Об оценке инвестиционной привлекательности проектов повышения надежности тепловых сетей

ПОДЕЛИТЬСЯ С ДРУЗЬЯМИ
Авторы


кандидат технических наук, доцент кафедры систем управления энергетикой и промышленными предприятиями, финансовый директор ООО «Уралбилдинг»
Россия, Уральский Федеральный Университет им. Б.Н. Ельцина
Ju_munts@mail.ru


доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой теплоэнергетики и теплотехники
Россия, Уральский Федеральный Университет им. Б.Н. Ельцина
v.a.munts@urfu.ru

Аннотация

Проведен комплексный анализ причин возникновения убытков теплоснабжающих организаций при эксплуатации недостаточно надежных систем тепловых сетей. Предложена методика количественного расчета экономического эффекта от внедрения мероприятий по повышению надежности тепловых сетей, учитывающая четыре составляющие: формирование дополнительной прибыли при увеличении реализации тепловой энергии, снижение затрат непосредственно на ликвидацию аварий, экономию электроэнергии от изменения гидравлического сопротивления сетей и увеличение переменных затрат (расходов на топливо, электроэнергию и пр.), связанных с увеличением отпуска тепловой энергии. Проанализирована методика Ионина А.А. по определению основного показателя надежности тепловых сетей; показана необходимость внесения дополнений в данную методику с целью использования ее при проведении количественного анализа экономического эффекта от реализации мероприятий по повышению надежности сетей. В качестве критерия степени надежности системы предложен интегральный показатель надежности. Разработана методика определения максимально возможной величины частных инвестиций в проекты повышения надежности тепловых сетей с учетом возмещения ущерба потребителям тепловой энергии при возникновении аварийных ситуаций, а также с учетом возвратности и платности ресурсов, в соответствии с действующим законодательством.

Выявлена зависимость максимально возможной величины частных инвестиций в проекты повышения надежности тепловых сетей от заданного срока окупаемости инвестиций, коэффициента возмещения затрат потребителей на индивидуальное теплоснабжение при отказах системы, а также интегрального показателя надежности системы, достигаемого в результате реализации проекта. На основе разработанной методики проведены вариантные расчеты возможных схем финансирования конкретного инвестиционного проекта повышения надежности тепловых сетей.

Ключевые слова

Теплоснабжение, тепловые сети, надежность, эффективность, инвестиции, окупаемость, дисконтирование.

Рекомендуемая ссылка

Мунц Юлия Георгиевна , Мунц Владимир Александрович
Об оценке инвестиционной привлекательности проектов повышения надежности тепловых сетей// Современные технологии управления. ISSN 2226-9339. — №1 (61). Номер статьи: 6101. Дата публикации: . Режим доступа: http://sovman.ru/article/6101/
Федеральное законодательство о теплоснабжении и повышении энергетической эффективности [1], [2] одной из своих задач в среднесрочной перспективе ставит задачу повышения надежности систем теплоснабжения, в том числе снижения числа аварий на тепловых сетях.

Понятие надежности систем тепловых сетей, основные показатели надежности применительно к системам централизованного теплоснабжения достаточно подробно освещены в работах [3], [4], но вопросам экономической эффективности проектов повышения надежности с точки зрения возможности привлечения частных инвестиций (платных и возвратных в течение разумного периода времени) не уделялось должного внимания.

Убытки теплоснабжающей организации при эксплуатации недостаточно надежной системы тепловых сетей возникают из-за не получения запланированного дохода вследствие сниженной реализации тепловой энергии, а также из-за необходимости компенсации затрат на индивидуальное отопление (например, электроотопление), возникающих у потребителей при отключении их от системы централизованного теплоснабжения (СЦТ). При осуществлении проектов повышения надежности и уменьшения суммарного времени отключения потребителей от СЦТ у теплоснабжающей организации формируется дополнительная прибыль из-за уменьшения вышеуказанных убытков.

Величина этой годовой дополнительной прибыли может быть записана в виде, руб.:

61_01_01,                                 (1)

где 61_01_02 и 61_01_03 — годовое количество тепловой энергии, не поданной потребителям в результате аварийных ситуаций до и после осуществления проекта повышения надежности тепловых сетей соответственно, МВт·ч; 61_01_05  и 61_01_04 — тариф на тепловую (руб./Гкал без НДС) и электрическую энергию для населения (руб./кВт·ч) соответственно; kвозм – коэффициент возмещения теплоснабжающей организацией затрат на индивидуальное отопление при отключении потребителей от СЦТ на время аварий. При полном возмещении данный коэффициент равен единице, при полном отсутствии возмещения – нулю. Величина kвозм должна рассчитываться органами власти муниципальных образований, отвечающих за работу сферы теплоснабжения, на основе ретроспективных статистических данных по реально произведенному возмещению потребителям  (в том числе начисленным и выплаченным компенсациям в результате судебных разбирательств).

Кроме убытков от не подачи запланированного количества тепловой энергии, при авариях СЦТ теплоснабжающая организация несет затраты непосредственно на ликвидацию аварий. Данные затраты формируются как сумма трудовых и материальных ресурсов, затраченных на ликвидацию аварий в денежном выражении. При повышении надежности уменьшение данного вида затрат приводит к формированию у теплоснабжающей организации дополнительной прибыли:

61_01_06,                                 (2)

где ncm и nнов – годовое число отказов (аварий) системы тепловых сетей; τвоссm – среднее время восстановления системы теплоснабжения до работоспособного состояния при одном отказе, час; Срем – удельная средняя величина затрат на ремонт тепловых сетей при одном отказе, руб./час без НДС; Lзам – средняя длина заменяемого участка трубопровода при отказе, м; Смаm – средняя стоимость одного погонного метра участка трубопровода при замене, руб/м без НДС.

Третья составляющая суммарного экономического эффекта от повышения надежности тепловых сетей связана с уменьшением переменных затрат (расходов на топливо, электроэнергию и пр.) теплоснабжающей организации при уменьшении отпуска тепловой энергии при авариях. Мероприятия, повышающие надежность тепловых сетей, приведут к увеличению переменных затрат. Величина этих дополнительных затрат может быть записана в виде:

61_01_07 ,                                                (3)

где 61_01_08 – удельная величина переменных затрат в себестоимости теплоснабжающей организации, руб./Гкал.

Кроме всего вышеперечисленного, при формировании экономического эффекта, возникающего у теплоснабжающей организации при осуществлении мероприятий по повышению надежности тепловых сетей, необходимо учитывать возможную экономию затрат на электроэнергию, связанную с изменением гидравлического сопротивления после внесения  изменений в схему тепловых сетей. Годовую величину экономии затрат на электроэнергию, согласно [3], можно рассчитать в виде:

 61_01_09  ,                                          (4)

где G – расход теплоносителя, кг/с; 61_01_10 и 61_01_11 — потери давления в тепловых сетях до и после проведения мероприятий по повышению надежности, Па; ρ – плотность воды, кг/м3; ηн.у – кпд насосной установки, доли единицы; hотоп – продолжительность отопительного сезона, час/год; 61_01_12— тариф на электроэнергию для теплоснабжающей организации, руб./кВт·ч без НДС.

Итоговая величина экономического эффекта теплоснабжающей организации при осуществлении мероприятий по повышению надежности тепловых сетей может быть записана в виде:

61_01_13.                                              (5)

Преобразуя (5) с учетом (1) – (4), получим следующее выражение:

61_01_14,                                 (6)

где комплекс ВТ рассчитывается по выражению:

61_01_15,                                     (7)

а комплекс ВL – в следующем виде:

61_01_16.                                               (8).

Обозначение: 61_01_17 – доля переменных затрат в тарифе на тепловую энергию.

Годовое количество тепловой энергии ΔQгод, не поданной потребителям в результате аварийных ситуаций, можно определить с помощью величины отключаемой тепловой мощности ΔQ(t), являющейся одной из характеристик степени надежности системы тепловых сетей и определяемой по выражению [3] с учетом вероятности отказа системы:

61_01_18,                                        (9)

В выражении (9) параметр i — это порядковый номер участка сети; ΔQ0i – величина отключаемой тепловой мощности потребителей на участке i при аварийной ситуации, МВт; wi – параметр потока отказов для участка i, соответствующий среднестатистическому числу отказов за год для данного участка, 1/год; t – расчетный период времени, обычно равный продолжительности отопительного сезона, 1/год.

Отметим, что справедливо следующее соотношение между количеством отказов системы тепловых сетей и параметрами потока отказов каждого участка системы:

61_01_19.                                                         (10)

До осуществления проекта повышения надежности:

61_01_20,                                           (11)

а после осуществления данного проекта:

61_01_21.                                        (12)

Величина основного показателя надежности тепловых сетей, согласно [3], рассчитывается по следующему выражению:

61_01_22,                                                        (13)

где Q0 – расчетная мощность системы, МВт; Q(t) – мощность системы за период t с учетом вероятности отказа, МВт, определяемая в следующем виде:

61_01_23.                                                   (14)

В выражении (14) величина ΔQ(t) определяется в соответствии с (9).

Очевидно, что основной показатель надежности позволяет оценить мгновенную на момент времени t, но общую для системы в целом степень надежности функционирования системы. Этот качественный показатель удобен для сравнения состояния системы до и после проведения мероприятий по повышению надежности, но для проведения количественного анализа экономического эффекта теплоснабжающей организации при осуществлении проектов повышения надежности данный показатель необходимо трансформировать.

Введем понятие интегрального показателя надежности системы тепловых сетей в виде:

61_01_24,                                                    (15)

где 61_01_25 — расчетное годовое количество тепловой энергии, которое должно подаваться потребителям исходя из их тепловой нагрузки, МВт·ч/год. Очевидно, что:

61_01_26,                                                   (16)

где hисп – среднегодовое число часов использования расчетной тепловой мощности, час/год.

Выражение (6) с учетом (15) и (16) принимает следующий вид:

61_01_27.                              (17)

Срок Ток окупаемости проекта повышения надежности теплоснабжения за счет частных инвестиций в тепловые сети можно определить по выражению:

61_01_28,                                                (18)

где CFj и Ij – рассчитанная в постоянных ценах величина денежного потока от эксплуатации проекта в j-й год и величина инвестиций в проект в j-й год соответственно, WACC – средневзвешенная стоимость капитала (дисконтная ставка) в реальном исчислении.

Величина денежного потока CFj определяется с помощью рассчитанной по выражению (17) величины экономического эффекта в j – й год в следующем виде:

61_01_29,                                  (19)

где 61_01_30 и 61_01_31 — остаточная и балансовая стоимость капиталовложений в j-й год; tим и tпр – ставки налогов на имущество и прибыль; а – годовая норма амортизации.

В выражениях (18) и (19) все величины приводятся без НДС, в предположении, что реализация проекта повышения надежности тепловых сетей осуществляется крупной теплоснабжающей компанией, и величина уплачиваемого подрядчикам НДС при осуществлении инвестиционных затрат возместится за счет меньшей уплаты НДС в бюджет по основной деятельности.

Очевидно, что расчет по (18) с учетом всех необходимых исходных данных достаточно трудоемок, и указанные выражения сложно использовать для анализа закономерностей, присущих показателям эффективности проекта повышения надежности тепловых сетей.

Запишем условие окупаемости частных инвестиций в данный проект, исходя из следующих предположений, существенно упрощающих расчеты:

  • величина инвестиций в проект приведена к «нулевому» моменту времени с помощью соответствующей операции (дисконтирования, наращения) и записывается в виде I0;
  • средневзвешенная стоимость капитала (ставка дисконта) неизменна в течение срока окупаемости проекта;
  • приближенно заменим реальную величину налога на имущество на среднюю постоянную по годам величину — 61_01_32, в силу того, что налог на имущество – величина достаточно малая по сравнению с экономией затрат, кроме того, в целях унификации будем предполагать, что основные средства ежегодно переоцениваются с индексом, равным индексу инфляции.

Согласно данным предположениям, условие окупаемости инвестиций в проект повышения надежности тепловых сетей может быть записано в следующем виде:

61_01_33,                                                 (20)

где Тосв – период освоения инвестиций;

I0 – приведенная к «0» моменту времени величина инвестиций, определяемая по выражению:

61_01_34,                                                      (21)

CF – величина денежного потока, определяемая по упрощенному выражению с учетом сделанных выше предположений:

61_01_35,                            (22)

причем в выражении (10) величина  определяется в соответствии с (17).

Путем несложных математических преобразований выражения (20) с учетом (21) получим соотношение:

61_01_36,                                   (23)

где комплекс А рассчитывается по выражению:

61_01_37.                                            (24)

Введем обозначение:

61_01_38.                                        (25)

Преобразуя (23) с учетом (17) и (25), получим окончательное выражение для определения максимальной величины удельных инвестиций в проект повышения надежности тепловых сетей в зависимости от основных показателей проекта и системы теплоснабжения:

61_01_39.                             (26)

Выражение (26) позволяет выявить закономерности, присущие показателю удельных максимальных инвестиций в проект повышения надежности, в частности, зависимость данного показателя от заданного срока окупаемости инвестиций, коэффициента возмещения затрат потребителей на индивидуальное теплоснабжение при отказах системы, а также интегрального показателя надежности системы, достигаемого в результате реализации проекта.

Проиллюстрируем использование выражения (26) на примере рассмотренного в [3] (см. [3], п. 8.4) проекта повышения надежности тупиковой тепловой сети протяженностью 20 км путем ее резервирования с применением двухтрубной перемычки протяженностью 4 км.

Исходные данные для расчета: тепловая мощность системы Q0=1000 МВт; величина тарифа на тепловую энергию принята равной 1500 руб./Гкал без НДС; число часов использования установленной мощности – 2000 час/год; доля переменных затрат в тарифе на тепловую энергию составляет 70%. Величина тарифа на электроэнергию в руб./кВт·ч без НДС для теплоснабжающей организации – 4.39; а для населения – 3.0. Удельная величина затрат трудовых ресурсов, машин и механизмов – 1879.9 руб./час без НДС. Срок освоения инвестиций (продолжительность работ по строительству перемычки) принят равным одному году. Ставка дисконта – 10% годовых. Прочие исходные данные для расчета приняты в соответствии с действующим законодательством и [3]. Стоимость трубы в ППУ изоляции рассчитана по диаметру перемычки 920 мм по аппроксимационной зависимости в соответствии с [5] (см. рис. 1).

Зависимость стоимости 1 погонного метра трубы в ППУ изоляции от внутреннего диаметра

Рис.1. Зависимость стоимости 1 погонного метра трубы в ППУ изоляции от внутреннего диаметра

Математическое ожидание отключаемой тепловой мощности до осуществления проекта резервирования составляет 378 МВт, после осуществления проекта – 12 МВт. Интегральный показатель надежности в результате реализации проекта увеличивается на 0.4%.

В результате расчетов получена зависимость максимальной величины удельных частных инвестиций в данный проект от срока окупаемости проекта и коэффициента возмещения затрат на индивидуальное теплоснабжение потребителей в случае отказа системы (рис. 2), так как именно эти факторы оказывают наибольшее влияние на результирующий показатель.

Максимальная величина удельных частных инвестиций в проект повышения надежности тепловых сетей в зависимости от срока окупаемости

Рис.2. Максимальная величина удельных частных инвестиций в проект повышения надежности тепловых сетей в зависимости от срока окупаемости

Как следует из рис. 2, при сроке окупаемости проекта 15 лет и коэффициенте возмещения затрат, равном 1, максимальная величина частных инвестиций, которые можно вложить в данный проект, составляет 142.9 млн. руб. В то же время величина инвестиционной стоимости, рассчитанная на основе данных [3] и приведенная к современному уровню с использованием индексов изменения стоимости строительства на 01.01.15 [6], [7], [8] составляет 384 млн. руб., то есть за счет частных инвестиций можно профинансировать только 37% стоимости данного проекта. Остальные инвестиции необходимо производить за счет бюджетных средств.


Библиографический список

  1. Федеральный закон № 190-ФЗ от 27.07.2010 «О теплоснабжении».
  2. Федеральный закон № 261-ФЗ от 23.11.2009 «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».
  3. Ионин А.А. Надежность систем тепловых сетей. М.: Стройиздат, 1989.
  4. Надежность систем энергетики и их оборудования: Справочное издание. В 4 т. Т. 4: Надежность систем теплоснабжения / Е.В. Сеннова, А.В. Смирнов, А.А. Ионин и др. Новосибирск: Наука, 2000.
  5. Коммерческое предложение [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http//www.trubu.ru
  6. Письмо координационного центра по ценообразованию и сметному нормированию в строительстве от 14 декабря 2010 г. № КЦ/П2010-12ти «Об индексах сметной стоимости строительства по Федеральным округам и регионам Российской Федерации на декабрь 2010 года». [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/2225008/.
  7. Выписка из протокола № 13 от 14 декабря 2010 г. заседания комиссии по ценообразованию в строительном комплексе Свердловской области // Информационный вестник строителя. 2011. № 1. С. 23.
  8. Выписка из протокола № 11 от 24 декабря 2014 г. заседания Межведомственной комиссии по ценообразованию в строительстве на территории Свердловской области // Информационный вестник строителя. 2015. № 1. С. 26.