Удельный расход условного топлива на выработку отпущенной электроэнергии определяется из следующих соображений. Количество условного топлива в килограммах на выработку электроэнергии в количестве 1 МВт·часа составит при КПД получения электроэнергии в конденсационном цикле ηэ =35%
Очень сильно удельные расходы топлива на выработку электроэнергии зависят от КПД. В случае если выработка электроэнергии идет по циклу ПГУ, с КПД получения электроэнергии на уровне 60 %, то происходит резкое снижение удельного расхода топлива, например при η э=0,6 удельный расход топлива снижается до 205г/кВт·ч.
Рис. 1. Удельный расход топлива на выработку тепловой энергии
При комбинированной выработке тепловой и электрической энергии ситуация с удельными затратами топлива становится совершенно запутанной. Никакой научной основы в выборе того или иного метода распределения затрат на выработку тепловой и электрической энергии нет. Вопрос в одном, куда списать все затраты, на тепло или на электроэнергию.
Рис. 2. Удельный расход топлива на выработку электрической энергии
Балансовый или физический метод был официальным в энергетике СССР и до 1996 года в России [1,2]. Удельный расход топлива на выработку тепловой энергии рассчитывается по выражению (1) и фактически определяется затратами на выработку тепловой энергии с КПД находящимся в диапазоне от 87 до 92 %. Затраты на выработку электрической энергии зависят от типа используемого оборудования. Наименьшее значение КПД имеют ТЭЦ по производству электроэнергии в конденсационном режиме, при сравнительно низких параметрах пара КПД ТЭЦ находятся на уровне 30 %, что предопределяет высокие удельные затраты условного топлива b э=410 кг/МВт·час. Наибольшие значения КПД достигаются при работе противодавленческих турбин, при использовании которых достигается КПД выработки электроэнергии на уровне ηэ =0,855, при этом удельные затраты топлива на выработку электроэнергии снижаются до 114 г/кВт·час.
Несмотря на недостатки балансового метода (вся экономия топлива от теплофикации относится на электроэнергию, не учитывается потенциал пара, отбираемого для нужд тепловых потребителей, и т.д.), этот метод, базирующийся на первом начале термодинамики, может рассматриваться как предельный случай экономии топлива при производстве электроэнергии.
Попытки найти обобщённый критерий для различных форм энергии привела к использованию эксергии при расчете дифференцированных расходов топлива.
С помощью эксергии можно рассчитать потери в отдельных элементах ПТУ, однако применение этого метода к топке не обосновано физически и логически.
Приравнивание в этом методе эксергии рабочего тела в топке теплоте сгорания топлива и одновременно электроэнергии, вырабатываемой ТЭЦ, не доказано. Кроме того, при расчете тепловых потерь с уходящими газами и вследствие необратимости теплообмена между газами и водяным паром не учитывают зависимость эксергии от свойств рабочих тел и др. Без решения вопроса об эксергии топки и отпускаемой теплоты применение этого метода является преждевременным, поэтому он не нашел широкого применения на практике. В методе эксергии вся экономия топлива от теплофикации относится к производству теплоты.