VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Аннотация: Рассмотрена система критериев оптимизации систем централизованного теплоснабжения. В качестве базового критерия обоснованы годовые дисконтированные затраты в системе за время реализации проекта.

The system of criteria for optimization of district heating systems. As a basic criterion justified annual discounted costs in the system during the project.

Ключевые слова: Система теплоснабжения, оптимизация, критерий, дисконтирование, эффективный радиус теплоснабжения.

Keywords: heat supply system, optimization criterion, discounting, effective radius of a heat supply.

Поскольку увеличение располагаемой мощности систем централизованного теплоснабжения (далее СЦТ) относится к инвестиционным проектам, единственной целью которых является поддержание функционирования системы, то условием оптимальности этих мероприятий будет минимизация затрат. В качестве критерия, в данном случае, необходимо рассматривать годовые дисконтированные затраты в системе за время реализации проекта:

, (1)

где – текущие издержки на -том шаге, необходимые для функционирования системы при увеличенной мощности, руб.;

– капитальные вложения на -том шаге, необходимые для увеличения располагаемой мощности руб.;

– приемлемая норма дохода на капитал, год^-1;

– срок службы рассматриваемого объекта инвестирования, лет;

– номер шага расчета от =0 до .

Для сопоставления различных мест и способов оценки увеличения мощности системы может быть использовано изменение дисконтированных затрат в системе:

, (2)

где – текущие издержки на -том шаге, необходимые для функционирования системы без увеличения мощности, руб.

Экономическая эффективность присоединения дополнительной тепловой мощности во многом определяется местом присоединения, поскольку при присоединении одной и той же тепловой мощности изменение затрат энергоносителей в системе могут в значительной мере различаться. Необоснованное присоединение абонентов особенно характерно для центральной части городов, где ведется застройка всех возможных свободных площадей и снос малоэтажных строений с последующим возведением многоэтажных зданий. При этом возможности существующей инфраструктуры не учитываются, что приводит к завышению расходов энергоресурсов в системе.

Фактически перерасход топлива в СЦТ России, помимо прочего, вызван еще и тем, что в существующих нормативных актах не используются критерии для объективной количественной оценки эффективности места присоединения потребителей тепловой энергии.

С учетом вышеизложенного становится понятно, что для обоснования технико-экономически обоснованного места присоединения дополнительной тепловой мощности требуется определение фактического прироста затрат в энергосистеме. Эффективность места присоединения дополнительной тепловой мощности можно оценивать величиной дифференциального критерия u_д, представляющего собой параметр численно равный отношению элементарного прироста дисконтированных затрат в энергосистеме dЗ, создаваемого присоединением элементарной тепловой мощности в конкретном месте системы dQк данной тепловой мощности:

.

Не нарушая информативности данный параметр можно интерпретировать в безразмерном виде, как отношение элементарного прироста дисконтированных затрат в энергосистеме dЗ, создаваемого присоединением элементарной тепловой мощности в конкретном месте системы dQ к изменению годовой платы за отпущенную тепловую энергию

.

определяет во сколько раз изменение элементарных затраты в системе больше или меньше экономического эффекта для теплоснабжающей организации при стандартных условиях сопоставления.

Данные критерии удобны для объективного количественного сравнения системной эффективности присоединения дополнительной тепловой мощности в различных географических районах СЦТ и определения радиуса эффективного теплоснабжения.

При разработке градостроительного плана необходима оценка системной эффективности присоединения в районах СЦТ. Базовым критерием оптимизации, при этом необходимо применять минимум дифференциального критерия затрат на присоединение дополнительной мощности СЦТ:

.

Поскольку в данном случае дифференциальный критерий определяет государственную политику развития системы теплоснабжения конкретного населенного пункта, то при его определении приемлемая норма дохода на капитал устанавливается местными органами исполнительной власти. При условии функционирования системы в условиях инфляционного роста цен и единовременных капитальных вложений формула (2) принимает вид:

, (3)

где – темп инфляционного роста цен, год^-1.

Дисконтируемый множитель , входящий в формулы (1-3) при постоянных значениях нормы дохода на капитал и темпе инфляции, согласно теории рядов, может быть найден из соотношения [1-3]. Тогда уравнение (3) принимает вид:

. (4)

При решении локальной задачи присоединения локальной тепловой нагрузки необходимо учитывать особенности современных экономических отношений характеризующихся наличием платы за присоединенную тепловую мощность. Оценка влияния места присоединения дополнительной тепловой мощности в СЦТ показывает, что дифференциальный критерий меняется в очень широких пределах. При этом сложившаяся практика определяет постоянные тариф на тепловую энергию и плату за присоединенную мощность без учета влияния места ее присоединения. Существует необходимость разработки методики технико-экономического обоснования размера платы за присоединенную мощность при условии постоянного тарифа за потребленную энергию. Очевидно, что при постоянстве тарифа величина платы за присоединение должна быть пропорциональна приросту дисконтированных затрат в энергосистеме после присоединения дополнительной тепловой нагрузки определяемого по формуле:

,

где – изменение текущих издержек в системе без учета издержек на присоединяемом потребителе, руб.;

– капитальные вложения в тепловые сети и источник теплоснабжения, необходимые для увеличения располагаемой мощности, руб.

, (5)

где – изменение текущих издержек в системе на топливо, руб.;

– изменение текущих издержек в системе на электроэнергию, руб.;

– изменение текущих издержек в системе связанных с дополнительными потерями тепловой энергии, руб.

Плата за присоединение может быть определена:

,

где – повышающий коэффициент, утверждаемый органами местного самоуправления.

При наличии в системе технического резерва достаточного для присоединения дополнительной тепловой нагрузки плата за присоединение становится пропорциональна изменению дисконтированной годовой себестоимости отпускаемой тепловой энергии, что соответствует принципу учета многообразия интересов:

.

Использование разработанных критериев невозможно без комплексных расчетных моделей СЦТ [4].

Список литературы

1. Батухтин А.Г. Особенности моделирования современных систем централизованного теплоснабжения: монография / А.Г. Батухтин. – Чита: ЗабГУ, 2012. – 128 с.

2. Батухтин А.Г. Разработка критериев и методов совершенствования систем централизованного теплоснабжения функционирующих в условиях резкоконтинентального климата: монография / А.Г. Батухтин. – Чита: ЗабГУ, 2013. – 216 с.

3. Батухтин А.Г. Современные методы совершенствования систем централизованного теплоснабжения: монография / А.Г. Батухтин. – Чита: ЗабГУ, 2014. – 338 с.

4. Батухтин А.Г. Моделирование современных систем централизованного теплоснабжения / А.Г. Батухтин, А.В. Калугин // Вестник ИрГТУ. – 2011. – Т. 55. – №8. – С. 84-91.

Код для цитирования: Скопировать