1. Задачітехніко-економічних розрахунків
При проектуванніводогосподарських систем, техніко-економічні розрахунки проводять для:визначення структури водогосподарського комплексу (ВГК); вибору параметрівоб’єктів ВГК; визначення економічної ефективності прийнятого варіанту;розподілу затрат між галузями – учасниками ВГК; обґрунтування ефективностіводоохоронних заходів.
В більшостівипадків є декілька технічних варіантів вирішення поставлених задач, наприклад,отримання якої-небудь продукції, транспортного чи соціального ефекту. При цьомувирішальним фактором є ціна досягнутого вирішення.
При проектуванніводогосподарських систем, задача підвищення економічної ефективності маєособливо велике значення, оскільки ВГК є системою капітальних вкладень, якастворюється достатньо довгий час в інтересах багатьох галузей народногогосподарства.
2. Обґрунтування структуриВГК
Основнимпринципом визначення оптимальної структури ВГК є вибір варіанту, який даєнайменші затрати для народного господарства. При заданих об’ємах виробництвавсіх учасників ВГК, для визначення оптимальної структури необхідно послідовнопорівняти між собою варіанти при наявності чи відсутності кожного компонентакомплексу. При не включенні якої-небудь галузі до складу ВГК, відповіднапродукція в тому ж об’ємі і якості повинна отримуватись альтернативним шляхом.Методичною основою вибору оптимального варіанту, із можливих альтернативних,служить метод порівняльної економічної ефективності.
Припустимо, є дваваріанти отримання аналогічної продукції, наприклад, електричної енергії. Вцьому випадку розглядають варіант структури ВГК, який включає до свого складуГЕС, і варіант без неї. В другому випадку передбачають отримання електроенергіїтієї ж виробки і потужності на ТЕС, на будівництво і експлуатацію якоївитрачають відповідні капіталовкладення і щорічні експлуатаційні витрати.
Обидва варіантирізняться розмірами капіталовкладень і щорічних витрат. Розглянемо випадок,який зустрічається найчастіше, тобто
К1 > К2 і С1
де К1і К2 – капіталовкладення в кожен варіант;
С1 і С2– відповідні щорічні експлуатаційні витрати.
Здійснення першоговаріанту буде пов’язане з додатковими капіталовкладеннями
DК = К1– К2,
проте з економієювитрат
DС = С2– С1.
Для визначенняоптимального варіанту визначають коефіцієнт порівняльної економічноїефективності ЕН, який показує економію щорічних витрат привикористанні однієї гривни додаткових капіталовкладень.
ЕН =(С2 – С1) /(К1 – К2).
Величину,обернену цьому коефіцієнту, називають терміном окупності додатковихкапіталовкладень.
ТН =(К1 – К2) / (С2 – С1).
Варіант, якийхарактеризується більшими капіталовкладеннями, але меншими щорічними витратами,буде економічно доцільним тоді, коли коефіцієнт порівняльної економічноїефективності більший нормативного, тобто
(С2 –С1) /(К1 – К2) > ЕН.
При Е = ЕНобидва варіанти рівно-ефективні. Остання залежність може представлятись втакому вигляді
ЕН К1+ С1 = ЕН К2 + С2.
Двочлен ЕН К+ С називають розрахунковими затратами (ЗР) варіанту, якийрозглядається зведеним до розмірності поточних щорічних затрат
ЗР = ЕНК + С.
Якщо використатипоказник ТН, то можна отримати сумарні затрати (ЗС),зведені до розмірності єдиночасних затрат К, тобто
ЗС = К+ ТН С.
Нормативнікоефіцієнти порівняльної економічної ефективності визначаються за галузевимиінструкціями. Наприклад:
– гідроенергетика– 0,12;
– зрошення –0,17…0,33;
– рибнегосподарство – 0,17.
В цілому длянародного господарства приймають ЕН = 0,12.
Варіанти, щопорівнюються, як правило відрізняються не тільки затратами, але й термінамибудівництва і освоєння проектних потужностей. Отже, в різних варіантахнеоднаково проявляється негативний ефект заморожування затрат, тобтотимчасового вилучення їх з обороту. Тому, при економічних розрахунках,враховується фактор часу. Якщо будівництво проводиться протягом декількох роківі об’єкти вводять в експлуатацію чергами, то в розрахунках використовують:
– зведені доодного і того ж року капіталовкладення – `К;
– зведеніщорічні витрати – `С;
– динамічнізведені затрати `З, визначені зурахуванням фактору часу.
Ці показникивизначаються так. При замороженні капіталовкладень відбувається втрата деякогоекономічного ефекту, оскільки прибуток від них в цей період не отримують. Цізасоби у вигляді капіталовкладень прямим чи побічним шляхом могли б бутинаправлені у виробництво, проте цього не відбувається, і виникає втратакапіталовкладень DК, яку в економічнихрозрахунках начисляють на суму заморожених вкладень. Негативний ефектвраховують коефіцієнтом Е0,
DК = К Е0.
Коефіцієнтврахування фактору часу рівний прибутку, втраченому із-за заморожування однієїгривни капіталовкладень на один рік. В економічних розрахунках його приймаютьрівним 0,08.
Капіталовкладення,необхідні для будівництва, освоюють зразу не всі, а розподіляють по роках.Отже, капіталовкладення Кt, освоєні в різні роки, заморожують на різнийперіод, який залежить від різниці між роком вкладення і роком приведення.
Для дотриманняумов співставлення різних варіантів рік приведення приймається однаковим длявсіх варіантів.
Сумарні (за всіроки) зведені капітальні вкладення у водогосподарський об’єкт
/>/>/>
де Кt – капіталовкладення в році t;
Т – термінбудівництва;
tб –базисний рік.
Звичайновиробничі потужності освоюють протягом ряду років. В міру освоєнняводогосподарського об’єкту збільшуються витрати на його експлуатацію.Залежність для визначення зведених щорічних витрат має такий вигляд
/>
де dСе – приріст щорічних витрат в році t;
te – перший рік експлуатації;
m – термін зміни витрат від початку експлуатаціїоб’єкта до його
повного освоєння.
Динамічні зведенізатрати `З мають ту ж самуструктуру, що і розрахункові затрати без урахування фактору часу, але в нихвраховуються зведені капіталовкладення `Кі щорічні зведені витрати `С.
`З = `К ЕН +`С.
При порівнянніваріантів, оптимальним рахують варіант з мінімальними динамічними затратами.При цьому у всіх варіантах необхідно дотримуватись умов співставлення, тобтоповинна отримуватись продукція однакової кількості і якості, а затрати повиннізводитись до одного базисного року.
3. Вибір оптимальнихпараметрів комплексного гідровузла
Параметриводогосподарських об’єктів вибираються за мінімумом народногосподарськихзатрат. Наприклад, при виборі параметрів комплексного гідровузла (підпірноївідмітки, ємності водосховища) керуються наступним.
Відмітка НПРвизначає основні розміри споруд, об’єм будівельних робіт, площі затопленнятериторій, які зростають з підвищенням відмітки НПР. В той же час зростаєвиробничий ефект (виробка електроенергії, площа зрошення і т. п.).Необхідно, при проектуванні, розглядати не менше трьох варіантів відмітки НПР.При цьому нижньою межею можливого діапазону зміни НПР є мінімально-допустимийрівень зрошувальних водозаборів при самотічному зрошенні, необхідна потужністьГЕС, судноплавні глибини, необхідна ємність водосховища для проведення заданоговиду регулювання. Верхня межа обмежується недопустимістю затоплення ціннихсільськогосподарських земель, великих населених пунктів, промислових ітранспортних об’єктів, топографічними і геологічними умовами створу греблі,підпором розташованого вище гідровузла і різким збільшенням об’єму будівельнихробіт.
Вибір корисногооб’єму водосховища також відноситься до складних техніко-економічних задач. Призаданій відмітці НПР об’єм водосховища визначається глибиною його спрацювання.Збільшення її, в більшості випадків, приводить до росту позитивного ефектуіз-за більш повного використання стоку. Але збільшення глибини спрацюваннясприяє росту виробки електроенергії лише до певної межі. Цей ріст пов’язаний іззбільшенням об’ємів води, пропущеним через турбіни. Проте при цьому зменшуєтьсянапір, який використовується на ГЕС, при чому, в міру зниження рівня уверхньому б’єфі, одне і те ж зменшення напору проходить при зменшених об’ємахводи, що пропускається через турбіни. З двох проти направлених факторів (рістоб’єму і зменшення напору) другий, із збільшенням глибини спрацювання,проявляється сильніше.
Збільшенняпозитивного ефекту при рості глибини спрацювання водосховища супроводжуєтьсяростом об’ємів будівельних робіт, площі затоплення територій і т. п.
Економічнийаналіз полягає в порівнянні затрат на отримання однакового об’єму продукції прирізних варіантах технічних вирішень. Наприклад, при зменшенні відмітки НПРзнижуються затрати на будівництво греблі, компенсацію збитків від затоплення.Але, оскільки знижується об’єм продукції, отриманий на об’єктахводогосподарського комплексу, необхідно передбачати отримання додатковоїпродукції на інших об’єктах народного господарства і затрати на отримання цієїпродукції включити в загальну суму затрат варіанту.
Кожен варіант, якправило, відповідає визначеним узгодженням параметрів. Систему побудови сіткиваріантів приймають з урахуванням всіх параметрів.
4. Вибір альтернативнихваріантів
При виборіоптимальних варіантів структури ВГК і параметрів водогосподарських об’єктівнеобхідно включати до розгляду чим більше число альтернатив, тобто способівотримання однієї і тієї ж продукції, або одного і того ж соціального ефекту.Розглянемо можливі альтернативні варіанти для кожного учасникаводогосподарського комплексую
Сільськегосподарство. В зонах несталогозволоження зрошення – засіб підвищення урожайності сільськогосподарськихкультур. Тому, в якості альтернативного варіанту, можна розглядати будівництвоспеціальних іригаційних гідровузлів, використання підземних джерел води,зрошення стічними водами, підсилення засобів з більш економного використанняводи і т. п., або заходи для отримання еквівалентної сільськогосподарськоїпродукції в інших басейнах (з урахуванням транспортування продукції в район, щорозглядається), а також освоєння нових земель.
Альтернативою длясільськогосподарських попусків води із водосховища, необхідних для обводненнязаплавних лугів, є заготовка інших видів кормів, додаткове косіння трав у важкодоступних районах для машинного сінокосу.
Гідроенергетика. В якості енергоустановок, що заміняють ГЕС,застосовують, як правило ТЕС. При цьому необхідно дотримуватись балансів потужностіі енергії в енергосистемі, враховувати спеціальні функції ГЕС в енергосистемі,як високо маневрових енергоустановок, забезпечувати надійне енергопостачання.
ГЕС порівнюють ізспеціальними піковими ТЕС (наприклад, газотурбінними). При порівнянні необхідновраховувати те, що заміняюча ТЕС має більшу витрату електроенергії на власніпотреби. Тому приймають
NТЕС= jN NГЕС і ЭТЕС= jЭ ЭГЕС,
де NТЕС і NГЕС– потужності ТЕС і ГЕС;
ЭТЕС іЭГЕС – відповідні виробки електроенергії;
jN і jЭ – коефіцієнтиеквівалентності (jN = 1,1…1,15; jЭ = 1,05).
При порівнянні затрат наотримання електроенергії на ГЕС і на ТЕС необхідно враховувати паливний ефектГЕС, який полягає в економії затрат на паливо, тобто
ЗП = ЭТЕС.в.с,
де в-питома витратапалива на виробництво 1 кВт. год електроенергії;
с – питомізатрати на видобуток і транспортування палива.
Рибнегосподарство. В якості альтернативнихваріантів розглядаються такі заходи: спорудження заводів для розведення риби,нерестових господарств, інтенсифікація рибної ловлі в інших басейнах (в томучислі і у внутрішніх морях). Якщо при цьому альтернативні об’єкти знаходяться вінших районах, то враховують різницю в транспортних затратах до місцяспоживання риби.
Водопостачання. В якості альтернативних розглядаються варіантиводопостачання при відсутності ВГК. Це може бути одноцільовий гідровузол нарозглянутій території чи на іншій річці, водозабір в умовах вільної річки, водопостачанняіз підземних джерел, підвід води із іншого басейну, опріснення морської води іт. п. Для промислового водопостачання можливі інші варіанти розташуванняпромислових підприємств, застосування менш водоємких технологій і схемводопостачання. У всіх випадках повинна забезпечуватись надійністьводопостачання і потрібна якість води.
Воднийтранспорт. Основною вимогою доальтернативного варіанту є забезпечення потрібного об’єму перевезення в ті жрозрахункові терміни. При цьому можливі водні перевезення в судноплавних умовахбез створення ВГК, забезпечення судноплавних глибин за рахунок поглибленнярусла, перевезення іншими видами транспорту.
Боротьба зповенями. Альтернативнимиваріантами можуть бути спеціальні гідровузли, які мають регулюючі водосховища,захисні дамби чи інші інженерні споруди, які забезпечують захист від повеней зоднаковою ступінню надійності.
Насамкінецьнеобхідно сказати, що прийнятий альтернативний варіант повинен бути найбільшекономічним із всіх можливих.
5. Загальна економічнаефективність водогосподарських комплексів
Методпорівняльної економічної ефективності дозволяє вибрати найбільш економічновигідний варіант водогосподарської системи. Економічну ефективність вибраноговаріанту визначають методом загальної економічної ефективності. Показникомзагальної економічної ефективності служить коефіцієнт ЭВГК, якийвизначається так
/>
де Ці– вартість продукції і-ого учасника ВГК;
СВГК,КВГК – щорічні витрати і капіталовкладення по всьому комплексу;
n – числоучасників водогосподарськогокомплексу.
Отриманийкоефіцієнт порівнюють з нормативним.
Ефективністьвикористання водних ресурсів окремими галузями народного господарства,учасниками ВГК, визначають підрахунком коефіцієнтів загальної економічноїефективності кожного учасника
Эі =(Ці – Сі) / Кі.
Різницю (Ці– Сі) називають прибутком окремої галузі. Отже, коефіцієнт Эі дозволяє судити про те, який прибуток отримаєокрема галузь на кожну гривну капіталовкладень. Він повинен бути не нижчимнормативного, який визначається відповідно галузевим інструкціям.
Показник,зворотній коефіцієнту загальної економічної ефективності – термін окупностікапіталовкладень, тобто
Т = К / П.
Будівництвооб’єкту рахують економічно доцільним, якщо Т
В гідроенергетицівартість продукції визначається залежністю
ЦГЕС =m (aN + bЭ),
де N i Э –потужність і енергія;
a і b – тарифні ставки;
m – коефіцієнт,який враховує втрати в мережах і витрату електро-
енергії на власніпотреби.
Тарифні ставкизмінюють в залежності від району країни. Визначення вартості електроенергії задвохставочними тарифами є економічним важелем, який стимулює ущільненняграфіків навантаження енергосистеми. Добові графіки навантаження промисловихпідприємств, які споживають однакову кількість енергії, мають різну споживчупотужність.
Задоволеннянерівномірності графіка навантаження приводить до пониження коефіцієнтавикористання обладнання і коефіцієнта корисної дії ГЕС. Тому вартість продукціїГЕС в другому випадку повинна бути вищою, що і враховується введенням тарифу напотужність.
При визначеннізагальної економічної ефективності необхідно враховувати негативний ефектзаморожування капіталовкладень при будівництві і зміни вартості продукції вчасі. Тоді коефіцієнт загальної економічної ефективності
`Эі = `Пі /`Кі,
де `Кі – зведені до базисного рокукапіталовкладення;
`Пі –прибуток і-ого учасника комплексу.
Зведений прибутоквираховують за такою залежністю
/>
де d Пt –зміна прибутку в рік t порівняноз попереднім;
m –число років, протягом яких змінюється прибуток;
tб –базисний рік;
Е0–коефіцієнт врахування фактору часу.
Коефіцієнтзагальної економічної ефективності ВГК (з n учасниками) з урахуванням фактору часу визначаєтьсятак
/>
Література
1. Комплексноеиспользованиеи охрана водных ресурсов / Под ред.
О.Л. Юшманова/ – М.: Агропромиздат, 1985.
2. Зарубаев Н.В. Комплексноеиспользование водных ресурсов. – Л. Стройиздат, 1976.
3. Грищенко Ю.М. Комплексневикористання та охорона водних ресурсів. Рівне, 1997.
4. Гидроэнергетика икомплексное использование водных ресурсов/ Под. ред. Непорожнего П.С./ – М.:Энергоиздат, 1982.