ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ УСТАНОВКИ МАЛОЙ ГЭС

В апреле 2014 года постановлением правительства Российской Федерации была утверждена программа «Развития Северо-Кавказского Федерального Округа» на период до 2025 года. Программа предполагает развитие инвестиционной привлекательности округа, как особо охраняемой эколого-курортной территории страны. Поставленные цели планируется достигнуть за счет развития туризма, образования новых рабочих мест, модернизации социальных объектов, создания условий для увеличения рождаемости и продолжительности жизни населения и др. [1].

Программу планируется осуществить до 2025 года. Столь сжатые сроки предполагают бурное развитие курортов Северного Кавказа за счет частных инвестиций и государственных субсидий. Строящиеся курорты не должны уступать зарубежным аналогам по качеству предоставляемых услуг, особенно это актуально в период введения санкций против России. Наличие доступных мест отдыха для граждан России увеличит приток туристов на отечественных курортах, в результате чего, уменьшится отток денежных средств заграницу [2].

Для нормального функционирования курортов необходимо развитие инфраструктуры в регионе, последняя непременно коррелирует с развитием региональной энергетики и повышением энергетической эффективности на территории СКФО, о чем и пойдет речь дальше.

Применение того или иного способа повышения энергетической эффективности зависит от многих факторов, оценить влияние каждого из них без тщательного исследования довольно трудно. Кроме того, необходимо учесть то, что в курортной зоне неприемлемо загрязнение окружающей среды, этот факт играет одну из ключевых ролей в развитии местной энергосистемы.

В данной работе рассматривается способ повышения энергетической эффективности, путем возведения малой ГЭС, в данном случае последняя рассматривается в качестве автономного источника электроснабжения курортного комплекса.

В результате работы будет проведен анализ и оценка ожидаемых результатов реализации инвестиционного проекта. Для достижения поставленных целей необходимо обосновать выбор МГЭС в качестве источника электроэнергии, проанализировать ретроспективу строительства МГЭС, а также оценить техническую возможность и экономическую целесообразность реализации проекта.

Объектом исследования является МГЭС, как источник электроснабжения курортного комплекса.

Предметом исследования является техническая возможность и экономическая целесообразность установки МГЭС для электроснабжения курорта, показатели экономической эффективности.

При выборе рационального места размещения малой ГЭС проектировщикам приходится решать сложную многофакторную задачу, связанную с определением:

·     количества энергии, которое возможно получить при использовании данного водотока и его достаточность для удовлетворения нужд потребителей;

·      напор и высоту падения, которым располагает данный источник воды;

·     количество воды, доступное для генерирования электроэнергии

·     размеры напорного трубопровода

·     расстояние и мощности, передаваемые по линиям электропередач [22].

Развитие ВТРК «Архыз» предполагает строительство туристической инфраструктуры, включая рестораны, магазины и административные здания – лыжную школу, медицинский центр, туристический офис.

Запланировано строительство гостиниц разной степени комфортности (от 3*** до 5***) и коттеджей порядка 30 тыс.мест размещения. В рамках обеспечения ВТРК «Архыз» социальными объектами будет построен полицейский участок, пункт скорой медицинской помощи, спасательная станция, пожарное депо, вертолетная площадка, а также автомобильная парковка и общежития для персонала.

При сопоставлении данных определим электрическую нагрузку объектов, результаты приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Суммарные нагрузки объектов строительства

Итак, расчетная нагрузка строящихся и проектируемых объектов составила 4,23 МВт. Следовательно, установленная мощность подбираемых электростанций не должна быть меньше этой величины.

Теперь определим годовую выработку МГЭС и коэффициент использования установленной мощности.

Таблица 2.

Годовая выработка на МГЭС

Т.к. малая ГЭС не может обеспечивать электроэнергией курортный комплекс круглогодично, необходим резервный источник электроснабжения, в качестве последнего выбрана дизельная электростанция.

Стоимость строительно-монтажных работ по строительству МГЭС составила 448523,18 тыс. руб. Теперь необходимо определить стоимость оборудования. В комплект поставки оборудования входят: турбина гидравлическая, генератор со шкафами ввода и возбуждения, шкаф системы управления, колено и диффузор, запасные части. Стоимость комплекта оборудования зависит от выбранной мощности. Стоимость за 1 кВт установленной мощности агрегата ГА2 в наиболее употребительном диапазоне мощностей 200–550 кВт составляет 60–35 тыс. руб.[3]. При этом меньшей мощности соответствует более высокая цена.

Итого за 8 гидроагрегатов мощностью 550 кВт получаем стоимость:

, тыс. руб. (1)

В таблице 3 представленные все составляющие эксплуатационных затрат и рассчитана их суммарная величина.

Таблица 3.

Эксплуатационные затраты МГЭС

Итого эксплуатационные расходы на МГЭС составляют 27690,46 тыс. руб. Капиталовложения в ДЭС составили 97984,15 тыс. руб.

Составляющими годовых эксплуатационных расходов на дизельной электростанции являются затраты на топливо, заработную плату, амортизацию, текущий ремонт и прочие расходы. Себестоимость вырабатываемой электроэнергии определится отношением суммы эксплуатационных расходов к годовой выработке.

Суммарные издержки для производства электроэнергии рассчитываются по формуле:

, тыс. руб. (2)

Эксплуатационные затраты ДЭС FG WILSON(Великобритания) составили 82009,25 тыс. руб.

Удельные капиталовложения в 1кВт установленной мощности определяются по формуле: , $/кВт(руб./кВт) (3)

C/с производства 1 кВт*ч ЭЭ определяется по формуле:

, руб/кВт*ч               (4)

Таблица 4.

Себестоимость производства ЭЭ

Оценивать эффективность проекта будем по величине Чистой Дисконтированной Экономии (ЧДЭ). Экономию мы получаем за счет сокращения эксплуатационных расходов при использовании ДЭС совместно с МГЭС. В расчетах применялись следующие допущения:

·     Ставка дисконтирования на протяжении всего расчетного периода остается неизменной;

·     За шаг расчетного периода принят 1 год;

·     Длительность расчетного периода 15 лет;

·     За начало расчета принято начало инвестиционной деятельности;

·     Считаем, что курортный комплекс уже обеспечивается электроэнергией, при этом считаем что используется наиболее экономичный вариант ДЭС, т.е. ДЭС FG WILSON.

ЧДЭ рассчитывается по формуле:

 (5)

где:  – эксплуатационные затраты при использовании исключительно ДЭС без амортизации;  – эксплуатационные затраты при использовании ДЭС совместно с МГЭС без амортизации; – капиталовложения в строительство МГЭС;  – ликвидационная стоимость малой ГЭС в конце расчетного периода;  – ликвидационная стоимость ДЭС исключительно в конце расчетного периода;  – ликвидационная стоимость ДЭС при совместной эксплуатации с МГЭС в конце расчетного периода; Е – коэффициент дисконтирования.

На основании результатов расчетов можно сказать, что проект эффективный, т.к. ЧДЭ=340377,77 тыс. руб. больше нуля.

Теперь определим срок окупаемости проекта графическим методом. Графический метод определения срока окупаемости заключается в построении зависимости величины чистого дисконтированного потока платежей нарастающим итогом от шага расчетного периода. На рисунке 1. показан дисконтированный денежный поток нарастающим итогом в течение 30 лет.

Рисунок 1. Определение срока окупаемости проекта

По графику определяем срок окупаемости . Срок окупаемости проекта меньше срока службы основного оборудования  лет, следовательно, проект эффективен. Устойчивость проекта оценим с помощью Внутренней нормы доходности (ВНД). ВНД определим графическим способом, а именно, построив зависимость величины ЧДЭ от ставки дисконтирования. Точка пересечения кривой с осью абсцисс и определит величину ВНД. График представим на рисунке 2.

Рисунок 2. Определение ВНД

Из графика определяем ВНД=30,85%. Можно сделать вывод, что при наличии альтернативных направлений вложения денежных средств со ставкой доходности выше 30,85%, следует отказаться от вложений в строительство МГЭС.

Целью проведения расчетов была оценка эффективности строительства малой ГЭС для электроснабжения курортного комплекса. Результаты расчетов не являются абсолютно точными, достоверными и однозначными. В рыночных условиях на эффективность любого инвестиционного проекта влияет множество показателей. На основе полученных результатов можно сделать вывод, что в первом приближении рассмотренный в дипломной работе инвестиционный проект эффективен, а значит, имеет смысл осуществление дальнейших исследований по более точным показателям с привлечением специалистов.

Мировой опыт показывает, что малая гидроэнергетика является перспективным направлением для электроснабжения курортных зон. Малые ГЭС используются на таких курортах как: Мерибель (Франция), Клостерс (Швейцария), Давос (Швейцария), Уистлер-Блэккомб (Канада). Развитие отечественных курортов требует внедрения мирового опыта по электроснабжению с использованием экологически чистой малой гидроэнергетики.