6.7.3. Экономическая эффективность применения чрэп на станции первого подъёма.

Привод Триол АТ02 специально предназначен для управления короткозамкнутыми асинхронными двигателями насосных, вентиляторных, компрессорных установок, не требующими большого (более 10: 1) диапазона регулирования скорости и высокого быстродействия.

При мощности преобразователя для ЧРЭП насоса 1-го подъема 200 квт его ориентировочная стоимость составляет 720 тыс. рублей, для ЧРЭП насоса 2-го подъема

( 110квт) – 360 тыс. рублей.

Расчет единовременных затрат.

Единовременные затраты на создание системы определяются по формуле:

К=Кп + Кк, (6.1)

Кп - предпроизводственные затраты, руб.;

Кк - капитальные затраты на создание системы, руб.

В нашем проекте единовременные затраты на создание системы определяются:

К=К1 + К2 + К3 (6.2)

где К1 - затраты связанные с приобретением и вводом частотного преобразователя АТ-02,

К2 - затраты связанные с приобретением и вводом одного насоса и понижающего трансформатора.

К3 – затраты, связанные с приобретением и вводом системы автоматизации (датчики, регуляторы и др.)/

В целом предпроизводственные и капитальные затраты К1 включают в себя расходы на приобретение и шефмонтаж частотно-регулируемого привода, они составляют:

При курсе доллара 1$=30 рублей, стоимость привода с шефмонтажём составит:

К1 = 720 тыс.рублей.

Рассчитаем предпроизводственные и капитальные затраты связанные с приобретением насоса .

Предпроизводственные затраты включают в себя затраты на проектирование, программирование, наладку, адаптацию. Они могут быть определены через сметную стоимость работ по созданию системы, которая рассчитывается по формуле:

Сас=tпр х Сд, (6.3)

tпр - приведенная трудоемкость создания системы, чел-мес.;

Сд - стоимость 1 чел.- мес., руб.

Приведенная трудоемкость системы находится через приведенные трудоемкости отдельных этапов работы по созданию системы, как это показано в таблице 6.23.

Таблица 6.23

Наименование вида работ	Приведенная трудоемкость, чел.-мес.
Проектирование системы Отладка, монтаж, ввод системы в работу	4 10
Итого:	14

Стоимость одного чел.- мес. Найдем по формуле:

Сд=Смес·[(1+d/100)· (1+r/100)· (1+с/100)+dн/100] (6.4)

Смес - среднемесячная заработная плата работников, руб;

d - коэффициент дополнительной зарплаты, %,

r - районный коэффициент, %;

с - коэффициент отчислений на социальное страхование, %;

dн - доля накладных расходов, %;

Расчет сметной стоимости работ по созданию системы.

Таблица 6.24

Условное обозначение	Единица измерения	Значение
Смес	руб.	3500
D	%	20
R	%	15
С	%	41
Dн	%	10

В данном случае предпроизводственные затраты определяются через сметную стоимость работ по созданию системы, то

Кп = Сас (6.5)

Тогда, учитывая (6.3), (6.4), (6.5), получаем

Кп=Смес·tпр·[(1+d/100)·(1+r/100)·(1+С/100)+dн/100] (6.6)

Согласно данным из таблиц 6.2 и 6.3 производим расчет

Кп. = 878000 руб.

Предпроизводственные затраты составили 87800 руб. Далее произведем расчет капитальных затрат. Величина этих затрат определяется по формуле:

Кк=Кктс+Кмонт+Кинв+Кзд+Кос+Ктр-Квысв, (6.7)

• Кктс - сметная стоимость комплекса технических средств (КТС), руб.;

• Кмонт- затраты на установку, монтаж и запуск КТС в работу, руб.

• Кинв - затраты на производственно-хозяйственный инвентарь, руб.;

• Кзд- затраты на строительство и реконструкцию, руб.;

• Кос - сумма оборотных средств, руб;

• Ктр - транспортно-заготовительные расходы, руб.;

• Квысв- сметная стоимость высвобожденных средств в результате ввода в действие системы, руб.;

Кктс - сметная стоимость комплекса технических средств (КТС).

Значения Кзд, Кинв, Кос, Квысв равны нулю.

Расчет значения Кктс:

Таблица 6.25.

Наименование изделия	Цена 1 шт. руб.	Количество, шт.
Насос 3В2002	250 000	1

Таким образом, Кктс=250 000 руб.

1. Расходы на монтаж примем 36 000 рублей, а транспортные расходы(5% от суммы расходов по предыдущим статьям) 12500 рублей.

На основании выражения (6.7), и таблиц определяем значение Кк:

Кк = 250 000 +36000 + 12500 = 298500 руб.

Исходя из полученных значений Кп и Кк на основании выражения (6.1) определим единовременные затраты на приобретение и ввод насоса:

К2= 87800 + 298500= 386300 руб.

Примем К3 = 249200 руб.

На основании выражения (6.2) определим единовременные затраты на приобретение и ввод системы автоматизации на КВЗ.

К=720000 + 386300 + 249200 = 1 355 500 рублей.

Таким образом единовременные затраты на автоматизацию КВЗ составляют 1 355 500 рублей.

Расчет годовой экономии.

Рассчитаем экономию электроэнергии, которую получит завод в результате внедрения частотно-регулируемого привода.

Определим:

- Р0 (кВт) потребляемую двигателем привода насоса мощность при полностью закрытой задвижке на линии нагнетания насоса;

- cos  коэффициент мощности;

- Н0 (м.в.ст.) давление на линии нагнетания со стороны насоса;

- Рн (кВт) максимальную потребляемую двигателем насоса мощность при полностью открытой задвижке насоса;

- Qм (куб.м/час) максимальную производительность насоса;

- Нм (м.в.ст.) давление на линии нагнетания.

Зададимся запасом мощности двигателя 10% от номинальной.

Примем:

- что при Q=Qм и Р=Рм в промежуточных режимах обеспечивается подача воды потребителям с требуемым давлением;

В расчет берется средненедельный график рабочего месяца, распространяемый на все характерные недели рассматриваемых периодов года, с заданными коэффициентами заполнения. Примерная конфигурация такого графика представлена на рисунке 6.16 и 6.17.

Рис.6.16

Упростим функцию потребления воды во времени для создания более удобного для расчетов графика.

Рис. 6.17.

Исходя из графика заменяем на насосной станции один двигатель ЦН-1000-180 производительностью 1000куб.м. на два насоса 3В2002 с производительностью 500куб.м., один включаем на постоянную работу, а второй, подпиточный, регулируется преобразователем частоты.

В каждом рассматриваемом периоде определим продолжительность работы двигателя и экономию мощности. Для этого, используя данные, полученные в результате замеров, сведем в таблицу 6.26 (Распределение продолжительности загрузки двигателя с Рi в каждый i-й участок времени).

Таблица 6.26.

% загрузки	10	20	30	40	50	60	70	80	90
Время работы, %	0	0	0	22	33	24	7	11	3
Время работы в неделю, час	0	0	0	36,96	55,44	40,32	11,76	18,48	5,04
Время работы в год, час	0	0	0	1927,2	2890,8	2102,4	613,2	963,6	262,8

В году насосы работают 8760 часов.

Определим суммарную экономию электроэнергии за годовой цикл работы

Ээк = Рi*ti ,

где:

Ээк (кВт*час) - годовая экономия электроэнергии при применении частотного регулирования скорости вместо дроссельного регулирования;

Рi (кВт) - экономия мощности за i-й период;

ti (час) - время, в течение которого привод работает с постоянной нагрузкой двигателя Рi;

к - число периодов в году с постоянными значениями Рi*ti.

Для этого построим зависимости (рис.6.18):

Р = f (Q*), где Q*=Q/Qм;

Р = Рм*Q*^3;

Данные расчетов сведем в таблицу 6.27.

Таблица 6.27.

Q, куб.м/час	q*=q/qm, отн.ед.	Рдв, кВт	Pм*Q*^3,кBт
110	0,2	82,5	1,68
220 0	0,4	113	13,44
330	0,6	145	45,36
440	0,8	175	107,52
550	1	210	210

Разница между этими кривыми равна экономии мощности при частотном регулировании скорости в данный момент времени.

За основу расчета экономической эффективности принимаем приведенные выше данные, выраженные в относительных единицах.

При Q=Qм и Р=Рм принимается, что в промежуточных режимах работы оборудования обеспечиваются нормальные параметры подачи воды с требуемым давлением.

По разности между зависимостью Р=f (Q*) и Р=Рм*Q*^3 в интересующих нас точках определим Р (таблица 6.28).

Определим суммарную экономию электроэнергии за годовой цикл работы.

Ээк =  Рi * ti

Результаты расчетов сведем в таблицу 6.29.

Рис. 6.18.

Таблица 6.28.

Q, (%)	Q, (куб.м/час)	Рдв,(кВт) (ЦН1000/180)	Рдв, (кВт) (3В2002)-1	Pм*Q*^3,(кВт) (3В2002)-2		Р, (кВт)
10	110	195	82,5	0		112.5
20	220	245	113	0		132
30	330	286	145	0		141
40	440	330	175	0		155
50	550	367	210	0		157
60	660	399	210	1,68	110м^3	187.32
70	770	427	210	13,44	220 м^3	203.56
80	880	472	210	45,36	330 м^3	216.64
90	990	500	210	107,52	440 м^3	182.48
100	1100	540	210	210	550 м^3	120

Таблица 6.29.

% загрузки	ΔР, кВт	Время работы, %	Время работы, час	Экономия электроэнергии, кВт*час
10	112,5	0	0	0
20	132	0	0	0
30	141	0	0	0
40	155	22	1927,2	298716
50	157	33	2890,8	453855,6
60	187,32	24	2102,4	393821,6
70	203,56	7	613,2	124823
80	216,64	11	963,6	208754,3
90	182,48	3	262,8	47955,74
Итого				1527926,2

Т.е. Ээк=1527926,2 (кВт*час)

Произведем расчет эффективности инвестиций на приобретение частотно-регулируемого электропривода АТ02.

Под инвестициями в широком смысле понимается вложение средств с целями сохранения их от инфляции и получения дохода. В данном проекте инвестициями являются денежные средства, вложенные в покупку частотного привода с шефмонтажем и приобретение и ввод двигателя они составляют:

К=1355500 (руб).

Доход от данных инвестиций будет получен в результате экономии электроэнергии и воды. Произведем оценку стоимости сэкономленной электроэнергии по среднему тарифу, с учетом факторов экономии воды.

По имеющемуся опыту для оценки стоимости снижения расхода воды вводится коэффициент 1,2.

Таким образом, экономия составит:

Стээ=1,2*Тэ*Ээк=1,2*0,64*1527926,2=1173447,3 (руб.).

Где:

Стээ – стоимость сэкономленной за год электроэнергии и ресурсов (руб.),

Тэ – средний тариф на электроэнергию (руб./кВт*час),

Тэ=0,64 руб./кВт*час (на 2001 год),

Ээк – количество сэкономленной электроэнергии за год (кВт*час).

Инвестиционный цикл выплат и поступлений можно представить в виде таблицы:

1355500	1173447,3	1173447,3	2346894,6	Руб.
0	год 1	год 2		Время (лет)

В начале первого года планируется затратить 1238720 руб., а результаты будут получены по окончании следующих трёх лет. Общая сумма поступлений составляет 2346894,6 руб., что превышает первоначальные затраты. Но фактическая ценность одной и той же суммы денег в настоящий момент времени выше, чем в тот или иной момент в будущем. Сегодня ценность 100 руб. больше, чем через год тех же самых 100 руб. Если процентная ставка равна 20% годовых, то сегодняшние 100 руб.=120 руб. через год. Следовательно, необходимо привести показатели выплат и поступлений, приходящиеся на разные периоды инвестиционного цикла, к сопоставимому по времени виду.

При расчете капитальных затрат необходимо учитывать, что существует разрыв во времени между их вложением и получением эффекта. Поэтому финансовые ресурсы обладают временной ценностью. Это связано c:

-покупательной способностью денег;

-обращением денежных средств

Для проведения разновременных затрат, результатов их эффектов применяется дисконтирование.

Дисконтирование-это политика повышения и понижения учетных ставок в целях воздействия на спрос и предложения, капиталов на состояние платежного баланса и валютные курсы.

Соизмерение разновременных показателей осуществляется путем приведения (дисконтирования) их к ценности в начальном периоде. Для этого используется норма дисконта Е, равная приемлемой для инвестора норме дохода на капитал. Для удобства расчетов используют коэффициент дисконтирования _t, определяемый при постоянной Е как:

_t = 1 / (1 + Е)^t,

где t – номер шага расчета (t = 0, 1, 2,...Т, и Т – горизонт расчета).

Приведение к базисному периоду времени производится путем умножения затрат и результатов на _t.

Примем Е=0,2, тогда

_t = 1 / (1 + Е)^t=1/ (1,2)^t=(0,8333)^t.

Сравнение различных инвестиционных проектов производится с использованием следующих показателей:

1. чистый дисконтированный доход (ЧДД, интегральный эффект);

2. индекс доходности (прибыльности);

3. срок окупаемости.

Рассчитаем ЧДД – чистый дисконтированный доход. Чистый дискон-тированный доход определяется как сумма текущих эффектов за весь расчетный период, приведенная к начальному шагу, или как разница между интегральными результатами и интегральными затратами.

ЧДД =  (Р_t - З_t)  _t ,

где Р_t – результаты, достигаемые на t-ом шаге расчета;

З_t – затраты, осуществляемые на том же шаге.

Рассчитаем ЧДД для данного инвестиционного проекта (Таблица 6.30).

Таблица 6.30.

Год	Платежи по инвестициям (Зt), руб.	Экономия Pt, руб.	t	ТДД-текущий дисконтирован-ный доход, тыс.руб.	ТДД с нарастающим шагом	ИД-индекс доходности
0	-13555000		1	-1355500	-1355500
1		1173447,3	0,8333	977834	-377666
2		1173447,3	0,6944	814842	437176
3		1173447,3	0,5787	679074	1116250
4		1173447,3	0,4822	565836	1682086
5		1173447,3	0,4019	471608	2153694
6		1173447,3	0,3349	392988	2546682
7		1173447,3	0,2791	327509	2874191
8		1173447,3	0,2326	272944	3147135
9		1173447,3	0,1938	227414	3374549
10		1173447,3	0,1615	189512	3564061
итого	-1355500			3564061		2,6

Вывод: ЧДД>0 и ИД1, следовательно, данный проект эффективен.

Результаты расчётов можно показать на следующем графике:

Рис. 6.19.

Рассчитаем срок окупаемости данного проекта.

Срок окупаемости – это минимальный интервал времени от начала осуществления проекта, за пределами которого интегральный эффект (ЧДД) становится неотрицательным (период времени, начиная с которого первоначальные вложения покрываются суммарными результатами его осуществления).

Анализ результатов показывает, что вложенные средства будут возмещены через один год и два месяца (при расчёте без дисконтирования) или на втором году при расчёте с дисконтированием, т.е. срок полного возмещения 1,5 года или 1 год и 6 месяцев.