Технико-экономические расчеты и организация эксплуатации систем электроснабжения
6.1 Технико-экономическое сравнение вариантов при строительстве и неизменных годовых издержках
Современные энергетические системы состоят из множества элементов, влияющих друг на друга. Однако, проектирование всей системы от шин электростанций до потребителя с учетом всех особенностей элементов и одновременным решением множества вопросов (выбора ступеней напряжений, схем станций и подстанций, релейной защиты и автоматики, регулирования режимов работы системы, перенапряжений и т.д.) нереально.
Суммарные капиталовложения 
определяются следующей зависимостью:
(6.1)
где 
- процент на капитал; 
- прямые ежегодные капиталовложения в ценах начального года строительства; 
- срок строительства энергообъекта; 
- темп инфляции.
Следовательно, общая сумма капитальных затрат (инвестиций) зависит от процентной ставки на капитал, темпа инфляции и срока строительства. Для примера, инвестиции в 100 млн. руб. при инфляции 5% и банковской ставке 10% при 5-ти летнем сроке строительства превращаются в 200 млн. руб.
Современная оценка эффективных инвестиций – это учет, хотя и в разной степени, интересов всех участников инвестиционного процесса: акционеров, кредиторов, государства, региона.
Процесс выбора наиболее привлекательного варианта осложняется необходимостью учета налоговой, кредитной, амортизационной, таможенной политики всех уровней власти, которая постоянно меняется не только законодательными актами и постановлениями, но и циркулярами или письмами Минфина, Центробанка и МНС РФ.
Оценка затрат и результатов инвестиционного проекта осуществляется в пределах расчетного периода, продолжительность которого, иначе горизонт расчета, принимается с учетом следующих факторов:
- продолжительности создания и эксплуатации объекта;
- нормативного срока службы оборудования;
- достижения заданных параметров прибыли;
- требований инвестора.
Значение нормы дисконта численно равно цене капитала (в постоянных ценах) для инвестора – в случае, если соблюдаются следующие условия:
1)степень риска по проекту является обычной для инвестора;
2)расчет производится в постоянных или расчетных ценах.
Базовую норму дисконта при финансировании проекта определяют из различных источников при помощи методов управления инвестициями.
Эффективность инвестиционного проекта оценивают на основе сопоставления притоков и оттоков денежных средств, свеянных с реализацией проекта. Оценку эффективности инвестиционного проекта, а также сравнение проектов между собой осуществляют при помощи следующих показателей:
- чистый дисконтированный доход;
- внутренняя норма доходности;
- индекс доходности;
- рентабельность инвестиций;
- срок окупаемости.
Срок окупаемости представляет собой минимальный временной интервал, за пределами которого эффект всегда положителен, то есть все виды издержек покрываются результатами эксплуатации:
, (6.2)
Этот показатель прост и удобен тем, что в условиях сильной инфляции или любой другой нестабильности позволяет отбраковывать менее эффективные проекты, то есть ориентирует на получение максимальной прибыли в кратчайшие сроки.
6.2 Правила пользования электрической энергией
Правила пользования электрической энергией регламентируют взаимоотношения между энергоснабжающей организацией и потребителем. Они состоят из юридически-правовых, технико-экономических и оперативно-диспетчерских требований.
К юридически-правовым требованиям, предусматриваемым в договоре на электроснабжение, относятся следующие:
- регламентация порядка присоединения электроустановок потребителей к энергосистеме. Различные по составу и присоединяемой мощности потребители ставят перед энергосистемой задачи разной сложности присоединения;
- разграничения балансовой принадлежности оборудования и сетей и эксплуатационной ответственности между потребителем и энергосистемой;
- определение условий электроснабжения потребителей в период возникновения в энергосистеме временных дефицитов мощности или энергии в целях сохранения устойчивости режима системы и её разгрузки за счет отключения части потребителей;
- определение порядка допуска персонала энергосистемы в электроустановки потребителей для оперативных переключений и для контроля над режимом электропотребления;
- регламентация ответственности энергосистемы и потребителей за электроснабжение, качество электроэнергии и соблюдение правил пользования электроэнергией.
Технико-экономические вопросы взаимоотношений между энергосистемой и потребителем связанны с разработкой и выполнением:
- технических условий на присоединение электроустановок потребителей к энергосистеме;
- схем размещения приборов контроля качества электроэнергии;
- схем размещения приборов учета (см. рис. 6.1; табл. 6.1);
Рис. 6.1 Схема включения измерительных приборов главного трансформатора
Таблица 6.1
| Марка | Номинальный ток, А | Максимальный ток, А | Примечания * |
| Меркурий-200.02 | 5 | 50 | 2-Т, ЖКИ |
| Меркурий-201.01 | 10 | 80 | 1-Т |
| Меркурий-201.04 | 10 | 80 | 1-Т, ЖКИ |
| ЦЭ6807 Б-1 | 5 | 50 | ЭЛ, 1-Т |
| ЦЭ6807 Б-1 | 5 | 50 | ЭЛ, 2-Т, ВТО |
| СОЭТ-1 | 5 | 50 | ЭЛ, 4-Т, ВТ |
| СО-505 | 10 | 40 | Э/М, 1-Т, непрозрачный корпус |
| СО-505 | 10 | 40 | Э/М, 1-Т, прозрачный корпус |
| СО-ЭЭ6705 | 10 | 40 | Э/М, 1-Т |
| СО-ЭЭ6706 | 10 | 40 | Э/М, 1-Т |
| СО-ИБМ1 | 10 | 60 | Э/М, 1-Т |
| «Дельта» DAN 25 02 | 5 | 65 | ЭЛ, 2-Т, ВТО |
| Меркурий-230А-01 | 5 | 50 | 1-Т, ЖКИ |
| Меркурий-230А-02 | 10 | 100 | 1-Т, ЖКИ |
| Меркурий-230ART-01 | 5 | 50 | активно-реактивный, ВТ, ЖКИ |
| Меркурий-230ART-02 | 10 | 100 | активно-реактивный, ВТ, ЖКИ |
| СА4У-510 | 5 | 7,5 | Э/М, 1-Т |
| СА4-514 | 10 | 40 | Э/М, 1-Т |
| СРАУ-И673М | 5 | 6,25 | Э/М, 1-Т реакт. энергии |
- нормативов по компенсации реактивной мощности и оптимальных режимов работы компенсирующих устройств;
Окончание таблицы
| Марка | Номинальный ток, А | Максимальный ток, А | Примечания * |
| СА4У-И672М | 5 | 7.5 | Э/М, 1-Т универсальный |
| СА4-И672М | 10 | 20 | Э/М, 1-Т |
| СА4-И678 | 20 | 50 | Э/М, 1-Т |
| СА4-И678 | 10 | 40 | Э/М, 1-Т |
| СА4-И678 | 30 | 75 | Э/М, 1-Т |
| СА4-И678 | 50 | 100 | Э/М, 1-Т |
| СЭТ4-1/1 | 5 | 7.5 | Э/М, 1-Т, универсальный |
| СЭТ4-1 | 5 | 60 | Э/М, 1-Т |
| СЭТ4-1/2 | 10 | 100 | Э/М, 1-Т |
| СЭТ4-2/1 | 5 | 7.5 | ЭЛ, 2-Т, ВТО |
| СЭТ4-2 | 5 | 60 | ЭЛ, 2-Т, ВТО |
| СЭТАМ005-01 | 5 | 7.5 | ЭЛ, 3-Т, ВТ |
| СЭТАМ005-02 | 510 | 50 | ЭЛ, 3-Т, ВТ |
| СЭТАМ005-03 | 5 | 100 | ЭЛ, 3-Т, ВТ |
| А1200 | 5 | 100 | ЭЛ, 2-Т, активная энергия |
| «Дельта» DAN 21 02 | 5 | 6 | ЭЛ, 2-Т, ВТО |
| «Дельта» DAN 25 02 | 5 | 65 | ЭЛ, 2-Т, ВТО |
| OD4110 | 5 | 10 | ЭЛ, 1-Т |
| OD4165 | 5 | 65 | ЭЛ, 1-Т |
| * ЭЛ – электронный, Э/М – электромеханический, 1-Т – однотарифный, 2-Т – двухтарифный, 3-Т – трехтарифный, 4-Т – четырехтарифный, ВТ – встроенный тарификатор (таймер), ВТО – встроенный тарификатор отсутствует, ЖКИ – жидкокристаллический индикатор. | |||
- правил и норм по надежной и экономической эксплуатации электроустановок потребителей.
Оперативно-диспетчерские взаимоотношения определяются необходимостью обеспечения:
- электроснабжения потребителей в соответствии с выбранным уровнем надежности схемы их внешнего электроснабжения;
- нормальных условий эксплуатации и ремонта оборудования, сетей и приборов энергосистемы и потребителей;
- установленных стандартом норм качества электроэнергии;
- разгрузки энергосистемы для сохранения устойчивости её режима при возникновении временных аварийных дефицитов мощности.
Единство электрической схемы энергосистемы и потребителей обуславливает необходимость строгой регламентации взаимоотношений между оперативно-диспетчерским первоначалом.
Координация взаимоотношений между энергосистемой и энергопотребителем возложена на Энергосбыт.
6.3. Порядок расчета стоимости поставленной абоненту электрической энергии
- Электрическая энергия (мощность) в соответствии
с Договором поставляется Абоненту по регулируемым и свободным (нерегулируемым) ценам (тарифам).
- стоимость договорной величины потребления
электрической энергии (мощности) 
определяется по формуле:
,
где 
- договорная величина потребления
электрической энергии ( мощности) на расчетный период, установленная в Приложении к Договору; 
- прогнозная цена, принимаемая равной цене (одноставочному тарифу) на электрическую энергию (мощность), установленной в соответствии с действующим законодательством органами, осуществляющими государственное регулирование тарифов группы потребителей, к которой относится Абонент, либо непосредственно для Абонента.
- Если величина фактического суммарного объема
электронной энергии (мощности) за расчетный период больше договорной величины потребления электрической энергии (мощности) производится перерасчет стоимости электрической энергии (мощности).
4. при отклонении фактического потребления электрической энергии (мощности) от договорной величины потребления электрической энергии (мощности) в сторону увеличения Абонентом выплачивается штраф.
Размер штрафа рассчитывается по формуле:
,
где 
- величина штрафа; 
- цена (одноставочный тариф) на электрическую энергию (мощность), установленная в соответствии с действующим законодательством органами, осуществляющими государственное регулирование тарифов для тарифной группы потребителей, к которой относится Абонент; 
- коэффициент, применяемый в зависимости от размера превышения договорной величины потребления электрической энергии (мощности) и составляющий:
-
при превышении договорной величины потребления электрической энергии (мощности) от 2 до 5% включительно; -
при превышении договорной величины потребления электрической энергии (мощности) свыше 5% до 10% включительно; -
при превышении договорной величины потребления электрической энергии (мощности) свыше 10%.
За отклонения фактического потребления электрической энергии (мощности) от договорной величины до 2% штраф не взимается.
Штраф оплачивается Абонентом на основании счета, выставленного МЭС не позднее 10 дней после его выставления.
6.4 Организация эксплуатации систем электроснабжения и элекстросберегающие технологии
Руководство всем энергетическим хозяйством предприятия осуществляет отдел главного энергетика. Отдел организует бесперебойное и рациональное снабжение производства всеми видами энергии, а также эксплуатацию электротехнического, теплосилового и сантехнического оборудования и сетей.
Для нормальной эксплуатации электроустановок на каждом промышленном предприятии должен создаваться складской резерв оборудования, аппаратуры, комплектующих изделий и запасных частей. Это резко уменьшает время простоя электроустановок в плановом или внеплановом ремонте благодаря замене отказавшего элемента новым, взятым из резерва. Отказавший элемент после ремонта поступает на склад в качестве резервного. При невозможности или нецелесообразности его ремонта эксплуатационный запас пополняют новой единицей. Парк резервных электроустановок по номенклатуре и количеству должен соответствовать нормам.
Главная задача эксплуатации электрохозяйства промышленных предприятий состоит в организации такого обслуживания электрических сетей и электрооборудования, при котором отсутствуют производственные простои из-за неисправности электроустановок, поддерживается надлежащее качество электроэнергии и сохраняются паспортные параметры электрооборудования в течение максимального време5ни при минимальном расходе электрической энергии и материалов.
При обслуживании электроустановок электротехнический персонал должен следить за состоянием загрузки питающих линий и сетей, так как потери электроэнергии в них пропорциональны активному сопротивлению проводов. С целью экономии электроэнергии целесообразно при возможности включать под загрузку резервную линию. Это существенно снижает потери в линиях. Изменяя число одновременно работающих трансформаторов можно обеспечить в них минимум потерь. Увеличение средней нагрузки машин снижает удельные расходы электроэнергии, а применение на станках ограничителей холостого хода при межоперационном времени 10 с. и более всегда приводит к экономии электроэнергии. Если средняя нагрузка электродвигателя не превышает 45% номинальной мощности, замена его на менее мощный электродвигатель всегда целесообразна. Сотрудники отдела главного энергетика, как правило, принимают активное участие в реализации мероприятий топливно-энергетических ресурсов.
Основные мероприятия и примерная экономия электроэнергии на промышленных предприятиях (в процентах) приведены ниже.
| Осветительные установки | |
| Правильный выбор типа ламп и светильников | 3-25 |
| Своевременное включение источников света и светлую часть суток | 10-20 |
| Своевременная чистка светильников | 10-30 |
| Поддерживание номинально уровня напряжения в осветительной сети | 2-5 |
| Электросети | |
| Включение под нагрузку резервных линий электропередачи | потери снижаются в 2 раза |
| Установка ограничителей холостого хода рабочих машин | 5-12 |
| Замена электродвигателей с нагрузкой до 45% от номинальной на электродвигатели меньшей мощности | 3-10 |
| Электросварочные установки | |
| Замена ручной сварки на автоматизированную | в 2 раза |
| Правильные выбор марки электродов | 8-12 |
| Устранение холостого хода сварочных агрегатов | до 15 |
| Компрессорные установки | |
| Внедрение прямоточных клапанов в поршневых компрессорах | 7-10 |
| Резонансный наддув поршневых компрессоров | 3-5 |
| Замена сжатого воздуха при выбивке опок другими энергоносителями | в 15 раз |
| Замена пескоструйной очистки литья на дробеструйную | в 4 раза |
| Замена пневмоинструмента электроинструментом | 7-10 |
| Замена сжатого воздуха вентиляторным дутьем | в 1,5 раза |
| Насосные установки | |
| Уменьшение сопротивления трубопроводов | 3-7 |
| Внедрение оборотного водоснабжения | 15-20 |
| Вентиляционные установки | |
| Применение многоскоростных электродвигателей вместо регулирования шиберами в напорной линии | 20-30 |
| Регулирование вытяжной вентиляции шиберами на рабочих местах вместо регулирования на нагнетание | до 10 |
| Применение «Эконовентов» и других теплообменных аппаратов, использующих низкопотенциальное тепло | до 30 |
| Блокировка вентиляторов тепловых завес с воротами | до 20 |
| Блокировка индивидуальных вытяжных систем | до 25 |
| Электропечи | |
| Увеличение массы садки | 5-10 |
| Качественная подготовка шихты | 5-15 |
Предварительный подогрев шихты до
600-700 
| 15-20 |
| Применение оптимальной схемы короткой сети | 1,4-1,5 |
| Окраска кожуха печи снаружи алюминиевой краской | 2-5 |
| Уменьшение потерь тепла с отходящими газами | 3-6 |
| Сокращение простоев печи | 7-8 |
| Плавка в печах с кислой футеровкой | 15-20 |
| Применение кислорода | 5-15 |
| Сокращение периода плавки в печах с основной футеровкой | 80кВт/ч |
| Внедрение быстродействующих установок автоматического управления передвижением электродов | 8-10 |
| Электропечи сопротивления | |
| улучшение тепловой изоляции | 20-25 |
| Применение предварительно подогрева изделий | 25-40 |
| Автоматизация управления режимов печи | 10-20 |
| Сокращение (путем совершенствования) длительности технологического процесса | 5-10 |
| применение индукционного нагрева: | |
| а) при частоте 50-10000Гц | в 2 раза |
| б) при частоте свыше 10000 Гц | в 3 раза |
Для надежного, безопасного и рационально обслуживания электроустановок и содержания их в исправном состоянии обслуживающий персонал должен ясно представлять технологические особенности своего предприятия, строго соблюдать трудовую и технологическую дисциплину, знать и выполнять действующие правила безопасности, инструкции и другие руководящие материалы.
Ответственность за выполнение ПТЭ на каждом предприятии установлена должностными положениями, утвержденными руководством данного предприятия.
На каждом предприятии приказом (или распоряжением) администрации из числа специально подготовленного электротехнического персонала (ИТР) назначают лицо, отвечающее за общее состояние эксплуатации всего электрохозяйства предприятия. Остальной электротехнический персонал предприятия несет ответственность за соблюдение ПТЭ в соответствии с возложенными на него обязанностями.
Администрация мелких предприятий обеспечивает обслуживание электроустановок путем передачи их эксплуатации по договору специализированной эксплуатационной организации или содержит соответствующий по квалификации персонал на долевых началах с другими же такими предприятиями.
Без наличия соответствующего электротехнического персонала эксплуатация электроустановок запрещается.
Лицо, ответственное за электрохозяйство предприятия, должно обеспечивать:
- Организацию обучения, инструктирование и периодическую проверку знаний подчиненного персонала, обслуживающего электроустановки;
- Разработку и внедрение мероприятий по экономии электроэнергии, удельных норм на единицу продукции, а также по повышению коэффициента мощности;
- Внедрение новой техники в электрохозяйство, способствующей более надежной, экономичной и безопасной работе электроустановок, а также повышению производительности труда;
- Организацию и своевременное проведение планово-предупредительного ремонта и профилактических испытаний электрооборудования, аппаратура и сетей;
- Систематическое наблюдение за графиком нагрузки предприятия и принятие мер по поддержанию режима, установленного энергосистемой;
- Организацию учета электроэнергии; ведение установленной отчетности и своевременное ее представление вышестоящим организациям;
- Наличие и своевременную проверку защитных средств и противопожарного инвентаря;
- Выполнение предписаний Госэнергонадзора в установленные актом сроки;
- Своевременную организацию расследования аварии и браков в работе электроустановок, а также несчастных случаев от поражения электрическим током.