Удмуртская Республика

1. Удмуртская Республика Снабжение региона местными видами топлива Структура проекта ФГБОУ ВПО “ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.Т. Калашникова” Анализ целесообразности Потенциал местных ТЭР Русяк И.Г., Кетова К.В., Королев С.А., Трушкова Е.В. Потребности теплоисточников Производство ТЭР из древесных отходов ПРЕЗЕНТАЦИЯ Логистика топливоснабженияУдмуртской Республики древесными видами топлива Информационное обеспечение проекта Логистика топливообеспечения Производство ТЭР из отходов животноводства Себестоимость тепловой энергии Адрес: 426069, г.Ижевск, ул. Студенческая,7 тел.: (8-3412) 58-88-68 E-mail: primat@istu.ru Тепловая защита Экономический анализ Ижевск 2012 ИжГТУ «Учебно-научный инновационный центр энергосбережения»

2. Удмуртская Республика Ярский Кезский Увинский Глазовский Дебесский Игринский Вавожский Киясовский Балезинский Граховский Камбарский Кизнерский Можгинский Селтинский Сюмсинский Воткинский Шарканский Юкаменский Завьяловский Сарапульский Красногорский Каракулинский Як.-Бодьинский Малопургинский Снабжение региона местными видами топлива Анализ возможности замещениятрадиционных видов топлива Структура проекта Анализ целесообразности Потенциал местных видов топлива – 324 тыс. т у.т/год; Потенциал местных ТЭР Суммарная потребность котельных – 279 тыс. т у.т./год; Потребность в энергоресурсах «негазовых» котельных – 81 тыс. т у.т./год. Потребности теплоисточников Производство ТЭР из древесных отходов Информационное обеспечение проекта − Логистика топливообеспечения Производство ТЭР из отходов животноводства Себестоимость тепловой энергии Алнашский Тепловая защита Рисунок 1 -Сравнение потенциала местных энергоносителей и потребности в энергоресурсах для различных районов УР Экономический анализ 02/30 ИжГТУ «Учебно-научный инновационный центр энергосбережения»

3. Удмуртская Республика Снабжение региона местными видами топлива Потенциал местных видов ТЭР Структура проекта древесные отходы отходы животноводства Анализ целесообразности Ярский район Потенциал местных ТЭР Ярский район Глазовский район Глазовский район Кезский район Кезский район Потребности теплоисточников Юкаменский район Балезинскийрайон Юкаменский район Балезинскийрайон Красногорский район Дебесскийрайон Дебесскийрайон Красногорский район Производство ТЭР из древесных отходов Игринский район Игринский район Селтинский район Селтинский район Шарканский район Шарканский район Якшур-Бодьинскийрайон Информационное обеспечение проекта Якшур-Бодьинскийрайон Сюмсинскийрайон Сюмсинскийрайон Воткинский район Воткинский район Увинскийрайон Увинскийрайон Логистика топливообеспечения Завьяловский район Завьяловский район Вавожскийрайон Вавожскийрайон Малопургинскийрайон Малопургинскийрайон Можгинский район Производство ТЭР из отходов животноводства Можгинский район Сарапульскийрайон Сарапульскийрайон Кизнерскийрайон Кизнерскийрайон Камбарскийрайон Камбарскийрайон Киясовскийрайон Киясовскийрайон Себестоимость тепловой энергии Алнашскийрайон Алнашскийрайон Каракулинскийрайон Каракулинскийрайон Граховскийрайон Граховскийрайон Тепловая защита Энергетический потенциал, тыс. т у.т./год Энергетический потенциал, тыс. т у.т./год Экономический анализ Рисунок 2 – Цветограмма энергетического потенциала древесных отходов и отходов животноводства по УР 03/30 ИжГТУ «Учебно-научный инновационный центр энергосбережения»

4. Удмуртская Республика Снабжение региона местными видами топлива Структура проекта Анализ целесообразности Потенциал местных ТЭР Потребности теплоисточников Производство ТЭР из древесных отходов Технологии производства ТЭРна основе древесных отходов Информационное обеспечение проекта Логистика топливообеспечения Производство ТЭР из отходов животноводства Себестоимость тепловой энергии Тепловая защита Экономический анализ 04/30 ИжГТУ «Учебно-научный инновационный центр энергосбережения»

5. УЧЕБНО-НАУЧНЫЙИННОВАЦИОННЫЙ ЦЕНТРЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ Технологическая схема производства древесных видов топлива 05/30

6. Удмуртская Республика Снабжение региона местными видами топлива Информационно-аналитическая система Структура проекта Анализ целесообразности Потенциал местных ТЭР Электронная карта База данных Потребности теплоисточников ИАС Производство ТЭР из древесных отходов Мониторинг Целевые индикаторы Информационное обеспечение проекта Логистика топливообеспечения Расчет себестоимости Экономический анализ Производство ТЭР из отходов животноводства Логистика топливообеспечения Себестоимость тепловой энергии Тепловая защита Рисунок 3 – Структура информационно-аналитической системы «Топливообеспечение УР» Экономический анализ 06/30 ИжГТУ «Учебно-научный инновационный центр энергосбережения»

7. Удмуртская Республика Снабжение региона местными видами топлива Электронная карта. Отображение информации Структура проекта Анализ целесообразности Потенциал местных ТЭР Потребности теплоисточников Производство ТЭР из древесных отходов Информационное обеспечение проекта Логистика топливообеспечения Производство ТЭР из отходов животноводства Себестоимость тепловой энергии Тепловая защита Экономический анализ Рисунок 4 – Работа с электронной картой 07/30 ИжГТУ «Учебно-научный инновационный центр энергосбережения»

8. Удмуртская Республика Снабжение региона местными видами топлива База данных Структура проекта Структура проекта • База данных содержит информацию об объектах системы топливоснабжения: • 1470 теплоисточников; • 150 предприятий лесозаготовки и деревообработки; • 350 предприятий животноводства; • 94 пункта накопления сырья; • 24 пункта производства щепы; • 4 пеллетных завода; • 8 биогазовых комплексов. • Также база данных содержит информацию о районах, населенных пунктах и автодорогах Удмуртской Республики. Анализ целесообразности Потенциал местных ТЭР Потребности теплоисточников Производство ТЭР из древесных отходов Информационное обеспечение проекта Логистика топливообеспечения Производство ТЭР из отходов животноводства Себестоимость тепловой энергии Тепловая защита Экономический анализ 08/30 ИжГТУ «Учебно-научный инновационный центр энергосбережения»

9. Удмуртская Республика Снабжение региона местными видами топлива База данных Структура проекта Структура проекта Анализ целесообразности Потенциал местных ТЭР Потребности теплоисточников Производство ТЭР из древесных отходов Информационное обеспечение проекта Логистика топливообеспечения Производство ТЭР из отходов животноводства Себестоимость тепловой энергии Тепловая защита Экономический анализ Рисунок 5 – Работа с базой данных 09/30 ИжГТУ «Учебно-научный инновационный центр энергосбережения»

10. Удмуртская Республика Снабжение региона местными видами топлива Расчетные методики Структура проекта Структура проекта Анализ целесообразности • Оценка потенциала местных возобновляемых энергетических ресурсов. • Расчет себестоимости производства топлива из древесного сырья (щепа, пеллеты). • Расчет себестоимости производства топлива из отходов животноводства (биогаз). • Расчет себестоимости производства тепловой энергии, получаемой на основе традиционных (природный газ, уголь, электроэнергия) и альтернативных (щепа, пеллеты, биогаз) видов топлива. • Сравнительный анализ себестоимости тепловой энергии, получаемой на основе различных видов топлива. Потенциал местных ТЭР Потребности теплоисточников Производство ТЭР из древесных отходов Информационное обеспечение проекта Логистика топливообеспечения Производство ТЭР из отходов животноводства Себестоимость тепловой энергии Тепловая защита Экономический анализ 10/30 ИжГТУ «Учебно-научный инновационный центр энергосбережения»

11. Удмуртская Республика Снабжение региона местными видами топлива Расчет себестоимости щепы и стоимости энергии Структура проекта Анализ целесообразности Потенциал местных ТЭР Потребности теплоисточников Производство ТЭР из древесных отходов Информационное обеспечение проекта Логистика топливообеспечения Производство ТЭР из отходов животноводства Себестоимость тепловой энергии Тепловая защита Экономический анализ Рисунок 6 – Расчет себестоимости щепы и стоимости тепловой энергии 11/30 ИжГТУ «Учебно-научный инновационный центр энергосбережения»

12. Удмуртская Республика Снабжение региона местными видами топлива Себестоимость производства древесных видов топлива Структура проекта Анализ целесообразности Потенциал местных ТЭР Потребности теплоисточников Производство ТЭР из древесных отходов Информационное обеспечение проекта Оптимальный масштаб производства Логистика топливообеспечения Оптимальный масштаб производства Производство ТЭР из отходов животноводства Себестоимость тепловой энергии Рисунок 7 – Зависимость себестоимости щепы, пеллет и брикетов от объема производства Тепловая защита Экономический анализ 12/30 ИжГТУ «Учебно-научный инновационный центр энергосбережения»

13. Удмуртская Республика Снабжение региона местными видами топлива Результаты расчетов стоимости топлива Структура проекта Анализ целесообразности Таблица 1 – Стоимость различных видов топлива Потенциал местных ТЭР Потребности теплоисточников Производство ТЭР из древесных отходов Информационное обеспечение проекта Логистика топливообеспечения Производство ТЭР из отходов животноводства Себестоимость тепловой энергии Тепловая защита Экономический анализ Рисунок 8 – Сравнение стоимости различных видов топлива 13/30 ИжГТУ «Учебно-научный инновационный центр энергосбережения»

14. Удмуртская Республика Снабжение региона местными видами топлива Зависимость себестоимости тепловой энергии от вида топлива и тепловой нагрузки Структура проекта Анализ целесообразности Потенциал местных ТЭР Потребности теплоисточников Производство ТЭР из древесных отходов Информационное обеспечение проекта Логистика топливообеспечения Производство ТЭР из отходов животноводства Себестоимость тепловой энергии Тепловая защита Рисунок 9 − Себестоимость тепловой энергии от нагрузки по котельным Экономический анализ 14/30 ИжГТУ «Учебно-научный инновационный центр энергосбережения»

15. Удмуртская Республика Снабжение региона местными видами топлива Логистика топливообеспечения Структура проекта Анализ целесообразности Цель: Разработка схемы топливоснабжения, в которой достигается минимум организационных, транспортных и складских издержек Потенциал местных ТЭР Потребности теплоисточников Состав задач Задача маршрутизации Построение оптимальных маршрутов перевозки древесного сырья и топлива Производство ТЭР из древесных отходов Информационное обеспечение проекта Задача кластеризации Определение мест расположения пунктов подготовки топлива Логистика топливообеспечения Задача оптимального распределения ресурсовПостроение плана поставок древесного сырья с ПНС на ППТ, а также плана перераспределение излишков топлива между различными районами Производство ТЭР из отходов животноводства Себестоимость тепловой энергии Тепловая защита Задача управления запасами Определение размеров партии и времени поставок древесного сырья на пункты подготовки топлива и топлива на теплоисточники Экономический анализ 15/30 ИжГТУ «Учебно-научный инновационный центр энергосбережения»

16. Удмуртская Республика Снабжение региона местными видами топлива Логистическая схема топливообеспечения Структура проекта Анализ целесообразности 1. Предприятия лесозаготовки и деревопереработки … … … … Потенциал местных ТЭР Потребности теплоисточников 2. Пунктынакопления древесного сырья (ПНС) Производство ТЭР из древесных отходов … Информационное обеспечение проекта Логистика топливообеспечения 3. Пункты подготовки топлива (ППТ) … Производство ТЭР из отходов животноводства Себестоимость тепловой энергии 4. Потребитель ТЭР (теплоисточники) … … … Тепловая защита Экономический анализ Рисунок 10 – Взаимосвязь различных уровней логистической системы 16/30 ИжГТУ «Учебно-научный инновационный центр энергосбережения»

17. Удмуртская Республика Снабжение региона местными видами топлива Алгоритм решения задачи топливообеспечения Структура проекта Задача маршрутизации Анализ целесообразности Поиск оптимального маршрутас применением генетических операторов Оптимальные маршрутымежду объектами логистической системы Множество дорог; Узлы пересечения дорог; Стоимости перевозок сырья. Потенциал местных ТЭР Потребности теплоисточников Производство ТЭР из древесных отходов Информационное обеспечение проекта Кластерный анализ Зоны лесовырубки; Положение предприятий деревопереработки; Объем отходов. Количество ПНС; Распределение объектовпо кластерам; Места расположения ПНС. Логистика топливообеспечения Алгоритм кластеризации: 1. Иерархический кластерный анализ; • . Метод k – средних. Производство ТЭР из отходов животноводства Себестоимость тепловой энергии Количество ППТ; Распределение объектовпо кластерам; Места расположения ППТ. Положение теплоисточников; Потребности теплоисточников. Тепловая защита Экономический анализ 17/30 ИжГТУ «Учебно-научный инновационный центр энергосбережения»

18. Удмуртская Республика Снабжение региона местными видами топлива Алгоритм решения задачи топливообеспечения Структура проекта Анализ целесообразности Оптимальное распределение ресурсов (районный уровень) Потенциал местных ТЭР Места расположения ПНС и ППТ; Объемы накопления отходов на ПНС; Объемы подготовки топлива на ППТ. Оптимальный план поставок сырья; Несоответствие объемов производства и потребления топлива на районом уровне. Потребности теплоисточников Решение открытой транспортной задачивнутри района Производство ТЭР из древесных отходов Информационное обеспечение проекта Оптимальное распределение ресурсов (региональный уровень) Логистика топливообеспечения Производство ТЭР из отходов животноводства Оптимальный план распределения излишков между районами. Несоответствие объемов производства и потребления топлива на уровне районов; Стоимость перевозки топлива между ППТ различных районов. Решение закрытой транспортной задачимежду районами Себестоимость тепловой энергии Тепловая защита Экономический анализ 18/30 ИжГТУ «Учебно-научный инновационный центр энергосбережения»

19. Удмуртская Республика Снабжение региона местными видами топлива Алгоритм решения задачи топливообеспечения Структура проекта Анализ целесообразности Управление запасами Потенциал местных ТЭР ППТ Оптимальный график поставок сырья: 1. Размер партии поставок; 2. Количество поставок; 3. Периодичность поставок. Теплоисточник Оптимальный график поставок топлива: 1. Размер партии поставок; 2. Количество поставок; 3. Периодичность поставок. Организационные затраты; Затраты на хранения основного запаса; Затраты на хранение резервного запаса. ПНС Объем накопления сырья; Динамика накопления сырья. ППТ Объем подготовки топлива; Сезонная динамика подготовки топлива. Теплоисточник Потребность в топливе; Сезонная динамика потребления топлива. Потребности теплоисточников Производство ТЭР из древесных отходов Информационное обеспечение проекта Гибридный генетический алгоритм Логистика топливообеспечения Производство ТЭР из отходов животноводства Себестоимость тепловой энергии Тепловая защита Экономический анализ 19/30 ИжГТУ факультет «Прикладная математика»

20. Удмуртская Республика Снабжение региона местными видами топлива Задача маршрутизации Структура проекта Анализ целесообразности Потенциал местных ТЭР д. Турнес Потребности теплоисточников д. Варни Производство ТЭР из древесных отходов с. Дебесы д. Малая Чепца Информационное обеспечение проекта с.Малый Зетым д. Большой Зетым Логистика топливообеспечения д. Такагурт Производство ТЭР из отходов животноводства Себестоимость тепловой энергии Тепловая защита Экономический анализ Рисунок 11 – Визуализация решения задачи маршрутизации на примере построения оптимального маршрута от д. Турнес до д. Такагурт 20/30 ИжГТУ «Учебно-научный инновационный центр энергосбережения»

21. Удмуртская Республика Снабжение региона местными видами топлива Кластерный анализ на примере Дебесского района Структура проекта Анализ целесообразности Потенциал местных ТЭР Потребности теплоисточников Производство ТЭР из древесных отходов Информационное обеспечение проекта Логистика топливообеспечения Производство ТЭР из отходов животноводства Себестоимость тепловой энергии Тепловая защита Экономический анализ Рисунок 12 – Результаты применения кластерного анализапри определении мест расположения ППТ в Дебесском районе 21/30 ИжГТУ «Учебно-научный инновационный центр энергосбережения»

22. УЧЕБНО-НАУЧНЫЙИННОВАЦИОННЫЙ ЦЕНТРЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ Результаты решения задачи логистики топливоснабжения УР а) б) Рисунок 13 – Оптимальная схема маршрутов для Удмуртской Республики: а) перевозки древесного сырья с ПНС на ППТ; б) перевозки топлива с ППТ на теплоисточники 22/30

23. УЧЕБНО-НАУЧНЫЙИННОВАЦИОННЫЙ ЦЕНТРЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ Задача оптимального управления запасамив системе топливоснабжения Рисунок 14 – Изменение количества запасов сырья и топливас течением времени на различных уровнях логистической системы – период поступления древесного сырья на ПНС; – период поставок древесного сырья на ППТ; – период поставок топлива на теплоисточники; – период расходования топлива (отопительный период). 23/30

24. УЧЕБНО-НАУЧНЫЙИННОВАЦИОННЫЙ ЦЕНТРЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ Задача оптимального управления запасамив системе топливоснабжения Рисунок 15 –Схематопливоснабжения с ППТв д. Заречная МедлаДебесского района УР Рисунок 16 – Изменение объемов запаса на складах объектов системы топливоснабжения в д. Заречная Медла: а) древесного сырья на ППТ;б) топлива на ППТ; в) топлива на теплоисточниках, снабжаемых с ППТ 24/30

25. П П П УЧЕБНО-НАУЧНЫЙИННОВАЦИОННЫЙ ЦЕНТРЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ Логистика топливоснабжениядревесными пеллетами Ярский район Глазовский район Балезинскийрайон Таблица 3 – Потребности районов УР в пеллетах Кезский район Юкаменский район П Красногорский район Дебесскийрайон Игринский район Селтинский район Шарканский район Якшур-Бодьинскийрайон Сюмсинскийрайон Воткинский район Увинскийрайон Завьяловский район Вавожскийрайон Малопургинскийрайон Можгинский район Сарапульскийрайон Камбарскийрайон Кизнерскийрайон Киясовскийрайон Алнашскийрайон Каракулинскийрайон Граховскийрайон Потенциал сырья для производства пеллет, тыс. т у.т./год Рисунок 17 – Схема расположения пеллетных заводов на территории УР 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Пеллетный завод; П 25/30

26. Удмуртская Республика Снабжение региона местными видами топлива Результаты решение задачи логистики топливообеспечения Структура проекта Анализ целесообразности Потенциал местных ТЭР Потребности теплоисточников Производство ТЭР из древесных отходов Информационное обеспечение проекта Логистика топливообеспечения Производство ТЭР из отходов животноводства Себестоимость тепловой энергии Тепловая защита Экономический анализ 26/30 ИжГТУ «Учебно-научный инновационный центр энергосбережения»

27. Удмуртская Республика Снабжение региона местными видами топлива Логистика топливообеспечения Удмуртской Республики Структура проекта Анализ целесообразности На территории Удмуртской Республики необходимо: построить 94 пункта накопления отходов (63 млн.руб.); Потенциал местных ТЭР построить 24 пункта подготовки топлива (140 млн.руб.); Потребности теплоисточников построить 4 пеллетных завода (75 млн.руб.); реконструировать 478 теплоисточников (2056 млн.руб.). Производство ТЭР из древесных отходов Общий объем инвестиций составляет 2334 млн.руб. млн.руб. Информационное обеспечение проекта Период окупаемости инвестиций составляет 5 лет Логистика топливообеспечения Производство ТЭР из отходов животноводства Себестоимость тепловой энергии год Тепловая защита Экономический анализ Рисунок 19 – Окупаемость инвестиций в систему топливообеспеченияна основе возобновляемых источников энергии 27/30 ИжГТУ «Учебно-научный инновационный центр энергосбережения»

28. Удмуртская Республика Снабжение региона местными видами топлива Резюме программы Структура проекта Анализ целесообразности 1.Определены места расположения4-х пеллетных заводов, 94-х ПНС,24-х ППТ. 2.Количество переводимыхна древесные виды топлива теплоисточников478. 3.Средняя производительность пунктов подготовки щепы - 1 330 т у.т./год;пеллетных заводов–4 850 т у.т./год. 4.Построены оптимальные маршруты и планы перевозок древесного сырья и топлива между различными уровнями логистической системы. 5.Определены оптимальные расстояния перевозки:пеллет-120 км, щепы-40 км, сырья- 20 км. Потенциал местных ТЭР Потребности теплоисточников Производство ТЭР из древесных отходов Информационное обеспечение проекта Логистика топливообеспечения Производство ТЭР из отходов животноводства Себестоимость тепловой энергии Тепловая защита Экономический анализ Рисунок 20 - Схема расположения предприятий по производству топливно-энергетических ресурсов на территории УР 28/30 ИжГТУ «Учебно-научный инновационный центр энергосбережения»

29. Удмуртская Республика Снабжение региона местными видами топлива Резюме программы Структура проекта Анализ целесообразности Потенциал местных ТЭР Потребности теплоисточников Производство ТЭР из древесных отходов Информационное обеспечение проекта Развитие системы топливообеспеченияместными видами топлива будет способствовать: Созданию новых рабочих мест в сельской местности. Загрузке производственных мощностей в республике в связи с созданием новых технологий переработки ТЭР. Развитию новых отраслей промышленности, основанных на инновациях. Диверсификации энергоресурсов. Повышению энергетической безопасности дальних районови республики в целом. Значительному сокращению бюджетных средств на покупку топлива и повышению уровня жизни населения республики. Улучшению экологической обстановки. Логистика топливообеспечения Производство ТЭР из отходов животноводства Себестоимость тепловой энергии Тепловая защита Экономический анализ 29/30 ИжГТУ «Учебно-научный инновационный центр энергосбережения»

30. УЧЕБНО-НАУЧНЫЙИННОВАЦИОННЫЙ ЦЕНТРЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ ИжГТУ Спасибо за внимание Координаты: Адрес: 426069, г.Ижевск, ул. Студенческая,7 тел.: (8-3412) 58-99-57 E-mail: primat@istu.ru