Потери мощности холостого хода трансформаторов определены по паспортным данным. Нагрузочные потери мощности в линиях и трансформаторах определены при расчёте режимов максимальной нагрузки (см. приложение А) и сведены в таблицу 19.
Таблица 19
Потери мощности в сети по вариантам
|
Составляющая потерь мощности |
Вариант |
|||
|
исходный |
«Р» |
«З» |
||
|
Потери холостого хода трансформаторов |
0,59 |
0,78 |
0,78 |
|
|
Нагрузочные потери в линиях |
1,39 |
6,74 |
3,92 |
|
|
То же в трансформаторах |
0,39 |
1,4 |
0,95 |
Расчёт потерь мощности и электроэнергии в исходном варианте выполнен без учёта нагрузок на стороне НН ПС-А и ПС-Г, так как при заданных нагрузках на этих шинах автотрансформаторы перегружаются. В вариантах развития «Р» и «З» эти нагрузки включены.
Потери электроэнергии на корону определены по удельным параметрам и приведены в таблице 20.
Таблица 20
Расчёт потерь электроэнергии на корону в исходной схеме
|
Линия |
Uном, кВ |
Длина, км |
Число цепей |
Марка провода |
Сечение фазы, мм2 |
Сечение типовой фазы, мм2 |
Удельные потери на корону, тыс. кВтЧч/км |
Годовые потери на корону, тыс. кВтЧч |
|
|
ЭС-А |
220 |
63 |
2 |
2xАС-300/39 |
300 |
300 |
32,1 |
1902,600 |
|
|
ЭС-В |
220 |
58 |
2 |
2xАС-400/51 |
400 |
300 |
24,075 |
1313,700 |
|
|
В-Г |
220 |
57 |
2 |
2xАС-400/51 |
400 |
300 |
24,075 |
1291,050 |
|
|
А-В |
220 |
75 |
1 |
2xАС-300/39 |
300 |
300 |
32,1 |
1327,500 |
|
|
А-Б |
110 |
54 |
2 |
АС-185/29 |
185 |
120 |
0,36973 |
39,931 |
|
|
Всего |
5874,781 |
Потери электроэнергии на корону в вариантах развития «Р» и «З» определяются аналогично.
Расчёт потерь электроэнергии в линиях и трансформаторах приведён в таблице 21.
Балансы электроэнергии приведены в таблице 22.
Таблица 21
Потери электроэнергии в сети по вариантам
|
Составляющая потерь электроэнергии |
Вариант |
|||
|
исходный |
«Р» |
«З» |
||
|
Потери холостого хода трансформаторов |
5168,40 |
6832,80 |
6832,80 |
|
|
То же на корону |
5874,78 |
5938,23 |
5934,55 |
|
|
Нагрузочные потери в линиях |
3617,31 |
17540,03 |
10201,32 |
|
|
То же в трансформаторах |
995,03 |
3571,89 |
2423,78 |
|
|
Всего |
15655,51 |
33882,95 |
25392,45 |
Таблица 22
Баланс электроэнергии в сети по вариантам
|
Составляющая баланса электроэнергии |
Вариант |
|||
|
исходный |
«Р» |
«З» |
||
|
Передача потребителям |
936000,00 |
1440000 |
1440000 |
|
|
Потери электроэнергии |
15655,51 |
33882,95 |
25392,45 |
|
|
Приём в сеть |
951655,51 |
1473882,95 |
1465392,45 |
|
|
Потери электроэнергии, % |
1,65 |
2,30 |
1,73 |
4. Оценка экономической эффективности инвестиций
4.1 Определение объёма капитальных вложений в развитие сети
Капитальные вложения определяют, как сумму стоимостей объектов или их элементов, сооружаемых в расчётном периоде. Расчёт капиталовложений выполняют по укрупнённым стоимостным показателям (УСП) 2000 г. для средних условий строительства в европейской части страны [1]. Для перехода от цен 2000 г. к ценам 2022 г. использован индекс-дефлятор J = 5,727.
Для подстанций и ЛЭП определяют стоимость отчуждаемых земельных участков - постоянный отвод земель. Для территорий Северного Кавказа усреднённая стоимость освоения новых земель составляет от 7 до 12 руб./м2 в ценах 2000 г.
Капитальные вложения в подстанцию включают стоимость трансформаторов , ячеек выключателей , компенсирующих устройств , постоянную составляющую затрат , стоимость проектно-изыскательских работ , стоимость земельного участка . Расчёт капитальных вложений в строительство и реконструкцию подстанции ПС-1 дан в таблице 23. Стоимость реконструкции и расширения ПС вычисляют с учётом демонтажа оборудования.
Таблица 23
Капитальные вложения в строительство ПС-1
|
Наименование оборудования |
Кол-во |
Стоимость единицы в базовых ценах, тыс. руб. |
Общая стоимость в базовых ценах, тыс. руб. |
|
|
Трансформаторы 110 кВ 40 МВ·А |
2 |
7300 |
14600 |
|
|
ОРУ по схеме мостик |
1 |
30000 |
30000 |
|
|
Постоянная часть затрат |
- |
- |
9000 |
|
|
Затраты на ПИР (15,5%) |
- |
- |
8308 |
|
|
Стоимость земельного участка площадью м2 |
10000 |
0,01 |
100 |
|
|
БСК 10 кВ |
1 |
3750 |
3750 |
|
|
Капитальные вложения в ПС |
- |
- |
65758 |
Капиталовложения в ПС-2 и ПС-3 определяются аналогично. Всего в строительство новых подстанций требуется 179094 тыс. руб.
При определении стоимости реконструкции ПС-А, ПС-Б и ПС-Г учтены расширение ОРУ 110 кВ. Расчёт стоимости реконструкции ПС-А приведён в таблице 24. Расчёты для ПС-Б и ПС-Г - аналогичны.
Таблица 24
Капитальные вложения в реконструкцию ПС-А
|
Наименование оборудования |
Кол-во |
Стоимость единицы в базовых ценах, тыс. руб. |
Общая стоимость в базовых ценах, тыс. руб. |
|
|
Расширение ОРУ СН (выключатели масляные) |
2 |
3450 |
6900 |
|
|
Постоянная часть затрат (10%) |
- |
40500 |
4050 |
|
|
Расширение земельного участка, м2 |
300Ч2 |
0,01 |
6 |
|
|
Капитальные вложения в ПС |
- |
- |
10956 |
Всего в реконструкцию подстанций для варианта «Р» требуется 21912 тыс. руб, а для варианта «З» 25962 тыс. руб.
Капитальные вложения в ВЛ определяются по удельной стоимости ВЛ с учётом и . Расчёт капиталовложений в линию ПС-Г - ПС-1 варианта «Р» приведён таблице 25. Расчёты в другие ВЛ, рассматриваемых вариантов развития сети, определены аналогично.
Всего строительство новых ВЛ варианта «Р» требует 87785,23 тыс. руб., по варианту «З» - 100850,04 тыс. руб.
Таблица 25
Расчёт затрат на строительство ВЛ ПС-Г - ПС-1
|
Наименование оборудования |
Кол-во |
Стоимость единицы в базовых ценах, тыс. руб. |
Общая стоимость в базовых ценах, тыс. руб. |
|
|
ВЛ 110 кВ, двухцепная, АС-240/32, опоры железобетонные, км |
28,01 |
1650 |
46216,50 |
|
|
Затраты на ПИР (12,5%) |
- |
- |
5777,06 |
|
|
Стоимость земельного участка под опоры м2 |
35Ч28,01 |
0,01 |
9,80 |
|
|
Капитальные вложения в ВЛ |
- |
- |
52003,37 |
Сравниваемые варианты характеризуются капитальными вложениями, приведёнными в таблице 26.
Таблица 26
Капитальные вложения по вариантам развития
|
Составляющая капиталовложений |
Вариант «Р» |
Вариант «З» |
|
|
В подстанции в базовых ценах: |
229 150,25 |
205 056,00 |
|
|
в том числе ПС 220 кВ |
10 956,00 |
18 459,00 |
|
|
ПС 110 кВ |
218 194,25 |
186 597,00 |
|
|
В ВЛ в базовых ценах |
87 785,23 |
100 850,04 |
|
|
Всего в базовых ценах |
316 935,48 |
305 906,04 |
|
|
В подстанции в ценах 2022 г.: |
1 312 343,48 |
1 174 355,71 |
|
|
в том числе ПС 220 кВ |
62 745,01 |
105 714,69 |
|
|
ПС 110 кВ |
1 249 598,47 |
1 068 641,02 |
|
|
В ВЛ в ценах 2022 г. |
502 746,02 |
577 568,17 |
|
|
Всего в ценах 2022 г. (J=5,727) |
1 824 839,50 |
1 768 473,88 |
4.2 Эксплуатационные затраты на передачу электроэнергии
Годовые эксплуатационные расходы включают амортизационные отчисления Иа и затраты на обслуживание и ремонт Иобс.
Затраты на амортизацию и эксплуатационное обслуживание определены по нормам амортизационных отчислений на реновацию и обслуживание.
Расчёт составляющих годовых эксплуатационных расходов приведён в таблице 27. Капитальные вложение в ВЛ и ПС определены в ценах 2022 г.
Таблица 27
Эксплуатационные затраты по вариантам развития
|
Элемент сети |
Вариант «Р» |
Вариант «З» |
|||
|
Иа |
Иобс |
Иа |
Иобс |
||
|
ВЛ 110 кВ на железобетонных опорах |
10 054,92 |
4 021,97 |
11 551,36 |
4 620,55 |
|
|
Подстанции 220 кВ (ПС-А, ПС-Г) |
2 760,78 |
3 074,51 |
4 651,45 |
5 180,02 |
|
|
Подстанции 110 кВ (ПС-1, ПС-2, ПС-3, ПС-Б) |
54 982,33 |
73 726,31 |
47 020,20 |
63 049,82 |
|
|
Всего составляющие затрат |
67 798,03 |
80 822,78 |
63 223,01 |
72 850,39 |
|
|
Всего эксплуатационные затраты по вариантам |
148 620,82 |
136 073,40 |
4.3 Сравнение вариантов развития по экономическим показателям
Критерием экономической эффективности инвестиций является максимум чистого дисконтированного дохода (ЧДД) при условии ЧДД>0.
В простейшем случае при неизменности денежных потоков по годам ЧДД определяют по формуле:
ЧДД = [(Ор-И)·(1-б)+Иа]·Ds-К, (4.1)
где Ор - объём реализованной электроэнергии за год;
И - суммарные эксплуатационные издержки в год;
б - ставка налога на прибыль, 0,2 (20%);
Иа - амортизационные отчисления на реновацию;
Ds - сумма коэффициентов дисконтирования;
К - суммарные инвестиции (капиталовложения).