Ведь при сохранении топлива не возникает (не растет) в этой сфере глобальный «экономический долг поколения» (GED), который достиг астрономических размеров.

Экономическая эффективность проектов, подобных этому, обычно складывается из социального, экономического и экологического эффектов, или из социально-эколого-экономической эффективности.

С учетом приведенных критериев рассмотрим эколого-социально-экономическую эффективность системы холодотеплоснабжения по сравнению с традиционным холодоснабжением и теплоснабжением.

При этом возьмем за основу, близкую к современным воззрениям, по мнению автора, методику определения эффективности использования ВИЭ исследователей А.М. Некрасова и В.В. Фураева из МЭИ [8]. Дополнив её рядом новых показателей, в том числе приведенных учеными, проводившими экономические исследования в области топлива и энергетики [9, 10] и многих других.

При определении для зональной экосистемы эколого-социально-экономической эффективности системы холодотеплоснабжения (любой из технологий энергетики ВИЭ), будем пользоваться, показателями приведены на рисунке 1.

Рисунок 1 – Структура дополнительного экономического эффекта системы холодотеплоснабжения (отдельно взятой системы энергетики ВИЭ).

Рисунок 1 содержит основные составляющие дополнительной эффективности почти каждой, отдельно рассматриваемой технологии энергетики ВИЭ, без учета формирования на зональную экосистему многогранных социальных и вторичных (сопутствующих) экономических эффектов (результатов).

Народнохозяйственный эффект использования системы холодотеплоснабжения, как и любой технологии энергетики ВИЭ, состоит не только в производстве холода и теплоты, но и в сохранениипри этом органического топлива в недрах (в том числе за счет использования зимой биометана). Это — принципиальное преимущество всей энергетики ВИЭ, и его необходимо учитывать при определении эффективности использования её систем и установок по сравнению с установками, использующими органическое топливо.

Ведь при сохранении топлива не возникает (не растет) в этой сфере глобальный «экономический долг поколения» (GED), который достиг астрономических размеров.

Поэтому основной полезный результат от использования системы холодотеплоснабжения может быть представлен в виде суммы двух слагаемых

где — полученный холод; — сохранение топлива при получении холода; — полученная теплота; — сохраненное топливо при получении тепла.

Поскольку можно выразить через эквивалентное количество топлива, равное , а через , то

Эти равенства, с соответствующей корректировкой, применимы ко всем технологиям использования ВИЭ. Они позволяют учесть принципиальную особенность ВИЭ — возобновляемость. Обычно при сравнении энергоустановок, использующих ВИЭ и органическое топливо, учитывается тождество сопоставимых вариантов в части , . Например, считается, что гелиоустановка эффективна, если затраты на неё не превышают затраты на топливо, которое израсходует установка такой же мощности на органическом топливе. А такое преимущество при использовании, например, энергии Солнца, как сохранение органического топлива, остается вне поля зрения.

Экономия ресурсов становится все более важной задачей, и учет многогранных последствий от их сохранения, несомненно, будет давать более объективную оценку эффективности использования ВИЭ и энергосбережения.

Народнохозяйственный эффект от сохранения запасов органического топлива в недрах при использовании ВИЭ должен оцениваться как

, руб.

где — количество топлива сэкономленного у конечного потребителя в год; – коэффициент учитывающий потери первичного (находящегося в недрах) топлива при движении его к конечному потребителю: при добыче, обогащении, транспортировке, переработке, распределении и т.п., когда в среднем теряется до 90 % от находящегося в недрах ( ); — удельная оценка (цена) сохранения в недрах органического топлива.

Методологию оценки эффективности гелиохолодильника в части можно свести к сравнению с холодильником и соразмерными установками, вырабатывающими для него, электроэнергию и ЛЭП.

А методологию оценки эффективности предложенной системы зимнего теплоснабжения в части можно свести к сравнению с котельной на органическом топливе. С учетом того, что для теплоснабжения зимой, используется биометан, выработанный из отходов на сопрягаемой территории. Следовательно, система зимнего теплоснабжения, состоящая из солнечного соляного пруда, котлована с водой, теплоприводного теплового насоса (ТН_ТП), теплообменников, арматуры, может рассматриваться и как бы дополнительным, усложняющим элементом к традиционному отоплению на органическом топливе (газе). С той лишь разницей, что при её работе используется гораздо меньше по объему «местный» биометан, вместо «привозного» природного газа. Кроме того поскольку система теплоснабжения, её основные элементы, летом используются в составе системы холодоснабжения, то при сравнении капитальные затраты на сооружение пруда, котлована и т.д. должны быть соразмерно распределены между этими двумя предложенными системами, органически объединенными в одну — систему холодотеплоснабжения.

При определении эффективности системы холодотеплоснабжения требуется также учет и анализ расхода не только денежных ресурсов (капитальных вложений, текущих затрат), но также сырьевых, топливных, транспортных, материальных и трудовых ресурсов в натуральном выражении, изменения которых для сравниваемых вариантов надо определять последовательно.

Полное сопоставление по каждому виду ресурсов для системы холодотеплоснабжения можно вести по соотношению

где — изменение в затратах ресурса; — затраты ресурса на, соразмерные по мощности системе холодотеплоснабжения, традиционные установки выработки холода и тепла; — удельные затраты ресурса на 1 т топлива; — затраты ресурса на систему холодотеплоснабжения; — — удельные затраты ресурса на 1 т биометана; — количество использованного зимой биометана системой теплоснабжения.

Сопоставления, учитывающие только топливные составляющие будем вести без учета и .

Значение со знаком минус будет означать, что по данному виду ресурса система холодотеплоснабжения менее эффективна традиционных систем выработки холода и теплоты.

Годовая экономия топлива в натуральном выражении у потребителя и связанная с его поставками потребителю оценивается как

где — экономия топлива при выработке холода и теплоты; — экономия топлива за счет отказа от транспорта высвобожденного топлива ; — экономия топлива за счет уменьшения потерь при транспортировке от ТЭЦ, ТЭС произведенной энергии (электроэнергии, теплоты) конечному потребителю и т.п..

Экономия топлива при выработке холода и теплоты системой холодотеплоснабжения определяется при условии такой же обеспеченности потребителей холодом и теплотой, что и в варианте на органическом топливе. С учетом радиационных характеристик конкретной местности (зональной экосистемы), КПД (эффективности) системы.

Количество топлива, которое понадобится на доставку топлива от места его добычи к месту потребления находится на основе данных о расходовании топлива соответствующим магистральным и внутрирайонным транспортом. Экономия топлива на внутрирайонный транспорт особенно значительна при использовании системы холодотеплоснабжения в удаленных и труднодоступных районах. Так стоимость доставки топлива для удаленных потребителей сильно зависит от расстояния его транспортировки автомобильным транспортом. Как известно, сопротивление качению грузового автомобиля на пневмоколесах в 6 – 9 раз выше, чем у железнодорожного вагона, катящегося по рельсам. По этой причине и удельные затраты энергии на перевозку, например, угля на грузовиках, в 2 – 4 раза выше, чем на железнодорожном транспорте. При этом необходимо также учитывать, что, например, коэффициент сохранности угля при транспортировке на дальние расстояния составляет 0,83 – 0,85, а коэффициенты сохранности угля при погрузочно-разгрузочных работах и хранению: по количеству — 0,90 – 0,92, по качеству — 0,93 – 0,95.

Количество топлива (энергии) которое требуется для транспорта произведенной энергии (электроэнергии, теплоты) конечному потребителю зависит от мощности генерирующей системы (установок). Обычно в производственно-транспортных задачах на размещение и мощность любого предприятия оказывают влияние противодействующие факторы. Так с увеличением мощности предприятия уменьшаются удельные производственные затраты, но зато увеличивается радиус транспорта продукта. Это в полной мере относится и к производству и транспорту энергии (электроэнергии, тепла) ТЭЦ, ТЭС.

Изменение потребности в основных материалах (например, стального проката) в натуральном выражении равно

где — расход материалов на, соразмерные по мощности системе холодотеплоснабжения, традиционные установки выработки холода и тепла; — удельные расходы материалов соответственно на добычу и транспорт топлива; — расход материалов на систему холодотеплоснабжения; — удельный расход материалов на выработку биометана и его хранение.

При этом расход материалов учитывается как для единовременных , так и текущих нужд . Соизмерение этих разновременных затрат осуществляется посредством нормативного коэффициента эффективности .