ЭКОНОМИКА ЭНЕРГЕТИКИ

Оценка экономической эффективности модернизации энергетического оборудования

Козьмина З. Ю., èíæ., Бродов Ю. М., доктор техн. наук, Домников А. Ю., канд. эконом. наук,

Плотников П. Н., êàíä. òåõí. íàóê, Домникова Л. В., èíæ.

ОАО Свердловэнерго – Уральский государственный технический университет

Развитие энергетики на современном этапе характеризуется резким сокращением числа вновь вводимых энергетических объектов (ЭО) из-за отсутствия необходимых инвестиционных ресурсов. В такой сложной ситуации эффективность эксплуатации ЭО снижается главным образом по причи- не износа. Поэтому в условиях недостаточного финансирования инвестиционных программ по замене устаревших энергетических мощностей на новые наиболее целесообразно проведение модернизации энергетических объектов (МЭО).

Поскольку именно модернизация требует относительно небольших капитальных вложений по сравнению с другими вариантами решения проблемы (например, сооружение новых альтернативных источников, замена оборудования на новое и др.), а также может позволить в ближайшее время частично компенсировать нехватку электрической и тепловой энергии из-за роста промышленного производства, наблюдаемого в последнее время. Вместе с тем, в перспективном плане развития энергетических объектов должен быть учтен переход на современные и эффективные технологии производства энергии, в первую очередь – за счет строительства парогазовых и газотурбинных энергетических установок.

Актуальность проблемы МЭО обусловлена тем, что происходит старение действующего оборудования на электростанциях РАО «ЕЭС России». По различным оценкам, к 2005 г. свой назна- ченный ресурс выработает от 74 до 85 млн. кВт генерирующих мощностей, а в ближайшей перспективе суммарная мощность такого оборудования будет лавинообразно нарастать [1, 2]. Отмеченная крупномасштабность проблемы усиливает важность выбора рациональной научно-технической политики в рассматриваемой области, учитывающей особенности экономической ситуации в стране, а также реальные особенности в условиях конкретного энергетического региона или ТЭС.

В настоящей статье представлены методические основы оценки эффективности модернизации энергетического оборудования, используемого на ТЭС.

Модернизации энергетического оборудования электростанций в условиях относительно нестабильной экономики России способствует целый ряд факторов, основными из которых являются:

происходящий с 1989 – 1990 гг. спад потребности в электроэнергии в энергосистемах страны и прогнозируемые достижения докризисных уровней потребления не ранее 2010 – 2015 гг., что создает определенные резервы во времени для обновления энергетического оборудования, в том числе за счет неполной его загрузки в настоящее время;

существенное уменьшение потребности в единовременных затратах по сравнению с новым энергетическим строительством, а также сокращение сроков окупаемости (возврата) капитальных вложений, что весьма важно при переходе к самофинансированию (с использованием собственных и заемных средств).

Кроме того, МЭО может вызывать ряд позитивных последствий:

обеспечение занятости высококвалифицированного персонала существующих энергопредприятий с предотвращением массового распада сложившихся трудовых коллективов;

снижение потребности в отводе земельных ресурсов для размещения новых электростанций.

Проблемы МЭО носят комплексный характер. Их решение должно основываться на исследовании возможных альтернативных вариантов развития энергетики, в частности, продления сроков службы и модернизации оборудования существующих объектов. Проведение таких исследований требует разработки соответствующего методиче- ского обеспечения, позволяющего учитывать влияние будущих условий развития экономики и топ- ливно-энергетического комплекса в целом, а также социальные и экологические факторы [2 – 4]. Общая схема проведения оценки эффективности МЭО, состоящая из трех комплексных блоков, показана на ðèñ. 1.

В основу методики оценки экономической эффективности МЭО поставлена задача, предусматривающая определение наилучшего варианта мо-

22	2003, ¹ 12

дернизации по следующим базовым финансовоэкономическим показателям (блок 1):

1)интегральные затраты за расчетный период времени;

2)интегральный эффект за расчетный период времени;

3)срок окупаемости варианта модернизации;

4)внутренняя норма эффективности.

Для оценки финансовой эффективности используется показатель интегрального эффекта, представляющий собой разность дисконтированных за расчетный период времени оценок результатов (доходов, выручки) и затрат, т.е. разность совокупного дохода и всех видов расходов за тот же период (нарастающим итогом), выраженных в форме рыночной стоимости [2, 3, 5]:

Ýè = Äè – Çè; Ý è = Ä è – Çè,

ãäå Ýè, Ýè – интегральный эффект варианта без модернизации и с модернизацией ЭО соответственно; Äè, Ä è – доход (выручка) от реализации продукции варианта без модернизации и с модернизацией соответственно; Çè, Ç è – интегральные затраты времени варианта без модернизации и с модернизацией соответственно.

Изменение интегрального эффекта от модернизации ЭО представляет собой разницу между интегральным эффектом варианта с модернизацией и варианта без проведения модернизации

Ýè = Ý è – Ýè = (Ä è – Ç è ) – (Äè – Çè) = Äè – Çè,

ãäå Ýè – изменение интегрального эффекта от проведения МЭО; Äè – разница интегральных доходов вариантов с модернизацией и без модернизации ЭО; Çè – разница интегральных затрат вариантов с модернизацией и без модернизации.

В проводимых исследованиях интегральный доход оценивается за расчетный период времени вариантов по следующим формулам:

T

Ä è Ä t (1 ) t ;

t 0

T

Ä è Ä t (1 ) t ,

t 0

ãäå Ät, Ä t – доход (выручка) от реализации продукции в момент времени t расчетного периода Ò;– норма дисконта; – момент приведения доходов и затрат (обычно принимается равным 0).

Тогда разница интегральных доходов вариантов с модернизацией и без модернизации

T		Ò
Ä è ( Ä t		Ä t )(1 ) t Ä t (1 ) t .
t	0	t 0

При проведении модернизации за счет повышения надежности ЭО сокращается число часов вы-

	Áëîê 1	Расчет базовых финансово-экономических
			показателей
		1.	Интегральные затраты
		2.	Интегральный эффект
		3.	Срок окупаемости
		4.	Внутренняя норма эффективности
	Áëîê 2	Оценка влияния надежности и долговечности
		энергетического оборудования на финансово-
			экономические показатели
	Áëîê 3	Анализ результатов расчетов и формирование
		пакета целевых мероприятий по проведению
			ÌÝÎ

, ( ' '<< "

( '

нужденного простоя оборудования, таким образом увеличивается доход от реализации продукции

Ä t Ä t Ä t (N tó t tý h tð N tó t tý htð )

(Q t t tò h tð Qt t tò htð ) htð ( N tó t tý Qt t tò ),

ãäå N tó , Ntó – установленная мощность турбоагрегата с модернизацией и без модернизации; ttý – средний тариф на электроэнергию; Q t , Qt – тепловая мощность турбоагрегата с модернизацией и без модернизации; ttò – средний тариф на тепловую энергию; h tð , htð – число часов вынужденного простоя при работе ЭО с модернизацией и без модернизации; Ntó, Qt – изменение электрической установленной и тепловой мощности; htð – изменение числа часов работы турбоагрегата (все пере- численные показатели определяются в момент времени t периода Ò ).

Интегральные затраты также рассматриваются в момент времени t периода Ò

T

Çè (Ê t È t Çtâ )(1 ) t ;

t 0

Ò

Ç è (Ê t È t Ç ât )(1 ) t ,

t 0

ãäå Êt, Ê t – капиталовложения в вариант без модернизации и в вариант с модернизацией соответственно; Èt, È t – текущие издержки при варианте без модернизации и при варианте с модернизацией соответственно; Çtâ , Ç ât – затраты на вывод (де-

монтаж) ЭО при варианте без модернизации и варианте с модернизацией соответственно.

Изменение интегральных затрат на момент времени t периода Ò

Ò

Çè ( Ê t È t Çtâ )(1 ) t ,

t 0

ãäå Êt = Ê t – Êt – капиталовложения в модернизацию ЭО; Èt = È t – Èt – разница в текущих издержках вариантов с модернизацией и без модерниза-

2003, ¹ 12

23

Ýè, ðóá.		2
		Ýè
		Tîê
		1
0		t, ëåò
	Òì
		Òý
		Òð
	6 , < 5 , %

1 – для варианта без модернизации; 2 – для варианта с модернизацией; Òì – период модернизации; Òý – период эксплуатации; Òð – расчетный период

öèè ÝÎ; Çtâ = Ç tâ – Çtâ – разница в затратах на демонтаж вариантов с модернизацией и без модернизации ЭО.

При модернизации ЭО текущие издержки к моменту времени t периода Ò изменяются следующим образом:

1) затраты на топливо снижаются, так как уменьшается число пусков энергоблока после неплановых ремонтов

Ètò = È tò – Ètò = ÖtòÂ tò – ÖtòÂtò = Ötò Âtò,

ãäå Ötò – цена тонны условного топлива за период t; Â tò, Âtò – расход топлива при вариантах с модернизацией и без модернизации соответственно; Âtò – экономия расхода топлива при модернизации ЭО;

2) затраты на оплату труда

Ètî = È tî – Ètî,

ãäå È tî, Ètî – затраты на оплату труда при вариантах с модернизацией и без модернизации соответственно;

3) амортизационные отчисления возрастут

Ètà = È tà – Ètà = nàÊ t – naÊt = nà Êt,

ãäå È tà , Ètà – амортизационные отчисления при вариантах с модернизацией и без модернизации соответственно; nà – средняя норма амортизации ЭО;

4) затраты на ремонт ЭО снижаются за счет уменьшения числа неплановых ремонтов

Ètð = È tî – Ètð,

ãäå È tð , Ètð – затраты на ремонт при вариантах с модернизацией и без модернизации соответственно;

5) прочие затраты (общестанционные расходы, оплата услуг сторонних организаций, в том числе расходы по испытаниям оборудования и др.)

Ètïï = È tïï – Ètïï,

ãäå È tïï , Ètïï – прочие затраты за период t при вариантах с модернизацией и без модернизации соответственно.

В рамках второго блока оценки экономической эффективности МЭО проводится оценка изменения интегрального эффекта, текущих издержек и интегральных затрат при проведении МЭО.

Изменение текущих издержек и интегральных затрат при проведении модернизации ЭО соответственно составит

Ò

È t (Ö tò Âtò nà Ê t È tð )(1 ) t ,

t 0

Ò

Çè ( Ê t Ö tò Âtò nà Ê t È tð )(1 ) t .

t 0

Тогда изменение интегрального эффекта, представляющего собой эффект от МЭО

Ò		[ Ê t	(1 nà ) Ö tò	Âtò		)	t	.
Ýè Ä t					È tð] (1
t 0

Изменение интегрального эффекта выступает как один из важнейших критериев при обосновании проекта МЭО (ðèñ. 2). Он обеспечивает максимум доходов в долгосрочном плане за расчетный период времени [3, 6].

При использовании критерия интегрального эффекта может возникнуть необходимость в учете некоторых ограничений, накладываемых рыноч- ными условиями применительно к конкретной ТЭС. К ним могут относиться:

1. Задаваемый максимальный порог по внутренней норме эффективности, при которой вели- чина интегрального эффекта обращается в нуль Ýè(ÂÍÝ ) = 0:

ÂÍÝ min,

ãäå min – минимальное допустимое значение коэффициента дисконтирования.

Внутренняя норма эффективности на практике определяется методом подбора, т.е. перебором различных пороговых значений рентабельности, при этом проект считается рентабельным, если ÂÍÝ не ниже исходного порогового значения.

2. Задаваемый минимальный срок окупаемости инвестиционных затрат Òîê (ðèñ.2), представляющий собой число лет, в течение которых доход от продаж за вычетом функционально-администра- тивных издержек возмещает основные капитальные вложения [2, 6, 7].

Апробация предлагаемой методики проводилась на примере оценки экономической эффективности от применения профильных витых трубок (ПВТ) в различных теплообменных аппаратах турбоустановок. Применение таких трубок вместо гладких является в настоящее время одним из наиболее перспективных направлений совершенствования теплообменного оборудования ТЭС [8]. Рассматривались следующие варианты проведения МЭО:

24	2003, ¹ 12

1.Модернизация сетевого подогревателя типа ПСГ-2300 турбины Т-110/120-130 (Ново-Сверд- ловская ТЭЦ) за счет замены гладких трубок на ПВТ.

2.Модернизация конденсатора турбины К-300-240 (Рефтинская ГРЭС) за счет замены гладких трубок на ПВТ.

3.Модернизация ПНД турбины К-300-240 ЛМЗ (Среднеуральская ГРЭС) за счет замены гладких

трубок на ПВТ.

Анализ результатов расчетов* показал следующее. Экономическая эффективность от применения ПВТ определялась для вариантов замены ими гладких трубок без изменения существующих конструкций рассматриваемых серийных теплообменных аппаратов. При этом учитывались: удорожание такой поверхности теплообмена за счет затрат на профилирование, дополнительных затрат на прокачивание теплоносителя за счет увеличе- ния гидравлического сопротивления трубных пуч- ков с ПВТ, изменение общей долговечности ПВТ из-за меньшей коррозионной стойкости ПВТ, увеличение коэффициента теплопередачи в трубных пучках с ПВТ [8].

Полученные оценки показателей эффективности возможной модернизации при экономическом сроке жизни инвестиций 5 лет приведены в таблице.

Как показывает анализ, более высокая экономическая эффективность МЭО наблюдается у варианта 3, поскольку по всем перечисленным показателям этот вариант значительно отличается от всех остальных. Это объясняется, в частности, тем, что Среднеуральская ГРЭС является относи- тельно экономичной по сравнению с Ново-Сверд-

*Исходные данные для расчетов предоставлены ОАО Сведловэнерго.

ловской ТЭЦ и Рефтинской ГРЭС. Кроме того, вариант МЭО на Среднеуральской ГРЭС имеет самые низкие сроки окупаемости – 1,8 лет при коэффициенте дисконтирования 12% в год и примерно 2 года – при 21%. В пользу третьего варианта свидетельствует также и достаточно высокая, по сравнению с остальными вариантами, внутренняя норма эффективности – 51%, что говорит о достаточно высокой инвестиционной “прочности” варианта. Кроме того, у третьего варианта наблюдаются существенные изменения интегральных затрат и интегрального эффекта по сравнению с другими вариантами МЭО. Вместе с тем, у варианта 2 отмечается наибольшая экономия удельных интегра-

льных затрат – на 0,35 коп (кВт ч) при норме дисконта 12% и 0,25 коп (кВт ч) – при 21%. Варианты 1 и 3 имеют относительно меньшее снижение удельных интегральных затрат. Но вместе с тем, интегральный эффект у варианта 2 получается ниже, чем у варианта 3. Это объясняется, прежде всего, тем, что этот вариант имеет более значительные капитальные вложения для проведения модернизации, чем у двух других рассматриваемых вариантов МЭО. Кроме того, полученные результаты могут быть объяснены различными технико-эко- номическими показателями станций (в частности, различная себестоимость производства, разное число часов использования и т.д.).

Анализ вариантов МЭО выявил ряд характерных особенностей, проявляющихся при формировании показателей эффективности. Так, при МЭО с заменой физически изношенных узлов и деталей основные характеристики ЭО остаются практиче- ски без изменений, т.е. сохраняется существующая степень износа. Поэтому целесообразно снижение

! ' '<< ( ' =

Показатель	Норма дисконта			Вариант модернизации
			1		2		3
Интегральные затраты варианта без модерниза-	1 = 0,12		21,02		30,71		25,87
öèè Çè, êîï (êÂò ÷)	2 = 0,21		17,04		24,93		21,00
Интегральные затраты варианта с модерниза-	1 = 0,12		20,77		30,36		25,58
öèåé Ç è , êîï (êÂò ÷)	2 = 0,21		16,87		24,68		20,77
Интегральный эффект варианта без модерниза-	1 = 0,12		466 780		1 231 740		1 787 495
öèè Ýè, òûñ. ðóá.	2 = 0,21		382 844		1 010 249		1 466 070
Интегральный эффект варианта с модернизацией	1 = 0,12		469 449		1 235 023		1 793 054
Ý è, òûñ.ðóá.	2 = 0,21		385 033		1 012 942		1 470 628
Срок окупаемости проекта модернизации Òîê,	1 = 0,12		2,6		3,8		1,8
ëåò	2 = 0,21		2,9		4,2		2,1
Внутренняя норма эффективности (ВНЭ), %		–	41		32		51
Изменение интегральных затрат Ýè,	1	= 0,12	–0,25		–0,35		–0,29
êîï (êÂò ÷)	2	= 0,21	–0,17		–0,25		–0,23
Изменение интегрального эффекта Çè, òûñ. ðóá.	1	= 0,12	2669		3283		5559
	2	= 0,21	2189		2693		4558

2003, ¹ 12 25

выработки электроэнергии на этом оборудовании, главным образом, для экономии топлива и снижения выбросов вредных веществ. Один из основных путей повышения эффективности МЭО состоит в переводе электрических станций в маневренный режим работы, который характеризуется более высокой альтернативной ценой электриче- ской энергии. Возможно также использование генерирующей мощности в качестве аварийного резерва.

Кроме того, инвестиционные параметры МЭО, очевидно, будут наиболее благоприятными в сопоставлении с другими вариантами технического перевооружения, что обусловлено:

относительно небольшими объемами капитальных вложений;

возможностью осуществления МЭО за сравнительно небольшие сроки, совмещаемые, как правило, с проведением капитальных ремонтов.

Последнее обеспечивает непрерывность эксплуатации, а также малые временные лаги между затратами и результатами. Недостатком является ограниченность увеличения эксплуатационных ресурсов существующего оборудования, которая в 2 – 2,5 раза ниже сроков службы по альтернативным вариантам его замены. Это приводит к соответствующему возрастанию амортизационных от- числений на реновацию.

Выводы

1. Разработана методика оценки эффективности МЭО на базе критериальных показателей – ин-

тегральные затраты, интегральный эффект, срок окупаемости и внутренний коэффициент эффективности с учетом фактора времени.

2. Предложенная схема анализа эффективности МЭО основана на структурировании вариантов модернизации, развитии инвестиционных процессов, а также технологии производства энергии.

Список литературы

1.Нечаев В. В. О ресурсе энергетических объектов. – Электрические станции, 2002, ¹ 6.

2.Гительман Л. Д., Ратников Б. Е. Энергетические компании: Экономика. Менеджмент. Реформирование. Екатеринбург: Èçä-âî ÓðÃÓ, 2001.

3.Методические рекомендации по комплексной оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. М: Экономика, 2000.

4.Денисов В. И. Технико-экономические расчеты в энергетике: Методы экономического сравнения вариантов. М.: Энергоатомиздат, 1985.

5.Домников А. Ю. Методика оценки финансовой и экономи- ческой эффективности инвестиционных проектов в энергетике. Екатеринбург, ГОУ УГТУ-УПИ, 2002.

6.Анализ зон эффективности альтернативных вариантов технического перевооружения тепловых электростанций. Энергетика России в переходный период: проблемы и на- учные основы развития и управления Под ред. Меренкова А. П. Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 1996.

7.Медведев А. Г. Экономическое обоснование предпринимательского проекта. – Международная экономика и международные отношения, 1992, ¹ 6.

8.Разработки, исследования и внедрение методов повышения эффективности и надежности теплообменных аппара-

тов турбоустановок на ТЭС Свердловэнерго Бродов Ю. М., Бухман Б. Г., Рябчиков А. Ю. и др. – Электриче- ские станции, 1997, ¹ 5.

ООО «СТАВРОЛЕН»

ОБЪЯВЛЯЕТ ТЕНДЕР

НА ПРОВЕДЕНИЕ КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА

ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ ДЫМОВОЙ ТРУБЫ ВЫСОТОЙ 120 м.

Заявки на участие в тендере принимаются до 20 февраля 2004 г.

E-mail: [e-mail]

www.usetender.com

Ôàêñ: (865 59) 3-27-88

26	2003, ¹ 12

2003, ¹ 12

27