L'economia della produzione di energia

Definizione dell'economia della produzione di energia elettrica

Nei progetti di ingegneria moderni, il costo è molto importante. Gli ingegneri devono ottenere i risultati desiderati al costo più basso possibile. Nella produzione di energia, spesso si sceglie tra attrezzature ad alto costo ed alta efficienza e attrezzature a basso costo e bassa efficienza. Le attrezzature ad alto costo hanno interessi e ammortamenti più elevati, ma bollette energetiche inferiori.

Gli ingegneri elettrici devono bilanciare i costi per minimizzare la spesa totale dell'impianto. Studiare l'economia della produzione di energia è cruciale per raggiungere questo equilibrio. Per comprendere l'economia della produzione di energia, dobbiamo conoscere la spesa annuale dell'impianto e i fattori che la influenzano. La spesa annuale totale è suddivisa in diverse categorie:

• Spese fisse

• Spese semifisse

• Spese di funzionamento

Questi sono tutti parametri importanti relativi all'economia della produzione di energia e vengono considerati in dettaglio di seguito.

Spese fisse

Queste spese dipendono dalla capacità installata dell'impianto, ma non dal suo output energetico. Comprendono:

Interessi e ammortamenti sul costo capitale del generatore, della rete di trasmissione e distribuzione, degli edifici e di altre opere di ingegneria civile, ecc. Il costo capitale dell'impianto include anche gli interessi pagati durante la costruzione dell'impianto, gli stipendi degli ingegneri e degli altri dipendenti, lo sviluppo e la costruzione della centrale elettrica. Include inoltre i costi sostenuti per il trasporto, la manodopera, ecc., per portare le attrezzature sul sito e installarle, tutti questi elementi sono coinvolti nell'economia complessiva della produzione di energia.

È particolarmente degno di nota che nelle centrali nucleari il costo capitale della stazione include anche il costo delle cariche iniziali del combustibile nucleare meno il valore di recupero pagato alla fine della sua vita utile.Comprende inoltre tutte le tasse, le prime assicurative pagate su polizze per coprire il rischio di guasti accidentali.L'affitto pagato per il terreno effettivamente utilizzato per la costruzione.

I costi dovuti all'avvio e allo spegnimento degli impianti sono inclusi in questa categoria, quando la centrale elettrica opera su una o due turni.

Spese di funzionamento

Le spese di funzionamento o i costi di esercizio di una centrale elettrica, sono probabilmente uno dei parametri più importanti da considerare nell'economia della produzione di energia, poiché dipendono dal numero di ore in cui l'impianto è operativo o dal numero di unità di energia elettrica generate. Comprendono essenzialmente i seguenti costi sostenuti menzionati di seguito.

Costo del combustibile consegnato unitamente ai costi di gestione del combustibile nell'impianto. Il carbone è il combustibile utilizzato in una centrale termica, mentre il gasolio viene utilizzato in una centrale diesel. Nel caso di una centrale idroelettrica non ci sono costi di combustibile poiché l'acqua è un dono gratuito della natura. Tuttavia, una centrale idroelettrica richiede costi di installazione superiori e la loro potenza di output in megaWatt è anche inferiore rispetto alle centrali termiche.

Spreco di materiali operativi e di manutenzione e stipendi del personale supervisore impegnato nel funzionamento dell'impianto.

Nel caso di una centrale termica, l'economia della produzione di energia include il costo dell'acqua di alimentazione per la caldaia, come il costo del trattamento e della condizionatura dell'acqua.Poiché l'usura delle attrezzature dipende dall'estensione con cui l'impianto viene utilizzato, il costo dell'olio lubrificante e le spese di riparazione e manutenzione delle attrezzature sono inclusi anche nelle spese di funzionamento.

Pertanto, possiamo concludere dicendo che le spese totali annuali sostenute nella produzione di energia e l'economia complessiva della produzione di energia possono essere rappresentate dall'equazione,

Dove 'a' rappresenta il costo fisso totale dell'impianto, e non ha relazione con l'output totale dell'impianto o con il numero di ore in cui l'impianto è in funzione.

'b' rappresenta il costo semifisso, che dipende principalmente dall'output totale dell'impianto e non dal numero di ore in cui l'impianto è in funzione. L'unità per 'b' è quindi scelta idealmente in k-Watt.

'c' rappresenta essenzialmente il costo di funzionamento dell'impianto, e dipende dal numero di ore in cui l'impianto è in funzione per generare una certa quantità di energia in megaWatt. La sua unità è data in K-Watt-Hr.