Электро и теплоснабжение района

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Московский Энергетический Институт

(Технический Университет)

Кафедра Экономики промышленности и организации предприятий

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине «Экономика отрасли»

На тему: «Электро и теплоснабжение района»

Работу выполнила

Студентка 4-го курса

Группы ФП-11-08

Волкова А.М.

Работу проверила

Леонова Э. Г.

Москва, 2011

Содержание

Введение

Условие задания

1.              Капитальные вложения в станции

1.1. Расчет для ТЭЦ

1.2.              Расчет для КЭС

1.3.              Расчет для районной котельной

1.              Выделение постоянной и переменной части капитальных вложений для КЭС.

2.              Определение расхода топлива

2.1.              Расход топлива на КЭС (Вгод.ст.)

2.2.              Расход топлива на ТЭЦ

3.              Определение себестоимости единицы продукции

3.1.              Определение себестоимости единицы продукции на ТЭЦ

3.2.              Расчет себестоимости единицы продукции на КЭС

3.3.              Определение себестоимости тепла в котельной.

4.              Учет освоения станции

при определении себестоимости продукции

4.1.              Расчет для ТЭЦ

4.2.              Расчет для КЭС

4.3.              Расчет для районной котельной

5.              Расчет финансовых показателей в схемах энергоснабжения.

5.1.              Расчет для ТЭЦ

5.2.              Расчет для КЭС и районной котельной («Схема»)

6.              Инвестиции в энергопредприятие

6.1.              Расчет для ТЭЦ

6.2.              Расчет для КЭС и районной котельной («Схемы»)

8. Дисконтированные показатели

8.1. Расчет для ТЭЦ              25

8.2. Расчет для КЭС и котельной

Заключение

Список используемой литературы:

Введение

Энергетика — отрасль промышленности, совокупность больших естественных и искусственных подсистем, служащих для преобразования, распределения и использования энергетических ресурсов всех видов. Её целью является обеспечение производства энергии путём преобразования первичной энергии топлива во вторичную, например в электрическую или тепловую энергию. При этом производство энергии чаще всего происходит в несколько стадий:

       получение и концентрация энергетических ресурсов, например добыча, переработка и обогащение ядерного топлива;

       передача ресурсов к энергетическим установкам, транспортировка топлива до местоназначения;

       преобразование с помощью электростанций первичной энергии во вторичную, например, химической энергии угля в электрическую и тепловую энергию;

       передача вторичной энергии потребителям, например по линиям электропередачи.

Целью данной курсовой работы является выбор наиболее оптимального и эффективного варианта тепло и электро снабжения района из двух предложенных.

Основные задачи, которые необходимо решить в данной работе, это:

       осуществить расчет показателей, характеризующих деятельность предприятия с его технологической, экономической и финансовой сторон;

       проанализировать полученные показатели, приведя их в сопоставимый вид;

       сделать основной вывод о целесообразности использования той или иной схемы.

Условие задания

Даны два варианта электро – и теплоснабжения района Новосибирск. Рассмотрим эти варианты.

1.       Комбинированная схема, представленная в виде ТЭЦ (Теплоэлектроцентраль).

Тип турбины: Т – 50 – 90.

Единичная мощность агрегата (Nед) – 50 МВт. Давление пара перед турбиной (ро) – 90 атмосфер (ата).

Количество турбин (nт) – 4.

Схема соединений на станции с поперечными связями, отличающегося тем, что каждой турбине соответствует свой котел, что приводит к тому, что количество турбин совпадает с количеством котлов (nk = nт).

Часовой отбор пара отопительных параметров (Дчас т) = 180 т/ч

Режимные показатели:

hт – число часов использования максимума отбора пара отопительных параметров. hт = 2 600 часов.

hу – число часов использования установленной мощности. hу – 4 000 часов.

Вид топлива, на котором работает станция – твёрдое топливо.

2.       Раздельная схема, состоящая из КЭС (конденсационной электростанции) и районной котельной.

Тип турбины на КЭС – К – 300 – конденсационная турбина.

Единичная мощность агрегата (Nед) – 300 МВт.

Количество турбин (nт) – 5.

Схема соединений на станции блочного типа, отличающегося тем, что каждой турбине соответствует свой котел, что приводит к тому, что количество турбин совпадает с количеством котлов (nk = nт).

hу – число часов использования установленной мощности. hу = 7 400 часов.

Вид топлива, на котором работает схема – твёрдое тогпливо.

1.1   Выбор котельной

На данном этапе работы нам необходимо определить выбор котельной. Для этого воспользуемся следующими формулами и сделаем выводы.

Тепловая нагрузка районной котельной:

  [ГДж/ ч]

      [ГДж/ ч]

При делении 1674,4 на  209 (маркировка котла КВГМ-50 для угля) получается 8 котлов, что не попадает в промежуток max 5-7

При делении 1674,4 на 416 (маркировка котла КВГМ-100 для угля) получается 4 котла + 1 резервный

Количество котлов:

nт = 5

В соответствии с рассчитанными показателями определим марку котла, воспользовавшись справочником. В данном случае для отопительных параметров подходит КВГМ – 100. Таким образом данная схема содержит одну котельную с количеством котлов, равных 4, и маркировка котла - КВГМ – 100.

1.      Капитальные вложения в станции

Капитальные вложения – это затраты, которые непосредственно относятся к данному энергообъекту. С помощью расчета капитальных вложений в станцию можно судить об удельном показателе стоимости станции, а также планировать распределение этих денежных средств с учетом фактора времени.

1.1. Расчет для ТЭЦ

Т-50-90 – станция с поперечными связями поэтому используем формулу

а) Kст = [K1т + 2К1к+(nт – 1) Кп.т.+(nк - 2) Кпк] * kтопл * kперев

Дmax 1т=290 т/ч

K1т = 14,24 млн руб

Кп.т =8,52 млн руб

К1к=11,36 млн руб

Кпк=6,16 млн руб

kтопл = 1,2 (т.т)

kперев =53 (переводной коэффициент)

=6,27=7

Kст= [14,24+2*11,36+(4-1)*8,52+(7-2)*6,16]*1,2*53 = 5935,152 млн руб

На станции осуществляется постепенный ввод мощности, и чтобы запустить в действие первый блок (котел и турбина), необходимо: построить здание станции, провести все коммуникации, построить железную дорогу, шоссейную дорогу, частично построить дымовые трубы и градирни, построить подстанцию и создать пульт управления станцией и т.д. – таким образом здесь скапливается большая часть затрат (K1бл >> Кп. бл.).

б) Удельный показатель стоимости станции – kст. Для его расчета нам будет необходимо скорректировать сумму капитальных вложений в станцию с учетом района расположения (K’ст) и рассчитать установленную мощность станции (Ny)

kст = K’ст / Ny

kр-н – районный коэффициент, для Ленинградской области равен 1.

=0,57*5935,152*1,23+0,43*5935,152=6713,25 млн руб

Ny = nт * Nед = 4*50 = 200 МВт

kст = 6713,25 / 200 = 33,57 млн. руб. / МВт

в) Учет фактора времени и источника финансирования.

Источники финансирования: 90 % - акционерный капитал, 10 % - заемный капитал в виде кредита под 12 % годовых. Вложение капитала во времени и с учетом источников финансирования представлено в Таблице 1.

Таблица 1

1.2.            Расчет для КЭС

Количество турбин – 5, тип турбины – К – 300.

а) Kст = [K1бл + (nбл – 1) Кп. бл.] * kтопл * kперев

K1бл – 80,6 млн. руб.;

Кп. бл. – 43,2 млн. руб.;

kтопл – 1,2;

kперев – 53

Kст = [80,6+4*43,2 млн. руб]*1,2*53=16116,24 млн руб

б) Удельный показатель стоимости станции – kст.

K’ст = 0,57*16116,24*1,23+0,43*16116,24=18229 млн руб

Ny = nт * Nед = 5 * 300 = 1500 МВт

kст = 18229 / 1500 = 12 15 млн. руб. / МВт

в) Учет фактора времени и источника финансирования.

Источники финансирования: 90 % - акционерный капитал, 10 % - заемный капитал в виде кредита под 12 % годовых. Вложение капитала во времени и с учетом источников финансирования представлено в Таблице 2.

Таблица 2

1.3.            Расчет для районной котельной

Количество котельных – одна; количество котлов – 5

Kкот = [K2k + (nк – 2) * Кпосл.кот.] * kперев

K2k – капитальные вложения в первые два котла;

nк – количество котлов;

Кпосл.кот. – капитальные вложения в последующие котлы

K`кот = [17,880+(5-2)*5,790]*53*1,23=2298 млн руб

б) Учет фактора времени и источника финансирования.

Источники финансирования: 90 % - акционерный капитал, 10 % - заемный капитал в виде кредита под 12 % годовых. Вложение капитала во времени и с учетом источников финансирования представлено в Таблице 3.

Таблица 3

Выделение постоянной и переменной части капитальных вложений для КЭС.

Капитальные вложения в станцию можно представить в виде суммы постоянных и переменных издержек, таким образом

Кcт = Кпост + Кперем

Кпост – не зависят от мощности станции (территория, подземные пути, подсобные помещения, здание станции и т.д.)

Кперем – зависят от мощности (оборудование, сооружения, необходимые для работы оборудования – подстанции, градирни, и т.д.)

Капитальные вложения Kст1 = 18 229 млн. руб. nт1 = 5, Nу1 = 1500 МВт

Увеличим количество агрегатов на один так, что nт2 = 6, и найдем Кст2.

Кст2 = [80,6 + (6 – 1) * 43,2] *1,2*53 = 18863,76 млн. руб.

К`ст2=0,57*18863,76*1,23+0,43*18863,76=21337 млн руб

Определим новую установленную мощность:

Nу2 = 6 * 300 = 1800 МВт

Найдем тангенс угла наклона линии издержек:

tg α = (21 337 - 18 229)/(1800 - 1500)=10,36

Kст1 = Кпост + tg α * Nу1 . Отсюда выразим постоянные капитальные вложения:

Кпост = Kст1 - tg α * Nу1 =18 229 - 1500*10,36 = 2 689 млн. руб.

Кперем = Kст1 - Кпост = 18 229 – 2 689 = 15 540 млн. руб.

Таким образом,  мы выделили постоянную и переменную части капитальных вложений.

Чтобы закончить данный расчет, определим удельный вес постоянной и переменной части в капитальных вложениях в станцию.

kпост = Кпост / Kст1 * 100 % = 2689 / 18 229 * 100 % = 14,8 %

kперем = 85,2 %

1.      Определение расхода топлива

На этапе проектирования годовой расход топлива определяется по приближенным топливным характеристикам.

Эти характеристики получены на основе анализа расходных энергетических характеристик турбо- и котлоагрегатов.

Расходные энергетические характеристики отражают взаимосвязь между подведенной первичной энергией к агрегату и полученной вторичной.

В результате обработки этих характеристик мы получаем топливную характеристику.

1.1.                        Расход топлива на КЭС (Вгод.ст.)

Годовой расход топлива описан следующим уравнением:

Вгод.1 = 7,5*hp + 0, 298 * Эгод.1

hp – число часов работы агрегата в году, равно 7 800 часов.

Эгод.1 – годовая выработка энергии одним агрегатом.

Эгод.1 = Nед * hy = 300 * 7 400 = 22,2 * 105 [МВт∙ч]

Эгод.ст. = Эгод.1 * nт = 22,2 * 105 * 5 = 111 * 105 [МВт∙ч] = 111 * 108 [кВт∙ч]

Вгод.1 = 7,5 * 7 800 + 0,298 * 22,2 * 105= 720 060 [т.у.т.]

Найдем теперь годовой расход топлива станцией:

Вгод.ст. = Вгод.1 * nт = 720 060 * 5 = 3 600 300 [т.у.т./год] = 3 600 300 * 106 [г.у.т./год]

Рассчитаем удельный расход топлива на выработку электроэнергии:

              = Вгод.ст. / Эгод.ст. = 3 600 300 * 106 / 111 * 108 = 324, 35 [г.у.т./ кВт∙ч]

Теперь с учетом коэффициента собственных нужд (Кс.н. = 4,4 %) рассчитаем удельный расход топлива на отпущенную электроэнергию:

                            =339,3 [г.у.т./ кВт∙ч]

1.2.                        Расход топлива на ТЭЦ

Годовой расход топлива на станции имеет следующий вид:

              Вгод.1 = 1,9*hp + 0,039 * Д год. т. + 0, 38 * Эгод.1

= 180*2600 = 468 000 т

=50 * 4000 = 2 * 105 [МВт∙ч] = 2 * 108 [кВт∙ч]

Эгод.ст. = 50 * 4000* 4 = 8 * 105 [МВт∙ч]

hp – число часов работы агрегата в году, равно 7 800 часов.

Д час. т.= 180 т/ч

Вгод.1= 1,9*7 800 + 0,039*468 000 + 0,38*200 000 = 109 072 [т.у.т.]

Вгод.ст. = nт * Вгод.1 = 4 * 109 072 = 436 288 [т.у.т.]

ТЭЦ вырабатывает два вида энергии: электроэнергию и тепло. В связи с этим расход топлива подразделяется на расход топлива на производство электроэнергии и расход топлива на производство тепла. В данном случае используется принцип отключения, то есть расход топлива на производство тепла мы определяем как бы в отдельно работающей котельной. Таким образом, найдем расход топлива на выработку тепловой энергии:

Вт.э.1 = 0,088*Д г.т.1

Д г.т.1 – годовой расход пара отопительных параметров из отборов турбин.

Вт.э.1 = 0,088 * 468 000 = 41 184 [т.у.т.] = 41 184 * 103 [кг.у.т.]

Вт.э.ст. = nт * Вт.э.1 = 4 * 41 184 = 164 736 [т.у.т.]

Определим расход топлива на производство электроэнергии:

Вээ.1 = Вгод.1 – Втэ.1 = 109 072 – 41 184 = 67 888 [т.у.т.] = 67 888 * 106 [г.у.т.]

Вээ. ст. = nт * Вээ.1 = 4 * 67 888 = 271 552 [т.у.т.]

Рассчитаем удельные показатели расхода топлива:

= Вээ.1 / Эгод.1 = (67 888 * 106) / (2 * 108) = 339,44 [г.у.т. / кВт∙ч]

втэ =  Вт.э.1 / Qгод.1

Qгод.1 = Д г.т.1 / 0, 43 = 468 000/0,43=1 088 372 [ГДж]

Qгод.ст. = Qгод.1 * nт  = 1 088 372 * 4 = 4 353 488 [ГДж]

втэ = (41 184 * 103) / (1 088 372) = 37,8 [кг.у.т. / ГДж]

Теплоэнергия:

В’тэ.тэц = Вт.э.тэц. + Эс.н. т.э. *

Эс.н. т.э. = 0, 05 * Эгод.тэц = 800 000 [МВт]*0,05 = 40 000 Мвт*ч

В’тэ.тэц = 164 736 тут +40 000*103 кВт*ч *339,44*10-6 (тут/кВт*ч)=178 313,6 тут

Электроэнергия:

В’ээ.тэц = Вгод.тэц – В’тэ.тэц = 436 288 – 178 313,6 = 257 974,4 [т.у.т]

Определяем удельные уточненные показатели расхода топлива:

На выработку электроэнергии:

              = В’ээ.ТЭЦ/ Эгод.ТЭЦ. = (257 974,4 * 106 ) / (8 * 108) = 322,468 [г.у.т./кВт∙ч]

На отпущенную электроэнергию с учетом Кс.н. = 12 %:

=366,4[г.у.т./кВт∙ч]

Тепловая энергия:

в'тэ = В’тэ.ТЭЦ. / Qгод. ТЭЦ = (178 313,6 * 103) / (4 353 488) = 40,96 [кг.у.т. / ГДж]

2.      Определение себестоимости единицы продукции

Себестоимость единицы продукции (электрической и тепловой энергии) – это издержки, которые несет предприятие для производства нашей продукции.

2.1.         Определение себестоимости единицы продукции на ТЭЦ

1      Этап. Определяем отдельные составляющие издержек.

Издержки на топливо:

Ит =  Вгод.ст. * Цт * (1 + αn / 100 )

αn – процент потерь топлива в пути при перевозке. В случае с газом αn равен 1 %.

Цт – цена топлива. В данном случае цена газа 750 руб.

Годовую выработку станции необходимо перевести из т.у.т. в т.н.т. Это достигается с помощью деления выработки на калорийный эквивалент (kэкв.), который равен 0,85 для твёрдого топлива.

Вгод.ТЭЦ. т.н.т. = Вгод.ТЭЦ. т.у.т. / kэкв. = 436 288 [т.у.т.]/ 0,85 = 513 280 [т.н.т./год]

Ит =513 280*750*(1+0,01) = 388,81 млн. руб. / год

Издержки на амортизацию:

Иам = αам * К’ст = 3,5 % * 6713,25 = 234,964 млн. руб./год

Издержки на ремонт:

=1,2*3,5*+=0,049

Ирем. = βрем * К’ст = 0,049*6713,25 = 329 млн. руб. / год

Издержки на оплату труда:

Ио.т. = n * Nу * Фз.п. * 12 * 1, 26  = 1, 6 * 200 * 0, 025 * 12 * 1, 26 = 120,96 млн. руб. / год

Издержки прочие:

Ипр. = 0, 25*( Иам + Ирем + Ио.т) = 171,231 млн. руб./год

Итэц = Ит+Иам+Ирем+Иот+Ипроч = 1244,97 млн руб/год

2        Этап. Посчитанные издержки распределяются между фазами производства, которых на станции три.

Первая фаза – производство тепловой энергии.

Издержки котельного цеха:

Ик = Ит + 0,5 * Иам + 0,5 * Ирем. +0, 35 * Ио.т. = 713,128 млн. руб. / год

Вторая фаза – производство электрической энергии.

Издержки машинного зала:

Имз = 0, 45* Иам  + 0,45 * Ирем. + 0, 35 * Ио.т. = 296,12 млн. руб. / год

Третья фаза – общая. Определяем общие издержки по станции, связанные с содержанием административных зданий, канцелярскими расходами, содержанием аппарата управления и т.д.

Ио = 0, 05 * Иам  + 0,05 * Ирем. + 0, 3 * Ио.т. + Ипр = 235,72 млн. руб. / год

3        Этап. Издержки фаз производства распределяются между электроэнергией и теплом.

Первая фаза – издержки котельного цеха распределяются между электроэнергией и теплом пропорционально расходу топлива.

Ик (ээ) = Ик * В’ээ.ст / Вгод. ст. = 422 млн. руб./год

Ик (тэ) = Ик * В’тэ.ст / Вгод. ст = 291,5 млн. руб. /год

Вторая фаза – машинный зал используется только для производства электроэнергии, значит:

Имз (ээ) = Имз = 296,12 млн. руб. / год

Имз (ТЭ)=0

Третья фаза – общие издержки распределяются между видами продукции пропорционально тому, как были распределены суммы предыдущих издержек:

Ио(ээ) =Ио*(Ик(ээ)+Имз(ээ))/(Ик+Имз)= 167,7 млн. руб./год

Ио(тэ) =Ио*(Ик(тэ)+Имз(тэ)).(Ик+Имз)= 68,1 млн. руб. / год

4        Этап. Определяем издержки на производство электроэнергии и тепла и себестоимость единицы продукции:

Иээ(ТЭЦ) = Ик (ээ) + Имз (ээ) + Ио(ээ) = 885,82млн. руб./год

Итэ = Ик (тэ) + Ио(тэ) = 359,6 млн. руб. / год

Проверка :

Ист = Ит + Иам + Ирем + Ио.т. + Ипр. = 1245 млн руб/год

Ист = Иээ + Итэ = 1245 млн. руб./год

Определим себестоимость единицы продукции.

              =   Иээ / Эгод.ст. = 110, 7[коп/кВт∙ч]

С коэффициентом собственных нужд, равным 9 %, рассчитываем себестоимость отпущенной электроэнергии:

            =  126 [коп/кВт∙ч]

Себестоимость тепловой энергии:

              Sтэ    =    Итэ / Qгод.ст = 359 600 000 / 4 353 488 = 82,6 [руб/ГДж]

2.2.              Расчет себестоимости единицы продукции на КЭС

Определим отдельные составляющие издержек станции.

Издержки на топливо:

Ит =  Вгод.КЭС. * Цт * (1 + αn / 100 )

αn – процент потерь топлива в пути при перевозке.

В случае с твёрдым топливом αn равен 1 %.

Цт – цена топлива. В данном случае цена газа 750 руб.

Годовую выработку станции необходимо перевести их т.у.т. в т.н.т. Это достигается с помощью деления выработки на калорийный эквивалент (kэкв.), который равен 0,85 для твёрдого топлива.

Вгод.ст. т.н.т. = Вгод.ст. т.у.т. / kэкв. = 3 600 300 / 0,85 = 4 235 647 [т.н.т./год]

Ит = 3 208,5 млн. руб. / год

Издержки на амортизацию:

Иам = αам * К’ст = 3,5 % * 18 229 = 638 млн. руб./год

Издержки на ремонт:

Ирем. = βрем * К’ст = 18 229 * [1, 2 * 10-2 * 3,45 + 0, 007] = 882,3 млн. руб. / год

Издержки на оплату труда:

Ио.т. = n * Nу * Фз.п. * 12 * 1, 26  = 0, 9785 * 1 500 * 0, 025 * 12 * 1, 26 = 555 млн. руб. / год

Издержки прочие: