416
6. GOSPODARKA ELEKTROENERGETYCZNA
albo po przekształceniu
Kn, = MiAPs+krAgJ4-k^E,+krAEbr) (6.68)
gdzie: kP — jednostkowy roczny koszt strat mocy czynnej, zł/(kW • a); AP, — straty mocy czynnej przy obciążeniu szczytowym linii lub stacji, kW; kQ —jednostkowy roczny koszt strat mocy biernej, zł/(kvara); Ag, — straty mocy biernej przy obciążeniu szczytowym linii lub stacji, kvar; kE — jednostkowy koszt strat energii czynnej, zł/(kW-h); AEr — roczne straty energii czynnej, kW h./a; kFJt — jednostkowy koszt strat energii biernej, zł/(kvarh); A— roczne straty energii biernej, kvar-h/a; ke — ekonomiczny równoważnik mocy biernej; 5, — współczynnik udziału w szczycie systemu, wyrażony jako
K
P,
(6.69)
gdzie: Fs — obciążenie rozpatrywanej linii lub stacji występujące w czasie szczytowego obciążenia systemu, P, — obciążenie szczytowe tej linii lub stacji, które może występować w innym czasie niż obciążenie szczytowe systemu.
Wobec tego całkowite koszty roczne wytwarzania energii w elektrowni lub przesyłania energii za pomocą linii i stacji, wyrażone w zł/a, oblicza się ze wzoru
(6.70)
(6.71)
Kr = Kn + Ke = Kn+K„+Ka = K,+K. przy czym roczne koszty stałe
K, = Kn+Kcs
oraz roczne koszty zmienne
K. = K„ (6.72)
Po podzieleniu całkowitych kosztów rocznych K, przez energię roczną £, otrzymuje się jednostkowy roczny koszt energii, wyrażony w zł/(kW • h)
Jako kryterium optymalności przy porównywaniu różnych rozwiązań technicznych w zakresie inwestycji w elektroenergetyce oraz eksploatacji urządzeń i obiektów elektroenergetycznych przyjmuje się minimalizację całkowitych kosztów rocznych
Kr -* min (6.74)
a w niektórych przypadkach, które omówiono w p. 6.3.3, dopuszcza się również jako kryterium przybliżone — minimalizację jednostkowych kosztów rocznych
Kr
kr =--» min (6.75)
Rozkładem czasowym prostym nazywa się taki rozkład nakładów niezbędnych do uzyskania zamierzonego efektu, w którym cały nakład inwestycyjny K„ jest skupiony w ciągu jednego roku zwanego umownie rokiem zerowym (zwykle jest to rok poprzedzający rozpoczęcie eksploatacji), zaś koszty eksploatacyjne Ke oraz uzyskane efekty produkcyjne E są jednakowe we wszystkich następnych latach i = 1,2
6J. OBLICZENIA GOSPODARCZE W ELEKTROENERGETYCE
417
Rozkład czasowy złożony polega na tym, że nakłady inwestycyjne Kn(_JI są rozłożone w kolejnych latach okresu trwania inwestycji od roku — M do roku zerowego włącznie (j = 0,l,~»AO, a koszty eksploatacyjne K„ i efekty produkcyjne £, są zróżnicowane w kolejnych latach okresu eksploatacji (i = 1,2,..., N).
W tablicy 6.6 przedstawiono schematycznie powyższe rozkłady czasowe nakładów i efektów dla całego okresu trwania obiektu od pierwszego roku okresu inwestycji —M do ostatniego roku okresu eksploatacji N.
Tablica 6.6. Rozkłady czasowe nakładów i efektów
Okresy |
Okres inwestycji |
Okres eksploatacji |
Rok |
—M ... -j ... -2 -1 0 |
1 2 ... i ... N-i N |
Rozkład czasowy prosty | ||
Nakład inwestycyjny Koszt eksploatacyjny Efekt produkcyjny |
- ... - ... - - K. |
K, Kr ... K, ... K, Kr E E ... E ... E £ |
Rozkład czasowy złożony | ||
Nakład inwestycyjny Koszt eksploatacyjny Efekt produkcyjny |
U) *** ^«<-/) — ^*-1) K*o |
... K„ ... - /C„ Ke2 ... ... K,, Ej E2 ••• £,• ••• &N- 1 |
Zastępczy rozkład czasowy prosty, równoważny rozkładowi złożonemu | ||
Nakład inwestycyjny Koszt eksploatacyjny Efekt produkcyjny |
- ... - ... - - fC„ |
K„ ... K„ ... K„ K„ Er Er ... E, ... Er E, |
W przypadku rozkładu czasowego prostego całkowite koszty roczne Kr i jednostkowe koszty roczne kr oblicza się ze wzorów (6.70) i (6.73). W przypadku rozkładu czasowego złożonego należy natomiast określić zastępczy rozkład czasowy prosty, stosując odpowiednie reguły rachunku dyskonta. Tak więc zdyskontowaną sumę nakładów inwestycyjnych K^, sprowadzonych do roku zerowego, określa się metodą dyskonta, czyli oprocentowania na procent składany, za pomocą sumowania
KrJ = +d)' + K^2)(l+d)2+... + Kni_M)(] +d)M (6.76)
co można zapisać w skrócie jako sumę
I K«-flU+dy (6.77)
i—o
Na rysunku 6.12 przedstawiono w sposób poglądowy mechanizm tworzenia zdyskontowanej sumy nakładów inwestycyjnych KrJ. Jak widać z tego rysunku oraz ze wzoru (6.76), nakłady ponoszone w okresie trwania inwestycji są „zamrożone”, czyli nieczynne w produkcji, ponieważ nie biorą udziału w tworzeniu akumulacji, która rozpoczyna się
27 Poradnik inżyniera elektryka tom 3