Определение экономической эффективности электрической тяги
Петербургский государственный университет путей сообщения
Кафедра "Экономика транспорта"
Курсовая работа по дисциплине
"Экономика на ж.д. транспорте"
на тему:
"Определение экономической эффективности электрической тяги"
Санкт-Петербург
2010г
Введение
Целью курсовой работы является экономическое обоснование расчетов замены устаревшего электровоза ВЛ 23 локомотивом марки ВЛ 8 или ВЛ 10. Замена продиктована эксплутационными условиями на рассматриваемом участке железной дороги. Эксплуатация более мощных локомотивов позволяет в пределах существующей длины приемо - отправочных путей увеличить массу поезда брутто, скорость движения и резервы пропускной и провозной способности участка.
Так как в настоящее время износ техники на ж.д. транспорте превышает 70%, то обновление изношенных основных средств и введение в эксплуатацию более совершенных является главной задачей экономической стратегии управления железными дорогами.
Работа выполняется в соответствии с методическими рекомендациями по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. Обоснование эффективности означает объединение двух процессов:
Создание или приобретение нового объекта
Последовательное получение предпринимательского дохода
В случае, если тщательные расчеты не подтверждают перспективность нововведения, предположение о замене локомотивов отвергают. Это позволяет избежать крупной траты денег, которая происходила бы, если бы внедрение было доведено до дорогостоящей стадии- стадии практической реализации проекта на заданном участке ж.д.
1. Исходные данные
Таблица 1.1
|
Исходные данные по участку ж.д. |
Ед.изм. |
Усл.обоз. |
Кол-во |
|
Нагрузка на вагон |
т/в |
q>н> |
48 |
|
Вес тары |
т/в |
q>т> |
22 |
|
Процент порожнего пробега |
% |
a |
40 |
|
Число пар пассаж. поеэдов |
пары |
N>пас> |
2 |
|
Коэф. месячной неравномерности перевозок |
К>н> |
1,1 |
|
|
Коэф. съема пассаж. поездов грузовыми |
|
2 |
|
|
Время на станционные интервалы |
мин. |
t |
8 |
|
Длина ограничивающего перегона |
км |
l>o> |
15 |
|
Средняя длина перегона |
км |
r |
10 |
|
Нахождение в основном депо |
ч |
t>осн> |
0,33 |
|
В оборотном депо |
ч |
t>об> |
0,5 |
|
Простой локомотива в ожидании поезда |
ч |
t>ож> |
0,55 |
|
Затраты времени на тех. осмотр локомотива |
ч |
t>осм> |
1,9 |
|
Коэф. общ. всп. пробега Во |
b>o> |
0,17 |
|
|
Коэф.всп.лин. пробега |
b>л> |
0,08 |
|
|
Коэф. доп.времени работы локомотивных бригад |
v>бр> |
0,35 |
|
|
Длина перевозки грузов |
км |
l>ср> |
500 |
|
Вес отправки Ро |
т |
p>o> |
50 |
|
Ваг-час на 1000 ткм нетто |
ч |
b>м> |
0,56 |
|
Цена вагона |
тыс.руб |
Цв |
1031 |
|
Норматив рентабельности |
% |
25 |
|
|
Норматив отчислений от прибыли |
% |
18 |
Таблица 1.2
|
Длина участка L, км |
Грузопоток Гн, млн т |
Динамическая нагрузка груженого вагона, т/ваг. |
Расчетный уклон i>р, %> |
||||||||
|
i |
1 |
300 |
j |
3 |
26 |
k |
3 |
38 |
l |
1 |
6 |
Таблица 1.3 Расходные ставки на измеритель
|
Исходные данные по локомотивам |
Ед.изм. |
Усл.обоз |
ВЛ-23 |
ВЛ-8 |
ВЛ-10 |
|
Вагоно-км общие |
руб |
nS |
0,33 |
0,33 |
0,33 |
|
Вагоно-часы |
руб |
nH |
8,51 |
8,51 |
8,51 |
|
Лок-км общие |
руб |
MS |
7,65 |
9,33 |
11,3 |
|
Лок-часы поездных локомотивов |
руб |
MH |
123,84 |
130,46 |
142,82 |
|
Бригадо-часы локомотивных бригад |
руб |
Mh |
302,7 |
302,7 |
302,7 |
|
Расход электроэнергии за 1кВт.ч. |
руб |
Э |
1,07 |
1,07 |
1,07 |
|
Тонно-км брутто составов и локомотивов |
руб |
Qlэ |
0,0062 |
0,0062 |
0,0062 |
|
Грузовые отправки |
руб |
О |
237,61 |
237,61 |
237,61 |
|
Лок-часы ман.лок. |
руб |
Mhман |
645,35 |
645,35 |
645,35 |
Таблица 1.4 При расчетном подъеме 6%
|
Исходные данные по локомотивам |
Ед.изм. |
Усл.обоз. |
ВЛ-23 |
ВЛ-8 |
ВЛ-10 |
|
Вес поезда брутто |
тонн |
Q>бр> |
4000 |
5000 |
5000 |
|
Масса локомотива |
тонны |
Рл |
138 |
184 |
184 |
|
Цена локомотива |
Тыс.руб |
Цл |
15970 |
18860 |
24980 |
|
Затраты на реконструкцию |
Тыс. руб |
D |
- |
280 |
280 |
|
Скорость на расчетном подьеме |
Км/ч |
Vр |
47 |
50 |
59 |
|
Ходовая скорость |
км/ч |
V>x> |
59 |
61 |
66,7 |
Таблица 1.5 Динамика роста эксплутационных расходов
|
годы |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Эксплутационные расходы |
1 |
1,1 |
1,18 |
1,24 |
1,28 |
1,35 |
1,41 |
1,46 |
1,52 |
1,55 |
2. Эксплутационные расчеты
В соответствии с заданным вариантом выполняются эксплутационные расчеты: определяются число пар грузовых поездов, участковая скорость, потребный подвижной состав и расчитываются нормы расхода электроэнергии на 10000ткм брутто.
Расчет основных эксплутационных показателей:
Среднесуточное число грузовых поездов в груженом направлении
Nгр = Гн * Кн / 365*Qбр*, где
Гн- грузопоток в грузовом направлении, млн т;
Кн- коэффициент месячной неравномерности перевозок;
Qбр – вес поезда брутто,т;
- оношение веса состава нетто к весу брутто: =qн / (qн+qт);
qн – нагрузка на вагон нетто, т/ваг.;
qт – нагрузка тары на вагон, т/ваг.
Потребная пропускная способность
Nп = Nгр+ Nпас, пар поездов.
Чистое время хода по ограниченному перегону на пару поездов в прямом и обратном направлении
tx = 2*lо *60 /Vx, где
lо - длина ограниченного перегона;
Vx – ходовая скорость поезда.
Максимальная пропускная способность
Nmax= 1440/(tx +), где
- время на станционные интервалы, разгоны и замедления на пару поездов.
Резерв пропускной способности
=Nmax – Nп
=(Nmax / Nп –1)* 100%
Число перегонов на участке
n= L/r, где
r- средняя длина перегона на участке.
● Среднее время стоянки поезда на промежуточных станциях участка L:
tст= {0,12+0,01*(Nгр+Nпас)}*2*L / n*Vx +/60
● Коэффициент участковой скорости
={ 24- tст*(Nгр+Nпас)}/ (24-12*Vx*(tст/L))
Участковая скорость
Vy=* Vx
● Время нахождения локомотива под техническими операциями:
tтех= tосн + tоб + tосм + tож, где
tосн - время ожидания локомотива на станциях основного депо;
tоб - время ожидания локомотива на станциях оборотного депо;
tосм – профилактический осмотр локомотива;
tож – время простоя локомотива в ожидании.
● Полный оборот локомотива:
Ол = 2*L/ Vy.
● Среднесуточный пробег:
Sл=24* 2*L/Ол.
● Потребность в грузовых локомотивах эксплуатируемого парка:
Мэ= Nгр* Ол /24
● Потребность в грузовых локомотивах приписного парка:
Мп= 1,25*Мэ.
● Общий пробег вагонов
∑nS=∑PL* (1+ α /100)/Рдин. гр, где
∑PL= Гн *L
● Парк грузовых вагонов
nр= ∑nS/365*Sв , где
Sв=7,68*Vy.
● Инвентарный парк вагонов
nи=1,05*nр, где
1,05- коэффициент, учитывающий нахождение вагонов в ремонте.
● Расход электроэнергии на движение поезда
Э>п> =[P>л> (w'>о> +i>эк>) + Q>бр>(w''>о> + i>эк>)]*10-3*Э>w>
Где w'>о, >w''>о >– удельное сопротивление движению собственно локомотива и вагона, кг/т;
Э>w >- расход электроэнергии на 1ткм механической работы;
Э>w >=3,05 кВт;
i>эк >- эквивалентный уклон по механической работе, 0/00;
При расчетном подъеме равном 6, эквивалентный уклон будет равен 0,4.
● Основное удельное сопротивление движению локомотивов для режима тяги
w'>от> = 1,9 + 0,01V>x>+0,0003V>x>2
Для режима холостого хода
w'>ох> = 2,4+0,011V>x>+0,00036V>x>2
● Средневзвешенная величина
w'>о>= 0,85w'>от>+0,15 w'>ох>
● Для груженых вагонов величина удельного сопротивления движению:
w''>от>=0,7+(8+0,1*V>х>+0,0025*V>х>2)/q>0 >, где
q>0 >-средняя нагрузка оси вагона на рельс:
q>0 >= (qн+qт)/4.
● Средневзвешенная величина удельного сопротивления для всех вагонов с учетом сопротивления движения порохних вагонов равна:
w">o>=1,075*w">от.>
● Расход электроэнергии на разгон поезда:
Э>р>=1,35*{(Р>л>+Q>бр>)*V>х>2}/{24*104*l>р>}*Э>w>> >, где
V>х >– ходовая скорость, принимаем не выше 50км/ч;
l>р >- среднее расстояние между разгонами:
l>р>=L/(О+1), где
О- число остановок на участке:
О=L*(N>гр>+N>пас>)/(12*V>х>*
● Общий объем расхода электроэнергии на 1 поездо-км :
Эо=1,02*(Эр+Эп) кВт*ч , где
1,02- коэффициент, учитывающий расход электроэнергии на служебные нужды.
Норма расхода электроэнергии на 10000 ткм брутто:
Нэ= 10000*Эо/ Q>бр>, кВт*ч.
Результаты расчетов приведены в табл. 2.1, табл. 2.2
Таблица 2.1
|
эксплутационные расчеты |
ВЛ-23 |
ВЛ-8 |
ВЛ-10 |
|
Кол-во грузовых поездов в груж. Напр. |
28 |
22 |
22 |
|
Потребная пропуск.способ. |
32 |
26 |
26 |
|
Чистое время хода |
30,51 |
29,51 |
26,99 |
|
Макс. Пропуск. Способ. Участка |
43 |
44 |
48 |
|
Резерв пропускной способ. |
11 |
18 |
21 |
|
33,2 |
66,4 |
80,3 |
|
|
Число перегонов на участке |
30 |
30 |
30 |
|
Среднее время стоянки |
0,149 |
0,126 |
0,115 |
|
Коэф-т участковой скорости |
0,81 |
0,87 |
0,88 |
|
Участковая скорость |
47,98 |
53,24 |
59,01 |
|
Длина участка оборота локомотива |
600 |
600 |
600 |
|
Время на тех. Операции |
3,28 |
3,28 |
3,28 |
|
Полный оборот локомотива |
15,8 |
14,5 |
13,4 |
|
Среднесуточный пробег локомотива |
912 |
990 |
1071 |
|
Эксплуат.рабочий парк локомотива |
18 |
14 |
13 |
|
Приписной парк локомотива |
23 |
17 |
16 |
|
Среднесуточный пробег вагонов |
368,5 |
408,9 |
453,2 |
|
Грузооборот |
7800 |
7800 |
7800 |
|
Общий пробег вагонов |
287 |
287 |
287 |
|
Рабочий парк грузовых вагонов |
2137,0000 |
1925,0000 |
1737,0000 |
|
Инвентарный парк вагонов |
2244,0000 |
2021,0000 |
1824,0000 |
Таблица 2.2
|
Расчет нормы уд. расхода электроэнергии |
ВЛ-23 |
ВЛ-8 |
ВЛ-10 |
|
w'>от> = 1,9 + 0,01V>x>+0,0003V>x>2 |
3,53 |
3,63 |
3,90 |
|
w'>ох> = 2,4+0,011V>x>+0,00036V>x>2 |
4,30 |
4,41 |
4,74 |
|
w'>о>= 0,85w'>от>+0,15 w'>ох> |
3,65 |
3,74 |
4,03 |
|
w''>от>=0,7+(8+0,1*V>х>+0,0025*V>х>2)/q>o> |
1,99 |
2,04 |
2,17 |
|
q>o>=q>н>+q>т>/4 |
17,50 |
17,50 |
17,50 |
|
w">o>=1,075*w">от> |
2,14 |
2,19 |
2,34 |
|
Э>п> =[P>л> (w'>о> +i>эк>) + Q>бр>(w''>о> + i>эк>)]*10-3*Э>w> |
32,70 |
41,82 |
44,22 |
|
О=L*(N>гр>+N>пас>)/(12*V>х>* |
16,00 |
9,20 |
6,25 |
|
l>р>=L/(О+1) |
17,65 |
29,43 |
41,39 |
|
Э>р>=1,35*{(Р>л>+Q>бр>)*V>х>2}/{24*104*l>р>}*Э>w> |
10,06 |
7,56 |
5,37 |
|
Объем расхода эл.энергии на 1 п-км |
43,62 |
50,37 |
50,59 |
|
Норма расхода эл.эн. на 10000 ткм брутто |
109,04 |
100,74 |
101,17 |
По результатам расчетов строим график зависимости участковой скорости для грузопотока Гн=12,16,18,20,22,24,26,28,30. (рис 2.1)
|
Гн |
ВЛ 23 |
ВЛ 8 |
ВЛ 10 |
|
12 |
55,46 |
58,37 |
64,1 |
|
18 |
52,73 |
56,47 |
62,2 |
|
22 |
50,25 |
54,96 |
60,7 |
|
26 |
47,98 |
53,24 |
59 |
|
30 |
45,12 |
51,32 |
57,1 |
Рис 2.1
По результатам расчетов строим график зависимости парка вагонов для грузопотока (рис 2.2) Гн=12,16,18,20,22,24,26,28,30.
|
Гн |
ВЛ 23 |
ВЛ 8 |
ВЛ 10 |
|
12 |
1848 |
1756 |
1599 |
|
18 |
1944 |
1815 |
1647 |
|
22 |
2029 |
1865 |
1688 |
|
26 |
2137 |
1926 |
1737 |
|
30 |
2272 |
1998 |
1796 |
Рис.2.2
По результатам расчетов из табл. 2.2 строим графики зависимости нормы расхода электроэнергии для iэк=0,2;0,4;0,6;1,1;1,5;1,8.(рис 2.3)
|
Гн |
ВЛ 23 |
ВЛ 8 |
ВЛ 10 |
|
0,2 |
58,7 |
52,2 |
55,8 |
|
0,4 |
60,8 |
54,33 |
58 |
|
0,6 |
62,9 |
56,4 |
60 |
|
1,1 |
68,2 |
61,7 |
65,4 |
|
1,5 |
72,4 |
65,96 |
69,6 |
|
1,8 |
75,6 |
69,1 |
72,8 |
Рис 2.3
3. Расчет себестоимости железнодорожных перевозок методом единичных расходных ставок.
3.1 Расчет измерителей
Вагоно- километры грузовых вагонов:
nS=1000* (1+)/ Рдин. Гр ,где
- коэффициент порожнего пробега.
Вагоно-часы рабочего парка грузовых вагонов:
nH= nS/ Sв*24.
Локомотиво-километры общих поездных локомотивов:
МSо=МSл ок *(1+о), где
МSлок – пробег локомотивов во главе поездов, равный пробегу поездов NS:
МSл ок = (1000+qт*nS)/Q>бр>, где
о – коэффициент общего вспомогательного пробега локомотивов.
Локомотиво–часы эксплуатируемого парка поездных локомотивов:
МН= МSл ок /Sл ок *24, где
МSл ок – линейный пробег локомотивов, приходящийся на 1000 ткм нетто.
Бригадо- часы локомотивных бригад:
Мh= МSл ок / Vy * (1+бр), где
бр – отношение дополнительного времени работы локомотивных бригад к времени их работы на участке.
Расход электроэнергии на тягу поездов:
В=Нэ*QLбр / 10000, где
QLбр =QL ваг.бр +QL лок. Бр.
Количество грузовых отправок:
О=1000/Ро*lср, где
Ро- вес отправки;
Lср-средняя дальность перевозки 1т груза.
Маневровые локомотиво-часы:
МНм=м*nS/1000,где
м-затратывагоно-часов на 1000ткм нетто работы.
Расчет суммы зависящих расходов, приходящихся на весь запланированный грузооборот:
Сзав=PL*сзав/1000.
Определение независящих издержек:
Снез=0,886* Сзав.
Расчеты полных эксплутационных расходов:
Сэ= Сзав+ Снез.
Расчеты себестоимости:
с= Сэ/PL
Расчеты представлены в табл. 3.1.
Таблица 3.1
|
ВЛ-23 |
ВЛ-8 |
ВЛ-10 |
|||||||
|
Объем измер |
Расход.ставка |
Расходы |
Объем измер |
Расход.ставка |
Рас-ходы |
Объем измер |
Расход.ставка |
Рас-ходы |
|
|
Вагоно-километры |
33,33 |
0,33 |
11,00 |
33,33 |
0,33 |
11,00 |
33,33 |
0,33 |
12,14 |
|
Вагоно-часы |
2,51 |
8,51 |
21,40 |
2,20 |
8,51 |
18,69 |
1,98 |
8,51 |
20,76 |
|
Локомотиво-км |
0,50 |
7,65 |
3,83 |
0,39 |
9,33 |
3,64 |
0,39 |
11,3 |
3,93 |
|
Локомотиво-часы |
0,01 |
123,84 |
1,24 |
0,01 |
130,46 |
1,30 |
0,01 |
142,82 |
2,26 |
|
Бригадо-часы |
0,01 |
302,7 |
3,03 |
0,01 |
302,7 |
3,03 |
0,01 |
302,7 |
3,33 |
|
Электроэнергия |
18,84 |
1,07 |
20,16 |
18,89 |
1,07 |
20,21 |
18,89 |
1,07 |
24,35 |
|
Ткм брутто |
1804,96 |
0,0062 |
11,19 |
1810,10 |
0,0062 |
11,22 |
1810,10 |
0,0062 |
11,66 |
|
Грузовые отправки |
0,04 |
237,61 |
9,50 |
0,04 |
237,61 |
9,50 |
0,04 |
237,61 |
4,75 |
|
Ман. лок-часы |
0,02 |
645,35 |
12,91 |
0,02 |
645,35 |
12,91 |
0,02 |
645,35 |
13,55 |
|
Итого на 1000ткм, руб |
94,25 |
91,51 |
96,73 |
||||||
|
Всего зависящие,тыс руб |
622,03 |
603,97 |
638,42 |
||||||
|
Всего независящ.,тыс.руб |
551,12 |
535,12 |
565,64 |
||||||
|
Всего расходов,тыс.руб |
1173,14 |
1139,09 |
1204,06 |
||||||
|
Себестоимость 1ткм, руб |
0,18 |
0,17 |
0,18 |
По результатам расчетов строим график зависимости участковой скорости и себестоимости для грузопотока (рис 3.1) Гн=12,16,18,20,22,24,26,28,30.
|
Гн |
ВЛ 23 |
ВЛ 8 |
ВЛ 10 |
ВЛ 23 |
ВЛ 8 |
ВЛ 10 |
|
12 |
55,46 |
58,37 |
65 |
0,1749 |
0,17039 |
0,1688 |
|
18 |
52,73 |
56,47 |
64,1 |
0,177 |
0,1716 |
0,1698 |
|
22 |
50,52 |
54,96 |
60,7 |
0,1789 |
0,1727 |
0,1707 |
|
26 |
47,98 |
53,24 |
59 |
0,1814 |
0,174 |
0,1718 |
|
30 |
45,12 |
51,32 |
57,1 |
0,1844 |
0,1756 |
0,173 |
Рис 3.1
4. Расчет инвестиций, доходов, прибыли и экономической эффективности
4.1 Расчет инвестиций
Инвестиций в парк вагонов:
Кв=Цв* nи , где
цв- цена четырехосного вагона; nи- инвентарный парк вагонов.
Инвестиции в приписной парк вагонов:
Кл= Цл*Мп , где
цл- цена локомотива; Мп – приписной парк локомотивов.
Инвестиции в реконструкцию локомотивного депо:
Крек= D* Мп , где
D- норматив затрат на реконструкцию в расчете на один локомотив приписного парка.
Сумма инвестиций:
К= Кв+ Кл+D* Крек
|
ВЛ 23 |
ВЛ 8 |
ВЛ 10 |
|
|
Кв |
1635876 |
1473309 |
1329696 |
|
Кл |
275396 |
235137 |
313277 |
|
Крек |
- |
3817,17 |
3527,89 |
|
К |
1911272 |
1712264 |
1646500 |
Таблица 4.1.
|
ВЛ 23 |
ВЛ 8 |
ВЛ 10 |
|
|
Кв |
2050 |
1791 |
1615 |
|
Кл |
3571 |
3026 |
3696 |
|
Крек |
- |
6 |
4 |
|
К |
2407 |
3847 |
3243 |
Основные результаты
|
Ед.изм |
ВЛ-23 |
ВЛ-8 |
ВЛ-10 |
|
|
Участковая скорость |
км/ч |
41,43 |
47,42 |
52,58 |
|
Приписной парк локомотивов |
лок. |
22 |
16 |
15 |
|
Инвентарный парк вагонов |
ваг. |
1989 |
1738 |
1567 |
|
Норма расхода эл.энергии |
10000 ткм |
109,04 |
100,74 |
101,17 |
|
Себестоимость |
руб/ткм |
0,18 |
0,17 |
0,18 |
|
Чистый дисконтируемый доход |
млн.руб |
-1970 |
-3285 |
-2723 |
Заключение
В данной курсовой работе были рассчитаны технико-экономические показатели локомотивов ВЛ 23, ВЛ 8, ВЛ 10.
Методом единичных расходных ставок было произведено определение себестоимости и эксплуатационных расходов перевозок. Был произведен расчет чистого дисконтированного дохода.
Выполненные расчеты эксплуатационных издержек делают экономически целесообразной замену локомотива ВЛ 23 на ВЛ 8: уменьшается себестоимость локомотива за счет уменьшения парка вагонов, снижается эксплуатируемый парка локомотивов.