ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ

2.1. ЯДЕРНОЕ ТОПЛИВО И ЕГО ОСОБЕННОСТИ.

Ядерным топливом называется материал, содержащий нуклиды, которые делятся при взаимодействии с нейтронами. Источником ядерного топлива является природный торий и уран, состоящий из трех изотопов: .

Из них только изотоп U является природным материалом, ядра атомов которых могут делиться под воздействием нейтронов любых энергий (начиная с тепловых) с выделением нейтронов деления, т.е. «избыточных» нейтронов, необходимых для осуществления в реакторе управляемой цепной реакции. Однако его очень мало в природном уране: на одну тонну приходится 7,1 кг делящегося материала . Поэтому для промышленных целей применяют обогащение по , при котором содержание этого материала повышается. В зависимости от массового содержания различают:

уран слабообогащенный - до 5 %

среднеобогащенный - 5-20 %

высокообогащенный - 21-90 %

сверхобогащенный - 90-96 %.

Основная часть природного урана изотоп (992,8 кг на 1 т урана) не делится под воздействием тепловых нейтронов. Но его ядро может захватывать эти нейтроны без последующего деления. При этом превращается в атом нового делящегося элемента – плутония, не встречающегося в природе.

Также ведет себя и торий - единственный изотоп этого элемента, встречающийся в природе. Под воздействием нейтронов торий не делится, но способен захватывать нейтроны и через промежуточную стадию превращаться в искусственно делящийся нуклид .

Чтобы осуществить в реакторах эти реакции, необходимо получать избыточные нейтроны за счет цепной реакции деления , который является первоисточником нейтронов, необходимых для преобразования и в делящееся вещество.

Таким образом, является «стартовым» топливом во всех процессах деления. Поэтому обеспечение полного превращения всего природного урана и тория в делящиеся материалы – одна из важнейших проблем ядерной энергетики, напрямую связанной с экономикой ядерной энергетики.

Отметим следующие особенности ядерного топлива:

1.Феноменально высокая теплотворная способность, т.е. тепловыделение, отнесенное к единице массы разделившихся нуклидов.

При сгорании органического топлива имеют место химические окислительные процессы, сопровождаемые относительно малым энерговыделением. При сгорании (окислении) атома углерода в соответствии с реакцией

С + О2 ® СО2

выделяется около 4 эв (электрон-вольт) энергии на каждый акт взаимодействия.

При делении ядра атома урана

+ n ® X1 + X2

выделяется около 200 Мэв энергии на каждый акт деления. Энерговыделение в этих двух процессах различается в 50 млн раз на один акт взаимодействия, а исходя из соотношения атомных масс урана и углерода (235:12) энерговыделения на единицу массы различается в примерно 2,5 млн раз.

Часть изотопов плутония ²³⁹Рu и ²⁴¹Pu также подвергаются делению под воздействием тепловых нейтронов, при котором также выделяется энергия около 200 Мэв на 1 акт деления. Таким образом, вклад плутония в энерговыработку реакторов на тепловых нейтронах, работающих на слабообогащенном топливе довольно значителен и составляет около 33,8 %.

Рассчитано, что при делении одного грамма ядерного топлива выделяется 0,95 мВт/сутки тепловой энергии или 22800 кВт.час, что эквивалентно 2,8 тоннам условного топлива. Такое высококонцентрированное выделение энергии в единице массы, сопровождаемое мощным радиационным воздействием на топливо и конструкционные материалы предъявляет особые повышенные требования к применяемым материалам, что отражается на стоимости реакторного оборудования.

Высокая калорийность ЯТ обусловливает резкое сокращение физических объемов ядерного топлива по сравнению с органическим при выработке заданного количества энергии. А это требует меньших затрат на транспортирование как исходного сырья, так и готового ядерного топлива. АЭС независима от районов добычи и изготовления ЯТ.

Высокая калорийность ЯТ обусловливает относительно малую численность рабочих, занятых добычей, изготовлением и доставкой его потребителю в расчете на единицу производимой энергии по сравнению с добычей и транспортированием органического топлива, что в конечном счете обеспечивает высокую производительность труда в системе атомной энергии и ее топливоснабжения, а также наряду с другими факторами обеспечивает более низкую стоимость электроэнергии АЭС.

2. Невозможность полного «сжигания» (деления) всех делящихся нуклидов за одноразовое пребывание топлива в реакторе, т.к. в активной зоне реактора необходимо всегда иметь критическую массу топлива и выгорает только та его часть, которая превышает критическую массу и создает надкритичность.

В выгруженном из активной зоны отработавшем топливе будет содержаться значительное количество делящихся и воспроизводящихся нуклидов. Это топливо после химической отчистки от продуктов деления может быть снова возвращено в топливный цикл для повторного использования. Например, в 1 т выгруженного из реактора ВВЭР – 440 обработавшего расчетную компанию топлива содержится около 950 кг , до 12 кг , около 6,5 кг делящихся изотопов плутония ( и ). Из этого следует, что ядерное топливо может многократно циркулировать через реакторы и топливные предприятия атомной промышленности, уменьшая тем самым потребность в природном уране.

3. Возможность иметь частичное, а при определенных условиях полное и даже расширенное производство (конверсию) делящихся нуклидов, т.е. получение вторичного ядерного топлива из воспроизводящих ядерных материалов ( , ).

Воспроизводство вторичного ядерного топлива имеет место практически в любом реакторе, т.к. источником его служит воспроизводящий материал , а результатом воспроизведения является плутоний, обладающий такой же высокой калорийностью, как и . Плутоний в дальнейшем может быть выделен из отработавшего топлива на заводах химической переработки в чистом виде и использован в смеси с ураном как вторичное топливо.

При создании ядерной энергетики очень перспективным направлением считалось создание в промышленном масштабе расширенного воспроизводства ядерного топлива в реакторах размножителях, коэффициент воспроизводства которых существенно превышает единицу (отношение количества образующихся делящихся изотопов урана и плутония к убыли первоначально загруженных). Сегодня проблема создания и использования вторичного топлива в промышленных масштабах не решена во всем мире. Работы по созданию вторичного топлива в виде смеси окислов плутония и урана, т.н. МОКС-топливо для действующих реакторов, проводятся в России на уровне экспериментов и пока не дают положительных результатов, т.к. для реакторов ВВЭР это приводит к снижению уровня безопасности. Все дело в свойствах плутония и особой радиотоксичности его изотопа ²⁴¹Рu, который и нарабатывается в ядерных реакторах. Ничтожное его количество способно влиять на наследственность живых организмов, вызывать онкологические заболевания. В организме это постоянный источник a-частиц. Нормой допускается аварийный выброс в окружающую среду не более 1 мг плутония, тогда как урана – 2 кг. В Чернобыле ушло – 20 кг. Теперь он рассеян в окружающей среде и последствия предсказать трудно. Поэтому сегодня стоит проблема предотвращения распространения плутония и обезвреживания радиоактивных накоплений.

В мире накоплено 650 т энергетического плутония, в т.ч. в бывшем СССР – 80 т и 250 оружейного, в т.ч. в России 140 т. Большая часть его находится в отработавшем ядерном топливе, но какая-то уже выделена на перерабатывающих заводах и складирована в хранилищах. Хранение 1 г плутония (оружейного) обходится в год в 2-4 дол. Хранилище имеет емкость 50 т. Стоимость хранения нетрудно подсчитать, она составит около 200млн.дол.

4.«Сжигание» ядерного топлива в реакторе не требует окислителя и не сопровождается непрерывным сбросом в окружающую среду продуктов сгорания. При сжигании органического топлива потребляется почти трехкратное по массе количество кислорода, забираемого из атмосферного воздуха, и процесс сопровождается непрерывным выбросом в атмосферу продуктов сгорания дымовых газов и твердых негорючих примесей в виде золы.

При работе АЭС кислород воздуха не потребляется, а радиоактивные продукты деления сохраняются в отработанном ядерном топливе и в дальнейшем удаляются при химической переработке. Жидкие и твердые радиоактивные отходы хранятся в специальных хранилищах, газообразные выбрасываются в атмосферу через высокую вентиляционную трубу после выдержки в газгольдерах и разбавления воздухом до установленной нормы.

Т.о. экономическая проблема заключается в тех дополнительных расходах на создание и содержание надежных хранилищ радиоактивных отходов на всех стадиях топливного цикла.

5. Процесс деления одновременно сопровождается накоплением радиоактивных продуктов деления, а также продуктов их распада, длительное время сохраняющих высокий уровень радиоактивности. С этим связано весьма долговременное остаточное тепловыделение в активной зоне реактора после его останова и высокая наведенная радиоактивность материалов и теплоносителя. Из этого вытекают особые требования к проектированию, сооружению и эксплуатации АЭС по сравнению с теплоэнергетикой. АЭС требуются специфические устройства и сооружения, которых нет в обычной теплоэнергетике: система аварийной защиты реактора, мощная биологическая защита от ионизирующего облучения; системы аварийного и планового расхолаживания реактора, бассейны для охлаждения и выдержки ОЯТ, перегрузочные машины, системы специальной вентиляции и удаления радиоактивных газов, устройства дезактивации оборудования при ремонтах, служба дозиметрии, хранилища РАО и др.

Поэтому строительство АЭС обходится примерно в 1,5-2 раза дороже строительства тепловой электростанции той же мощности. Несравнимы особенно после Чернобыля требования к надежности инженерного обеспечения ядерной и радиационной безопасности при эксплуатации АЭС, что предъявляет высокие требования к квалификации эксплуатационного персонала и увеличивает затраты на его подготовку.

2.2 ТОПЛИВНЫЕ ЦИКЛЫ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Топливный цикл – это движение ядерного горючего от исходного сырья (природный уран, торий) до регенерата и шлаков. АЭС является одним из звеньев топливного цикла, включающего кроме самой АЭС предприятия по добыче, переработке, регенерации ОЯТ, транспортировке, хранению ядерного топлива.

Предприятия топливного цикла, обслуживающие АЭС называют внешним топливным циклом и рассматривают как сопряженные предприятия ЯЭ. Переработку и хранение отработавшего ЯТ иногда называют «задним краем топливного цикла».

Топливный цикл может быть замкнутым и разомкнутым.

В замкнутом топливном цикле горючее после использования в реакторе направляется на выдержку и регенерацию с последующим полным или частичным возвратом в цикл.

В разомкнутом топливном цикле отработавшее горючее после выдержки до получения приемлемого уровня радиоактивности направляется либо на длительное хранение, либо на захоронение (одноразовое использование топлива).

Разомкнутый цикл с одноразовым использованием ядерного горючего аналогичен топливному циклу обычной энергетики.

По типу ядерного горючего различают следующие топливные циклы: урановые (или уран-плутониевые), ториевые и плутониевые.

Урановые топливные циклы подразделяют на цикл на природном и обогащенном уране.

Рассмотрим типовую схему замкнутого уранового топливного цикла для энергетики с реакторами на тепловых нейтронах.

Рис.2.1. Типовая схема замкнутого ядерно-топливного цикла

		энергия

уран Хк

UF6

Продукты Плутоний

деления

Принятые обозначения:

С₀ – содержание U-235 в природном уране

Хн – начальное содержание урана в ТВЭЛах

Хк - конечное содержание урана в ТВЭЛах

а - содержание продуктов деления в отработанных ТВЭЛах

z - содержание плутония в отработанных ТВЭЛах

1 – горнодобывающее производство,

2 – производство уранового концентрата,

3 – производство гексафторида урана или металлического урана

4 - разделение изотопов урана

5 – изготовление ТВЭЛов и ТВС,

6 – реактор,

7 – выдержка отработанных ТВЭЛов,

8 – химическая переработка ОЯТ,

9 – производство гексафторида урана (сублимация регенерата)

Краткое содержание звеньев ядерного топливного цикла.

1, 2. – Первым звеном цикла является горнодобывающее производство, т.е. урановый рудник. Содержание урана в промышленно добываемых рудах 0,02-0,3 %. Поэтому поблизости создаются рудообогатительные заводы, где пустая порода удаляется, а содержание урана доводится в концентрате до 60 – 80%. Это товарный продукт первого звена топливного цикла – горнодобывающего производства.

3 - Второе звено топливного цикла. Из уранового концентрата далее должен быть получен либо металлический уран, либо гексафторид урана, пригодный для процесса разделения изотопов урана..

4 – Третье звено – разделение изотопов урана, сырьем для которого является гексафторид природного урана, а товарным продуктом – гексафторид урана с концентрацией U-235, требуемой для загрузки в реактор. При этом в качестве побочного продукта в отвале получается гексафторид обедненного урана, который складируется для возможного будущего использования.

5 – Четвертое звено – изготовление ТВЭЛов и сборка их в ТВС. При этом гексафторид обогащенного урана конвертируется в металлический уран или его двуокись или другую топливную композицию, которой и снаряжаются ТВЭЛы, объединенные в ТВС. Это производится на заводе по производству ЯТ, пригодного для использования его в реакторе.

6, 7 – Пятое звено. Загруженные в реактор ТВЭЛы с обогащением Хн работают в течение топливной компании. При этом концентрация U-235 снижается до значения Хк , количество накопленных продуктов деления возрастает до значения a, а плутония до значения z. По истечении срока службы ТВЭЛы выгружаются из реактора с измененным нуклидным составом в бассейн выдержки для снижения уровня радиоактивности, приемлемого для начала химической переработки ОЯТ. Продукцией на этом этапе можно считать ТВЭЛы, годные к химической переработке.

8 – Шестое звено. Химическая переработка отработавшего ЯТ. На вход этого предприятия поступают сборки с облученными ТВЭЛами, которые подвергаются механической разделке, удалению конструкционных элементов и извлечению топливной композиции. Затем ОЯТ поступает в цепочку для растворения и извлечения урана и плутония и очистки их от продуктов деления. При этом активность урана должна быть снижена до уровня, сопоставимого с активностью природного урана. Продукцией этого предприятия является уран в виде соединений, удобных для последующего использования (двуокись урана или уранилнитрат), а также соединения плутония.

9 – обогащение урана, регенерируемого на заводе по химической переработке, остается равным Хк . Для последующего использования в реакторе обогащение топлива Хк должно быть вновь увеличено до Хн. Для этого необходимо полученные на химическом заводе соединения урана вновь привести в гексафторид, после чего направить на завод по разделению изотопов урана. Продукцией этого предприятия является гексафторид урана с обогащением Хк и уровнем активности, допускающим его разделение на том же заводе, где производится разделение изотопов природного урана.

Таким образом, топливо вернулось на разделительный завод, где из регенерированного в процессе химической переработки урана с обогащением Хк , вновь может быть получен гексафторид урана с обогащением Хн, пригодный для дальнейшего использования на заводе по изготовлению ТВЭЛов. При этом часть урана при обогащении регенерата также переходит в отвал в виде гексафторида обедненного урана.

На каждом этапе переработки ядерного топлива имеют место безвозвратные потери в виде жидких, газообразных или твердых отходов, которые не могут быть возвращены в цикл.

Если обозначить количество топлива, возвращаемого в цикл G^воз _х, а количество топлива первоначально введенного G_х, коэффициент возврата топлива в цикл определится КВЦ = G^воз_х / G_х.

От величины КВЦ зависит производительность предприятий всего топливного цикла.

Схема разомкнутого цикла отличается отсутствием регенерации ОЯТ на химическом заводе и складированием его на долговременное хранение сразу после необходимой выдержки до приемлемого уровня радиоактивности.

2.3. ОСОБЕННОСТИ ЯДЕРНО-ТОПЛИВНОГО ЦИКЛА УКРАИНЫ.

Украина является одной из трех стран мира ( США, Канада), обладающей на своей территории запасами руд для производства всех конструкционных материалов ядерной энергетики - урана, циркония ( оболочки ТВЭЛ), осмия (капсулы для хранения и транспортировки монтажных элементов обогащенного урана), бериллия ( дополнительного источника нейтронов, отражателя нейтронов в ядерных реакторах), ряда тугоплавких и сверхпрочных металлов.

Восточный горно-обогатительный комбинат в г. Желтые воды был базой создания ядерного топливного цикла СССР, где с 1947 года началась добыча и первичное обогащение урана. Рудники ВостГОКа лидируют среди аналогов по уровню содержания иных полезных компонентов в руде: палладия, платины, золота, осмия, стронция и др. Добычей и переработкой второго стратегического материала для ядерной промышленности - циркония занимается Вольногорский горно-металлургический комбинат и Приднепровский химический завод. Таким образом Украина обеспечивает первое и второе звено ЯТЦ. Последующие звенья (4-5 ) располагаются на предприятиях России и Казахстана. К ним относятся:

1. Заводы - каскады в г. Северске, Озерске, Железногорске, Кремлеве, Снежинске, где происходит сепарация “летучего” гексафторида урана с различными степенями обогащения.

2. Фабрика по изготовлению топливных таблеток в пос.Ульба в Казахстане.

3. Завод «Химконцентратов» в Новосибирске и «Элемаш» в Подольске осуществляющих монтаж тепловыделяющих сборок для реакторов соответственно ВВЭР и РБМК.

4. Заводы в Цимлянске и Нижнем Новгороде, где изготавливают и монтируют оборудование ядерных реакторов.

Таким образом, имея богатые запасы исходного сырья для производства топлива, Украина закупает готовые топливные сборки в России за валюту.

При этом производственные мощности уранодобывающей промышленности остаются без должной загрузки ввиду падения спроса на уран на мировом рынке, конкуренции со стороны российских, киргизских, казахских и монгольских производителей рудного концентрата и непродуманной маркетинговой политики в отрасли.

Завершающие стадии (8,9) ядерного топливного цикла также находятся на территории России. Это радиохимический завод в Красноярске, который принимает на переработку и хранение отработанное ядерное топливо от АЭС Украины после 3-5 летней выдержки его в приреакторных бассейнах. Эти услуги Украина оплачивает в валюте. В дальнейшем после ввода в эксплуатацию сухих хранилищ ОЯТ будут складироваться на территории Украины до решения вопроса о создании собственного замкнутого ядерного топливного цикла.

РЕЗЮМЕ

Ядерное топливо - это обогащенный природный материал, содержащий нуклиды, которые делятся при взаимодействии с нейтронами с выделением около 200 Мэв энергии на каждый акт деления. Такое топливо по своим свойствам резко отличается от всех видов органического топлива и в первую очередь по своей теплотворной способности ( примерно в 2,5 млн.раз).

Особенности ядерного топлива определяют специфику ядерной энергетики, как наукоемкой, капиталоемкой, но достаточно экономически эффективной отрасли. Современное поколение ядерных реакторов работают на уран-плутониевом топливном цикле, сырьем для которого служит природный уран отечественных месторождений. Ближайшей проблемой ядерной энергетики Украины является создание сухих хранилищ отработанного ядерного топлива.

ВОПРОСЫ И УЧЕБНЫЕ ЗАДАЧИ.

1. Во сколько раз теплотворная способность ядерного топлива выше по сравнению с органическим?

2. Какие свойства ядерного топлива обеспечивают его преимущества и недостатки по сравнению с органическим? Как они влияют на экономику АЭС?

3. Какой ЯТЦ используется в ядерной энергетике Украины?

4. Какие предприятия Украины, России и Казахстана обеспечивают ЯТЦ ?

5. Какая проблема ЯТЦ наиболее актуальна в Украине в настоящее время?

1. Глава 3 . ОСНОВНЫЕ ФОНДЫ В ЭНЕРГЕТИКЕ

3.1. ФАКТОРЫ ПРОИЗВОДСТВА.

Для осуществления любого производственного процесса необходимо взаимодействие 2х основных факторов - средств производства и рабочей силы. Средства производства подразделяются на средства труда

( машины, оборудование, здания и др.), с помощью которых человек воздействует на внешние силы природы, и предметы труда ( сырье, материалы), на которые направлена целесообразная деятельность человека.

Выраженные в денежной форме средства производства являются производственными фондами, которые в свою очередь подразделяются на основные и оборотные.

ПРОИЗВОДСТВО = СРЕДСТВА ПРОИЗВОДСТВА + РАБОЧАЯ СИЛА ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ФОНДЫ СРЕДСТВА ТРУДА ПРЕДМЕТЫ ТРУДА ОСНОВНЫЕ ФОНДЫ ОБОРОТНЫЕ СРЕДСТВА

3.2. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ СУЩНОСТЬ ОСНОВНЫХ ФОНДОВ И ИХ

КЛАССИФИКАЦИЯ

Основными фондами называются средства труда, которые вовлечены в производственный процесс, функционируют во многих производственных циклах, сохраняя при этом свою натурально - вещественную форму, и переносят свою стоимость на стоимость готовой продукции по частям по мере износа.

К основным фондам относятся все средства производства, которые служат более одного года и имеют стоимость более 500 гривень

Кроме основных производственных фондов на предприятии создаются непроизводственные фонды для удовлетворения жилищных, культурно-бытовых и других социальных потребностей людей, которые находятся на балансе предприятия.

непосредственно Основные создают условия, участвуют активные производственные пассивные необходимые в процессе производства фонды АЭС для производства

- Силовые машины (реакторы, парогенераторы, - Здания (кроме жилых)

турбогенераторы, трансформаторы и пр.) - Сооружения (плотины,градирни и пр)

- Рабочие машины (насосы, вентиляторы, тепло- - Передаточные устройства ( ЛЭП,

обменники, станки и пр.) кабельные линии, трубопроводы и пр

- Транспортные средства ( авто-

транспорт, тепловозы, автокары пр.)

- КИП, средства связи, вычислительная

техника

- Инструменты и приспособления

- Хозяйственный инвентарь

Рис.3.1 Структура основных фондов АЭС

Активная часть является ведущей и служит базой в оценке технического уровня и производственной мощности. Удельный вес каждой группы в в общей величине основных фондов составляет структуру основных фондов. Структура различна для разных станций и изменяется по годам в зависимости от ввода и вывода в эксплуатацию объектов.

Прогрессивным считается соотношение активной и пассивной части как 55-60% к 45-40%. Увеличение доли активной части фондов по сравнению с пассивной экономически оправдано, если при этом не снижается уровень ее использования.

Знание структуры основных фондов предприятия позволяет руководству принимать решения по улучшению их использования.

3.3. ВИДЫ ОЦЕНОК ОСНОВНЫХ ФОНДОВ

У чет и планирование основных фондов осуществляется в натуральном и денежном выражении. Натуральное измерение необходимо для определения их технического состава, производственной мощности, составления баланса оборудования, своевременного возмещения изношенного оборудования.

Денежная ( стоимостная) оценка необходима для определения себестоимости продукции, планирования и учета производства.

¨Различают четыре вида стоимостной оценки основных фондов.

# Первоначальная - сумма затрат на изготовление

стоимость (строительство объекта) или - основание для зачисления на

приобретение ОФ, их доставку с баланс предприятия

учетом стоимости строительно-

монтажных работ

# Восстановительная - стоимость по действующим в - пересчитывается от первоначаль -

стоимость настоящий момент времени ной стоимости с помощью коэффи-

ценам циентов пересчета, учитывающих

индекс инфляции

# Остаточная - первоначальная (восстановительная) - служит базой для начисления

стоимость стоимость за вычетом суммы износа амортизации

# Ликвидационная - стоимость реализации демонтиро- - основание для списания

стоимость ванного оборудования за вычетом с баланса предприятия

расходов по демонтажу и ликвидации

3.4. ИЗНОС ОСНОВНЫХ ФОНДОВ

Основные фонды подвергаются износу двоякого рода - физическому

(материальному) и моральному ( экономическому).

Физический износ явление закономерное. Ему подвержены все орудия производства, которые со временем изнашиваются и становятся непригодными для дальнейшей эксплуатации. Физический износ может быть эксплуатационный в результате снашивания за время использования и естественный - под влиянием природных факторов: ржавление, гниение, окисление и пр.

Частичный физический износ устраняется при проведении ремонта. Полный физический износ возмещается заменой физически изношенных элементов основных фондов. Для активной части основных фондов - это приобретение нового оборудования, для зданий и сооружений - капитальное строительство. Задача персонала - активно противодействовать процессу физического износа, правильно эксплуатировать оборудование электростанции с целью снижения затрат на содержание и ремонт оборудования.

Моральный износ - это преждевременное до окончания нормативного срока физического износа отставание оборудования по своим техническим характеристикам и экономической эффективности от нового оборудования.

Моральный износ устраняется модернизацией или полной заменой оборудования на новое, более современное.

Источником финансирования ремонта и обновления основных фондов предприятия служит амортизационный фонд, накапливаемый в течении всего срока службы основных фондов.

Амортизация - постепенное перенесение стоимости основных фондов на производимый продукт или услуги в целях накопления денежных средств для дальнейшего полного восстановления ОФ. Накопление амортизационного фонда достигается за счет включения амортизационных отчислений в себестоимость продукции (услуг). После реализации готовой продукции суммы денежных поступлений в размере начисленной амортизации поступают в амортизационный фонд и накапливаются там для целевого использования на полное или частичное восстановление основных фондов.

Начисление амортизации, т.е. образование амортизационного фонда, осуществляется с помощью норм, которые устанавливаются в процентах от стоимости ОФ. Тогда сумма годовой амортизации (Иа) определяется

_п

Иа = å Б_i × На_i / 100 ,

¹

где Ба_i - балансовая стоимость ОФ по каждому i-му виду, грн. ;

На_i- норма амортизации по каждому i- му виду основных фондов , %

¨Существует несколько методов расчета амортизационных отчислений.

1. Пропорциональный метод - предусматривает начисление равной нормы амортизации в любой период существования ОФ,т.е.

На = ×100 , где Тн - нормативный срок

Тн службы ОФ , лет

<Например, Тн = 10 лет, На = 1 / 10 ×100 = 10%.>

За балансовую стоимость в формуле (1) принимается первоначальная или восстановительная стоимость основных фондов.

Достоинство этого метода - простота в расчетах, т.к. он учитывает прямолинейное накопление амортизационных отчислений. Недостаток - возможность недоамортизации в связи с недостаточным учетом воздействия морального износа, недостаточным стимулированием эффективности использования ОФ в течении нормативных сроков. Этот метод был основным до 1.01.1997г.

2. Метод убывающей стоимости предполагает, что норма амортизации (На) остается по годам неизменной, а стоимость ОФ оценивается по остаточной стоимости, т.е. в формуле (1) Бi = Бост i.

Бостi = Бпi ( 1- Наi) ^Т-1 ,

где Бп - первоначальная стоимость i-го вида ОФ,грн.

Бост - остаточная стоимость i-го вида ОФ, грн.

На - норма амортизации, %

Т - расчетный год,

<Например, при первоначальной цене ОФ Бп = 1000 гр. и норме амортизации - 10%, амортизационные отчисления составят в гр. по годам :

1 год Иа = Бп ×На = 1000 × 0,1 = 100 грн.

2 год Иа = Бп × ( 1 - На)^2-1 × На = 1000 (1 - 0,1) 0,1 = 90грн.

3 год Иа = Бп × (1 - На) ^3-1×На = 1000 (1-0,1)² 0,1 = 1000× 0,81× 0,1 = 81 грн.

и т.д.>

Достоинством этого метода является стимулирование эффективного использования ОФ и ускорения замены их на новые. Этот метод является сегодня основным в соответствии с Законом Украины “ О налогообложении прибыли предприятий” и предполагает три вида ставок норм амортизационных отчислений:

- 5% - по 1 группе ОФ, в которую входят здания, сооружения , передаточные устройства;

- 25% - по 2 группе ОФ, в которую входят транспорт, информационные системы и оборудование, бытовые электроприборы, офисное оборудование.

- 15% - по 3 группе в которую входят все невошедшие в 1 и 2 группы, т.е. все основное оборудование предприятий

3. Ускоренный метод отличается тем, что норма амортизации меняется в течении срока амортизации, а балансовая стоимость неизменна и определяется по первоначальной или восстановительной стоимости. Основная доля амортизационных отчислений приходится на первые годы службы. Это позволяет быстрее накопить необходимые фонды для обновления производства, учитывая высокие темпы морального износа. Недостаток - увеличение себестоимости и как следствие - снижение доходности в первые годы применения ускоренной амортизации. Сегодня право применения этого метода предоставлено всем предприятиям за исключением тех, на продукцию которых применяется государственное регулирование цен и тарифов. К ним относятся и энергетические предприятия. Ставки норм амортизационных отчислений приняты следующие:

- 1 год - 15% ; 2 год - 30% ; 3 год - 20% ; 4 год - 15%; 5 год - 10 %; 6 год - 5%; 7год - 5%

Государство, регулируя порядок формирования и нормы амортизационных отчислений, влияет на процессы воспроизводства основного капитала предприятий.

3.5. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОФ

В течении года состав ОФ постоянно меняется, также в динамике находится и их стоимость.

Движение (изменение стоимости) ОФ можно оценить по коэффициентам:

Фо^вв Фо^вб

- коэффициент a ^вв = - коэффициент a^вб =

обновления Фо^к выбытия Фо^н

где Фо^н, Фо^к,Фо^вв,Фо^вб - стоимость основных фондов соответственно: на начало года, на конец года , вновь введенных, выбывших .

Важно соотношение между этими коэффициентами, которое характеризует результат воспроизводства ОФ.

Стоимость основных фондов на конец года определяется по формуле

Фо^к = Фо^н + Фо^вв - Фо^вб

Среднегодовая стоимость основных фондов определяется

m_вв 12- m_вб

Фо = Ф_о^н + Ф_о^вв - Фо^{вб ,}

12 12

где m^вв, m^вб - число полных месяцев работы вводимых и выбывших ОФ

Показателями эффективности использования ОФ являются

фондоотдача, фондоемкость, фондовооруженность труда:

ТП год

Коэффициент фондоотдачи Кфо = , где

Фо

ТПгод - годовой объем выработанной продукции в денежном выражении,

определяется произведением количества произведенной продукции в

натуральном выражении на цену единицы продукции..

Фо - среднегодовая стоимость ОФ

Фо 1

Коэффициент фондоемкости Кф.е = =

Т П год К фо

Коэффициент фондовооруженности Фо

труда К фв = ,

Rсп

где Rсп - среднесписочная численность работающих

Критерием эффективности использования ОФ можно считать опережение темпов роста товарной продукции (ТП) по сравнению с темпами роста среднегодовой стоимости (Фо). Кфо ® ¥ . И наоборот, снижение

величины стоимости основных фондов по отношению к выработке продукции приводит к уменьшению фондоемкости продукции, Кфё ®0, что указывает на положительные тенденции в экономике предприятия.

Из формул следует, что увеличению Кфо и уменьшению Кфё способствует снижение удельной стоимости основных фондов при сооружении АЭС и увеличение выработки энергии, а следовательно и сокращение простоев блоков в ремонте, быстрое освоение новых мощностей и др.

3.6. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ МОЩНОСТИ АЭС.

Использование основных производственных фондов АЭС зависит главным образом от использования их активной части и прежде всего силового оборудования. Мощность силового оборудования определяет производственную мощность АЭС - максимальную нагрузку, которую она способна обеспечить по электроэнергии (кВт.час) и теплоэнергии (Гдж/час)

Существует понятие установленной, рабочей, располагаемой мощности электростанции.

Установленная мощность электростанции Nу - это сумма паспортных (номинальных) мощностей генераторов. Установленная мощность изменяется с вводом в эксплуатацию новых энергоблоков, при демонтаже или перемаркировке действующих.

Располагаемая мощность Nрасп определяется с учетом ограничений, связанных с несоответствием в данный момент времени по мощности отдельных элементов технологического процесса, например реактора и турбогенератора, энергоблока и ЛЭП.

Рабочая мощность электростанции Nр меньше установленной на величину мощностей, находящихся в ремонте и мощностей ограничения по техническим причинам. Nр = Nу - Nрасп.

Использование оборудования АЭС (активной части основных фондов) характеризуется системой показателей:

Тф

- коэффициент экстенсивного Кэ =

использования Тк

Тф,Тк - соответственно фактическое и календарное время, час.

Тк составляет 8760 час в году

Тф = Тк - Тр - Тпр , где

Тр - время нахождения в ремонте, час

Тпр - время простоя, час

Wф Wф

- коэффициент интенсивного Ки = =

использования Nу× Тф W макс

Nу - установленная мощность, МВт

Wф - фактическая энерговыработка Wф = å N i × Тфi , кВт.час.

Ni - рабочая мощность на i-м промежутке времени, МВт

Тфi - длительность i-го промежутка времени, час

W макс - максимально возможная выработка за время Тф, кВт.час

- коэффициент использования установленной мощности Киум -

интегральный показатель эффективности

Тф W ф Wф

Киум = Кэ × Ки = × =

Тк N у×Тф Wн

Wн - номинальная энерговыработка , кВт.час.

- коэффициент оперативной Тф ₊ Трез

готовности энергоблока Ког =

Тк

Трез. - время нахождения в резерве, час.

- число часов использования установленной мощности

Wф

h_у = или hу = Киум · 8760

N у

если:

h_у = 7500- 5500 часов в год, тоэнергоблок работал в базовом режиме нагрузки

h_у = 5500 - 4500 часов, то - в полубазовом или полупиковом режиме

h_у = 4500 и меньше часов, то - в пиковом режиме нагрузки

Специфический показатель использования оборудования на АЭС, применяемый для подсчета энерговыработки и глубины выгорания ядерного топлива, является время работы на номинальной мощности

- эффективные сутки å Ni · ti

Э эф.сут. =

Nном

Ni - фактическая тепловая мощность в i-ый период времени , МВт

Nном - номинальная тепловая мощность , МВт

ti - время работы на i-ом уровне мощности, сут.

Следует различать энерговыработку брутто (W брутто), как количественный показатель объема производства электроэнергии, вырабатываемой энергоблоком или электростанцией, и энерговыработку нетто (Wнетто),как показатель отпуска электроэнергии в энергосистему. Разница между ними определяет объем потребления электроэнергии на собственные нужды электростанции для питания собственного электрооборудования. Связь между этими величинами определяется формулой

Wнетто = Wбрутто ( 1 - Кс.н.),

где Кс.н.- коэффициент расхода электроэнергии на собственные нужды, определяется в доле или в процентах от Wбрутто. Чем ниже значение Кс.н., тем больше электроэнергии поступает на энергорынок и больше доход электростанции. Значение Кс.н. может изменяться в зависимости от значения энерговыработки брутто, т.к. объем собственного потребления практически не изменяется и определяется суммарной мощностью работающего электрооборудования.

РЕЗЮМЕ

1. Основные фонды - это средства труда многократно участвующие в производственном процессе и переносящие свою стоимость на произведенную продукцию постепенно по мере износа. К ним относится все имущество предприятия, обладающее стоимостью более 500 грн. или служащее более одного года. Основные фонды подвержены физическому и моральному износу, который возмещается с помощью механизма амортизации.

2. Основные фонды оцениваются в бухгалтерском учете по первоначальной, восстановительной, остаточной и ликвидационной стоимости. Движение стоимости основных фондов характеризуется коэффициентами обновления и выбытия, отражающими процесс их воспроизводства. Эффективность использования основных фондов оценивается показателями фондоотдачи, фондоемкости и фондовооруженности труда. Критерием эффективности использования основных фондов можно считать опережение темпов роста объемов производства по сравнению с темпами роста основных фондов.

3. Использование активной части основных фондов- основного технологического оборудования, определяющего производственную мощность данного предприятия, характеризуется рядом специфических показателей - коэффициентов использования, по которым можно судить об уровне и динамике эффективности использования основного капитала предприятия.

ТЕРМИНЫ И ПОНЯТИЯ

· Факторы производства.

· Основные фонды

· Первоначальная, восстановительная, остаточная, ликвидационная стоимость

· Физический и моральный износ

· Амортизация

· Фондоотдача, фондоемкость, фондовооруженность

· Производственная мощность предприятия

· Установленная, располагаемая, рабочая мощность энергоблока

· Коэффициенты экстенсивного, интенсивного использования, интегральный коэффициент использования установленной мощности, коэффициент оперативной готовности, годовое число часов работы на установленной мощности, эффективные сутки.

Рис. 3.2. СХЕМА ФОРМАЛИЗОВАННОЙ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОСНОВНЫХ

ФОНДАХ

ОСНОВНЫЕ ФОНДЫ

состав результат эффек-

и воспроизводства тивность

структура использования

пассивные активные ввод выбытие фондоотдача рентабель-

ность

здания рабочие фондоемкость

машины

сооружения прирост фондовооруженность

силовые

передаточные машины

устройства

прочие

год ... год ... год ...

сумма доля сумма доля сумма доля

т..грн. % т.грн. % т.грн. %

РАСЧЕТНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ

коэффициент обновления a ^вв = Ф_о^вв / Ф_о^к

коэффициент выбытия a^вб = Ф_о^вб / Ф_о^н

коэффициент фондоотдачи Кфо = ТП год / Фо

коэффициент фондоемкости Кфё = Фо / ТП год = 1/ Кфо

рентабельность осн.фондов Р = П / Фо

коэффициент фондовооруженности Кфв = Фо / Rспис.

Обозначения:

Фо, Фо^н, Фо^к,Фо^вв,Фо^вб - стоимость осн.фондов соответственно: среднегодовая,

на начало года, на конец года , вновь введенных, выбывших;

ТПгод - стоимость годового объема товарной продукции предприятия;

П, Rспис - соответственно: прибыль, среднесписочная численность персонала.

3.7. ВОПРОСЫ И УЧЕБНЫЕ ЗАДАЧИ.

1. Какое различие между производственными и непроизводственными фондами?

2. Как и для чего классифицируют основные фонды в учете?

3. Как определяется физический износ основных фондов?

4. За счет каких источников осуществляется простое и расширенное воспроизводство основных фондов?

5. По каким показателям судят о месте электростанции в покрытии графика суточной нагрузки энергосистемы?

6.Как определяется рабочая мощность энергоблока на предстоящий плановый период?

7.Что является критерием эффективного использования основных фондов?

ЗАДАЧА. По данным таблицы рассчитать показатели эффективности использования основных фондов АЭС.

ПРИМЕР РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ:

1) Объем товарной продукции АЭС определяется по формуле

, где

- количество выработанной электроэнергии, КВт час.

- коэффициент расхода эл.энергии на собственные нужды

- средний тариф за 1 КВт. час

, где

- установленная мощность, МВт.

- число часов работы на установленной мощности

2) Коэффициент фондоотдачи определяется

, где - среднегодовая стоимость осн. фондов

3) Коэффициент фондоемкости определяется

4) Коэффициент фондовооруженности труда определяется

, где n _шт - штатный коэффициент

ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ.

№2.

Рассчитать количество электроэнергии, выработанной и отпущенной за год энергоблоком типа ВВЭР-440, если число часов использования установленной мощности составило 7000 часов, коэффициент использования энергии на собственные нужды составил 0,077. Определить Киум блока.

№3.

На АЭС установлены 6 энергоблоков типа ВВЭР 1000. Определить, на сколько увеличится отпуск электроэнергии в энергосистему, если коэффициент на собственные нужды уменьшится с 0,057 до 0,055.

Киум принять= 0,75.

№4.

На АЭС установлены 4 блока типа ВВЭР-440. Известно, что в летний период по сравнению с зимним КПД энергоблока снижается с 0,33 до 0,31. Полагая, что тепловая мощность ядерного реактора остается постоянной, рассчитать, на сколько изменится располагаемая электрическая мощность АЭС и соответственно уменьшится количество электроэнергия, отпущенной за 30 суток летнего времени. Кс.н.принять равным 0,075.

№5.

Стоимость ОФ ТЭЦ на начало года составила 5320тыс.гр. По плану намечено ввести в эксплуатацию новые фонды с 1 мая- 140тыс.гр.,а вывести с 1 октября - 180 тыс.гр. Определить среднегодовую стоимость ОФ и плановый показатель фондоотдачи и фондоемкости, если план выпуска товарной продукции на год - 8600тыс.гр.

№6

Определить показатели использования ОФ и производственной мощности энергоблока, установленная мощность которого 1000МВт, если время нахождения энергоблока в плановом ремонте - 1250 часов, в аварийном - 78 час. Средняя мощность в рабочем состоянии составила 940 МВт. Годовые амортизационные отчисления составили 15,4 млн.гр., средняя норма амортизации 5%. Расчетная стоимость 1 кВт.часа отпущенной электроэнергии - 7,5 коп.. Коэффициент расхода на собственные нужды-0,075.

№7

Рассчитать располагаемую, рабочую мощности, энерговыработку и отпуск электроэнергии для 6-го блока ЗАЭС в августе 1998 г., если известно, что имело место ограничение мощности по причинам:

- влияния температурного режима пруда охладителя -80 МВт,

- по причине снижения пропускной способности ЛЭП - 30 МВт;

имело место снижение мощности:

- из-за дефектов оборудования - 15 МВт,

- из-за планового останова для текущего ремонта.- 234 МВт,

коэффициент расхода на собственные нужды - 0,064.

Глава 4. ОБОРОТНЫЕ СРЕДСТВА В ЭНЕРГЕТИКЕ

4.1. ПОНЯТИЕ, СОСТАВ И СТРУКТУРА ОБОРОТНЫХ СРЕДСТВ.

Для осуществления процесса производства и выпуска продукции кроме основных фондов предприятию требуются средства на закупку сырья и материалов, топлива, оплату услуг смежников, зарплату персоналу, выплату отчислений в бюджет и налогов и на другие расходы, связанные с производственной деятельностью.

Располагая необходимыми денежными средствами (Дс) , предприятие создает соответствующие материальные запасы (Мз) и начинает производственный процесс, в результате которого сначала появляется незавершенное производство ( Н ) , а затем готовая продукция (О). Реализуя ее на рынке, предприятие получает денежные средства (Дс’).которые опять включаются в процесс обеспечения производства предметами труда.

Дс Мз . . . . Н . . . . О Дс’