Экономические и экологические аспекты энергосбережения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Украины

Запорожский национальный университет

Инженерный институт

Кафедра ТГЭ

Контрольная работа

по курсу: Экономические и экологические аспекты энергосбережения

Выполнил: Савченко А.С.

Проверил: Бердишев Н.Ю.

Запорожье 2019

Аннотация

Цель работы - приобрести навыки анализа экономической целесообразности использования альтернативных систем; овладеть практическими навыками финансового анализа на основе метода чистой приведенной стоимости.

В процессе расчета определены: финансовая оценка установки энергосберегающих жаротрубных котлов; финансовая оценка модификации существующего котла с установкой паровой турбины; финансовая оценка при влиянии дополнительных факторов. На основе финансового анализа выбрана целесообразная система.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

Чистая приведенная стоимость (ЧПС=), выгода, затраты, поток наличности (ПН=Затраты-Выгода), приведенный поток наличности (ППН=ПН*), кумулятивный поток наличности (КПН), дисконтная ставка (r), внутренняя норма прибыли (ВНП(r при которой ЧПС равно нулю)), коэфициэнт дисконтирования (), номер года (j).

План

Введение

1. Расчетная часть

2. Финансовая оценка дополнительных факторов

Заключение

Введение

Разработка и реализация большинства технических решений исходит из существования как минимум двух альтернативных решений. Иногда их бывает три и больше. Когда вопрос касается энергосбережения, то двумя альтернативными вариантами могут быть: с внедрением проекта, без внедрения проекта. При выборе одного из нескольких альтернативных вариантов необходимо учитывать технические, экономические, экологические факторы. При этом альтернативность вариантов подразумевает выбор наилучшего или оптимального.

Обычно критерием наилучшего варианта является экономические (финансовые) условия, а технические, экологические другие условия выступают в роли ограничений. энергосбережение котел турбина

Экономия энергии может быть достигнута двумя основными путями:

1) путём более эффективного использования уже существующего оборудования;

2) путём инвестиций в новое оборудование с большей энергоотдачей.

Хотя экологические условия и не являются критерием наилучшего варианта, а выступают только в роли ограничения, но их игнорирование недопустимо.

Следствием того, что руководство приняло решение об изменении системы энергосбережения и закупке нового оборудования, стало рассмотрение нескольких предложений.

Метод, в котором учитывается временная стоимость денег, представляет собой расчет чистой приведенной стоимости (ЧПС). В таком методе оценки учитываются выгоды от проекта на всем протяжении его действия. Он позволяет приводить будущие выгоды к текущей стоимости денег (т. е. пересчитывать их на настоящий момент).

ЧПС=ПСВ-ПСК,где: ПСВ - приведенная стоимость выгод;

ПСК - приведенная величина капитальных вложений.

Метод расчета ЧПС показывает, зарабатывает ли инвестиция больше (положительная ЧПС) или меньше (отрицательная ЧПС), чем в соответствии с намеченным темпом возврата. Иными словами, энергосберегающий проект считается выгодным, если ЧПС больше нуля.

Значение дисконтной ставки, при которой ЧПС равно нулю называется внутренней нормой прибыли ВНП.

Исходные данные

Бумажная фабрика производит примерно 140 тыс. тонн картона в год. Объект первоначально обслуживался водотрубным котлом высокого давления (4,14 МПа избыточного давления). Этот пар подавался в паровую систему завода и также приводил в действие одну паровую турбину, проектная электрическая мощность которой составляла 2*N МВт. Котел работает на комбинированном топливе: мазут (Qрв= 36,9 МДж/кг), природный газ ((Qрв= 33,4 МДж/м 3) и коксовый газ ((Qрв = 15,4 МДж/м 3), поставляемый с соседнего металлургического завода. Турбина имеет промежуточный отбор пара с избыточным давлением 0,34 МПа. Отработанный пар имеет давление 0,14 МПа.

В течение нескольких лет происходили усовершенствования процесса производства бумаги, вследствие чего уменьшилось количество технологического пара, необходимого для работы предприятия, и производительность котла уменьшилась на 30%. При этом давление отработанного пара увеличилось до 0,55 МПа. Это означает, что в среднем турбина использует лишь 55% проектного количества пара. Недостающая электроэнергия импортируется из сети.

Все это привело к тому, что руководство приняло решение об изменении системы энергоснабжения и закупке нового оборудования.

Поступило несколько предложений от производителей парового и электрогенерирующего оборудования.

1) Первое из них поступило от производителя котельного оборудования, которое непосредственно может удовлетворить потребности фабрики лишь в паровом оборудовании. Их представитель предлагает выбросить устаревшие котлы и установить энергосберегающий жаротрубный котел современной конструкции, а все необходимое электричество закупать.

Жаротрубные котлы на 20% эффективнее по потреблению топлива, чем существующий котел. Стоимость техобслуживания такого котла будет на 10% ниже, чем техобслуживание существующей установки.

Капитальные издержки на новые жаротрубные котлы составляет примерно $158000* N, из которых 25% будут оплачены вместе с заказом, а 65% после ввода в строй, еще 10% будут задержаны на год в качестве гарантии. (Для упрощения расчета предполагается, что ввод в действие будет осуществлен через год после заказа).

Экономия на топливе составит $90000* N +1) в год по тяжелому, дизельному топливу и $10000*N в год на техобслуживании (техобслуживание паровой турбины отсутствует).

Дополнительные расходы составят $7800*N в год за закупленное электричество.

Продажа комплекта паровой турбины предположительно даст еще около $30000* N.

Вопрос 1:

Необходимо рассчитать срок окупаемости, ЧПС (при ставке дисконта 10%, 15%, 40%), а также внутреннюю норму прибыли, исходя из срока оценки действия проекта семь лет.

2) Изготовитель турбинного оборудования предлагает следующие этапы:

а) демонтаж существующей паровой турбины;

б) модификация существующего котла с тем, чтобы получить уменьшенную производительность по пару;

в) установка новой паровой турбины совместимой с котлом;

г) установка газовой турбины для получения дополнительной электроэнергии.

При такой схеме топливом, которое будет использоваться в газовой турбине, будет являться коксовый или природный газ. В существующей системе, в среднем, ежегодно используются следующие комбинации топлив (с указанием их количества).

Топливо	Потребление (кВт-ч*10)6	Цена цент/кВт-ч
Коксовый газ	20*(N+1)	0,28
Природный газ	20*(N+2)	0,68
Дизельное топливо	38*N	0,56
Электроэнергия	8*N	3,8

Для предлагаемого варианта, в котором будут работать котел с паровой турбиной и дополнительно газовая турбина, произведены расчеты, определения наилучшей комбинации топлив. Результат этих расчетов представлен ниже.

Топливо	Потребление котла(кВтч* 106)	Потребление газовой турбины (кВт-ч х 106)	Цена (ц/кВт-ч)
Коксовый газ	12*(N+2)	8*N	0,28
Природный газ	9*(N+3)	11*(N+1)	0,68
Дизельное топливо	36* N	-	0,56

Закупки электроэнергии упадут до 2,0*106*N кВт-ч. Избыток электроэнергии в 0,12*l06*(N+1) кВт-ч будет продаваться в сеть по 2,5 цент /кВт-ч.

Общие капиталовложения новой системы составят $400000*(N+l).

Годовая стоимость техобслуживания новой системы оценивается примерно на $10000*N выше, чем нынешняя стоимость техобслуживания.

Установку можно произвести примерно через шесть месяцев после подписания договора и ввести в строй в то же самое время. Для упрощения расчетов, предположим, что энергосбережения будут происходить также с этого момента. Условия платежей следующие:

60% оплачиваются вместе с заказом,

30% спустя один год после заказа,

10% удерживаются на год после этого для гарантии.

Вопрос 2:

Рассчитайте срок окупаемости и ЧПС при учетной ставке (ставке дисконта) равной 15%, используя вышеприведенные цифры.

3) Дальнейшие исследования открывают некоторые дополнительные факторы:

Фактор №1

Другой поставщик предоставляет более привлекательные условия кредита; он согласен со следующими условиями:

30% оплаты при заказе,

60% год спустя после заказа,

10% удерживаются на один год в качестве гарантии

Фактор №2

Продажа старой паровой турбины, в действительности, даст всего лишь $12000*N.

Надежность одной из газовых турбин вызывает сомнение (у изготовителей мало опыта в эксплуатации турбины на коксовом газе), поэтому ей потребуется капитальный ремонт через четыре года, который обойдется в $60000*(N+l).

1. Расчетная часть

1. Финансовая оценка первого предложения.

1.1 Капитальные издержки на новые жаротрубные котлы:

Зж.к.=158000$*N=158000$*19=3002000$

При этом:

в нулевой год будет оплачено: 1580000$*0,25=750500$

в первый год будет оплачено: 1580000$*0,65=1951300$

во второй год будет оплачено: 1580000$*0,1=300200$

1.2 Дополнительные затраты в год за закупаемое электричество:

Здоп.=7800$*N=7800$*19=148200$

1.3 Экономии на топливе в год по тяжелому дизельному топливу:

Этопл.=90000$*(N+1)=90000$*(19+1)=1800000$

1.4 Экономия на техобслуживании в год:

Эт.о=10000$*N=10000$*19=190000$

1.5 Выгода от продажи паровой турбины:

Втурб.=30000$*N=30000$*19=570000$

Данные о расходах и выгодах, включая их начальный и конечный срок, исходя из срока оценки проекта 7 лет сведены в таблицу 1.1 (для ставки дисконта 10%) и в таблицу 1.2 (для ставки дисконта 15% и 40%).

Чистая приведенная стоимость рассчитывается как сумма дисконтированных потоков наличности.

Таблица 1.1 - Расчет ЧПС по первому мероприятию для дисконтной ставки 10%
№ года	Затраты, $	Экономия, $	ПН, $	КПН, $	КД (i=10%)	ППН, $
	котлы	электро-энергия		на топливе	на техобсл.	продажа турбины	всего
0	750500	0	750500	0	0	0	0	-750500	-750500	1	-750500
1	1951300	0	1951300	0	0	570000	570000	-1381300	-2131800	0,91	-1255727
2	300200	148200	448400	1800000	190000	0	1990000	1541600	-590200	0,83	1274050
3	0	148200	148200	1800000	190000	0	1990000	1841800	1251600	0,75	1383772
4	0	148200	148200	1800000	190000	0	1990000	1841800	3093400	0,68	1257974
5	0	148200	148200	1800000	190000	0	1990000	1841800	4935200	0,62	1143613
6	0	148200	148200	1800000	190000	0	1990000	1841800	6777000	0,56	1039648
7	0	148200	148200	1800000	190000	0	1990000	1841800	8618800	0,51	945135
										ЧПС=	5037964
							Дисконт. ставка= 10 %
Таблица 1.2 - Расчет ЧПС по первому мероприятию для дисконтной ставки 15% и 40% и ВНП
№ года	Затраты	Экономия	ПН, $	КППН, $	КД (i=15%)	ППН, $	КД (i=40%)	ППН, $	КД (внп)	ППН, $
	$	$
0	750500	0	-750500	-750500	1	-750500	1	-750500	1	-750500
1	1951300	570000	-1381300	-2131800	0,87	-1201130	0,71	-986643	0,62	-849887
2	448400	1990000	1541600	-590200	0,76	1165671	0,51	786531	0,38	583604
3	148200	1990000	1841800	1251600	0,66	1211013	0,36	671210	0,23	429005
4	148200	1990000	1841800	3093400	0,57	1053055	0,26	479436	0,14	263959
5	148200	1990000	1841800	4935200	0,50	915700	0,19	342454	0,09	162409
6	148200	1990000	1841800	6777000	0,43	796261	0,13	244610	0,05	99927
7	148200	1990000	1841800	8618800	0,38	692401	0,09	174721	0,03	61483
					ЧПС=	3882471	ЧПС=	961819	ЧПС=	1,51Е-05
			Дисконт. ставка=		15%		40%		62,53%

2 Вывод по первому мероприятию

2.1.Срок окупаемости проекта по КПН составляет 2,3 года.

2.2. Внутренняя норма прибыли составляет 62,53%.

2.3. При i=10% ЧПС=5037964

При i=15% ЧПС=3882471

При i=40% ЧПС=961819

3 Финансовая оценка второго предложения.

3.1 Общие капиталовложения новой системы:

400000$*20=4400000$

При этом:

в нулевой год будет оплачено: 4400000$*0,6=2640000$

в первый год будет оплачено: 4400000$*0,3=1320000$

во второй год будет оплачено: 4400000$*0,1=440000$

3.2 Годовая стоимость техобслуживания системы

=10000$*N=10000$*10=8000000$

3.3 Увеличение затрат на коксовый газ

Зкокс.=-(20*20-12*21-8*19)*10*0,0028$=11200$

3.4 Увеличение затрат на дизельное топливо

Здиз.= (38*19-36*19)*10*0,0056$=212800$

3.5Экономия за счет снижения расхода природного газа

Эприр.=(20*21-9*22-11*20)*10*0,0068$=13600$

3.6 Экономия за счет снижения потребления электроэнергии

Ээл.эн.=(8-2)*19*10*0,038$=4332000$

3.7 Экономия за счет продажи избытка электроэнергии

Эпрод.=0,12**20*0,038$=59280$

3.8 Выгода от продажи паровой турбины

Втурб.= 30000$*N=30000$*19=570000$

Данные о расходах и выгодах, включая их начальный и конечный срок, исходя из срока оценки проекта 7 лет сведены в таблицу 2. При этом учитывается, что установку можно произвести примерно через 6 месяцев после подписания договора и ввести в строй в то же самое время, а также, что энергосбережения будут происходить с этого же момента.

Таблица 2 - Расчет ЧПС по второму мероприятию при дисконтной ставке 15%
№ года	Затраты, $	Экономия, $	ПН, $	КПН, $		ППН, $
	Кап вложен.	кокс. газ	дизтопливо	тех обсл	всего	природ. газ	закупка э/э	продажа э/э	продажа турбины	всего
0	4800000	0	0	0	4800000	0	0	0	0	0	-4800000	-4800000	1	-4800000
1	2400000	5600	106400	95000	2607000	6800	2166000	29640	570000	2772440	165440	-4634560	0,87	143861
2	800000	11200	212800	190000	1214000	13600	4332000	59280	0	4404880	3190880	-1443680	0,76	2412764
3	0	11200	212800	190000	414000	13600	4332000	59280	0	4404880	3990880	2547200	0,66	2624068
4	0	11200	212800	190000	414000	13600	4332000	59280	0	4404880	3990880	6538080	0,57	2281799
5	0	11200	212800	190000	414000	13600	4332000	59280	0	4404880	3990880	10528960	0,5	1984173
6	0	11200	212800	190000	414000	13600	4332000	59280	0	4404880	3990880	14519840	0,43	1725368
7	0	11200	212800	190000	414000	13600	4332000	59280	0	4404880	3990880	18510720	0,38	1500320
													ЧПС=	7872351
										Дисконтн.ставка,			15%

4 Выводы по второму предложению:

4.1. Исходя из данных о кумулятивном потоке наличности, срок окупаемости проекта составляет приблизительно 2,4 года.

4.2. Значение ЧПС при учетной ставке 15% составляет 7872351$.

4.3. Внутренняя норма прибыли составляет 48,26%

2. Финансовая оценка дополнительных факторов

Таблица 3.1 - Влияние дополнительного фактора (условия оплаты) на финансовую оценку второго мероприятия
№ года	Затраты, $	Экономия, $	ПН, $	КППН, $	КД	ППН, $
	Кап вложен.	кокс. газ	дизтопливо	тех обсл	всего	природ. газ	закупка э/э	продажа э/э	продажа турбины	всего
0	2400000	0	0	0	2400000	0	0	0	0	0	-2400000	-2400000	1	-2400000
1	4800000	5600	106400	95000	5007000	6800	2166000	29640	570000	2772440	-2234560	-4634560	0,87	-1943096
2	800000	11200	212800	190000	1214000	13600	4332000	59280	0	4404880	3190880	-1443680	0,76	2412764
3	0	11200	212800	190000	414000	13600	4332000	59280	0	4404880	3990880	2547200	0,66	2624068
4	0	11200	212800	190000	414000	13600	4332000	59280	0	4404880	3990880	6538080	0,57	2281799
5	0	11200	212800	190000	414000	13600	4332000	59280	0	4404880	3990880	10528960	0,5	1984173
6	0	11200	212800	190000	414000	13600	4332000	59280	0	4404880	3990880	14519840	0,43	1725368
7	0	11200	212800	190000	414000	13600	4332000	59280	0	4404880	3990880	18510720	0,38	1500320
													ЧПС=	8185395
										Дисконтн.ставка,			15%
Таблица 3.2 - Влияние дополнительного фактора (кап.ремонт турбины 1месяц) на финансовую оценку второго мероприятия
№ года	Затраты, $	Экономия, $	ПН, $	КППН, $	КД	ППН, $
	Кап вложен.	кокс. газ	дизтопливо	Тех. обсл.	всего	природ. газ	закупка э/э	продажа э/э	продажа турбины	всего
0	4800000	0	0	0	4800000	0	0	0	0	0	-4800000	-4800000	1	-4800000
1	2400000	5600	106400	95000	2607000	6800	2166000	29640	228000	2430440	-176560	-4976560	0,87	-153530
2	800000	11200	212800	190000	1214000	13600	4332000	59280	0	4404880	3190880	-1785680	0,76	2412764
3	0	11200	212800	190000	414000	13600	4332000	59280	0	4404880	3990880	2205200	0,66	2624068
4	0	11200	212800	190000	414000	13600	4332000	59280	0	4404880	3990880	6196080	0,57	2281799
5	1200000	11200	212800	190000	1614000	13600	4332000	59280	0	4404880	2790880	8986960	0,5	1389561
6	0	11200	212800	190000	414000	13600	4332000	59280	0	4404880	3990880	12977840	0,43	1725368
7	0	11200	212800	190000	414000	13600	4332000	59280	0	4404880	3990880	16968720	0,38	1500320
													ЧПС=	6978348
										Дисконтн.ставка,			15

Выводы по дополнительным факторам

6.1. Первый фактор - более привлекательные условия оплаты дают увеличение ЧПС на 313043 у.е.

6.2. Второй фактор - уменьшит ЧПС на 894003 у.е.

6.3 Внутренняя норма прибыли для первого фактора составляет 57,19%

6.4 Внутренняя норма прибыли для второго фактора составляет 44,74%

Заключение

В данной работе была проведена финансовая оценка двух различных предложений по изменению системы энергоснабжения и закупке нового оборудования для бумажной фабрики.

Исходя из сделанных по каждому предложению выводов, можно утверждать, что наиболее экономически эффективным является второе предложение, и хотя срок окупаемости второго предложения составит 2,4 а первого - 2,3 года, разница ЧПС составляет:

ЧПС 2 предл-ЧПС 1 предл=7872351-3882471=3989880 у.е.

Размещено на Allbest.ru

...