Принципиальная экономическая оценка использования различных источников теплоснабжения

О. А. Сотникова, канд. техн. наук, Воронежская государственная архитектурно-строительная академия

Выбор оптимальной степени централизации систем теплоснабжения может служить инструментом формирования такой схемы теплоснабжения, которая может учитывать интересы всех участников инвестиционного проекта и условий практической эксплуатации выбранного проектного решения. Главным направлением инвестиционной деятельности должны быть разработка и участие в реализации программ создания и развития объектов теплоснабжения, оптимизация инвестиционной политики для поиска способов экономии инвестиций, выбора наиболее предпочтительного объекта инвестиций с учетом мероприятий по энергосбережению и охране окружающей среды.

В этих условиях необходимы достаточно простые и достоверные критерии эффективности инвестиционных проектов, соответствующие мировым методикам и учитывающие относительную нестабильность отечественной экономики.

Задача выбора проектного варианта системы теплоснабжения различной степени централизации не включает рассмотрение механизма организации платежей за используемую теплоту. На эту величину можно воздействовать достаточно эффективно непосредственно на этапе ее формирования. Принимая во внимание монополизм ТЭКа страны, рост цен на потребляемую теплоту способствует росту эффективности инвестиционного проекта системы теплоснабжения. Однако в условиях изменения масштаба цен, когда рост заработной платы потребителей отстает от темпа роста цен, в том числе и на энергоносители, особую роль следует уделять формированию затрат, на величину которых можно воздействовать еще на ранних стадиях проектирования. При этом можно не только добиться увеличения прибыли при постоянном уровне цен, но и найти резервы для их снижения, что предусматривает механизм свободного ценообразования.

Современные методы и средства управления проектами включают вариантное проектирование и методы оценки проектных решений, в том числе систем теплоснабжения и энергосберегающих мероприятий.

Выбор экономически целесообразного (оптимального) варианта развития системы теплоснабжения требует принятия во внимание большого количества факторов и условий функционирования системы. Традиционно используемый ранее для оценки экономической эффективности проекта критерий минимума приведенных затрат в условиях рыночных отношений не всегда приемлем, поскольку не отвечает в полной мере требованиям учета условий финансирования.

В современной мировой, а в последнее время и в отечественной практике для оценки экономической эффективности инвестиционных проектов известность получил метод дисконтированного потока наличности (Discounted Cash Flow) [1]. Расчеты, выполненные с применением метода Discounted Cash Flow, принимаются к рассмотрению как отечественными, так и зарубежными инвесторами и банками, а также государственными органами. Метод позволяет оценить эффективность и окупаемость инвестиций в проект, а также сравнить экономическую эффективность капитальных вложений для различных вариантов. Он базируется на моделировании и анализе потоков денежных средств, образуемых предстоящими затратами и получаемыми при этом результатами.

Метод позволяет обоснованно определять необходимые объемы финансирования в моменты времени, когда оно должно проводиться, оценивать влияние на процесс осуществления проекта возможных отклонений внешних условий от расчетных, повышать надежность расчетов.

Принятие обоснованных решений должно проводиться методами, точность которых можно оценить. Это сравнение должно проводиться по всей системе в целом, то есть комплексу сооружений - теплопроводы и сооружения системы теплоснабжения, источники теплоснабжения, система топливоснабжения и т. д., поскольку сами системы теплоснабжения не являются изолированными объектами. Поэтому говорить об экономической эффективности или неэффективности собственно системы теплоснабжения неправомерно. Можно оценивать эффективность всего комплекса, где система теплоснабжения рассматривается как одна из составляющих затрат.

Целевая функция представляет собой функцию затрат на создание и эксплуатацию системы теплоснабжения, характеризующую поток оттоков денежных средств. В общем случае она имеет следующий вид:

З = З_ит + З_тс + З_нс + З_тп + З_гс + З_грп + З^тс_над + З^гс_над + З_эк + З_тер + З_кор -> min, (1)

где З_ит - затраты на сооружение и эксплуатацию источников теплоснабжения; З_тс - затраты на создание и эксплуатацию тепловых сетей (магистральных, внутриквартальных, распределительных трубопроводов); З_нс - затраты на сооружение и эксплуатацию насосных и дроссельных станций тепловых сетей; З_тп - затраты на сооружение и эксплуатацию тепловых пунктов; З_гс - затраты на сооружение и эксплуатацию распределительной части системы газоснабжения; З_грп - затраты на сооружение и эксплуатацию газораспределительных пунктов; З^тс_над - затраты, связанные с поддержанием заданного уровня надежности отпуска тепловой энергии; З^гс_над - затраты, связанные с поддержанием заданного уровня надежности газоснабжения; З_эк - затраты, связанные с платежами за выбросы вредных веществ (в атмосферу и почву) и природоохранными мероприятиями; З_тер - затраты, связанные с платежами за занимаемую территорию источниками теплоснабжения, насосными и дроссельными станциями тепловой сети, станциями катодной защиты, тепловыми и газорегуляторными пунктами территории; З_кор - затраты на строительство и эксплуатацию сооружений для предотвращения коррозии металла подземных сооружений тепловой и газопроводной сетей.

Рисунок 1 (подробнее)   Схемы учеты базовых характеристик экономико-математической модели развития СТСР

Вместе с тем, можно оценивать различные варианты теплоснабжения, сопоставляя их между собой, то есть оценивать их относительную экономическую эффективность.

Вариантное проектирование систем теплоснабжения предполагает альтернативное распределение тепловых нагрузок между источниками теплоты, использование разных схем ее распределения, в результате чего образуется множество элементов систем, капитальные и эксплуатационные затраты которых различаются под воздействием разнородных показателей. В таких случаях обосновано применение многокритериальных методов.

Методом решения такого рода задач должен стать комплексный многофакторный анализ конкурирующих вариантов, научную базу которого составляют системный подход, теория прогнозирования, экономическая теория и математическая статистика.

Системный подход позволяет учесть все существенные моменты изучаемой проблемы, в том числе плохо формализуемые, анализировать все возможные воздействия на изучаемый объект с целью выбора наиболее эффективного решения.

Прогнозирование развития систем теплоснабжения как составного элемента объектов теплоэнергетики может осуществляться на различных "масштабных" уровнях - макро-, мезо- и микроуровнях.

Нами [2, 3] проведены исследования и обоснованы критерии оценки эффективности развития систем теплоснабжения для решения задач мезоуровня (объекты нового строительства) и микроуровня (реконструкция существующих объектов). Для решения задач мезоуровня рекомендовано использовать следующие критерии: минимум полных дисконтированных (приведенных к началу расчетного периода) затрат, удельная себестоимость выработки тепловой энергии, срок окупаемости капитальных вложений, капитальные вложения в развитие систем теплоснабжения, ежегодные эксплуатационные издержки, надежность теплоснабжения. Обозначенная система критериев применима и для решения задач микроуровня, дополнительно в таких случаях рекомендуется использовать критерий максимума рентабельности.

Экономическая эффективность принятия той или иной стратегии развития систем теплоснабжения (СТСР) оценивается относительно базового варианта теплоснабжения. Если сравнивается вариант децентрализованного теплоснабжения с централизованным, последний в этом случае предпочтительнее считать базовым. За базовый вариант при обосновании структуры систем теплоснабжения вновь вводимого комплекса может быть принят любой из конкурирующих вариантов. В этом случае для всех других вариантов определяются необходимые дополнительные (относительно базового варианта) затраты, а расчетный срок окупаемости показывает период возврата именно дополнительных капвложений.

Рисунок 2. Укрупненная блок-схема алгоритма выбора варианта: ИТ - источники теплоснабжения; ДЗ - дисконтированные затраты; ТС - тепловая сеть; ГС - сеть газоснабжения; ПО - прочее оборудование (в т.ч. ЦТП, ГРП, насосные станции и т.д.); СТСР - система теплоснабжения

Такая же ситуация характерна для решения задач реконструкции существующих систем теплоснабжения, когда последние выполняют функцию базового варианта. В этих случаях оценивается эффективность нового строительства систем теплоснабжения относительно уже сформировавшегося теплоэнергетического потенциала района. Однако получаемые в таком случае экономические показатели систем теплоснабжения хотя и позволяют выбрать наиболее выгодный вариант, не определяют эффективность полных затрат на теплоснабжение района. Эта задача решается при экономической оценке эффективности развития системы теплоснабжения в целом, путем расчета себестоимости производства тепловой энергии.

Так как для практической хозяйственной деятельности характерным является наличие не одного, а нескольких факторов (показателей), влияющих на эффективность варианта развития систем теплоснабжения, необходимым является использование многокритериальных методов. В наших работах [2, 3] проведен анализ внешних (экзогенных) и внутренних (эндогенных) факторов учета неоднозначных признаков систем теплоснабжения, систематизированных по четырем основным группам: экономико-географические, производственно-технологические, социально-экономические и экологические факторы. Выделенные группировки факторов учтены при разработке экономико-математической модели (ЭММ).

На рис. 1 представлена схема учета базовых характеристик ЭММ развития систем теплоснабжения.

При этом сама модель сформирована на основе наиболее существенных факторов (потребность района в тепловой энергии, размещение потребителей, наличие теплоэнергетических мощностей, уровень затрат на развитие систем теплоснабжения, наличие эффективных конструкций оборудования и технологий, рациональное потребление всех видов ресурсов, ресурс городских дотаций в производство тепловой энергии).

При создании ЭММ кроме требований экономичности учтены следующие связи и выполнены ограничения на развитие и функционирование объектов систем теплоснабжения: балансовые, топливные, технологические, экологические, условия надежности.

Предложен алгоритм основной программы обоснования выбора варианта развития систем теплоснабжения, структура которого предполагает применение рабочих программ формулировки задачи, обоснования необходимости решения задачи, уточнения задачи, выделения частных задач, поиска и принятия (то есть оценки) решения, а также конкретизации решения. Алгоритм выбора варианта при полной постановке задачи на мезоуровне состоит из трех частей-этапов (укрупненная блок-схема алгоритма приведена на рис. 2): формирование совокупности проектных (конкурирующих) вариантов развития СТСР; расчет дисконтированных затрат для каждого варианта по основному или дополнительным критериям оптимальности. При изменении "наполнения" задачи достаточно в рамках предлагаемой ЭММ развития СТСР изменить размерность соответствующих структурных блоков алгоритма, а в случае решения более частных вопросов - упростить структуру задачи путем исключения части блоков. При этом в соответствии со структурой возможна некоторая трансформация самой ЭММ (изменение состава слагаемых целевой функции и характера ограничений и связей). Описанные выше этапы алгоритма расчета с точки зрения реализуемых в них методов и возможностей являются во многом самостоятельными. Каждый из этих этапов может существовать сам по себе и рассматриваться как самостоятельная экономико-математическая модель, с помощью которой можно решать актуальные локальные задачи определенного класса. Алгоритм может быть применен на различных стадиях проектирования как нового строительства, так и разработки вариантов реконструкции действующих систем теплоснабжения.

Таким образом, принципиальная экономическая оценка использования различных источников теплоснабжения определяется как последовательность следующих этапов: постановка проблемы; выделение системы исследования; формирование совокупности факторов, характеризующих состояние и развитие выделенной системы; проведение многовариантных машинных расчетов; многокритериальная оценка вариантов решений и выбор наилучшего оптимального.

Литература

1. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования / Утв. Мин. Экономики РФ, Мин. финансов РФ, Госкомпромом России, Госстроем России 31.03.94, № 7 - 12/47. - М., Теринвест, 1994.
2. Сотникова О. А. Децентрализованное теплоснабжение. - Воронеж, ин-т МВД, 1999.
3. Болдырев А. М.,
4. Мелькумов В. Н., Сотникова О. А.,
5. Куцыгина О. А. Автономное теплоснабжение. - Воронеж, ВГАСА, 2000.

Тел. (0732) 71-5321