Определение параметров общественной эффективности проекта ГЭС

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего
образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт гидротехнического и энергетического строительства
Кафедра «Кафедра гидравлики и гидротехнического строительства»
_______________________________________________________
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №1
по дисциплине
«Расчет и проектирование гидротехнических сооружений»
Тема:
«Определение параметров общественной эффективности проекта ГЭС»
Выполнил обучающийся
ИГЭСc 6-7 Шкиндерова А.Ю.
(институт (филиал), курс, группа, Ф.И.О.)
Проверил
д.т.н., доцент Муравьев О.А.
(ученое звание, ученая степень, должность, Ф.И.О.)
г. Москва
2023 г.
2
СОДЕРЖАНИЕ
1. ОПИСАНИЕ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ОБЩЕСТВЕННОЙ
ЭФФЕКТИВНОСТИ ....................................................................................................... 3
1.1. Обоснование общественной эффективности ..................................................... 3
1.2. Показатели экономической эффективности....................................................... 3
1.3. Определение показателей рассматриваемого проекта в прогнозных ценах... 3
1.4. Дисконтирование .................................................................................................. 4
2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И ЗАДАЧИ РАСЧЕТА ..................................................... 5
3. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА .......................................................................................... 6
3.1. Результаты при сроке строительства ГЭС – 5 лет ............................................. 7
3.2. Результаты при сроке строительства ГЭС – 6 лет ............................................. 9
3.3. Результаты при сроке строительства ГЭС – 7 лет ........................................... 11
4. ВЫВОДЫ ................................................................................................................... 13
3
1. ОПИСАНИЕ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ОБЩЕСТВЕННОЙ
ЭФФЕКТИВНОСТИ
1.1. Обоснование общественной эффективности
Обоснование общественной эффективности – с позиций развития энергетики
страны. Это сравнение эффективности проекта:

по сооружению ГЭС с эффективностью сооружения альтернативного
источника энергии - тепловой электростанция и ее топливной базы;

по
возведению
порта
или
судопропускных
сооружений
с
альтернативным вариантом осуществления грузоперевозок железнодорожным или
автомобильным транспортом.
Учитываются:

капиталовложения при строительстве и в процессе эксплуатации
(реинвестиции);

эксплуатационные издержки (без амортизации) по проектируемому
гидроузлу и его альтернативе.
1.2. Показатели экономической эффективности
Определяются показатели сравнительной экономической эффективности
проекта ГЭС по сравнению с альтернативным проектом ТЭС и ее топливной базы
(ТБ).
Основные показатели:

ЧДД – чистый дисконтированный доход от экономии затрат по ТЭС и
ТБ по сравнению с затратами по ГЭС;

ВНД – внутренняя норма доходности;

Ток – дисконтированный срок окупаемости.
1.3. Определение показателей рассматриваемого проекта в прогнозных
ценах
Капиталовложения в году с номером 𝑛 определяются через индекс роста цен:
4
K(n) = K(0) ∙ J(n);
Эксплуатационные издержки в году с номером n:
И(n) = И(0) ∙ J(n):
Затраты в году с номером n. Сумма капиталовложений и издержек:
З(n) = K(n) ∙ И(n).
1.4. Дисконтирование
Дисконтирование – это приведение разновременных К, И, Д к одному
моменту времени (точка приведения) – моменту начала строительства.
Приведение выполняется с использованием показателя – ставка дисконта.
Она назначается государством для каждой отрасли хозяйства. Для гидроэнергетики
– ставка дисконта принята 10%.
Ддиск =
Д(𝑛) − К(𝑛) − И(𝑛)
;
𝑃диск 𝑛
(1 +
)
100
где n – номер года в расчетном ряду лет.
ЧДД – превышение дисконтированных доходов над дисконтированными
затратами за период рассмотрения проекта – накопленный эффект в денежном
выражении за расчетный период.
Для расчетов сравнительной экономической эффективности (сравнение ГЭС
и ТЭС с ТБ):
𝑛=Тр
Ктэс(𝑛) + Итэс(𝑛) + Итб(𝑛) − Кгэс(𝑛) − Игэс(𝑛)
;
𝑃диск 𝑛
(1 +
)
𝑛=1
100
Где Тр – расчетный период времени 40…50 лет.
ЧДД = ∑
Сравнительная экономическая эффективность за срок окупаемости проекта:
𝑛=Ток
𝑛=Ток
Ктэс(𝑛) + Итэс(𝑛) + Итб(𝑛)
Кгэс(𝑛) + Игэс(𝑛)
= ∑
;
∑
𝑃диск 𝑛
𝑃диск 𝑛
(1 +
)
(1 +
)
𝑛=1
𝑛=1
100
100
где 𝑇ок – период времени с начала реализации проекта, за который
обеспечивается равенство дисконтированных затрат и дисконтированных доходов.
5
2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И ЗАДАЧИ РАСЧЕТА
Вариант 29
Исходные данные (ГЭС):
Установленная мощность: 𝑁(уст) = 660 000 кВт;
Годовая выработка электроэнергии: Э(год) = 2772 млн. кВтч/год;
Удельные капиталовложения: К(уд)=104 000 руб/кВт;
Удельные эксплуатационные издержки: И(уд)=713 руб/кВт год;
Ставка дисконта: 𝑃(диск)=10%.
Исходные данные (ТЭС):
Установленная мощность: 𝑁′(уст)=660 000 кВт;
Годовая выработка электроэнергии: Э′(год)=2 855 млн.кВтч;
Удельный расход топлива: 𝑞=0,5 кг/кВтч;
Удельные капиталовложения: К′(уд)=80 000 руб/кВт;
Удельные эксплуатационные издержки: И′(уд)=850 руб/кВт год;
Удельные издержки (топливная база): И(уд.тб)=4500 руб/тут год.
Задачи расчета:
1. Определить показатели экономической эффективности ГЭС при сроке
строительства 5 лет (срок строительства ТЭС принять 3 года);
2. Проанализировать, как изменятся показатели при увеличении сроков
строительства ГЭС на один и два года (распределение кап. влож. по годам принять
самостоятельно);
3. В расчете учесть для вариантов ГЭС и ТЭС одновременное начало
эксплуатации (ТЭС начинает строиться позже)
Сделать выводы по результатам расчета.
6
3. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
Результаты расчета сведены в табличную и графическую форму. В расчете
рассматривались 3 варианта проекта:

срок строительства ГЭС – 5 лет;

срок строительства ГЭС – 6 лет;

срок строительства ГЭС – 7 лет.
В каждом варианте расчета, срок строительства ТЭС – 3 года, сооружения
ГЭС и ТЭС вводятся в эксплуатацию одновременно.
7
3.1. Результаты при сроке строительства ГЭС – 5 лет
Таблица 1. Результаты расчетов при строительстве – 5 лет
Годы
Инфляция
%
Индекс
роста
цен
Капиталовложения
в ГЭС
распределение по
годам
%
млн руб
Эксплуатац
Издержки
ГЭС
млн руб/год
Капиталовложения в
ТЭС
распределение по
годам
%
Экспл
издержки
ТЭС
млн
руб/год
млн руб
Издержки
по топл
базе
млн
руб/год
Сальдо
млн
руб/год
Дисконтир
сальдо
млн
руб/год
2023
Дисконтир
сальдо
нараст
млн руб
Время
от
точки
приведен
ия
0
0
2024
5.3
1.053
10
7 228
0.0
0
0
0
0
-7 228
-6 571
-6 571
1
2025
4.8
1.10
25
18 937
0.0
0
0
0
0
-18 937
-15 650
-22 221
2
2026
4.6
1.15
30
23 769
0.0
20
14018
0
0
-9 752
-7 327
-29 547
3
2027
4.6
1.21
25
20 719
0.0
40
29325
0
0
8 606
5 878
-23 669
4
2028
4.6
1.26
10
8 669
0.0
40
30674
0
0
22 006
13 664
-10 005
5
2029
4.6
1.32
0
0
622
0
0
741
8487
8 606
4 858
-5 148
6
2030
4.6
1.38
0
0
650
0
0
775
8877
9 002
4 619
-528
7
2031
4.6
1.45
0
0
680
0
0
811
9285
9 416
4 393
3 864
8
2032
4.6
1.51
0
0
711
0
0
848
9712
9 849
4 177
8 041
9
2033
4.6
1.58
0
0
744
0
0
887
10159
10 302
3 972
12 013
10
2034
4.6
1.65
0
0
778
0
0
928
10626
10 776
3 777
15 790
11
2035
4.6
1.73
0
0
814
0
0
971
11115
11 272
3 592
19 382
12
2036
4.6
1.81
0
0
852
0
0
1015
11627
11 790
3 415
22 797
13
2037
4.6
1.89
0
0
891
0
0
1062
12161
12 333
3 248
26 044
14
2038
4.6
1.98
0
0
932
0
0
1111
12721
12 900
3 088
29 132
15
2039
4.6
2.07
0
0
975
0
0
1162
13306
13 493
2 937
32 069
16
2040
4.6
2.17
0
0
1020
0
0
1215
13918
14 114
2 792
34 861
17
2041
4.6
2.27
0
0
1066
0
0
1271
14558
14 763
2 655
37 517
18
2042
4.6
2.37
0
0
1115
0
0
1330
15228
15 442
2 525
40 042
19
2043
4.6
2.48
0
0
1167
0
0
1391
15928
16 153
2 401
42 443
20
2044
4.6
2.59
0
0
1220
0
0
1455
16661
16 896
2 283
44 726
21
2045
4.6
2.71
0
0
1277
0
0
1522
17428
17 673
2 171
46 897
22
8
2046
4.6
2.84
0
0
1335
0
0
1592
18229
18 486
2 064
48 961
23
2047
4.6
2.97
0
0
1397
0
0
1665
19068
19 336
1 963
50 924
24
2048
4.6
3.10
0
0
1461
0
0
1742
19945
20 226
1 867
52 791
25
2049
4.6
3.25
0
0
1528
0
0
1822
20862
21 156
1 775
54 566
26
2050
4.6
3.40
0
0
1599
0
0
1906
21822
22 129
1 688
56 254
27
2051
4.6
3.55
0
0
1672
0
0
1993
22826
23 147
1 605
57 859
28
2052
4.6
3.72
0
0
1749
0
0
2085
23876
24 212
1 526
59 386
29
2053
4.6
3.89
0
0
1829
0
0
2181
24974
25 326
1 451
60 837
30
5
10
60000
Дисконтир сальдо нараст итогом
50000
40000
30000
20000
10000
0
-10000 0
15
20
25
30
-20000
-30000
-40000
-50000
Время, год
Рисунок 1. Дисконтированное сальдо с нарастающим итогом
9
3.2. Результаты при сроке строительства ГЭС – 6 лет
Таблица 2. Результаты расчетов при строительстве – 6 лет
Капиталовложения в ГЭС
распределение по годам
Годы
Инфляция
%
Индекс
роста цен
%
млн руб
Эксплуатац
издержки
ГЭС
млн руб/год
Капиталовложения
в ТЭС
распределение по
годам
%
млн руб
Экспл
издерж
ки
ТЭС
млн
руб/год
Издер
жки
по
топл
базе
млн
руб/го
д
Сальдо
млн
руб/го
д
Дисконтир
сальдо
млн руб/год
2023
Дисконтир
сальдо
нараст
млн руб
Время
от
точки
приведения
0
0
2024
5.3
1.053
10
7 228
0.0
0
0
0
0
-7 228
-6 571
-6 571
1
2025
4.8
1.10
15
11 362
0.0
0
0
0
0
-11 362
-9 390
-15 961
2
2026
4.6
1.15
20
15 846
0.0
0
0
0
0
-15 846
-11 906
-27 866
3
2027
4.6
1.21
20
16 575
0.0
20
14663
0
0
-1 913
-1 306
-29 173
4
2028
4.6
1.26
20
17 338
0.0
40
30674
0
0
13 337
8 281
-20 892
5
2029
4.6
1.32
15
13 601
0
40
32085
0
0
18 484
10 434
-10 458
6
2030
4.6
1.38
0
0
650
0
0
775
8877
9 002
4 619
-5 839
7
2031
4.6
1.45
0
0
680
0
0
811
9285
9 416
4 393
-1 446
8
2032
4.6
1.51
0
0
711
0
0
848
9712
9 849
4 177
2 731
9
2033
4.6
1.58
0
0
744
0
0
887
10159
10 302
3 972
6 703
10
2034
4.6
1.65
0
0
778
0
0
928
10626
10 776
3 777
10 480
11
2035
4.6
1.73
0
0
814
0
0
971
11115
11 272
3 592
14 071
12
2036
4.6
1.81
0
0
852
0
0
1015
11627
11 790
3 415
17 487
13
2037
4.6
1.89
0
0
891
0
0
1062
12161
12 333
3 248
20 734
14
2038
4.6
1.98
0
0
932
0
0
1111
12721
12 900
3 088
23 822
15
2039
4.6
2.07
0
0
975
0
0
1162
13306
13 493
2 937
26 759
16
2040
4.6
2.17
0
0
1020
0
0
1215
13918
14 114
2 792
29 551
17
2041
4.6
2.27
0
0
1066
0
0
1271
14558
14 763
2 655
32 206
18
2042
4.6
2.37
0
0
1115
0
0
1330
15228
15 442
2 525
34 731
19
2043
4.6
2.48
0
0
1167
0
0
1391
15928
16 153
2 401
37 132
20
10
2044
4.6
2.59
0
0
1220
0
0
1455
16661
16 896
2 283
39 415
21
2045
4.6
2.71
0
0
1277
0
0
1522
17428
17 673
2 171
41 586
22
2046
4.6
2.84
0
0
1335
0
0
1592
18229
18 486
2 064
43 651
23
2047
4.6
2.97
0
0
1397
0
0
1665
19068
19 336
1 963
45 614
24
2048
4.6
3.10
0
0
1461
0
0
1742
19945
20 226
1 867
47 481
25
2049
4.6
3.25
0
0
1528
0
0
1822
20862
21 156
1 775
49 256
26
2050
4.6
3.40
0
0
1599
0
0
1906
21822
22 129
1 688
50 944
27
2051
4.6
3.55
0
0
1672
0
0
1993
22826
23 147
1 605
52 549
28
2052
4.6
3.72
0
0
1749
0
0
2085
23876
24 212
1 526
54 075
29
2053
4.6
3.89
0
0
1829
0
0
2181
24974
25 326
1 451
55 527
30
60000
Дисконтир сальдо нараст итогом
50000
40000
30000
20000
10000
0
-10000 0
5
10
15
20
25
30
-20000
-30000
-40000
-50000
Время, год
Рисунок 2. Дисконтированное сальдо с нарастающим итогом
11
3.3. Результаты при сроке строительства ГЭС – 7 лет
Таблица 3. Результаты расчетов при строительстве – 7 лет
Год
ы
Инфляц
ия
%
Индекс
роста цен
Капиталовложения в
ГЭС
распределение по
годам
%
млн руб
Эксплуатац
издержки
ГЭС
млн руб/год
Капиталовложения
в ТЭС
распределение по
годам
%
млн руб
Экспл
издержки
ТЭС
млн руб/год
Издержки
по топл
базе
млн
руб/год
Сальдо
млн руб/год
Дисконтир
сальдо
млн руб/год
2023
Дисконтир
сальдо
нараст
млн руб
Время
от
точки
привед
ения
0
0
2024
5.3
1.053
10
7 228
0.0
0
0
0
0
-7 228
-6 571
-6 571
1
2025
4.8
1.10
10
7 575
0.0
0
0
0
0
-7 575
-6 260
-12 831
2
2026
4.6
1.15
20
15 846
0.0
0
0
0
0
-15 846
-11 906
-24 736
3
2027
4.6
1.21
20
16 575
0.0
0
0
0
0
-16 575
-11 321
-36 058
4
2028
4.6
1.26
20
17 338
0.0
20
15337
0
0
-2 001
-1 242
-37 300
5
2029
4.6
1.32
10
9 068
0
40
32085
0
0
23 018
12 993
-24 307
6
2030
4.6
1.38
10
9 485
0
40
33561
0
0
24 077
12 355
-11 952
7
2031
4.6
1.45
0
0
680
0
0
811
9285
9 416
4 393
-7 559
8
2032
4.6
1.51
0
0
711
0
0
848
9712
9 849
4 177
-3 382
9
2033
4.6
1.58
0
0
744
0
0
887
10159
10 302
3 972
590
10
2034
4.6
1.65
0
0
778
0
0
928
10626
10 776
3 777
4 367
11
2035
4.6
1.73
0
0
814
0
0
971
11115
11 272
3 592
7 958
12
2036
4.6
1.81
0
0
852
0
0
1015
11627
11 790
3 415
11 374
13
2037
4.6
1.89
0
0
891
0
0
1062
12161
12 333
3 248
14 621
14
2038
4.6
1.98
0
0
932
0
0
1111
12721
12 900
3 088
17 709
15
2039
4.6
2.07
0
0
975
0
0
1162
13306
13 493
2 937
20 646
16
2040
4.6
2.17
0
0
1020
0
0
1215
13918
14 114
2 792
23 438
17
2041
4.6
2.27
0
0
1066
0
0
1271
14558
14 763
2 655
26 093
18
2042
4.6
2.37
0
0
1115
0
0
1330
15228
15 442
2 525
28 618
19
2043
4.6
2.48
0
0
1167
0
0
1391
15928
16 153
2 401
31 019
20
2044
4.6
2.59
0
0
1220
0
0
1455
16661
16 896
2 283
33 302
21
12
2045
4.6
2.71
0
0
1277
0
0
1522
17428
17 673
2 171
35 473
22
2046
4.6
2.84
0
0
1335
0
0
1592
18229
18 486
2 064
37 538
23
2047
4.6
2.97
0
0
1397
0
0
1665
19068
19 336
1 963
39 501
24
2048
4.6
3.10
0
0
1461
0
0
1742
19945
20 226
1 867
41 368
25
2049
4.6
3.25
0
0
1528
0
0
1822
20862
21 156
1 775
43 143
26
2050
4.6
3.40
0
0
1599
0
0
1906
21822
22 129
1 688
44 831
27
2051
4.6
3.55
0
0
1672
0
0
1993
22826
23 147
1 605
46 436
28
2052
4.6
3.72
0
0
1749
0
0
2085
23876
24 212
1 526
47 962
29
2053
4.6
3.89
0
0
1829
0
0
2181
24974
25 326
1 451
49 414
30
60000
Дисконтир сальдо нараст итогом
50000
40000
30000
20000
10000
0
-10000 0
5
10
15
20
25
30
-20000
-30000
-40000
-50000
Время, год
Рисунок 3. Дисконтированное сальдо с нарастающим итогом
13
4. ВЫВОДЫ
Таблица 4. Итоговая сводная таблица
Срок строительства ГЭС
5 лет
6 лет
7 лет
7
8
9
ЧДД
60 837
55 527
49 414
Макс. дисконтированные
-29 547
-29 173
-37 300
22.751%
22.2%
20.809%
Срок окупаемости
расходы
ВНД
Сравнение строительства ГЭС и ТЭС в общем:
Исходя из графиков видно, что в период строительства проект ГЭС является
убыточнее ТЭС, но в эксплуатации гидроузел является значительно дешевле за
счет отсутствия необходимости в тратах на топливо, и меньшего влияния инфляции
на эксплуатационные издержки. Это преимущество в итоге дает положительный
ЧДД и, следовательно, проект ГЭС будет более эффективен при данном сроке
рассмотрения проекта (30 лет).
Сравнение проектов с различным сроком строительства ГЭС:
При увеличении срока строительства ГЭС, мы получаем увеличение срока
окупаемости, а также наблюдаем снижение ЧДД и ВНД. Высокая внутренняя
норма доходности говорит о том, что проект более эффективен, следовательно,
проект, включающий срок строительства ГЭС – 5 лет является наиболее выгодным.
Сравнение экономических показателей при 6 годах строительства ГЭС
относительно 5 лет:
Срок окупаемости - увеличился в 1,14 раз;
Чистый дисконтированный доход - уменьшился в 1,1 раз;
Максимальные дисконтированные затраты - уменьшились в 1,01 раз;
Внутренняя норма доходности - уменьшилась в 1,02 раз.
14
Сравнение экономических показателей при 7 годах строительства ГЭС
относительно 5 лет:
Срок окупаемости - увеличился в 1,29 раз;
Чистый дисконтированный доход - уменьшился в 1,23 раз;
Максимальные дисконтированные затраты - увеличились в 1,26 раз;
Внутренняя норма доходности - уменьшилась в 1,09 раз.
Технико-экономические показатели принятой ГЭС представлены в табл.
5:
Таблица 5. ТЭП ГЭС
Показатель
Величина
Размерность
Установленная мощность
660 000
кВт
Годовая выработка электроэнергии
2772
млн. кВтч
Удельные капиталовложения
104 000
руб/кВт
5
лет
60 837
млн. руб
7
лет
22,751
%
Срок строительства
Чистый дисконтированный доход
Дисконтированный срок окупаемости
Внутренняя норма доходности