ЗАДАНИЕ
:
В расчетном задании необходимо выбрать один из двух сравниваемых вариантов инвестиционных проектов энергоснабжения потребителей по экономическим показателям. В первом варианте рассматривается строительство ТЭЦ (совмещенная схема энергоснабжения), во втором – строительство КЭС, отопительной и промышленной котельных (раздельная схема энергоснабжения), при условии, что оба варианта энергоснабжения имеют одинаковый отпуск электроэнергии и тепла.
Расчетное задание включает следующие разделы:
1. Определение капитальных вложений в рассматриваемые энергетические объекты (определение стоимости капитальных вложений в ТЭЦ, КЭС и котельных по укрупненным показателям).
2. Расчет годовых эксплуатационных издержек на выработку электрической и тепловой энергии.
3. Определение себестоимости электрической и тепловой энергии.
4. Определение показателей экономической эффективности рассматриваемых инвестиционных проектов (определение показателей, характеризующих эффективность капиталовложений [2]: чистый приведенный доход
, срок окупаемости
, внутренняя норма доходности
и рентабельность ).
5. Выбор экономически выгодного варианта энергоснабжения потребителей. Выводы о проделанной работе.
Таблица 1 Исходные данные для расчетного задания
Число и тип турбин
|
|
|
Число и тип турбин
|
|
|
|
|
6ПТ-80-130
|
150
|
100
|
Т-100-130
|
300
|
4000
|
6000
|
5300
|
Таблица 2 Исходные данные для расчетного задания
Затраты на передачу электрической энергии в % от себестоимости,
|
Затраты на передачу тепловой энергии в % от себестоимости,
|
, районный коэффициент
|
|
Доля капиталовложения в первый год,
|
15
|
25
|
1,0
|
7200
|
70
|
Общее задание:
· Расчетный период – 9 лет;
· Норматив прибыли ПР = 40%;
· Налог на прибыль – 18 %;
· ТЭЦ и КЭС строятся 2 года (в 1-й год капиталовложения равны
;
· Котельная строится за 1 год;
· Нагрузка потребителей в течении расчетного периода не меняется;
1.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАПИТАЛЬНЫХ ВЛОЖЕНИЙ В ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ
1.1 Капитальные вложения в ТЭЦ
Суммарные капитальные вложения на ТЭЦ определяются по формуле:
, где
- капиталовложения в первый парогенератор;
- капиталовложения в каждый последующий парогенератор;
- капиталовложения в первый турбогенератор;
- капиталовложения в каждый последующий турбогенератор;
- число парогенераторов;
- число турбогенераторов;
- районный коэффициент, учитывающий удорожание строительства в зависимости от района строительства (
) ;
- коэффициент, учитывающий вид топлива (в расчете для газа принимаем
);
- коэффициент пересчета, учитывающий рост цен
).
Таблица 1.1 Капитальные затраты на сооружение ТЭЦ (млрд.руб.)
Исходные данные
|
Из табл.1 приложения
|
Кол-во агрегатов
|
Тип агрегата
|
|
|
|
|
|
6
|
ПТ-80-130
|
86000
|
51750
|
-
|
-
|
|
1
|
Т-100-130
|
-
|
-
|
76750
|
37550
|
1.2 Капитальные вложения в отопительную и промышленную котельные
1.2.1 Отопительная котельная
Отопительные котлы выбираются по часовой мощности отопительной котельной
(ГДж/час), которая принимается равной часовому расходу пара на отопление во всех турбинах ТЭЦ
(Т/час).
ГДж/час
На основе мощности отопительной котельной по приложению (таблица 2,3) выбираются водогрейные котлы (основные и резервные) и рассчитываются капитальные вложения в отопительную котельную
.
Принимаем 2
ПТВМ 270
Таблица 1.2 Параметры отопительного котла
кол-во
(N)
|
Марка
|
одного котла,
ГДж/ч
|
Суммарная
,
ГДж/ч
|
Требуемая
ГДж/ч
|
,
млн. руб.
|
,
млн. руб.
|
2
|
ПТВМ 270
|
1132
|
2262
|
2250
|
24350
|
10800
|
- капитальные затраты в два первых котла;
- капитальные затраты в последующие котлы.
Капиталовложения в отопительные котлы
:
млн.руб.
1.2.2 Производственная котельная
Расчет аналогичен пункту 1.2.1. по часовому расходу пара на промышленные нужды
определяется часовая мощность промышленной котельной
(ГДж/час), выбираются котлы и рассчитываются капиталовложения
.
т/ч
Принимаем котлы 12
Е-75/14
Таблица 1.3 Параметры производственного котла
кол-во
(N)
|
Марка
|
одного котла
т/ч
|
Суммарная
т/ч
|
Требуемая
т/ч
|
,
млн. руб.
|
,
млн. руб.
|
12
|
Е-75/14
|
75
|
900
|
900
|
9750
|
3450
|
млн. руб.
Суммарные капитальные вложения на отопительную и промышленную котельные:
млн. руб.
1.3 Капитальные вложения в КЭС
Принимаем выработку электрической энергии на ТЭЦ и КЭС одинаковой, тогда установленная мощность КЭС определяется по следующей формуле:
, где
- установленная мощность всех турбин ТЭЦ;
и
- число часов использования установленной мощности соответственно ТЭЦ и КЭС.
МВт (6ПТ-80-130 и 1Т-100-130)
ч
ч
МВт
Далее по приложению (таблица 4) выбирается тип турбин КЭС.
Принимаем три блока К-300-240
Таблица 1.4 Параметры турбогенераторов.
кол-во (N)
|
Марка
|
, МВт
|
, млрд. руб.
|
, млрд. руб.
|
4
|
К-210-130
|
210
|
198000
|
96000
|
Рассчитаем капиталовложения в КЭС:
, где
- капиталовложения в первый блок КЭС;
- капиталовложения в последующие блоки КЭС;
- число блоков.
млрд. руб.
2. РАСЧЕТ ГОДОВЫХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ИЗДЕРЖЕК НА ВЫРАБОТКУ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ И ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ
2.1 Годовые расходы на ТЭЦ
Суммарные годовые издержки на ТЭЦ определяются по формуле:
.
2.1.1 Расход на топливо (
)
,
где
- годовой расход условного топлива (т.у.т./год), определяемый по топливным характеристикам (см. приложение таблица 6);
- коэффициент, учитывающий потери топлива при транспортировке (в расчетах для газа
);
- низшая теплота сгорания натурального топлива (для газа
);
- цена топлива (для газа в расчетах принять
).
, где
– число часов использования установленной мощности (8000 ч);
,
- годовые расходы топлива на пар и тепло соответственно (учитывая расход, число турбин и
, т/год);
- выработка электроэнергии (
).
2.1.2 Расходы на заработную плату (
)
,
где
- фонд заработной платы одного рабочего
(в расчетах принимается равным 8-ми минимальным заработным платам в месяц);
- коэффициент отчислений на социальное и медицинское страхование, пенсионный фонд и фонд занятости (принять
);
- установленная мощность ТЭЦ;
- удельная численность эксплуатационного персонала (в расчетах принять для ТЭЦ
чел./МВт, для КЭС -
чел./МВт,).
2.1.3 Расходы на содержание оборудования (
)
, где
и
- издержки на амортизацию и капитальный ремонт;
- норма амортизационных отчислений (см. приложение таблица 7);
- коэффициент отчислений на капитальный ремонт (в расчетах принять
).
2.1.4 Расход на воду (
)
,
где
- удельный расход воды на технологические нужды определяется по таблице 8 приложения;
- цена воды (в расчетах принять
).
2.1.5 Прочие расходы (
)
, где
- коэффициент прочих расходов (
).
2.1.6 Суммарные издержки на ТЭЦ:
2.2. Годовые расходы на КЭС
Суммарные годовые издержки на КЭС определяются по формуле:
.
2.2.1 Расход на топливо (
)
,
где
- для газа;
;
.
- топливная характеристика для К-210-130 (см. приложение таблица 9);
– установленное число часов работы (7200 ч)
- выработка электроэнергии (
).
2.2.2 Расходы на заработную плату (
)
,
где
- фонд заработной платы одного рабочего (4
) (в расчетах принимается равным 8-ми минимальным заработным платам в месяц);
- коэффициент отчислений на социальное и медицинское страхование, пенсионный фонд и фонд занятости (
);
- установленная мощность КЭС;
- удельная численность эксплуатационного персонала (в расчетах принять для ТЭЦ
чел./МВт, для КЭС -
чел./МВт,).
2.2.3 Расходы на содержание оборудования (
)
, где
- норма амортизационных отчислений (см. приложение таблица 7);
- коэффициент отчислений на капитальный ремонт (в расчетах принять
).
2.2.4 Расход на воду (
)
,
где
2.2.5 Прочие расходы (
)
, где
- коэффициент прочих расходов (
).
2.2.6 Суммарные издержки на КЭС:
2.3 Годовые расходы на отопительную и промышленную котельные
Суммарные годовые издержки на отопительную и промышленную котельные определяются одинаково по формуле:
.
2.3.1 Расходы на топливо (
)
.
Годовой расход топлива равен:
, где
- коэффициент, учитывающий потери топлива при хранении и перемещении (для газа
);
- берется из исходных данных для соответствующего типа котельной;
- часовая мощность котельной (из пунктов 1.2.1-1.2.2);
- КПД котельной (см. приложение таблица 2).
2.3.2 Расходы на содержание оборудования (
)
Для промышленной котельной
.
Для отопительной котельной
.
2.3.3
Расходы на заработную плату (
)
,
где
- удельная численность эксплуатационного персонала (см. приложение таблица 10).
2.3.4 Расходы на электрическую энергию (
)
,
где
- средний тариф на электрическую энергию (в расчетах принять
);
- годовой расход электроэнергии на собственные нужды котельной, определяется по формуле:
, где
- удельный расход электроэнергии (в расчете принимаем
).
2.3.5 Расход на воду (
)
,
где
- удельный расход воды (в расчете принять
).
2.3.6 Прочие расходы (
)
,
где
- коэффициент, учитывающий прочие издержки.
2.3.7 Суммарные издержки на котельные:
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЕБЕСТОИМОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ И ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ
3.1 Расчет себестоимости энергии на ТЭЦ
В укрупненных расчетах различают три группы цехов:
1. Первая группа: топливно-транспортный, котельный, химический и теплового контроля.
2. Вторая группа: турбинный и электрический.
3. Третья группа: общестанционные.
Для распределения затрат на ТЭЦ используют балансовый метод, в котором элементы затрат распределяются в соответствии с принятыми соотношениями, приведенными в таблице 3.1.
Таблица 3.1 Распределение затрат по фазам производства (в %)
Группа цехов
|
|
|
|
|
|
|
Первая
|
100
|
50
|
-
|
35
|
-
|
|
Вторая
|
-
|
45
|
-
|
35
|
-
|
|
Третья
|
-
|
5
|
100
|
30
|
100
|
|
Результаты распределения затрат по цехам сведем в табл. 3.2
Таблица 3.2 Распределение затрат по цехам ТЭЦ, млн. руб.
Группа цехов
|
|
|
|
|
|
|
Первая
|
|
1846
|
-
|
18,3
|
-
|
1929,1
|
Вторая
|
-
|
1661
|
-
|
18,3
|
-
|
1679,3
|
Третья
|
-
|
185
|
0,33
|
15,7
|
936,1
|
1137,13
|
3.1.1 Цеха первой группы
Для этой группы цехов расходы делятся пропорционально расходу топлива на каждый вид энергии.
Годовые издержки на выработку тепловой энергии на ТЭЦ (
) для цехов первой группы:
,где
- годовой расход условного топлива на выработку тепловой энергии (т.у.т./год), определяемый по топливным характеристикам (см. приложение таблица 6).
Годовые издержки на выработку электрической энергии на ТЭЦ (
) для цехов первой группы:
.
3.1.2 Цеха второй группы
Для цехов второй группы все расходы относятся на электрическую энергию:
;
.
3.1.3 Цеха третьей группы
Годовые издержки на выработку электрической энергии на ТЭЦ (
) для цехов третьей группы:
.
Годовые издержки на выработку тепловой энергии на ТЭЦ (
) для цехов третьей группы:
.
3.1.4 Суммарные годовые издержки
Суммарные годовые издержки на выработку тепловой
и электрической
энергии на ТЭЦ равны:
,
.
3.1.5 Расчет себестоимости электрической и тепловой энергии
;
,где
- расход электроэнергии на собственные нужды ТЭЦ (в расчетах принять
);
- расход тепловой энергии на собственный нужды ТЭЦ (в расчетах принять
, ГДж).
3.2 Расчет себестоимости электрической энергии на КЭС
, где
- расход электроэнергии на собственные нужды КЭС (в расчетах принять
).
3.3 Расчет себестоимости тепловой энергии на отопительной и промышленной котельных
Для котельных обоих видов себестоимость тепловой энергии определяется по формуле:
,где
- расход тепловой энергии на собственный нужды подстанции (в расчетах принять
).
Общая себестоимость отпуска тепла для отопительной и промышленной котельных равна:
.
CЭЭ = Мах[
] = 1,344
CТЭ = Мах[
] = 14,581
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАССМАТРИВАЕМЫХ ИНВЕСТИЦИОННЫХ ПРОЕКТОВ
4.1 Расчет платы за электрическую и тепловую энергию потребителями
В расчетах упрощенно принимаем использование одноставочного тарифа, как на электрическую, так и на тепловую энергию.
Тарифы для двух рассматриваемых вариантов определяются по следующим формулам:
- средний тариф на электрическую энергию:
;
- средний тариф на тепловую энергию:
; где
и
- себестоимость электрической и тепловой энергии соответственно;
и
- себестоимость передачи электрической и тепловой энергии в процентах от
и
соответственно (таблица 2);
и
- нормативная прибыль на реализацию энергии, которая определяется в процентах (нормативом) от суммы первых двух составляющих выражений.
Плата за электрическую и тепловую энергию равна:
;
.
Определим тарифы на электроэнергию:
Определим тарифы на тепло:
ТЭЦ:
КЭС:
Котельные:
Результаты расчетов пунктов 1-4 для варианта энергоснабжения потребителей представим в виде таблиц 4.1 и 4.2.
При составлении таблиц необходимо учитывать следующие условия:
- ТЭЦ и КЭС строятся 2 года и энергоснабжение потребителей начинается с 3-го года, а котельная строится 1 год и снабжение тепловой энергией начинается со 2-го года;
- суммарные годовые издержки равны:
;
- прибыль от реализации энергии
равна разности между суммарной выручкой
и суммарными расходами
;
- чистая прибыль
получается после вычитания налога из
;
- капиталовложения на ТЭЦ И КЭС распределяются по годам в заданном процентном соотношении в 1-й год доля капиталовложений равны
, во 2-й год
;
-
- сумма капиталовложений в котельные и КЭС за год.
Таблица 4.1 Совмещенная схема энергоснабжения (ТЭЦ)
Год
|
, ГДж∙ч
|
, МВт∙ч
|
, руб.
|
, руб.
|
, руб.
|
, руб.
|
, руб.
|
, руб.
|
, руб.
|
Доходы
, руб.
|
Расходы
, руб.
|
1
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
29505∙106
|
2
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
12645∙106
|
3
|
20,72∙106
|
3,306∙106
|
4,44∙109
|
302,1∙106
|
4,742∙109
|
6065∙106
|
459∙106
|
6524∙106
|
1782∙106
|
1461∙106
|
0
|
4
|
20,72∙106
|
3,306∙106
|
4,44∙109
|
302,1∙106
|
4,742∙109
|
6065∙106
|
459∙106
|
6524∙106
|
1782∙106
|
1461∙106
|
0
|
5
|
20,72∙106
|
3,306∙106
|
4,44∙109
|
302,1∙106
|
4,742∙109
|
6065∙106
|
459∙106
|
6524∙106
|
1782∙106
|
1461∙106
|
0
|
6
|
20,72∙106
|
3,306∙106
|
4,44∙109
|
302,1∙106
|
4,742∙109
|
6065∙106
|
459∙106
|
6524∙106
|
1782∙106
|
1461∙106
|
0
|
7
|
20,72∙106
|
3,306∙106
|
4,44∙109
|
302,1∙106
|
4,742∙109
|
6065∙106
|
459∙106
|
6524∙106
|
1782∙106
|
1461∙106
|
0
|
Таблица 4.2 Раздельная схема энергоснабжения (КЭС и котельная)
Год
|
, ГДж∙ч
|
, МВт∙ч
|
, руб.
|
, руб.
|
, руб.
|
, руб.
|
, руб.
|
, руб.
|
, руб.
|
Доходы
, руб.
|
Расходы
, руб.
|
1
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
3402∙106
|
2
|
17,79∙106
|
-
|
181,9∙106
|
-
|
181,9∙106
|
-
|
2642∙106
|
2642∙106
|
2642∙106
|
2166 ∙106
|
1458∙106
|
3
|
17,79∙106
|
3,673∙106
|
181,9∙106
|
4502∙106
|
4684∙106
|
6740∙106
|
2642∙106
|
9382∙106
|
4880∙106
|
4001,6∙106
|
0
|
4
|
17,79∙106
|
3,673∙106
|
181,9∙106
|
4502∙106
|
4684∙106
|
6740∙106
|
2642∙106
|
9382∙106
|
4880∙106
|
4001,6∙106
|
0
|
5
|
17,79∙106
|
3,673∙106
|
181,9∙106
|
4502∙106
|
4684∙106
|
6740∙106
|
2642∙106
|
9382∙106
|
4880∙106
|
4001,6∙106
|
0
|
6
|
17,79∙106
|
3,673∙106
|
181,9∙106
|
4502∙106
|
4684∙106
|
6740∙106
|
2642∙106
|
9382∙106
|
4880∙106
|
4001,6∙106
|
0
|
7
|
17,79∙106
|
3,673∙106
|
181,9∙106
|
4502∙106
|
4684∙106
|
6740∙106
|
2642∙106
|
9382∙106
|
4880∙106
|
4001,6∙106
|
0
|
4.2 Расчет показателей эффективности капиталовложений
Основными показателями экономической эффективности для оценки инвестиционных проектов являются:
- чистый приведенный доход;
- срок окупаемости;
- внутренняя норма доходности;
- рентабельность.
Для сравнения двух рассматриваемых проектов энергоснабжения необходимо рассчитать данные показатели для каждого из них. При расчетах принять ставку сравнения равную:
.
4.2.1 Расчет чистого приведенного дохода
Чистый приведенный доход определяется по формуле:
, где
- размер члена потока платежей (причем доходы за рассматриваемый период берутся со знаком «+», а расходы – со знаком «-»);
- рассматриваемый период в годах;
- дисконтный множитель по ставке сравнения
(
), определяется по формуле: .
Таблица 4.3 Значение дисконтного множителя
, год
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
|
0,917
|
0,842
|
0,772
|
0,708
|
0,65
|
0,596
|
0,547
|
0,502
|
0,46
|
Таблица 4.4 Определение чистого приведенного дохода для ТЭЦ.
год (
)
|
Доходы
(
), руб.
|
Расходы (
), руб.
|
|
, руб.
|
1
|
0
|
-29505∙106
|
0,917
|
-27060∙106
|
2
|
0
|
-12645∙106
|
0,842
|
-10610∙106
|
3
|
1461∙106
|
0
|
0,779
|
1128∙106
|
4
|
1461∙106
|
0
|
0,708
|
1035∙106
|
5
|
1461∙106
|
0
|
0,65
|
949,5∙106
|
6
|
1461∙106
|
0
|
0,596
|
871,1∙106
|
7
|
1461∙106
|
0
|
0,547
|
799,2∙106
|
8
|
1461∙106
|
0
|
0,502
|
733,2∙106
|
9
|
1461∙106
|
0
|
0,46
|
672,7∙106
|
|
|
|
W =
|
-31480∙106
|
Вывод: через девять лет проект не окупится.
Таблица 4.5 Определение чистого приведенного дохода для КЭС и котельной
год (
)
|
Доходы
(
), руб.
|
Расходы (
), руб.
|
|
, руб.
|
1
|
0
|
-3402∙106
|
0,917
|
-3121∙106
|
2
|
2166∙106
|
-1458∙106
|
0,842
|
595,9∙106
|
3
|
4001,6∙106
|
0
|
0,772
|
3090∙106
|
4
|
4001,6∙106
|
0
|
0,708
|
2835∙106
|
5
|
4001,6∙106
|
0
|
0,65
|
2601∙106
|
6
|
4001,6∙106
|
0
|
0,596
|
2386∙106
|
7
|
4001,6∙106
|
0
|
0,547
|
2189∙106
|
8
|
4001,6∙106
|
0
|
0,502
|
2008∙106
|
9
|
4001,6∙106
|
0
|
0,46
|
1842∙106
|
W =
|
14430∙106
|
Вывод: через девять лет проект окупится с прибылью.
4.2.2 Расчет срока окупаемости
Срок окупаемости определяется суммированием последовательных членов ряда дохода, дисконтированных по ставке
, до тех пор, пока не будет получена сумма, равная объему капиталовложений, также дисконтированных по ставке
.
Срок окупаемости равен:
, где
определяется из условия
;
и
- дисконтированная сумма доходов за срок
и
лет, определяется по формуле:
,где
- размер члена потока доходов за рассматриваемый период.
Расчет срока окупаемости ТЭЦ:
Проект окупается за срок более 15-ти лет.
Расчет срока окупаемости КЭС и котельной:
Проект окупается за 2 года 9 месяцев и 24 дня.
4.2.3 Расчет внутренней нормы доходности
Внутренняя норма доходности – это та расчетная ставка процентов
, при начислении по которой на инвестиции обеспечивается получение распределенного во времени дохода, т.е. капиталовложения являются окупаемой операцией.
Внутренняя норма доходности
является решением уравнения:
, т.е.
.
Расчет внутренней нормы доходности ТЭЦ:
Расчет внутренней нормы доходности КЭС:
4.2.4 Расчет рентабельности
Рентабельность – это соотношение приведенных доходов к приведенным на ту же дату расходам:
, где
- капиталовложения в периоде
;
- доходы в периоде
;
- продолжительность процесса инвестиций ;
- продолжительность периода получения дохода .
Расчет рентабельности ТЭЦ:
(
;
)
Расчет рентабельности КЭС:
(
;
;
;
)
5. ВЫБОР ЭКОНОМИЧЕСКИ ВЫГОДНОГО ВАРИАНТА ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
Результаты расчёта показателей экономической эффективности (в разделе 4) сводятся в таблицу 5.
Таблица 5 Сравнение показателей эффективности
Показатели эффективности
|
Совмещённая схема энергоснабжения
|
Раздельная схема энергоснабжения
|
W
|
-31480∙106
|
14430∙106
|
nок
|
Более 15 лет
|
2,8 лет
|
gв
|
11
|
7
|
U
|
0,164
|
4,318
|
ВЫВОД:
В расчетном задании были рассмотрены два варианта снабжения потребителей электрической и тепловой энергией. В первом варианте рассматривалась станция типа ТЭЦ, являющаяся одновременно источником тепловой и электрической энергии, во втором – станция типа КЭС (источник электроэнергии), а для обеспечения тепловой энергией в этом варианте предполагалось строительство котельной.
В результате расчета показателей капиталовложений было установлено, что вариант ТЭЦ не проходит по своим данным (окупает себя за срок более 30 лет).
|