7.10. Алгоритм формирования вариантов, расчета критерия и выбора оптимального варианта степени централизации системы теплоснабжения

Алгоритм выбора варианта системы теплоснабжения по степени ее централизации состоит из трех частей, выполняемых последовательно (см.рис.7.26):

1. - формирование совокупности проектных вариантов системы тепло­ снабжения;

1. - расчет дисконтированных затрат для каждого варианта;

1. - выбор оптимального варианта по критерию минимума дисконтиро­ ванных затрат и расчет технико-экономических показателей.

Первая часть алгоритма включает четыре этапа:

1 этап - формирование вариантов источников теплоты (этап "ИТ");

2. этап - формирование вариантов сетей теплоснабжения для каждого варианта источника теплоты (этап «Сеть тепловая»);

2. этап - формирование вариантов сетей газоснабжения для каждого варианта источника теплоты (этап «Сеть газовая»);

2. этап - формирование и подбор центральных тепловых пунктов, газо- регуляторных пунктов, насосных и дроссельных станций, станции катодной защиты и других элементов инженерного оборудования, сопутствующего вариантам источников теплоты, сетей тепло- и газоснабжения (этап «Со­ оружения, оборудование и платежи»).

Вторая часть алгоритма включает расчет суммы единовременных капи­тальных затрат на сооружение систем теплоснабжения по вариантам, сформи­рованным в первой части алгоритма; текущих эксплуатационных расходов на содержание источников теплоты, сетей тепло- и газоснабжения, инженерного оборудования; платы за вредные выбросы в атмосферу, водоемы и почву; за занимаемую территорию и других платежей за период учета затрат, приведен­ном к первоначальному периоду по фактору времени (дисконтированием) в соответствии с формулами (7.20,7.52, 7.64,7.76, 7.77,7.78).

Третья часть алгоритма предназначена для выбора экономически целесооб­разного проектного варианта системы теплоснабжения по степени ее централи­зации. В соответствии с указаниями раздела 2 данной работы, экономически це­лесообразный вариант соответствует критерию минимума дисконтированных затрат и учитывает период учета затрат, сроки службы составляющих элементов системы, тарифы и цены на момент проведения расчетов.

На основе этого алгоритма произведен выбор оптимального варианта системы теплоснабжения по степени ее централизации на примере северно­го жилого микрорайона г. Воронежа.

Северный жилой микрорайон характеризуется относительно равно­мерной плотностью застройки. В этом районе-новостройке расположены жилые дома (преимущественно 9-этажные). К жилым домам примыкают или расположены в отдельно стоящих зданиях магазины, кафе, школы, дет­ские сады, ателье. Промышленные предприятия отсутствуют.

Требуемая общая тепловая мощность системы отопления для данного микрорайона на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения согласно расчету равна 212 МВт. Рельеф местности - ровный.

Вариантами расчета возможных систем теплоснабжения стали:

65535. вариант с одним источником теплоты (котельной), расположенным в центре тепловой нагрузки микрорайона;

65535. вариант с двумя источниками теплоты (котельными) примерно рав­ ной тепловой мощности, каждый из которых также расположен в центре своей тепловой нагрузки;

65535. вариант с тремя источниками теплоты (котельными) примерно рав­ ной тепловой мощности, каждый из которых расположен в центре тепловой нагрузки;

65535. вариант с 84 котельными единичной тепловой мощностью 1-6 МВт, которые равномерно расположены на территории микрорайона;

266

267

268

- вариант с крышными котельными еягиничной теплоюй мощностью 1-2 МВт. Технико-экономические показатели по сравниваемым вариантам при­ведены в таблицах 7.26 - 7.31.

269

верхом варианте. В пятом варианте магистральные и распределительные тепловые сети отсутствуют.

A ID

I Печать результатов расчетов I

Рисунок 7.26. Алгоритм формирования вариантов, расчета технико-экономических

показателей и выбора варианта системы теплоснабжения

по степени ее централизации

Данные табл. 7.26 показывают, что объем капитальных вложений по вариантам (без НДС) включает показатели сметной стоимости по источни­кам теплоты (с учетом привязки), тепловых и газовых сетей, ЦТП, ГРП, насосных станций, электрозащиты, подсобного производства систем ГС для вариантов 1-4. Для пятого варианта затраты на тепловые сети, ЦТП, ГРП, насосные станции отсутствуют, а вместо ГРП установлены ШРП.

Сметная стоимость источников теплоты характеризуется изменением структуры (табл.7.27). Так, если для вариантов 1-3 стоимость оборудования составляет примерно 51% в объеме капитальных вложений, то для варианта 4—5 - до 84%. Структура капитальных вложений в целом по вариантам ха­рактеризуется увеличением доли общей сметной стоимости (с 33,5% в ва­рианте 1 до 92,0% - в варианте 5). Но в денежном выражении (рис. 7.27) при увеличении количества источников теплоты (с 1 по 4 варианты) их сметная стоимость возрастает (с 133,5 до 966,5 млн руб.). В пятом варианте в результате отсутствия отдельно стоящих зданий котельной сметная стои­мость источников теплоты снижается до 181,8 млн руб..

Доля стоимости тепловых сетей для вариантов 1-3 находится прибли­зительно на одном уровне и составляет от 33,5% до 36,7%, а для четвертого варианта значительно снижается и составляет 4,6%.

В денежном выражении (рис. 7.27) стоимость сооружения тепловых сетей снижается с 170,6 млн руб. в первом варианте до 51,7 млн руб. в чет-

270

Общая сметная стоимость ИТ с учетом привязки Стоимость тепловых сетей Стоимость газовых сетей LJ;Uv.l Стоимость ЦТП _] Прочее

Рисунок 7.27. Диаграмма капитальных вложений по вариантам

Таблица 7.26

Капитальные вложения по вариантам, тыс, руб., в ценах ноября 2003 г.

Показатели	Варианты
	1	2	3	4	5
Общая сметная стоимость ИТ с уче­том привязки, тыс. руб.	133528,7	142344,2	151748,0	966459,0	181789,0
Стоимость тепловых сетей, тыс. руб.	170572,5	139523,0	169331,0	51703,4	-
Стоимость газовых сетей, тыс. руб.	16289,7	12989,0	13935,7	19733,0	14692,0
Стоимость ЦТП, тыс. руб.	74219,0	74219,0	74219,0	74219,0	-
Стоимость ГРП, тыс. руб.	576,8	460,0	493,0	262,0	-
Стоимость насосных станций, тыс. руб.	755,0	617,5	749,4	228,8	-
Стоимость электрозащиты, тыс. руб.	72,1	57,5	61,7	87,3	65,0
Подсобное производство ГС, тыс. руб.	2883,8	2299,4	2467,0	1048,0	780,3
Стоимость ШРП, тыс. руб.	-	-	-	-	195,1
ИТОГО капитальных вложений, гыс. руб.	398897,6	372509,6	413004,8	1113740,5	197521,3

Сметная стоимость ЦТП в денежном выражении для вариантов 1-4 имеет равные значения и составляет 74,2 млн руб., а для варианта 5 отсут-

271

ствуют. В структуре капитальных вложений доля ЦТП уменьшается с 18,6% до 6,7% (для 4-го варианта).

В денежном выражении сметная стоимость газовых сетей уменьшается с 16,3 млн руб. до 13 млн руб. для первого и второго вариантов, для третье­го варианта имеет место увеличение до 13,9 млн руб., а для 4-го варианта до 19,7 млн руб.. В пятом варианте сметная стоимость газовых сетей уменьшается до 14,7 млн руб., так как отсутствуют газовые сети для от­дельных ИТ. Соответственно снижается сметная стоимость на ГРП с 576,8 тыс. руб. в первом варианте до 262 тыс. руб. в четвертом варианте. В пятом варианте ГРП отсутствуют, а сметная стоимость ШРП составляет еще меньшее значение - 195,1 тыс. руб.. В структуре капитальных вложений по вариантам 1-4 стоимость ГРП составляет 0,2-0,02%, а в 5-м - 0,1%. Стои­мость подсобного хозяйства системы газоснабжения в целом снижается при увеличении количества источников теплоты с 2883,8 тыс. руб.уб. (вариант 1) до 780,3 тыс. руб. (вариант 5). Доля сметной стоимости подсобных про­изводств снижается с 0,72% в первом варианте до 0,1% в четвертом вариан­те, а в пятом имеет большее значение.

Таблица?.!?

Капитальные вложения по ва	риантам, %, в ценах ноября 2003 г.
Показатели	Варианты
	1	2	3	4	5
Общая сметная стоимость ИТ с учетом привязки, тыс. руб.	33,5%	38,2%	36,7%	86,8%	92,0%
Стоимость тепловых сетей, тыс. руб.	42,8%	37,5%	41,0%	4,6%	-
Стоимость газовых сетей, тыс. руб.	4,1%	3,5%	3,4%	1,8%	7,4%
Стоимость ЦТП, тыс. руб.	18,6%	19,9%	18,0%	6,7%	-
Стоимость ГРП, тыс. руб.	0,14%	0,12%	0,12%	0,02%	-
Стоимость насосных станций, тыс. руб.	0,19%	0,17%	0,18%	0,02%	-
Стоимость электрозащиты, тыс. руб.	0,018%	0,015%	0,015%	0,008%	0,033%
Подсобное производство ГС, тыс. руб.	0,72%	0,62%	0,6%	0,1%	0,4%
Стоимость ШРП, тыс. руб.	-	-	-	-	0,1%
ИТОГО капитальных вложений, тыс. руб.	100,0%	100,0%	100,0%	100,0%	100,0%

Стоимость насосных станций и электрозащиты составляет в структуре сметной стоимости величину менее 0,02% и не имеет существенного влия­ния на формирование капитальных затрат.

Таким образом, расчеты показали, что при возрастании количества ис­точников теплоты увеличиваются единовременные затраты на их сооруже­ние (например, варианты 1-4). В структуре основную долю занимают СМР, стоимость тепловых сетей, ЦТП и газовых сетей, а при увеличении количе­ства ИТ основную долю в структуре затрат занимает общая сметная стои­мость ИТ с учетом привязки. Поэтому, несмотря на то, что сметная стои­мость ИТ для пятого варианта выше, чем для централизованных источни-

ков теплоты (варианты 1,2,3), капитальные вложения для пятого варианта меньше, чем для вариантов с центральными ИТ. В связи с тем, что в данном примере были использованы сметные цены, имеющие минимальные значе­ния, для оборудования пятого варианта есть резерв для использования бо­лее дорогостоящего оборудования.

В структуре амортизационных отчислений (табл.7.28), которые опреде­ляются в процентах от капитальных вложений и являются составляющей те­кущих издержек по эксплуатации, аналогично структуре капитальных вло­жений в целом, основными составляющими являются амортизация оборудо­вания, СМР, тепловых сетей, ЦТП и газовых сетей. При этом при возраста­нии количества источников теплоты возрастает доля амортизации оборудо­вания, газовых сетей и снижается доля амортизации тепловых сетей.

Таблица7.28

Амортизационные отчисления по

вариантам в ценах ноября 2003 г.

Показатели	Варианты
	1	2	3	4	5
Источники теплоты:
оборудование, тыс. руб.	1235,1	1316,7	1431,4	7151,8	5671,8
СМР, тыс. руб.	1201,8	1281,1	1365,7	9278	349
ИТОГО амортиз. отчислений по ИТ, тыс. руб.	2436,9	2597,8	2797,1	16429,8	6020,8
Сети и сооружения:
тепловые сети, тыс. руб.	6822,9	5580,9	6773,2	2068,1	-
газовые сети, тыс. руб.	407,2	324,7	348,4	493,3	367,3
ЦТП, тыс. руб.	2226,6	2226,6	2226,6	2226,6	-
ГРП, тыс. руб.	17,3	13,8	14,8	7,9	-
насосные станции, тыс. руб.	15,1	12,4	15	4,6	-
электрозащита, тыс. руб.	2,2	1,7	1,9	2,6	1,95
подсобные сооружения, тыс. руб.	86,5	69	74	31,44	23,4
ШРП, тыс. руб.	-	-	-	-	5,9
ИТОГО амортиз. отчислений сетям, тыс. руб.	9577,8	8229,1	9453,9	4834,54	398,55
ИТОГО аморт. отчислений, тыс. руб.	12014,7	10826,9	12251	21264,3	6419,35

Амортизационные отчисления не представляют собой непосредственно затрат на выработку теплоты, поэтому в расчете дисконтированных суммарных затрат могут не учитываться. Амортизационные отчисления могут дополнить величину прибыли для расчета окупаемости и при определении тарифов.

Анализ годового расхода ресурсов по сравниваемым вариантам (табл.7.29) показал, что при увеличении количества источников теплоты возрастает расход газа, холодной воды, электроэнергии, возрастает штат

272

18-3613

273

Рисунок 7.29. Годовой расход воды по вариантам, тыс.м³

обслуживающего персонала, объем канализационных стоков для вариантов 1—4. Для варианта 5 перечисленные показатели превышают уровень 1-2 вариантов, но значительно меньше, чем для варианта 4.

Таблица 7.29 Годовой расход ресурсов на эксплуатацию систем теплоснабжения

Наименование ресурсов, ед. изм.	Варианты
	1	2	3	4	5
Газ, тыс.м3	47751	48966	50400	89231	62840
Холодная вода, м3	53,8154	44,95	46,296	148,18	16,854
Электроэнергия, МВт-ч	8790	9010	9271	29044	18450
Штат, чел	32	55	79	180	0
Площадь, га	1,77	3,27	4,64	12,25	0
Выбросы азота диоксида, т в год	936,23	598	495	16,39	6,818
Выбросы углерода диоксида, т в год	682	1186	821,7	2628,6	2700,18

Выбросы азота диоксида в атмосферу снижаются с 936,23 т в год для варианта 1 до 6,818 т в год для варианта 5. Выбросы углерода диоксида, наоборот, возрастают с 682 т в год для первого варианта до 2700,18 т в год для 5 варианта. Графические диаграммы расхода ресурсов по вариантам представлены на рис.7.28-7.31.

Тарифы за пользование ресурсами, по состоянию на ноябрь 2003 г., представлены в табл.7.30.

Рисунок 7.28. Годовой расход газа по вариантам 274

Таблица 7.30 Тарифы на пользование ресурсами, водой и канализацией

по состоянию на нояб|	эь 2003 г.
Наименование ресурса	Тариф
Газ, руб./тыс.м3	912
Холодная вода, руб./м3	14,81
Электроэнергия, руб./кВт-ч	1,18
Оплата труда за год, руб./чел	57600
Канализационные стоки, руб./м3	7,61

варианты Рисунок 7.30. Годовой расход электроэнергии по вариантам, МВт-ч, тыс.м³

щ площадь, га варианты

Рисунок 7.31. Штат сотрудников ИТ, чел, и площадь застройки ИТ, га

Анализ годовых эксплуатационных расходов по вариантам 1-5 (табл.7.35) показал, что затраты на газ увеличиваются для 1—4 вариантов, а для варианта 5 находятся почти на уровне первого варианта. Расход холод­ной воды, электроэнергии, штат обслуживающего персонала возрастает для вариантов 1—4, а для пятого варианта показатели по холодной воде - ниже, чем для вариантов 1—4, по электроэнергии - ниже, чем в четвертом вариан­те, но выше, чем в вариантах 1-3.

275

р

Таблица 7.31

Технико-экономические показатели эксплуатационных расходов по вариантам

Показатели	Варианты
	1	2	3	4	5
ИТОГО аморт. отчислений, тыс. руб.	12014,7	10826,9	12251	21264,34	6419,35
Газ, тыс. руб.	43548,9	44657	45964,8	81378,7	57310,1
Холодная вода, тыс. руб.	648,9	665,7	685,2	2194,8	249,5
Электроэнергия, тыс. руб.	10372,2	10631,8	10939,8	34271,9	21771
Штат, тыс. руб.	1843,2	3168	4550,4	10368	-
Канализационные стоки, тыс. руб.	2866,7	2911,6	2970,2	7249,3	3959,5
Плата за выбросы, тыс. руб.	88,37	57,25	47,22	4,37	3,55
ИТОГО экспл. расходов по ИТ	59368,27	62091,35	65157,62	135467,1	83293,65
Эксплуатация тепловых сетей, тыс. руб.	8147,1	6664,1	8087,8	2469,5	-
Эксплуатация газовых сетей, тыс. руб.	1343,4	1204,9	1228,7	1461,4	1468,4
Электроэнергия на ЦТП, тыс. руб.	4055,7	4055,7	4055,7	4055,7	-
Электроэнергия на перекачку, тыс. руб.	1245,9	1245,9	1245,9	1245,9	-
Эксплуатация ЦТП, тыс. руб.	7055,4	5771,1	7004	2138,6	-
Эксплуатация ГРП и ШРП, тыс. руб.	105	83,75	56,16	47,71	35,53
Эксплуатация насосных станций, тыс. руб.	122,25	99,96	121,32	37,04	-
ИТОГО экспл. расходов по сетям, тыс. руб.	22074,75	19125,41	21799,58	11455,85	1503,93
ИТОГО экспл. расходов	93457,72	92043,66	99208,2	168187,3	91216,93
ИТОГО экспл. расходов без аморти­зации	81443,02	81216,76	86957,2	146922,9	84797,58
ИТОГО себестоимость 1 МВт	440,8383	434,1682	467,9632	793,3361	430,2685

В целом эксплуатационные расходы на источники теплоты возрастают при увеличении их количества по вариантам 1-4, а для пятого варианта снижаются и находятся на уровне третьего варианта (рис.7.32).

Структура годовых эксплуатационных расходов на 60-80% состоит из затрат на газ и имеет минимальную долю (60 %) для четвертого варианта. Но соответственно большую долю в четвертом варианте составляют затра­ты на электроэнергию (около 30%). Прочие составляющие эксплуатацион­ных расходов по ИТ составляют меньше 10% и не оказывают существен­ного влияния на их величину.

Электроэнергия, тыс. руб. R-•'>!"'>М Электроэнергия, тыс. руб. I Холодная вода, тыс. руб. | | Холодная вода, тыс. руб.

Рисунок 7.32. Годовые эксплуатационые расходы по ИТ, тыс. руб.

Анализ годовых эксплуатационных расходов по сетям и сооружениям показал, что затраты на эксплуатацию тепловых сетей, ЦТП, электроэнер­гии на ЦТП, насосных станций и перекачку теплоносителя имеют место только для вариантов 1—4 и возрастают для затрат на эксплуатацию тепло­вых сетей и ЦТП, остаются на одном уровне для затрат на электроэнергию и перекачку теплоносителя и ЦТП, снижаются для насосных станций. За­траты на эксплуатацию газовых сетей, ГРП (ШРП для пятого варианта) и плата за выбросы в атмосферу имеют место для всех вариантов и по экс­плуатации газовых сетей в целом имеют тенденцию к возрастанию; по экс­плуатации ГРП (ШРП) и платы за выбросы - к снижению, что наглядно представлено на рис 7.33. Расчет выбросов по вариантам 1-5 проведен по программе «Эколог».

В целом годовые эксплуатационные расходы по сетям и сооружениям изменяются в сторону уменьшения, особенно для пятого варианта, так как их структура включает лишь затраты на эксплуатацию газовых сетей (на 98%) и ШРП (около 2%).

276

277

Рисунок 7.33. Годовые эксплуатационные расходы по сетям, тыс. руб.

Годовые эксплуатационные расходы в целом на систему по вариантам в основном состоят из затрат на эксплуатацию источников теплоты (от 60% до 95%, рис. 7.34).

|$$$$$$j ИТОГО экспл.расходов по ИТ, тыс. руб. Рисунок 7.34. Годовые эксплуатационные расходы по вариантам, тыс. руб.

278