Ákvörðun um hitaveitu
Aðstaða áformar að hita 12 vinnslugeyma sem hver og einn þarfnast 40 kW hitagjalds. Tveir valkostir eru til skoðunar: setja upp rafmagnsdýfahitara í hvern tank eða setja upp miðlægan-gufuketil sem þjónar PTFE varmaskiptum í hverjum tanki.
Rafmagnsvalkosturinn býður upp á einfaldleika: enginn ketill, engin gufulögn, engin þéttiskil, engin vatnsmeðferð. Hver tankur hefur sinn eigin rafmagnshita, stjórnað sjálfstætt. Stofnkostnaðurinn er 12 rafmagnshitararnir auk rafmagnsinnviða.
Gufuvalkosturinn krefst ketils, gufudreifingarlagna, þéttiefnaskilakerfis, vatnsmeðferðarbúnaðar og 12 PTFE varmaskipta. Fjármagnskostnaður er hærri. Rekstrarkostnaður-sem er ráðandi af orku-er lægri vegna þess að jarðgas á hverja orkueiningu kostar um það bil einn-þriðjung til einn-fjórðungur raforku á flestum iðnaðarmörkuðum.
10 ára heildarkostnaðarsamanburður ákvarðar hvaða valkostur skilar lægri líftímakostnaði, þar sem tekið er tillit til orku, búnaðarskipta og viðhalds.
Orkukostnaðarmunurinn
Rafmagnsviðnámshitun breytir næstum 100% af raforku í hita á notkunarstað. Það eru engin staflatap, ekkert píputap, ekkert tap á niðurfellingu. Skilvirknin er í rauninni 100%.
Jarðgasgufumyndun felur í sér margfalt tap á skilvirkni. Vel-viðhaldaður iðnaðarketill vinnur á 80-85% eldsneytis-til-gufunýtingar. Gufudreifingarlögn tapa 5-10% af hitanum vegna einangrunartaps. Þéttivatnsskilkerfi missa viðbótarhita. Heildarnýting eldsneytis til vinnslu er 65-75%.
Þrátt fyrir þetta tap er jarðgas svo miklu ódýrara á hverja orkueiningu en rafmagn að gufuvalkosturinn vinnur á rekstrarkostnaði. Að meðaltali bandarískt iðnaðarorkuverðs-$0,08/kWst rafmagn, $4,50/MMBtu jarðgas-er kostnaður á hverja afhenta kWst af hita $0,08 fyrir rafmagn, $0,023 fyrir jarðgasgufu (sem svarar til 70% heildarnýtni).
Tafla 1: 10 ára heildarkostnaðarsamanburður (12 tankar × 40 kW, 6.000 klukkustundir/ár rekstur)
| Kostnaðarþáttur | Rafmagns hitari | Sérstakur ketill + PTFE varmaskipti |
|---|---|---|
| Fjármagnskostnaður | ||
| Hitabúnaður (12 einingar) | $48,000 (12 × $4,000) | $96.000 (12 PTFE × $8.000) |
| Ketill og gufukerfi | $0 | $65.000 (uppsett) |
| Uppfærsla rafmagnsinnviða | $25,000 | $0 |
| Heildarfjármagn | $73,000 | $161,000 |
| Árlegur rekstrarkostnaður | ||
| Orkukostnaður | $230.400 (2.880 MWst × $0,08) | $82.800 (3.600 MWh jafngildi × $0.023) |
| Skipt um hitara (rafmagn á tveggja ára fresti) | $48.000 (6 skipti/ár × $4.000 × 10 ár=$240.000 / 10) | $0 (PTFE >10 ára líf) |
| Viðhald ketils og vatnsmeðferð | $0 | $8,000 |
| Heildarárlegur rekstur | $278,400 | $90,800 |
| 10 ára heildarkostnaður | $2,857,000 | $1,069,000 |
Kostnaður við að skipta um búnað
Rafmagnsdýfarar hafa takmarkaðan endingartíma. Í ætandi efnaböðum bila jafnvel hlífðar rafmagnsþættir innan 2-3 ára vegna tæringar slíðunnar eða þéttingarbilunar. Á 10 árum þarf að skipta um 3-5 hitara fyrir hvern af 12 tankunum. Uppsafnaður endurnýjunarkostnaður nálgast eða fer yfir stofnfjárkostnað.
PTFE varmaskiptar hitaðir með gufu hafa enga rafmagnsþætti sem bila. PTFE slöngubúnt, rétt hannað fyrir gufuþrýsting og hitastig, endist í 10+ ár án þess að skipta um það. 10-ára endurnýjunarkostnaður búnaðar fyrir gufuvalkostinn er nálægt núlli fyrir búnaðinn við tankinn.
Ketillinn sjálfur krefst viðhalds-rörahreinsunar, brennaraþjónustu, vatnsmeðferðar-en þessi kostnaður er fyrirsjáanlegur og hóflegur miðað við kostnaðinn við endurtekið að skipta um rafmagnsdýfahitara í árásargjarnu efnaumhverfi.
Sveigjanleiki og offramboð
Gufuvalkosturinn býður upp á sveigjanleika í rekstri. Ketillinn getur þjónað viðbótarupphitunarþörf umfram 12 geyma-hitunarrýmið, upphitun hreinsilausna eða framtíðarþenslutanka. Rafmagnsvalkosturinn þjónar aðeins tönkunum og býður engan yfirfallsávinning.
Ef ketillinn þarfnast viðhalds geta tankarnir haldið áfram að starfa á geymdu heitu vatni eða minnkað afköst. Ef rafhitari bilar í einum tanki er sá tankur úr framleiðslu þar til skipt er um hitara. PTFE skiptarinn, sem er í eðli sínu áreiðanlegri, dregur úr en útilokar ekki þessa áhættu-en samt bætir ketillinn sjálfur við stakri-bilunaráhættu sem verður að stjórna með offramboði eða viðbragðsáætlun.
Samantekt
Á 10- ára tímabili kostar samsetning sérstakra jarðgaskatils og PTFE varmaskipta um $1.069.000 samtals, samanborið við $2.857.000 fyrir rafmagnsdýfahitara - 63% lækkun. Fjármagnskostnaður gufukerfisins er hærri ($161.000 á móti $73.000), en orkukostnaðarsparnaður upp á $147.600 á ári og útrýming endurtekinna rafhitaraskipta endurheimta fjármagnsmuninn á fyrsta rekstrarárinu.
Fyrir aðstöðu með þremur eða fleiri upphituðum geymum er gufu-plús-PTFE samsetningin lægri heildarkostnaður. Krosspunkturinn fer eftir staðbundnu orkuverði, ætandi efnafræðilegum efnum (sem ákvarðar tíðni rafhitaraskipta) og framboði á núverandi gufuuppbyggingu.
Verkfræðigreining til samanburðar á hitauppsprettum við sérstakar aðstæður í aðstöðu er fáanleg við framlagningu fjölda og stærð geyma, staðbundið rafmagns- og gasverð, efnafræði vinnslu og núverandi veituinnviði.
