Преобразователи частоты Справочники Обоснование экономической эффективности внедрения АСУ ТП водоснабжения
Обоснование экономической эффективности внедрения АСУ ТП водоснабжения
literetura - Частотно-регулируемый привод. Справочники.
22.09.2012 12:07

5.6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ АСУ ТП ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Внедрение АСУ ТП водоснабжения позволяет значительно улучшить водоснабжение городов, получить экономию электроэнергии на подъем и транспортирование воды, снизить потери воды и уменьшить число аварий, сократить численность обслуживающего персонала.
Вместе с тем создание АСУ ТП связано с большими затратами на проектирование системы, приобретение и монтаж средств вычислительной техники, телемеханики, автоматики и контрольно-измерительной аппаратуры. При планировании работ по созданию АСУ ТП водоснабжения и анализе их работы необходимо правильно оценить показатели экономической эффективности АСУ ТП водоснабжения и определить пути их повышения.
Изложенные ниже методы позволяют оценить экономическую эффективность АСУ ТП, а также систем диспетчерского управления водоснабжением.
Внедрение АСУ ТП и систем диспетчерского управления водоснабжением позволяет получить экономию в сфере управления за счет частичного или полного высвобождения производственного персонала автоматизированных водопроводных сооружений.
Величину этой экономии ЭDч, руб., рекомендуется определять по формуле
ЭDч = Dч Фп.п / чп.п,
где  Dч -число высвобожденных работников, чел.;
Фп.п, чп.п -соответственно фонд зарплаты, руб., и численность производственного персонала, чел.
Экономия в сфере производства достигается за счет автоматизации, телемеханизации сооружений, а также решения задач контроля, оперативного оптимального планирования, управления оборудованием и анализа режимов работы сооружений.
Рассмотрим вначале факторы, влияющие на производственные затраты. К их числу относятся:
расход электроэнергии на подъем и транспортирование воды;
расход химических реагентов на обработку воды;
стоимость аварийно-восстановительных работ вследствие сокращения числа аварий.
Уменьшение стоимости электроэнергии DСэл.эн, руб., потребляемой насосными станциями, обеспечивается за счет оптимизации режима работы насосов (уменьшения напора на выходе станций, уменьшения потерь электроэнергии при выборе оптимальной комбинации насосов и их работой при максимальных КПД и др.) и подсчитывается по формуле
DСэл.эн =  Со.эл.эн (b1 + b2),
где Со.эл.эн -стоимость израсходованной насосной станцией электроэнергии в год обследования;
Qпл, Qо -подача воды соответственно в планируемом году внедрения АСУ ТП и в год обследования, тыс. м3;
b1, b2 -коэффициенты влияния АСУ ТП соответственно на сокращение потерь электроэнергии внутри насосной станции и на уменьшение расхода электроэнергии насосами на подачу воды в сеть.
Уменьшение стоимости расхода химических реагентов DСх.р, руб., подсчитывается по формуле
DСх.р =  Со.х.р ар,
где Со.х.р -стоимость затрат химических реагентов в год обследования, руб.;
ар -коэффициент влияния АСУ ТП на сокращение расхода химических реагентов.
Снижение стоимости аварийно-восстановительных работ DСа-в.р, достигаемое вследствие уменьшения числа аварий при оптимизации режимов работы насосных станций и сети, подсчитывается по формуле
DСа-в.р =  ,
где Lпл -планируемая протяженность водопроводной сети на год внедрения АСУ ТП, км;
LQ -то же, в год обследования;
Nо -число аварий на сети в год обследования;
Со.а-в.р, -средняя стоимость аварийно-восстановительных работ на одну аварию, руб.;
g -коэффициент влияния АСУ ТП на уменьшение числа аварий.
При внедрении АСУ ТП уменьшаются различные виды потерь воды (утечки из сети, потери воды при авариях, заводомерные утечки за счет уменьшения избыточных напоров в сети и др.).
Уменьшение потерь воды влияет на экономические показатели работы водопроводно-канализационных предприятий.
Поскольку водопроводы обычно действуют в условиях постоянного роста потребности в воде, уменьшение потерь воды приводит к соответствующему увеличению объема ее реализации.
Экономия за счет роста реализации воды DЭр.в, руб., подсчитывается по формуле
DЭр.в = Qnл (аут.с + ас.н + аав) Тв.ср,
где аут.с, ас.н, аав -коэффициенты влияния АСУ ТП соответственно на уменьшение расхода воды на утечки из сети, потери воды при авариях и на собственные нужды;
Тв.ср -средний тариф на воду в год внедрения АСУ ТП, руб/м3.
Увеличение объема реализации воды будет сопровождаться увеличением объема воды, поступающей в канализацию, и соответствующим ростом прибыли по системе канализации DПкан, равным:
DПкан =  ,
где Пкан.о -прибыль по системе канализации в год обследования, руб.
Уменьшение потерь воды дает также народнохозяйственную экономию капитальных вложений, которые потребовались бы при отсутствии АСУ ТП для соответствующего развития мощностей водопровода и канализации.
Приведенная народнохозяйственная экономия капитальных вложений DЭкап, руб., подсчитывается по формуле
DЭкап = Ен  ,
где Tн — нормативный коэффициент окупаемости капитальных вложений в отрасли;
Бв.ф, Бк.ф -стоимость основных фондов водопровода и канализации в год обследования, руб.;
азав -коэффициент влияния АСУ ТП на уменьшение заводомерных утечек.
Кроме этого, решение задач анализа работы водопроводных сетей и расчета оптимальных путей строительства новых линий позволит уменьшить потребность в капитальных вложениях на развитие водопровода. Приведенная годовая народнохозяйственная экономия DЭстр, руб., подсчитывается по формуле
DЭстр = Ен Кстр астр,
где Кстр ¾- среднегодовые затраты на строительство новых линий, руб.;
астр -коэффициент влияния АСУ ТП на уменьшение стоимости строительства.
Определенный народнохозяйственный и социальный эффект достигается за счет уменьшения расхода электроэнергии, которая может быть использована в других отраслях народного хозяйства, а также за счет улучшения водоснабжения населения и промышленности, однако численная оценка этих факторов затруднительна. С учетом сказанного общая экономия Э, руб., от внедрения АСУ ТП будет равна:
Э = DЭч + DСэл.эн + DСх.р + DСа-в.р +DЭр.в + DПкан + DЭкап + DЭстр.
Характерной чертой приведенных расчетов является экспертная оценка влияния АСУ ТП на ожидаемую экономию электроэнергии, реагентов, воды и другие факторы.
Рекомендуемые значения коэффициентов влияния автоматизации управления на показатели экономии приведены в табл. 8.

Факторы экономии

Коэф­фици­ент влия­ния АСУ

Рекомен­дуемый диапазон изменения коэффи­циентов

Задачи АСУ ТП, влияю­щие на факторы экономии

Ко­эффициент Кг

Химические реагенты

арр

0,05-0,1

Расчет оптимальных доз реагентов

0,6

 

 

 

Централизованный кон­троль дозирования

0,15

 

 

 

Оперативный учет расхода реагентов

 

0,05

 

 

 

Расчет удельных расходов реагентов

0,1

 

 

 

Оперативное управление дозированием реагентов

0,1

Электро­эгергия

b1

0,015-0,025

Расчет оптимальных ком­бинаций насосов

0,4

внутри на­носной станции

 

 

Централизованный кон­троль параметров работы насосной станции

0,2

 

 

 

Оперативное управление насосной станцией

0,1

 

 

 

Учет расхода электроэнер­гии

0,1

 

 

 

Учет времени работы на­сосов

0,1

 

 

 

Расчет удельных норм рас­хода электроэнергии

0,1

Электро­энергия на

b2

0,05-0,15

Прогнозирование водопо­требления

0,1

подачу воды

 

 

Расчет оптимальных пара­метров работы насосных станций

0,2

 

 

 

Централизованный кон­троль параметров работы насосных станций в сети

0,2

 

 

 

Оперативное управление, включая коррекцию режи­мов

0,2

 

 

 

Учет параметров работы насосных станций, резер­вуаров и сети

0,1

 

 

 

Анализ частоты коррекций режимов

0,05

 

 

 

Расчет удельных расходов электроэнергии

0,05

 

 

 

Анализ гидравлических режимов сети

0,1

Затраты на аварийно-

g

0,06-0,25

Прогнозирование водопо­требления

0,1

восстано­вительные работы

 

 

Расчет оптимальных пара­метров работы насосных станций

0,2

 

 

 

Расчет графиков заполне­ния и срабатывания резер­вуаров

0,1

 

 

 

Централизованный кон­троль параметров работы насосных станций, резер­вуаров и сети

0,2

 

 

 

Оперативное управление насосными станциями

0,2

 

 

 

Оперативное управление задвижками на сети

0,2

Расход воды на

асн

0,003-0,015

Расчет оптимальных ско­ростей фильтрации

0,3

собственные нужды

 

 

Расчет графика вывода фильтров на промывку

0,15

 

 

 

Расчет режима работы на­сосных станций I подъема

0,1

 

 

 

Расчет распределения воды по технологическим ли­ниям

0,05

 

 

 

Централизованный кон­троль работы фильтров

0,1

 

 

 

Оперативное управление фильтрами

0,3

Потери воды (утечки):

 

 

Прогнозирование водопо­требления

0,1

из сети

 

аут

0,005-0,015

Расчет оптимальных пара­метров работы насосных станций

0,2

при аварии

аав

0,005-0,01

Расчет оптимальных

0,1

заводомер­ные

азав

0,01-0,04

режимов заполнения и сра­батывания резервуаров

 

 

 

 

Централизованный кон­троль параметров работы насосных станций, резер­вуаров, сети

0,2

 

 

 

Оперативное управление, включая коррекцию режи­мов

0,2

 

 

 

 

Учет параметров работы насосных станций, резер­вуаров, сети

0,1

 

 

 

 

Построение пьезометриче­ских графиков

0,1

Капиталь­ные вложе­ния в новое строитель­ство

астр

0,03-0,1

Анализ гидравлических режимов сетей

0,1

 

 

 

 

Расчеты по замене насос­ного оборудования

0,2

 

 

 

 

Расчеты по изменению структуры зонирования

0,2

 

 

 

 

Расчеты по строительству новых линий сети

0,5

 

Теория

Besucherzahler
счетчик для сайта