Evaluating the Integral Competitiveness of Small-Capacity Autonomous Power Supply Systems in Terms of Technical, Service and Economic Indicators

  • Василий [Vasiliy] Владимирович [V.] Жуков [Zhukov]
  • Дмитрий [Dmitriy] Владимирович [V.] Михеев [Mikheev]
  • Петр [Petr] Михайлович [M.] Третьяков [Tretyakov]
Keywords: distributed generation, small-scale power engineering, cogeneration, power plants, competitiveness

Abstract

The article discusses matters concerned with evaluating the competitiveness and effectiveness of using different types of small-capacity power installations, including mini thermal power plants (mini-TPP) and mini combined heat and power plants (mini-CHP) for distributed generation. The competitiveness of microturbine, gas-piston engine, and diesel generator power units is evaluated with reference to a 1 MW mini-CHP taking into account their updated technical, service and financial indicators. The relevant calculation was carried out based on the multicriterion hierarchy analysis method with respect to the indicator called the "Integral competitiveness level". It has been found that a mini-CHP equipped with microturbine power units outperforms the other generating systems considered in the analysis. Strong and weak competitiveness indicators of the considered power units and factors influencing their competitiveness level have been identified. It has been demonstrated that small-capacity microturbine-based cogeneration power units have good prospects for distributed generation and autonomous power supply. It is worthy of noting that the use of microturbine power units only in the power generation mode degrades their competitiveness level. It has been shown that domestically produced small-capacity power units are inferior to their foreign analogs, and it has been identified that small-capacity power units produced in Russia still have a significant proportion of imported components. These circumstances generate the need for implementing an import substitution policy in the industry producing power machinery and equipment and in constructing domestically produced energy-efficient, environmentally safe and reliable autonomous power supply sources. The obtained theoretical and practical results are recommended for use in developing economic and industry forecasts, business plans, investment project feasibility studies, and in performing activities in the fields of developing enterprise power supply systems and in designing and operating mini-TPPs and mini-CHPs.

Information about authors

Василий [Vasiliy] Владимирович [V.] Жуков [Zhukov]

Science degree: Dr.Sci. (Techn.)

Workplace Electrical Stations Dept., NRU MPEI

Occupation Professor

Дмитрий [Dmitriy] Владимирович [V.] Михеев [Mikheev]

Science degree: Ph.D. (Econ.)

Workplace Electric Supply of Industrial Enterprises and Electrotechnologies Dept.; Тheoretical Fundamentals of Electrical Engineering Dept., NRU MPEI

Occupation Assistant; Ph.D.-student

Петр [Petr] Михайлович [M.] Третьяков [Tretyakov]

Workplace Electric Supply of Industrial Enterprises and Electrotechnologies Dept., NRU MPEI

Occupation Master Student

References

1.Основы современной энергетики. Т. 1. Современная теплоэнергетика / под общ. ред. чл.-корр. РАН Е.В. Аметистова. М.: Изд. дом МЭИ, 2008.

2.Жуков В.В., Курочкин Д.С., Михеев Д.В., Останин С.Ю. Анализ мирового рынка энергоустановок малой мощности для тепловых электростанций // Промышленная энергетика. 2016. No 10. С. 10—16.

3.Лозенко В.К., Михеев Д.В. Управление энергоэффективностью и устойчивое развитие организаций. Saarbrücken: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2016.

4.Зайченко В.М., Чернявский А.А. Сравнение характеристик распределенных и централизованных схем энергоснабжения // Промышленная энергетика. 2016. No 1. С. 2—8.

5.Солдатова Н.Ф., Михеев Д.В. Маркетинг в цифрах: тенденции мирового рынка генерирующего оборудования тепловых электростанций // Приложение к журналу «Экономика. Бизнес. Банки». Сборник научных трудов науч.-практ. конф. «Актуальные проблемы социально-экономического развития России» / под общ. ред. проф. С.В. Карповой. М.: Изд-во «РИМ Университет», 2016. Т. 8. С. 81—102.

6.Лозенко В.К., Михеев Д.В., Оклей П.И., Рогалев А.Н. Эволюция ключевого показателя эффективности мощных парогазовых установок // Микроэкономика. 2015. No 4. С. 58—61.

7.Алексахина Л.И., Курочкин Д.С., Михеев Д.В., Шабалин И.С. Анализ российского рынка когенерационных технологий на базе газопоршневых установок Ч. 2 // Транспортное дело России. 2013. No 6 (109). С. 197—201.

8.Жуков В.В., Михеев Д.В., Третьяков П.М., Еманов И.С. Оценка конкурентоспособности ТЭС и ВИЭ малой мощности для промышленных предприятий и распределенной генерации // Фёдоровские чтения 2016. XLVI Междунар. науч.-практ. конф. с элементами научной школы / под общ. ред. Б.И. Кудрина, Ю.В. Матюниной. М.: Изд. дом МЭИ, 2016. С. 290—292.

9.Курочкин Д.С., Михеев Д.В. Методический подход к определению уровня конкурентоспособности газопоршневых энергоустановок для различных условий эксплуатации предприятий // Вестник ЮРГТУ (НПИ). Серия «Социально-экономические науки». 2014. No 4. С. 4—10.

10.Макаревич Е.В. Разработка методики выбора газопоршневых установок для энергоснабжения потребителей: автореф. дисс. ... канд. техн. наук. М.: МЭИ, 2012.

11.Казанов М.С., Кондратьев А.В., Курочкин Д.С., Михеев Д.В. Алгоритм оптимизации системы электроснабжения промышленного предприятия при внедрении собственной генерации // Энергобезопасность и энергосбережение. 2016. No 6. С. 15—23
---
Для цитирования: Жуков В.В., Михеев Д.В., Третьяков П.М. Оценка интегральной конкурентоспособности автономных систем энергоснабжения малой мощности по техническим, сервисным и экономическим показателям // Вестник МЭИ. 2017. № 3. С. 20—27. DOI: 10.24160/1993-6982-2017-3-20-27.
#
1.Osnovy Sovremennoy Energetiki. T. 1. Sovremennaya Teploenergetika / pod Obsh. Red. Chl.-Korr. RAN E. V. Ametistova. M.: Izd. Dom MpEI, 2008. (in Russian).

2.Zhukov V.V., Kurochkin D.S., Mikheev D.V., Ostanin S.Yu. Analiz Mirovogo Rynka Energoustanovok Maloy Moshchnosti dlya Teplovykh Elektrostantsiy. Promyshlennaya Energetika. 2016;10:10—16. (in Russian).

3.Lozenko V.K., Mikheev D.V. Upravlenie Energoeffektivnost'yu i Ustoychivoe Razvitie Organizatsiy. Saarbrücken: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2016. (in Russian).

4.Zaychenko V.M., Chernyavskiy A.A. Sravnenie Kharakteristik Raspredelennykh i Tsentralizovannykh Skhem Energosnabzheniya. Promyshlennaya Energetika. 2016;1:2—8. (in Russian).

5.Soldatova N.F., Mikheev D.V. Marketing v Tsifrakh: Tendentsii Mirovogo Rynka Generiruyushchego Oborudovaniya Teplovykh Elektrostantsiy // Prilozhenie k Zhurnalu «Ekonomika. Biznes. Banki». Sbornik Nauchnykh Trudov Nauch.-Prakt. Konf. «Aktual'nye Problemy Sotsial'no-Ekonomicheskogo Razvitiya Rossii» / pod Obsh. Red. Prof. S.V. Karpovoy. M.: Izd-vo «RIM Universitet», 2016;8:81—102. (in Russian).

6.Lozenko V.K., Mikheev D.V., Okley P.I., Rogalev A.N. Evolyutsiya Klyuchevogo Pokazatelya Effektivnosti Moshchnykh Parogazovykh Ustanovok. Mikroekonomika. 2015;4:58—61. (in Russian).

7.Aleksakhina L.I., Kurochkin D.S., Mikheev D.V., Shabalin I.S. Analiz Rossiyskogo Rynka Kogeneratsionnykh Tekhnologiy na Baze Gazoporshnevykh Ustanovok. Transportnoe delo Rossii. 2013;6 (109): 197—201. (in Russian).

8.Zhukov V.V., Mikheev D.V., Tret'yakov P.M., Emanov I.S. Otsenka Konkurentosposobnosti TES i VIE Maloy Moshchnosti dlya Promyshlennykh Predpriyatiy i Raspredelennoy Generatsii. Fedorovskie Chteniya 2016. XLVI Mezhdunar. Nauch.-Prakt. Konf. s Elementami Nauchnoy Shkoly / Pod Obshch. Red. B.I. Kudrina, Yu.

V. Matyuninoy. M.: Izd. Dom MPEI, 2016:290—292. (In Russian).

9.Kurochkin D.S., Mikheev D.V. Metodicheskiy podkhod k Opredeleniyu Urovnya Konkurentosposobnosti Gazoporshnevykh Energoustanovok dlya Razlichnykh Usloviy Ekspluatatsii Predpriyatiy. Vestnik YURGTU (NPI). Seriya «Sotsial'no-ekonomicheskie nauki». 2014;4:4—10. (in Russian).

10.Makarevich E.V.Razrabotka Metodiki Vybora Gazoporshnevykh Ustanovok dlya Energosnabzheniya Potrebiteley: Avtoref. Diss. ... Kand. Tekhn. Nauk. M.: MPEI, 2012. (in Russian).

11.Kazanov M.S., Kondrat'ev A.V., Kurochkin D.S., Mikheev D.V. Algoritm Optimizatsii Sistemy Elektrosnabzheniya Promyshlennogo Predpriyatiya pri Vnedrenii Sobstvennoy Generatsii. Energobezopasnost' i energosberezhenie. 2016;6:15—23. (in Russian).
---
For citation: Zhukov V.V., Mikheev D.V., Tretyakov P.M. Evaluating the Integral Competitiveness of Small-Capacity Autonomous
Power Supply Systems in Terms of Technical, Service and Economic Indicators. MPEI Vestnik. 2017; 3:20—27. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2017-3-20-27.
Published
2019-01-15
Section
Power engineering (05.14.00)