Экономика электротехнической промышленности - Затраты, связанные с внедрением и эксплуатацией новых типов электроизделий

Два денежных показателя затрат.

Расчеты экономической эффективности новых типов электроизделий базируются на денежном измерении затрат. Затраты, связанные с внедрением и эксплуатацией новых типов электроизделий, синтезируются в двух денежных показателях: капитальных вложениях и эксплуатационных расходах.
Капитальные вложения — это единовременное вложение средств в новое электроизделие. Сюда входят прежде всего цена приобретенных электроизделий и стоимость занимаемой ими производственной площади здания или машинного зала электростанции. Капитальные вложения осуществляются до того момента, когда данное электроизделие вводится в эксплуатацию. Расходы по эксплуатации производятся ежегодно в течение всего времени использования этого электроизделия. Эксплуатационные расходы — это себестоимость изготовляемой с помощью рассматриваемого электроизделия продукции (например, электроэнергии).
Обоснование экономической эффективности внедрения ведется применительно к одному рассматриваемому электроизделию нового типа. Для него исчисляются капитальные вложения и эксплуатационные расходы.

Размерности абсолютных и удельных измерителей затрат.

Капитальные вложения и эксплуатационные расходы, рассматриваемые применительно к одному электроизделию, называются абсолютными затратами. Затраты, приходящиеся на единицу изготовляемой с помощью рассматриваемого электроизделия продукции (например, электроэнергии) или выполняемой с ним работы, называются удельными (табл. 2.1).
Таблица 2.1
Размерности показателей затрат

Переход от абсолютных к удельным затратам осуществляется следующим образом:

Это означает, что вложение k=1 коп. даст возможность ежегодно вырабатывать 1 кВт-ч электроэнергии, причем на его выработку будет расходоваться е = 0,1 коп./кВт-ч.
Применительно к ЭЦВМ размерности затрат составляют:
)
Размерность удельных капитальных вложений k для ЭЦВМ можно иначе написать так: руб.год/задачу. В числителе здесь находится величина [руб. год], характеризующая связывание средств в рубле-годах на решение одной задачи.

Области применений абсолютных и удельных величин затрат.

Если в сравниваемых вариантах одинакова годовая производительность электроизделия: qг2 = qг2 = q0, экономический расчет ведут на базе абсолютных измерителей затрат:

При неравенстве в сравниваемых вариантах годовой производительности электроизделия сопоставляют удельные показатели затрат:

При выборе же определенным потребителем лучшего из имеющихся электроизделий для определенного назначения обычно сопоставляют абсолютные величины затрат по таким наборам электроизделий, которые обеспечивают выполнение одинакового в сравниваемых вариантах годового объема выпуска или работ Qг:
Если же для решения этой задачи используют удельные затраты, то расчет их ведут исходя не из максимальной годовой производительности электроизделия qг, а только из той реальной производительности qг.р, которая действительно необходима в рассматриваемой области его применения данному потребителю.

Методы выбора экономически наиболее эффективных средств повышения надежности электрооборудования

Повышение надежности деталей электрооборудования.

(3.39)
Если средний ожидаемый срок службы рассматриваемой детали (элемента) увеличился с Тс1 до Тс2 лет, а цена ее при этом возросла с zд1 до zд2 руб./деталь, то прежде всего в экономическом расчете надо определить ту экономию zд, которая будет получена на амортизационных отчислениях по этой детали.

В некоторых случаях помимо стоимости самих деталей в сравниваемых вариантах деталей (элементов) разного уровня надежности нужно учитывать еще и затраты труда, связанные с их заменой. Последние в большой степени зависят от того, как размещены эти детали электрооборудования. Например, цена самой детали возросла (zд2>zд21), но поскольку ее более удобно разместили в схеме, ремонтопригодность детали тоже повысилась, а суммарные затраты, связанные с ее заменой, уменьшились

(3.40)

где Вз1 и Вз2 — основная и дополнительная заработная плата рабочего, осуществляющего замену данной детали, вместе с начислениями органам социального страхования.
Поскольку удалось повысить также и срок службы новой детали (Тс2>Тс1), ежегодная экономия средств, связанная с ее заменой, доставит
          (3.41)
При решении вопроса о выборе наиболее эффективных средств повышения надежности и долговечности отдельных деталей (элементов) электрооборудования необходимо обязательно учитывать их значение для системы, в которую они встраиваются, и убытки обусловленные простоями системы в ремонте из-за отказа данной детали. В некоторых случаях при решении рассматриваемой задачи надо подсчитывать еще и экономию средств ∆Fэ от уменьшения запаса этих деталей, хранящегося у потребителя. Кроме того, поскольку возросла цена самой детали повышенной надежности (zд2>zд1), в расчет приведенных годовых затрат надо включить дополнительные связанные с этим затраты εн(zд2—zд1). С учетом всех перечисленных величин экономия приведенных годовых затрат ∆Wп.г.э, обусловленная повышением срока службы отдельной детали (элемента) оборудования, определится как

где ∆Uп.э — уменьшение убытков, обусловленных простоями системы в ремонте из-за отказа данной детали,
— экономия средств, омертвленных в запасе деталей, хранящемся у потребителя, на каждый экземпляр их, установленный в электрооборудовании, руб./деталь,
Эффективность повышения надежности отдельных деталей и элементов часто определяется по сравнению с повышением надежности системы посредством резервирования. Обычно использование деталей повышенной надежности позволяет получить большую экономию капитальных вложений и эксплуатационных расходов.

Экономика резервирования электрооборудования.

Если не считаться с затратами, то посредством многократного резервирования можно создавать сверхнадежные системы. Но они были бы очень дорогими и расходы по их эксплуатации велики. Большие дополнительные затраты далеко не всегда могут оправдать эффект, полученный от повышения надежности.
Выигрыш от резервирования заключается в уменьшении ущерба ∆Uп.э от простоев системы в ремонтах. Это — цель резервирования. В то же время резервирование может прежде всего вызвать большое удорожание самого оборудования ∆zд. Кроме того, при резервировании обычно растут и затраты на ремонт ∆Rт.д, дополнительно расходуемую электроэнергию ∆Sэл.д, на хранение большего количества деталей и блоков у потребителей ∆Fд. Если годовая норма амортизационных отчислений для рассматриваемой машины αн 1/год, а стоимость оборудования при резервировании возрастает на руб., то в варианте устройства повышенной надежности будут иметь место дополнительные ежегодные амортизационные отчисления в размереруб./год1. Кроме того, из-за возрастания стоимости электрооборудования на ∆zд руб. в варианте системы с более высоким уровнем резервирования будут иметь место дополнительные ежегодные затраты в размереруб./год (εн — норма эффективности дополнительных капитальных вложений, 1/год).
Из сказанного видно, что резервирование электрооборудования оправдывает себя при условии, если  где — уменьшение годового ущерба от простоев электрооборудования в ремонте, достигаемое благодаря резервированию наиболее критических его элементов.
Резервирование надо рассматривать в сочетании с использованием в системе высоконадежных деталей. Эти варианты не исключают, а дополняют друг друга. Поэтому стремятся сочетать оба пути: повышение надежности отдельных деталей и резервирование. При этом обычно рассматривают и разные варианты самого резервирования.
В экономическом расчете, связанном с повышением надежности посредством резервирования, амортизационные отчисления принимают исходя из действующих норм амортизации. Это обусловлено тем, что при резервировании создается избыточность деталей (элементов), имеющих ту же долговечность.
Для энергетических систем важное значение имеет возможность быстрого ввода резервного оборудования из «холодного» состояния для замещения отказавшего. Например, современные легкие компактные газовые турбины могут быть пущены из «холодного» состояния до полной отдачи их номинальной мощности менее чем за 5 мин. Подобный резерв может быть быстро использован для покрытия пиковой нагрузки и при аварийном выходе из строя основного агрегата.

Методы расчета экономической эффективности встраивания в системы средств автоматического контроля их состояния и отыскания неисправностей.

Для уменьшения затрат на текущий ремонт Rт и убытков от простоев в текущих ремонтах Un в системы стали встраивать специальные автоматические устройства. Они позволяют уменьшить величину Rт за счет экономии времени, затрачиваемого на отыскание неисправности, а также полного использования возможностей каждой детали, устранения преждевременной замены их.
Однако подобные устройства бывают достаточно сложными. Поэтому они повышают цену систем zc и увеличивают количество элементов, из которых состоит система. Это вызывает повышение частоты ее отказов. Следовательно, сокращение стоимости каждого непланового (аварийного) текущего ремонта достигается в рассматриваемом случае за счет удорожания системы и некоторого увеличения количества текущих ремонтов. Поэтому при использовании средств автоматического контроля и отыскания неисправностей надо убедиться в том, что получаемые выгоды оправдывают дополнительные затраты, связанные с их введением:
(3.44)
где— годовая экономия затрат на текущий ремонт системы от скорейшего отыскания неисправностей и отсутствия преждевременной замены деталей; ΔUп.э — уменьшение ущерба от простоев системы в ремонте благодаря скорейшему обнаружению неисправностей; αп — годовая норма амортизационных отчислений по устройствам контроля и отыскания неисправностей; εн — 
норма эффективности дополнительных капитальных вложений Ι1/год; zк — цена встроенной в систему специальной аппаратуры контроля и отыскания неисправностей; ∆Rт.д — дополнительные ежегодные затраты на ремонт аппаратуры контроля и отыскания неисправностей; Sэл.д — стоимость электроэнергии, дополнительно потребляемой ежегодно аппаратурой контроля и отыскания неисправностей; ∆Fд — дополнительный запас сменяемых частей к специальной аппаратуре контроля и отыскания неисправностей, хранимой у потребителя системы, руб.

Экономика выбора защитных устройств к электрооборудованию.

Очень важное значение имеет правильный выбор защитных устройств, например, разрядников от электрических перенапряжений, ограничивающих напряжение до безопасного значения; защитных устройств со звуковой сигнализацией о повреждении детали; защитной аппаратуры, отключающей электрооборудование при повреждении или при возникновении опасного режима эксплуатации. Хотя выключающая защитная аппаратура не всегда способна полностью предотвратить повреждение системы, она сокращает его размеры, уменьшая тем самым стоимость ремонта и ущерб от простоя электрооборудования в ремонте. В то же время чем сложнее защитные устройства, тем больше вероятность их собственного отказа и тем существенней они удорожают стоимость системы. На основе технико-экономического анализа необходимо поэтому установить, как в каждом конкретном случае правильно выбрать типы защитных устройств. Выигрыш от их введения должен превышать дополнительные затраты:

где Nа — количество аварий системы, возможных в течение года при отсутствии защиты; ∆Uа.э — предотвращенный или уменьшенный защитным устройством ущерб от одной аварии системы, руб./аварию; z3 — цена защитного устройства; αн — годовая норма амортизационных отчислений для защитного устройства, 1/год; εн — норма эффективности дополнительных капитальных вложений, 1/год; ∆Rт.з.д — затраты на дополнительный текущий ремонт в течение года рассматриваемого защитного устройства, руб./год; ∆Un.д — дополнительный ущерб от простоя системы из-за ремонтов рассматриваемого защитного устройства, руб./год.
Самостоятельный интерес представляет изучение доли δ3, которую защитная аппаратура занимает в стоимости всей системы
(3.46)
где zзi — цена ί-го защитного устройства рассматриваемой системы; zc — цена всей системы, защищаемой этими устройствами.
Как правило, величина δз невелика, что стимулирует применение защитных устройств, если имеется даже сравнительно небольшая вероятность аварии системы.