Ποια κόστη καθορίζουν την απόσβεση ενός ατμοστροβίλου εξαγωγής

Η απόσβεση μιας ατμοτουρμπίνας εκτόνωσης καθορίζεται από το καθαρό ετήσιο ταμειακό όφελος που δημιουργεί αφού συνυπολογιστούν όλα τα πρόσθετα κόστη — όχι μόνο από την τιμή αγοράς του στροβίλου. Μια χαμηλή προσφερόμενη τιμή εξοπλισμού μπορεί να οδηγήσει σε ασθενή επένδυση εάν η ζήτηση ατμού είναι ασταθής, η ηλεκτρική παραγωγή υποκαθιστά μόνο ηλεκτρική ενέργεια δικτύου χαμηλής αξίας ή το έργο απαιτεί εκτεταμένες τροποποιήσεις σε λέβητες, σωληνώσεις, ηλεκτρικά συστήματα και συστήματα ελέγχου.

Επομένως, το οικονομικό ερώτημα είναι πιο συγκεκριμένο από το «Πόσο κοστίζει ο στρόβιλος;». Είναι το εξής:ποια είναι η προεξοφλημένη αξία της χρήσιμης ηλεκτρικής ενέργειας και του ατμού διεργασίας καθ' όλη τη διάρκεια λειτουργίας, αφού ληφθούν υπόψη οι επιδράσεις κεφαλαίου, καυσίμου, συντήρησης, διακοπών λειτουργίας και χρηματοδότησης; Η απάντηση εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το ισοζύγιο ατμού και το λειτουργικό προφίλ της εγκατάστασης.

Η απόσβεση ξεκινά με τα σωστά όρια ταμειακών ροών

Μια ατμοτουρμπίνα εκτόνωσης λαμβάνει ατμό υψηλής πίεσης από λέβητα ή πηγή ανάκτησης θερμότητας, εκτονώνει ένα μέρος του για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και εξάγει ατμό σε μία ή περισσότερες ενδιάμεσες πιέσεις για χρήση στη διεργασία. Η αξία της προκύπτει από την αξιοποίηση της πτώσης πίεσης που διαφορετικά θα μειωνόταν μέσω βαλβίδας μείωσης πίεσης. Σε μια κατάλληλα διαμορφωμένη διάταξη συμπαραγωγής, η μονάδα λαμβάνει ατμό διεργασίας και επιτόπια ηλεκτρική ενέργεια από την ίδια ροή ατμού.

Ένα ουσιαστικό επενδυτικό μοντέλο θα πρέπει να απομονώνει τη διαφορά μεταξύ δύο περιπτώσεων λειτουργίας:

• Περίπτωση αναφοράς: ο ατμός διεργασίας παρέχεται μέσω μείωσης πίεσης, ενώ η ηλεκτρική ενέργεια αγοράζεται από το δίκτυο ή παράγεται από άλλη πηγή.
• Περίπτωση έργου: ο ατμός διέρχεται από τον στρόβιλο εκτόνωσης, η ηλεκτρική ενέργεια παράγεται επιτόπου και η διεργασία λαμβάνει ατμό στην απαιτούμενη πίεση και θερμοκρασία.

Το ετήσιο καθαρό όφελος δεν είναι απλώς η παραγωγή του στροβίλου πολλαπλασιασμένη με το τιμολόγιο ηλεκτρικής ενέργειας. Θα πρέπει να περιλαμβάνει την αποφυγή αγοραζόμενης ηλεκτρικής ενέργειας, έσοδα από εξαγωγή όπου εφαρμόζεται, μεταβολές στην κατανάλωση καυσίμου, αποφευγόμενα ή πρόσθετα κόστη λέβητα, μεταβλητές λειτουργικές δαπάνες, προβλέψεις συντήρησης, φόρους και οποιαδήποτε μεταβολή στη διαθεσιμότητα παραγωγής. Ένας υπολογισμός απλής απόσβεσης μπορεί να είναι χρήσιμος για αρχική αξιολόγηση, αλλά η έγκριση θα πρέπει συνήθως να εξετάζει επίσης την καθαρή παρούσα αξία (NPV), τον εσωτερικό βαθμό απόδοσης (IRR) και την απόδοση σε δυσμενέστερες συνθήκες λειτουργίας.

Μια χρήσιμη αρχική διατύπωση είναι:

Ετήσιο καθαρό ταμειακό όφελος = αξία ηλεκτρικής ενέργειας + εξοικονόμηση συστήματος ατμού + άλλα αποφευγόμενα κόστη − μεταβολές καυσίμου και υπηρεσιών κοινής ωφέλειας − κόστη λειτουργίας και συντήρησης − απώλειες λόγω διακοπών λειτουργίας.

Κάθε όρος απαιτεί παραδοχές ειδικές για τη μονάδα. Τα γενικά στοιχεία απόδοσης δεν μπορούν να υποκαταστήσουν ένα ισοζύγιο ατμού και ηλεκτρικής ενέργειας της εγκατάστασης.

Το κεφαλαιουχικό κόστος είναι ευρύτερο από το πακέτο του στροβίλου

Το πακέτο στροβίλου-γεννήτριας, ο βοηθητικός εξοπλισμός, τα συστήματα ελέγχου και οι εργοστασιακές δοκιμές είναι ορατά στοιχεία προϋπολογισμού, αλλά συχνά αντιπροσωπεύουν μόνο μέρος του εγκατεστημένου κόστους. Ο υπολογισμός απόσβεσης θα πρέπει να περιλαμβάνει κάθε στοιχείο που απαιτείται για την ένταξη της ατμοτουρμπίνας εκτόνωσης σε αξιόπιστη εμπορική λειτουργία.

Στοιχεία του αντικειμένου που συχνά παραλείπονται στις αρχικές εκτιμήσεις περιλαμβάνουν σωληνώσεις εισόδου και εξαγωγής ατμού, βαλβίδες, αποστραγγίσεις, διαχωριστές, αποϋπερθερμαντές, στηρίγματα, μόνωση, πολιτικά θεμέλια, τροποποιήσεις κτιρίων, συστήματα λίπανσης, διατάξεις ψύξης, πίνακες διανομής, μετασχηματιστές, συστήματα προστασίας, εξοπλισμό συγχρονισμού και ενσωμάτωση συστήματος κατανεμημένου ελέγχου. Εάν η υφιστάμενη μονάδα λεβήτων διαθέτει περιορισμένο περιθώριο πίεσης ή ανεπαρκή δυναμικότητα, οι αναβαθμίσεις του λέβητα μπορεί να κυριαρχούν στην επενδυτική αξιολόγηση.

Η ηλεκτρική διασύνδεση μπορεί επίσης να μεταβάλει σημαντικά το κεφαλαιουχικό κόστος. Μια εγκατάσταση που απλώς καλύπτει εσωτερική ζήτηση αντιμετωπίζει διαφορετικό αντικείμενο εργασιών από μια εγκατάσταση που εξάγει ηλεκτρική ενέργεια, λειτουργεί παράλληλα με δίκτυο κοινής ωφέλειας ή πρέπει να διατηρεί κρίσιμα φορτία κατά τις διαταραχές. Μελέτες προστασίας, μετρήσεις, απαιτήσεις διασύνδεσης με το δίκτυο, αξιολόγηση αρμονικών και συντονισμός ηλεκτρονόμων θα πρέπει να προσδιορίζονται προτού το οικονομικό μοντέλο θεωρηθεί έτοιμο για λήψη απόφασης.

Η μηχανική, οι άδειες, η μεταφορά, οι εισαγωγικοί δασμοί, η διαχείριση κατασκευής, η θέση σε λειτουργία, οι δοκιμές απόδοσης, η εκπαίδευση χειριστών, τα αρχικά ανταλλακτικά και το αποθεματικό απρόβλεπτων θα πρέπει να περιλαμβάνονται στον εγκεκριμένο προϋπολογισμό. Για διασυνοριακά έργα, η έκθεση σε συναλλαγματικές διακυμάνσεις και ο χρόνος τελωνειακής διεκπεραίωσης μπορούν να επηρεάσουν τόσο το τελικό κόστος όσο και την ημερομηνία έναρξης των εσόδων.

Το προφίλ ατμού καθορίζει εάν η παραγωγή έχει πραγματική αξία

Ένας στρόβιλος εκτόνωσης αποφέρει αξία μόνο όσο διαθέτει κατάλληλη παροχή ατμού εισόδου και χρήσιμη πτώση πίεσης. Αυτό καθιστά το προφίλ ζήτησης ατμού διεργασίας ένα από τα σημαντικότερα οικονομικά δεδομένα.

Εάν μια εγκατάσταση έχει σταθερή ζήτηση καθ' όλη τη διάρκεια του έτους για ατμό εξαγωγής σε καθορισμένη πίεση, η ετήσια παραγωγή μπορεί να είναι σχετικά προβλέψιμη. Εάν η χρήση ατμού ακολουθεί παραγωγή παρτίδων, εποχική ζήτηση ή ακανόνιστες εκστρατείες λειτουργίας, ο στρόβιλος μπορεί να λειτουργεί σημαντικό χρόνο με μειωμένο φορτίο ή να μην είναι διαθέσιμος επειδή το ισοζύγιο ατμού δεν υποστηρίζει τη λειτουργία του. Ένα μοντέλο βασισμένο στην ονομαστική ηλεκτρική ισχύ τότε θα υπερεκτιμά την εξοικονόμηση.

Απαιτείται προσοχή όταν η ζήτηση διεργασίας μπορεί να πέσει κάτω από το πρακτικό εύρος εξαγωγής του στροβίλου. Η μονάδα μπορεί να χρειάζεται σταθμούς παράκαμψης ή βαλβίδες μείωσης πίεσης για να διατηρεί την παροχή ατμού όταν ο στρόβιλος είναι εκτός λειτουργίας, κατά την εκκίνηση ή σε χαμηλό φορτίο. Αυτά τα συστήματα είναι λειτουργικά απαραίτητα, αλλά μειώνουν το ποσοστό ατμού που μπορεί να παράγει ηλεκτρική ενέργεια και προσθέτουν κεφαλαιουχική και συντηρητική δαπάνη.

Ο έλεγχος της πίεσης εξαγωγής έχει επίσης οικονομική συνέπεια. Η αύξηση της πίεσης εξαγωγής για την κάλυψη των απαιτήσεων διεργασίας αφήνει λιγότερη ενθαλπία διαθέσιμη για εκτόνωση και μειώνει την ηλεκτρική παραγωγή. Το σχετικό ερώτημα δεν είναι η μέγιστη ονομαστική ισχύς στις συνθήκες σχεδιασμού, αλλά η αναμενόμενη ισχύς στην πραγματική πίεση εισόδου, θερμοκρασία εισόδου, πίεση εξαγωγής, παροχή εξαγωγής και εποχικό λειτουργικό πρότυπο.

Η αξία της ηλεκτρικής ενέργειας πρέπει να μετράται στον μετρητή, όχι στους ακροδέκτες της γεννήτριας

Κάθε παραγόμενη μεγαβατώρα έχει διαφορετική αξία ανάλογα με το τι αντικαθιστά. Η ηλεκτρική ενέργεια που χρησιμοποιείται πίσω από τον μετρητή μπορεί να αποφεύγει χρέωση ενέργειας, χρεώσεις σχετικές με τη ζήτηση, στοιχεία μεταφοράς και διανομής, φόρους ή άλλα στοιχεία τιμολογίου. Η εξαγόμενη ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να λαμβάνει χαμηλότερη συμβατική τιμή και να υπόκειται σε περικοπές, κανόνες εκκαθάρισης ή περιορισμούς κατανομής φορτίου.

Το μοντέλο θα πρέπει να διακρίνει μεταξύ:

• ηλεκτρικής ενέργειας που αντισταθμίζει αξιόπιστα την εισαγόμενη ισχύ κατά τις ώρες λειτουργίας·
• ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται όταν η ζήτηση της εγκατάστασης είναι ήδη χαμηλή·
• ηλεκτρικής ενέργειας που είναι επιλέξιμη για εξαγωγή βάσει καθορισμένης συμφωνίας· και
• παραγωγής που χάνεται λόγω κατανάλωσης βοηθητικού εξοπλισμού, απωλειών μετασχηματιστή και προγραμματισμένων ή αναγκαστικών διακοπών λειτουργίας.

Η εξοικονόμηση χρεώσεων ζήτησης απαιτεί ιδιαίτερη προσοχή. Ένας στρόβιλος μπορεί να μειώσει την εισαγόμενη μέγιστη ζήτηση μόνο εάν λειτουργεί στις στιγμές που καθορίζουν την αιχμή χρέωσης. Δεν πρέπει να θεωρείται ότι παρέχεται πίστωση μόνο επειδή μειώνονται οι μέσες αγορές από το δίκτυο. Παρομοίως, ένα τιμολόγιο μπορεί να διαφέρει ανάλογα με τον χρόνο χρήσης, την εποχή, το επίπεδο τάσης ή τη συμβατική ισχύ. Μια ενιαία μεικτή τιμή ηλεκτρικής ενέργειας είναι συχνά αποδεκτή για προκαταρκτική εκτίμηση, αλλά αποτελεί αδύναμη βάση για τελική έγκριση κεφαλαίου.

Η οικονομία καυσίμου εξαρτάται από την πηγή ατμού

Η επίδραση μιας ατμοτουρμπίνας εκτόνωσης στο καύσιμο μερικές φορές παρερμηνεύεται. Εάν ο ατμός υψηλής πίεσης απαιτείται ήδη και διαφορετικά θα εκτονωνόταν μέσω βαλβίδας, η διοχέτευσή του μέσω στροβίλου μπορεί να παράγει ηλεκτρική ενέργεια με μικρό ή μηδενικό πρόσθετο καύσιμο λέβητα στην άμεση σύγκριση. Ωστόσο, το συμπέρασμα αλλάζει εάν πρέπει να παραχθεί επιπλέον ατμός αποκλειστικά για τη μεγιστοποίηση της παραγωγής, εάν η απόδοση του λέβητα μειώνεται στο αναθεωρημένο φορτίο ή εάν απαιτούνται πρόσθετη βοηθητική ισχύς και επεξεργασία νερού.

Το κόστος καυσίμου πρέπει να υπολογίζεται από το σύνολο του συστήματος ατμού. Σχετικές εισροές περιλαμβάνουν την απόδοση του λέβητα σε όλο το εύρος φορτίου, την τιμή καυσίμου και τους όρους προμήθειας, τη θερμοκρασία τροφοδοτικού νερού, το ποσοστό επιστροφής συμπυκνώματος, την εκτόνωση, την επεξεργασία νερού αναπλήρωσης, τις απαιτήσεις ελέγχου εκπομπών και την ενέργεια που απαιτείται για οποιαδήποτε συμπληρωματική καύση. Εάν ο ατμός παράγεται από απορριπτόμενη θερμότητα ή πηγή αερίου διεργασίας, πρέπει επίσης να καθορίζονται το κόστος ευκαιρίας και η διαθεσιμότητα αυτής της πηγής· ο «δωρεάν ατμός» σπάνια αποτελεί πλήρη οικονομική παραδοχή.

Όταν ένα έργο συγκρίνεται με μια νέα επιλογή παραγωγής με καύσιμο αέριο αντί με βάση αναφοράς τη μείωση πίεσης, η σύγκριση πρέπει να γίνεται με ισοδύναμα όρια. Ένας Αεριοστρόβιλος μπορεί να έχει διαφορετική έκθεση στο καύσιμο, διαμόρφωση ανάκτησης θερμότητας, δυνατότητα κατανομής φορτίου και κύκλο συντήρησης. Η σύγκριση μόνο της ηλεκτρικής απόδοσης μπορεί να αποκρύψει την αξία — ή τον περιορισμό — της ενσωμάτωσης ατμού διεργασίας.

Οι ώρες λειτουργίας και η διαθεσιμότητα επηρεάζουν περισσότερο από μικρές διαφορές απόδοσης

Για πολλά έργα, μια ρεαλιστική πρόβλεψη ετήσιων ωρών λειτουργίας έχει μεγαλύτερη επίδραση στην απόσβεση από μια μικρή μεταβολή στην προσφερόμενη απόδοση του στροβίλου. Η πρόβλεψη θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη τα προγράμματα παραγωγής, τις διακοπές λεβήτων, τις περιόδους γενικής επισκευής, τις διακοπές δικτύου, τη μεταβλητότητα ζήτησης ατμού, τις περιόδους εκκίνησης και διακοπής και τα αναμενόμενα παράθυρα συντήρησης.

Η διαθεσιμότητα δεν πρέπει να αποτυπώνεται ως ανεξήγητο ποσοστό. Το μοντέλο θα πρέπει να προσδιορίζει ποιος εξοπλισμός μπορεί να διακόψει την παραγωγή: ο ίδιος ο στρόβιλος, το κιβώτιο ταχυτήτων όπου χρησιμοποιείται, η γεννήτρια και ο εξοπλισμός διέγερσης, τα συστήματα ελέγχου, ο εξοπλισμός λίπανσης, η μονάδα λέβητα, οι σωληνώσεις εξαγωγής, η ηλεκτρική διασύνδεση και οι περιορισμοί στην πλευρά της διεργασίας. Θα πρέπει επίσης να αναγνωρίζει εάν η χαμένη παραγωγή του στροβίλου επιβάλλει ακριβότερες αγορές από το δίκτυο ή επηρεάζει τη συνέχεια παροχής ατμού διεργασίας.

Η οικονομική επίδραση μιας διακοπής είναι ασύμμετρη σε ορισμένες μονάδες. Μια προγραμματισμένη διακοπή σε περίοδο χαμηλού τιμολογίου μπορεί να έχει μέτριο κόστος, ενώ μια απρογραμμάτιστη απώλεια κατά την κορύφωση της παραγωγής μπορεί να δημιουργήσει υψηλή δαπάνη υποκατάστασης ηλεκτρικής ενέργειας. Για τον λόγο αυτό, οι παραδοχές διαθεσιμότητας θα πρέπει να συνδυάζονται με το λειτουργικό ημερολόγιο της μονάδας, αντί να αντιμετωπίζονται ως γενικό στοιχείο τεχνικής εγγύησης.

Η συντήρηση είναι κόστος κύκλου ζωής, όχι μικρή ετήσια πρόβλεψη

Οι τακτικές επιθεωρήσεις, τα λιπαντικά, τα φίλτρα, η βαθμονόμηση οργάνων, η συντήρηση βαλβίδων, οι έλεγχοι ευθυγράμμισης και η υποστήριξη χειριστών είναι επαναλαμβανόμενα κόστη. Σημαντικότερες είναι οι περιοδικές επιθεωρήσεις και γενικές επισκευές, οι οποίες μπορεί να απαιτούν εργασίες δρομέα, αντικατάσταση εδράνων, εργασίες στεγανοποιήσεων, αναβαθμίσεις ελέγχου, συντήρηση γεννήτριας και εξειδικευμένη εργασία. Ο χρόνος και το αντικείμενο εξαρτώνται από τον σχεδιασμό του στροβίλου, την ποιότητα ατμού, την κυκλική λειτουργία, τις ώρες λειτουργίας και τις συστάσεις συντήρησης του κατασκευαστή.

Τα οικονομικά μοντέλα θα πρέπει να περιλαμβάνουν τόσο την ετήσια δαπάνη συντήρησης όσο και τη δαπάνη προγραμματισμένων σημαντικών εργασιών στα συγκεκριμένα έτη που αναμένεται να πραγματοποιηθούν. Η ομοιόμορφη κατανομή του κόστους γενικής επισκευής σε όλα τα έτη μπορεί να είναι αποδεκτή για σύγκριση κύκλου ζωής υψηλού επιπέδου, αλλά μπορεί να αποκρύψει μια πτώση ταμειακών ροών που είναι σημαντική για την κάλυψη εξυπηρέτησης χρέους ή τον κεφαλαιουχικό σχεδιασμό.

Η ποιότητα του ατμού έχει άμεση οικονομική σημασία. Η μεταφορά υγρών, τα προϊόντα διάβρωσης, η ανεπαρκής αποστράγγιση ή η κακή χημεία συμπυκνώματος μπορούν να μειώσουν τη διάρκεια ζωής των εξαρτημάτων και να αυξήσουν τον κίνδυνο διακοπών λειτουργίας. Η πρόβλεψη προϋπολογισμού για κατάλληλη προετοιμασία ατμού, παρακολούθηση και πειθαρχία στην επεξεργασία νερού είναι συνήθως λιγότερο δαπανηρή από την υπόθεση ότι αυτές οι ευθύνες βρίσκονται εκτός της επενδυτικής αξιολόγησης του στροβίλου.

Οι όροι χρηματοδότησης μπορούν να επιμηκύνουν τη φαινομενική απόσβεση ακόμη και όταν η οικονομία της μονάδας είναι υγιής

Η απλή απόσβεση μετρά πότε οι σωρευτικές μη προεξοφλημένες εξοικονομήσεις ανακτούν την αρχική επένδυση. Δεν δείχνει το κόστος κεφαλαίου, το προφίλ αποπληρωμής χρέους, τους τόκους κατά την κατασκευή ή την αξία της καθυστερημένης θέσης σε λειτουργία. Ένα έργο με αποδεκτά λειτουργικά οικονομικά μπορεί παρ' όλα αυτά να ασκήσει πίεση στις ταμειακές ροές εάν οι κατασκευαστικές δαπάνες πραγματοποιούνται νωρίς ενώ τα έσοδα καθυστερούν.

Τα μοντέλα έγκρισης θα πρέπει επομένως να εξετάζουν τουλάχιστον τρεις περιπτώσεις: το βασικό λειτουργικό σχέδιο, μια συντηρητική περίπτωση με χαμηλότερες ώρες λειτουργίας ή χαμηλότερη αξία ηλεκτρικής ενέργειας και μια πιεστική περίπτωση που συνδυάζει καθυστέρηση, υπέρβαση κόστους και μειωμένη ζήτηση ατμού. Η ανάλυση ευαισθησίας είναι ιδιαίτερα σημαντική όταν τα τιμολόγια ηλεκτρικής ενέργειας, οι τιμές καυσίμων, οι συναλλαγματικές ισοτιμίες ή οι ρυθμίσεις εξαγωγής είναι αβέβαιες.

Οι παραδοχές κλιμάκωσης θα πρέπει να είναι ρητές. Εάν οι μελλοντικές τιμές ηλεκτρικής ενέργειας, τα κόστη καυσίμων, η εργασία ή οι δαπάνες συντήρησης κλιμακώνονται, η βάση θα πρέπει να είναι συνεπής τόσο στην περίπτωση αναφοράς όσο και στην περίπτωση έργου. Η επιλεκτική κλιμάκωση των εξοικονομήσεων ενώ τα κόστη παραμένουν σταθερά μπορεί να κάνει ένα οριακό έργο να φαίνεται ελκυστικό χωρίς να βελτιώνει τα υποκείμενα οικονομικά του.

Τι πρέπει να παρουσιάζει μια τεκμηριωμένη περίπτωση έγκρισης

Μια αξιόπιστη πρόταση για ατμοτουρμπίνα εκτόνωσης είναι ιχνηλάσιμη από τις συνθήκες διεργασίας έως τις ταμειακές ροές. Θα πρέπει να παρουσιάζει το ωριαίο ή αντιπροσωπευτικό ισοζύγιο ατμού ανά περίοδο, την αναμενόμενη καθαρή παραγωγή, τη διάθεση ηλεκτρικής ενέργειας, το αντικείμενο εγκατεστημένου κόστους, το σχέδιο συντήρησης και τις χρηματοδοτικές παραδοχές. Θα πρέπει επίσης να αναφέρει ποιες μεταβλητές είναι συμβατικές, ποιες είναι μετρούμενα δεδομένα εγκατάστασης και ποιες παραμένουν εκτιμήσεις.

Τα ισχυρότερα έργα δεν είναι απαραίτητα εκείνα με τη συντομότερη δηλωμένη απόσβεση. Είναι εκείνα στα οποία η ζήτηση ατμού διεργασίας είναι διατηρήσιμη, η πτώση πίεσης είναι πραγματικά ανακτήσιμη, η ηλεκτρική ενέργεια έχει σαφή αξία αποφευγόμενου κόστους, το εγκατεστημένο αντικείμενο είναι καθορισμένο και η δυσμενής περίπτωση παραμένει ανεκτή. Όταν αυτές οι συνθήκες δεν αποδεικνύονται, μια χαμηλή προσφορά εξοπλισμού δεν αποτελεί απόδειξη επένδυσης χαμηλού κινδύνου· είναι απλώς μια ελλιπής εικόνα του κόστους που καθορίζει την απόσβεση.