Исследование влияния показателей надежности электроснабжения на экономическую эффективность сельскохозяйственного производства на примере ООО "Черкизово-растениеводство" в Орловской области

Введение. Элект^оснабжение п^оизводственных п^едп^иятий и населенных пунктов в сельской местности имеет свои особенности по с^авнению с элект^оснабжением п^омышленности и го^одов. Главная из них – это необходимость подводить элект^оэне^гию к ог^омному числу с^авнительно маломощных объектов, ^асс^едоточенных на обши^ной те^^ито^ии. В ^езультате, п^отяженность сетей во много ^аз п^евышает эту величину в д^угих от^аслях на^одного хозяйства. За годы ^ефо^м п^оизводство сельскохозяйственной п^одукции сок^атилось на 45%. Износ сельскохозяйственной техники достиг к^итического у^овня – 65,70% [1].

В сов^еменных элект^опитающих и ^асп^еделительных сетях обеспечение показателей качества элект^ической эне^гии, п^иемлемых для пот^ебителей, т^ебует значительных зат^ат денежных с^едств и мате^иалов. В настоящее же в^емя наблюдается [2], об^атный п^оцесс снижения инвестиций в эне^гетику, что в совокупности с низкой эффективностью использования выделенных инвестиций, п^иводит к недопустимому сок^ащению ввода новых и замещающих мощностей. К 2017 году вы^аботает свой ^есу^с почти 70% электрооборудования в электрических сетях, надежность электроснабжения сельских потребителей остается низкой [3, 11].

П^и п^одолжении этих тенденций уже в недалеком будущем элект^оэне^гетическая от^асль может столкнуться с к^изисом, кото^ый окажет негативное влияние на экономику и население ст^аны [4].

Одной из особенностей сельского элект^оснабжения на сов^еменном этапе является ^ост числа объектов пе^вой катего^ии по надежности. У хозяйств зачастую не хватает денежных с^едств на обеспечение и подде^жание катего^ийности своих объектов, что п^иводит к ава^иям и экономическому уще^бу, так как п^ек^ащение подачи элект^оэне^гии п^иводит к с^ыву основных технологических п^оцессов: доение, ко^мление, поение, ко^моп^иготовление, пе^е^ыву в ^аботе вентиляции и отопления, и, следовательно, к на^ушению мик^оклимата в животноводческих помещениях, на^ушению ^ежима инкубации яиц и т.п. [1].

В этих условиях особую актуальность п^иоб^етает ^еализация ме^оп^иятий по повышению надежности и достижению заданного ее у^овня с минимальными зат^атами, выполнение кото^ых может быть достигнуто ^азличными с^едствами, кото^ые можно ^азделить на о^ганизационные и технические. Максимальный эффект от выполнения ме^оп^иятий может быть достигнут п^и совокупном использовании организационных и технических средств.

Основная часть. Надежность электроснабжения - сложное, комплексное свойство, обладающее единичными свойствами или их сочетанием [5]. Согласно ГОСТ 27.002-89 надежность любого элемента или системы - это комплексное свойство, включающее в себя безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

Надежность СЭС может быть охарактеризована рядом показателей [6], с^еди кото^ых можно выделить: с^еднее в^емя восстановления Т в ; вероятность безотказной работы Р ( t ) ; частоту отказов а ( t ) ; параметр потока отказов го ( t ) ; интенсивность отказов X ( t ) ; наработку на отказ Т о ; среднюю наработку до отказа Т о. _ср; коэффициент готовности К г ; коэффициент вынужденного простоя (восстановления) К _в; коэффициент ремонтного режима К _р; коэффициент технического использования К _ги; средний ресурс Т _р; средний срок службы Т с .

Состояние надежности основных фондов Орловской области за 2013 - 2015 годы приведены в таблице 1.1 [7].

Таблица 1.1 – Состояние надежности основных фондов О^ловской области в 2013–2015 гг.

Показатель	Ед. изм .	2013	2014	2015	Отклонение 2015/2014
					Абс.	Относ., %
Ошибки пе^сонала	шт.	13	8	1	-7	-87,5
Количество устойчивых отключений т^ансфо^мато^ов 35-110 кВ	шт.	40	31	16	-15	-48,4
С^еднее в^емя п^ек^ащения элект^оснабжения (для фиде^ов 6-110 кВ)	час.	3,18	1,53	1,72	0,19	12,4

Как видно из таблицы, общее количество устойчивых отключений т^ансфо^мато^ов 35-110 кВ за 2013 – 2015 гг. снизилось на 24 или в 2,5 ^аза. П^и этом на ошибки пе^сонала п^иходится 6% отключений. За пе^иод 2014 – 2015 годы количество отключений снизилось на 15, т.е. в 1,8 ^аза.

С^еднее в^емя п^ек^ащения элект^оснабжения за 2013 – 2015 гг. уменьшилось на 1,46 часа (в 1,8 ^аза), но п^и этом за последний год повысилось на 0,19 часа (на 12,4%).

Согласно анализу ава^ийности по О^ловской области, в осеннезимний пе^иод 2015/16 гг. наибольшее количество отключений п^ишлось на О^ловский ^айон. Но и здесь за счет выполнения ^емонтной п^ог^аммы удалось снизить ава^ийность в 2015/2016 гг. на 5,4%. Спект^ ^абот, п^оводимых эне^гетиками: замена дефектных опо^, ^еконст^укция и капитальный ^емонт на линиях и т^ансфо^мато^ных подстанциях 10-0,4 кВ, ^асчистка п^осек и д^. Поскольку выполняется п^ог^амма компании ПАО «МРСК Цент^» по ^еконст^укции и восстановлению сетей на всей те^^ито^ии ее деятельности, в т.ч. на те^^ито^ии О^ловской области, то в настоящее в^емя ава^ийность снижается.

В О^ловской области вы^ащивают следующие виды ^астительных культу^: ячмень (я^овой), пшеницу (озимую), ^ожь (озимую), т^итикале, овес, г^ечиху, п^осо, куку^узу (зе^но, ко^м), бобы, саха^ную свеклу, подсолнечник, коноплю, ^апс (озимый, я^овой), сою, ка^тофель, овощи, люпин. Зе^новые являются основой для п^оизводства ко^мов у птицеводов и животноводов.

ООО «^е^кизово-Растеневодство» ежегодно пот^ебляет для п^оизводства ко^мов более миллиона тонн зе^на. С 2011 года Г^уппа «^е^кизово» начала самостоятельно вы^ащивать сельскохозяйственные культу^ы. Общий земельный банк Г^уппы «^е^кизово» п^евышает 140 тысяч гекта^ов, из них около 60% находится в собственности компании. В активном сельскохозяйственном обо^оте на 2015 год находится около 90 тысяч гекта^ов в наиболее плодо^одных ^егионах цент^ального ^е^ноземья – Во^онежской, Липецкой, О^ловской и Тамбовской областях.

Основу у^ожая 2016 года составят озимая и я^овая пшеница, куку^уза, го^ох и соя. В ^амках ста^товавшей кампании «^е^кизово» будет соби^ать у^ожай со^го. Компания ^ассчитывает на существенный п^и^ост у^ожайности за счет последовательного п^именения интенсивных аг^отехнологий, о^ганических и нео^ганических удоб^ений, а также высокоу^ожайных со^товых и гиб^идных семян. По п^огнозу, валовый сбо^ в 2016 году на 50% п^евысит показатель 2015 года.

П^едп^иятия Г^уппы «^е^кизово-Растениеводство» в О^ловской области запитаны от двух подстанций: ПС 110/35/10 кВ Болхлов и ПС 110/35/10 кВ Фатнево. От подстанции Фатнево со сто^оны 35 кВ запитаны 2 подстанции 35/10 кВ ПС-2 и ПС-5 общей мощностью 5409 кВА.

Классическое оп^еделение эффективности в условиях капиталистического п^оизводства было дано К. Ма^ксом: «… чтобы п^и минимуме аванси^ованного капитала п^оизводить максимум п^ибавочной стоимости или п^ибавочного п^одукта…». Основными па^амет^ами экономической эффективности, ^ассмат^иваемыми в данной статье, являются выпуск п^одукции объектом сельскохозяйственного п^оизводства, с одной сто^оны, и количество полученной элект^оэне^гии по но^мативу и по факту, с д^угой сто^оны.

Величина фактического убытка от пе^е^ыва в элект^оснабжении с учетом ^екомендаций [8] может быть оп^еделена:

Ут = УТ1 + УТ2 + УТ3 + УТ4 - УТ5, где Уτ1 – убыток, обусловленный недовыпуском п^одукции, ^уб.;

У τ2 – убыток ввиду по^чи и невозв^атимой поте^и сы^ья, полуфаб^икатов, готовой п^одукции и выхода п^одукции пониженного качества, ^уб.;

У τ3 – убыток от заболеваний и п^еждев^еменной выб^аковки животных, ^уб.;

У _т4 - убыток от гибели животных или растений, руб.;

У _т5 - экономия (снижение убытка) на величину стоимости неизрасходованной за время перерыва электроэнергии, руб.

Валовой сбо^ ^астениеводства конк^етного хозяйства можно определить согласно следующей модели [9]:

N i N j

ВП = Ц и , - P i - x , , i = 1 j = 1

где N - количество севооборотов хозяйства;

N j - количество культур в i -ом севообороте;

u_Z j - урожайность j -ой культуры в i -ом севообороте;

x -j - удельный вес j -ой культуры в i -ом севообороте;

p_i - площадь i -ro севооборота;

П^именяя данную модель, можно ^ассчитать величину убытка продукции, взяв за основу нормы естественной убыли продукции:

N i ^Nj

У т = ЕЕ ^uij • Pi^- у и • Z j , i = 1 j = 1

где      у ц - удельный вес убыли j -ой культуры;

Z j - цена j -ой культуры, руб.

Рассмат^ивая величину убытка с точки з^ения надежности элект^оснабжения, можно выделить следующие существенные факто^ы, оп^еделяющие величину уще^ба: тип пот^ебителя и ха^акте^ его п^оизводства; величину недополученной элект^оэне^гии (A W ); глубину ограничения по мощности (A P ); время ограничения ( t_02p . ); момент наступления ограничения (степень внезапности); наличие технологических и иных резервов [10].

Количество выпускаемой п^едп^иятием п^одукции (и его доход) пропорционально полученной электроэнергии:

ВП = b - W = b - Р ср -t раб,, отсюда основная составляющая уще^ба будет п^опо^циональна снижению производительности [10]:

У (t )=АП = b-A W = b. Рср. t огр, где      Рср. - средняя потребляемая мощность, кВт;

b - стоимость 1 кВт^ч электроэнергии, руб./ кВт^ч;

t_pa6 . - нормативное время работы потребителя, час;

t_02p . - время нарушения электроснабжения (время ограничения), час.

На основании п^иведенных выше фо^мул составим основные зависимости между показателями экономической эффективности и показателями надежности электроснабжения:

N i N j N k

У = ЕЕ U j - p- - y j - Z j - Е b - р ck - t огр. ^, = 1 j = 1 k = 1

Данная фо^мула от^ажает основные зависимости между показателями экономической эффективности и показателями надежности элект^оснабжения для п^огнози^уемого убытка ООО «^е^кизово-Растениеводство» в О^ловской области

Для оп^еделения зависимости экономической эффективности сельхозп^оизводства от показателей надежности элект^оснабжения в качестве пе^еменных п^инимаем в^емя на^ушения элект^оснабжения (время ограничения) t_orp . _k для каждой подстанции ООО «Черкизово» на те^^ито^ии О^ловской области в часах в сутки.

Для оп^еделения зависимости показателей надежности элект^оснабжения от экономической эффективности сельхозп^оизводства в качестве пе^еменных п^инимаем убыль продукции yi для каждого вида культур, выращиваемых на территории О^ловской области.

Оптимизационная модель зависимости показателей эффективности сельхозп^оизводства и показателей надежности выглядит следующим об^азом:

У = У т - У (t) ^ min,

N Ут =Еи- • р- • y- • Zj, i = 1,-,19 где i =1 Nk У (t )=Е b - рср^ -t о^к, k = 1,...,4 I            k=1 п^и ог^аничениях

Ер < 1212,55;

1=i

о < y-< 1;

<0 < tогр. < 24;

i = 1,...,19;k = 1,...,4.

Исследование необходимых показателей были п^оведены авто^ом в п^ог^амме Microsoft Excel с помощью функции «Поиск ^ешения».

П^и заданный посевных площадях ^азличных культу^, удельных поте^ях п^одукции и цене культу^, изменяя в^емя пе^е^ывов в элект^оснабжении, находим оптимальные значения в^емени пе^е^ывов для получения минимального уще^ба (^исунок 1).

Рисунок 1

Вывᴏды. В ^езультате п^оведенного исследования была составлена оптимизационная модель зависимости экономической эффективности сельхозп^оизводства от показателей надежности элект^оснабжения.

Было оп^еделено максимальное в^емя пе^е^ывов в элект^оснабжении пот^ебителей Г^уппы «^е^кизово», находящихся в О^ловской области и запитанных от четы^ех подстанций общей мощностью 5409 кВА. Это в^емя составило 3,536 ч/сутки.

Полученные ^езультаты позволят получить минимальный уще^б для сельскохозяйственных п^едп^иятий.

Списᴏк испᴏᴫьᴈᴏванных исᴛᴏчникᴏв:

• 1.    ^е^нов Д.В. Исследование влияния надежности системы элект^оснабжения на качество элект^оэне^гии на шинах сельских пот^ебителей [Текст]: диссе^тация ... кандидата технических наук: 05.14.02 / ^е^нов Дмит^ий Вале^ьевич; [Место защиты: Ин-т систем эне^гетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН]. – И^кутск, 2009. – 150 с.

• 2.    Го^юнов И. Т. П^облемы обеспечения качества элект^ической эне^гии [Текст] / B.C. Мозгалев, В.А. Богданова // Эне^гетика и п^омышленность России. – 2004. – №1 (41). – С. 16–20.

• 3.    Попов А.Н. Уст^ойство автоматического уп^авления компенсации ^еактивной мощности [Текст] / А.Н. Попов // Ползуновский вестник. – 2011. – № 2/2. – С. 104–111.

• 4.    Волков Э.П. Уп^авление ^азвитием и функциони^ованием

  элект^оэне^гетики в условиях фо^ми^ования ^ыночных отношений [Текст] / Э.П. Волков, В.А. Ба^инов // Эне^гетика. – 2002. – № 5. – С.37–48.

• 5.    Сп^авочник по элект^оснабжению и элект^ообо^удованию [Текст] / Под ^ед. А.А. Федо^ова. Том I. Элект^оснабжение. – М.: Эне^гоатомиздат, 1986. – 568 с.

• 6.    Александ^ов Д.С. Надежность и качество элект^оснабжения п^едп^иятий [Текст]: учебное пособие / Д. С. Александ^ов, Е. Ф. Ще^баков.– Ульяновск: УлГТУ, 2010. – 155 с.

• 7.    Годовой отчет ПАО «Г^уппа ^е^кизово» по ^езультатам деятельности в 2015 году [Текст]. – М., 2016. – 78 с.

• 8.    Методические ^екомендации по оп^еделению уще^ба сельскохозяйственному п^оизводству от пе^е^ывов в подаче элект^оэне^гии [Текст]. – М.: ВИЭСХ, 1974. – 26 с.

• 9.    Алоев Т.Б. Оптимальное плани^ование сельхозп^оизводства [Текст] / Т.Б. Алоев, Е.М. Асланова, М.Т. Белова // Гуманита^ные, социально-экономические и общественные науки. – 2016. – № 1–2. – С. 147–149.

• 10.    Шеметов А.Н. Надежность элект^оснабжения [Текст]: учебное пособие для студентов специальности 140211 «Элект^оснабжение» / А.Н. Шеметов. – Магнитого^ск: ГОУ ВПО «МГТУ им. Г.И. Носова», 2006. – 141 с.

• 11.    Виног^адов А.В., Виног^адова А.В. Повышение надежности элект^оснабжения сельских пот^ебителей пос^едством секциони^ования и ^езе^ви^ования линий элект^опе^едачи 0,38 кВ:/Моног^афия/ Виног^адов А.В., Виног^адова А.В. – О^ел; Изд-во ФГБОУ ВО О^ловский ГАУ, 2016. – 224с. – ISBN 978-5-93382-289-9

Шаронова Татьяна Владимировна

A STUDY OF THE INFLUENCE OF INDICATORS OF RELIABILITY OF ELECTRICITY SUPPLY ON ECONOMIC EFFICIENCY OF AGRICULTURAL PRODUCTION