Voiman tuotannon taloustiede määritelmä
Nykyisissä insinööriprojekteissa kustannukset ovat erittäin tärkeitä. Insinööriden on saavutettava haluttu tulos mahdollisimman alhaisilla kustannuksilla. Voiman tuotannossa usein valitaan välillä korkeankustannuksista, tehokkaasta laitteistosta ja matalankustannuksista, vähemmän tehokkaasta laitteistosta. Korkeankustannuksinen laite aiheuttaa suurempia korko- ja poistoasiatekijöitä, mutta sähkömaksut ovat alhaisempia.
Sähköinsinöörien on tasapainotettava kustannukset, jotta voimalaitoksen kokonaiskustannukset minimoidaan. Voiman tuotannon taloudellisuuden tutkiminen on ratkaisevan tärkeää tämän tasapainon saavuttamiseksi. Voiman tuotannon talouden ymmärtämiseksi meidän on tiedettävä laitoksen vuosittaiset kustannukset ja ne tekijät, jotka vaikuttavat niihin. Vuosittaiset kokonaiskustannukset jakautuvat useisiin luokkiin:
Kiinteät kustannukset
Puolikiinteät kustannukset
Toimintakustannukset
Nämä ovat kaikki tärkeitä parametreja, jotka liittyvät voiman tuotannon talouteen, ja niitä käsitellään yksityiskohtaisemmin alla.
Kiinteät kustannukset
Nämä kustannukset riippuvat laitoksen asennettusta kapasiteetista, mutteivät sen energiantuotannosta. Niihin kuuluu:
Korko- ja poistoasiatekijät laitoksen pääomasummasta, siirtovirran ja jakelun verkostosta, rakennuksista ja muista sivilirakennustyöistä ym. Laitoksen pääomakustannukset sisältävät myös korkokustannukset rakennusajan aikana, insinöörien ja muiden työntekijöiden palkat, voimalaitoksen kehitystyön ja rakentamisen. Siihen sisältyy myös kuljetuskustannukset, työvoima ym., jotta laitteisto voidaan toimittaa paikalle ja asentaa, kaikki nämä ovat osa voiman tuotannon taloutta.
On erityisen huomionarvoista, että ydinvoimaloissa laitoksen pääomakustannukset sisältävät myös ydinpolttoaineen alkuperäiset kulut miinus pelastusarvo, joka maksetaan sen käyttökauden lopussa. Siihen sisältyy myös kaikki verot, vakuutusmaksut, jotka maksetaan poliiseissa, jotka kattavat satunnaisen purkautumisen riskin. Vuokra, joka maksetaan maalle, jota käytetään rakennustarkoituksiin.
Tähän luokkaan kuuluvat myös laitoksen käynnistämisen ja sammumisen kustannukset, kun voimalaitos toimii yhden tai kahden vuoron perusteella.
Toimintakustannukset
Voimalaitoksen toimintakustannukset ovat ehkä yksi tärkeimmistä parametreista, kun harkitaan voiman tuotannon taloutta, sillä ne riippuvat siitä, kuinka monta tuntia laitos on käytössä tai siitä, kuinka monta sähköenergian yksikköä tuotetaan. Ne koostuvat pääasiassa seuraavista kustannuksista, jotka mainitaan alla.
Polttoaineen toimituskustannukset yhdessä polttoaineen käsittelykustannusten kanssa laitoksessa. Kivihiili on polttoaine lämpövoimaloissa, ja dieselöljy dieselvoimaloissa. Hydrosähkövoimalassa ei ole polttoainekustannuksia, koska vesi on luonnon ilmainen lahja. Mutta hydrolaitoksessa tarvitaan korkeampia asennuskustannuksia, ja niiden megaWatin tuotanto on alempi verrattuna lämpövoimaloihin.
Operatiivisten ja huollon materiaalien hävikki sekä päällikkötason henkilöstön palkat, jotka osallistuvat laitoksen toimintaan.
Lämpövoimalassa voiman tuotannon talous sisältää myös koteloille vedyn kustannukset, kuten vedenpuhdistus- ja konditionointikustannukset. Koska laitteen kuluminen riippuu siitä, miten paljon sitä käytetään, niin öljykustannukset ja laitteen huoltokustannukset sisältyvät myös toimintakustannuksiin.
Voin siis yhteenvetona todeta, että voiman tuotannossa syntyvät kokonaisvuosikustannukset ja yleinen voiman tuotannon talous voidaan esittää yhtälöllä,
Missä 'a' edustaa laitoksen kokonaiskiinteitä kustannuksia, eikä se liity laitoksen kokonaistuotokseen tai siihen, kuinka monta tuntia laitos on käynnissä.
'b' edustaa puolikiinteitä kustannuksia, jotka pääasiassa riippuvat laitoksen kokonaistuotoksesta, eivätkä siitä, kuinka monta tuntia laitos on käynnissä. 'b':n yksikkö on siis parhaiten valittuna kilowatti.
'c' edustaa laitoksen toimintakustannuksia, ja se riippuu siitä, kuinka monta tuntia laitos on käynnissä tietyssä megawatin voiman tuotannossa. Sen yksikkö on annettu kilowattitunteina.
