов условного топлива ТЭЦ на отпущенную электрическую и тепловую энергию в режиме комбинированной выработки // Наука и образование. 2016. № 2. С. 135—165.

3. Сухарева Е.В. Методы распределения затрат при формировании себестоимости энергии на ТЭЦ // Транспортное дело России. 2015. № 2. С. 43—45.

4. Стенников В.А., Жарков С.В. Методы оценки эффективности энергоснабжения потребителей // Энергобезопасность и энергосбережение. 2014. № 5 (59). С. 34—40.

5. Хлебалин Ю.М. Теплофикация и второй закон термодинамики // Вестник СПбГУ. 2011. № 1 (54). Вып. 3. С. 94—101.

6. Султанов М.М. Оптимизация режимов работы оборудования ТЭЦ по энергетической эффективности: дисс. ... канд. техн. наук. М.: Изд-во МЭИ, 2010.

7. Жарков C.В. О разделении затрат на отпускаемые ТЭЦ электроэнергию и тепло // Энергия: экономика, техника, экология. 2008. № 6. С. 8—16.

8. Жарков С.В. Как оценить эффективность энергоснабжения // Энергетик. 2008. № 8. С. 4—9.

9. Рогалев Н.Д. и др. Экономика энергетики. М.: Изд-во МЭИ, 2008.

10. Новичков И.А. Совершенствование экономического механизма формирования тарифов на региональном рынке тепловой энергии: дисс. ... канд. экон. наук. Иваново: ИГЭУ, 2007.

11. Новичков И.А. Применение метода отключений на основе треугольника Гинтера при расчете себестоимости производства электрической и тепловой энергии на Ивановской ТЭЦ-1 // Вестник ИГЭУ. 2007. Вып. 1. С. 39—41.

12. Коростелева Т.С. Формирование процедур распределения затрат при формировании себестоимости энергии на ТЭЦ в рыночных условиях хозяйствования: автореф. дисс. ... канд. экон. наук. Самара, 2005.

13. Хараим А.А. Как рассчитать тарифы на электрическую и тепловую энергию, произведенную на ТЭЦ, не прибегая к делению топлива // Новости теплоснабжения. 2003. № 11.

14. Киселев Г.П. Варианты расчета удельных показателей эффективности работы ТЭЦ. М.: Изд-во МЭИ, 2003. С. 32.

15. Хрилев Л.С., Малафеев В.А., Хараим А.А., Лившиц И.М. Сравнительная оценка отечественных и зарубежных методов разделения расхода топлива и формирования тарифов на ТЭЦ // Теплоэнергетика. 2003. № 4. С. 45—54.

16. Малафеев В.А. и др. Формирование тарифов на ТЭЦ в рыночных условиях // Там же. С. 55—63.

17. Семенов В.Г. Анализ возможности работы ТЭЦ на рынке электрической энергии // Новости теплоснабжения. 2002. № 12. С. 45—47.

18. Денисов В.И. Обоснование тарифов на электрическую и тепловую энергию ТЭЦ, выводимых на Федеральный (общероссийский) оптовый рынок электрической энергии (мощности) // Электрические станции. 1999. № 10. С. 18—27.

19. Пустовалов Ю.В. К дискуссии о методах распределения затрат на ТЭЦ // Теплоэнергетика. 1992. № 9. С. 48—55.

20. Денисов В.Е., Кацнельсон Г.Г. О преимуществах эксергетического подхода к оценке работы ТЭЦ // Электрические станции. 1989. № 11. С. 7—10.

21. Попырин Л.С., Денисов В.И., Светлов К.С. О методах распределения затрат на ТЭЦ // Там же. С. 20—25.
---
Для цитирования: Белобородов С.С., Дудолин А.А. Анализ конкурентоспособности теплоэлектроцентралей на рынке электроэнергии и тепла // Вестник МЭИ. 2018. № 2. С. 21—29. DOI: 10.24160/1993-6982-2018-2-21-29.
#
1. Beloborodov S.S. Puti Resheniya Voprosov Povysheniya Effektivnosti Sistem Tsentralizovannogo Teplosnabzheniya, Snizheniya Stoimosti Elektricheskoy i Teplovoy Energii, Sohraneniya TETS. Novosti Teplosnabzheniya. 2015;8:11—14. (in Russian).

2. Chuchueva I.A. Vychislitel'nye Metody Opredeleniya Udel'nyh Raskhodov Uslovnogo Topliva TETS na Otpushchennuyu Elektricheskuyu i Teplovuyu Energiyu v Rezhime Kombinirovannoy Vyrabotki. Nauka i Obrazovanie. 2016;2:135—165. (in Russian).

3. Suhareva E.V. Metody Raspredeleniya Zatrat Pri Formirovanii Sebestoimosti Energii na TETS. Transportnoe Delo Rossii. 2015;2:43—45. (in Russian).

4. Stennikov V.A., Zharkov S.V. Metody Otsenki Effektivnosti Energosnabzheniya Potrebiteley. Energobe- zopasnost' i Energosberezhenie. 2014;5(59):34—40. (in Russian).

5. Hlebalin Yu.M. Teplofikatsiya i Vtoroy Zakon Termodinamiki. Vestnik SPbGU. 2011;1(54);3:94—101. (in Russian).

6. Sultanov M.M. Optimizatsiya Rezhimov Raboty Oborudovaniya TETS po Energeticheskoy Effektivnosti: Diss. ... Kand. Tekhn. Nauk. M.: Izd-vo MPEI, 2010. (in Russian).

7. Zharkov C.V. O Razdelenii Zatrat na Otpuskaemye TETS Elektroenergiyu i Teplo. Energiya: Ekonomika, Tekhnika, Ekologiya. 2008;6:8—16. (in Russian).

8. Zharkov S.V. Kak Otsenit' Effektivnost' Energosnabzheniya. Energetik. 2008;8:4—9. (in Russian).

9. Rogalev N.D. i dr. Ekonomika Energetiki. M.: Izd-vo MPEI, 2008. (in Russian).

10. Novichkov I.A. Sovershenstvovanie Ekonomicheskogo Mekhanizma Formirovaniya Tarifov na Regional'nom Rynke Teplovoy Energii: Diss. ... Kand. Ekon. Nauk. Ivanovo: IGEU, 2007.(in Russian).

11. Novichkov I.A. Primenenie Metoda Otklyucheniy na Osnove Treugol'nika Gintera pri Raschete Sebestoimos- ti Proizvodstva Elektricheskoy i Teplovoy Energii na Ivanovskoy TETS-1. Vestnik IGEU. 2007;1:39—41. (in Russian).

12. Korosteleva T.S. Formirovanie Protsedur Raspredeleniya Zatrat pri Formirovanii Sebestoimosti Energii na TETS v Rynochnyh Usloviyah Hozyayst- vovaniya: Avtoref. Diss. ... Kand. Ekon. Nauk. Samara, 2005. (in Russian).

13. Haraim A.A. Kak Rasschitat' Tarify na Elektricheskuyu i Teplovuyu Energiyu, Proizvedennuyu na TETS, ne Pribegaya k Deleniyu Topliva. Novosti Teplosnabzheniya. 2003;11. (in Russian).

14. Kiselev G.P. Varianty Rascheta Udel'nyh Poka- zateley Effektivnosti Raboty TETS. M.: Izd-vo MPEI, 2003:32. (in Russian).

15. Hrilev L.S., Malafeev V.A., Haraim A.A., Livshits I.M. Sravnitel'naya Otsenka Otechestvennyh i Zarubezhnyh Metodov Razdeleniya Raskhoda Topliva i Formirovaniya Tarifov na TETS. Teploenergetika. 2003;4:45—54. (in Russian).

16. Malafeev V.A. i dr. Formirovanie Tarifov na TETS v Rynochnyh Usloviyah. Tam zhe:55—63. (in Russian).

17. Semenov V.G. Analiz Vozmozhnosti Raboty TETS na Rynke Elektricheskoy Energii. Novosti Tep- losnabzheniya. 2002;12:45—47. (in Russian).

18. Denisov V.I. Obosnovanie Tarifov na Elektricheskuyu i Teplovuyu Energiyu TETS, Vyvodimyh na Federal'nyy (Obshcherossiyskiy) Optovyy Rynok Elektricheskoy Energii (Moshchnosti). Elektricheskie Stantsii. 1999;10:18—27. (in Russian).

19. Pustovalov Yu.V. K Diskussii o Metodah Raspredeleniya Zatrat na TETS. Teploenergetika. 1992;9:48—55. (in Russian).

20. Denisov V.E., Katsnel'son G.G. O Preimushchestvah Eksergeticheskogo Podhoda k Otsenke Raboty TETS. Elektricheskie Stantsii. 1989;11:7—10. (in Russian).

21. Popyrin L.S., Denisov V.I., Svetlov K.S. O Metodah Raspredeleniya Zatrat na TETS. Tam zhe:20—25. (in Russian).
---
Focitation:r Beloborodov S.S., Dudolin A.A. Analyzing the Competitiveness of Combined Heats and Power Plants in the Marketof Electricity and Heat. MPEI Vestnik. 2018;2:21—29. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2018-2-21-29.

Published

2019-02-05

Issue

Section

Power engineering (05.14.00)