экономика жд транспорта. Экономика железнодорожного транспорта
 Скачать 3.32 Mb.
|
|
Объем работ по развитию железнодорожной инфраструктуры до 2010 г. Основные мероприятия Всего 2001—2010 гг. В том числе по годам 2001 2002 2003 2004 2005 2006— 2010 Ввод основных мощ- ностей, км: строительство новых железнодорожных линий 11 070 65 140 320 — — 645 строительство допол- нительных главных путей 435 — — 4 38 132 261 электрификация железнодорожных линий 7638 736 1326 525 1083 524 3444 реконструкция линий для органи- зации скоростного движения 6490 650 — — — 2599 3241 Второй этап — динамическое расширение сети железных дорог (2016—2030 гг.). На данном этапе предусматривается расширение железнодорожной сети и создание инфраструктурных условий для развития новых «точек» экономического роста в стране, выход на мировой уровень технологического и технического развития желез- нодорожного транспорта и повышение глобальной конкурентоспо- собности российского железнодорожного транспорта. В это время должны быть построены важнейшие стратегические, социально значимые и грузообразующие линии общей протяженностью более 15 800 км. 240 В Стратегии определены четкие критерии категорирования ли- ний исходя из приоритетности перевозок и грузонапряженности, предложены унифицированные пределы скоростей, веса и длины поездов на каждую из категорий линий. Выделены шесть категорий строящихся и реконструируемых же- лезнодорожных линий: стратегические, предназначенные для укрепления транспорт- • ной целостности страны; социально значимые линии — для улучшения транспортного • обслуживания населения и регионов; грузообразующие — для транспортного обеспечения разви- • тия новых месторождений полезных ископаемых и промышленных зон; технологические — для оптимизации железнодорожной сети • в целях развития хозяйственных и межрегиональных связей; высокоскоростные линии — для перевозки пассажиров со • скоростью до 350 км/ч; модернизируемые действующие линии и действующие ли- • нии — для освоения прогнозных объемов перевозок и организации скоростного пассажирского движения, которое начнется с модер- низации существующей путевой инфраструктуры в ряде регио- нов — всего 8,3 тыс. км, что предполагает строительство вторых путей и новых разъездов. Расширение сети железных дорог. В соответствии с вариантами Стратегии к 2030 г. необходимо построить новые железнодорож- ные линии, ориентировочная протяженность которых приведена в табл. 10.2. Таблица 10.2 План строительства новых железнодорожных линий до 2030 г. Категория железных дорог Вид планов, км минимальный максимальный Стратегические 2246 4112 Социально значимые 1262 1262 Грузообразующие 4573 4660 Технологические 7277 9168 Высокоскоростные 659 1528 Модернизируемые действующие линии 8300 8300 Всего 24 317 29 030 241 Строительство новых и реконструкция действующих железнодо- рожных линий распределены по этапам исходя из приоритетности введения в эксплуатацию указанных линий. Высшими приоритетами обладают реконструкция действующих и строительство технологических линий, обеспечивающих растущие потребности экономики в перевозках и не допускающих инфра- структурные ограничения экономического развития Российской Фе- дерации и регионов. Приоритет в очередности строительства грузообразующих ли- ний определяется сроками промышленного освоения новых место- рождений полезных ископаемых и развития промышленных зон. Приоритетность строительства социально значимых и высоко- скоростных линий характеризуется необходимостью выравнивания уровня развития регионов страны, дифференцированной динами- кой транспортной подвижности населения в различных регионах страны и интенсивностью межрегиональных транспортных связей. Приоритеты строительства стратегических линий определяются государством исходя из геополитических и геоэкономических ин- тересов страны. Развитие скоростных и высокоскоростных железнодорожных пе- ревозок обеспечит улучшение транспортных связей, создаст более привлекательные условия для пассажиров, повысит комфортность и безопасность пассажирских перевозок, сократит время в пути, что позволит привлечь на железнодорожный транспорт дополнитель- ный пассажиропоток с авиационного и автомобильного транспор- та, сократить убыточность пассажирских перевозок и негативное воздействие транспорта на экологию. Организация скоростного и высокоскоростного железнодорожного движения также обеспе- чит сокращение потребности в подвижном составе, поддержание и дальнейшее стимулирование научно-технического и интеллекту- ального потенциала страны за счет размещения на отечественных предприятиях заказов на создание новых образцов техники миро- вого уровня. Одним из приоритетных направлений организации скоростно- го движения пассажирских поездов является направление Центр— Юг (Москва—Адлер). Для организации скоростного движения на данном направлении потребуется модернизировать инфраструкту- ру существующих железнодорожных линий с обеспечением скоро- 242 стей движения 160—200 км/ч, а также строительство новой линии Прохоровка—Журавка—Чертково—Батайск. Общая протяженность скоростного полигона железных дорог России составит около 11 тыс. км. При этом на некоторых направ- лениях скоростного движения предусматривается строительство дополнительных главных путей с их специализацией для обеспече- ния движения обычных грузовых, пассажирских, пригородных по- ездов и выделением специализированных путей для пропуска ско- ростных поездов. Строительство следующих высокоскоростных железнодорож- ных магистралей, на которых обеспечивается движение со скоро- стями до 350 км/ч: Санкт-Петербург—Москва (время движения около 2 ч • 30 мин); Москва—Нижний Новгород (время движения около 1 ч • 40 мин); Москва—Смоленск—Красное (в рамках международного • транспортного коридора № 2) (время движения до Красного око- ло 2 ч). Строительство высокоскоростной магистрали Москва—Ниж- ний Новгород и Москва—Смоленск—Красное (в рамках междуна- родного транспортного коридора № 2 с выходом в страны — члены Европейского союза) предусматривается только в максимальном варианте. Реализация проекта строительства высокоскоростной магистрали Москва—Смоленск—Красное (в рамках международ- ного транспортного коридора № 2) возможна путем создания меж- дународного консорциума. Создание высокоскоростных магистралей требует разработки и принятия новой нормативно-технической и правовой базы. При этом основополагающим должен стать разрабатываемый в настоя- щее время технический регламент «О безопасности высокоскорост- ного железнодорожного транспорта». Учитывая отсутствие в Российской Федерации опыта проек- тирования, строительства и эксплуатации высокоскоростных ма- гистралей, целесообразно принять за основу нормативную базу стран — членов Европейского союза (Франция, Германия) и адап- тировать ее для России. Подобное решение значительно сократит 243 время на проведение научно-исследовательских работ и позволит избежать значительных затрат. Важными являются планы ОАО «РЖД» по организации тяже- ловесного движения и модернизации инфраструктуры под движение поездов с нагрузкой 30 т на ось. Повышение весовых норм является одним из приоритетных на- правлений, позволяющих обеспечить возрастающие объемы пере- возок грузов, повысить эффективность работы железных дорог. Под тяжеловесное движение будут модернизированы подхо- ды к портам Северо-Запада страны, Черного моря и Дальнего Вос- тока. По этим направлениям перевозится 80 % всего экспортно- го потока, особенно на направлениях Восток—Запад, включая Транссибирскую магистраль; коридор Север—Юг, соединяющий Скандинавские страны и Европу с Ираном, Индией и странами Персидского залива. Предусматривается существенное усиление подходов к погранпереходам с Китаем, Финляндией и российски- ми морскими торговыми портами. Ожидается, что доля общего грузооборота рассматриваемых направлений возрастет к 2015 г. до 40—45 %, а к 2030 г. — превысит 50 %. Основными полигонами обращения поездов повышенного веса на перспективу будут являться следующие участки протяженностью 13 784 км: Кузбасс—Санкт-Петербург-Сортировочный, Мурманск; • Череповец—Костомукша, Ковдор, Оленегорск; • Кузбасс—Свердловск—Агрыз—Москва—Смоленск; • Кузбасс—Челябинск—Сызрань—порты Азово-Черноморско- • го бассейна; Аксарайская—Волгоград; • Стойленская—Чугун; • Заозерная—Красноярск. • В указанных направлениях учтены перевозки угля, нефти, руды и металла. Кроме того, в перспективе обращение поездов повышенного веса предусматривается на участках направления Тайшет—Тын- да—Комсомольск—Советская Гавань и на восточной части Транс- сибирской железнодорожной магистрали. Для безопасности и инфраструктурной целостности страны сле- дует создавать линии, позволяющие осуществлять движение по 244 ключевым магистралям без захода на территории сопредельных го- сударств СНГ. Таким образом, в результате реализации Стратегии будут созда- ны условия для обеспечения динамического развития страны: уве- личение ВВП в 4,5 раза, промышленного производства в 3,3 раза, оптимизация структуры экономики и освоение новых промышлен- ных районов страны. 10.3. Экономическая эффективность электрификации железных дорог 10.3.1. Сущность и основные понятия экономической эффективности электрификации железных дорог Железнодорожный транспорт является одной из самых энер- гоемких отраслей народного хозяйства. По роду энергоносителей, входящих в структуру расходной части его топливно-энергети- ческого баланса (ТЭБ), железнодорожный транспорт — один из основных потребителей в стране. Снижение энергоемкости транс- портной продукции достигалось в основном за счет изменения структуры ТЭБ железнодорожного транспорта в результате про- ведения электрификации участков железных дорог. Однако не- комплексность электрификации влечет снижение экономического эффекта, уменьшает экономию энергоресурсов по сравнению с по- тенциально возможной. При переводе всего полигона на электри- фицированную тягу энергоемкость транспортной продукции может достичь 60 кг у.т./10 4 ткм бр. Отсюда очевидно сохранение высо- кой энергоемкости транспортной продукции даже при предельном варианте структуры ТЭБ отрасли. Однако, как показано ниже, за счет повышения энергоемкости транспортной продукции возмож- но улучшение использования других видов ресурсов при организа- ции перевозочного процесса и в итоге повышение рентабельности работы отрасли. Таким образом, формирование расходной части отраслевого ТЭБ, наряду с энергосбережением, должно быть на- правлено на повышение эффективности использования всех видов ресурсов в производственных процессах отрасли при реализации избранной стратегии ее развития. Острота экологических проблем, связанных в первую очередь с проблемами использования энергетических ресурсов, ограничения 245 на природные ресурсы, переход к рыночным отношениям, дикту- ющий рост конкуренции между видами транспорта внутри нацио- нальной и мировой транспортных систем, также требуют проработ- ки возможных вариантов оперативных и стратегических решений, определяющих развитие ТЭБ отрасли с учетом экономических критериев ее функционирования, технологических и ресурсных ограничений на показатели ее работы. В условиях исключитель- ной инерционности топливно-энергетического комплекса страны, наступающего энергетического кризиса и роста цен и тарифов на энергоносители заблаговременная оценка потребностей железно- дорожного транспорта в энергоресурсах является чрезвычайно ак- туальной. Эффективность электрической и тепловозной тяги оценивается коэффициентом полезного действия (КПД), т.е. отношением по- лезной работы к энергии, затрачиваемой на эту работу, выражен- ной в сопоставимых единицах измерения. Коэффициент полезного действия современных электровозов составляет в среднем около 0,85, тепловозов — 0,28. Но этот показатель не характеризует степень использования первичных энергоресурсов от добычи топлива или производства энергии на тепло- или гидростанции до их превращения в работу по передвижению грузов. Для определения коэффициента использования энергоресурсов во всей народнохозяйственной цепи при электрической тяге ис- пользуют следующие средние значения коэффициентов полезного действия: Электровоз .............................................................................................0,85 Контактная сеть при токе: постоянном ........................................................................................0,90 переменном .......................................................................................0,95 Тяговые подстанции при токе: постоянном ........................................................................................0,96 переменном .......................................................................................0,98 Линии электропередачи при токе: постоянном ........................................................................................0,95 переменном .......................................................................................0,92 Электростанции: тепловые (при высоких параметрах пара) ........................................0,35 гидравлические ..................................................................................0,90 246 Коэффициенты, учитывающие потери: угольного топлива при его добыче, транспортировке и хранении ...0,95 энергии на передвижение электровоза ............................................ 0,95 энергии на стоянках ..........................................................................0,99 энергии в зимнее время .....................................................................0,96 В результате суммарный коэффициент использования энергоре- сурсов при электрической тяге и снабжении энергией от современ- ных тепловых электростанций составляет 0,22 — при постоянном и 0,24 — при переменном токе. При тепловозной тяге коэффициент, учитывающий потери при добыче, транспортировке по трубопроводам, переработке нефти на заводах и доставке нефтепродуктов на железную дорогу, в среднем примерно равен 0,78. Коэффициент, учитывающий расход топлива на передвижение локомотива, ниже, чем при электрической тяге, так как доля веса локомотива в общем весе поезда при тепловозной тяге выше, чем при электрической, и примерно равен 0,94; ниже и коэффициент, учитывающий потери топлива на стоянках (около 0,92). Дополнительные потери в зимнее время для обоих видов тяги примерно одинаковы (0,96). В итоге коэффициент использования энергоресурсов при тепло- возной тяге составляет около 0,20, т.е. значительно ниже, чем при электрической тяге, обеспечиваемой энергией с современных теп- ловых электростанций. Коэффициент использования энергоресурсов при паровой тяге с учетом дополнительных затрат топлива в зимнее время, на стоян- ках, при доставке и добыче его снижается до 3,5—4 %. В результате реконструкции тяги удельный расход топлива со- кратился в сравнении с паровозами в 5—6 раз (в 5 раз для тепло- возов и в 6 раз для электровозов) без учета эффекта от частичной работы полигона электротяги на гидроэнергии, с ее учетом — поч- ти в 7 раз. При паровой тяге железнодорожный транспорт расходовал примерно четверть всего добываемого в стране каменного угля (в 1956 г. — около 100 млн т натурального топлива). Расчеты пока- зывают, что если бы не был осуществлен перевод железных дорог на прогрессивные виды тяги, то они расходовали бы в настоящее время около половины добываемого в стране угля. Важным достоинством прогрессивных видов тяги является ус- тойчивость топливно-энергетического режима при изменении тем- 247 пературных условий. При тепловозной и электрической тяге удель- ный расход топлива или электроэнергии лишь в редких случаях мо- жет повыситься на 10—12 % (в среднем на 5 %), главным образом под влиянием роста основного сопротивления движению. Удельные затраты на дизельное топливо при тепловозной и электроэнергию при электрической тяге для сопоставимых усло- вий можно установить исходя из примерного норматива затрат: 0,85 кг дизельного топлива или 3,4 кВт·ч электроэнергии (на вво- дах тяговых подстанций) на 1 ткм механической работы локо- мотива. Средняя стоимость 1 кг дизельного топлива в последние годы составляла 7,0—7,2 коп., а с учетом расходов по экипиров- ке локомотивов около 8,0 коп.; стоимость электроэнергии — 1,35 и 1,40 коп. соответственно. В результате среднее соотношение (8,0·0,85)/(1,4·3,4) = 1,46. С учетом же больших потерь при тепло- возной тяге на стоянках и на перемещение локомотива можно считать, что денежные затраты на топливо при тепловозной тяге в среднем в сопоставимых условиях в 1,5 раза выше стоимости энергии при электротяге. В трудных условиях профиля электровозы с устройствами реку- перативного торможения восстанавливают на тормозных спусках часть энергии, затраченной при движении в режиме тяги (тяговые двигатели работают при этом как генераторы электроэнергии). В результате рекуперации экономия энергии на трудных участ- ках профиля достигает 15—18 % ее общего расхода. Помимо того, значительные сбережения получаются благода- ря резкому уменьшению износа тормозных колодок. Меньше из- нашиваются рельсы и бандажи колес вагонов. Увеличение перво- начальной стоимости электровозов и расходов по ремонту их при оборудовании устройствами рекуперативного торможения сравни- тельно невелико. Неровный ход вагонов, которые при рекуперации энергии не тормозятся на спусках, оказывает некоторое влияние на состояние ходовых частей вагонов и пути, но вопрос о размерах связанных с этим дополнительных затрат еще не изучен. Увеличение провозной способности дороги достигается повы- шением веса и скорости движения поездов — ходовой и участко- вой. Для увеличения веса нужно повышать силу тяги локомотива. Наибольшая сила тяги ограничивается сцепным весом локомотива и коэффициентом сцепления. Сцепной вес можно поднять за счет 248 роста осевой нагрузки и числа осей. Наибольшая осевая нагрузка до последнего времени ограничивалась 23 т. Для некоторых новых типов локомотивов, выпуск которых уже начат, она повышена до 25 т. Увеличение числа осей при электри- ческой и тепловозной тяге осуществляется без ухудшения энергети- ческих показателей и усложнения конструкции локомотива (у со- временных электровозов ВЛ10 и ВЛ80 — восемь, а у двухсекцион- ных тепловозов — 12 осей). Дальнейшее повышение числа осей, а следовательно, и веса по- езда, достигается эксплуатацией сдвоенных и строенных локомоти- вов, управляемых одной бригадой по системе многих единиц. Веса поездов как при электрической, так и при тепловозной тя- ге на большей части сети ограничены длиной приемо-отправочных путей. Полигон электрической тяги имеет более мощное техниче- ское оснащение, поэтому средний вес поезда брутто на электрифи- цированной части сети примерно на 10 % выше, чем на части ее, обслуживаемой тепловозами. Повышение участковой скорости обеспечивает сокращение по- требности в подвижном составе и в локомотивных бригадах, а так- же уменьшение грузовой массы в пути. Повышение участковой скорости достигается за счет роста ходовой скорости и сокраще- ния числа и длительности остановок на промежуточных станциях. Увеличение ходовой скорости вызывает некоторое увеличение рас- хода топлива или электроэнергии, а также износа, следовательно, и стоимости ремонта пути и подвижного состава, так как возрастает основное сопротивление движению. Связанные с повышением ходовой скорости добавочные затра- ты на энергию и ремонт локомотивов при электрической тяге ниже соответствующих затрат при тепловозной тяге и быстрее перекры- ваются сбережениями в расходах, зависящих от времени. Пропускная способность при замене тепловозной тяги элект- рической на однопутных линиях в средних условиях профиля по- вышается на 10—20 %. Это объясняется особенностью тяговых характеристик электровозов, мощность которых при небольших скоростях существенно повышается, тогда как у тепловозов она стабильна в широком диапазоне скоростей. В результате на одно- путных линиях с горным рельефом и небольшим удельным весом 249 перегонов с легким профилем электрификация может дать прирост пропускной способности 30—35 % и более. На загруженных двухпутных линиях введение электрической тяги позволяет, вследствие роста ходовой скорости, сократить ин- тервал между грузовыми поездами с 9—10 до 7—8 мин и увеличить благодаря этому максимальную пропускную способность по пере- гонам со 144—160 до 180—200 пар поездов, т.е. на 25 %, и отдалить капитальные вложения в строительство дополнительных главных путей. Расходы по локомотивному хозяйству при электрической тя- ге ниже, чем при тепловозной. Так, стоимость ремонта электро- возов в сопоставимых условиях на 10 тыс. ткм брутто примерно вдвое ниже, чем тепловозов, в том числе по текущим ремонтам — в 3 раза. Дополнительным расходом, которого нет при тепловозной тя- ге, является содержание, ремонт и амортизация контактной сети, тяговых подстанций и участков энергоснабжения. Этот расход со- ставляет всего 5 % общей себестоимости перевозок при электриче- ской тяге. Вследствие того что у электровоза меньше время нахождения в ремонте и ниже доля мощности, затрачиваемой на перемещение самого локомотива, стоимость электровозного парка, необходимо- го для выполнения заданного объема перевозочной работы, будет не в 2, а в 2,2—2,3 раза меньше, чем тепловозного. Важным преимуществом электрической тяги является высво- бождение дизельного топлива, необходимого для дизельного грузо- вого автомобильного парка, дающего большой экономический эф- фект, а также для расширения возможностей экспорта сырой нефти или продуктов ее переработки. Потребность в черном и цветном металле для электровозов ни- же, чем для тепловозов. Достигаемая экономия при больших раз- мерах движения может перекрыть дополнительную затрату металла в постоянные устройства электрифицируемых железных дорог. Расходы по содержанию, ремонту и амортизации контактной се- ти и тяговых подстанций при переменном токе значительно ниже, чем при постоянном. Расходы по ремонту локомотивов при пере- менном токе выше, сложнее оборудование их устройствами рекупе- 250 ративного торможения. В связи с существенными преимуществами электрической тяги на переменном токе удельный вес полигона переменного тока растет. При электрификации требуются значительные капитальные вложения в строительство тяговых подстанций и контактной се- ти. В сметы по электрификации включается большое количество так называемых сопутствующих работ, которые технологически с введением электрической тяги не связаны, но необходимы для по- вышения эффективности ее применения или для удобства пасса- жиров. К этим работам относятся удлинение путей на различных пунктах, усиление верхнего строения пути, устройство автобло- кировки, электрической централизации стрелок и диспетчерской централизации стрелок и сигналов, устройство тоннелей, пешеход- ных мостов, пассажирских платформ и павильонов на станциях и ряд других. При тепловозной тяге такого рода работы обычно выполняют- ся по планам капитальных вложений соответствующих хозяйств железнодорожного транспорта и финансируются по отдельным сметам. При сравнении вариантов тяги указанные сопутствующие работы должны либо исключаться из капитальных вложений, свя- занных с электрификацией, либо добавляться в том же объеме к капитальным вложениям по тепловозной тяге, чтобы не занижать реальную эффективность электрической тяги в сравнении с тепло- возной. Виды тяги должны сравниваться при равных условиях электро- снабжения нетяговых железнодорожных и районных потребителей. Если электрификация района, прилегающего к рассматривае- мой линии, получила значительное развитие, то обеспечение энер- гией нетяговых потребителей с тяговых подстанций может потре- боваться лишь в ограниченных размерах. Если, наоборот, электри- фикация линии опережает по времени снабжение нетяговых потре- бителей от мощных ГЭС, то в варианте тепловозной тяги следует предусмотреть такие же условия электроснабжения нетяговых по- требителей, как и при наличии тяговых подстанций электрифици- рованной линии. |