Оптимизация затрат на тепловые сети промышленных предприятий с учетом реконструкции тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидата экономических наук, Ковалишин, Владимир Власович

ВВЕДЕНИЕ. о

ГЛАВА I. Состояние роста теплопотребления и оптимизации технико-экономических расчетов тепловых сетей промпредприятий. Задачи исследований.

1.1. Роль реконструкции промпредприятий на современном этапе

1.2. Экономическая роль теплоснабжения

1.3. Динамика роста производственных мощностей и теплопотребления Минстанкопрома . II

1.4. Наращивание мощностей теплопотребления и реконструкция тепловых сетей.

1.5. Анализ основных положений расчетов тепловых сетей, принятых в СНиП.

1.6. Основные положения других методов расчетов.

1.7. Снижение пропускной способности сетей в процессе эксплуатации и ее • влияние на сроки реконструкции.

1.8. Анализ существующей методики технико-экономических расчетов тепловых сетей

1.9. Общая и частнне задачи исследований

Цель и новизна работы

ГЛАВА П. Методические предпосылки и комплексные исследования затрат на строительство и эксплуатацию тепловых сетей промпредприятий с учетом реконструкции.

2.1. Методические предпосылки и параметры расчетов.

2.2. Динамика изменения приведенных затрат для различных значений живого сечения трубопроводов.

2.3. Исследования оптимальных зон приведенных затрат

2.4. Резервы мощности участков сети и сроки реконструкции.

2.5. Расчеты некоторых параметров реконструкции.

2.6. Определение количества реконструкций за расчетный срок эксплуатации.

2.7. Полные затраты участка сети за расчетный срок эксплуатации . 61.

2.8. Полные удельные затраты за расчетный срок эксплуатации с учетом фактора времени

2.9. Полные приведенные затраты участка сети с учетом прироста теплопотребления и реконструкции.

2.10.Годовые приведенные затраты с учетом реконструкции.

ГЛАВА Ш. Оптимизация проектных решений сечений трубопроводов теплосетей с учетом прироста теплопотребления реконструкции.

3.1. Объем и параметры исследований

3.2. Главные особенности расчетов приведенных затрат по предлагаемой методике оптимизации на ЭВМ.

3.3. Исследование приведенных затрат с учетом реконструкций за расчетный срок эксплуатации.

3.4. Оптимизация проектных решений сечений трубопроводов с учетом прироста мощности теплопотребления за расчетный срок

3.5. Сравнение результатов оптимизации методов с учетом прироста теплопотребления за расчетный срок и традиционного .ИЗ

ГЛАВА 1У. Результаты исследований.

4.1. Методика оптимизации затрат на тепловые сети промпредприятий с учетом прироста теплопотребления и реконструкций за срок эксплуатации.

4.2. Методика разработки номограмм.

4.3. Экономия электроэнергии.

4.4. Расчет экономического эффекта.

4.5. Основные вывода«, предложения.

Список основной использованной литературы.

Диссертация: введение по экономике, на тему "Оптимизация затрат на тепловые сети промышленных предприятий с учетом реконструкции"

Решения ХХУ1 съезда КПСС и последующие постановления пленумов Щ КПСС и Советского правительства нацеливают нашу промышленность на интенсивный путь ее развития, одним из основных направлений которого является реконструкция промышленных предприятий .

Обновление основных производственных фондов предприятий путем реконструкции обладает рядом экономических закономерностей, которые еще недостаточно изучены в результате чего имеют место случаи нерационального использования капитальных вложений, планируемых для этих целей. Решению одной из таких проблем в области тепловых сетей промпредприятий призваны способствовать исследования настоящей работы.

Актуальность исследований темы подтверждается тем, что на теплоснабжение расходуется до 30 % добываемого в нашей стране топлива, а стоимость теплоты имеет значительный удельный вес в себестоимости заводской продукции. Так как в себестоимости теплоты весомой частью являются затраты на тепловые сети, экономическое обоснование оптимальных проектных решений здесь может обеспечить народному хозяйству значительный экономический эффект .

По действующей методике расчетов тепловых сетей за основной исходный показатель принимается расход теплоносителя, соответствующий проектной мощности предприятия. Однако, после освоения проектной мощности предприятия непрерывно наращивают производство продукции и для обеспечения возрастающего обмена потребления возникает необходимость за расчетный срок эксплуатации трубопроводов несколько раз проводить их реконструкцию,

- о на что неоправдано расходуются ресурсы. Оптимальное решение может быть найдено на базе учета всех затрат на сети за расчетный срок их эксплуатации: капвложений на строительство, эксплуатационных издержек, затрат на реконструкции с учетом прироста мощности теплопотребления.

Основной целью настоящих исследований является разработка комплексного метода оптимизации всех затрат на тепловые сети промпредприятий с учетом динамики теплопотребления за расчетный срок эксплуатации и реконструкций, что позволит народному хозяйству, получить экономический эффект выражающийся в снижении суммарных затрат и экономии электроэнергии на транспортировку теплоносителя. В работе исследован рост мощностей промпредприятий Минстанкопрома СССР, что позволило установить средний годовой, прирост производственной мощности 3,2 %9 а прирост теплопотребления за последний период соответственно 9 %. Выполненный анализ динамики изменения приведенных затрат для различных сечений труб по существующей методике расчетов, где не учитывается динамика теплопотребления, показал, что принимаемые здесь проектные решения не являются оптимальными. Проведенные исследования всех затрат на тепловые сети за расчетный срок эксплуатации позволили выполнить корректировку методических рекомендаций по определению приведенных затрат с учетом динамики теплопотребления и реконструкций. Методически обосновать учет ряда параметров реконструкции сетей. По расчитанным на ЭВМ данным, выполненный анализ динамики изменения приведенных затрат для различных сечений трубопроводов с учетом динамики теплопотребления и реконструкций дал возможность разработать методику оптимизации всех затрат на тепловые сети и получения оптимального проектного решения.

Оптимальное решение отличается от традиционного тем, что в зависимости от величины годового прироста теплопотребления, расчетный диаметр трубопровода принимается на 14- 2 параметра ГОСТ большим. Это создает резерв мощности пропускной способности сети в результате чего существенно снижаются эксплуатационные издержки, что значительно перекрывает некоторое увеличение капвложений на строительство, ликвидирует необходимость выполнения реконструкций за срок эксплуатации или эти работы выполняются в минимальном объеме. Улучшение условий протекания потока теплоносителя приводят к экономии электроэнергии на его транспортировку до 30 %, существенно уменьшают время работы сетей на форсированных режимах.

Новизна данных исследований заключается в том, что здесь впервые выполнена комплексная оптимизация всех затрат на тепловые сети промпредприятий за расчетный срок их эксплуатации с учетом динамики теплопотребления, в результате чего проведена соответствующая кооректировка методических рекомендаций поопределению приведенных затрат.

Методически обоснован учет некоторых параметров реконструкций .

На защиту выносятся:

- корректировка методических рекомендаций по определению приведенных затрат с учетом динамики теплопотребления и реконструкций за расчетный срок эксплуатации тепловых сетей промпредприятий;

- методические основы комплексной оптимизации всех затрат на тепловые сети промпредприятий за расчетный срок их эксплуатации;

- методика определения оптимальных проектных решений сечений участков тепловых сетей с учетом динамики теплопотребления и реконструкций.

В исследованиях использованы статистические данные расхода теплоты, представленные в сборнике "Народное хозяйство СССР" и в отчетах предприятий,которые приведены в размерности "Гкал", поэтому эта единица измерения сохранена в настоящей работе.

Теоретическая часть исследований выполнена автором при содействии кафедры "Экономики организации и АСУ энергетики" Московского ордена Трудового Красного Знамени института управления имени С.Орджоникидзе (МИУ), где автор обучается в заочной аспирантуре и кафедры "Экономики строительства" Одесского инженерно-строительного института (ОИСИ), где он ведет плановую, учебную и научную работу. Экспериментальная часть работы, а также внедрение результатов исследований проводилось на Одесском станкостроительном производственном объединении им. В.И.Ленина, где автор ведет научную работу непрерывно с 1974 г. Разработка темы проводилась в тесном контакте с другими организациями, работающими в области исследуемых вопросов: Институтом ВНИПИЭнер-гопром, кафедрой теплогазоснабжения Всесоюзного заочного строительного института, кафедрой теплогазоснабжения ОИСИ и др.

Автор выражает признательность всем сотрудникам кафедры "Экономики организации и АСУ энергетики" МИУ и кафедры "Экономики строительства" ОИСИ содействовавших разработке темы, академику Мелентьеву Л.А. за оказание помощи в выборе направления работы, а также научному руководителю д.т.н., профессору Ахмедову Р.Б. и другим специалистам, оказавшим высококвалифицированную помощь в выполнении настоящей работы.

Диссертация: заключение по теме "Экономика и управление народным хозяйством: теория управления экономическими системами; макроэкономика; экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами; управление инновациями; региональная экономика; логистика; экономика труда", Ковалишин, Владимир Власович

4.5. Основные выводы, предложения

I. Анализ существующих методов технико-экономических расчетов тепловых сетей промпредприятий показывает, что за исходный показатель расчета принимается максимальный часовой расход тепла, соответствующий проектной мощности предприятия. Этим параметром определяется расчетный расход теплоносителя, а по нему, с учетом других требований, определяется сечение трубопроводов сети.

Оптимизация выполняется только на уровне вариантов сетей по критерию минимума приведенных затрат, где учитываются капвложения на строительство и стабильные эксплуатационные затраты, соответст' вующие расчетному расходу теплоносителя.

Так как расчетный срок эксплуатации теплосетей принят 25 лет, за этот период существенно возрастает производственная мощность предприятий сверх проектной и его теплопотребление. Для удовлетворения возрастающих потребностей тепла потребуется переводить сети на форсированные режимы эксплуатации и выполнение нескольких реконструкций, на что будет нерационально израсходована значительная сумма средств. Поэтому представляется, что существующая методика технико-экономических расчетов проектных решений тепловых сетей должна быть скорректирована И учитывать рост теплопотребления за расчетный срок эксплуатации.

2. Изучение показателей динамики роста производственной мощности Министерства станкостроительной промышленности за 20 последних лет показывает, что среднегодовой темп роста производственной мощности составляет 3,2 %, это определяет рост тепло-потребления в год 8,4 %» Учитывая ускоряющий темп роста тепло-потребления во времени, а также снижение пропускной способности сетей в процессе их эксплуатации, для исследований комплексной оптимизации всех затрат за расчетный срок эксплуатации в качестве вероятного на перспективу принимается средний прирост тепло-потребления 10 % в год. ( Для конкретных расчетов оптимизации принимается реальная величина).

3. Проведенный анализ графиков приведенных затрат традиционной методики расчетов, где учитывался только проектный расход теплоносителя и соответствующие ему эксплуатационные затраты, показал, что принимаемые расчетные диаметры труб сдвинуты от точки минимума на 1-2 параметра ГОСТ в сторону их уменьшения. Вследствие этого дополнительное увеличение расхода теплоносителя вызывает резкий расход эксплуатационных издержек за счет работы сети на предельных эксплуатационных режимах.

В оптимальных зонах графиков приведенных затрат имеется еще 2-3 стандартных диаметра труб большего размера с равновеликими приведенными затратами, которые имеют значительный резерв пропускной способности.

4. Выполненные расчеты полных затрат за расчетный срок эксплуатации для различных диаметров трубопроводов позволили вывести формулы полных и годовых приведенных затрат с учетом прироста мощности теплопотребления, которые являются основой для оптимизации проектных решений. В этих формулах учитываются капитальные вложения на строительство, эксплуатационные затраты возрастающего расхода теплоносителя от расчетного до максимального в конце срока эксплуатации и капитальные вложения на реконструкции за расчетный срок.

Полученные формулы качественно отличаются от исходных формул приведенных затрат, где учитываются только стабильный проектный расход теплоносителя и соответствующие ему стабильные эксплуатационные затраты.

5. Расчеты отдельных составляющих затрат по выведенным формулам показывают, что за расчетный срок около 80 % общей суммы составляют эксплуатационные затраты, 10 % - капитальные вложения на строительство и 10 % на реконструкцию.

В связи с этим, можно сделать вывод, что при технико-экономических расчетах сетей главное внимание следует уделять экономии эксплуатационных затрат, а капитальные вложения на строительство считать им подчиненными. Весьма эффективным способом снижения эксплуатационных затрат является переход в оптимальной зоне графиков приведенных затрат на решения с увеличенными сечениями труб, которые обладают существенным резервом пропускной способности и равновеликими приведенными затратами.

Незначительное увеличение сметы на стриотельство за счет увеличения диаметра труб многократно окупается экономией в эксплуатации и уменьшением числа реконструкций.

6. Создана математическая модель и рабочая программа "Оптимизация приведенных затрат" для расчетов на ЭВМ данных для оптимизации проектных решений сечений участков теплосетей промпред-прйятий с учетом прироста их мощности за расчетный срок эксплуатации.

По этой программе выполнено более двух тысяч циклов расчетов приведенных затрат, что позволило построить НО графиков их оптимальных зон для часто используемых на практике значений расходов теплоносителя и годовых приростов теплопотребления от О до 20 %.

7. Из построенных графиков приведенных затрат можно заключить, что традиционный метод расчетов, когда учитывается только расчетный расход и соответствующие ему стабильные эксплуатационные затраты, является частным случаем разработанного метода, когда годовой прирост мощности теплопотребления равен нулю.

8. Построенные графики позволяют определять оптимальные решения сечения трубопроводов с учетом годового прироста теплопотребления.

При нулевом приросте расчетные диаметры предалагаемой и существующей методик совпадают; При учете прироста теплопотребления до уровня 10 % по разработанной методике требуется увеличение диаметра труб на 1-2 параметра ГОСТ. Определяющем в увеличении диаметра трубопровода для заданного расчетного расхода теплоносителя является величина годового прироста теплопотребления.

9. Расчеты оптимизации сечений труб по разработанной методике показали ее преимущество перед традиционным методом. При сравнении результатов по обеим методикам получены следующие общие результаты.

Существующая методика

На первой стадии увеличения расхода теплопотребления сверх расчетного сети переводятся на форсированные режимы эксплуатации, что связано с высокими эксплуатационными издержками, сильным износосм оборудования и частыми авариями. Дальнейшее повышение нагрузок на сети требует провести за расчетный срок 2-4 реконструкции. При этом первая реконструкция требуется уже в

- 154 конце первых 5 лет эксплуатации.

Предлагаемая методика

Время работы сетей на форсированных режимах сокращается в 2,5 раза. Существенно сокращается количество реконструкций. За расчетный срок эксплуатации в половине проектных решений реконструкция совсем не требуется, а в другой половине - выполняется одна после 154-10 лет эксплуатации.

10. В результате исследований рекомендуется для практического применения новая методика оптимизации проектных решений сечений трубопроводов тепловых сетей промпредприятий с учетом прироста теплопотребления за расчетный срок эксплуатации.

Методика предусматривает определение по выведенным формулам приведенных затрат и построение графиков оптимальных зон. Расчеты приведенных затрат могут быть выполнены на ЭВМ по разработанной рабочей программе или подсчитаны по элементам затрат. По построенным графикам принимаются оптимальные проектные решения.

11. Учитывая значительную трудоемкость расчетов приведенных затрат по отдельным их элементам и отсутствие возможности выполнить расчеты на ЭВМ по рабочей программе, для определения оптимального сечения участков сети и значений приведенных затрат разработана методика построения соответствующих номограмм.

12. Разработанная методика оптимизации проектных решений сечений трубопроводов теплосетей является энергосберегающей. Расчеты показывают, что при внедрении новой методики, благодаря улучшенным условиям протекания потока теплоносителя, за расчетный срок эксплуатации экономится на транспортировку теплоносителя до 30 % затрат на электроэнергию.

- 1оо