Koostoomisel soojuse ja elektri tariifi koostamise alused ja põhimõtted

1. Koostoomisel soojuse ja elektri tariifi koostamise alused ja põhimõtted Tootmiskulude jaotamine soojuse ja elektri vahel Andres Siirde TTÜ Soojustehnika Instituut

2. Tootmiskulude jaotamine soojuse ja elektri vahel: Elektrituruseadus: • § 55. Tootja kohustused • (4) Kui elektrienergiat soojuse ja elektrienergia koostootmise režiimis tootev tootja on soojuse või elektrienergia tootmise osas turguvalitsev ettevõtja konkurentsiseaduse tähenduses, peab ta Energiaturu Inspektsiooni nõudel esitama tulude ja kulude jaotuse eraldi elektrienergia tootmise ja soojuse tootmise kohta koos asjakohaste põhjendustega.

3. Sissejuhatuseks : • Kuna erinevad soojuse ja elektri koostootmisjaamad erinevad tehniliste lahenduste poolest, töötavad erinevates majanduslikes tingimustes, siis leida kõigile koostootmisjaamadele ühist ja ainuõiget metoodikat kulude jaotamiseks elektri ja soojuse vahel, on praktiliselt võimatu. • Suurtes auruturbiinjõuseadmetel põhinevates soojuselektrijaamades toimub elektrienergia ja soojuse tootmine ühest ja samast kütusest. Samas on osa tootmisseadmeid, mida kasutatakse kas ainult elektrienergia või ainult soojuse tootmiseks. Põhiseadmed, nagu katelagregaadid ja auruturbiin, leiavad kasutamist nii soojuse kui ka elektri tootmiseks. Tootmis- ja kütusekulude jaotamise keerukus ongi pideva diskussiooni ja arutelu põhjuseks

4. Soojuse- ja elektrijaamas toodetavate elektrienergia ja soojuse omahinnad on seotud järgmise võrrandiga: kus K – SEJ aastane/kuu tootmiskulu, E - SEJ aastane/kuu elektrienergia toodang, Q – SEJ aastane/kuu soojustoodang, kE - elektrienergia omahind elektrijaamas kQ- soojuse omahind elektrijaamas Kütusekulu jaotamise teoreetilised põhimõtted elektrienergia ja soojuse kombineeritud tootmisel

5. Võrrandi võib teisendada kujule: Võrrand kujutab endast sirge võrrandit, mis väljendab sõltuvust elektrienergia omahinna kE ja soojuse omahinna kQ vahel.

7. Joonisel esitatud punktid 1 ja 2 on soojuse ja elektrienergia omahinna piirpunktid. Punktis 1 on elektrienergia tootmise omahind maksimaalne ja vastavalt punktis 2 on väljastatava soojuse omahind maksimaalne. Punkti 1 võib määrata näiteks eeldusest, et elektrienergia tootmise omahind soojuse- ja elektrijaamas on sama, mis elektrienergia omahind kondensatsioonjaamas, kusjuures mõlemas jaamas on samad auru parameetrid ja ühesuguse võimsusega turbiinid. Punkti 2 võib määrata näiteks eeldusest, et soojuse- ja elektrijaamast väljastatava soojuse omahind on võrdne vastavast katlamajast väljastatava soojuse omahinnaga. See on praktiliselt sama, kui väljastatava soojuse omahind oleks määratud soojuse- ja elektrijaamas olevate katelde kasuteguriga.

8. Probleem, kuidas jaotada püsikulusid? • Eeldades, et püsikulud ei sõltu praktiliselt elektrijaama töörežiimist, võib need jaotada elektrienergia ja soojuse vahel võrdeliselt väljastatavale toodangule Selline jaotus oleks õige, kui soojuse ja elektrienergia hinna vahe poleks suur. • Jaotada püsikulud võrdeliselt paigaldatud (või kasutatavale) elektrilise ja soojusvõimsusega. Selline kulude jaotus on kõige tinglikum. Elektriliste võimsuste püsikulud on suuremad kui soojusvõimsustel. Samuti tekib raskusi soojusvõimsuse määratlemisega. Soojusvõimsused on ka reduktsioonjahutusseadmed koos soojusvahetitega, veesoojenduskatlad, termofikatsioonturbiinide vaheltvõttude soojusvõimsused jne. • Soojusele langevad püsikulud võtta võrdseks sama soojusvõimsusega alternatiivse katlamaja püsikuludega. Ülejäänud kulud jäävad elektrienergiale.

9. Eestis kasutatakse püsikulude jaotamise vastavalt kütuse erikulule. • Kütuse erikulud võivad olla välja arvutatud erinevate metoodikate ja lähenemiste põhjal Meetodeid kokku 7...8. Mõned neist: • Füüsikaline meetod Füüsikalise meetodi puhul arvestatakse, et soojus saadakse elektrijaamast katla kasuteguriga. Kogu kombineeritud soojuse ja elektrienergia koostootmise kütuse kokkuhoid läheb seega elektrienergiale. Probleemiks on katla kasuteguri valik. Veesoojenduskatelde kasutegur on tavaliselt kõrgem, kui koostootmiselektrijaamade kateldel.

10. Normatiivne meetod Soojuse- ja elektrijaam on ehitatud kütuse ökonoomia saamiseks. Normatiivse meetodi järgi peab ökonoomia olema arvesse võetud ka mõlemale energialiigile kütuse erikulu arvutamisel. Meetodi rakendamiseks arvutatakse kombineeritud elektrienergia ja soojuse tootmisel kütuse ökonoomiat näitav tegur: kus B - summaarne kütuse kulu koostootmisseadmele, Be - kütuse kulu kondensatsioonelektrijaamas sama koguse elektrienergia tootmiseks, Bs - kütuse kulu eraldi olevas katlamajas Kütuse erikulud on arvutatavad: kus • bne ja bns on nn. normatiivsed erikulud, st. vastavalt tingkütuse erikulud kondensatsioonelektrijaamas ja eraldi asetsevas katlamajas. • Tegur φ sõltub koostootmisseadme karakteristikutest (algparameetrid, vaheltvõttude parameetritest, ekspluatatsioonirežiimist).

11. Vaheltvõttude normaalsel koormamisel φ≤ 1. Kui vaheltvõtud on vähe koormatud, siis φ >1 ja tegemist on kütuse ülekuluga võrreldes energia eraldi toomisega. Meetodi puuduseks on vajadus normatiivselt määrata kütuse erikulu asendavas katlamajas ja kondensatsioonelektrijaamas. Võimalusi on siin mitu. Kütuse erikuluks kondensatsioonelektrijaamas võib võtta teatud ajaperioodi keskmised. Sealjuures tekivad probleemid algparameetrite arvestamisel, tööstusliku vaheltvõtu aurule kütuse erikulu määramiseks jne. Soojuse tootmise kütuse erikuluks võib kasutada suurte katlamajade keskmisi erikulusid. • Kui võrreldes normatiivset meetodit füüsikalise meetodiga siis kütuse erikulu elektrienergia tootmiseks kasvab, soojusele väheneb. Siiski jääb kütuse erikulu elektrienergia tootmiseks aga tunduvalt väiksemaks kui kondensatsioonelektrijaamas, seda muidugi siis, kui koostootmisjaam töötab efektiivselt.

12. Ökonoomiline meetod Pealkirjas nimetatud meetodi ideeks on ökonoomiliste meetoditega jagada kulutused ja saadav tulu kahe väljastatava energialiigi vahel. Nende tulemuste põhjal tuleb kehtestada tariifid elektrienergiale ja soojusele. Käesoleva aja turu konjukutuuri juures teeme eelduse, et kui poleks soojuse- ja elektri koostootmisejaama, tuleks elektrienergiat toota kondensatsioonelektrijaamas kütuse erikuluga be. Minimaalne kütuse erikulu soojuse tootmiseks soojuse- ja elektrijaamas on arvutatav seosest: kus N- väljastatav elektriline võimsus, he ja hs -vastavalt elektrilise ja soojusvõimsuse kasutustundide arv Qs - väljastatav soojusvõimsus

13. Koostootmise efekt jagatakse võrdeliselt väljastatavate energia liikide vahe See meetod sarnaneb põhimõtteliselt normatiivsele meetodile. Vahe seisneb selles, et kütuse ökonoomia jagatakse võrdeliselt väljastatavate energia liikide koguste vahel. Meetodi rakendamiseks arvutatakse kombineeritud elektrienergia ja soojuse tootmisel kütuse ökonoomiat näitav tegur. Probleem on ökonoomia määramises. Sarnaselt normatiivsele meetodile on vaja määrata kütuse erikulu koostootmisjaama asendavas katlamajas ja kondensatsioonelektrijaamas

14. Soojus C D? B A Elekter Tootmiskulude jaotamine soojuse ja elektri vahel, erinevad meetodid A- Taani, Saksamaa (kondensatsioonjaamade vaheltvõtt), kus soojusele arvestatakse juurde madalad täiend (püsi) kulud. Konkureerib hästi lokaalgaasiküttega, üldse gaaskütusega B- Soome, Rootsi-soojus ja elekter konkureerib oma turul C- Poola, Baltimaad, Venemaa- koostoomise efekt arvestatakse elektri kasuks.

15. Soojus C D? B A Elekter Tootmiskulude jaotamine soojuse ja elektri vahel, erinevad meetodite rakendused erinevates riikides A- Taani, Saksamaa (kondensatsioonjaamade vaheltvõtt), kus soojusele arvestatakse juurde madalad täiend (püsi) kulud. Konkureerib hästi lokaalgaasiküttega, üldse gaaskütusega B- Soome, Rootsi-soojus ja elekter konkureerib oma turul C- Poola, Baltimaad, Venemaa- koostoomise efekt arvestatakse elektri kasuks.