КРИТЕРИИ ОПТИМАЛЬНОСТИ СИСТЕМ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Общепринятым критерием сравнительной экономической эффективности вариантов в энергетике является показатель минимума приведенных затрат, соизмеряющей единовременные (капитальные) и текущие затраты [17]. При статической постановке задачи (без учета фактора времени) приведенные затраты определяются по формуле

Формула (1) является примером многокритериальной функции, соизмеряющей с помощью коэффициента Ея минимумы двух критериев! капиталовложений и ежегодных издержек производства. При этом предполагается, что сравниваемые объекты одинаковой производительности сооружаются независимо в течение одного года, вводятся в эксплуатацию сразу на всю одинаковую проектную мощность (т. е. сразу выходят на режим нормальной эксплуатации) и весь срок службы эксплуатируются с неизменными ежегодными издержками. Так как в состав ежегодных издержек включены амортизационные отчисления, обеспечивающие восстановление (реновацию) сопоставляемых объектов, период их нормальной эксплуатации в течение срока службы может условно рассматриваться как бесконечный период простого воспроизводства.

Нормативный коэффициент эффективности капиталовложений Еи характеризует нормативную прибыль на каждый рубль капиталовложений, показывает прирост ежегодных издержек производства или снижение прибыли в других отраслях народного хозяйства на каждый рубль дополнительных капиталовложений в данную отрасль. Он служит для согласования частных оптимумов по отраслям с глобальным оптимумом по народному хозяйству в целом [65]. Следует отметить, что значение Ев = 0,15 год-1 для создания и внедрения новой техники было получено как отношение совокупного прибавочного продукта к суммарным производственным (основным и оборотным) фондам в масштабе страны [76].

Приведенные затраты характеризуют прирост общих народнохозяйственных ежегодных издержек производства в результате реализации рассматриваемого варианта СЦТ, а слагаемые ЕаК — затраты обратной связи — соответствующий прирост ежегодных издержек в других отраслях при отвлечении у них капиталовложений в размере К. Это свидетельствует о допустимости суммирования ежегодных издержек производства с величиной ЕК.

В действительности же все вышеописанные этапы жизненного цикла СЦТ происходят во времени, а процесс строительства, ввода и освоения проектной мощности СЦТ измеряется многими годами. Поэтому более точное отражение реальной действительности требует учета разновременности капиталовложений и ежегодных издержек производства.

Согласно действующей в энергетике отраслевой инструкции [17] в качестве динамического критерия сравнительной экономической эффективности СЦТ можно использовать приростную формулу

Следует отметить, что изменение года приведения т (принятие его значением, отличным от нуля) не влияет на результаты сопоставления вариантов, затраты по которым одновременно возрастут в (1 + Еяп)% раз. Есть различные точки зрения об экономической сущности и численном значении нормативного коэффициента приведения разновременных затрат н.п (нормы дисконта). Одна из наиболее распространенных точек зрения по поводу Е„.„ базируется на том, что часть эффекта производительных затрат используется непроизводительно, т. е. идет на увеличение общественного и личного потребления [76]. Например, если из общей нормативной величины эффекта 12 коп. на каждый рубль производительных затрат (при Ея — 0,12) изъять 4 коп. для увеличения общественного и личного потребления, то материальные ценности в размере 8 коп. можно заново использовать в сфере производства (в этом случае Е = 0,08). Таким образом, норма дисконта Ея,п соответствует полному народнохозяйственному эффекту, включающему как производительную, так и непроизводительную составляющие. При определении влияния Ея на среднегодовые темпы роста потребления и основных производственных фондов установлены узкие пределы допустимых значений Ея = 0,075...0,10 [43]. При ?„.п = 0,075 темпы роста производства и потребления совпадают, а при н.п = 0,10 темпы роста потребления отсутствуют, т. е. происходит только нарастающее накопление основных фондов. Следовательно, при Ея.п <0,075 начнется быстрый процесс расходования национального дохода (темп производства будет меньше темпа потребления), а при Ея.п > 0,10 будет происходить снижение темпа потребления за счет чрезмерного накопления основных фондов.

Имеется и другая распространенная точка зрения о характере эффекта от реализации капитальных вложений, основанная на признании его только производительным, т. е. признания равенства п = Ея [13, 34, 44, 76]. С учетом вышеизложенного в этом случае наиболее целесообразно принимать единый норматив Е = Еяи = Ея = 0,10 (такие предложения имеются).

Таким образом, рекомендуемые значения нормативов эффективности изменяются в пределах: Ея — 0,10...0,15; н.п = 0,08...0,10, что можно рассматривать как проявление вышеописанного свойства недостаточной.

Коэффициент дисконтирования Bt свидетельствует о том, что для народного хозяйства затраты t-го года в (1 + + н.п раз менее значимы, чем сегодняшние затраты. То же относится и к погрешности определения приведенных затрат, что сужает цену неопределенности значения 3.

Расчеты по формулам (2) и (3) соответствуют условному дискретному процессу сооружения и ввода в эксплуатацию СЦТ в виде ежегодно вводимых очередей с дополнительными приведенными затратами A3t. Суммарные приведенные затраты в год выхода СЦТ на режим нормальной эксплуатации, определенные без учета динамики ее развития, равны сумме затрат по всем очередям. Формула (3) является простейшим обобщением статического критерия (1) на случай постепенного развития СЦТ.

Другой подход к выбору динамического критерия сравнительной экономической эффективности основан на том, что рубль капиталовложений и издержек производства эквивалентны [44]:

Реально строительство СЦТ в целом может продолжаться длительный период в соответствии с развитием тепловых нагрузок, причем одни элементы могут находиться уже во временной или нормальной эксплуатации, а другие — в строительстве. В то же время сколько-нибудь достоверная исходная информация на период свыше 15 лет (за пределами горизонта долгосрочного планирования) практически отсутствует. Коэффициент дисконтирования резко падает с увеличением периода планирования, снижая влияние ошибок прогнозирования на значение суммарных приведенных затрат, определяемых по формуле (4). Поэтому предлагается ограничить оптимизационный период Т0 сроком до 15 лет, а за его пределами учитывать корректирующий период порядка 10 лет [81. При этом в корректирующем периоде система может быть как в режиме нормальной эксплуатации, так и продолжать сооружаться. Грубая оценка капиталовложений и издержек производства в этот период может производиться на основании данных долгосрочного прогнозирования. При отсутствии таких данных, целесообразно воспользоваться гипотезой о нахождении системы в режиме нормальной эксплуатации. В таком случае формулу

Преобразование Лапласа широко используется в теории автоматического регулирования [29], в частности для эффективного решения линейных интегро-дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами. Следует заметить, что нормативный коэффициент приведения разновременных затрат Е„.п является аргументом изображения по Лапласу функции суммарных капитальных и эксплуатационных затрат. Возможность применения преобразования Лапласа для динамической оптимизации СЦТ требует дальнейших исследований.

Сопоставим приростную формулу (3) с интегральным критерием (7). Очевидно, что интегральный критерий можно выразить через затраты 30:

Из формулы (11) следует, что критерии (3) и (7) могут давать различные результаты. Если интегральный критерий (7) имеет всестороннее обоснование, то правомочность и область применения приростной формулы должны быть уточнены.

При решении эксплуатационных задач оптимального функционирования СЦТ в качестве критерия может рассматриваться минимум годовых издержек производства. В тех случаях когда количество производственного персонала и его зарплата являются заданными, можно рассматривать критерий минимума затрат на топливо, а при одинаковой стоимости топлива — критерий минимума его расхода.

В технико-экономических расчетах часто используются показатели удельных приведенных затрат на единицу отпущенной в производственной системе продукции [13]. Для СЦТ таким показателем являются удельные приведенные затраты на тепловую энергию, определяемые с учетом (или без учета) фактора времени, отнесенные на тепловую энергию; Qorn — приведенный (при учете фактора времени) или годовой (без учета фактора времени) полезный отпуск тепловой энергии потребителям СЦТ.

Приведение отпуска тепловой энергии при учете фактора времени осуществляется таким же образом, как и приведение ежегодного изменения приведенных затрат в случае использования приростной формулы (3) и суммы капиталовложений и ежегодных издержек в случае применения формулы (7). Например, в последнем случае

Если в одноцелевых СЦТ с котельными производится только тепловая энергия (Зт = 3), то в двухцелевых СЦТ — теплофикационных системах от ТЭЦ производятся два вида энергии: тепловая и электрическая (Зт = 3 — Зэ, где З3 — затраты на отпущенную от ТЭЦ электроэнергию).

Юфа А. И., Носулько Д. Р./ Комплексная оптимизация теплоснабжения.— К.: Техника, 1988.