Ekonomiczno-techniczne aspekty wykorzystania gazu w energetyce

Transkrypt

1 Ekonomiczno-echniczne aspeky wykorzysania gazu w energeyce Janusz Koowicz Wydział Inżynierii i Ochrony Środowiska Poliechnika zęsochowska

2 Inerpreacja wskazników NPV oraz IRR Janusz Koowicz W7 Wydział Inżynierii i Ochrony Środowiska Poliechnika zęsochowska

3 Zakładając, że inwesycja powsaje w roku 0 i wyprowadzając z równania (1) warość likwidacyjną, równanie (1) można przekszałcić do: NPV = N F L = J + = 1 1+ o ( 1+ r) ( r) N

4 Jeżeli w dalszym ciągu założymy, że wysępujące w (5) F = cons (ym samym pominiemy osani człon równania) o: NPV = F ρ J o ρ N ( 1 + r ) r ( 1 + r ) 1 = N

5 Warość NPV wyraża zakualizowaną na momen dokonywania oceny, wielkość korzyści, jaką rozparywana inwesycja może przynieść przedsiębiorswu. Badana inwesycja jes opłacalna, jeżeli: NPV>0. Dodania warość NPV oznacza bowiem, że sopa zwrou ego przedsięwzięcia jes większa od sopy granicznej określonej poprzez przyjęą do rachunku sopę dyskona. Dlaego eż każda inwesycja charakeryzująca się NPV większym od zera może być zrealizowana, gdyż przyniesie przedsiębiorswu określone korzyści finansowe, a ym samym zwiększy jego warość. Minusowa warość NPV świadczy z kolei o niższej od granicznej sopie renowności przedsięwzięcia. Realizacja inwesycji w ym wypadku jes nieopłacalna z punku widzenia ineresów firmy

6 c.d. Warość zakualizowana neo NPV NPV możemy wykorzysać do określenia najbardziej efekywnego ekonomicznie warianu inwesycyjnego. Możemy o robić ylko wedy, gdy porównywane NPV max przedsięwzięcia rozwojowe charakeryzują akie same (lub bardzo zbliżone), co do warości i rozłożenia w czasie nakłady kapiałowe i okresy obliczeniowe. W ym wypadku najbardziej opłacalne jes przedsięwzięcie charakeryzujące się największą warością zakualizowaną neo: NPV max

7 Wskaźnik warości bieżącej neo NPVR. Jes relacją NPV i warości obecnej (zakualizowanej) wymaganego nakładu inwesycyjnego (presen value of he invesmen), w isocie określa, jak duże nakłady inwesycyjne są niezbędne do osiągnięcia określonej warości NPV lub inaczej mówiąc, przedsawia warość bieżącą zysku, jaką przyniesie jednoska zainwesowanego w dane przedsięwzięcie kapiału. NPVR max

8 Wewnęrzna sopa zwrou IRR Wewnęrznej sopa zwrou jes o aka sopa dyskonowa, dla kórej suma zakualizowanych srumieni neo jes równa 0 (j. NPV = 0), lub inaczej, suma zakualizowanych przychodów jes równa sumie zakualizowanych wydaków. IRR pokazuje bezpośrednio sopę renowności badanych przedsięwzięć (projeków inwesycyjnych). Inwesycja jes opłacalna, gdy wewnęrzna sopa zwrou jes wyższa od sopy granicznej, będącej najniższą możliwą do zaakcepowania przez inwesora sopą renowności, co można zapisać: IRR > r

9 Definicja = N = 0 F ( 1 + IRR ) = 0

10 Wewnęrzna sopa zwrou IRR Wewnęrzna sopa zwrou może być również miarą ryzyka projeku inwesycyjnego. Wraz ze wzrosem dodaniej różnicy pomiędzy IRR a sopą dyskona rośnie opłacalność inwesycji i zmniejsza się jej ryzyko. Ocena efekywności ekonomicznej wybranego projeku inwesycyjnego przeprowadzona przy wykorzysaniu meody IRR pokrywa się z oceną oparą na NPV, pod warunkiem, że sopa procenowa sanowiąca podsawę dyskona przy obliczaniu NPV sanowi równocześnie sopę graniczną, do kórej porównujemy IRR. Przy założeniu, że wyznaczona warość bieżąca neo danego przedsięwzięcia jes większa od zera przy określonej sopie dyskona, wewnęrzna sopa zwrou ego przedsięwzięcia jes wyższa od wspomnianej sopy dyskona.

11 Wewnęrzna sopa zwrou IRR Wewnęrzną sopę zwrou można wówczas wykorzysać zarówno do oceny pojedynczego projeku, jak również do wyboru najbardziej opłacalnego warianu spośród rozważanych przedsięwzięć rozwojowych. W ym drugim przypadku kierujemy się maksymalizacja warości IRR: IRR max Najbardziej opłacalny będzie en projek, kóry cechuje się największą wewnęrzną sopą zwrou.

12 Nakłady inwesycyjne We wsępnych analizach przy określeniu nakładów inwesycyjnych częso bazujemy na jednoskowych nakładach inwesycyjnych odniesionych do wielkości charakerysycznej X J = i X X Np. jeśli rozważamy budowę elekrowni o mocy elekrycznej N el J = i N X el A w przypadku analizy budowy ciepłowni (kołowni) o mocy cieplnej koła Q k ) J = i Q X k

13 Nakłady inwesycyjne na realizację projeku budowy elekrowni, czy elekrociepłowni lub kołowni wyznaczyć można akże jako iloczyn koszu zakupu maszyn i urządzeń oraz współczynnika A (uwzględniającego koszy budowy, podłączeń i budynków, sopień zauomayzowania i szczegółową konfigurację układu: J = A Najdokładniejsze dane co do wysokości nakładów inwesycyjnych uzyskuje się dopiero po zrealizowaniu projeku inwesycyjnego. W pracach sudialnych, będących podsawą do podjęcia decyzji inwesycyjnych, z reguły wykorzysuje się dane saysyczne zebrane z analogicznych, już realizowanych projek

14 Do przybliżonych szacunków wysokości nakładów inwesycyjnych można sosować meodę określoną jako wykładniczą Wynika z niej, że szacunkowy kosz urządzenia opisanego wielkością charakerysyczną X o paramerach i cechach konsrukcyjnych, kóre zbliżone są do zw. urządzenia wzorcowego (o znanym koszcie w i znanej wielkości charakerysycznej X w ), wyznacza się z zależności = w Warość wykładnika skalującego WS podano dla różnych urządzeń w [88], dla urbin gazowych o mocy 0,01 MW Ne 15 MW, wykładnik skalujący WS = 0,65, przy mocach 70 MW Ne 200 MW podano warość WS = 0,89. X X w WS

15 Przy określeniu koszów urządzeń częso bazuje się na jednoskowych koszach ( j ) odniesionych do wielkości charakerysycznej X = j X Np. kosz jednoskowy zakupu urbiny gazowej jtg 0,2416 = 691,93 NelTG N eltg 260 MW jtg = 731,69 N 0,3533 eltg N eltg 10 Warość jtg uzyskujemy z powyższych równań w USD/kW podsawiając do nich N eltg w MW. MW

16 Zwrócić należy uwagę, że kosz zakupu insalacji urbiny gazowej ( TG ) składa się z koszu: zakupu sprężarki ( K ), komory spalania ( KS ), urbiny ( T ) i rekuperaora ( R ) dla układu urbiny gazowej z regeneracją. W en sposób równanie na J przyjmie posać J = A TG = A( K + KS + T + R ) K KS R = 2290 F 0,6 = = 39,5 m 1 a 1 β K 0,9 η ik 25,6 m ln β K [ 1+ exp( 0,018 T 26, )] 2a 1 3a 4 0,995 (1 ζ 2) 2 T 266,3 m = β [ 1 + exp( 0,036 T 54, )] 3a 1 ln T 3a 4 0,92 ηit 2

17 Turbina gazowa m p Wd 2a KS 3a N eltg G SP TG 1a m u m ch 4a T F Oa

18 Turbina gazowa z rekuperacją 4ax N eltg 2a RK 2ax m p Wd KS 3a 4a G SP TG 1a m u m ch F Oa

19 gdzie: m 1a srumień powierza przepływającego przez sprężarkę w kg/s, m 3a srumień spalin przepływający przez urbinę w kg/s, F powierzchnia rekuperaora w m 2., 1 = 1,051 i 2 = 1,207 wg. Gas Turbine World Handbook A = 1,78 jako warość minimalną, w [85] podano A = 3,5, J = f ( β ) N el T, 3a, K

20 3a KS 1p 2a 1a 4s 5s 6s TG SP TP G N el 3s 3.2s 8s 3.1s WZ 1s 4a 5a

21 Układ gazowo-parowy J = A = A( K + KS + T + KO + TP + KON ) s a PRZ m PAR m EK m KO m m Q Q Q 1 5 1, ,8 0,8 0, Δ + Δ + Δ = 0.9 0, = ip ip s s s s TP p p T m η η KON m KON Q Δ = 7

22 gdzie: m,t,p, srumień masy wyrażony w kg/s, emperaura w K i ciśnienie w MPa w punkach zaznaczonych na rys (indeks dolny), Δ m, Q średnie logarymiczne różnice emperaur i srumień ciepła w kw przekazywany czynnikowi w: η podgrzewaczu koła ip (indeks EK), parowaczu (indeks PAR), przegrzewaczu (indeks PRZ), kondensaorze (indeks KON), 3 7 sałe, - sprawność wewnęrzna urbiny parowej. 1 = 1,051, 2 = 1,207, 3 =3650, 4 = 658, 5 = 11820, 6 = , 7 = 138,4

23 Nakłady inwesycyjne skumulowane = N F NPV = J ( ) o = r Jeżeli okres budowy rwa więcej niż 1 rok (zn. rok zerowy), o nakłady inwesycyjne można zdyskonować na rok zerowy: = o = b Jo J = = J 1 o = b ( 1+ r) ( + r) b<o, b numer roku rozpoczęcia przedsięwzięcia, Z współczynnik zamrożenia kapiału. Jeżeli r= cons i nakłady są równomiernie rozłożone w czasie budowy o: = o = Z J Z = [( ) b 1 + r 1]( 1 + r ) b r