ВКР. ЭМЭЭАНИУ «МЭИ» · от темы до защиты
Главная/Написать

ТЭО

Экономический эффект, окупаемость

1. Задача раздела

Технико-экономическое обоснование должно показать, что предложенное техническое решение имеет практический смысл.

Для электротехники экономический эффект часто связан с:

  • снижением потерь электроэнергии;
  • снижением потребления электроэнергии;
  • уменьшением простоев;
  • повышением ресурса оборудования;
  • снижением затрат на обслуживание;
  • уменьшением аварийности;
  • выбором более рационального варианта оборудования.

2. Что сравнивать

Для обоснования решения сопоставьте не менее двух состояний:

исходный вариант → предлагаемый вариант

или несколько вариантов:

вариант 1 → вариант 2 → вариант 3

Без сравнения экономическая часть превращается в набор цифр.

3. Исходные данные

Исходные данные оформляют таблицей.

Таблица 1 — Исходные данные для экономического расчета
Показатель Значение
Мощность оборудования, кВт 15
Время работы в год, ч 4000
Тариф на электроэнергию, руб./кВт·ч 8,0
Стоимость оборудования, руб. 240000
Стоимость монтажа, руб. 50000

Источник тарифов и цен нужно указать:

Стоимость оборудования принята по коммерческому предложению, тариф на электроэнергию - по данным энергоснабжающей организации.

4. Расчёт экономии электроэнергии

Если решение снижает потребление:

$$ \Delta W = W_{\text{исх}} - W_{\text{нов}} $$
$$ \text{Э} = \Delta W \cdot C_{\text{э}} $$

где:

  • $\Delta W$ - годовая экономия электроэнергии, кВт·ч;
  • Wисх - исходное годовое потребление, кВт·ч;
  • Wнов - годовое потребление после внедрения, кВт·ч;
  • Cэ - тариф на электроэнергию, руб./кВт·ч;
  • $\text{Э}$ - годовой экономический эффект, руб.

Пример:

Годовая экономия электроэнергии составляет:
$$ \Delta W = 52\,000 - 42\,000 = 10\,000\,\text{кВт}\cdot\text{ч}. $$
Годовой экономический эффект:
$$ \text{Э} = 10\,000 \cdot 8{,}0 = 80\,000\,\text{руб.} $$

5. Расчёт снижения потерь

Если работа связана с сетью:

$$ \Delta P = P_{\text{пот.исх}} - P_{\text{пот.нов}} $$
$$ \Delta W = \Delta P \cdot T $$

где T - годовое время работы или число часов использования потерь.

Пример:

Снижение потерь активной мощности составляет 3,3 кВт. При времени работы 4000 ч годовая экономия электроэнергии равна 13200 кВт·ч.

6. Капитальные затраты

Капитальные затраты включают:

  • стоимость оборудования;
  • стоимость монтажных материалов;
  • стоимость монтажных работ;
  • настройку и пусконаладку;
  • доставку;
  • проектные работы, если они учитываются.

Пример:

$$ \text{К} = C_{\text{об}} + C_{\text{монт}} + C_{\text{пнр}} $$

Укажите, какие статьи затрат включены в расчёт и какие позиции не учитывались.

7. Срок окупаемости — простой метод

Простой срок окупаемости (без дисконтирования) — первая оценка:

$$ T_{\text{ок}} = \dfrac{\text{К}}{\text{Э}_{\text{год}}} $$
$K$ — капитальные затраты, $\text{руб.}$; $\text{Э}_{\text{год}}$ — годовая экономия (либо чистый приток), $\text{руб./год}$.

Пример:

$$ T_{\text{ок}} = \dfrac{290\,000}{80\,000} = 3{,}6\,\text{года}. $$

Простой метод не учитывает стоимость денег во времени и изменение денежных потоков. Его можно использовать как предварительный показатель; необходимость дисконтированных методов определяется заданием, горизонтом расчёта и кафедральной методикой.

7.1 Приведённые затраты

Метод приведённых затрат применяют только при наличии заданной методики и обоснованного нормативного коэффициента:

$$ \text{З}_{\text{пр}} = \text{С} + E_{\text{н}}\cdot\text{К} \to \min $$
(1)
$C$ — годовые эксплуатационные затраты, $\text{руб./год}$; $K$ — капитальные вложения, $\text{руб.}$; $E_{\text{н}}$ — нормативный коэффициент сравнительной эффективности, значение и источник которого необходимо указать.

Вариант с меньшим $\text{З}_{\text{пр}}$ предпочтительнее. Метод применяют, когда варианты дают одинаковый технический результат и отличаются структурой затрат.

7.2 Дисконтирование денежных потоков

Ставка дисконтирования $r$ отражает требуемую доходность и риск проекта. Её выбирают по принятой методике и согласуют с видом денежных потоков: номинальную ставку — с потоками, содержащими инфляцию, реальную — с потоками в постоянных ценах. Ключевая ставка сама по себе не является универсальной ставкой дисконтирования.

Коэффициент дисконтирования для года $t$:

$$ \alpha_t = \dfrac{1}{(1+r)^t} $$
(2)
$t$ — порядковый номер года; $r$ — ставка дисконтирования в долях ($0{,}15$ для $15\,\%$).

7.3 Чистый дисконтированный доход NPV

Один из основных показателей эффективности инвестиционного проекта:

$$ \text{NPV} = \sum_{t=1}^{T}\dfrac{CF_t}{(1+r)^t} - K $$
(3)
$CF_t$ — чистый денежный поток $t$-го года, $\text{руб.}$; $K$ — первоначальные капитальные вложения в момент $t=0$, $\text{руб.}$; $T$ — обоснованный горизонт расчёта, лет. При распределённых инвестициях их включают в потоки соответствующих периодов.

При прочих равных $\mathrm{NPV} > 0$ означает, что проект обеспечивает доходность выше принятой ставки дисконтирования. Решение при $\mathrm{NPV} \le 0$ зависит также от обязательных технических, экологических и безопасностных требований.

7.4 Внутренняя норма доходности IRR

Ставка $r^*$, при которой $\mathrm{NPV}=0$:

$$ \sum_{t=1}^{T}\dfrac{CF_t}{(1+r^*)^t} = K \quad\Rightarrow\quad \text{IRR} = r^* $$
(4)
Показатель находят численно. Для стандартного денежного потока критерий $\mathrm{IRR} > r$ согласуется с положительным NPV. При нескольких сменах знака денежного потока IRR может иметь несколько значений или не иметь экономически содержательного решения; тогда опираются на NPV.

7.5 Индекс доходности PI и дисконтированный срок $T_{\text{д.ок}}$

$$ \text{PI} = \dfrac{1}{K}\sum_{t=1}^{T}\dfrac{CF_t}{(1+r)^t} $$
(5)
$\mathrm{PI} > 1$ — проект эффективен (на $1$ руб. вложений приходится больше $1$ руб. дисконтированного дохода). $\mathrm{PI} = 1 + \mathrm{NPV}/K$.
$$ T_{\text{д.ок}}: \quad \sum_{t=1}^{T_{\text{д.ок}}}\dfrac{CF_t}{(1+r)^t} = K $$
(6)
Дисконтированный срок окупаемости — момент, когда накопленный дисконтированный приток покрывает капвложения.

7.6 Пример расчёта NPV / IRR / PI

Исходные данные: $K = 290\,000\,\text{руб.}$, $CF_{1-10} = 80\,000\,\text{руб./год}$, $r = 15\,\%$, $T = 10\,\text{лет}$.

$$ \text{NPV} = 80\,000\cdot\sum_{t=1}^{10}\dfrac{1}{1{,}15^t} - 290\,000 = 80\,000\cdot 5{,}019 - 290\,000 = 111\,500\ \text{руб.} $$
$$ \text{PI} = \dfrac{401\,500}{290\,000} = 1{,}38 > 1\quad\checkmark $$

Внутренняя норма доходности: $\mathrm{IRR} \approx 24{,}5\,\% > 15\,\%$. Дисконтированный срок окупаемости, рассчитанный с интерполяцией внутри шестого года, составляет $T_{\text{д.ок}} \approx 5{,}6\,\text{года}$.

7.7 Анализ чувствительности

Проверьте устойчивость решения к изменению ключевых параметров (тариф, ставка дисконтирования, объём годовой экономии). Достаточно показать в таблице, что NPV остаётся положительным в разумном диапазоне:

Таблица 1а — Чувствительность NPV к изменению параметров ($K = 290\,000\,\text{руб.}$, базовый $r = 15\,\%$)
Сценарий Параметр NPV, руб. PI Вывод
Базовый $r = 15\,\%$, $\text{Э} = 80\,000$ 111 500 1,38 принят
Рост ставки ЦБ $r = 20\,\%$, $\text{Э} = 80\,000$ 45 300 1,16 принят
Падение тарифа на 15 % $r = 15\,\%$, $\text{Э} = 68\,000$ 51 280 1,18 принят
Оба негативных $r = 20\,\%$, $\text{Э} = 68\,000$ −4 912 0,99 отклонён

Вывод: при базовых данных $\mathrm{NPV}=111{,}5\,\text{тыс. руб.}$, $\mathrm{PI}=1{,}38$, $\mathrm{IRR}=24{,}5\,\% > r=15\,\%$. В совместном неблагоприятном сценарии NPV становится отрицательным; следовательно, вывод чувствителен к ставке дисконтирования и величине годового эффекта.

8. Сравнение вариантов

Если вариантов несколько, используйте таблицу.

Таблица 2 — Сравнение вариантов технического решения
Показатель Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3
Капитальные затраты, тыс. руб. 180 240 310
Годовая экономия, тыс. руб. 55 80 92
Срок окупаемости, лет 3,3 3,0 3,4
Снижение потерь, % 14 22 25

Вывод:

По совокупности технических и экономических показателей выбран вариант 2, так как он обеспечивает минимальный срок окупаемости при значительном снижении потерь.

9. При отсутствии прямой экономии

Не всякая ВКР дает прямую экономию в рублях. Тогда можно оценить:

  • повышение надежности;
  • снижение риска аварии;
  • повышение точности измерений;
  • снижение времени расчета;
  • повышение безопасности;
  • улучшение качества электроэнергии;
  • снижение эксплуатационных затрат;
  • повышение ресурса оборудования.

Но даже качественный эффект лучше подкрепить численно:

время расчета снизилось с 25 до 4 мин;
точность измерения повысилась с 5 до 2 %;
число аварийных отключений снижено на расчетные 15 %;

10. Типичные ошибки

  • Экономика не связана с техническим решением.
  • Нет исходных данных.
  • Нет источника цен и тарифов.
  • Сравнивается только один вариант.
  • Срок окупаемости посчитан без капитальных затрат.
  • Экономия заявлена без расчета.
  • Цены приведены без даты.
  • Нет вывода, какой вариант выбран.

11. Чек-лист