Проектирование электроэнергетических сетей и систем

Федеральное агентство  по образованию

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ

Электротехнический институт

Направление - Электроэнергетика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кафедра ЭЛСИ

 

 

 

 

Контрольное задание

по  дисциплине

«Проектирование электроэнергетических сетей и систем»

Вариант 18

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила: студентка группы 9211                                       Чернов А.О

 

Проверил: преподаватель                                                         Лукина А.П.

 

 

 

 

 

 

 

 

Томск – 2005

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………..

1 «ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СОПОСТАВЛЕНИЕ ВАРИАНТОВ

    ИНВЕСТИЦИОННЫХ РЕШЕНИЙ СТРОИТЕЛЬСТВА СЕТЕВОГО

    РАЙОНА НА ОСНОВЕ ДИНАМИЧЕСКОГО МЕТОДА ЭКОНОМИ-

    ЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ»………………………………………………………

1. Теоретические сведения для выполнения…………………………...
2. Выполнение первой части курсовой работы……………………….
1. Исходные данные………………………………………………..
2. Расчетная часть…………………………………………………..
1. Расчет приведенных капитальных вложений………………

               1.2.2.2  Расчет ежегодных эксплуатационных издержек…………..

               1.2.2.3  Расчет чистой прибыли предприятия……………………….

               1.2.2.4  Расчет дисконтированного дохода t-того года……………..

               1.2.2.5  Расчет чистого дисконтированного дохода…………………

               1.2.2.6  Расчет индекса доходности………………………………….

               1.2.2.7  Расчет дисконтированного срока окупаемости инвести-

                            ций……………………………………………………………..

8. По каждому из  вариантов составить сводную табли-

           цу показателей экономической эффективности……………

9. Вывод о принятии одного из вариантов строительства

           сетевого района на основе показателей экономической

           эффективности………………………………………………..

10. Анализ чувствительности и рисков выбранного варианта
2. «МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРО-

           ПЕРЕДАЧ»………………………………………………………………..

2.1 Исходные данные…………………………………………………….

2.2  Расчет удельных  механических нагрузок от внешних  воздействий 

       на  провода…………………………………………………………….

3. Определение физико-механических характеристик провода……..
4. Вычисление критических длин пролетов и выбор определяющих

       климатических  условий для расчета сталеалюминевого провода

       на  прочность………………………………………………………….

5. Расчет критической температуры и выявление климатических

     условий, соответствующих наибольшему провисанию провода…

6. Расчет габаритного пролета…………………………………………
7. Построение расстановочного шаблона…………………………….

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………

СПИСОК ИСПОЛЬЗЛВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ…………………………

ПРИЛОЖЕНИЕ ...……………………………………………………………

 

 

 

 

 

введение

Общей задачей проектирования электроэнергетических систем (ЭЭС) является обоснование решений, определяющих состав, основные параметры и последовательность сооружения электросетевых объектов и средств их эксплуатации и управления, исходя из условий оптимального развития электроэнергетической системы в целом.

При проектировании, сооружении и эксплуатации сетей электрических  систем приходится решать вопросы конструктивного выполнения воздушных линий электропередачи. Выбор конструкции воздушных линий оказывает значительное влияние на технико-экономические показатели и надежность работы смежных инженерных сооружений (линий связи, транспортные магистрали и т.п.). В общем случае в состав основных вопросов проектирования конструктивной части воздушных линий входит выбор и определение:

- материалов и конструкций  проводов и грозозащитных тросов;

- конструкций и параметров  изоляции и линейной арматуры;

- расчетных длин промежуточных  пролетов линии;

- механических нагрузок  и сил, действующих на провода,  тросы и опоры;

- механических напряжений проводов и тросов в различных режимах работы и для всего возможного диапазона изменений климатических влияний и условий;

- наибольших стрел  провеса проводов и тросов;

- выбора материалов, типов  и иных характеристик конструкций  опор;

- расстановки промежуточных, анкерных и анкерных-угловых опор по трассе линии;

- выбора материала  и типа фундаментов опор и  т.д.

Спецификой проектирования воздушных линий является экономическая  нецелесообразность нормативных расчетов механической прочности проводов, опор и т.д. на воздействие исключительно редких сил давления ветра, веса гололедных образований, возникающих при  экстремальных природных условиях.Чем больший период времени наблюдений учитывается при проектировании линий, тем больший диапазон изменений климатических условий принимается во внимание, и, следовательно, повышается надежность работы линии. Это, в свою очередь, сказывается на увеличении учитываемых при расчетах механических нагрузок. Поэтому выбор расчетных климатических условий по необоснованно большому периоду наблюдений, не согласованному с реальными сроками работы линий, ведет к удорожанию конструкции линии.На основе длительных метеорологических наблюдений и измерений составлены карты скоростей ветра и толщин стенки гололедных образований, которые следует учитывать при проектировании воздушных линий.

1 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СОПОСТАВЛЕНИЕ ВАРИАНТОВ

ИНВЕСТИЦИОННЫХ  РЕШЕНИЙ СТРОИТЕЛЬСТВА СЕТЕВОГО

РАЙОНА НА ОСНОВЕ ДИНАМИЧЕСКОГО МЕТОДА ЭКОНОМИ-

ЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ

 

1.1 Теоретические сведения для выполнения

Методы оценки экономической эффективности  подразделяются на две группы: простые (статические) и методы дисконтирования (динамические). В  динамический метод оценки инвестиций в строительство сетевого района. В соответствии с этим методом реализация инвестиционного проекта может быть представлена как два взаимосвязанных процесса: процесс инвестиций в создание производственного объекта (вложение денег) и процесс получения доходов от вложенных средств. Эти два процесса протекают последовательно или параллельно на некотором временном отрезке, который называется расчетным периодом. Он охватывает инвестиционную и производственную стадии инвестиционного цикла.

Расчетный период (срок жизни проекта) – это период времени, в течение которого инвестор планирует отдачу от первоначально вложенного капитала. Расчетный период можно представить в виде временной оси, включающей периоды, отличающиеся характером затрат и доходов (см. рис. 1).

Рис. 1

Расчетный период принимается  равным сроку службы наиболее важной части основного капитала.

Существует два основных подхода  к оценке эффективности инвестиционных проектов – бухгалтерский и экономический. В курсовой работе принят экономический подход. В его основе лежат денежные потоки, характеризующие процессы инвестирования и получения доходов в виде одной совмещенной последовательности. Результирующий поток платежей формируется как разность между чистыми доходами от реализации проекта и расходами в единицу времени. Под чистым доходом понимается доход, полученный в каждом временном интервале от производственной деятельности за вычетом всех платежей, связанных с его получением (издержками на оплату труда, сырье, энергию и налоги). Начисления амортизационные при определении этого показателя к издержкам не относят.

Динамические модели учитывают  несколько временных периодов (см. рис. 1), поэтому целью первой части  курсовой работы является оценка привлекательности каждого из вариантов строительства сетевого района на основе ответа на вопрос: насколько будущие поступления денежных средств оправдывают сегодняшние затраты. Поскольку принимать решение придется «сегодня», все технико-экономические показатели будущей деятельности необходимо откорректировать с учетом снижения ценности денежных ресурсов по мере отдаления операций, связанных с их получением или расходованием, т.е. с учетом фактора времени.

На сегодняшний день наибольшее распространение получили такие  технико-экономические показатели, как чистый дисконтированный доход (ЧДД), индекс доходности (ИД).

В электроэнергетике инвестиционный проект обычно исследуется в динамике за период, охватывающий фазу капитального строительства продолжительностью 3-5лет и фазу производства продукции (выработки электроэнергии) продолжительностью 7-15 лет. Фаза капитального строительства характеризуется вложением капитала в сооружаемый объект, фаза производства – получением дохода от вложенных средств. Расходы и доходы, разнесенные по времени приводятся к одному моменту времени – базовому. За базовый момент времени считают дату начала производства электроэнергии. Процедура приведения разновременных платежей к базовой дате называется дисконтированием. В общем случае дисконтирование удобно производить путем умножения приводимой величины на коэффициент приведения, определяемый по формуле

                                                          ,                                         

где    t – годы реализации инвестиционного проекта, включая период

               строительства;

        Е – норма дисконта.

 

 

1.2 Выполнение первой части курсовой работы

 

1.2.1 Исходные данные

1. Средневзвешенное время использования максимальной нагрузки:

         Т_{max ср.взв} =3990 (ч);

     Суммарная активная мощность всех нагрузок:

        Р_∑ = 420∙10³ (кВт).

     На основе этих данных вычисляем годовое   потребление электрической энергии, равное для всех вариантов:

              W_г = Р_∑ ∙ Т_{max ср.взв} = 420∙10³ ∙ 3990 = 2091000∙10³ (кВт∙ч).                                                

2. Годовые потери электроэнергии по каждому из вариантов:

      ₁ =  11 ∙10⁶ (кВт∙ч в год);

       ₂ =  9 ∙10⁶ (кВт∙ч в год);

3. Капитальные вложения (инвестиции):

K₁ =310140 (тыс. руб.);

K₂ = 260000 (тыс. руб.);

по каждому из вариантов, увеличив их в 50 раз.

 

 

 

Дополнительные исходные данные:

1. Расчетный период Т_расч = 7 или 8 лет, из которых 3 года осуществляется строительство.
2. Норма дисконта Е = 15% (данная норма дисконта соответствует только собственным инвестициям, т.е. без привлечения стороннего капитала).
3. В первый и последующие годы вырабатывается 100% электрической энергии.
4. Чистая прибыль .
5. Доход от реализации электрической энергии .
6. Капитальные вложения распределяются равномерно по годам строительства: K₁= K₂=K₃ .
7. Тариф на передаваемую электрическую энергию τ и стоимость потерь      1 кВт∙ч электрической энергии  С₀ равны и составляют  0,9 руб./кВт∙ч.
8. Капитальные вложения привести к году окончания строительства.

 

 

1.2.2 Расчетная часть

Расчетную часть выполняем отдельно по каждому варианту, затем оформляем общую для всех вариантов таблицу, на основании которой делается выбор наиболее привлекательного с экономической точки зрения варианта строительства сетевого района.

 

1.2.2.1 Расчет приведенных капитальных вложений

В исходных данных обозначен  срок строительства сетевого района одинаковый для трех вариантов и равный трем годам. В каждый год в строительство вкладывается равное количество денежных средств (тыс. руб.), поэтому прежде чем приводить капитальные вложения к какому-то году необходимо разделить численное значение капитальных вложений по каждому из вариантов на три, т.е.

K₁= K₂=K₃=K/3 .

Капитальные вложения приводим к году окончания строительства. Если строительство длится три года, то годом его окончания следует считать четвертый год и приводить капитальные вложения к четвертому году. Приведенные капитальные вложения представляют собой сумму, которую нужно вложить в начальный момент, чтобы она с учетом нормы дисконта и инфляции составила действительный объем капитальных вложений. Они приводятся с помощью коэффициента (см. формулу 1), тогда расчетная формула для приведенных капитальных вложений будет выглядеть следующим образом

,

где     t - год приведения (в курсовой работе t = 4);

      - капиталовложения для каждого года (тыс. руб.);

      Т – горизонт расчета (в данном случае Т = 3).

По окончании расчета  принимаем  .

 

  1 вариант: 

        = 103,38∙10³ ∙ (1 + 0,15)^{4 -1} = 119 (млн. руб.);

=119∙10³+ 103,38∙10³ ∙ (1 + 0,15)^{4 -2} =

= 256000 (тыс. руб.);

= 256000 + 103,38∙10³ ∙ (1 + 0,15)^{4 -3} =

= 375000 (тыс. руб.);

= 375000 (тыс. руб.).

2 вариант:

= 86,667∙10³ ∙ (1 + 0,15)^{4 -1} = 131810 (тыс. руб.);

= 131810 + 86,667∙10³ ∙ (1 + 0,15)^{4 -2} =

= 246427,11 (тыс. руб.);

= 246427,11 + 86,667∙10³ ∙ (1 + 0,15)^{4 -3} =

= 346094,16 (тыс. руб.);

= 346094,16 (тыс. руб.).

1.2.2.2 Расчет ежегодных эксплуатационных издержек

Ежегодные эксплуатационные издержки И рассчитываются исходя из капиталовложений четвертого года , когда строительство сетевого района уже закончено. В курсовой работе по каждому варианту необходимо вычислить четыре вида издержек:

1. издержки на амортизацию И_а (составляют 3,5% от капитальных вложений);
2. издержки на ремонт (составляют 2,9% от капитальных вложений);
3. издержки на обслуживание (составляют 2% от капитальных вложений);
4. Стоимость потерь электрической энергии

,

тогда суммарные издержки по варианту составят

.

  1 вариант:

              1) И_а = 0,035 ∙ 375000 = 13125 (тыс. руб.);

              2) И_р = 0,029 ∙375000= 10875 (тыс. руб.);

              3) И_о = 0,02 ∙  375000= 7500(тыс. руб.);

              4) = 0,9 ∙ 11 ∙ 10⁶ = 9900 (тыс.руб.);

              5) = 13125+ 10875 + 7500+ 9900=

= 41400(тыс.руб.).

  2 вариант:

              1) И_а = 0,035 ∙ 346094,16 = 12113,3 (тыс. руб.);

              2) И_а = 0,029 ∙ 346094,16 = 10036,7(тыс. руб.);

              3) И_а = 0,02 ∙ 346094,16 = 6921,9(тыс. руб.);

              4) = 0,9 ∙ 9 ∙ 10⁶ =8100 (тыс.руб.);

              5) =12113,3 + 10036,7+6921,9 +8100=37172(тыс.руб.).

 

1.2.2.3 Расчет чистой прибыли предприятия

Чистая прибыль численно равна балансовой прибыли (тыс. руб.) предприятия за вычетом выплачиваемых налогов на прибыль  (налоги на прибыль в среднем составляют 35% от прибыли)

,

     где - объем реализованной продукции в год без налога на добавленную стоимость. В курсовой работе реализованной продукцией является проданная электрическая энергия, т.е.

,

тогда чистую прибыль  можно рассчитать следующим образом

.

  1 вариант:

              = 0,65∙(0,9 ∙ 167,58∙10³ -41,4∙10³) =

= 953433(тыс. руб.);

  2 вариант:

              = 0,65∙(0,9 ∙ 167,58∙10³ -37172∙10³) =

= 956181,2(тыс. руб.);

 

1.2.2.4 Расчет дисконтированного дохода t-того года

Дисконтированный доход ДД подсчитывают, начиная от срока эксплуатации объекта по формуле

,

       где - простой (не дисконтированный доход), подсчитываемый по формуле

.                                                                                                   

Шаг дисконтирования при подсчете принимаем равным 1.

  1 вариант:

               = 953433+13125 = 966558(тыс.руб.);

(тыс.руб.)

                    (тыс.руб.);

                    (тыс.руб.).

 

 

 

2 вариант:

= 956181,2 + 12113,3 = 968294,2(тыс.руб.);

 (тыс.руб.);

 (тыс.руб.).

(тыс.руб.).

1.2.2.5 Расчет чистого дисконтированного дохода

Сумма дисконтированных чистых потоков платежей представляет собой чистый дисконтированный доход ЧДД, который определяется как превышение приведенных (дисконтированных) доходов ДД над приведенными расходами k_пр

.

Положительное значение ЧДД указывает на то, что инвестор, во-первых, вернет вложенный капитал; во-вторых, получит проценты в размере ставки дисконтирования Е; в-третьих, полученные им проценты будут выше, чем в банке.

При нулевом значении ЧДД инвестор вернет вложенный капитал с процентами, равными норме дисконта, т.е. ему выгодно либо вложить капитал в проект, либо в банк.

При отрицательном значении ЧДД инвестор вернет вложенный капитал, но с процентами меньшими, чем он получил бы в банке. Если накопленная в течение всего срока жизни объекта сумма чистых доходов отрицательна, это свидетельствует об убыточности проекта, т.е. о его неспособности возместить инвестированные средства, не говоря уж о выплате хотя бы минимальных процентов потенциальному инвестору.

При сравнении нескольких проектов выбирается вариант с большим  значением ЧДД.

1 вариант:

            = - 375000 = 465485,2(тыс.руб.);

            = 732240,9-375000 = 357240,9(тыс.руб.);

            = –375000= 260893,42(тыс.руб.);

2 вариант:

= – 346094,16 = 495900,9(тыс.руб.);

= – 346094,16 =387462,2 (тыс.руб.);

= - 346094,16 =280941,5 (тыс.руб.);

 

1.2.2.6 Расчет индекса доходности

Следующей коммерческой характеристикой проекта является индекс доходности ИД – это показатель, позволяющий определить, в какой мере возрастает благосостояние инвестора за счет каждого вложенного рубля инвестиций. Индекс доходности представляет собой отношение  суммы дисконтированных доходов к приведенным капитальным вложениям того года, когда закончено строительство К_пр. В курсовой работе это .

.

Если ИД=1, то это означает, что доход инвестора равен нулю.

Если ИД>1, то проект абсолютно эффективен и его следует принять.

Если ИД<1, то проект следует отклонить.

1 вариант:

          ;

2 вариант:

          .

 

1.2.2.7 Расчет дисконтированного срока окупаемости инвестиций

Дисконтированный срок окупаемости  характеризует период, в течение которого полностью возмещаются дисконтированные капитальные вложения за счет чистого дохода, получаемого при эксплуатации объекта. В отличие от простого срока окупаемости учитывает разновременность поступлений и расходов, а также процент на вложенный капитал. Этот критерий используется лишь в виде ограничения при принятии решения об инвестировании, т.е. из рассматриваемых вариантов должны быть исключены варианты  со сроком окупаемости выше некоторого принятого граничного значения. Обычно в качестве граничного значения выступает срок жизни проекта. Дисконтированный срок окупаемости проекта равен периоду до полного возврата денег плюс отношение невозвращенного остатка к дисконтированному доходу

,

            где - это дисконтированный доход того года, когда ЧДД стал положителен.

Исходя из выше приведенных  расчетов, можно сделать вывод  о том, что данный проект окупается уже в первый год эксплуатации.

 

 

1.2.2.8 По каждому из  вариантов составляем сводную таблицу показателей экономической эффективности.

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.1 – Показатели экономической эффективности

Показатели	Строительство			Производство
	годы			годы
	1	2	3	4	5	6
Рост капитальных вложений,  K, тыс.руб.	103380	103380	103380	-	-	103380
Приведенные капиталовложения, ,тыс.руб.	119000	256000	375000	375000	465485,2	119000
Дисконтированный  доход , тыс.руб.	-	-	-	840485,2	732240,9	-
Чистый дисконтированный доход , тыс. руб.	-	-	-	465485,2	357240,9	-
Индекс доходности, ИД	2,24
Дисконтированный  срок окупаемости,   , годы	менее 1 года

Таблица 1.2 – Показатели экономической эффективности

Показатели	Строительство			Производство
	годы			годы
	1	2	3	4	5	6
Рост капитальных вложений,  K, тыс.руб.	86,667	86,667	86,667	-	-	86,667
Приведенные капиталовложения, ,тыс.руб.	131810	246427	346094	346094	495900,9	131810
Дисконтированный  доход , тыс.руб.	-	-	-	841994,9	733556,2	-
Чистый дисконтированный доход , тыс. руб.	-	-	-	495900,9	387462,2	-
Индекс доходности, ИД	2,43
Дисконтированный  срок окупаемости,   , годы	менее 1 года

 

 

1.2.2.9 Вывод.

Следовательно, на основании полученных показателей экономической эффективности из двух вариантов строительства сетевого района выбираем первый. При сравнении проектов получается, что у первого варианта суммарные издержки меньше, чистая прибыль больше, большее значение ЧДД, индекс доходности ИД выше и ИД > 1, то есть проект абсолютно эффективен, и данный проект окупается уже в первый год эксплуатации.

 

1.2.2.10 Анализ чувствительности и рисков выбранного варианта

Понятием «риск» характеризуется  неопределенность, связанная с возможностью возникновения в ходе реализации проекта неблагоприятных ситуаций и последствий, в связи с которыми существует возможность уменьшения реальной отдачи капитала по сравнению с ожидаемой.

При технико-экономической  оценке проектов наиболее существенными  представляются следующие виды рисков:

1. риск, связанный с нестабильностью экономической ситуации;
2. неполнота или неточность информации о динамике технико-экономических показателей;
3. колебания цен;
4. возможность стихийных бедствий в регионе строительства.

В курсовой работе предлагается принять следующие факторы, способные оказать существенное влияние на эффективность проекта:

1. снижение тарифа на электроэнергию на 50%;
2. снижение объема сбыта продукции на 50%.

В данной работе принимаем снижение тарифа на электроэнергию на 50%. По каждому из  вариантов составляем сводную таблицу показателей экономической эффективности.

 

Таблица 1.3 – Показатели экономической эффективности

Показатели	Строительство			Производство
	годы			годы
	1	2	3	4	5	6
Рост капитальных вложений,  K, тыс.руб.	103380	103380	103380	-	-	103380
Приведенные капиталовложения, ,тыс.руб.	119000	256000	375000	375000	39249,13	119000
Дисконтированный доход , тыс.руб.	-	-	-	476386,5	414249,13	-
Чистый дисконтированный доход , тыс. руб.	-	-	-	39249,13	-14101,14	-
Индекс доходности, ИД	0,1
Дисконтированный  срок окупаемости,   , годы	менее 1 года