Ежегодные издержки

 

Ежегодные издержки – это годовые эксплуатационные расходы, необходимые для эксплуатации сооружений и устройств системы передачи и распределения электроэнергии. Они включают:

отчисления на амортизацию объектов электрической сети;

расходы на эксплуатацию (текущий ремонт и обслуживание);

стоимость потерянной электроэнергии в элементах сети.

Сущность амортизационных отчислений основывается на том, что каждый объект электрической сети рассчитан на определенный срок службы t_c. Во время эксплуатации с течением времени объект приходит в негодность. Если ставится задача сооружения нового объекта взамен старого после окончания его срока службы (т. е. задача осуществления воспроизводства), то за этот период должны быть накоплены соответствующие средства. Это накопление и делается за счет амортизационных отчислений. Нормы на амортизацию выбирают в долях от первоначальных капитальных затрат К в зависимости от расчетного срока службы t_с объекта:

 

где К_л – ликвидная (остаточная) стоимость объекта после прекращения его функционирования, включающая стоимость материалов и оборудования, которые могут быть использованы по другому назначению после ликвидации данного объекта.

Из этой формулы видно, что норма на амортизацию обратно пропорциональна сроку службы. Например, значение p_а для линий электропередачи на деревянных опорах должно быть принято больше, чем для линий на металлических опорах, т.к. срок службы последних выше.

Расходы на амортизацию должны определяться с учетом как физического, так и морального износа оборудования. При этом под моральным износом понимается ситуации, когда с течением времени выпускаемое новое оборудование того же назначения обладает улучшенными техническими характеристиками. Например, традиционно основным фактором морального износа трансформаторов считают повышенные потери мощности в их устаревших типах, отсутствие встроенных устройств регулирования напряжения и др.

Зная норму отчислений на амортизацию, ежегодные расходы на амортизацию определяют по формуле

 

Расходы на эксплуатацию электрической сети включают ежегодные затраты на текущий ремонт и техническое обслуживание. Текущий ремонт необходимо выполнять для поддержания соответствующего технического состояния электрической сети (замена поврежденных изоляторов на линии, покраска металлических опор и т.п.). Для этого нужно иметь ежегодные расходы на материалы, оборудование, топливо для транспорта, заработную плату ремонтному персоналу. Расходы на обслуживание включают заработную плату оперативному, техническому и управленческому персоналу.

Эксплуатационные расходы зависят от напряжения и конструкции линий, подстанций. В проектных расчетах их определяют в долях от капитальных затрат:

Поскольку капитальные затраты в линии зависят от площади сечения проводов, то такое вычисление эксплуатационных расходов допустимо лишь при определении общих годовых издержек. На самом же деле И_э не зависят от площади сечения проводов. Поэтому при выборе площади сечения проводов их следует принимать постоянными и исключить из рассмотрения.

Стоимость потерянной электроэнергии в электрической сети может быть представлена так:

где ΔW_н, ΔW_x – соответственно годовые нагрузочные потери энергии и потери холостого хода; ⋅β_н, β_x, - стоимость 1кВт⋅ч потерь электроэнергии.

Если для расчета потерь электроэнергии применить метод времени наибольших потерь, то формула (15.11) принимает вид

где ΔP_нб – нагрузочные потери мощности в режиме наибольших нагрузок; ΔP_x – потери мощности холостого хода; τ - время наибольших потерь; T – время работы в течение года рассматриваемого элемента сети.

Наличие потерь электроэнергии в электрической сети приводит к необходимости дополнительной выработки электроэнергии на электростанциях и, как следствие, – дополнительным расходам финансовых средств энергосистемы на производство и передачу электроэнергии. Эти дополнительные расходы зависят от многих факторов: типов электростанций в системе, стоимости 1 кВт установленной мощности на электростанциях, удельного расхода топлива на выработку 1 кВт·ч электроэнергии и его стоимости и др. Поскольку нагрузка в системе изменяется в соответствии с суточным графиком нагрузки, то электростанции в течение суток загружаются неодинаково. В режимах наибольших нагрузок вынужденно загружают как экономичные, так и неэкономичные электростанции, а в других (не максимальных) режимах появляется возможность неэкономичные станции держать в резерве. Поэтому в режимах наибольших нагрузок стоимость выработки электроэнергии оказывается выше, чем при средних и наименьших нагрузках. Следовательно, стоимость 1кВт⋅ч потерь электроэнергии в сетях также должна приниматься различной для потерь холостого хода (которые соответствуют потребителю с неизменной нагрузкой в течение суток) и нагрузочных потерь, соответствующих потребителю, работающему с переменной в течение суток нагрузкой, т.е. должно быть соотношение β_н > β_x. Оценку стоимости нагрузочных потерь электроэнергии поэтому связывают с режимом работы элемента сети через такие параметры графиков нагрузки, как время наибольших потерь τ и коэффициент попадания наибольшей нагрузки данного элемента сети в максимум нагрузки энергосистемы

где P_м – нагрузка данного элемента сети в максимум нагрузки энергосистемы; P_нб – наибольшая нагрузка элемента сети в его суточном графике.

 

 

Смысл коэффициента k_м пояснен на рис. 15.1, где мощность системы в режиме наибольших нагрузок равна P_{с нб}, а мощность рассматриваемого элемента сети при P_м меньше его наибольшей нагрузки P_нб. Очевидно, что значение k_м ≤ 1, при этом k_м = 1 в случае, когда нагрузка потребителя Pнб совпадает во времени с нагрузкой системы P_снб.

Стоимость 1 кВт⋅ч рекомендуется принимать в зависимости от региона сооружения сети (от него зависит структура электростанций в соответствующей энергосистеме) и параметра

При этом обычно полагается время работы элемента сети в течение года равным 8760, и соответственно для определения стоимости потерь холостого хода =8760ч

Таким образом, ежегодные издержки

 

 

Если проектирование элемента сети вести из условия, что после окончания срока его службы он будет не нужен, то из формы ежегодных издержек исключаются амортизационные отчисления:

 

Удельные ежегодные издержки, приходящиеся на единицу передаваемой электроэнергии, обычно называют себестоимостью передачи электроэнергии

где P_нб – наибольшая передаваемая мощность; T_нба – время использования наибольшей активной мощности.