Содержание лекции:

- общие положения технико-экономических расчетов.

Цель лекции:

- изучение методики технико-экономических расчетов.

После определения электрической нагрузки и установления категории надежности потребителя намечают возможные варианты электроснабжения с питанием кабельными или воздушными линиями различных напряжений. Окончательный выбор одного из вариантов определяют сравнением технико-экономических показателей указанных вариантов. Обычно рассматривают 2-3 варианта с выявлением капитальных затрат, ежегодных эксплуатационных расходов, расходов цветного металла, суммарных затрат.

Технико-экономические расчеты выполняются для выбора:

1) наиболее рациональной схемы электроснабжения цехов и предприятия в целом;

2) экономически обоснованного числа, мощности и режима работы трансформаторов главной понизительной подстанции;

3) рациональных напряжений в системе внешнего и внутреннего электроснабжения предприятия;

4) экономически целесообразных средств компенсации реактивной мощности и мест размещения компенсирующих устройств;

5) электрических аппаратов, изоляторов и токоведущих устройств;

6) сечений проводов, шин и жил кабелей в зависимости от ряда технических и экономических факторов;

7) целесообразной мощности собственных электростанций и генераторных установок в случае их необходимости;

8) трасс и способов прокладки электросетей с учетом коммуникаций энергохозяйства в целом.

Основной целью технико-экономических расчетов является определение оптимального варианта схемы, параметров сети и ее элементов. Критерием оптимальности варианта служит уровень приведенных годовых затрат (З).

Для систем промышленного электроснабжения характерна многовариантность решения задач, которая определяется взаимозаменяемостью возможных технических решений.

Основным документом, в котором приведены руководящие указания по экономическим расчетам в области промышленной энергетики, является «Методика технико-экономических расчетов в энергетике».

При технико-экономических расчетах систем промышленного электроснабжения должны соблюдаться следующие условия сопоставимости вариантов:

- технические, при которых могут сравниваться только взаимозаменяемые варианты при оптимальных режимах работы и оптимальных параметрах, характеризующих каждый из рассматриваемых вариантов;

- экономические, при которых расчет сравниваемых вариантов ведется применительно к одинаковому уровню цен и одинаковой достижимости принятых уровней развития техники, с учетом одних и тех же экономических показателей, характеризующих каждый из рассматриваемых вариантов.

Схема каждого варианта должна обеспечивать надежное электроснабжение, передачу и распределение всей необходимой мощности, соблюдение требований ПУЭ и качества электроэнергии.

Выбор наиболее целесообразного варианта проводится на основе всестороннего анализа его технических и экономических показателей. К техническим показателям относятся надежность, удобство эксплуатации, долговечность сооружения, объем текущих и капитальных ремонтов, степень автоматизации и т.п. Основными экономическими показателями являются капитальные (первоначальные) вложения и ежегодные (текущие) расходы.

Экономичность варианта должна оцениваться капитальными вложениями и текущими затратами. Поэтому при ТЭР в соответствии с существующей методикой рекомендуется в качестве основного метода оценки экономичности метод срока окупаемости, соизмеряющий капитальные вложения с будущими издержками производства (эксплуатационными расходами).

При экономических расчетах для сравнения двух вариантов используют метод срока окупаемости, который записывается в исходной форме

(8)

где К₁ и К₂ – капитальные вложения в 1-м и 2-м вариантах, тыс. тг;

С_Э1 и С_Э2 – ежегодные эксплуатационные расходы в 1-м и во 2-м вариантах, тыс. тг/год;

или в форме ежегодных суммарных приведенных затрат

(9)

где Е_н = 1/Т_н– нормативный коэффициент эффективности капитальный вложений, т.е. величина, обратная нормативному сроку окупаемости Тн.

Величина Т_ок определяет период, в течение которого возмещаются дополнительные капиталовложения по варианту с большими капиталовложениями за счет экономии, получаемой на ежегодных эксплуатационных расходах. Величина обратная сроку окупаемости, 1/Ток называется коэффициентом сравнительной экономической эффективности Кс.э. и показывает, какова относительная ежегодная экономия эксплуатационных расходов в расчете на каждый тенге дополнительных капиталовложений по более дорогому варианту. Эффективность использования дополнительных капиталовложений тем выше, чем больше Кс.э. Вычисленный Т_ок сравнивают с нормативным Т_н = 7-8 лет.

Величину экономически целесообразного срока окупаемости называют нормативным сроком окупаемости Т_н. Величину Ен =1/Т_н называют нормативным коэффициентом экономической эффективности. В 1966 г. этот коэффициент для расчетов в энергетике был принят равным 0,12.

При Т_ок = Т_н сравниваемые варианты считают равноэкономичными, при Т_ок < Т_н экономичным будет вариант с большими капитальными вложениями и меньшими годовыми эксплуатационными расходами, при Ток > Тн экономичнее будет вариант с меньшими капитальными вложениями и большими годовыми эксплуатационными расходами.

Единовременные капитальные вложения К включают в себя стоимость всех элементов электроснабжения с учетом стоимости монтажа и строительной части (определяются по справочным данным). В общем случае состоят из капитальных затрат на сооружение питающих линий Кл, установку высоковольтной аппаратуры Кап (выключателей, разъединителей, короткозамыкателей) и установку силовых трансформаторов Кт.

Ежегодные эксплуатационные затраты Сэ складываются из стоимости потерь электроэнергии за год С_п и годовых амортизационных отчислений С_а

.

(10)

Стоимость потерь

(11)

где с – стоимость электроэнергии по тарифу, тг/кВтч;

ΔР – суммарные потери мощности в линиях и трансформаторах, кВт;

Т – число часов работы предприятия в год, ч.

Стоимость амортизационных отчислений

(12)

где Е_о, Е_т, Е_л – амортизационные отчисления на оборудование, трансформаторы и линии, % (принимаются по справочнику);

К_о, К_т, К_л – стоимость оборудования, трансформатора и линии.

Указанная методика при использовании исходной формы записи дает ответ на вопрос, что выгоднее в конкретных условиях: вариант 1 с большими капиталовложениями, но с меньшими ежегодными эксплуатационными расходами, или вариант 2 с меньшими капиталовложениями, но с большими ежегодными эксплуатационными расходами.

Исходная форма записи метода срока окупаемости дает искаженное представление об относительной экономической эффективности рассматриваемых вариантов при незначительной разнице в капиталовложениях и соответственно в ежегодных эксплуатационных расходах, поэтому применяют этот метод в форме приведенных (расчетных затрат). При рассмотрении трех и более вариантов, а также для вновь проектируемых систем электроснабжения при единовременных капитальных вложениях (строительство до 1 года) и постоянных ежегодных эксплуатационных расходах Сэ, связанных с эксплуатацией систем электроснабжения, рассчитывают приведенные годовые затраты по формуле

.

(13)

Кроме экономических сравнений вариантов необходимо проводить сравнение технических показателей и анализ надежности.

При технико-экономических расчетах можно использовать укрупненные показатели стоимости (УПС) элементов системы электроснабжения (1 км линии, одного трансформатора, одной камеры РУ и т.д.), а также УПС сооружения подстанций в целом.

При сравнении вариантов данные для ТЭР следует брать из одного или из равнозначных справочных материалов.

Если приведенные затраты сравниваемых вариантов равны или немного отличаются (до 10%), то решающее значение для выбора варианта имеют технические (качественные) показатели, в первую очередь:

- более высокая надежность элементов схемы электроснабжения;

- лучшие условия для монтажа и эксплуатации;

- независимость основных линий и узлов СЭС от изменения технологии и очередности строительства;

- более высокое номинальное напряжение сети;

- большая приспособленность к развитию без существенной реконст-рукции действующей СЭС;

- более высокое качество напряжения (по ГОСТу);

- меньшее количество оборудования и большая наглядность схемы.

Если сравниваемые варианты отличаются по надежности, а также не обеспечивают одинакового качества электроэнергии у потребителей, то дополнительно следует включать вероятный ущерб от перерывов электроснабжения потребителей У_п и математическое ожидание ущерба У_к от снижения качества электроэнергии

.

(14)