Помощь студентам в учебе
Выбор и обоснование оптимального варианта энергоснабжения горнодобывающего предприятия (на примере ЗАО «Полюс»)
|
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Особенности энергопотребления предприятий горнодобывающей
промышленности 6
1.1 Отраслевая структура и география горнодобывающей промышленности
России 6
1.2 Обзор золотодобывающей отрасли 10
1.3 Структура затрат в золотодобывающей промышленности 17
1.4 Влияния энергозатрат на себестоимость добычи и переработки
золотосодержащих руд 20
1.5 Характеристика основных источников энергии для предприятий
горнодобывающей промышленности 23
2 Исследование затрат при использовании разных источников
электроснабжения 31
2.1 Стоимость сетевой электроэнергии 32
2.2 Себестоимость производства электроэнергии автономными
источниками 37
2.3 Отбор ключевых факторов для построения модели выбора источника
энергии для горнодобывающего предприятия 41
3 Разработка модели выбора источника энергии для горнодобывающего предприятия на основе минимизации удельных затрат 43
3.1 Построение и описание модели 45
3.1.1 Разработка модели затрат для централизованного электроснабжения
47
3.1.2 Разработка модели затрат для автономного электроснабжения 51
3.2 Анализ полученных результатов 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 56
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 59
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 60
1 Особенности энергопотребления предприятий горнодобывающей
промышленности 6
1.1 Отраслевая структура и география горнодобывающей промышленности
России 6
1.2 Обзор золотодобывающей отрасли 10
1.3 Структура затрат в золотодобывающей промышленности 17
1.4 Влияния энергозатрат на себестоимость добычи и переработки
золотосодержащих руд 20
1.5 Характеристика основных источников энергии для предприятий
горнодобывающей промышленности 23
2 Исследование затрат при использовании разных источников
электроснабжения 31
2.1 Стоимость сетевой электроэнергии 32
2.2 Себестоимость производства электроэнергии автономными
источниками 37
2.3 Отбор ключевых факторов для построения модели выбора источника
энергии для горнодобывающего предприятия 41
3 Разработка модели выбора источника энергии для горнодобывающего предприятия на основе минимизации удельных затрат 43
3.1 Построение и описание модели 45
3.1.1 Разработка модели затрат для централизованного электроснабжения
47
3.1.2 Разработка модели затрат для автономного электроснабжения 51
3.2 Анализ полученных результатов 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 56
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 59
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 60
На территории России сосредоточены значительные запасы сырьевых и топливно-энергетических ресурсов. В частности имеются: крупные месторождения нефти, каменного угля, природного газа, алюминиевого сырья, олова, никеля, золота, платины, графита, асбеста, слюды и других полезных ископаемых. И в нынешних условиях кризиса добыча этих минерально-сырьевых ресурсов является «спасательным кругом», позволяющим отечественной экономике держаться на плаву.
Вместе с тем, добыча полезных ископаемых является одной из наиболее энергоемких процессов. И с каждым годом потребность в энергии только растет. Это связано в первую очередь с вовлечением в эксплуатации более бедных месторождений, что приводит к увеличению затрат, в том числе энергетических, на добычу и переработку руды.
На сегодняшний день энергоснабжение горнодобывающих предприятий в большинстве случаев осуществляется централизованно - из энергосистемы. Это наиболее надежный и экономичный вариант энергообеспечения. Однако, подключение к сетям централизованного энергоснабжения не всегда возможно или экономически выгодно. Причиной этому служит множество факторов, но главными являются дефицит генерирующих мощностей, недостаточный уровень развития электрических сетей и территориальная удаленность источника энергии и объекта энергоснабжения.
В такой ситуации решением проблемы является децентрализация энергоснабжения (собственная генерация).
Децентрализация энергоснабжения подразумевает под собой строительство собственных подстанций находящихся в непосредственной близости к объекту энергоснабжения. Это позволяет избежать затрат на строительство дорогостоящих ЛЭП, исключает потери при передаче энергии и необходимость финансовых затрат на выполнение технических условий на подключение к сетям энергосистемы.
В связи с существованием нескольких вариантов энергоснабжения горнодобывающих предприятий встает вопрос выбора оптимального с точки зрения затрат источника энергии.
Цель данной работы состоит в обосновании оптимального варианта энергоснабжения горнодобывающего предприятия на основе разработки модели расчета затрат на энергию.
Эта цель обусловила постановку следующих основных задач:
- изучить отраслевую структуру и географию горнодобывающей промышленности России;
- оценить современное состояние золотодобывающей отрасли;
- проанализировать структуру затрат в золотодобывающей промышленности;
- выявить основные источники энергоснабжения промышленных предприятий;
- разработать модель выбора оптимального источника энергии на основе расчета затрат на 1кВт-ч;
- на основе разработанной модели с использованием приближенных к реальным условных данных осуществить выбор оптимального варианта энергоснабжения.
В качестве объекта исследования были рассмотрены месторождения, принадлежащие компании «Полюс»: Раздолинское (Раздолинский рудный узел) и Чертово Корыто.
Предметом исследования являются источники энергоснабжения горнодобывающего предприятия.
Вместе с тем, добыча полезных ископаемых является одной из наиболее энергоемких процессов. И с каждым годом потребность в энергии только растет. Это связано в первую очередь с вовлечением в эксплуатации более бедных месторождений, что приводит к увеличению затрат, в том числе энергетических, на добычу и переработку руды.
На сегодняшний день энергоснабжение горнодобывающих предприятий в большинстве случаев осуществляется централизованно - из энергосистемы. Это наиболее надежный и экономичный вариант энергообеспечения. Однако, подключение к сетям централизованного энергоснабжения не всегда возможно или экономически выгодно. Причиной этому служит множество факторов, но главными являются дефицит генерирующих мощностей, недостаточный уровень развития электрических сетей и территориальная удаленность источника энергии и объекта энергоснабжения.
В такой ситуации решением проблемы является децентрализация энергоснабжения (собственная генерация).
Децентрализация энергоснабжения подразумевает под собой строительство собственных подстанций находящихся в непосредственной близости к объекту энергоснабжения. Это позволяет избежать затрат на строительство дорогостоящих ЛЭП, исключает потери при передаче энергии и необходимость финансовых затрат на выполнение технических условий на подключение к сетям энергосистемы.
В связи с существованием нескольких вариантов энергоснабжения горнодобывающих предприятий встает вопрос выбора оптимального с точки зрения затрат источника энергии.
Цель данной работы состоит в обосновании оптимального варианта энергоснабжения горнодобывающего предприятия на основе разработки модели расчета затрат на энергию.
Эта цель обусловила постановку следующих основных задач:
- изучить отраслевую структуру и географию горнодобывающей промышленности России;
- оценить современное состояние золотодобывающей отрасли;
- проанализировать структуру затрат в золотодобывающей промышленности;
- выявить основные источники энергоснабжения промышленных предприятий;
- разработать модель выбора оптимального источника энергии на основе расчета затрат на 1кВт-ч;
- на основе разработанной модели с использованием приближенных к реальным условных данных осуществить выбор оптимального варианта энергоснабжения.
В качестве объекта исследования были рассмотрены месторождения, принадлежащие компании «Полюс»: Раздолинское (Раздолинский рудный узел) и Чертово Корыто.
Предметом исследования являются источники энергоснабжения горнодобывающего предприятия.
Россия обладает исключительными запасами минерально-сырьевых ресурсов. Их добыча, переработка, использование и экспорт составляют основу российской экономики. Только за счет налога на добычу полезных ископаемых, вывозных таможенных пошлин и платежей за пользование недрами формируется около половины доходов федерального бюджета.
Однако запасы полезных ископаемых размещены по территории России неравномерно. Значительная доля их располагается далеко от наиболее освоенной части страны. С этим связана главная проблема освоения минеральных сокровищ: очень дорого добывать их в удалённых районах с холодным климатом при отсутствии энергетических и транспортных возможностей. Эта проблема с каждым днем становится только актуальнее, т.к. месторождения постепенно истощаются. В поисках новых месторождений приходится продвигаться всё дальше, во всё более недоступные и суровые районы.
В нынешних условиях кризиса наибольшее значение для экономики страны обретает золото. Оно играет важную роль в стабилизации и укреплении финансово-экономического положения нашей страны, в формировании ее золотовалютных резервов и обеспечении экономической безопасности.
По итогам 2015 года среди 20 ведущих золотодобывающих предприятий в России лидирует компания «Полюс». На ее долю приходится 18 % от общего объема производства золота.
Кроме того, «Полюс» входит в число крупнейших золотодобывающих компаний мира по объему производства и минерально-сырьевой базы.
На сегодняшний день золото добывают главным образом из руд.
Месторождения золотых руд отличаются весьма сложным строением и залеганием, поэтому добыча золота - процесс сложный, трудоемкий и дорогостоящий.
Весомую долю в структуре затрат занимают расходы на энергию, так как золотодобыча - энергоемкое производство, начиная с добычи золотоносной руды и заканчивая получением из нее чистого металла.
С каждым годом расход энергии в золотодобывающей отрасли увеличивается. Сейчас добыча золота является абсолютным лидером по темпам роста энергопотребления в добывающих регионах. Это связано со снижением содержания золота в руде и истощением запасов разрабатываемых месторождений. Вместе с тем повышаются тарифы на энергоносители.
Все это неизбежно отражается на себестоимости производимой продукции и в конечном итоге становится «тормозом» для развития производства.
Для оптимизации затрат на энергию предприятия вынуждены выбирать между возможными источниками питания, а именно:
- централизованное энергоснабжение;
- децентрализованное (автономное) энергоснабжение.
Централизованное энергоснабжение подразумевает получение энергии от центральной (единой) энергосистемы через линии электропередач и подстанции. Это наиболее надежный и экономичный вариант энергообеспечения. Однако, процесс передачи электроэнергии на расстояние сопровождается существенными потерями, которые так же оплачивает предприятие.
К сожалению, состояние энергетической отрасли в настоящее время характеризуется нарастанием дефицита генерирующих мощностей и недостаточным уровнем развития электрических сетей. Поэтому подключение предприятия к центральной энергосистеме не всегда выгодно, а порой и невозможно. В таком случае решением проблемы энергообеспечения является строительство объектов собственной генерации:
- дизельная электростанция (ДЭС) - это стационарная или подвижная энергетическая установка, оборудованная электрическим генератором;
- малая теплоэлектроцентраль (мини-ТЭЦ) - это компактная электростанция, которая производит одновременно электрическую и тепловую энергию. Данный процесс называется когенерацией;
- атомная станция малой мощности (АСММ) - установка, использующая ядерное топливо для производства энергии.
Несмотря на то, что себестоимость производства энергии на АСММ считается одной из самых дешевых, ее строительство является сложным и дорогостоящим. Поэтому данный вариант не был рассмотрен в данной работе.
В целом выработка собственной энергии обладает рядом преимуществ:
- позволяет избежать затрат на строительство дорогостоящих ЛЭП;
- исключает потери при передаче энергии;
- отпадает необходимость финансовых затрат на выполнение технических условий на подключение к сетям энергосистемы;
- бесперебойное снабжение электроэнергией потребителя.
Для выбора рационального варианта энергоснабжения горнодобывающих предприятий невозможно предложить стандартные решения, поскольку этот он зависит от множества факторов, основными из которых являются производительность предприятия и, следовательно, требуемые энергетические мощности, удаленность от транспортных и энергетических центров, наличие местных топливных ресурсов и т.д.
При любом варианте получения энергии предприятие, так или иначе несет как единовременные, так и эксплуатационные затраты.
При сетевой энергии к капитальным затратам относят расходы на техническое подключение, а к текущим - тариф на электроэнергию. Тариф в свою очередь включает плату:
- за потребляемую энергию;
- за услуги по передачи энергии от производителя к потребителю;
- сбытовую надбавку;
- за услуги инфраструктурных организаций.
При собственной генерации капитальные затраты составляют полную стоимость строительства подстанции, а текущие - расходы на топливо, техническое обслуживание и амортизацию.
Таким образом, для выбора источника энергоснабжения необходимо рассчитать общие затраты по каждому из вариантов.
Чтобы оценить выгоду от применения разных вариантов электроснабжения была разработана модель выбора источника энергии на основе минимизации общих затрат и произведен технико-экономический анализ возможных вариантов.
В качестве примера были рассмотрены месторождения, принадлежащие компании «Полюс»: Раздолинское (Раздолинский рудный узел) и Чертово Корыто.
Построенная модель была реализована через программу Exel. Все исходные данные взяты условно, но приближены к реальным цифрам.
Согласно полученным результатам видно, оптимальным вариантом электроснабжения по критерию минимума общих затрат является:
- для месторождения Раздолинское - сетевая энергия (3,32 руб./кВт);
- для месторождения Чертово Корыто - мини-ТЭЦ (2,56 руб./кВт).
Таким образом, построенная модель позволяет оценить выгоду от применения разных вариантов электроснабжения и выбрать оптимальный вариант на основе минимума общих затрат.
Данная модель не является исчерпывающей и может дополняться и совершенствоваться, но в целом может быть применена.
Однако запасы полезных ископаемых размещены по территории России неравномерно. Значительная доля их располагается далеко от наиболее освоенной части страны. С этим связана главная проблема освоения минеральных сокровищ: очень дорого добывать их в удалённых районах с холодным климатом при отсутствии энергетических и транспортных возможностей. Эта проблема с каждым днем становится только актуальнее, т.к. месторождения постепенно истощаются. В поисках новых месторождений приходится продвигаться всё дальше, во всё более недоступные и суровые районы.
В нынешних условиях кризиса наибольшее значение для экономики страны обретает золото. Оно играет важную роль в стабилизации и укреплении финансово-экономического положения нашей страны, в формировании ее золотовалютных резервов и обеспечении экономической безопасности.
По итогам 2015 года среди 20 ведущих золотодобывающих предприятий в России лидирует компания «Полюс». На ее долю приходится 18 % от общего объема производства золота.
Кроме того, «Полюс» входит в число крупнейших золотодобывающих компаний мира по объему производства и минерально-сырьевой базы.
На сегодняшний день золото добывают главным образом из руд.
Месторождения золотых руд отличаются весьма сложным строением и залеганием, поэтому добыча золота - процесс сложный, трудоемкий и дорогостоящий.
Весомую долю в структуре затрат занимают расходы на энергию, так как золотодобыча - энергоемкое производство, начиная с добычи золотоносной руды и заканчивая получением из нее чистого металла.
С каждым годом расход энергии в золотодобывающей отрасли увеличивается. Сейчас добыча золота является абсолютным лидером по темпам роста энергопотребления в добывающих регионах. Это связано со снижением содержания золота в руде и истощением запасов разрабатываемых месторождений. Вместе с тем повышаются тарифы на энергоносители.
Все это неизбежно отражается на себестоимости производимой продукции и в конечном итоге становится «тормозом» для развития производства.
Для оптимизации затрат на энергию предприятия вынуждены выбирать между возможными источниками питания, а именно:
- централизованное энергоснабжение;
- децентрализованное (автономное) энергоснабжение.
Централизованное энергоснабжение подразумевает получение энергии от центральной (единой) энергосистемы через линии электропередач и подстанции. Это наиболее надежный и экономичный вариант энергообеспечения. Однако, процесс передачи электроэнергии на расстояние сопровождается существенными потерями, которые так же оплачивает предприятие.
К сожалению, состояние энергетической отрасли в настоящее время характеризуется нарастанием дефицита генерирующих мощностей и недостаточным уровнем развития электрических сетей. Поэтому подключение предприятия к центральной энергосистеме не всегда выгодно, а порой и невозможно. В таком случае решением проблемы энергообеспечения является строительство объектов собственной генерации:
- дизельная электростанция (ДЭС) - это стационарная или подвижная энергетическая установка, оборудованная электрическим генератором;
- малая теплоэлектроцентраль (мини-ТЭЦ) - это компактная электростанция, которая производит одновременно электрическую и тепловую энергию. Данный процесс называется когенерацией;
- атомная станция малой мощности (АСММ) - установка, использующая ядерное топливо для производства энергии.
Несмотря на то, что себестоимость производства энергии на АСММ считается одной из самых дешевых, ее строительство является сложным и дорогостоящим. Поэтому данный вариант не был рассмотрен в данной работе.
В целом выработка собственной энергии обладает рядом преимуществ:
- позволяет избежать затрат на строительство дорогостоящих ЛЭП;
- исключает потери при передаче энергии;
- отпадает необходимость финансовых затрат на выполнение технических условий на подключение к сетям энергосистемы;
- бесперебойное снабжение электроэнергией потребителя.
Для выбора рационального варианта энергоснабжения горнодобывающих предприятий невозможно предложить стандартные решения, поскольку этот он зависит от множества факторов, основными из которых являются производительность предприятия и, следовательно, требуемые энергетические мощности, удаленность от транспортных и энергетических центров, наличие местных топливных ресурсов и т.д.
При любом варианте получения энергии предприятие, так или иначе несет как единовременные, так и эксплуатационные затраты.
При сетевой энергии к капитальным затратам относят расходы на техническое подключение, а к текущим - тариф на электроэнергию. Тариф в свою очередь включает плату:
- за потребляемую энергию;
- за услуги по передачи энергии от производителя к потребителю;
- сбытовую надбавку;
- за услуги инфраструктурных организаций.
При собственной генерации капитальные затраты составляют полную стоимость строительства подстанции, а текущие - расходы на топливо, техническое обслуживание и амортизацию.
Таким образом, для выбора источника энергоснабжения необходимо рассчитать общие затраты по каждому из вариантов.
Чтобы оценить выгоду от применения разных вариантов электроснабжения была разработана модель выбора источника энергии на основе минимизации общих затрат и произведен технико-экономический анализ возможных вариантов.
В качестве примера были рассмотрены месторождения, принадлежащие компании «Полюс»: Раздолинское (Раздолинский рудный узел) и Чертово Корыто.
Построенная модель была реализована через программу Exel. Все исходные данные взяты условно, но приближены к реальным цифрам.
Согласно полученным результатам видно, оптимальным вариантом электроснабжения по критерию минимума общих затрат является:
- для месторождения Раздолинское - сетевая энергия (3,32 руб./кВт);
- для месторождения Чертово Корыто - мини-ТЭЦ (2,56 руб./кВт).
Таким образом, построенная модель позволяет оценить выгоду от применения разных вариантов электроснабжения и выбрать оптимальный вариант на основе минимума общих затрат.
Данная модель не является исчерпывающей и может дополняться и совершенствоваться, но в целом может быть применена.