Метод расчета тарифов в различных зонах суточного графика нагрузки

Тарифы, дифференцированные по времени суток, рассчитываются отдельно на электроэнергию, потребляемую в часы пониженных нагрузок (базовые), и на элек­троэнергию, используемую в часы максимальных нагрузок (пиковые).

Рассмотрим пример, в котором суточный график нагрузок условно представлен ступенчатым графиком, имеющим базовую, полупиковую и пиковую зоны нагрузок. Тариф на пиковую электроэнергию рассчитывается следующим образом:

 

Т_пик = (З _{пост.пик} + З _{топл.пик}) / t_пик = З _{пост.пик} / t_пик + q_пик (18)

 

где З _{пост.пик} - удельные постоянные затраты на содержание пиковой мощности, руб./кВт; з_{топл.пик} - удельные топливные затраты на выработку пиковой электро­энергии, руб./кВт; t_пик - время работы электростанции при пиковой нагрузке в тече­ние суток, ч; q_пик - топливная составляющая пикового тарифа, руб./(кВт • ч).

Тариф на полупиковую электроэнергию оценивается по выражению

 

(19)

 

где з_{пост.ппик} - удельные постоянные затраты на выработку полупиковой мощности;

з_{топл.ппик} - удельные топливные затраты на выработку полупиковой электроэнергии;

t_ппик - время работы при полупиковой нагрузке в течение суток.

 

Если принять во внимание, что выполняется соотношение

 

З _{пост.пик} + q_пик t_пик = З _{пост.ппик} + q_ппик t_пик (20)

 

где q_пик, q_ппик - топливные составляющие пикового и полупикового тарифов, то тариф можно определить

 

, (21)

 

т.е. тариф в полупиковой зоне состоит только из топливной составляющей затрат, поскольку постоянные и частично переменные затраты полупиковых энергоблоков уже были компенсированы в период расчета пиковых (повышенных) тарифов.

Следует помнить, что в часы пиковых нагрузок работают как базовые, так и пиковые энергоблоки, а в часы базовых нагрузок - только базовые, т.е. время работы полупикового энергетического оборудования равно t_пик + t_ппик, а базового - t_пик + t_ппик + t_баз При этом в часы пиковых нагрузок как для базовых, так и для пико­вых энергоблоков устанавливается одинаковый тариф на электроэнергию.

Тариф на базовую электроэнергию рассчитывается как

 

(22)

 

где з_{пост.баз} - удельные постоянные затраты на выработку базовой мощности; З_{топл.баз} - удельные топливные затраты на выработку базовой электроэнергии;

t_баз - число часов работы при базовой нагрузке в течение суток. Принимая во внимание, что выполняется условие

 

З _{пост.пик} + q_пик (t_пик + t_ппик)= З _{пост.баз} + q_баз (t_пик + t_ппик) (23)

 

определяем тариф на базовую электроэнергию

 

(24)

 

т.е. тариф в базовой зоне складывается только из топливной составляющей затрат базовой электростанции q_баз.

Пример расчета экономической эффективности работы электростанции по дифференцированному тарифу. Пусть электростанция общей установленной мощностью 800 МВт поставляет электроэнергию на розничный рынок. График нагрузки состоит из пиковой, полупиковой и базовой зон. Мощность пикового энергоблока составляет 100, полупикового 200 и базового 500 МВт. В пиковой зоне суточного графика электрических нагру­зок работают пиковый, полупиковый и базовый энергоблоки, в полупиковой зоне - полупиковый и базовый энергоблоки, а в базовой зоне - только базовый энергоблок.

Постоянные расходы, связанные с поддержанием мощности, пикового энерго­блока наименьшие, а базового самые высокие. Однако удельный расход топлива, наоборот, самый высокий у пикового энергоблока, а самый низкий у базового. Такое соотношение постоянных и переменных затрат, как правило, всегда выполняется: пиковые энергоблоки включаются для работы на небольшое число часов, поэтому они изготавливаются с меньшими капитальными затратами и большим удельным расходом топлива. Число часов работы в год базового энергоблока больше, поэтому его технологическая схема выработки электроэнергии выполнена так, чтобы топливные затраты были минимальными.

При этом количество электроэнергии, проданной всеми энергоблоками в часы пиковых нагрузок, Э_пик равно сумме объемов электроэнергии, выработанной в часы пиковых нагрузок пиковым Э_{пик.пик}, полупиковым Э _{пик.ппик} и базовым Э_{пик.баз} энергоблоками, т. е.

 

Э_пик = Э_{пик.пик} + Э _{пик.ппик} + Э_{пик.баз.} (25)

 

Определим объем выработки электроэнергии пиковым энергоблоком Э_{пик.пик} как произведение его установленной мощности Р_пик и годовой продолжительности пиковой нагрузки t_пик:

 

Э_{пик.пик} = Р_пик ∙ t_пик; (26)

Э_{пик.пик} = 100 ∙ 1 = 100 тыс. МВт∙ч

 

Аналогично рассчитаем количество электроэнергии, вырабатываемой полупико­вым и базовым энергоблоками в пиковой зоне графика нагрузок:

 

Э_{пик.ппик} = Р_ппик ∙ t_пик (27)

Э_{пик.ппик} = 200 1 = 200 тыс. МВт • ч.;

Э_{пик.баз} = Р_баз ∙ t_пик (28)

Э_{пик.баз} = 500 ∙ 1 = 500 тыс. МВт∙ч.

 

Полное количество электроэнергии, проданной в часы пиковых нагрузок, опре­деляется как

 

Э_пик = Э_пик._пик + Э_{пик ппик} + Э_{пик баз} (29)

Э_пик = 100 + 200 + 500 = 800 тыс. МВт • ч.

 

Удельные затраты на выработку пиковой электроэнергии пиковым энергобло­ком, рассчитываются следующим образом:

 

, (30)

Т_пик = (400 ∙ 400 ∙ 100 ∙ 10^-3 + 500 ∙ 100) / 100 = 176 + 500 = 676 руб/(МВт • ч).

 

Таким образом, тариф на пиковую электроэнергию составляет 676 руб./(МВт • ч).

Тариф на электроэнергию в полупиковой части графика электрических нагрузок рассчитывается по затратам на топливо, сжигаемое полупиковым энергоблоком в часы полупиковых нагрузок,

 

(31)

= 400 ∙ 400 ∙ 10^-3 = 160 руб/(МВт • ч).

 

Тариф на электроэнергию в часы базовых нагрузок определяется топливными затратами на выработку электроэнергии базовым энергоблоком в часы базовой нагрузки

 

(32)

= 320 ∙ 400 ∙ 10^-3 = 128 руб/(МВт • ч).

 

Убедимся в том, что энергетическое оборудование всех типов (пиковое, полупиковое и базовое) при рассчитанных выше тарифах обеспечивает сбор денежных средств (товарной продукции) в полном объеме, несмотря на то что тарифы в часы полупиковых и базовых нагрузок значительно меньше тарифа в часы пиковых нагрузок.

За время работы в часы пиковой нагрузки пиковый энергоблок вырабатывает 100 тыс. МВт∙ч электроэнергии, которая продается по тарифу 676 руб/(МВтч). При этом денежная выручка

 

ТП_пик = Т_пик Э_пик._пик (33)

ТП_пик = 676 • 100 = 67 600 тыс. руб.

 

Фактические затраты на выработку электроэнергии пиковым энергоблоком

 

З_пик = З_{топл.пик} + З_{пост.пик} = в_пикЦЭ_{пик.пик}+ з_{пост.пик}Р_пик (34)

З_пик = 440 • 400 • 100 • 10^-3 + 500 • 100 = 17 600 + 50 • 10³ = 67 600 тыс. руб.

 

Таким образом, тариф на пиковую электроэнергию полностью компенсирует затраты на ее производство пиковыми энергоблоками.

Денежная выручка (объем товарной продукции) при работе полупикового энер­гоблока электростанции

 

ТП_ппик = Т_пик Э_пик._ппик + Т_ппик Э_ппик._ппик (35)

ТП_ппик =676 • 200 +160 • 400 = 135 200 + 64 • 10³ = 199 200 тыс. руб.

 

Фактические затраты на выработку электроэнергии полупиковым энергоблоком

 

З_пик = в_ппикЦЭ_ппик+ з_{пост.ппик}Р_ппик (36)

З_пик = 96 • 10^л + 103 200 = 199 200 тыс. руб.

 

Таким образом, тарифы на электроэнергию в пиковой и полупиковой зонах гра­фика электрической нагрузки полностью покрывают фактические затраты (постоян­ные и переменные) на выработку электроэнергии полупиковым энергоблоком элек­тростанции. Это объясняется тем, что постоянные и частично переменные затраты на полупиковый энергоблок полностью компенсируются путем продажи части элек­троэнергии в размере 200 тыс. МВт-ч в часы максимума нагрузки по пиковому тарифу, равному 676 руб/(МВт-ч).

Аналогично рассчитывается денежная выручка (объем товарной продукции), получаемая при работе базового энергоблока:

 

ТП_баз = Т_пик Э_пик._баз + Т_ппик Э_ппик._баз + Т_баз Э_баз (37)

ТП_баз =676∙500+ 160∙ 1000+ 128∙2000 = 754 • 10³ тыс. руб.

 

Фактические затраты на выработку электроэнергии базовым энергоблоком

 

З_баз = в_базЦЭ_баз + з_{пост.баз}Р_баз (38)

З_баз = 320 • 400 (500 + 1000 + 2000)10^-3 + 612 • 500 = 754 • 10³ тыс. руб.

 

Тарифы на электроэнергию в пиковой, полупиковой и базовой зонах графика электрической нагрузки полностью покрывают фактические затраты (постоянные и переменные) на выработку электроэнергии базовым энергоблоком электростанции.

Постоянные и частично переменные затраты на базовый энергоблок полностью компенсируются путем продажи части электроэнергии в размере 1500 тыс. МВт- ч в часы пиковой (500 тыс. МВт-ч) и полу пиковой (1000 тыс. МВт • ч) нагрузок соответ­ственно по пиковому тарифу, равному 676 руб/(МВт-ч), и полупиковому тарифу, составляющему 160 руб/(МВт- ч). Остальные топливные затраты базового энергоблока компенсируются в часы базовой нагрузки по тарифу, равному только топливной составляющей затрат, т.е. 128 руб/(МВт∙ч).