Исследование эффективности обновления оборудования ТЭС с учетом неопределенности производственных и экономических факторов

Актуальность темы

исследования. Как в настоящее время, так и в длительной перспективе основой электроэнергетики России останутся тепловые электростанции (ТЭС), удельный вес которых в суммарной установленной мощности отрасли в период до 2020 г. сохранится на уровне 60−70%.

К началу XXI века в электроэнергетике сложилась предкризисная ситуация, главная причина которой — высокий физический износ и интенсивное моральное старение оборудования действующих ТЭС, обусловленные дефицитом инвестиции и неготовностью энергомашиностроения обеспечить теплоэнергетику современной прогрессивной техникой в требуемом объеме.

Эффективное и своевременное решение проблемы обновления оборудования действующих ТЭС позволило бы не только сохранить, но и несколько увеличить их мощность относительно сегодняшнего уровня и тем самым сократить потребность в мощности новых электростанций, а также качественно повысить производственный потенциал ТЭС. Однако, к решению этой проблемы в нашей стране приступили лишь в последние годы и разработка методических подходов к обоснованию выбора предпочтительных способов обновления оборудования действующих ТЭС и исследование их эффективности в условиях высокой неопределенности основных внешних факторов (в первую очередь, цен топлива и электроэнергии): и собственно: технико-экономических показате-¦ лей (капиталовложения, сроки строительства, удельные расходы топлива и др.) разных способов их обновления представляется особенно актуальной.

Цель и задачи исследования

Целью диссертационного исследования является исследование эффективности обновления устаревшего оборудования действующих ТЭС в европейской части Роо^ии (ЕЕЭС) с разработкой соответствующих методических подходов к оценке эффективности разных способов и вариантов их обновления с учетом неопределенности производственных и экономических факторов. Для достижения указанной цели решены следующие конкретные задачи:

• изучение состава и возрастной структуры оборудования действующих ТЭС, оценка потенциальных объемов выбытия из эксплуатации оборудования действующих ТЭС в результате его физического старения;

• исследование технических особенностей предлагаемых в настоящее время способов обновления оборудования ТЭС;

• агрегирование многообразных типов оборудования действующих ТЭС в небольшое число типовых групп ТЭС и формирование для каждой из них укрупненных и сопоставимых технико-экономических показателей применительно ко всем способам их обновления;

• выявление степени влияния неопределенности на эффективность разных способов обновления каждой типовой группы ТЭС и выбор наиболее предпочтительных из них;

• формирование и экономическая оценка разных вариантов обновления ТЭС в ЕЕЭС России, анализ последствий их реализации для электроэнергетики страны и ТЭКа;

• выявление основных факторов риска, в наибольшей степени влияющих на эффективность обновления устаревшего оборудования конкретных действующих ТЭС, и разработка методики обоснования инвестиционной привлекательности обновления конкретных действующих ТЭС с учетом факторов риска.

Предметом исследования являются три предлагаемых в настоящее время способа обновления оборудования действующих ТЭС: работы по восстановлению его ресурса (РВР), замена устаревшего оборудования модернизированной.

МО) или новой техникой (НТХ— - ——- .

Объектами исследования являются типовые группы оборудования действующих ТЭС в Европейской части ЕЭС России (ЕЕЭС).

Методологической и теоретической основой исследования являются основные положения системного анализа и методические разработки по долгосрочному проектированию и планированию развития электроэнергетики, содержащиеся в работах Л. А. Мелентьева, А. А. Макарова, А. С. Некрасова, Е. А. Волковой, А. С. Макаровой и других специалистовметодическая база по оценке эффективности инвестиционных проектов в электроэнергетике, сформированная в работах В. И. Денисова, В. П. Браилова, А. Г. Захарина, П. В. Горюновасовременная инвестиционная теория, изложенная в работах В. П. Виленского, В. Н. Лившица, С. А. Смоляка, Е. Р. Орловойнормативная база по проектированию ТЭС и формированию их укрупненных технико-экономических показателей, разработанная В. Г. Жилиным, И. М. Петровым, И. С. Шапироосновные направления научно-технической политики при техническом перевооружении ТЭС, сформулированные в публикациях А. А. Романова, А. С. Земцова, В. Ф. Резинскихразработки Г. Г. Ольховского, А. Г. Тумановского и других специалистов в области создания и внедрения новой прогрессивной техники на тепловых электростанцияхметоды риск-менеджмента, изложенные в работах В. Беренса, П. Хавранека, В. Д. Шапиро, М. В. Грачевой. Информационной базой исследования являются:

• отчетные данные о технико-экономических показателях действующих ТЭС;

• данные специализированных организаций (ОРГРЭС, ВТИ и др.) о состоянии турбинного оборудования действующих ТЭС, на основе анализа которого оценен срок достижения турбинами действующих ТЭС предельного состояния: паркового (ПР) и индивидуального (ИР) ресурса;

• прогнозные технико-экономические показатели новых прогрессивных типов оборудования ТЭС и выполненные проектными организациями технико-экономические обоснования (ТЭО) обновления конкретных действующих тепловых электростанций;

• долгосрочный прогноз динамики электропотребления и потребности в установленной мощности, прогноз цен и ресурсов топлива для ТЭС, тарифов электроэнергии, соответствующих основным положениям «Энергетической стратеv: гии России на период до 2020 г.», утвержденной Правительством РФ в 2003 г.;

• состав предлагаемых вводов мощности ТЭС и прогнозируемые режимы их использования в соответствии со «Схемой развития ЕЭС-ОЭС до 2015 г.».

Наиболее существенные научные результаты, полученные автором:

1. Обоснована необходимость выделения задачи оценки эффективности обновления действующих ТЭС из более общей и масштабной проблемы прогнозирования развития ЕЭС и предложен трехэтапный методический подход к ее решению.

2. На основе обобщения отечественного и зарубежного опыта прогнозирования технико-экономических показателей ТЭС с использованием выявленных соотношений доли стоимости оборудования и полной стоимости ТЭС впервые получены значения укрупненных удельных капиталовложений по типовым группам новых и обновляемых ТЭС с традиционными и прогрессивными технологиями производства электроэнергии.

3. Впервые сформирована система основных технико-экономических показателей для всех типовых групп ТЭС при разных способах их обновления.

4. Апробирована методика оценки инвестиционной привлекательности обновления конкретных действующих ТЭС с использованием риск-анализа.

5. Получена количественная оценка эффективности разных способов обновления типовых групп ТЭС в условиях высокой неопределенности внешних (цены топлива и электроэнергии, норма дисконта) и внутренних (удельные капиталовложения, сроки строительства, удельные расходы топлива и др.) факторов.

6. Оценена эффективность нескольких принципиально различающихся вариантов обновления действующих ТЭС в ЕЕЭС, сформированных с учетом основных системных факторов развития ЕЕЭС до 2015 г. и ограничений по возможностям отечественного энергомашиностроения по поставке новой техники.

Степень обоснованности научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в диссертации, базируется, с одной стороны, на глубоком анализе существующей теоретической и методологической базы по долгосрочному проектированию и планированию развития электроэнергетики, накопленного отечественного и зарубежного опыта проектирования и строительства тепло-, т. вых электростанций^ и, е другой стороны, на проверке разработанных метода^-ческих подходов при оценке эффективности обновления реальных действующих ТЭС в ЕЕЭС.

Научная новизна исследования состоит в разработке комплексного методического подхода к выбору инвестиционных решений по обновлению устаревшего оборудования действующих ТЭС, основанного на интеграции современных методов и средств оценки системных и корпоративных эффектов от их реализации, а также в разработке системы сопоставимых стоимостных показателей сооружения и обновления разного типа ТЭС.

Значение полученных результатов для теории и практики. В теоретическом аспекте предложенный инструментарий обоснования эффективности разных способов обновления ТЭС вносит существенный вклад в развитие системного подхода к исследованию сложных систем в условиях неопределенности, в особенности, с учетом финансовых рисков. Методическая и информационная база диссертационного исследования проблемы обновления конкретных действующих ТЭС имеет важное практическое значение для энергокомпаний и проектных организаций на предынвестиционной стадии исследования, то есть при составлении Ходатайства о намерениях, Обоснования инвестиций и бизнес-планов.

Сведения о реализации и целесообразности практического использования результатов. Результаты диссертационной работы были использованы при формировании «Концепции технического перевооружения тепловых электростанций РАО „ЕЭС России“ и АО-энерго на период до 2015 г.» и «Программы обновления тепловых электростанций РАО „ЕЭС России“ и АО-энерго на период до 2010 г.» (далее «Программа обновления»), выполненных в 2000;2002 гг. по заданию Департамента технического перевооружения и совершенствования и энергоремонта РАО «ЕЭС России».

Результаты диссертации могут быть эффективно использованы в работе коммерческих (РАО «ЕЭС России», АО-энерго, инвестиционные компании) и проектных (ОАО «Теплоэлектропроект» и др.) организаций, занимающихся вопросами прогнозирования развития электроэнергетики, стратегического планирования и инвестиционного проектирования в отрасли.

Апробация результатов работы. Основные положения и результаты работы докладывались и получили положительную оценку на научных конференциях: XLV научная конференция МФТИ «Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук» (Москва, 2002) — XLIX научно-техническая сессия по проблемам газовых турбин «Газотурбинные и парогазовые установки для технического перевооружения отечественной теплоэнергетики» (Москва, 2002) — L научно-техническая сессия по проблемам газовых турбин «Использование последних достижений науки и техники при проектировании, освоении и эксплуатации газотурбинных и парогазовых установок большой мощности» (Санкт-Петербург, 2003).

Публикации. По теме диссертационного исследования автором опубликовано 6 статей и тезисов докладов, общим объемом 2,5 п.л., в том числе лично автору принадлежит 2 п.л.

Заключение

.

В работе получены следующие результаты:

1. Исследовано современное состояние теплоэнергетики России, выявлены и проанализированы причины и негативные последствия сохранения в эксплуатации физически и морально устаревшего оборудования действующих ТЭС. Оценены потенциальные объемы выбытия из эксплуатации оборудования действующих ТЭС в результате его физического старения с детализацией в территориальном разрезе (по ОЭС) — во временном разрезе (по пятилетним периодам) — по типам агрегатов ТЭС.

2. Выполнен анализ предлагаемых в настоящее время способов обновления ТЭСдана краткая характеристика типов модернизированного или прогрессивного оборудования, предлагаемого для замещения устаревшего оборудо- ¦ вания действующих ТЭС.

3. Предложен трех этапный методический подход к оценке эффективности обновления действующих ТЭС как самостоятельной задачи в рамках более общей и масштабной проблемы прогнозирования развития ЕЭС.

4. Предложен методический подход к прогнозированию укрупненных и сопоставимых значений удельных капиталовложений при разных способах обновления ТЭС.

5. Выполнено агрегирование всех действующих ТЭС в типовые группы и сформирована для них система технико-экономических показателей при разных способах их обновления.

6. Выполнена оценка влияния основных факторов неопределенности на эффективность разных способов обновления, на основе которой выбраны наиболее предпочтительные из них для каждой типовой группы ТЭС.

7. Оценена эффективность трех вариантов обновления ТЭС в Европейской части ЕЭС России, различающихся способами и масштабами обновления, и исследовано влияние на их эффективность разных схем и способов финансирования.

8. Апробирована методика риск-анализа применительно к обоснованию эффективности конкретных инвестиционных проектов обновления действующих ТЭС.