Лабораторная работа№ 3
Анализ тарифов наэлектрическую и тепловую энергию тепловой электростанции
Исходные данные для расчета:№ Наименование Перем Ед.изм. Вар 1 Установленная мощность Nу МВт 310 2 Nу T Мес 3 3 Выработка э./э. Эээ Тыс. Гкал 434 а)по теплофикационному циклу 80% ЭТЦ Тыс. Гкал 347,2 б)по конденсационному циклу 40% ЭКЦ Тыс. Гкал 86,8 в)по вынужденному циклу 40% ∆Экц Тыс. Гкал 34,72 4 Полезный отпуск т./э., с коллектора в т.ч. Qпол Тыс. Гкал 1010 75% за счет отбора Qотб Тыс. Гкал 757,5 5% от РОУ Qроу Тыс. Гкал 50,5 20% от пиковых котельных QПК Тыс. Гкал 202 5 Расход топлива ВХХ т.у.т 28,6 6 Удельный расход топлива ВТЦ г/кВт.ч 149 7 Удельный расход по конд. циклу В г/кВт.ч 425
Формирование рыночных отношений в электроэнергетикенеразрывно связано с развитием конкуренции производителей и поставщиковмощности и энергии на рынок. Организация федерального оптового рынка энергии имощности как раз создает условия конкуренции. Но это возможно только присвободном доступе на ФОРЭМ всех производителей электроэнергии и при этом должныбыть равноправными субъектами ФОРЭМ независимо от форм собственности.
Основой конкурентной способности на ФОРЭМ является уровеньтарифов на электрическую и тепловую энергию, вырабатываемых на тепловыхэлектростанциях по теплофикационному и конденсационному циклам.
Для расчёта и распределения полного расхода топлива ТЭЦмежду электрической и тепловой энергией представим полный расход топлива ТЭЦ ввиде суммы
Втэц =Вээ+ Втэ (1)
где Вээ и Втэ — расходтоплива на производство соответственноэлектрической и тепловой энергии. При этом
Вээ = ВХХ +в'ТЦ • ЭТЦ + • ЭКЦ (2)
где Вхх – расход топлива на холостой ход турбин:
в'ТЦ, в'КЦ относительные приросты расхода топлива на производствоэлектроэнергии по теплофикационному (ТЦ) и конденсационному (КЦ) циклам,
ЭТЦ, ЭКЦ — выработка электроэнергии по теплофикационному иконденсационному циклам;
Выработку электроэнергии по конденсационному циклу ЭКЦ разделимна две части:
∆ ЭКЦ — выработка по вынужденному конденсационному режимутеплофикационными турбинами с конденсаторами;
(ЭКЦ — ∆ ЭКЦ ) — дополнительная выработка по «свободному»графику загрузки. С учетом этого формула (2) может быть представлена
/>
При разнесении расхода топлива на холостой ход междупроизводством электроэнергии по теплофикационному и конденсационному циклампринимаем расход топлива на холостой ход относить на производствоэлектроэнергии по теплофикационному циклу, поэтому
/> (4)
По конденсационному циклу
/> (5)
Расход топлива на производство теплоэнергии определяется какразность
/> (6)
При цене топлива ЦТ — для расчета и обоснования тарифов,издержки на топливо или себестоимость топлива ИТТЭЦ, расходуемого на ТЭЦнеобходимо
распределить между электрической и тепловой энергией (ИТЭЭи ИТЭТ), а также электроэнергией, вырабатываемой по теплофикационному иконденсационному циклам (ИТТЦ и ИТКТ).
При расчёте тарифа для вывода ТЭЦ на ФОРЭМ необходимодобавить к условно-постоянным издержкам ТЭЦ часть общесистемных расходов АО«Энерго» в объёме пропорционально сложившихся условно- постоянных издержекТЭЦ ИУПТЭЦ составе и условно-постоянных издержек АО «Энерго» ИУПАО
/>
где ИОСТЭЦ и ИОСАО, — общесистемные расходы, относимые наТЭЦ и АО Энерго. Сумма ИОСТЭЦ + ИОС- АО распределяется пропорционально долестоимости топлива, израсходованного на производство электрической и тепловойэнергией согласно «Инструкции по планированию, учёту и калькулированиюпроизводства, передачи и распределения электрической и тепловой энергии »,утверждённой, Минэнерго СССР 1970 год.
/>
где ИУП+ОСТЭЦ — издержки, учитываемые в себестоимости и тарифепри производстве электрической энергии, вырабатываемой по теплофикационному циклу,а ИУП+ОСТЭ — издержки, учитываемые в себестоимости и тарифе при производстветеплоэнергии.
Суммарные издержки ИΣТЭЦ формируются в виде
/>
где Итэц – полные издержки ТЭЦ;
ИΣТЭЦ — общесистемные условно-постоянные затраты,относимые на ТЭЦ;
ИУПТЭЦ — условно-постоянные затраты ТЭЦ.
Издержки на производство электроэнергии потеплофикационному циклу сложатся в виде:
/>
Издержки на производство электроэнергии поконденсационному циклу
/>
Общие издержки на производство всей электроэнергии,вырабатываемой ТЭЦ:
/>
Издержки на производство тепловой энергии находим изразности общих издержек на производство электроэнергии.
/>
Суммарная прибыль ПΣТЭЦ, для ТЭЦ выводимой на ФОРЭМ,рассчитывается исходя из планируемого объёма товарной продукции и прибылиначисляемой на общесистемные издержки. Расчет выполняется по формуле:
/>
Рентабельность рассчитывается из соотношения:
/>
Далее задается числовое значение RТЭ и рассчитываетсяприбыль, относимая на тепло энергию:
/>
Прибыль, относимая на электроэнергию равна
/>
На основе изложенного способа распределения затрат и прибылиформируются:
а) средне отпускной тариф на электроэнергию.
/>
где ЭполТЭЦ — полезный отпуск электроэнергии, выдаваемойна ФОРЭМ;
б) тариф на электроэнергию, вырабатываемую потеплофикационному циклу
/>
где RT — рентабельность по отношению к затратам на топливо.
в) тариф на электроэнергию, вырабатываемую поконденсационному циклу.
/>
г) тариф на 1 кВт установленной мощности ТЭЦ
/>
где in — число месяцев в рассматриваемом периоде д) среднеотпускной тариф на тепловую энергию, отпускаемую с коллектора ТЭЦ в тепловуюсеть
/>
Пример расчёта тарифов для условного ГЭП выводимой наФОРЭМ.
Устанавливаемая мощность ТЭЦ — 355 МВт
Период расчёта 6 месяцев
Выработка электроэнергии равна 1000 млн. кВт • ч, в томчисле по теплофикационному циклу -75%, и по конденсационному циклу -25%, в том числе40% по вынужденному конденсационному режиму.
Полезный отпуск тепловой энергии с коллектора равен 2100ГКал, в том числе за счёт
отборов 1590 тыс. ГКал,
от РОУ — 90 тыс. ГКал
от пиковых котлов 420 тыс.ГКал.
Втэц составил 570 тыс.тонн условного топлива (т.у.т.)
Вхх=60 т.у.т., при производстве электроэнергии
/>
/>
впх= 160 кг/Ткал — удельный расход у.т. на производствотепло энергии в пиковых котельных
Примем цену условного топлива равной 350 рублей за тонну. Расходэлектроэнергии на собственные нужды составляет 13,5% от выработки (Ксн.= 13,5%)Коэффициент потерь на трансформаторе — 1,5%;
Условно-постоянные затраты ИУПТЭЦ =56900 тысяч рублей;
По АО Энерго — ИУПАО = 400000 тысяч рублей;
Общесистемные- ИОСАО= 47000 тысяч рублей.
Определить:
1. Отпуск с шин и полезный отпуск электроэнергии в сеть(на ФОРЭМ)
2. Распределение расхода условного топлива между видамиэнергии.
3. Стоимость топлива при его расходе 570 тысяч т.у.т.
4. Распределение условно-постоянных затрат ТЭЦ по видамэнергии.
5. Себестоимость электрической и тепловой энергии.
6. Распределение прибыли между электрической и тепловойэнергией.
7. Рассчитать тарифы на электрическую и тепловую энергию.
Решение:
Определяем отпуск с шин и полезный отпуск электрическойэнергии в сеть (на ФОРЭМ)
Таблица 1
/>
2. Определяем расход условного топлива между видамиэнергии: по теплофикационному циклу с учётом расхода условного топлива навыработку электроэнергии по вынужденному конденсационному режиму.
/>
По конденсационному циклу за вычетом расходов по вынужденномурежиму
/>400×150×0,001=212,5т.у.т.
Всего расход условного топлива на производствоэлектроэнергии составил:
/>
На производство теплоэнергии израсходовано:
/>
Зная показатели отпуска электроэнергии с шин и полезного отпуска,определим удельные расходы условного топлива.
Таблица 2Показатели В среднем По ТЦ По КЦ
Расход условного топлива, тыс.т.
Отпуск электроэнергии, Млн.КВтч с шин. 272,5865 212,5 648,75+86,5=735,25 60 216,25-86,5=129,7 Полезный 850 637,5+85=722,5 212,5-85=127,5 Удельный расход условного топлива, г/(КВтч) На единицу отпуска с шин 315,0 289,0 462,43 На единицу полезного отпуска 320,59 294,12 469,69
Определяем расход топлива на тепло энергию по источникампроизводства:
На производство в пиковых котлах
/>
На производство теплоэнергии, отпускаемой от РОУ при КПДэнергетического котла ηэк= 0,9 и КПД от теплового потока ηmn= 0,98
/>
В результате расходы условного топлива на производствотепло энергии комбинированным способом получается следующим:
/>
Удельные расходы условного топлива на тепло энергию поисточникам её получения to-ответственно равны:
В среднем 141.67 кг/Гкал при Втэ= 297,5 тыс.т; Qпол = 2100тыс/Гкал
Из отборов 215,72/1590 =135,67 кг/Гкал;
От РОУ 14,58/90- 162,0 кг/Гкал.
1 Рассчитываем стоимость топлива по видам энергии (см.табл. 3)
Определяем распределение условно- постоянных затрат ТЭЦ повидам энергии:
/>
Таблица 3
/>
Условно-постоянные общесистемные затраты ТЭЦ составят:
/>
На производство электроэнергии относится и учитывается взатратах по теплофикационному циклу
/>
На тепло энергию остаётся;
/>
При расчёте удельных показателей условно-постоянные иобщесистемные затраты относятся по электроэнергии на:
/>
млн.кВтч по тепло энергии на Qnoл= 2100 тыс.Гкал Затраты,относимые на электроэнергию и учитываемые в электроэнергии, вырабатываемой потеплофикационному циклу Сумма условно-постоянных затрат и общесистемных затрат
/>
Затраты, относимые на теплоэнергию
/>=16,025 руб/Гкал
Па основании всех затрат и распределения их по видамэнергии приведём расчёт себестоимости электрической и тепловой энергии.
Таблица 4
/>
Распределение прибыли между электрической и тепловойэнергией при общей рентабельности 0,12 прибыль составляет:
/>
Суммарная прибыль ТЭЦ между электрической и тепловойэнергией при:
RТЭ = RТЭЦ распределяется пропорционально затратам;
/>
В расчёте на единицу полезного отпуска энергии получаем на1 кВт • ч полезного суммарного полезного отпуска:
/>
На 1 ГКал полезного отпуска тепло энергии
/>
При формировании тарифов на электроэнергию с платой замощность и двумя ставками за энергию, вырабатываемую по теплофикационному иконденсационному циклам распределение прибыли ЭЭ осуществляется следующимобразом.
Прибыль, относимая на энергию, учитывается толь ко вставке за энергию, вырабатываемую по теплофикационному циклу, составляет:
/>
или в расчёте на 1кВт • ч. полезного отпуска энергии,выработанной по теплофикационному циклу.
/>
Прибыль, относимая на мощность, равна
/>
или в расчёте на \кВт, установленной мощностью припродолжительности периода регулирования т =6 мес.
/>
7. Расчёт тарифов на тепловую и электрическую энергиюможет быть выполнен двумя способами:
а) через определение объёмов товарной продукции;
б) непосредственно суммированием удельных показателейзатрат и прибыли. При первом способе получаем:
/>
Средне отпускной тариф на электроэнергию
/>
/>
Расчёт вторым способом приводит к таким же результатам
/>
Разница 0,003 руб/ГГКал (0,004%) погрешность округленияпри расчётах.
Подобным образом могут быть рассчитаны все остальныетарифы на электрическую и тепловую энергию ТЭЦ, выводимой на ФОРЭМ При расчётераспределение затрат и прибыли между видами энергии выполнено с соблюдениемодинаковых подходов и равенства рентабельности.
Вместе с тем нельзя не учитывать, что в современныхусловиях важно обеспечить выживаемость ТЭЦ на рынке электрической и тепловойэнергии. При этом определяющим для ТЭЦ является рынок тепла.
Потеря этого рынка для ТЭЦ приведёт и к потере еёконкурентно способности и на рынке электроэнергии.
Поэтому не обязательно придерживаться равенстварентабельности:
/>
В приводимой таблице выполнен расчёт средне отпускныхтарифов на тепло энергию и электроэнергию в зависимости от рентабельности,учитываемой в тарифе на тепло энергию.
Из таблицы следует, что снижение средне отпускного тарифана тепло энергию до уровня себестоимости (RТЭ = 0) приводит к увеличению среднеотпускного тарифа на электроэнергию на 11,29%, что заметно ухудшает её конкурентнуюспособность на рынке электроэнергии.
Снижение тарифа на тепло энергию до уровня себестоимостисвидетельствует о необходимости обоснования условий, при которых целесообразносохранять ТЭЦ в работе.
Таблица 5 – Расчёт средне отпускных тарифов в зависимостиот рентабельности тепло энергии.
/>
Таблица 6Среднеотпускной тариф на электроэнергию, ТСРЭЭ, коп/кВтч 16,629 16,947 17,277 17,601 17,925 18,25 18,574
При
Пээ=126199,02
тыс.руб
ЭполТЭЦ=850
млн.кВтч % 100 101,9 103,89 105,85 107,79 109,75 111,2
Оценка конкурентно способности ТЭЦ на оптовом рынке
Передача, ресурса мощности и энергии ТЭЦ на ФОРЭМ в условияхрынка означает, что ТЭЦ вступает в конкуренцию с ГРЭС РАО «ЕЭСРоссии». При этом вопрос о конкурентной способности ТЭЦ имеет рядособенностей. Рассмотрим основные из них.
Сравним для начала тарифы на электрическую мощность иэнер^по ТЭЦ с установленной мощностью 355 МВт и полезным отпускомэлектроэнергии за полгода 850млн.кВтч с утверждёнными тарифами условными ГРЭС-1и ГРЭС-2.
Сравнение ведётся по показателям товарной продукции ототпуска мощности ТПМ и энергии ТПЭЭ и их суммы ТПΣ, а также по величинесредне отпускного тарифа ТСР. Результаты этого сравнения приведены ниже.
Таблица 7
/>
Из приведённых данных следует, что ТЭЦ отпускаетэлектроэнергию дешевле, чем ГРЭС-1 и ГРЭС-2.
Если бы рассматривался вопрос о проектах ТЭЦ и ГРЭС -1, товыполненное сравнение практически предопределило бы выбор в пользу ТЭЦ. Но таккак сравниваются функционирующие электростанции, то трактовка результатовсравнения оказывается более сложной.
Практически ТЭЦ по стоимости электроэнергии бесспорновыгоднее ГРЭС-1, хотя встаёт вопрос, а что делать с ГРЭС: проводить комплексмероприятий по повышению её экономичности, если это в принципе возможно,переводить в холодный резерв, консервировать или демонтировать.
При этом задача из чисто экономической превращается всоциально- экономическую, и при ее решении необходимо прорабатывать ианализировать перспективы развития электропотребления, динамику старенияоборудования ГРЭС-1 и всех элетростанций системы, работающих с ней параллельно.
Положение существенно усложняется, если учесть, что ТЭЦпринадлежит АО Энерго, а ГРЭСы РАО «ЕЭС России» — организатору ФОРЭМ.Рассматривая последствия вывода ТЭЦ на ФОРЭМ как с позиций АО«Энерго», так и с позиций РАО «ЕЭС России», следуетучитывать, что ТЭЦ продаёт на ФОРЭМ установленную мощность 355МВт, а взаменоплачивает мощность, максимальная величина которой равна рабочей мощности ТЭЦ,что исключает расходы на собственные нужды и потерь в трансфарматорах, то есть355(1-0,135)(1-0,015)=302,5МВт.
ТЭЦ подаёт на ФОРЭМ 850 млн кВт • ч, и покупает у ФОРЭМстолько же. При этом покупка этого количества электроэнергии можетсопровождаться и меньшей, чем 3 02,5 МВт, мощностью, например 250 МВт.Применительно к этим двум значениям мощности и рассмотрим последствия выводаТЭЦ на ФОРЭМ.
Оценка последствий вывода ТЭЦ на ФОРЭМ для АО-Энерго и РАО«ЕЭС России» с учётом выработки по свободному конденсационному режиму
Таблица 8
/>
Таким образом, последствия вывода ТЭЦ на ФОРЭМ зависят нетолько от соотношения тарифных ставок на продажу и покупку мощности и энергиино и от соотношения объёмов продажи и покупки мощности.
При вар. 1 АО Энерго терпит убытки в размере 6,12 %стоимости, получаемой от продажи мощности и энергии ТЭЦ на ФОРЭМ. Для РАО«ЕЭС России» и ФОРЭМ — это дополнительная прибыль.
Положение меняется в пользу АО Энерго, если покупаемаямощность уменьшается до 250 Мвт. В этом варианте выигрыш АО Энерго составляет1,66 %.
Рассмотрим теперь ситуацию, при которой вырабатывается и отпускаетсяна ФОРЭМ энергия только по теплофикационному циклу, с учётом производства повынужденному конденсационному режиму, то есть ЭполТЦ+ЭполКЦ
/>
При отказе от выработки электроэнергии на ТЭЦ поконденсационному циклу уменьшается объём продажи на ФОРЭМ, а объём покупки сФОРЭМ остаётся прежним с превышением 127,5 млн. кВт-ч.
(850-722,5)- 127,5х106 кВт-ч.
Ранее эта разница продавалась на ФОРЭМ по тарифу ТЭКЦ=16,47 коп. кВт. ч., а в рассматриваемом случае возмещается за счёт покупки уГРЭС-2 по тарифу
ТЭ= 12,192 коп/кВт-ч.
Для оптового рынка это даёт экономию в сумме:
(16,47-12.192)-127.5 ×106 -5454,45тыс.руб.
При исключении дополнительной выработки ТЭЦ по конденсационномурежиму и отпуске на ФОРЭМ только теплофикационной выработки электроэнергииважное значение для АО Энерго имеет не столько различие тарифов на продажу ипокупку, сколько разница в выручке от продажи и затратах на покупку.
В рассматриваемом примере эта разница приводит к повышениюзатрат и тарифов АО Энерго.