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
