Энергетическая безопасность государства

В целях укрепления глобальной энергетической безопасности необходимо развитие партнерских отношений  между всеми заинтересованными  сторонами: странами-производителями, транзитными странами и странами-потребителями. Эта единая система отдельно работать не будет. Необходимо осознать тот факт, что энергетическая безопасность неотделима от глобализации энергетического сектора. Поэтому важно наметить практические меры по обеспечению устойчивого доступа мировой экономики к традиционным источникам энергии, а также позаботиться о внедрении энергосберегающих программ и развитии альтернативных источников энергии.

Проблема энергетической безопасности и охраны окружающей среды  – это важнейшая проблема. Она  касается не одного отдельно взятого  государства, даже такого, как Россия. Это проблема мировая, и ее необходимо решать всем миром.

 

 

 

 

 

2 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ №2

ЗАДАНИЕ 1

1) Рассчитать зависимость  срока окупаемости ( ) капитальных вложений в автоматизацию промышленной котельной от числа часов использования установленной мощности котельной ( ).

2) Сделать выводы о целесообразности капиталовложений в автоматизацию промышленной котельной на основе сравнения полученного срока окупаемости с его нормативным значением.

Исходные данные

Теплота сгорания топлива  : для газа – 8200 ккал/нм³, для мазута –  
8400 ккал/кг. КПД котельной до автоматизации – 84 %. Число часов использования установленной мощности изменяется от 4000 до 7000 ч,  
с шагом в 1000 ч. Стоимость топлива : для газа – 2000 р./1000 нм³, для мазута – 8000 р./т н.т. Фонд заработной платы – 60 тыс. р.  Количество высвобождаемых работников ₌ 4. Прочие исходные данные по вариантам представлены в таблице 1. Четным вариантам принять в качестве топлива газ, нечетным – мазут.

Таблица 1 Исходные данные по вариантам для расчета показателей экономической эффективности автоматизации промышленной  котельной

Номер варианта расчета	,  Гкал/ч	, %	,   тыс. р.
21	42	89	2300

 

Порядок выполнения работы

Сначала определяется годовая  экономия топлива в тоннах натурального топлива (т н.т.) или тысячах метров кубических (1000 нм³) по формуле

 

где  – часовая теплопроизводительность котельной, Гкал/ч;

 – число часов использования  установленной мощности котельной,  ч; – КПД котельной до и после автоматизации;

 – теплота сгорания топлива,  Гкал/т н.т. (Гкал/1000 нм³).

Годовая экономия затрат на топливо определяется по формуле, р./год

 

где  – цена топлива на месте потребления, р./т.н.т (р./1000 нм³).

Годовая экономия на заработной плате за счет высвобождения штатного персонала котельной рассчитываются по выражению, р./год

_, 

где  – среднегодовой фонд заработной платы штатного персонала котельной, р./чел.;

 – количество высвобождаемых  работников, чел.

Увеличение амортизационных  отчислений и затрат на текущий ремонт определяется по уравнению, р./год

, 

где  – дополнительные капитальные затраты в автоматизацию котельной, р.

Изменение прочих годовых  затрат рассчитывается по формуле, р./год

.

Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений рассчитывается по выражению, в месяцах

где – экономический эффект от автоматизации котельной, р./год.

Вывод: Исходя из решенной задачи с увеличением числа часов использования установленной мощности, увеличивается годовая экономия затрат на топливо, но при этом уменьшается срок окупаемости дополнительных капитальных вложений.

ЗАДАНИЕ 2

1. Определить оптимальную толщину изоляции .
2. Сделать выводы о влиянии изменения толщины тепловой изоляции на суммарные затраты.

Исходные данные

Разность значений температуры теплоносителя и  окружающей среды   = 200°C. Коэффициент теплопроводности материала изоляции  –  
0,06 . Коэффициент теплоотдачи с поверхности изоляции  – 8 Переменная составляющая капитальных затрат на изоляцию  – 2000 р./м³. Норма амортизации изоляции  – 8 %.  Нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений – 0,12. Прочие исходные данные по вариантам представлены в таблице 2 .

Таблица 2 Исходные данные по вариантам для расчета оптимальной толщины изоляции

Номер варианта	h, ч/год	, р./Гкал	a2, р./м2
21	3000	420	400

 

Порядок выполнения работы

Суммарные годовые затраты  на 1 м² поверхности изоляции рассчитываются по формуле, р./(м²·год)

_, 

где – затраты, обусловленные потерями тепловой энергии через изоляцию, р./(м²·год);

 – эксплуатационные расходы,  р./(м²·год).

Затраты, обусловленные потерями тепловой энергии через изоляцию, определяются по выражению, р./(м²·год)

, 

где – годовой объем тепловой энергии, рассеиваемой в окружающую среду с 1 м² поверхности тепловой изоляции, Гкал/(м²·год); 

 – стоимость тепловой энергии,  р./Гкал.

Годовые потери тепловой энергии через 1 м² поверхности изоляции рассчитываются по уравнению, ккал/(м²·год)

, 

где   – величина тепловых потерь с 1 м² поверхности изоляции, ;

 – усредненное годовое  число часов тепловых потерь, ч/год;

 – температура теплоносителя,  °С;

 – температура окружающего  воздуха, °С;

 – толщина тепловой изоляции, м; 

 – коэффициент теплопроводности материала изоляции, ; 

a – коэффициент теплоотдачи с поверхности изоляции, .

Годовые эксплуатационные расходы  на 1 м² изоляции определяются по формуле, р./(м²·год)

, 

где  – амортизационные отчисления на реновацию изоляции, р./(м²·год); 
– удельные капитальные затраты на 1 м² поверхности изоляции, р./м²;

 – нормативный коэффициент  эффективности капитальных вложений  или ставка банковского процента, 1/год.

Амортизационные отчисления на реновацию изоляции определяются по выражению, р./(м²·год)

, 

где  – норма амортизационных отчислений для тепловой изоляции, 1/год.

Удельные капитальные  затраты на 1 м² поверхности изоляции рассчитываются по уравнению, р./м²

,

где  – переменная составляющая капитальных вложений, зависящая от толщины изоляции, р./м³;  – постоянная составляющая капитальных вложений, не зависящая от толщины изоляции, р./м².

Физический смысл коэффициентов и , заключается в том, что при увеличении толщины тепловой изоляции так называемый покровный слой не изменяет своей толщины, поэтому существует постоянная часть капитальных затрат, не зависящая от толщины изоляции. С другой стороны, толщина внутреннего слоя изменяется пропорционально общей толщине тепловой изоляции, поэтому существует переменная составляющая капитальных вложений, зависящая от толщины изоляции.

Суммарные годовые затраты  на 1 м². поверхности изоляции определяются по формуле, р./(м²·год)

Оптимальное значение толщины изоляции определяется в  точке минимума суммарных годовых  затрат, для этого необходимо найти  первую производную  , приравнять ее к нулю и выразить из полученного выражения d

 

Вывод: Исходя из решения задачи с увеличением толщины тепловой изоляции, суммарные затраты увеличиваются.

ЗАДАНИЕ 3

1) Определить показатели  использования ОПФ и оборотных  средств.

2) Рассчитать аналитически  и построить график определения  среднегодовой величины ОПФ.

3) Сделать выводы о  характере влияния установленной  мощности на коэффициенты экстенсивного  и интенсивного использования  оборудования.

Исходные данные

Стоимость электроэнергии, – 1,1 р./(кВт·ч). Удельный расход условного топлива на вырабатываемую электрическую энергию =0,325 кг/(кВт·ч). Стоимость топлива – 2,5 р./кг у.т. Нормативный оперативный запас топлива  – 14 дн. К _к.г. = 8,3 млрд.руб. Исходные данные по вариантам представлены в таблице 3.

Таблица 3 Исходные данные по вариантам для определения показателей  использования ОПФ и оборотных средств ТЭС (с учетом R)

Номер варианта	, МВт	, млн МВт·ч	, млрд р.	, ч
21	2400	11,5	14,4	6700

 

Порядок выполнения работы

Фондоотдача определяется по выражению, р./(р.·год)

, 

где  – стоимость годовой продукции, млн р./год;

 – средний тариф расчета  за электроэнергию, к./кВт·ч;

 – количество электроэнергии, вырабатываемой за год, МВт·ч/год;

 – среднегодовая балансовая стоимость основных фондов предприятия, млн р.

Среднегодовая балансовая стоимость  основных фондов предприятия, вычисляется по уравнению, млн р.

, 

где – величина ОПФ на начало года, млн р.;

Далее определяются показатели использования оборудования. Число  часов использования установленной  мощности определяется по выражению, ч/год

,

где  – величина установленной мощности, МВт.

Коэффициент экстенсивного  использования оборудования рассчитывается по формуле

,

где  – число часов работы оборудования за год, ч/год;

 – календарный фонд времени  в году, ч/год, = 8760 ч/год.

Коэффициент интенсивного использования  оборудования

, 

где – максимально возможная годовая выработка энергии, МВт·ч/год.

Количество оборотов за год определяется по формуле, 1/год

, 

где  – средняя величина оборотных средств, млн р., определяемая по уравнению

, 

где  – средняя стоимость оперативного запаса топлива, млн р.;

 – среднее значение прочих  оборотных средств, млн р.

Средняя стоимость оперативного запаса топлива рассчитывается по выражению, млн р.

,

где  – удельный расход условного топлива на вырабатываемую электроэнергию, г/(кВт·ч);

 – нормативный оперативный  запас топлива, дн.;

 – цена тонны условного  топлива, р./т у.т.

Среднее значение прочих оборотных средств рассчитывается в размере 4% от среднегодовой балансовой стоимости ОПФ по формуле, млн р.