| ۵۲ | الف – آبگرمکن‌های خورشیدی و حمام خورشیدی———————————————— |
| ۵۲ | ب – گرمایش و سرمایش ساختمان و تهویه مطبوع خورشیدی———————————————— |
| ۵۲ | پ – آب شیرین کن خورشیدی———————————————— |
| ۵۳ | ت – خشک کن خورشیدی——————————————————- |
| ۵۳ | ت – اجاقهای خورشیدی———————————————————- |
| ۵۴ | ج – کوره خورشیدی———————————————————– |
| ۵۴ | چ – خانه‌های خورشیدی———————————————————- |
| ۵۵ | ۲-۲- ۴-نیروگاههای خورشیدی ایران———————————————— |
| ۵۷ | ۲-۲-۴-۱- سیکل نیروگاه خورشیدی———————————————— |
| ۵۸ | ۲-۲-۴-۲- آشنایی با نیروگاه خورشیدی حرارتی یزد———————————————— |
| ۵۸ | ۲-۳ – روش های قیمت گذاری—————————————————– |
| ۵۸ |
|
| ۵۸ |
|
| ۵۸ |
|
| ۵۸ |
|
| ۶۰ | ۲-۴ – پیشینه پژوهش———————————————————– |
| ۶۵ | ۲-۵- خلاصه فصل دوم——————————————————— |
| فصل سوم: روش تحقیق | |
| ۸۰ | مقدمه———————————————————————— |
| ۸۰ | ۳-۱- روش تحقیق————————————————————- |
| ۸۰ | الف) دسته بندی تحقیقات بر حسب هدف———————————————— |
| ۸۱ | ب) دسته بندی تحقیقات بر حسب نحوه گردآوری داده ها———————————————— |
| ۸۲ | ۳-۲ - جامعه آماری و نمونه گیری———————————————— |
| ۸۳ | ۳-۳- معرفی تکنیک های ارزیابی فنی و اقتصادی———————————————— |
| ۸۴ |
۳-۳-۱- نرخ بازگشت سرمایه————————————————— ۳-۳-۲-حداقل نرخ جذب کننده |
| ۸۴ |
۳-۳-۲-حداقل نرخ جذب کننده————————————————- ۳-۳-۳- روش های ارزش فعلی |
| ۸۴ |
۳-۳-۳- روش های ارزش فعلی————————————————– ۳-۳-۵- روش هزینه سالیانه یکنواخت ۳-۳-۵- روش هزینه سالیانه یکنواخت |
| ۸۵ | ۳-۳-۴- روش هزینه سالیانه یکنواخت————————————————– |
| ۸۶ | ۳-۳-۵- روش نرخ بازگشت سرمایه———————————————— |
| ۸۸ | ۳-۳-۶- روش نسبت منافع به مخارج———————————————— |
| ۹۰ | ۳-۳-۷-تکنیک های دیگرمحاسبه———————————————— |
| ۹۱ | ۳-۴- نرخ تنزیل اجتماعی——————————————————— |
| ۹۲ | ۳-۵- روش معادل هزینه———————————————————— |
| فصل چهارم : تجزیه و تحلیل اطلاعات | |
| ۹۷ | مقدمه————————————————————————- |
| ۹۹ | ۴-۱- روش ارزیابی———————————————————— |
| ۹۹ | ۴-۲- برآورد قیمت تمام شده از روش هزینه تراز شده(LCOE )—————————– |
| ۱۰۰ | ۴-۳- محاسبه قیمت تمام شده کل بار آب گرم مصرفی سالانه در کشور———————— |
| ۱۰۱ | ۴-۴- محاسبه قیمت تمام شده رفع آلودگی محیط زیست———————————— |
| ۱۰۳ | ۴-۵- محاسبه میزان درآمد ملی—————————————————- |
| ۱۰۶ | ۴-۶- کل درآمد ارزی کشور، ناشی از بهر ه گیری طرح آبگرمکن خورشیدی——————— |
| ۱۰۵ | ۴-۷- محاسبه میزان سرمایه گذاری دولت در سیستم آبگرمکن خورشیدی———————- |
| ۱۰۵ | ۴-۸- چگونگی بکارگیری انرژی حرارتی خورشیدی———————————— |
| ۱۰۵ | ۴-۹- عدم سوددهی برای سرمایه گذاری بخش خصوصی با توجه به قیمتهای فعلی————- سوخت |
| ۱۰۵ | ۴-۱۰- سوددهی با در نظر گرفتن قیمت های صادراتی———————————- |
| ۱۰۵ | ۴-۱۱-سایر مزایا: سرمایه گذاری در انرژی خورشیدی———————————- |
| فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات | |
| ۱۱۳ | مقدمه—————————————————————— |
| ۱۱۳ | ۵-۱- محدودیت های پژوهش————————————————– |
| ۱۱۴ | ۵-۲- تأمین آبگرم مصرفی سالانه منازل مسکونی در کشور |
| ۱۱۵ | ۵-۳- مشخصات اقلیمی شهر————————————————– |
| ۱۱۵ | ۵-۴- نتیجه گیری—————————————————————- |
| ۱۲۰ | ۵-۵- پیشنهاد بنیادی پایدار انرژی————————————————- |
| فهرست جداول | شماره صفحه | ||
| جدول۱-۴: میزان آلودگی تولید شده براثر مصرف سوختهای فسیلی برای تأمین آبگرم مصرفی در کشور- | ۱۰۲ | ||
| جدول ۲-۴- اطلاعات فنی آبگرمکن خورشیدی مورد نیاز——————————– | ۱۰۹ | ||
| جدول۱-۵ - مشخصات اقلیمی————————————————– | ۱۰۸ | ||
| فهرست نمودار | شماره صفحه | ||
| نمودار ۱-۲:نمودار زمانی دیدگاه های موجود درارزیابی اقتصادی طرح ها——— | ۲۰ | ||
| نمودار۱-۴: سیستم مدار باز گرمایش خورشیدی آب———————– | ۱۰۶ | ||
| نمودار ۲-۴: هزینه- منفعت آبگرمکن‌های خورشیدی———————– | ۱۱۰ | ||
| شکل ۳-۴: مقایسه هزینه – منفعت آبگرمکن خورشیدی——————— | ۱۱۱ | ||
| نمودار۱-۵:هزینه های اجتماعی ناشی ازیارانه های ارائه شده برای قیمت انرژی—– | ۱۱۸ | ||
چکیده :
هدف از این تحقیق بکارگیری انرژی خورشیدی در تأمین آبگرم مصرفی منازل و مراکز صنعتی، یکی ازکاربردی ترین و مقرون به صرفه ترین روش های استفاده از انرژیهای تجدید شونده در جهان امروزی است و به همین دلیل اکثر کشورهای پیشرفته و در حال توسعه در حال سرمایه گذاری کلان در این راستا می باشند. با توجه به این که انرژی در زندگی نقش بسیار مهمی ایفا می کند و انرژی های تجدید نا پذیر از جمله سوخت های فسیلی، زغال، گاز های طبیعی رو به کاهش است و اثرات مخرب زیست محیطی نیز دارد استفاده از انرژی های نو (تجدید پذیر ) از جمله انرژی خورشیدی در حال حاضر بهترین گزینه برای جایگزینی انرژی های تجدید نا پذیر می باشد. لذا این تحقیق به بررسی قیمت تمام شده انرژی خورشیدی در مقایسه با گاز طبیعی بخش خانگی پرداخته است. قلمرو مکانی پژوهش، شامل خانوارهای ۴ و ۵ نفره در شهرستان شیراز می باشد. قلمرو زمانی پژوهش نیز سال ۱۳۹۳ می باشد و روش تحقیق در پژوهش حاضر تحلیلی – توصیفی- کاربردی است. نتایج نشان داد که در شرایط کنونی اقتصادی و سیاسی، سیستم های گرمایش خورشیدی برای تولید آب گرم از منظر یک سرمایه گذار خصوصی مقرون به صرفه نمی باشد.در این تحقیق از نرم افزار Retscreen version 4 استفاده شده است.
واژگان کلیدی: انرژی خورشیدی، آبگرمکن خورشیدی، گازطبیعی، منازل مسکونی
فصل اول
کلیات تحقیق
مقدمه
سالمون اهل فرانسه در سال ۱۶۱۵ بیانیه ای در رابطه با موتور خورشیدی منتشر نمود. او با بهره گرفتن از تعدادی عدسی نصب شده بر روی یک قاب، اشعه خورشید را بر روی یک استوانه فلزی سربسته که قسمتی از آن از آب پر شده بود، متمرکز نمود. تابش خورشید باعث گرم شدن هوای داخل استوانه شده و با انبساط هوا، فشار داخل محفظه افزایش یافته و آب به بیرون از محفظه رانده شد. موشو اولین کلکتور خورشیدی با متمرکزکننده مخروطی شکل را طراحی نمود. بحران انرژی در سال ۱۹۷۳، اهمیت استفاده از انرژی خورشیدی را افزایش داد و سرمایه گذاری های زیادی در اغلب کشورهای جهان به ویژه در کشورهای صنعتی برای دستیابی به طرح های بهینه کاربردهای مختلف انرژی خورشیدی انجام پذیرفت. زنگ خطر محدودیت منابع کره زمین در سال ۱۹۷۰، توسط پیچی، بازرگان ایتالیایی، و کینگورا از متولیان سازمان رم کلاب، به صدا درآمد. آنان در گزارشی به نام “محدودیت رشد"، محدودیت انرژی را اعلام کردند که محدودیت انرژی و وابستگی جهان به کاربرد سوختهای فسیلی به خصوص نفت، دنیا را به لرزه در خواهد آورد(عیوضی، ۱۳۸۴).
نخستین اختراع تجاری آبگرمکن خورشیدی توسط کلارنس کمپ در سال ۱۸۹۱ صورت گرفت. این آبگرمکن موسوم به کلیماکس شامل چهار مخزن آب استوانه ای شکل بلند از جنس آهن گالوانیزه و آغشته به رنگ سیاه بود که به طور افقی در جعبه ای عایق با پوششی از شیشه قرار داشت. آبگرمکن خورشیدی به شکل کنونی آن توسط ویلیام جی بیلی در سال ۱۹۰۹ در کالیفرنیا به ثبت رسید که مشابه سیستم ترموسیفون بود بر اساس آنالیز فنی- اقتصادی بر روی سیستم های آبگرمکن خورشیدی در کشور اردن در سال ۲۰۰۴، مشخص شد که استفاده از سیستم های آبگرمکن خورشیدی مناسب تر از آبگرمکن گازی می باشد. در سال ۲۰۰۴، آنالیزی بر روی سیستم های آبگرمکن خورشیدی در کشور برزیل انجام شد و نتایج نشان داد استفاده از سیستم های آبگرمکن خورشیدی خانگی برای افراد کم درآمد برزیل از نظر اقتصادی بسیار مناسب است. در کشور لبنان حدود ۹۹ % انرژی اولیه مصرفی از سایر کشورها تأمین می شود و الکتریسیته مهمترین سوخت مصرفی این کشور می باشد. بنابراین استفاده از سیستم های آبگرمکن خورشیدی باعث کاهش میزان مصرف برق و صرفه جویی اقتصادی به میزان میلیونها دلار شده است. در تحقیقی تحت عنوان استراتژی افزایش انرژی های تجدیدپذیر در کشور تایوان اثبات گردید که تولید آب گرم توسط سیستمهای آبگرمکن خورشیدی از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه بوده و گزینه مناسبی برای توسعه انرژیهای تجدیدپذیر در این کشور می باشد. استفاده از آبگرمکن های خورشیدی خانگی در یونان طی سالهای ۱۹۷۸ الی ۲۰۰۷ باعث صرفه جویی در مصرف برق و کاهش انتشار آلاینده های هوا گردید. و انتشار را به میزان %۴۴/۷کاهش داد. گرمایش آب به طور متوسط ۲۰ الی ۳۰ درصد کل انرژی مصرفی در منازل را شامل می شود. با بهره گرفتن از آبگرمکن خورشیدی می توان سالیانه %۷۷ انرژی مورد نیاز برای گرمایش آب را تأمین نمود. اکثر آبگرمکن های خورشیدی به سادگی بر روی بام منازل قابل نصب بوده و با لوله کشی و اتصال تانک ذخیره به سیستم آبگرمکن داخلی قابل استفاده می باشند. استفاده از آبگرمکن خورشیدی تا حدود ۷۰ % از میزان هزینه های انرژی را جهت تأمین آبگرم مصرفی می کاهد. به دلیل بهره مندی از انرژی خورشیدی، خطرات مسمومیت، آتش سوزی، انفجار و برق گرفتگی که ناشی از مصرف گاز و سوخت های مایع، جامد و برق است، کاملاً حذف می شود. استفاده از گرمایش خورشیدی برای تأمین آبگرم مصرفی در ایران از طریق راه اندازی دو نوع سیستم آبگرمکن های خانگی خورشیدی و حمام های عمومی خورشیدی صورت گرفته است. در زمینه نصب آبگرمکن ها و حمام های خورشیدی، دو وزارتخانه نیرو و نفت اقداماتی را انجام داده اند. تا قبل از سال ۱۳۸۵، وزارت نیرو تعداد ۱۰۴۱ آبگرمکن خورشیدی نصب نمود و در سالهای ۱۳۸۵ و ۱۳۸۶ عملکردی در این خصوص نداشته است. وزارت نفت نیز طی سالهای ۱۳۸۰ الی ۱۳۸۶ در مجموع ۱۴۹۳۰ آبگرمکن خورشیدی و ۳۴۱ حمام خورشیدی نصب و راه اندازی کرده است. در سال ۱۳۸۶ تعداد ۱۵۰۰آبگرمکن خورشیدی و ۵۳ حمام خورشیدی به مرحله بهره برداری رسیده است(کعبی نژاد، ۱۳۸۷).
بیان مساله
بهای تمام شده کالا و خدمات مفهومی مالی است که برای دستیابی به آن با بهره گرفتن از روش های مرسوم و بر اساس اطلاعات متداول مالی مبادرت به شناسایی، بررسی، مقایسه و تجزیه و تحلیل عناصر هزینه، رفتار هزینه و علل آن نموده و نتایج حاصل میتواند مبنای مناسبی برای تصمیم گیری در خصوص تولید، فروش و. . . در اقتصاد باشد. بالا بودن هزینه های انرژی های تجدید ناپذیر و محدودیت در مصرف و اثرات مخرب زیست محیطی این انرژی ها سبب شد محققان به فکر جایگزینی برای آن باشند که آیندگان از نعمت انرژی بی بهره نمانند. از آن جایی که مصرف انرژی در بخش خانگی بسیار بالا می باشد با جایگزینی آبگرمکن خورشیدی به جای آبگرمکن گازی اقدام موثری در این راستا صورت می گیرد. انرژیهای قدیمی شامل چوب، زغال، بار (برای کشتی های باری) نفت و. . . می باشد. انرژیهای جدید شامل خورشید، بار (برای ماشینهای بادی امروزی) هیدروژن، اتم و انرژی هسته ای هستند(سادات حسینی، ۱۳۸۸).
انرژی ستاره خورشید یکی از منابع عمده انرژی در منظومه شمسی میباشد. طبق آخرین برآوردهای رسمی اعلام شده عمر این انرژی بیش از ۱۴ میلیارد سال میباشد. در هر ثانیه ۲/۴ میلیون تن از جرم خورشید به انرژی تبدیل میشود. با توجه به وزن خورشید که حدود ۳۳۳ هزار برابر وزن زمین است. این کره نورانی را میتوان به عنوان منبع عظیم انرژی تجدید پذیر تا ۵ میلیارد سال آینده به حساب آورد. سیستمهای انرژی خورشیدی، فنآوریهای جدیدی هستند که برای تامین گرما، آب گرم، الکتریسیته و حتی سرمایش منازل مسکونی، مراکز تجاری و صنعتی بکار می روند. فنآوری های حرارتی خورشیدی به دو بخش نیروگاه های حرارتی خورشیدی و کاربردهای غیر نیروگاهی سیستمهای خورشیدی تقسیم بندی می شوند. انواع نیرو گاه های حرارتی خورشیدی را می توان به صورت زیر نام برد:
۱-نیروگاه سهموی خطی[۱]
۲-نیروگاه دریافت کننده مرکزی[۲]
۳-نیروگاه دیش استرلینگ[۳]
کاربردهای غیر نیروگاهی سیستم های خورشیدی بصورت زیر می باشد :
۱– آبگرمکن‌های خورشیدی و حمام خورشیدی
۲ – خانه‌های خورشیدی
۳ – آب شیرین کن خورشیدی
۴ – خشک کن خورشیدی
۵ – اجاقهای خورشیدی
۶ – کوره خورشیدی
۷ – گرمایش و سرمایش ساختمان و تهویه مطبوع خورشیدی
ایران با داشتن حدود ۳۰۰ روز آفتابی در سال جزو بهترین کشورهای دنیا در زمینه پتانسیل انرژی خورشیدی در جهان میباشد. استفاده از انرژی خورشیدی یکی از بهترین راه های برق رسانی و تولید انرژی در مقایسه با دیگر مدل های انتقال انرژی به روستاها و نقاط دور افتاده در کشور از نظر هزینه، حمل‌نقل، نگهداری و عوامل مشابه میباشد بطور متوسط انرژی تابشی خورشید بر سطح سرزمین ایران حدود ۴. ۵ کیلو وات ساعت بر مترمربع است. بخش اعظم مصرف انرژی در ایران در بخش خانگی مصرف می شود که با توجه به مطالعات انجام شده به طور متوسط هزینه انرژی خانواده های شهری معادل ۲/۲ درصد مجموع هزینه های خانوار می باشد که گاز طبیعی ۲۷ درصد این مقدار را به خود اختصاص می دهد. بنابرین در مورد میزان و نحوه مصرف انرژی باید تجدید نظر گردد یکی از عواقب مصرف گاز های طبیعی مشکلات زیست محیطی است که بخش خانگی عمومی و تجاری تولید کننده اصلی co2 در مناطق شهری می باشد هزینه ای که باید برای غلبه بر اثرات مخرب یک آلاینده صرف شود هزینه اجتماعی نامیده می شود. برای مثال در ایران مجموع هزینه های اجتماعی گازهای آلاینده و گلخانه ای در سال ۱۳۸۷ معادل ۱/۲۰ درصد تولید ناخالص ملی بوده است. مجموع این مشکلات بخصوص در نواحی شهری باعث شده است که استفاده از مبدل های انرژی کارآمدتر مانند پیل های سوختی و منابع انرژی تجدید پذیر مانند انرژی خورشیدی مورد استفاده قرار گر فت. استفاده از گرمایش خورشیدی برای تامین آبگرم مصرفی در ایران از طریق راه اندازی دو نوع سیستم آبگر مکن های خانگی خورشیدی و حمام های عمومی خورشیدی صورت گرفته است(صالحی و قدمیان، ۱۳۸۹).
آبگرمکن خورشیدی از طریق جذب انرژی خورشید و تابش نور بر صفحات جاذب ( کلکتور)عمل مینماید و راندمان گرمایشی آنها در فصول مختلف سال و بر حسب موقعیت های جغرافیایی هر شهر متفاوت می باشد. این محصول می تواند در اقلیم های مختلف و متفاوت تا ۸۵ درصد انرژی مورد نیاز آب گرم مصرف کنندگان را تامین نماید. با توجه به مطالب گفته شده، در این پژوهش آنالیز فنی اقتصادی و زیست محیطی استفاده از سیستم های آبگرمکن خورشیدی در ساختمان های مسکونی صورت خواهد گرفت.
بنابر این مسئله اصلی این پژوهش باتوجه به هدف اصلی پژوهش عبارتست از اینکه:
” آیا استفاده از انرژی خورشیدی در مقایسه با گاز طبیعی مقرون به صرفه می باشد؟ “
اهمیت و ضرورت تحقیق
یکی از عوامل موثر در حرکت به سمت توسعه ی پایدار، توسعه ی سیستم های انرژی کم هزینه، مطمئن و سازگار با محیط زیست است. بهبود راندمان مصرف انرژی و دیگر مواد اولیه و کاهش انتشار کربن، نقش مهمی در حرکت به سمت توسعه ی پایدار ایفا می کند. نیل به این اهداف، نیاز به نوآوری در فن آوری های بخش انرژی و ظهور فن آوری های جدید سازگار با محیط زیست است. بر اساس آمارهای به ثبت رسیده طی ۳۰ سال گذشته احتیاجات انرژی جهان به مقدار قابل ملاحظه ای افزایش یافته است. در سال ۱۹۶۰ مصرف انرژی جهان معادل [۴]Gtoe 3/3 بوده است. در سال ۱۹۹۰ این رقم به Gtoe 8/8 بالغ گردید، که دارای رشد متوسط سالانه ۳/۳ درصد می باشد و در مجموع ۱۶۶ در صد افزایش نشان می دهد و در حال حاضر مصرف انرژی جهان Gtoe/year 10 بوده و پیش بینی می شود این رقم در سال ۲۰۲۰ به Gtoe/year 14 افزایش یابد. این رقم نشان می دهد که میزان مصرف انرژی جهان در قرن آینده بالا می باشد و از آنجائیکه در حال حاضر ۷۷ درصد کل انرژی مصرفی جهان را سوخت های فسیلی تامین می کنند این سوال مهم مطرح می شود که آیا منابع انرژی های فسیلی در قرنهای آینده، جوابگوی نیاز انرژی جهان برای بقا، تکامل و توسعه خواهند بود یا خیر؟ روند افزایشی مصرف انرژی، محدود بودن منابع انرژی های فسیلی و آلاینده بودن آنها، توجه به انرژی های جایگزین (انرژی های نو) ضروری به نظر می رسد. انرژی خورشیدی یکی از مهمترین انواع انرژی های نو است، این انرژی به عنوان یک منبع انرژی تجدیدپذیر، یکی از مهمترین گزینه های جایگزین برای سوخت های فسیلی به شمار می آید که نگرانی های بشر را در مورد پایان پذیری، افزایش آلودگی های ناشی از تبدیل آن به انرژی های دیگر و. . . . . بر طرف کرده است(عتابی و همکاران ۱۳۹۰).
خوشبختانه کشور ما به دلیل موقعیت ویژه ی جغرافیایی، توان بالایی در دریافت انرژی خورشیدی دارد، به طوری که میانگین سالانه ی تابش خورشیدی در کشور ۵ کیلو وات ساعت در روز برآورد شده که این رقم در مقایسه با دیگر کشورها بسیار قابل ملاحظه است. بنابراین می توان با بهره گرفتن از انرژی خورشیدی در مناطق مختلف کشور به ویژه مناطق آفتاب خیز جنوب، ضمن بهره مندی از این انرژی رایگان و حفظ ذخایر فسیلی برای نسل های آینده، آلودگی های زیست محیطی را کاهش داده و زمینه را برای رسیدن به توسعه ی پایدار فراهم آورد. در این باره، صرفه جوییهای حاصل شده در بلند مدت (صرفه جویی در مصرف سوخت و صرفه جویی حاصل از کاهش آلودگی) می تواند شرکت های صنعتی را در تخصیص بهینه ی منابع محدود خود در تامین انرژی یاری رساند.
اهداف مشخص تحقیق (شامل اهداف آرمانی، کلی، اهداف ویژه و کاربردی)
هدف کلی
با توجه به این که انرژی در زندگی نقش بسیار مهمی ایفا می کند و انرژی های تجدید نا پذیر از جمله سوخت های فسیلی، زغال، گاز های طبیعی رو به کاهش است و اثرات مخرب زیست محیطی نیز دارد استفاده از انرژی های نو (تجدید پذیر ) از جمله انرژی خورشیدی در حال حاضر بهترین گزینه برای جایگزینی انرژی های تجدید نا پذیر می باشد. پس اهداف این تحقیق موارد زیر را می توان نام برد:
- بررسی قیمت تمام شده انرژی خورشیدی در مقایسه با گاز طبیعی بخش خانگی با چشم انداز بالا بردن بهره وری انرژی
- محاسبه قیمت تمام شده استفاده از انرژی خورشیدی در بخش خانگی
- مقایسه بهای تمام شده انرژی خورشیدی با گاز طبیعی
در صورت داشتن هدف کاربردی، نام بهرهوران ذکر شود
نتایج این تحقیق می تواند برای وزارت نیرو، شرکتهای خصوصی و دولتی و خانوارها مورد استفاده قرار گیرد.
مطالعه در زمینه انرژی های نو
اهداف آرمانی:
جایگزینی انرژی خورشیدی با گازهای طبیعی موجب کاهش هزینه های انرژی مشتریان می گردد. همچنین از انتشار آلاینده ها تا حدودی جلوگیری می شود و با توجه به این که انرژی های تجدید ناپذیر رو به کاهش است این اقدام باعث می شود که نسل های آینده با بحران کمبود انرژی مواجه نشوند.
۱-۵- سؤالات تحقیق
- آیا قیمت تمام شده انرژی خورشیدی در مقایسه با گازهای طبیعی کمتر است؟
- آیا جایگزینی انرژی خورشیدی با گاز های طبیعی در بخش خانگی مقرون به صرفه می باشد؟
۱-۶- فرضیه های تحقیق
- قیمت تمام شده انرژی خورشیدی در مقایسه با گازهای طبیعی کمتر است
- جایگزین کردن انرژی خورشیدی با گاز طبیعی در بخش خانگی مقرون به صرفه می باشد.
۱- ۷- قلمرو پژوهش
قلمرو موضوعی تحقیق بررسی قیمت تمام شده انرژی خورشیدی در مقایسه با گاز طبیعی بخش خانگی با چشم انداز بالا بردن بهره وری انرژی می باشد. قلمرو مکانی پژوهش، شامل خانوارهای ۴ و ۵ نفره در شهرستان شیراز می باشد. قلمرو زمانی پژوهش نیز سال ۱۳۹۳ می باشد
۱-۸- روش تحقیق
روش تحقیق در پژوهش حاضر تحلیلی – توصیفی- کاربردی است. به منظور انجام این پژوهش به روش اسنادی، اقدام به گردآوری اطلاعاتی همچون میزان مصرف آبگرم روزانه به ازای هر نفر در کشور، متوسط دمای ورودی و خروجی به آبگرمکن و بهای انرژی مصرفی بعد از حذف یارانه های دولتی از کتب، نشریات و سایت های اینترنتی شد. سپس اقدام به کسب اطلاعات در مورد خصوصیات آبگرمکن خورشیدی گردید. در مرحله بعد، تحقیقات صورت گرفته در داخل و خارج از کشور از نظر موانع، مسائل و مزایای بکارگیری آبگرمکن خورشیدی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت که این گام منجر به شناخت بهتر موضوع و مسائل موجود در راه استفاده از این فناوری گردید. مچنین فرمول ها و روابط ریاضی مورد نیاز برای محاسبه میزان انرژی مصرفی به ازای هر نفر، از این تحقیقات استخراج شد.
۱-۸-۱- جامعه آماری، روش نمونهگیری و حجم نمونه
کشور ما مناطق گوناگونی دارد که میزان تابش خورشید در سال بالاتر از ۲۵۰ روز می باشد به همین خاطر می توان این مناطق را مد نظر قرار داد. البته در کشورهای پیشرفته دنیا میزان تابش از این تعداد روز کمتر می باشد. جامعه آماری این تحقیق خانوارهای ۴ یا ۵ نفره شهرستان شیراز می باشد که از نقاط مختلف شهر به صورت تصادفی انتخاب شده اند.
۱-۸-۲- روشها و ابزار تجزیه و تحلیل داده‌ها
در این پژوهش تجزیه و تحلیل داده ها بر این روشها پایه گذاری شده است که عبارتند از :
- قیمت گذاری به روش هزینه تمام شده (قیمت حسابداری)[۵]
- قیمت گذاری بر پایه میزان کار اجتماعی[۶]
- محاسبه قیمت تمام شده هر کیلووات ساعت برق (براساس بهای تمام شده)[۷]
- محاسبه قیمت تمام شده هر کیلووات ساعت برق براساس روش سازمان ملل[۸]
۱-۹- خلاصه فصل
در این فصل به کلیات تحقیق پرداخته شد برای این منظور ابتدا بیان مسئله و اهمیت و ضرورت بررسی قیمت تمام شده انرژی خورشیدی در مقایسه با گاز طبیعی بخش خانگی بررسی شد. سپس اهداف کلی و آرمانی تحقیق توضیح داده شد. در ادامه سوالات و فرضیه های تحقیق که شامل مقایسه قیمت تمام شده انرژی خورشیدی در مقایسه با گازهای طبیعی و بررسی جایگزین کردن انرژی خورشیدی با گاز طبیعی در بخش خانگی می باشد. در انتهای فصل نیز قلمرو پژوهش و روش تحقیق توضیح داده شد
فصل دوم
مبانی نظری و پیشینه تحقیق
مقدمه
کشور ایران از منابع قابل توجه طبیعی و انسانی برای مدرنیزه کردن عرضه انرژی و انتقال به یک سیستم پایدار انرژی برخوردار میباشد. همچنین، ایران از فرصت‌های بی‌شمار در رابطه با بهره گرفتن از منابع غنی انرژی های تجدیدپذیر نظیر شرایط مناسب برای بکارگیری سودآور انرژی باد، فرصت‌های بسیار خوب در زمینه توسعه نیروی برق‌آبی و زمینه‌ای ایده‌آل برای استفاده از انرژی خورشیدی برخوردار است. البته هر گونه تغییری در سیستم انرژی، نیازمند بررسی شفاف و دقیق مشکلات و کمبودها می باشد. یارانه های کلان کنونی برای کنترل قیمت انرژی، از ایجاد و توسعه بازاری مساعد برای تکنولوژی‌های مرتبط با کارآیی انرژی و منابع انرژیهای تجدید پذیر جلوگیری می کند. با توجه به شرایط مذکور و بر اساس مطالعه موردی انرژی حرارتی خورشیدی، پیشنهاداتی در زمینه تنظیم قیمت سوختهای فسیلی و برق در سطح ملی با قیمتهای بازار جهانی، کاهش یارانه‌های کنونی در یک فرایند بلند مدت، و تعریف اقدامات آتی و حمایت مالی از توسعه بکارگیری انرژی حرارتی خورشیدی تا زمان قطع کامل یارانه‌های سوخت فسیلی و برق ارائه گردیده است. البته همزمان با پیشنهاد کاهش یارانه‌های انرژی، اقدامات جبرانی برای جلوگیری از فشار اقتصادی ناشی از قیمت های بالای انرژی بر روی اقشار کم درآمد نیز توصیه می‌گردد. اقداماتی برای ترویج بکارگیری انرژی خورشیدی (نظیر ارائه اطلاعات و آموزش، همکاری و مساعدت اولیه با آژانس‌ها و پیمانکارانی که بکارگیری انرژی خورشیدی و اجرای پروژه‌های مدل CDM را به عنوان شغل و حرفه خود انتخاب نموده‌اند) نیز میتواند به فرایند توسعه بکارگیری انرژی حرارتی خورشیدی در ایران سرعت و شتاب بیشتری دهد.
این فصل از دو قسمت تشکیل شده است. قسمت اول مبانی نظری است که خود از بخش های ارزیابی اقتصادی، معرفی نرم افزار کامفار، انرژی خورشیدی و گاز طبیعی تشکیل شده است و قسمت دوم که پیشینه تحقیقات انجام شده در داخل و خارج کشور را بررسی می کند.
۲-۱- ارزیابی طرح های اقتصادی
سرمایه‌گذاری در امور صنعتی، کشاورزی، فرهنگی و اجتماعی با بهره گرفتن از منابع محدود جامعه، یگانه ابزار عمده تحقق اهداف مورد نظر کشورهاست. بدیهی است در صورت استفاده نامناسب از این منابع محدود، چه در بخش خصوصی و چه در بخش دولتی، کشور متضرّر خواهد شد. به منظور پرهیز از اینگونه زیان‌ها، میبایست هر طرح سرمایه‌گذاری بر اساس یک سری ضوابط، به طور دقیق مورد مطالعه و سنجش قرار گیرد. هدف از تدوین مطالعات توجیهی طرحهای عمرانی و به ویژه طرحهای بندری که عموماً هزینه بر میباشند نیز جلوگیری از زیان و استفاده بهینه از منابع با تعیین بهترین و مؤثرترین شیوه سرمایه‌گذاری به منظور بهبود سطح عملکرد و درآمد بنادر میباشد. از این رو در این فصل، ابتدا تحت عنوان مطالعات توجیهی طرحهای عمرانی، تعریف طرح عمرانی و انواع آن تشریح میشود. به علاوه مفهوم مطالعات توجیه فنی، مالی و اقتصادی و لزوم انجام آن برای طرحهای عمرانی توضیح داده شده و سپس روند چگونگی تدوین گزارش توجیهی طرح ها درجهان و ایران مورد بررسی قرار می‌گیرد(اسکونژاد، ۱۳۸۰).
۲-۱-۱- چرخه حیات طرح
برای چرخه حیات طرح در نظام فنی و اجرایی طرحهای عمرانی کشور، سه مرحله متمایز پیش‌بینی شده است که عبارتند از :
- تهیه
- اجرا
- بهره‌برداری
هر کدام از مراحل فوق از مجموعه اقداماتی تشکیل میشود که سهم عواملِ مشاوره، طراحی، ساخت و نصب در آنها متفاوت میباشد. مرحله تهیه طرح که به آن مطالعه توجیه طرح نیز گفته میشود، جنبه خدمات مشاوره دارد و از زمان شکل‌گیری فکر ایجاد طرح آغاز شده (مطالعه شناسایی)، پس از انجام مطالعه امکان سنجی اولیه (مقدماتی) و امکان‌سنجی نهایی (توجیهی تفصیلی)، با ارزیابی نتیجه مطالعات، خاتمه می‌یابد. در صورتیکه نتیجه ارزیابی مطالعه مثبت باشد، اقدامات لازم برای طراحی تفصیلی و شروع مرحله اجرا به عمل می‌آید. انجام صحیح مرحله تهیه طرح، اجرای درست و بهینه آن را در پی دارد (راهنمای تهیه گزارش توجیه طرح، ۱۳۸۰).
در بعضی بررسی ها ثابت شده در مرحله تهیه طرح که حدود پنج درصد از کل سرمایه‌گذاری هزینه میشود، شصت و پنج درصد ساختار اصلی طرح مشخص می‌گردد. نظر به اهمیت انجام مرحله تهیه طرح، در بند ۱۰ماده یک قانون برنامه و بودجه، مجموع عملیاتی که براساس مطالعات توجیهی فنی و اقتصادی یا اجتماعی انجام میشود، طرح عمرانی نامیده شده و در تبصره ۵ ماده واحده قانون برنامه دوم توسعه و ماده ۶۱ قانون برنامه سوم توسعه، شروع عملیات اجرایی طرحهای عمرانی تنها پس از انجام مطالعات تهیه طرح مجاز شناخته شده است. تقسیم مطالعات امکان‌سنجی به اولیه و نهایی مانع از آن است که بلافاصله پس از مطرح شدن فکر ایجاد طرح، بدون بررسی گزینه‌ها و راه حلهای مختلف، مطالعه امکان سنجی نهایی انجام شود. انجام مطالعه امکان سنجی اولیه از تهیه طرحهای مختلفی که احتمال موفقیت آنها در ارزیابی ضعیف است، جلوگیری و قبل از آنکه هزینه زیادی صرف مطالعه امکان‌سنجی نهایی شود، چشم‌انداز اجرای پروژه را روشن می‌کند(اسکونژاد، ۱۳۸۰).
در مطالعات امکان‌سنجی نهایی، گزینه‌هایی که در مطالعات امکان‌سنجی اولیه قابل بررسی تشخیص داده شده است، مورد مطالعه قرار می‌گیرند. نهایتاً در صورتیکه نتایج مطالعات مذکور نشانگر ضرورت اجرای طرح بوده و اولویت طرح در میان دیگر طرحهای مشابه توسط سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور تأیید شود، میتوان نسبت به اجرای طرح اقدام نمود. همانگونه که گفته شد، تهیه طرح بیش از نیمی از ساختار اصلی طرح را به خود اختصاص میدهد و این در حالی است که مرحله اجرا و پس از آن مرحله بهره‌برداری از طرح، از سهم کمتری برخوردارند.
۲-۱-۲- مفهوم مطالعات توجیه فنی و اقتصادی
همانگونه که قبلاً اشاره شد، قانون برنامه و بودجه کشور مقرر داشته است که طرحهای عمرانی براساس مطالعات توجیهی فنی و اقتصادی انتخاب و اجرا شوند. منظور از مطالعات توجیهی، گردآوری مجموعه آمار و اطلاعات و بررسی و تحلیلهایی درباره طرح عمرانی است تا بر پایه آن بتوان درباره سودمندی طرح داوری کرد و مطمئن شد که برای رفع یک یا چند نیاز جامعه، تمام گزینه های مطلوب (راه حل های مختلف) مورد مطالعه قرار گرفته و از میان آنها، بهترین گزینه مشخص شده است و از این رو، انتخاب و اجرای طرح از نظر جامعه و اقتصاد ملی کشور، سودمند و بخردانه است. هدف طرحهای عمرانی آن است که با توجه به برنامه‌های توسعه پنجساله، سطح عمومی زندگی مردم کشور را بهبود بخشد. با توجه به این هدف، آن دسته از طرحهای عمرانی که به مؤثرترین شیوه، تولید اقتصادی کشور را به طور مستقیم و یا غیرمستقیم افزایش دهد و با آینده‌نگری درست موجبات افزایش محصول ملی (کالا یا خدمت) را فراهم آورد، بهترین طرحهای عمرانی شناخته میشود. طرحهای یاد شده از یک سو، باید نیازها و تقاضای جامعه را پاسخگو باشد و از سوی دیگر، امکان و توانایی فراهم آوردن منابع مورد نیاز برای تولید محصول را داشته باشد. با توجه به مطالب یادشده، در مطالعات توجیهی طرحهای عمرانی، باید عناصر مهم و اساسی مربوط به تولید یک کالا یا خدمت معین، به همراه گزینه‌های محتمل آنها تعیین، تعریف و تحلیل شود. مطالعه توجیهی باید وضع طرح را براساس یک ظرفیت معین و در یک منطقه مشخص، با کاربرد فناوری یا فناوری‌های خاص درارتباط با منابع مورد نیاز و با یک هزینه سرمایه‌گذاری و هزینه بهره‌برداری و نگهداری معلوم و در آمد متصور احتمالی مشخص کند و سودمندی طرح را از نظر مالی و اقتصادی و ملاحظات اجتماعی تعیین نماید. هنگامی طرح عمرانی موجبات افزایش محصول ملی را فراهم می‌آورد که مجموع ارزش کلی محصول تولیدشده مستقیم و یا محصولات غیر مستقیمی که به دلیل اجرای طرح توسط سایر بخشها تولید میشود، بیش از هزینه اقتصادی منابعی باشد که برای تولید محصولات یاد شده مورد استفاده قرار گرفته است(خلیلی عراقی، ۱۳۸۴).
هدف هر طرح عمرانی در تحلیل نهایی، خدمت به جامعه است. در واقع، رفع نیازهای جامعه سرچشمه تمام فعالیتهای اقتصادی است. پیداست قبل از اقدام به رفع نیاز جامعه، نخست باید این نیازها به روشنی تعیین و مشخص شود. پس از مشخص‌شدن نیاز، مهندسان و کارشناسان فن باید با گردآوری اطلاعات و آگاهی از شرایط ناظر بر برنامه ریزی و تدوین طرح، راه حلهای مختلف و یا به سخن دیگر، گزینه های فنی متفاوت چگونگی رفع نیاز را ارائه دهند. طبیعی است که هیچ مسئول، کارشناس و مهندسی نمی‌تواند در اولین برخورد با مسئله، بهترین راه حل آن را تشخیص و ارائه دهد. از این رو، گزینه‌های مختلفی مطرح خواهد شد که برای انتخاب بهترین آنها باید ملاحظات فنی، مالی و اقتصادی هریک از گزینه‌ها مورد بررسی قرار گیرد. در مرحله مطالعه و تألیف طرح عمرانی، بین وجوه فنی، مالی و اقتصادی، توالی وجود ندارد و این مطالب باید همزمان مورد بررسی و مطالعه قرارگیرد. به این منظور همکاری نزدیک کارشناسان فنی، مالی و اقتصادی ضروری است تا اطمینان حاصل شود که مسایل فنی طرح عمرانی با رعایت ملاحظات مالی و اقتصادی مورد بررسی قرارگرفته است. معمولاً در جریان مطالعه و تألیف طرح عمرانی، شماری از گزینه‌ها دوش به دوش تا آخرین مرحله مطالعه پیش خواهند رفت. برای مقایسه گزینه‌های مختلف یک طرح با یکدیگر و یا برای داوری درباره پذیرش یا مردود شمردن طرحهای عمرانی و رتبه‌بندی آنها، باید مقدار سرمایه‌گذاری، هزینه‌های بهره‌برداری و نگهداری سالانه و درآمد (در مورد طرحهای عمرانی که محصولشان فروخته میشود)، شیوه تأمین مالی و سازمان‌دهی طرحها و گزینه‌های مختلف مشخص شود تا بر پایه این اطلاعات، بتوان سودآوری مالی و سودآوری اقتصادی آنها را، برحسب مورد، محاسبه کرد(منیری، ۱۳۸۶).
۲-۱-۴- بررسی اجمالی روش های جهانی تدوین گزارش توجیهی طرح
بررسی تاریخچه هزینه - فایده[۹] و ارزیابی اقتصادی طرح ها و روش های محاسبات آن با بررسی دیدگاه های مختلفی که تاکنون در این رابطه مطرح شده اند، انجام می شود. اگر بخواهیم ادبیات موجود در این زمینه ودیدگاه های تئوریک آن را بر پایه زمان مشخص نماییم، میتوان آن را در نمودار زمانی۱-۲به شرح زیر خلاصه نمود:
نمودار ۱-۲: نمودار زمانی دیدگاه های موجود در ارزیابی اقتصادی طرح ها
| دستورالعمل سازمان ملل متحد | دستوالعمل استانفورد | دستوالعمل سازمان ملل متحد | کتاب توسعه صنعتی | دستوالعمل سازمان همکاری و توسعه اقتصادی | کتاب اقتصاد طرح های منابع آب | کتاب تحلیل اقتصادس طرح های کشاورزی | کتاب تحلیل اقتصادی طرح ها | دستوالعمل تدوین مطالعات توجیهی طرح های یونیدو | ارزشیابی طرح های صنعتی یونیدو |
| ۱۹۵۱ | ۱۹۵۴ | ۱۹۵۸ | ۱۹۶۰ | ۱۹۶۸ | ۱۹۷۱ | ۱۹۷۲ | ۱۹۷۵ | ۱۹۷۸ | ۱۹۸۰ |
ماخذ : راهنمای تهیه گزارش توجیه طرح، ۱۳۸۰
نخستین بار در سال ۱۹۵۱ میلادی اولین دستورالعمل تهیه و تنظیم و ارزشیابی اقتصادی طرحهای عمرانیتوسط سازمان ملل متحد[۱۰] انتشار یافت که تا پیش از این تاریخ، هیچ دستورالعمل و رهنمود جامعی برای کشورهای در حال توسعه در زمینه ارزیابی طرحهای سرمایه‌گذاری عمرانی ارائه نشده بود. پس از آن تا اوایل دهه ۱۹۶۰ چند دستورالعمل دیگر از سوی سازمان ملل متحد، مؤسسات پژوهشی و کارشناسان اقتصادی تهیه و تنظیم گردید تا اینکه یک خیزش جدی در این عرصه به وقوع پیوست. حاصل این تلاشها از سال ۱۹۵۱ تا ۱۹۸۰، چاپ دستورالعملها با راهنماهای متعدد برای تهیه و تنظیم و ارزشیابی طرحهای سرمایه‌گذاری عمرانی بود که مهَم ترین آنها عبارتند از (راهنمای تهیه گزارش توجیه طرح، ۱۳۸۰):
- دستور العمل سازمان ملل متحد -۱۹۵۱ (توسط سازمان ملل متحد انتشار یافت)
- دستور العمل استانفورد-۱۹۵۴ (موؤسسه پژوهشی استانفورد واقع درکالیفرنیا آمریکا اقدام به تهیه دستورالعمل مذکور نمود. )
- دستور العمل سازمان ملل متحد- ۱۹۵۸(توسط سازمان ملل متحد انتشار یافت)
- کتاب توسعه صنعتی – ۱۹۶۰(این کتاب را مورای. دی. برایس نوشته است)
- دستور العمل سازمان همکاری و توسعه اقتصادی -۱۹۶۸
- کتاب اقتصاد طرح های منابع آب- ۱۹۷۱ (نویسنده این کتاب ای. کوئیپر می باشد. )
- کتاب ارزشیابی اقتصادی طرحهای حمل و نقل- ۱۹۷۱ (نویسنده این کتاب هانس آدلر می باشد. )
- کتاب تحلیل اقتصادی طرحهای کشاورزی – ۹۷۲ (نویسنده این کتاب پرایس گی تیتگرمی باشد. )
- کتاب رهنمودهای ارزشیابی طرح یونیدو- ۱۹۷۲ (این کتاب توسط سازمان توسعه صنعتی ملل متحد انتشار یافت)
- کتاب تحلیل اقتصادی طرحها – ۱۹۷۵ (این کتاب توسط بانک جهانی منتشر گردید).
- دستور العمل تدوین مطالعات توجیهی طرحهای صنعتی- ۱۹۷۸ (این کتاب توسط سازمان توسعه صنعتیملل متحد انتشار یافت)
- دستور العمل ارزشیابی طرحهای صنعتی- ۱۹۸۰(این کتاب توسط سازمان توسعه صنعتی ملل متحد انتشار یافت)
دستورالعمل ارزشیابی طرحهای صنعتی ۱۹۸۰که توسط یونیدو[۱۱] منتشر گردید، حاصل کار مشترک کارشناسان سازمان توسعه صنعتی ملل متحد(یونیدو) و مرکز توسعه صنعتی کشورهای عرب میباشد و در مقدمه آن ذکر گردیده است که هدف نویسندگان کتاب این بوده که روش ساده و قابل فهم و عملی برای ارزشیابی طرح با عنایت به وضع اطلاعات و محدودیتهای موجود در کشورهای در حال توسعه ارائه نمایند.
از اواسط دهه ۸۰ سازمان و تشکیلات بانک جهانی و مؤسسه توسعه اقتصادی وابسته به آن مورد تجدیدنظر قرار گرفت و تعداد زیادی از کارشناسان و صاحب‌نظران فنی خود را در امور طرحهای عمرانی بازنشسته و به جای آنان کارشناس اقتصاد کلان استخدام نمود و از ظرفیت و امکانات و نوآوریهای خود در زمینه تدوین و ارزشیابی طرحهای عمرانی کاست. از سال ۱۹۸۴ به بعد دوره‌های آموزشی ارزشیابی طرحها به ندرت تشکیل گردید و اولویت و اهمیت خود را از دیدگاه بانک جهانی از دست داد و فرض بر آن بود که سایر مؤسسات این کار را دنبال خواهند نمود. این موضوع باعث گردید که در دو دهه ۸۰ و ۹۰ در زمینه تدوین و ارزشیابی طرحهای عمرانی نظرهای تازه‌ای ارائه نگردد و آنچه که مطرح شده عملاً حول نظریات ارائه شده قبلی بوده که مهم ترین آنها عبارتند از(راهنمای تهیه گزارش توجیه طرح، ۱۳۸۰):
- تحلیل اقتصادی طرحهای کشاورزی-۱۹۸۲
- ارزشیابی و مدیریت طرح- ۱۹۸۳
- ارزشیابی طرح ۱۹۸۸
- ارزشیابی طرح برای کشورهای در حال توسعه- ۱۹۹۰
- ارزشیابی اقتصادی طرح ها- ۱۹۹۶
- اقتصاد تحلیل طرح- ۱۹۹۷
- اقتصاد تحلیل طرح، رهنمودی برای دست اندرکاران، ویلیام آ. وارد – باری جی. ورن – ویلیام اچ. دوسیلوا، بانک جهانی ۱۹۹۷
- نرم افزار کامفارIII[12]: نسخه ۱کامفار سال ۱۹۸۳ و نسخه ۱٫ ۱ آن در نوامبر ۱۹۸۴ به بازار عرضه شد و به دلیل استقبال از آن؛ نسخه ۲ و ۲، ۱ آن در سالهای ۱۹۸۶ و ۱۹۸۹ ارائه گردید و نسخه ۳ آن در سال ۲۰۰۴ توسط یونیدو وارد بازار گردید(راهنمای کاربردی نرمافزار تخصصی کامفار III، ۱۳۸۴).
۲-۱-۵- ارزیابی طرحهای سرمایه‌گذاری
منظور از ارزشیابی یک طرح، دقیقاً انتخاب معیار و استاندارد مطلوب و کاربرد آن برای ارزشیابی است. ضرورت ارزیابی از کمبود منابع موجود سرچشمه می‌گیرد، زیرا اگر منابع زیادتر از نیاز در اختیار باشد دیگر لزومی به ارزیابی نیست. در انجام مطالعات توجیهی یک طرح، چهار جنبه زیر مورد ارزیابی قرار می‌گیرد(اسکونژاد، ۱۳۸۰) :
- ارزیابی بازار
- ارزیابی فنی
- ارزیابی مالی
- ارزیابی اقتصادی
۲-۱-۵-۱- ارزیابی بازار
بخش نخست در گزارش مطالعه توجیهی تمام طرحهای عمرانی (انتفاعی و غیرانتفاعی) را بررسی بازار و یا به عبارتی تقاضای محصول (خدمت یا کالا) تشکیل می‌دهدکه چهار مرحله زیر را در بر می‌گیرد :
- تحلیل نیاز یا تقاضای گذشته و کنونی محصول
- برآورد نیاز یا تقاضای آینده محصول
- مسأله بی‌اطمینانی به برآوردهای آینده و چگونگی رفع آن
- تعیین هدف تولیدی طرح عمرانی
در واقع باید گفت که ارزیابی بازار، به عنوان یک کار مقدماتی در انجام مطالعات یک طرح، به دنبال پاسخگویی به دو سؤال زیر است :
- نیاز بازار به محصول یا خدمات مورد نظر چقدر خواهد بود؟
- سهم بازار برای محصول یا خدمات طرح مورد نظر چقدر خواهد بود؟
۲-۱-۵-۲- ارزیابی فنی
پس از بررسی بازار و تعیین هدف تولیدی طرح عمرانی، مسأله بعدی مطالعه و بررسی شیوه تولید محصول (کالا یا خدمت) و تسهیلات مورد نیاز و تمام مسائل فنی مربوط به طرح است. در واقع بررسی فنی طرح از مرحله مطالعه مقدماتی آغاز شده و به موازات پیشرفت مطالعه طرح، ادامه می‌یابد. در ارزیابی فنی روش تولید و تجهیزات و تأسیسات و منابع مورد نیاز مشخص میشود و سپس بر پایه آن هزینه های سرمایه‌گذاری و بهره‌برداری طرح برآورد می‌گردد(راهنمای تهیه گزارش توجیه طرح، ۱۳۸۰).
باید توجه داشت که بررسی فنی طرح به معنی خاص آن، یعنی فقط امکان‌پذیری تولید از نظر فنی نیست، یعنی هر چند با پیشرفت فناوری و دانش فنی کنونی کمابیش تولید هر محصولی از نظر فنی امکان‌پذیر است اما نکته مهم آن است که این تولید از نظر مالی و همچنین اقتصادی نیز سودآور باشد. هدف مطالعه فنی نیز دقیقاً آن است که گزینه‌های مختلف تولید با عنایت به اوضاع و احوال موجود و پیش‌بینی‌های آینده، مورد بررسی قرار گیرد و از میان آنها مطلوب‌ترین گزینه انتخاب شود.
۲-۱-۵-۳- ارزیابی مالی
در ارزیابی مالی طرح دو سؤال زیر مطرح می‌گردد که باید پاسخی برای آنها یافت :
- آیا طرح پیشنهاد شده میتواند تأمین مالی گردد؟
- آیا این طرح بازده مورد انتظار صاحبان سرمایه را میتواند داشته باشد یا خیر؟
جنبه‌های مورد بررسی و ارزیابی مالی طرح نیز عبارتند از :
-
- میزان سرمایه و هزینه طرح
- تأمین مالی
- هزینه سرمایه
- میزان سودآوری
- نقطه سر به سر
- جریان نقدی
- جریانها و وضعیت مالی
همانطوری که قبلا توضیح داده شد، طرحهای عمرانی با توجه به تعریف قانون برنامه و بودجه مصوب سال ۱۳۵۱، به دو گروه کلی طرحهای عمرانی انتفاعی و غیرانتفاعی تقسیم می‌شوند. هدف طرحهای عمرانی انتفاعی، مانند سرمایه‌گذاری بخش خصوصی، کسب سود است با این تفاوت که به دلیل عمرانی بودن، طرح افزون بر ضابطه سودآوری مالی باید از لحاظ اقتصادی نیز سودآور باشد.
از نظر اصول، ضابطه سنجش و گزینش طرح های عمرانی غیرانتفاعی، سودآوری اقتصادی است، اما به دلایل زیر باید همواره بررسی مالی نیز در مطالعات توجیهی طرح های عمرانی غیرانتفاعی صورت گیرد :
- مبنای برآوردهای اقتصادی محاسبات و برآوردهای فنی و مالی است.
- مداومت فایده اقتصادی طرح، به سلامت و پایداری مالی آن بستگی دارد.
- آگاهی از وضعیت مالی و تعهدات مربوط به طرح، از نظر تأمین هزینه‌های سرمایه‌گذاری و تأمین هزینه‌های جاری بابت بهره‌برداری و نگهداری طرح های عمرانی که محصولشان فروخته نمی‌شود و رایگان عرضه می‌گردد، برای تصمیم‌گیری نهایی ضروری است (مجیدیان، ۱۳۷۷).
۲-۱-۵-۴- ارزیابی اقتصادی
ارزیابی اقتصادی، به تجزیه و تحلیل هزینه و منفعت طرح از دید جامعه می‌پردازد. در چنین بررسی، بیشتر به هزینه و سودآوری جامعه توجه میشود و این ممکن است متفاوت باشد با حالتی که صرفاً هزینه و منفعت مد نظر است (مجیدیان، ۱۳۷۷).
از آنجا که پروژه‌های عمومی توسط دولت تصویب، تأمین اعتبار و اجرا می‌شوند، منافع حاصل از این پروژه‌ها را عموم مردم در یک کشور یا منطقه دریافت میدارند. در پروژه‌های دولتی تمامی هزینه‌ها و منافع اجتماعی نیز باید به ارزیابی مالی اضافه شوند. هزینه‌های پروژه‌های دولتی را میتوان به ۴ گروه زیر تقسیم کرد:
- هزینه‌های ساختمانی: هزینه تجهیزات، هزینه حمل و نقل، هزینه قیمت زمین، هزینه تأسیسات.
- هزینه‌های سالانه مستمر: بهره وامهای گرفته شده، استهلاک قطعات و هزینه‌های عملیات و نگهداری از آنها.
- هزینه‌های وابسته: شامل تمامی هزینه‌هایی که میبایستی برای استفاده از محصول پروژه انجام شود.
- هزینه‌های ناملموس: شامل هزینه نتایج زیان آور پروژه میباشد که در بیشتر موارد محاسبه آن به ریال مشکل و یا غیرممکن است.
منافع پروژه‌های عمومی را میتوان به سه دسته تقسیم کرد:
- منافع مستقیم یا اولیه: شامل نتایج فوری و بلافصله ناشی از اجرای پروژههاست، مانند صرفهجویی ارزی.
- منافع غیرمستقیم: شامل نتایج جنبی ناشی از اجرای پروژه میباشد.
- منافع ناملموس: شامل منافعی است که محاسبه ریالی آن مشکل و یا غیرممکن باشد، مانند عدم تولید گازهای آلوده.
۲-۱-۵-۵- تحلیل هزینه ـ فایده
در این بخش به تحلیل هزینه و فایده و انواع آن میپردازیم.
الف: تعریف تحلیل هزینه ـ فایده
طبق تعریف سازمان ملل متحد هزینه - فایده روشی برای ارزیابی مطلوبیت یک طرح از طریق مقایسه درآمدهای طرح با هزینه‌های آن است که مبالغ آنها با یک نرخ تنزیل مناسب دفتری به ارزش حال تبدیل شده باشند. (کوپاهی، ۱۳۶۸)
در واقع تحلیل هزینه ـ فایده یک نظریه زیربنایی و تکنیکی در اقتصاد رفاه نئوکلاسیک است که با جهتگیری الگوی اقتصاد خرد نئوکلاسیک و تأکید آن بر نقش قیمتها در تخصیص منابع هماهنگ است و به نحوی گسترده در ارزیابی اقتصادی طرحها به کار می‌رود(خلیلی عراقی، ۱۳۷۲).
تحلیل هزینه فایده فینفسه نظریه نیست. بلکه فنی است که هدف آن ارائه مجموعهای از قواعد و روش های درست نظری و نظاممند برای هدایت سرمایه‌گذاری بخش عمومی است و معمولاً برای کمک به شکل‌گیری سیاست در قالب ویژهای به اجرا در می آید. به عبارت دیگر تحلیل هزینه ـ فایده در جستجوی این است که نشان دهد تصمیمات مشخص، نتایج منطقی اهداف معینی میباشند. به اعتقاد روبرت ساگدن و آلن ویلیامز استفاده از تحلیل هزینه ـ فایده چارچوبی برای تصمیم‌گیری عمومی ارائه میدهد که تصمیمات مسئولانهتری را باعث میشود.
از آنجا که ارزیابی اقتصادی شیوه خاصی از تصمیم‌گیری و مدیریت طرحاست، تحلیل هزینه ـ فایده به عنوان یکی از روش های ارزیابی اقتصادی، یک تکنیک عملی یا راهی برای سازمان دادن فکر و استدلال راجع به تصمیم‌گیری آن میباشدو یکی از هدفهای آن تعیین مطلوبیت اقتصادی پروژه‌های سرمایه‌گذاری از طریق تحلیل هزینه‌ها و فوائد در طول عمر اقتصادی سرمایه‌گذاری است(جرالد. م. مایر، ۱۳۷۵).
ب: پیشینه تاریخی تحلیل هزینه ـ فایده
استفاده از تحلیل هزینه- فایده با ارزیابی طرحهای توسعه منابع آب امریکا در دهه ۱۹۳۰ شروع شد. علیرغم ارتباط نزدیکی که این تحلیل با علم اقتصاد دارد، این فن بیشتر توسط مهندسین پایه‌گذاری گردید. بعدها کاربرد این تحلیل از طرحهای توسعه منابع آب به سایر بخشها و حتی برنامه‌ریزی دفاعی گسترش یافت. علاوه بر این در سالهای اخیر، در کشورهای اروپای شرقی نیز استفاده از این روش پیشرفت زیادی کرده است. (پاکزاد، ۱۳۷۲)
متدولوژی تحلیل هزینه ـ فایده در دهه ۱۹۳۰ در امریکا زمانی که دولت فدرال درباره طرحهای بسیار بزرگی نظیر طرحهای آبیاری و کشاورزی تصمیم میگرفت، توسعه یافت و بعنوان یک شیوه مدیریت غیر معطوف به نظریه اقتصادی (به تعبیر R. J. Hamond) به کار برده شد. (ربانی، ۱۳۵۰)
در ابتدای دهه ۱۹۵۰ شکوفایی دیگر در فعالیت رسمی هزینه ـ فایده ایجاد شد. در تلاشی برای منطقی کردن تفاوتهای داخلی در روش های ارزیابی در گزارش سال ۱۹۵۰ کمیته آژانس داخلی به تدریج تحلیل هزینه ـ فایده از یک موضوع نسبتاً محرمانه دانشگاهی به یک موضوع زنده و مورد علاقه سیاسی در دوران جامعه بزرگ ریاست جمهوری جانسون تغییر کرده و سپس سیستم برنامه ریزی و بودجه‌بندی برنامهای توسط دولت فدرال در سال ۱۹۶۵ اتخاذ شد که پنج عامل اصلی را نشان می‌داد. این پنج عامل که پایههای تحلیل هزینه ـ فایده را تشکیل می‌دهند عبارتند از:
- یک تصریح دقیق از هدفهای برنامه پایه در هر منطقه اصلی فعالیت دولتی.
- تلاش برای تجزیه و تحلیل دادههای هر برنامه دولتی.
- تلاش برای اندازه‌گیری هزینه‌های برنامه نه فقط برای یک سال بلکه برای چند سال آینده.
- تلاش برای مقایسه برنامه‌های متناوب با رقیب.
- تلاش برای ایجاد روش های تحلیل مشترک و سراسری دولتی.
در نهایت از ابتدای دهه ۱۹۷۰ یک مجموعه ارزیابیهای واقعی یا تحلیلهای هزینه ـ فایده برای برنامه‌های متناوب پیریزی شد که این تحلیلها در نشریات تخصصی انتشار یافت و تا به امروز این روند ادامه یافته است.
ج: مفاهیم اساسی تحلیل هزینه ـ فایده
از آنجا که آشنایی با مفاهیم و تعاریف هر موضوع جهت اشتراک در درک آنها ضروری میباشد، در این بخش مفاهیم اساسی هزینه ـ فایده توضیح داده میشود:
-
-
- برنامه
-
برنامه اقتصادی را می توان کوشش آگاهانه دولت در جهت هماهنگی تصمیمات در بلند مدت و تأثیر گذاشتن، جهت دادن و حتی کنترل سطح رشد متغیرهای اصلی اقتصادی یک کشور برای رسیدن به یک سلسله هدفهای از قبل تعیین شده اقتصادی دانست(فرجادی و سهرابی، ۱۳۶۹).
برنامه‌های اقتصادی هم می‌توانند جامع باشند و هم جزئی، در یک برنامه جامع تنظیم هدفها به گونهای است که تمامی جنبه‌های اصلی اقتصاد ملی را در بر می‌گیرد. اما یک برنامه جزئی فقط بخشی از اقتصاد ملی را شامل میشود، مثل بخشهای صنعتی، کشاورزی، دولتی، خارجی و غیره. برنامه‌های اقتصادی مبتنی بر سه مدل اساسی هستند که به عنوان مراحل برنامه ریزی، فراهم آورنده ابزار اصلی فکری و برنامه ریزی میباشند.
-
-
- طرح پروژه
-
اصولاً در چارچوب برنامه‌های صنعتی، یک برنامه بخشی شامل چند طرح یا پروژه و طرح یا پروژه شامل چند فعالیت و عملیات است و یک طرح کوچکترین قسمت عملیاتی است که به عنوان یک واحد مجزا در برنامه توسعه یک کشور تهیه و اجرا میشود. مجموعه فعالیتهایی که برای ایجاد فوائد، منابع را مورد استفاده قرار میدهد، یک طرح را تشکیل می‌دهند که ممکن است بسته به نوع فعالیت؛ بازرگانی، کشاورزی، خدماتی و یا صنعتی باشد. به عبارت دیگر واژه طرح به روش خاصی برای نیل به یک هدف معین اشاره می‌کند و برحسب وسعت محل و اهداف آن، کیفیت طرح نیز تفاوت خواهد کرد (ربانی، ۱۳۵۰).
در یک تعریف دیگر، طرح، ایده یا پیشنهادی است که به صورت یک مجموعهای از پروژه‌ها مطرح میشود و پروژه متشکل از فعالیتهای منطقی و مرتبط به یکدیگر است که زیر نظر یک مدیریت و ارگان اجرایی مشخص برای تأمین هدف یا هدفهایی معین، در چارچوب برنامه زمانی و بودجه از پیش تعیین شده ای اجرا می‌گردد(مجیدیان، ۱۳۷۷).
هر طرح یا پروژه باید دارای نقطه شروع و نقطه پایان مشخص و مقصود از اجرای آن نیل به هدفی مشخص و از قبل تعیین شده باشد. به عبارت دیگر هر پروژه یک دوره زندگی مشخص دارد که از مراحل قابل تشخیص و قابل تعریفی تشکیل شده است. این مراحل عبارتند از: بررسی، تعریف، طراحی، ساخت یا نصب اجزا، راهاندازی، بهره‌برداری و ارزیابی.
-
-
- مفهوم هدف
-
منظور از هدف، سطح یا مقدار مشخصی از کالا، خدمت، تولید و سایر شاخصهای کمی و کیفی است. در واقع منظور از هدف مقاصد نهایی از اجرای طرح یا توضیح کالاها و خدماتی که یک طرح یا برنامه معین قادر به تولید آنهاست. بعضی از طرحها ممکن است بیش از یک هدف داشته باشند. به عنوان مثال یک طرح یا برنامه توسعه منابع آب میتواند فوائدی به صورت تولید نیروی برق، تنظیم جریان آب جهت جلوگیری از سیل و یا ایجاد مراکز تفریحی داشته باشد. به چنین طرحهایی که دارای اهداف متعدد هستند، در اصطلاح ارزیابی، طرحهای چند منظوره میگویند(ربانی، ۱۳۵۰).
د: محدودیت کاربرد تحلیل هزینه ـ فایده
تعیین قیمت محاسباتی منابع و محصول و در نتیجه محاسبه هزینه و فایده اجتماعی هر طرح منوط به آن است که این هزینه و فایده قابل اندازه‌گیری باشد. قابلیت اندازه‌گیری هر چیزی تا حدودی یک مسأله نظری است. در مواردیکه کالا یا خدمت در بازار به فروش می‌رسد، مسأله معمولاً چندان دشوار نخواهد بود، زیرا حتی در صورت نپذیرفتن قیمتهای رایج، میتوان از آنها به عنوان پایه برای برآورد قیمتهای محاسباتی استفاده نمود. اما گاه مسأله با مشکل روبرو میشود. به عنوان مثال قسمتی از محصول طرح ترمیم جاده، نجات احتمالی جان مسافرین خواهد بود و هر گونه کوششی در قیمت‌گذاری جان یک انسان مسائل بحث برانگیزی در پی خواهد داشت. در واقع در این جا با محدودیت کاربرد تحلیل هزینه ـ فایده مواجه هستیم (پاکزاد، ۱۳۷۲).
و: تحلیل هزینه ـ فایده و دولت
هدف اصلی هر تحلیل هزینه ـ فایده یک برنامه دولتی پی بردن به این موضوع است که آیا فوائد یک برنامه به هزینه‌های آن برتری دارد یا خیر؟ این فرایند شبیه منطق تصمیم گیرندهای است که برای اتخاذ یک تصمیم چه در بخش خصوصی و چه در بخش دولتی تلاش می‌کند. اما با وجود این شباهت، درج ساده صفت «دولت» بعد از اسم «برنامه»، پیچیدگی و اهمیت بیشتری به سئوال ارزیابی میبخشد. برای بعضی از فعالیتها تفاوت عمدهای بین ارزیابیهای فوائد و هزینه‌های بخش دولتی و خصوصی وجود ندارد و تصمیم گیرندگان بخش خصوصی می‌توانند در مورد آنها حتی در مورد فعالیتهایی که از مرحله آزمون هزینه ـ فایده عبور کرده‌اند، قضاوت کرده و آنها را اجرا کنند. اما فعالیتهایی که آزمون هزینه ـ فایده را پشت سر نگذاشته باشند توسط بخش خصوصی انجام نمیگیرند و فعالیتهایی که از مرحله آزمون هزینه ـ فایده اجتماعی عبور کرده باشند، باید توسط دولت انجام شوند.
ز: تفاوتهای تحلیل تجارتی و تحلیل هزینه ـ فایده اجتماعی
یک مؤسسه خصوصی با عنایت به شرایط عرضه و تقاضا، با یک مجموعه قیمت خاص روبه رو بوده و با توجه به آن اتخاذ تصمیم مینماید و مسأله قیمت از دید مجموع جامعه و یا ملت، نقشی در تصمیم‌گیری آن ندارد. از دید تولیدکننده صابون و یا سیگار، قیمت موجود در بازار راهنمای اساسی شمرده میشود ولی، برای برنامهریزان قیمت بازار به تنهایی کافی نبوده و میبایست درباره قیمت موجود بررسی و مطالعه بیشتری نمایند. به عنوان مثال آیا در قیمت سیگار، مسأله احتمال ابتلای فرد سیگاری به سرطان و یا بیماری قلبی ملحوظ شده است؟ آیا قیمت صابون فایده جنبی حاصل از استفاده از آن، مثلاً کاهش خطر شیوع بیماری و یا سفر همسفران پاکیزه را نشان میدهد؟ توجه احتمالی یک سرمایه‌گذار بخش خصوصی به اینگونه مسائل صرفاً جنبه تفنن و کنجکاوی داشته، حال آنکه از نقطه نظر کارشناسان مسئول در بخش دولتی، نکات یاد شده مسائلی خطیر و حساس و مؤثر در تصمیم‌گیری است. حیطه تفکر و نگرانی سرمایه‌گذاران بخش خصوصی محدود به سودآوری و یا زیان فعالیت خود بوده، حال آنکه دستگاه مسئول برنامه ریزی کشور به ناچار باید با دیدی همه جانبه به مسائل مختلف و گسترده یک کشور نظر انداخته و تصمیم‌گیری نماید. بی‌توجهی به این نکته موجب می شود که بطور غیرمنصفانه، آرامی و کندی بررسی و ارزشیابی طرح در بخش دولتی، با سرعت تصمیم‌گیری در بخش خصوصی مقایسه شده و مورد انتقاد قرار گیرد. البته باید اذعان کرد که مسأله تعدد هدفها، ویژگی خاص ارزشیابی طرحهای دولتی نیست. احتمالاً مؤسسات بخش خصوصی نیز می‌توانند هدفهای متعددی داشته باشند. به عنوان مثال، سرمایه‌گذار بخش خصوصی علاوه بر علاقه به تحصیل حداکثر سود، در پی آن باشد که مؤسسهای عظیم با حجم فروشی فوقالعاده زیاد ایجاد نماید. یا کارگری در عین علاقه به کسب درآمد بیشتر، آرزومند آن باشد که اوقات فراغت زیادتری برای خود فراهم آورد. به هرحال، جمع اهداف مختلف با یکدیگر طبیعتاً مسائل زیادتری را به وجود خواهد آورد و برای سازمان برنامه ریزی که در جستجوی راه حل مناسبی برای سازش اهداف مختلف ملی است، موضوع مشکلتر خواهد شد؛ زیرا ملت یک کشور مجموعهای از گروه های مختلف با منافع متفاوت بوده و احتمالاً هدفهای مغایری داشته که آشتی دادن این هدف ها با یکدیگر بسیار دشوار خواهد بود (راهنمای تهیه گزارش توجیه طرح، ۱۳۸۰).
واقعیت یاد شده، مسألهای است که به هنگام تحلیل هزینه و فایده طرحهای سرمایه‌گذاری، هیچگاه نباید از نظر دور بماند. حتی گزینش نرخ تنزیل برای تنزیل منافع آتی طرح، عملاً بازتاب یک سازش معین بین منافع متضاد نسلهای مختلف است. برای سرمایه‌گذار خصوصی در نظام سرمایه‌داری، نرخ تنزیل در حقیقت بازتاب نرخ بهرهای است که براساس آن میتواند استقراض نموده و یا اینکه وام پرداخت کند؛ حال آنکه از نقطه‌نظر سازمان برنامه ریزی، نرخ تنزیل در واقع ابزاری است که با کاربرد آن هزینه و فایده طرح به زمان‌های مختلف و یا احتمالاً به نسلهای مختلف، تخصیص می‌یابد و به این وسیله ارزش فایده در زمان کنونی با ارزش آن در زمان آتی مورد مقایسه قرار می‌گیرد. لذا، بین تصمیم‌گیری بخش خصوصی و تصمیم‌گیری بخش دولتی به نیابت از طرف ملت، درباره طرحهای سرمایه‌گذاری، تفاوت ساده ولی پراهمیتی وجود دارد. به نظر می‌رسد ارزشیابی طرح در بخش دولتی، مشکلتر و پیچیدهتر از ارزشیابی طرح در بخش خصوصی بوده و فنونی که در بخش خصوصی کاربرد دارد احتمالاً در بخش دولتی مؤثر واقع نشود. تحلیل هزینه و فایده طرحهای سرمایه‌گذاری بخش دولتی دقیقاً به این منظور مطرح گردیده که ارزشیابی طرحها از نقطه نظر جامعه یا ملت و رعایت منافع آنها، با روشی منظم و تحت یک نظام سنجیده، مورد عمل قرار گیرد(راهنمای تهیه گزارش توجیه طرح، ۱۳۸۰).
۲-۱-۶- منافع و هزینه‌های طرح
در چارچوب برنامه‌های صنعتی، یک برنامه بخشی ( بخش های اصلی اقتصاد )، شامل چند طرح یا پروژه و هر طرح یا پروژه شامل چند فعالیت و عملیات است و یک طرح کوچک ترین قسمت عملیاتی است که به عنوان یک واحد مجزا در برنامه توسعه یک کشور تهیه و اجرا میشود. یکی از اهداف اصلی روش تحلیل هزینه ـ فایده محاسبه اثرات مربوط به طرح میباشد که این اثرات میتواند به صورت منافع یا هزینه‌های طرح مطرح باشد(اسکونژاد، ۱۳۸۰).
منافع یا درآمدهای طرح
منظور از منافع یک طرح وجوهی است که در نتیجه عملکرد طرح ایجاد شده و باعث رشد درآمد ملی کشور می‌گردد. منافع حاصل از یک پروژه ممکن است به صورت یکی از موارد زیر باشد:
منافع مستقیم
فواید مستقیم آنهایی هستند که کاملاً مربوط و وابسته به هدف اصلی پروژه باشند، به عبارت دیگر منافع مستقیم فوائدی است که بدون واسطه و به طور مستقیم نصیب اشخاصی که از کالاها و خدمات حاصل از طرح استفاده می‌کنند، میشود. ارزش واقعی این فوائد مستقیم، مقدار پولی است که مصرف کنندگان حاضرند برای آن بپردازند. از دیدگاه اجتماعی تولید بیشتر کالاهای مادی فیالنفسه مفید است، اما تمایل به پرداخت مصرف‌کننده برای تولیدات خالص طرح مهم میباشد. منظور از تولیدات خالص، کالاها و خدماتی است که حاصل انجام طرح است. اگر تولیدات حاصل از انجام طرح بخشی از عرضه را جانشین کرده و به حجم عرضه کالا اضافه بکنند، در این صورت منفعت مصرف کل طرح در واقع منفعت مصرف کل عوامل تولید است که در اثر عدم تولید کالای جانشین شده آزاد میگردند.
منافع غیرمستقیم
منافع غیرمستقیم یا ثانوی طرح سرمایه‌گذاری به صورت ارزش افزوده به منافع مستقیم یا اولیه حاصل از طرح اضافه میشود. منافع غیرمستقیم، آن بخش از منافع میباشند که به طور غیرمستقیم در اثر اجرای طرح به دست میآیند. علاوه بر این، ارزیابی طرح باید اثرات طرح را بر روی نرخ سرمایه‌گذاری، نرخ رشد جمعیت، ایجاد تخصص و مهارت و تربیت مدیران اجرایی در نظر بگیرد.
منافع ملموس و ناملموس
منافع ملموس یک طرح منافعی هستند که میتوان به کمک روابط پولی و در شکل پولی آنها را محاسبه کرد و منافع ناملموس به منافعی گفته میشود که نمی‌توان آنها را با پول اندازه‌گیری کرد(اسکونژاد، ۱۳۸۰).
۲-۲-۷- هزینه های طرح
هزینه‌های طرح به هزینه‌هایی گفته میشود که تمام ارزش مواد اولیه و منابع مصرف شده در احداث طرح، حفظ و نگهداری و هزینه‌های اجرایی را در برمیگیرد. در ادبیات ارزیابی طرحها، هزینه تحت سرفصلهای مختلفی آمده است که در مجموع میتوان آنها را به صورت زیر طبقه‌بندی کرد(قره باغیان، ۱۳۷۱):
هزینه‌های مستقیم یا اولیه
هزینه‌های اولیه به هزینه‌هایی گفته میشود که در مرحله ساخت طرح و قبل از شروع دوران بهره‌برداری مصرف می‌شوند. مثل حقالزحمه مهندسان مشاور، مطالعات اولیه خرید زمین، تهیه نقشهها، ساختمان سازی، خرید تجهیزات و تأسیسات و هزینه نصب ماشینآلات و غیره. هزینه‌های مستقیم معمولاً در کشورهای در حال توسعه و در کشور ما، هم به صورت واحد پول داخلی و هم به صورت ارزی وجود دارند. همچنین بهره دوران احداث جزو هزینه‌های اولیه طرح است که معمولاً پرداخت به دوران بهره‌برداری نیز موکول میشود.
هزینه‌های غیرمستقیم یا ثانوی
هزینه‌هایی هستند که در خارج از طرح ایجاد می‌شوند. این هزینه‌ها باید در تحلیل اقتصادی منظور شوند تا بتوان آنها را به سرمایه‌گذاری مربوط ساخت.
هزینه فرصت از دست رفته
هزینه فرصت از دست رفته یک کالا، عبارت است از مقدار کالای دیگری که باید از آن صرفنظر کرد تا عوامل تولید و منابع کافی برای تولید یک واحد اضافی از کالای اول در اختیار باشد. در ارزیابی طرحها جهت تحلیل مالی، هزینه فرصت از دست رفته یک نهاده خریداری شده همیشه برابر با قیمت بازاری آن خواهد بود. اما در تحلیل اقتصادی برابر با ارزش تولید نهایی آن در بهترین مورد کاربرد در خارج از طرح (وقتی که یک محصول واسطه است) یا برابر ارزش کاربردی آن (وقتی که یک محصول نهایی است) میباشد(قره باغیان، ۱۳۷۱).
هزینه‌های وابسته
هزینه‌های وابسته که به آنها هزینه‌های همراه یا کمکی نیز میگویند، هزینه‌هایی هستند که باید خرج شوند تا کالاها و خدمات را به شکل نهایی و قابل مصرف درآورند و در اختیار مصرف کنندگان نهایی قرار دهند. مثلاً در یک طرح آبیاری هزینه‌های مربوط به بذر و کود، هزینه‌های وابسته به شمار میآیند.
هزینه‌های پیش‌بینی نشده
معمولاً دربرآورد هزینه‌های طرح فرض میشود که تغییر نسبی در قیمتها بوجود نخواهد آمد و در طول دوره سرمایه‌گذاری میزان تورم صفر خواهد بود. اما برآورد هزینه‌های اولیه طرح تنها براساس این فرضیات واقع بینانه نخواهد بود. هزینه‌های پیش‌بینی نشده را میتوان به دو بخش تقسیم کرد (قره باغیان، ۱۳۷۱):
- هزینه‌های پیش‌بینی نشده جهت جبران تغییرات شرایط فیزیکی
- هزینه‌های پیش‌بینی نشده جهت جبران تغییرات سیستم قیمتها
۲-۱-۸- معیارهای انتخاب یا رد پروژه‌ها در تحلیل هزینه ـ فایده[۱۳]
در تحلیل هزینه ـ فایده پروژه‌ها میبایست مبنایی برای قبول یا رد پروژه و انتخاب آن از میان پروژه‌های دیگر تعیین شود. روشها و معیارهای ارزیابی مختلف که صرفاً ابزار تصمیم‌گیری هستند دارای مزایا و معایب گوناگونی میباشند. در یک طبقه‌بندی کلی میتوان معیارهای ارزیابی را به دو دسته معیارهای غیرتنزیلی و تنزیلی تقسیم‌بندی نمود(خلیلی عراقی، ۱۳۸۴):
۱- معیارهای غیرتنزیلی:
کاربرد این معیارها عمدتاً ساده است و به دلیل اینکه جریان دریافتها و پرداختها را به صورت تنزیل نشده در نظر می‌گیرند، در طرحهایی با عمر یکساله نتایج صحیح‌تری ارائه می‌دهند. روش های غیرتنزیلی به کار رفته در این پروژه ها عبارتند از :
- نرخ بازده متوسط
- دوره برگشت سرمایه
۲- معیارهای تنزیلی
به وسیله معیارهای تنزیلی میتوان طرح هایی را که دارای عمر و طول بهره‌دهی متفاوتی هستند ارزیابی نمود. به عبارت دیگر در این معیارها سودآوری طرح مبتنی بر عملیات طی عمر طرح است و تمامی دریافت ها و پرداخت های انجام شده در طی طرح به زمان حال برگردانده می‌شوندکه عبارتند از :
- ارزش فعلی خالص
- نرخ بازده داخلی
- نسبت فایده به هزینه
در ادامه به شرح هریک از معیارها میپردازیم، اما پیش از آن تعاریف زیر نیز ارائه می‌گردد:
* بهره:بهره هزینه استفاده از سرمایه است. هر چه میزان نرخ بهره بیشتر باشد هزینه بیشتری جهت استفاده از سرمایه پرداخت خواهد شد.
* ارزش زمانی پول:«پول، پول می‌سازد». جمله‌ای است که به حقیقت نزدیک است. اگر شخصی مبلغی را امروز در بانک پس‌انداز یا در کارخانه‌ای که به سوددهی آن اطمینان دارد سرمایه‌گذاری نماید، در مدتی معین به مبلغ اولیه او مبلغی اضافه خواهد شد. این مبلغ اضافی که بر اثر وجود نرخ بهره (یا نرخ بازگشت سرمایه) ایجاد میشود، میتواند مفهوم ارزش زمانی پول را توصیف کند (مجیدیان، ۱۳۷۷).
* تعادل :ارزش زمانی پول و نرخ بهره با هم اصل تعادل را به وجود می‌آورند و آن عبارت از تساوی ارزش مقادیر مختلف پولی در زمان های مختلف از نظر اقتصادی است؛ مثلاً اگر نرخ بهره را ۶% فرض نماییم در این صورت ۱۰۰ واحد پولی امروز معادل ۱۰۶ واحد پولی در سال آینده خواهد بود. (اسکونژاد، ۱۳۸۰)
۲-۱-۹- روش نرخ بازده متوسط (ARR)[14]
نرخ بازده متوسط را معمولا نرخ بازده سرمایه (ROI)[15] نیز می‌نامند. در این روش براساس شیوه‌ای که حسابداران نسبت سود خالص را به سرمایه محاسبه می‌کنند، نرخ بازده سرمایه‌گذاری تعیین میشود. گاه سود خالص سالهای نخستین بهره‌برداری و گاه سود خالص طرح در یک سال عادی بهره‌برداری (استفاده از ظرفیت کامل طرح) به عنوان سود موردنظر برای برآورد بازده سرمایه‌گذاری، مورد استفاده قرار می‌گیرد. بهتر است میانگین سود خالص طرح در طول عمر آن و یا حداقل میانگین سود ۵ تا ۱۰ سال نخستین سالهای بهره‌برداری به عنوان شاخص سود سالانه طرح در نظر گرفته شود، زیرا سود سالهای نخستین طرح که هنوز از ظرفیت کامل آن بهره برداری نشده است، نمی‌تواند نشان‌دهنده سود سالهای بعدی باشد. با بهره گرفتن از رابطه ذیل میتوان نرخ بازده متوسط را حساب نمود(اسکونؤاد، ۱۳۸۰).
ARR=ANP/I
ARR= نرخ بازده متوسط
ANP[16] = متوسط سود خالص سالیانه
I = سرمایه‌گذاری کل (ثابت + در گردش)
در این روش معیار قضاوت، ARRبدست آمده میباشد. در بین طرحهای مختلف آن طرحی که ARRآن بزرگتراست، مطلوبتر میباشد. در یک طرح اگرARR از حداقل قابل قبول مورد نظر سرمایه‌گذار بزرگتر باشد، آن طرح پذیرفته میشود. مزایای این روش عبارت است از :
- این یک روش تقریبی است.
- این روش سود را به مفهوم حسابداری در نظر می گیرد نه اقتصادی
- این عامل برای زمان، ارزش پولی قائل نمی شود.
روش نرخ بازده متوسط روش مفیدی برای ارزیابی سریع طرحهای سرمایه‌گذاری بخصوص برای طرحهایی که دارای عمر اقتصادی کوتاه هستند، به شمار می‌رود. (اسکونژاد، ۱۳۸۰)
۲-۱-۱۰- دوره برگشت سرمایه[۱۷]
دوره برگشت یک طرح سرمایه‌گذاری، تعداد سالهایی که برای پوشش هزینه اولیه سرمایه‌گذاری لازم است، را به ما نشان میدهد. بر اساس این ضابطه طرح یا گزینه‌ای که در کوتاه مدت اصل مبلغ سرمایه گذاری انجام شده را برگشت دهد، برتری می‌یابد. دوره برگشت سرمایه نسبتی است از هزینه اولیه سرمایه‌گذاری به جریان نقدی سالانه، مشروط بر اینکه جریان نقدی سالانه مساوی باشد.
- B. P= I/N. C. F
- B. P = دوره برگشت سرمایه
I = هزینه سرمایه‌گذاری اولیه
- C. F = جریان نقدی سالیانه که در اینجا برای تمام سالها مساوی است.
اگر جریان نقدی سالیانه مساوی نباشد باید از رایطه ذیل استفاده نمود :
در برخی از مواقع دوران احداث طرح نیز جزء دوره برگشت سرمایه محسوب میشود. همچنین این امکان وجود دارد که یک طرح سرمایه‌گذاری در طول عمر اقتصادی خود حتی سود نداشته باشد بلکه هزینه‌های سرمایه‌گذاری را از طریق استهلاک بازگرداند، لذا این ضابطه به سودآوری ارتباطی ندارد و صرفاً بیانگر مدت زمان برگشت سرمایه‌گذاری است و در حقیقت ضابطه‌ای برای در نظر گرفتن مشکل نقدینگی طرحها است. این روش یک روش مناسب برای سرمایه‌گذاران ریسک گریز است که مایل اند هر چند وقت یکبار اصل سرمایه خود را داشته باشند. استفاده از این روش نوعی تعدیل در مقابل ریسک و نامطلوبی است. از جمله معایب این روش عبارت است از (اسکونژاد، ۱۳۸۰):
- عدم تشخیص عایدات بعد از دوره برگشت
- برای پول، ارزش زمانی قائل نمی شود.
وقتی که دو یا چند طرح سرمایه‌گذاری که زمان تحقق سود آنها یکسان نیست با هم مقایسه می‌شوند روش دوره برگشت سرمایه روشی گمراه کننده جهت تعیین سودآوری طرحها خواهد بود (اسکونژاد، ۱۳۸۰).
۲-۱-۱۱- ارزش فعلی خالص(NPV)[18]
محاسبه ارزش فعلی یک فرایند مالی، تبدیل ارزش آینده کلیه دریافتها و پرداختها به ارزش فعلی در زمان حال یا مبدا پروژه می باشد. چنانچه به ازای حداقل نرخ جذب کننده i برای یک پروژه ارزش فعلی هزینه ها بیش از ارزش فعلی درآمدها باشد پروژه غیر اقتصادی خواهد بود. و چنانچه باشد، ارزش فعلی هزینه‌ها کمتر از ارزش فعلی درآمدها بوده و پروژه اقتصادی است. اگر باشد پروژه اقتصادی است، زیرا حداقل نرخ جذب‌کننده برای سرمایه‌گذاری تأمین گشته است. معیار ارزش فعلی خالص مزایای قابل ملاحظه زیر را دارا میباشد (اسکونژاد، ۱۳۸۰):
- ارزش زمانی پول را درنظر می‌گیرد؛
- جریان نقدی را در کل دوره درنظر می‌گیرد؛
- کاملاً با هدف مالی حداکثر سازی ثروت سهامداران تطابق دارد؛
- ارزش فعلی خالص پروژه‌های گوناگون، به ارزش پول امروز میتواند جمع شود.
۲-۱-۱۲- روش نرخ بازده داخلی(IRR)[19]
یکی از روشهایی که امروزه در تعیین و انتخاب اقتصادی ترین پروژه‌ها متداول میباشد، روش نرخ بازده داخلی است. در این روش ضابطه قبول یا رد یک پروژه، براساس معیاری (نرخی) به نام نرخ بازگشت سرمایه میباشد. در حقیقت تعادل درآمدها (درآمدهای سالیانه، ارزش اسقاطی و. . . ) و هزینه‌ها (سرمایه اولیه، هزینه‌های سالیانه و. . . ) تحت یک نرخ امکان‌پذیر است (البته نه همیشه با یک نرخ) و آن نرخ (یا نرخها) نرخ بازگشت سرمایه است. اگر فرایند مالی پروژه‌ای از سرمایه اولیه P، ارزش اسقاطی SV و درآمد سالیانه A و عمر مفید n تشکیل شده باشد، حل رابطه زیر (i) که همان نرخ بازگشت سرمایه است را مشخص مینماید :
برای سرمایه‌گذاران گاهی اوقات مهم است که این نرخ را بدانند، همچنین مؤسسات وام‌دهنده بین‌المللی برای توجیه اقتصادی پروژه های دولتی محاسبه نرخ بازده داخلی را الزامی میدانند. اگر ارزش فعلی خالص پروژه‌ای مثبت باشد، چنین نتیجه میشود که نرخ بازده داخلی آن پروژه از نرخ بازدهی مورد قبولی که برای سرمایه گذاری به کار برده شده است بیشتر است و بالعکس، اگر ارزش فعلی خالص پروژه‌ای منفی باشد، نرخ بازده داخلی آن از نرخ مورد قبول کمتر است و نیز اگر ارزش فعلی خالص پروژه‌ای صفر باشد، نتیجه گیری میشود که تمام سرمایه به کار رفته در پروژه به انضمام بهره های متعلقه در هر سال برگشت داده شده و نرخ بازده داخلی پروژه معادل نرخ بازدهی مورد قبول است(مجیدیان، ۱۳۷۷).
از مزایای این روش قابل فهم تر بودن نتایج آن برای افرادی که آشنایی کافی با مفاهیم ارزیابی طرحها ندارند، میباشد. همچنین با بهره گرفتن از این روش اولویت پروژه‌های مختلف را در تخصیص بودجه میتوان تعیین نمود. نقطه ضعف این روش آن است که برای به دست آوردن IRR نیاز به استفاده از روش های درون یابی است که موجب بروز خطای محاسباتی میشود.
۲-۱-۱۳- معیار نسبت فایده به هزینه یا شاخص سودآوری[۲۰]
برای محاسبه نسبت فایده به هزینه یا شاخص سودآوری، ارزش فعلی جریان فایده‌ها را بر ارزش فعلی جریان هزینه ها تقسیم می نماییم.
B/C=BPV/CPV
اگر نسبت به دست آمده بزرگتر از ۱ باشد طرح از نظر مالی و اقتصادی قابل توجیه است و در غیر اینصورت طرح دارای توجیه مالی و اقتصادی نمی باشد. با توجه به اینکه شاخص سود آوری و نسبت فایده به هزینه از روی ارزش فعلی خالص مشتق می شودو براساس پارامترهای همان روش محاسبه می‌گردد، بنابراین وقتیکه ارزش فعلی خالص صفر باشد نسبت فایده به هزینه حتما یک می باشد و بالعکس(اسکونژاد، ۱۳۸۰). از این ضابطه نمی توان برای انتخاب بهترین گزینه از بین گزینه‌های مختلف استفاده نمود، زیرا این نسبت از چگونگی طبقه بندی فایده و هزینه تاثیر می پذیرد. برای مثال بر حسب اینکه ارزش اسقاط در آخر دوره از جریان هزینه کسر یا با فایده جمع گردد ضابطه مورد بحث نتیجه متفاوتی خواهد داشت.
۲-۱-۱۴- نرخ تنزیل در تحلیل هزینه ـ فایده
تجزیه و تحلیل هزینه ـ فایده نوعاً در مسائلی که بعد زمان در آن مطرح باشد، به کار گرفته میشود. عامل زمان از چند جهت قابل بررسی است که مهمترین تأثیر آن در تعیین نرخ تنزیل است.
۲-۱-۱۵- رجحان زمانی
تصمیمات عمده درباره اجرا یا عدم اجرای پروژه‌ها فقط منوط به استفاده از منابع در یک لحظه از زمان نمی‌شود، بلکه این تصمیمات در برگیرنده تعهد به منابع و یا انتظار بازده در زمان آینده علاوه بر زمان حال میباشند. نقطه شروع مناسب برای بررسی مسائل مربوط به بعد زمانی در ارزیابی پروژه در‌نظر‌گرفتن ترجیحات افراد نسبت به مصرف در زمان‌های مختلف است. از آنجا که مصرف در هر لحظه از زمان کالایی متفاوت از مصرف در لحظه دیگر است، یک فرد مصرف کننده دارای رجحان زمانی میان مصرف در دوره‌های مختلف است که این رجحان به وسیله نرخ نهایی رجحان زمانی MRTP[21] او اندازه‌گیری میشود. مثلاً فرد نسبت به مصرف اضافی یک ریال در یک سال و مصرف اضافی ۱۰/۱ ریال در سال بعد بیتفاوت باشد او دارای نرخ نهایی رجحان زمانی ۱۰% در سال میباشد. رجحان زمانی مستقل از هر نوع نظام مبادله است و نرخ نهایی رجحان زمانی نباید با نرخهای بهره که پدیدهای از نظام اقتصادی است، اشتباه شود. به عبارت دیگر مفهوم رجحان زمانی کاملاً مستقل از امکان قرض دادن میباشد. دریک اقتصاد مبتنی بر بازار، هر فرد نوعاً مقادیری را که میخواهد قرض بدهد و یا قرض بگیرد با در نظر گرفتن امکان معامله با افراد خاص انتخاب نمیکند، بلکه انتخاب هر شخص در ارتباط با نرخهای بهره ارائه شده توسط بانکها و یا سایر مؤسسات مشابه میباشد(خلیلی عراقی، ۱۳۸۴).
۲-۱-۱۶- بی اطمینانی در برآوردها
هر برآوردی می تواند توأم با اشتباه و بی اطمینانی باشد، زیرا به ندرت ممکن است رویدادهای آینده با پیش بینی های قبلی تطابق داشته باشد، زیرا هر تصمیم گیری مبتنی بر یک سلسله فرض در مورد تحولات سیاسی و اجتماعی، توسعه فناوری، قیمت منابع مورد نیاز و محصول طرح در آینده است. چون در اکثر موارد پیش بینی وضع آینده بر اساس اطلاعات ناقص درباره شرایط اقتصادی انجام می شود، تردید و نا اطمینانی نسبت به برآوردها فزونی می‌یابد و حتی کاربرد و استفاده از آخرین فنون پیشرفته پیش‌بینی اقتصادی نمی‌تواند نا اطمینانی نسبت به بسیاری از عوامل موثر بر سودآوری طرحهای سرمایه گذاری را از میان برد. اشتباه و نا اطمینانی، در سه زمینه زیر می تواند بروز کند :
۱- اشتباه در برآورد و تعیین تقاضای گذشته و کنونی، یا به سخن دیگر، اشتباه در آمارهای موجود
۲- اشتباه در برآورد و تعیین نیاز یا تقاضای آینده
۳- اشتباه در برآورد و تعیین نیاز و تقاضای آینده، بنا به دلایل اقتصادی یا غیر اقتصادی، مانند بحران سیاسی، جنگ، عوامل اجتماعی و غیره که به طور اتفاقی روی می دهد و پیش بینی آن میسر نیست. در عمل در تمام تصمیم گیریهای مربوط به طرحهای عمرانی، عامل تردید کم و بیش جلوه گر می شود. تصمیم گیران به هنگام بررسی و سنجش مطلوبیت طرح (خودآگاه و یا ناخودآگاه) عناصر نا اطمینانی موجود در طرح را ارزیابی می کنند و آنرا به ریسکهای شناخته شده تبدیل می نمایندو آنگاه با توجه به امکان تحقق این ریسکها در مورد پذیرش یا رد طرح تصمیم می گیرند (راهنمای تهیه گزارش توجیه طرح، ۱۳۸۰).
۲-۱-۱۷- تحلیل حساسیت
تحلیل حساسیت، فن ساده و آسانی برای ارزشیابی پیامدهای تغییرهای نامساعد بر بازده اقتصادی طرح است. به این منظور، باید ارزش یک یا چند عامل متغییر طرح، تغییر داده شود و سپس بر این مبنا، ارزش خالص کنونی و نرخ بازده اقتصادی آن محاسبه شود. میزان تغییر عامل مورد نظر، باید بر اساس تجربه در مورد طرحهای مشابه قبلی و سایر ملاحظات صورت پذیرد. معمولاً عوامل متغیر طرح تک تک تغییر داده میشود و در هر مورد محاسبات ارزش خالص کنونی و نرخ بازده اقتصادی طرح انجام می گیرد، گاه نیز می توان ترکیبی از تغییرها را با هم انجام داد و سپس، محاسبات یاد شده را به عمل آورد. تحلیل حساسیت، باید در مورد اقلام عمده طرح و اقلامی صورت پذیرد که نسبت به آن بی اطمینانی و تردید قابل ملاحظه ای وجود دارد.
۲-۲- انرژی خورشیدی
آرایه انرژی ستاره خورشید یکی از منابع عمده انرژی در منظومه شمسی می باشد. طبق آخرین برآوردهای رسمی اعلام شده عمر این گوی آتشین بیش از ۱۴ میلیارد سال می باشد. در هر ثانیه ۲/۴ میلیون تن از جرم خورشید به انرژی تبدیل میشود. با توجه به وزن خورشید که حدود ۳۳۳ هزار برابر وزن زمین است. این کره نورانی را میتوان به‌عنوان منبع عظیم انرژی تا ۵ میلیارد سال آینده به حساب آورد. خورشید از گازهایی نظیر هیدروژن (۸/۸۶ درصد) هلیوم (۳ درصد) و ۶۳ عنصر دیگر که مهمترین آنها اکسیژن، کربن، نئون و نیتروژن است تشکیل شده‌است. میزان دما در مرکز خورشید حدود ۱۰ تا ۱۴ میلیون درجه سانتیگراد میباشد که از سطح آن با حرارتی نزدیک به ۵۶۰۰ درجه و به صورت امواج الکترو مغناطیسی در فضا منتشر میشود(حاج سقطی، ۱۳۸۰).
زمین در فاصله ۱۵۰ میلیون کیلومتری خورشید واقع است و ۸ دقیقه و ۱۸ ثانیه طول می‌کشد تا نور خورشید به زمین برسد. بنابراین سهم زمین در دریافت انرژی از خورشید میزان کمی از کل انرژی تابشی آن میباشد. سرمنشاء تمام اشکال مختلف انرژیهای شناخته شده تاکنون شامل ( سوختهای فسیلی ذخیره شده درزمین، انرژیهای بادی، آبشارها، امواج دریاها و. . . ) موجود در کره زمین از خورشید میباشد. انرژی خورشید همانند سایر انرژیها بطور مستقیم یا غیر مستقیم میتواند به دیگر اشکال انرژی تبدیل شود، همانند گرما و الکتریسیته و. . . . ولیکن موانعی شامل ( ضعف علمی و تکنیکی در تبدیل بعلت کمبود دانش و تجربه میدانی - متغیر و متناوب بودن مقدار انرژی به دلیل تغییرات جوی و فصول سال و جهت تابش - محدوده توزیع بسیار وسیع ) موجب گردیده که نتوان استفاده مناسبی از این موحبت خدایی داشته باشیم. استفاده ازمنابع عظیم انرژی خورشید برای تولید انرژی الکتریسته، استفاده دینامیکی، ایجاد گرمایش محوطه ها و ساختمانها، خشک کردن تولیدات کشاورزی و تغییرات شیمیایی و. . . . . اخیرا شروع گردیده است(حاج سقطی، ۱۳۸۰).
در سال ۱۸۳۰ ستاره شناس انگلیسی به نام جان هرشل[۲۲] یک جعبه جمع آوری خورشیدی را برای پختن غذا در طول یک سفر در افریقا استفاده کرد. کاربردهای الکتریکی فتوو لتایک‌ها را آزمایش می‌کنند یک فرایند که توسط آن انرژی نور خورشید به طور مستقیم به الکتریسیته تبدیل میشود. الکتریسیته میتواند به طور مستقیم از انرژی خورشید تولید شود و ابزارهای فتوولتایک استفاده کند یا به طور غیر مستقیم از ژنراتورهای بخار ذخایر حرارتی خورشیدی را برای گرما بخشیدن به یک سیال کاربردی مورد استفاده قرار می‌دهند(چن، وانگ و چانگ، ۲۰۰۸)[۲۳].
۲-۲-۱- تاریخچه انرژی خورشیدی
شناخت انرژی خورشیدی و استفاده از آن برای منظورهای مختلف به زمان ماقبل تاریخ باز می‌گردد. شاید به دوران سفالگری، در آن هنگام روحانیون معابد به کمک جامهای بزرگ طلائی صیقل داده شده و اشعه خورشید، آتشدانهای محرابها را روشن می‌کردند. یکی از فراعنه مصر معبدی ساخته بود که با طلوع خورشید درب آن باز و با غروب خورشید درب بسته می‌شد.
ولی مهمترین روایتی که درباره استفاده از خورشید بیان شده داستان ارشمیدس دانشمند و مخترع بزرگ یونان قدیم میباشد که ناوگان روم را با بهره گرفتن از انرژی حرارتی خورشید به آتش کشید گفته میشود که ارشمیدس با نصب تعداد زیادی آئینه‌های کوچک مربعی شکل در کنار یکدیگر که روی یک پایه متحرک قرار داشته‌است اشعه خورشید را از راه دور روی کشتیهای رومیان متمرکز ساخته و به این ترتیب آنها را به آتش کشیده‌است. در ایران نیز معماری سنتی ایرانیان باستان نشان دهنده توجه خاص آنان در استفاده صحیح و مؤثر از انرژی خورشید در زمان‌های قدیم بوده‌است.
با وجود آنکه انرژی خورشید و مزایای آن در قرون گذشته به خوبی شناخته شده بود ولی بالا بودن هزینه اولیه چنین سیستمهایی از یک طرف و عرضه نفت و گاز ارزان از طرف دیگر سد راه پیشرفت این سیستمها شده بود تا اینکه افزایش قیمت نفت در سال ۱۹۷۳ باعث شد که کشورهای پیشرفته صنعتی مجبور شدند به مسئله تولید انرژی از راه های دیگر (غیر از استفاده سوختهای فسیلی) توجه جدی‌تری نمایند(کعبی نژاد، ۱۳۸۷).
۲-۲-۲- مزایای نیروگاه های خورشیدی
نیروگاههای خورشیدی که انرژی خورشید را به برق تبدیل می‌کنند امید است در آینده با مزایای قاطعی که در برابر نیروگاههای فسیلی و اتمی دارند به خصوص اینکه سازگار با محیط زیست میباشند، مشکل برق بخصوص در دوران اتمام ذخائر نفت و گاز را حل نمایند. تأسیس و بکارگیری نیروگاههای خورشیدی آینده‌ای پر ثمر و زمینه‌ای گسترده را برای کمک به خودکفایی و قطع وابستگی کشور به صادرات نفت فراهم خواهد کرد. اکنون شایسته‌است که به ذکر چند مورد از مزایای این نیروگاهها بپردازیم(عیوضی، ۱۳۸۴).
الف) تولید برق بدون مصرف سوخت
نیروگاههای خورشیدی نیاز به سوخت ندارند و برخلاف نیروگاههای فسیلی که قیمت برق تولیدی آنها تابع قیمت نفت بوده و همیشه در حال تغییر میباشد. در نیروگاههای خورشیدی این نوسان وجود نداشته و میتوان بهای برق مصرفی را برای مدت طولانی ثابت نگهداشت.
ب) عدم احتیاج به آب زیاد
نیروگاههای خورشیدی بخصوص دودکشهای خورشیدی با هوای گرم احتیاج به آب ندارند لذا برای مناطق خشک مثل ایران بسیار حائز اهمیت میباشند. (نیروگاههای حرارتی سنتی هنگام فعالیت نیاز به آب مصرفی زیادی دارند).
ت) امکان تأمین شبکه‌های کوچک و ناحیه‌ای
نیروگاههای خورشیدی می‌توانند با تولید برق به شبکه سراسری برق نیرو برسانند و در عین امکان تأمین شبکه‌های کوچک ناحیه‌ای، احتیاج به تأسیس خطوط فشار قوی طولانی جهت انتقال برق ندارند و نیاز به هزینه زیاد احداث شبکه‌های انتقال نمی‌باشد.
ث) استهلاک کم و عمر زیاد
نیروگاههای خورشیدی بدلایل فنی و نداشتن استهلاک زیاد دارای عمر طولانی میباشند در حالی که عمر نیروگاههای فسیلی بین ۱۵ تا ۳۰ سال محاسبه شده‌است.
ج) عدم احتیاج به متخصص
نیروگاههای خورشیدی احتیاج به متخصص عالی ندارند و میتوان آنها را بطور اتوماتیک بکار انداخت، در صورتی که در نیروگاههای اتمی وجود متخصصین در سطح عالی ضروری بوده و این دستگاه ها احتیاج به مراقبتهای دائمی و ویژه دارند.
۲-۲-۳- کاربردهای غیر نیروگاهی
کابردهای غیر نیروگاهی از انرژی حرارتی خورشید شامل موارد متعددی میباشد که اهم آنها عبارت‌اند از: آبگرمکن و حمام خورشیدی – سرمایش و گرمایش خورشیدی – آب شیرین کن خورشیدی – خشک کن خورشیدی – اجاق خورشیدی – کوره‌های خورشیدی و خانه‌های خورشیدی(سادات حسینی شکرابی، ۱۳۸۸).
الف – آبگرمکن‌های خورشیدی و حمام خورشیدی
تولید آب گرم تهیه آب گرم بهداشتی در منازل و اماکن عمومی به خصوص در مکانهایی که مشکل سوخت رسانی وجود دارد استفاده کرد. چنانچه ظرفیت این سیستمها افزایش یابد میتوان از آنها در حمامهای خورشیدی نیز استفاده نمود. تاکنون با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران تعداد زیادی آب گرمکن خورشیدی و چندین دستگاه حمام خورشیدی در نقاط مختلف کشور از جمله استان‌های خراسان، سیستان و بلوچستان، یزد و کرمان نصب و راه اندازی شده‌است(سادات حسینی شکرابی، ۱۳۸۸).
ب – گرمایش و سرمایش ساختمان و تهویه مطبوع خورشیدی
اولین خانه خورشیدی در سال ۱۹۳۹ساخته شد که در آن از مخزن گرمای فصلی برای بکارگیری گرمای آن در طول سال استفاده شده‌است. گرمایش و سرمایش ساختمانها با بهره گرفتن از انرژی خورشید، ایده تازه‌ای بود که در سالهای ۱۹۳۰ مطرح شد و در کمتر از یک دهه به پیشرفتهای قابل توجهی رسید. با افزودن سیستمی معروف به سیستم تبرید جذبی به سیستمهای خورشیدی میتوان علاوه بر آب گرم مصرفی و گرمایش از این سیستمها در فصول گرما برای سرمایش ساختمان نیز استفاده کرد(سادات حسینی شکرابی، ۱۳۸۸).
پ – آب شیرین کن خورشیدی
هنگامی که حرارت دریافت شده از خورشید با درجه حرارت کم روی آب شور اثر کند تنها آب تبخیر شده و املاح باقی می‌ماند. سپس با بهره گرفتن از روش های مختلف میتوان آب تبخیر شده را تنظیم کرده و به این ترتیب آب شیرین تهیه کرد. با این روش میتوان آب بهداشتی مورد نیاز در نقاطی که دسترسی به آب شیرین ندارند مانند جزایر را تأمین کرد. آب شیرین کن خورشیدی در دو اندازه خانگی و صنعتی ساخته می‌شوند. در نوع صنعتی با حجم بالا میتوان برای استفاده شهرها آب شیرین تولید کرد.
ت – خشک کن خورشیدی
خشک کردن مواد غذایی برای نگهداری آنها از زمان های بسیار قدیم مرسوم بوده و انسان‌های نخستین خشک کردن را یک هنر می‌دانستند. خشک کردن عبارت است از گرفتن قسمتی از آب موجود در مواد غذایی و سایر محصولات که باعث افزایش عمر انباری محصول و جلوگیری از رشد باکتریها میباشد. در خشک کن‌های خورشیدی بطور مستقیم و یا غیر مستقیم از انرژی خورشیدی جهت خشک نمودن مواد استفاده میشود و هوا نیز به صورت طبیعی یا اجباری جریان یافته و باعث تسریع عمل خشک شدن محصول می‌گردد. خشک کن‌های خورشیدی در اندازه‌ها و طرحهای مختلف و برای محصولات و مصارف گوناگون طراحی و ساخته می‌شوند(سادات حسینی شکرابی، ۱۳۸۸).
ث – اجاقهای خورشیدی
دستگاه های خوراک پز خورشیدی اولین بار بوسیله شخصی بنام نیکلاس ساخته شد. اجاق او شامل یک جعبه عایق بندی شده با صفحه سیاهرنگی بود که قطعات شیشه‌ای درپوش آنرا تشکیل می‌داد اشعه خورشید با عبور از میان این شیشه‌ها وارد جعبه شده و بوسیله سطح سیاه جذب می‌شد سپس درجه حرارت داخل جعبه را به ۸۸ درجه افزایش می‌داد. اصول کار اجاق خورشیدی جمع آوری پرتوهای مستقیم خورشید در یک نقطه کانونی و افزایش دما در آن نقطه میباشد. امروزه طرحهای متنوعی از این سیستمها وجود دارد که این طرحها در مکانهای مختلفی از جمله آفریقای جنوبی آزمایش شده و به نتایج خوبی نیز رسیده‌اند. استفاده از این اجاقها به ویژه در مناطق شرقی کشور ایران که با مشکل کمبود سوخت مواجه میباشند بسیار مفید خواهد بود(سادات حسینی شکرابی، ۱۳۸۸).
ج – کوره خورشیدی
در قرن هجدهم نوتورا اولین کوره خورشیدی را در فرانسه ساخت و بوسیله آن یک تل چوبی را در فاصله ۶۰ متری آتش زد. بسمر پدر فولاد جهان نیز حرارت مورد نیاز کوره خود را از انرژی خورشیدی تأمین می‌کرد. متداولترین سیستم یک کوره خورشیدی متشکل از دو آینه یکی تخت و دیگری کروی میباشد. نور خورشید به آینه تخت رسیده و توسط این آینه به آینه کروی بازتابیده میشود. طبق قوانین اپتیک هر گاه دسته پرتوی موازی محور آینه با آن برخورد نماید در محل کانون متمرکز می‌شوند به این ترتیب انرژی حرارتی گسترده خورشید در یک نقطه جمع میشود که این نقطه به دماهای بالایی می‌رسد. امروزه پروژه‌های متعددی در زمینه کوره‌های خورشید در سراسر جهان در حال طراحی و اجراء میباشد.
چ – خانه‌های خورشیدی
ایرانیان باستان از انرژی خورشیدی برای کاهش مصرف چوب در گرم کردن خانه‌های خود در زمستان استفاده می‌کردند. آنان ساختمانها را به ترتیبی بنا می‌کردند که در زمستان نور خورشید به داخل اتاقهای نشیمن می‌تابید ولی در روزهای گرم تابستان فضای اتاق در سایه قرار داشت. در اغلب فرهنگ‌های دیگر دنیا نیز میتوان نمونه‌هایی از این قبیل طرحها را مشاهده نمود. در سالهای بین دو جنگ جهانی در اروپا و ایالات متحده طرحهای فراوانی در زمینه خانه‌های خورشیدی مطرح و آزمایش شد. از آن زمان به بعد تحول خاصی در این زمینه صورت نگرفت. حدود چند سالی است که معماران بطور جدی ساخت خانه‌های خورشیدی را آغاز کرده‌اند و به دنبال تحول و پیشرفت این تکنولوژی به نتایج مفیدی نیز دست یافته‌اند مثلاً در ایالات متحده در سال ۱۸۹۰ به تنهایی حدود ۱۰ تا ۲۰ هزار خانه خورشیدی ساخته شده‌است. در این گونه خانه‌ها سعی میشود از انرژی خورشید برای روشنایی – تهیه آب گرم بهداشتی – سرمایش و گرمایش ساختمان استفاده شود و با بکار بردن مصالح ساختمانی مفید از اتلاف گرما و انرژی جلوگیری شود. در ایران نیز پروژه ساخت اولین ساختمان خورشیدی واقع در ضلع شمالی دانشگاه علم و صنعت و به منظور مطالعه و پژوهش در خصوص بهینه سازی مصرف انرژی و امکان بررسی روش های استفاده از انواع انرژیهای تجدیدپذیر به ویژه انرژی خورشیدی اجرا گردیده‌است(سادات حسینی شکرابی، ۱۳۸۸).
۲-۲-۴- نیروگاههای خورشیدی ایران
مصرف انرژی الکتریکی در اکثر کشورها با افزایش رشد صنعتی توسعه می‌یابد. آمار جهانی نشان میدهد که مصرف انرژی الکتریکی با رشدی بیشتر از ۶% در سال همراه است. مهمترین روش تولید انرژی الکتریکی از طریق نیروگاههای حرارتی میباشد که اغلب آنها با سوختهای فسیلی کار می‌کنند. این سوختها اولاً آلوده‌ساز محیط بوده ثانیاً منابع آنها محدود و روبه اتمام است. علاوه بر موارد فوق ارزش افزوده سوختهای فسیلی در تبدیل به مواد صنعتی و کشاورزی به مراتب بالاتر میباشد. لذا بهره‌گیری از سایر روشها هم برای جلوگیری از آلودگی محیط زیست و هم برای تقلیل مصرف سوختهای فسیلی در دهه گذشته مورد توجه قرار گرفته است.
خورشید به عنوان یک منبع لایزال الهی میتواند بعنوان یکی از منابع مهم انرژی باشد، که نرخ انرژی که از آن دائماً به سطح زمین می‌رسد حدود ۱۷۳۰۰۰ بیلیون کیلووات تخمین زده میشود. این مقدار تقریباً ۳۰۰۰۰ برابر مصرف کنونی جهان میباشد. با روش های مختلفی انرژی خورشیدی برای تولید جریان الکتریکی استفاده میشود. یکی از آنها استفاده از نیروگاههای حرارتی-برقی خورشیدی است. در این نیروگاهها با بهره گرفتن از متمرکزکننده‌های خورشیدی برای جمع آوری گرما در یک سیال و تولید انرژی الکتریکی استفاده میشود. طی یک دهه از سال ۱۹۸۳ تا ۱۹۹۳ تعداد ۹ نیروگاه با ظرفیتهای مختلف، حداکثر ۸۰ مگاوات و جمعاً ۳۵۴ مگاوات در آمریکا نصب گردیده و در حال کار میباشد(تاهولت و هستنس، ۲۰۰۸)[۲۴].
این پروژه‌ها در سایر کشورها از جمله، یونان، ایتالیا و. . . در حال بررسی و ساخت است. در کشور ما نیز استفاده از نیروی خورشیدی سالها است که موردتوجه قرار گرفته است. در این ارتباط پروژه طراحی و ساخت یک نیروگاه خورشیدی به ظرفیت kw 250 با بهره گرفتن از کلکتورهای شلجمی خطی به بخش مکانیک دانشکده مهندسی دانشگاه شیراز سپرده شده است. سیکل روغن و سیکل بخار این نیروگاه بر مبنای شرایط محیطی شیراز طراحی شده است. طراحی انجام شده در شرایط پایدار ساعت ۱۲ ظهر خورشیدی اول پائیز انجام شده است، در این طراحی راندمان کلی نیروگاه ۳/۸% محاسبه شده و از توان kw 1670 تابش خورشید در نهایت kw 285 تبدیل به برق شده است. جزئیات بیشتر سیکل حرارتی و شرایط خطوط در حالت پایدار طراحی در مرجع ۴ آمده است.
از آنجا که شرایط محیطی و تشعشع خورشید که از پارامترهای عمده هستند با زمان متغیر میباشد عملکرد سیکل در ساعات مختلف روز در روزهای مختلف سال متفاوت از شرایط طراحی خواهد بود. لذا ضروری است سیکل روغن بصورت غیرپایدار شبیه سازی و نحوه گردآوری انرژی خورشید و انتقال آن به آب بطور زمامند در یک شرایط واقعی‌تر بررسی شود و کارائی سیکل در کل سال مشخص و سهم خورشید در تولید برق بطور دقیقتر محاسبه و ارائه گردد.
با شبیه سازی واقعی سیکل فوق میتوان به سرعت تعداد زیادی از مشکلات سیستم طراحی شده را بررسی کرده و ضمن ارائه رهنمودهایی به عنوان یک سیستم نرم‌افزاری مفید، ترکیب بهینه چندین جزء طراحی شده غیروابسته به یکدیگر در سیکل را مورد ارزیابی قرار داد. با این مدل سازی قبل از ساخت یا اجرای سیستم با اجرای فرآیندهای داخلی آن جزئیاتی را که احیاناً در طراحی اصولی منظور نشده میتوان بررسی نمود و طراحی انجام شده را مورد ارزیابی قرار داد(تاهولت و هستنس، ۲۰۰۸).
۲-۲-۴-۱- سیکل نیروگاه خورشیدی
نیروگاه خورشیدی شیراز شامل دو سیکل روغن و بخار (ترمودینامیکی) میباشد. سیکل روغن شامل مزرعه کلکتور، مخزن ذخیره گرما، مجموعه مبدلهای حرارتی و خطوط ارتباطی میباشد که وظیفه جمع آوری انرژی خورشیدی و گرم کردن روغن را بعهده دارد. مزرعه کلکتور شامل ۴۸ کلکتور شلجمی خطی میباشد که در هشت مسیر موازی و در هر مسیر موازی و در هر مسیر ۶ کلکتور قرار دارد. کلکتورها دارای دهنه، فاصله کانونی و طولی به ترتیب برابر ۴/۳، ۸/۰ و ۲۵ متر میباشد و خورشید را در طول روز از شرق به غرب بطور اتوماتیک ردیابی می کند. در شرایط طراحی روغن با دبی Kg/s 74/13 با دمای ۲۳۱ درجه سانتیگراد به دمای ۲۷۵ درجه سانتیگراد تبدیل میشود. نوع مخزن ذخیره گرما از نوع ترموکلین میباشد.
در این نوع مخزن سیال سرد و گرم به خاطر اختلاف دانسیته مجموعاً در یک جا نگهداری میشود و سیال گرم بصورت لایه‌ای روی سیال سرد قرار می‌گیرد. این مخزن دارای قطر و ارتفاعی به ترتیب برابر ۳۳/۲ و ۷ متر میباشد. از این مخزن برای نگهداری انرژی مازاد جمع آوری شده توسط مزرعه کلکتور استفاده میشود و در موقع لزوم با تخلیه آن برای تولید بخار بهره‌گیری می‌گردد. مبدلهای حرارتی شامل سه مبدل پیش گرم کن، تولیدکننده بخار اشباع و تولیدکننده بخار خشک میباشد. در این سه مبدل آب از حالت مایع به حالت بخار مافوق گرم تبدیل میشود. این مجموعه در شرایط طراحی آب با دبی Kg/s 71/0 را از دمای ۱۳۴ درجا سانتیگراد به بخار با دمای ۲۶۰ درجه سانتیگراد در فشار atm 24 تبدیل می کند. در مجموعه سیکل روغن لوله‌هایی هستند که جهت ارتباط قسمتهای مختلف سیکل استفاده شده است(معاونت پژوهشی دانشگاه شهید باهنر کرمان، ۱۳۸۸).
۲-۲-۴-۲- آشنایی با نیروگاه خورشیدی حرارتی یزد
کشور جمهوری اسلامی ایران به لحاظ دارا بودن مناطق آفتاب‌خیز فراوان از قابلیت بالایی جهت استفاده از انرژی خورشیدی برخوردار است. مناسبترین مناطق جهت احداث نیروگاههای حرارتی خورشیدی واقع در جنوب و مرکز کشور شامل استان‌های یزد، فارس، اصفهان و کرمان هستند که براساس مطالعات امکان سنجی صورت گرفته، استان یزد برای احداث اولین نیروگاه خورشیدی از انواع سهموی انتخاب شد(حسنی و سینا، ۱۳۸۹).
۲-۳ – روش های قیمت گذاری
- قیمت گذاری به روش هزینه تمام شده (قیمت حسابداری)
قیمت گذاری بر پایه هزینه تمام شده محصول، به دلیل آن که بر اساس اصول حسابداری صورت می گیرد به قیمت حسابداری معروف است. قیمت حسابداری بر پایه هزینه عوامل و نهاده های مورد استفاده در فرایند تولید، به علاوه هزینه های فروش و اداری، هم چنین درصدی بابت سود محاسبه می شود. بنابراین، در این روش، میزان تقاضای جامعه برای کالاها، نقشی در تعیین قیمت ها ندارد. همچنین در قیمت های حسابداری هزینه های فرصت عو امل تولید در محاسبات منظور نمی شود(لاجوردی و محدث، ۱۳۸۸).
- قیمت گذاری بر پایه میزان کار اجتماعی
در این روش، قیمت کالاها متاثر از میزان کار اجتماعی است که برای تولید آنها صرف می شود. یعنی قیمت هر کالا به وسیله میزان کار اجتماعی لازم برای تولید آن کالا مورد ارزیابی قرار می گیرد و تمام عوامل تولید را می توان بر حسب مقدار میانگین واحد کار اجتماعی لازم اندازه گیری کرد. پس با توجه به قیمتی که برای واحد کار در نظر گرفته می شود، میتوان ارزش کالا را تعیین نمود. در این روش قیمت گذاری نظام بازار به طور کل مردود شناخته می شود و نظام قیمت گذاری به طور کلی در اختیار دولت قرار می گیرد. نمونه بارز این نوع قیمت گذاری در کشورهای سوسیالیستی به کار گرفته می شد که تجربه ای ناموفق بوده است(دینی، ۱۳۷۷).
- محاسبه قیمت تمام شده هر کیلووات ساعت برق (براساس بهای تمام شده)
بهای تمام شده کالا و خدمات مفهومی مالی است که برای دستیابی به آن با بهره گرفتن از روش های مرسوم و بر اساس اطلاعات متداول مالی مبادرت به شناسایی، بررسی، مقایسه و تجزیه و تحلیل عناصر هزینه، رفتار هزینه و علل آن نموده و نتایج حاصل میتواند مبنای مناسبی برای تصمیم گیری در خصوص تولید، فروش و. . . در اقتصاد باشد. برای بررسی بهای تمام شده برق ابتدا اطلاعات موثق مالی در زمینه تولید، انتقال، دیسپاچینگ، توزیع، خدمات، هزینه های اداری و فروش، هزینه های ناشی از اجرای مقررات، هزینه های مال ی و. . . جمع آوری و سپس بر اساس این اطلاعات بهای تمام شده هر کیلووات محاسبه گردید(لاجوردی و محدث، ۱۳۸۸).
- محاسبه قیمت تمام شده هر کیلووات ساعت برق براساس روش سازمان ملل در این روش بر اساس یکی از انتشارات بخش اقتصادی اجتماعی سازمان ملل بنام هزینه برق و تعرفه، قیمت تمام شده هر کیلووات ساعت برق محاسبه میشود. مطابق روش فوق هزینه ها به دو بخش جاری و سرمایه ای تقسیم می شود، هزینه های جاری به دو گروه متغیر و ثابت تقسیم شده و هزینه تمام شده در بخشهای تولید، انتقال و توزیع با توجه به سرشکن سایر هزینه ها محاسبه شد. با توجه به وضعیت مشترکین و برخی از خصوصیات مصرفی آنها از قبیل بار، مصرف انرژی و تعداد مشترکین، هزینه تمام شده برای هر یک از بخشهای مصرفی نیز محاسبه گردید. پس از محاسبه هزینه تمام شده جاری، هزینه تمام شده سرمایه ای نیز با احتساب بهره سرمایه و تعدیل نرخ ارز محاسبه شده است(لاجوردی و محدث، ۱۳۸۸).
۲-۴- هزینه های سربار
این هزینه‌ها معمولاً شامل هزینه‌های کارخانه به استناد هزینه‌های مواد مستقیم و کار مستقیم میباشد به عبارتی هزینه‌هایی که نمی‌توان آنها را به سهولت به یک واحد محصول تخصیص داد و برای تخصیص این هزینه‌ها به محصول باید از فرایند تخصیص و تسهیم استفاده نموده مانند هزینه‌های مواد غیر مستقیم ، کار غیر مستقیم و سایر هزینه‌های ساخت. هزینه‌های مواد غیر مستقیم و کار غیر مستقیم مفهومی قابل هزینه مواد مستقیم و کار مستقیم را دارند. برای هزینه های غیر مستقیم میتوان به عنوان مثال هزینه چسب و یا نخ مصرفی در تلوید کنش اشاره کرده و برای هر سه کار غیر مستقیم میتوان به عنوان مثال به هزینه حقوق و مزایای سر کارگر و یا مدیر تولید و یا هزینه حقوق و مزایای انباردار ، نگهبان و… اشاره نمود. سایر هزینه‌های ساخت شامل کلیه هزینه‌های غیر مستقیم به جز مواد غیر مستقیم و کار غیر مستقیم میباشد مانند هزینه‌های تعمیرات و نگهداری ماشین آلات ، هزینه بیمه ماشین آلات کارخانه، هزینه سوخت کارخانه هزینه آب و برق و تلفن کارخانه و سایر هزینه‌های غیر مستقیم کارخانه. سربار به طور کلی به سه گروه عمده زیر تقسیم می گردد:
۱- سربار ساخت ۲- سربار اداری و تشکیلاتی ۳- سربار توزیع و فروش
سربار ساخت: در واقع شامل هزینه های تولید به غیر از مواد خام مصرفی و دستمزد مستقیم تولید می باشد. هزینه های سربار ساخت را در حساب سربار ساخت نشان می دهند در ضمن با نامهای دیگری چون سربار کارخانه یا هزینه های غیرمستقیم تولید و یا هزینه های عمومی کارخانه نام برده می شوند. همچنانکه حساب سربار ساخت به حساب کالای در جریان ساخت منتقل می شود.
سربار اداری و تشکیلاتی و سربار توزیع و فروش در حسابهای سربار اداری و سربار توزیع و فروش ثبت شده و به عنوان هزینه های دوره شناسایی می شوند و به حساب سود و زیان انتقال می یابند.
به جمع هزینه‌های (مواد مستقیم، کار مستقیم، هزینه‌های سر بار ساخت) هزینه‌های ساخت یا هزینه‌های تولید و یا تمام شده تولید اطلاق میشود. همچنین به جمع مواد مستقیم و هزینه دستمزد مستقیم، بهای اولیه یا هزینه‌های اولیه اطلاق میشود یعنی دو نوع هزینه‌ای که مستقیماً قابل ردیابی در هر واحد محصول است.
هزینه محصول همان هزینه تولید و یا به عبارتی جمع هر سه هزینه مواد مستقیم، کار مستقیم و هزینه‌های سربار ساخت است. هزینه دوره به کلیه هزینه‌هایی اطلاق میشود که نتوان این هزینه‌ها را به عنوان هزینه‌های محصول قلمداد نمود این هزینه‌ها به نوعی یا دوره زمانی که طی آن واقع شده‌اند ارتباط دارد و در دوره وقوع در صورت سود و زیان انعکاس می‌یابند این هزینه‌ها در صورت سود و زیان تحت عنوان هزینه‌های عملیاتی طبقه بندی می‌شوند مانند هزینه‌های توزیع و فروش و هزینه‌های عمومی و اداری هزینه‌های دوره به عبارتی هزینه‌هایی هستند که نه به طور مستقیم و نه به طور غیر مستقیم با تولید هیچ گونه ارتباطی ندارند.
۲-۴-۱- طبقه بندی هزینه‌ها براساس رفتار هزینه
در این نوع طبقه بندی موضوع از این است که هزینه‌ها در مقابل تغییرات تولید چه رفتاری از خود نشان میدهد.
الف) هزینه‌های ثابت :
هزینه‌های ثابت هزینه‌هایی هستند که بدون توجه به تغییرات حجم تولید در دامنه معین از تولید (دامنه مربوط) بدون تغییر هستند مانند هزینه استهلاک (روش خط مستقیم) هزینه بیمه ، هزینه اجاره ، عوارض و… هزینه ثابت در یک دامنه مربوط ثابت است ولی تغییرات حجم تولید هزینه‌های ثابت در دامنه‌های مختلف، تغییر می‌باید هزینه‌های ثابت در سطح تولید در یک دامنه مربوط هر اندازه تولید بیشتر باشد هزینه ثابت هر واحد کمتر خواهد بود. هزینه ثابت هر واحد برابر است با هزینه ثابت تقسیم بر میزان تولید.
ب)هزینه‌های متغیر :
هزینه‌های متغیر هزینه‌هایی هستند که با توجه به متغیر در سطح تولید این گونه هزینه‌ها نیز متغیر می‌یابند هزینه‌های متغیر در سطح کل تولید متغیر ولی در سطح هر واحد ثابت است. طبقه بندی هزینه‌ها برحسب رفتار هزینه‌ها به چگونگی واکنش هزینه‌ها در برابر تغییر در سطح فعالیت اشاره دارد به بیان دیگر مقصود از رفتار هزینه‌ها مدلی است که براساس آن یک هزینه مشخص نسبت به تغییر در سطح فعالیت واکنش نشان میدهد.
۲-۴-۲- بهای اولیه و بهای تبدیل
بهای اولیه مستقیماً مربوط به تلولید بوده و شامل هزینه‌های مواد مستقیم و کار مستقیم میباشد بهای تبدیل یا هزینه‌های تبدیل مربوط به هزینه‌هایی میشود که مواد مستقیم را به محصول تکمیل شده تبدیل می کند که شامل هزینه کار مستقیم و هزینه‌های سربار کارخانه میشود.
۲-۴-۳- انواع موجودی‌ها در شرکتهای تولیدی
شرکتهای تولیدی دارای سه نوع موجودی به شرح زیر میباشند :
۱ـ موجودی مواد اولیه :
قیمت تمام شده موادی است که در تولید مورد استفاده قرار نگرفته و در انبار موجود میباشد.
۲ـ موجودی کالای در جریان ساخت :
قیمت تمام شده کالای تکمیل نشده است که شامل مواد مستقیم، کار مستقیم و سربار کارخانه میباشد.
۳ـ موجودی کالای ساخته شده :
قیمت تمام شده کالای تکمیل شده است که در انبار موجود میباشد که شامل مواد مستقیم ، کار مستقیم و سربار کارخانه میباشد.
۲-۴-۴- سیستمهای هزینه یابی
نحوه جمع آوری، انباشت و تخصیص هزینه‌های تولید به محصولات با توجه به نوع سیستم عملیات تولیدی میتواند مبتنی بر یکی از سیستمهای هزینه یابی و یا ترکیبی از هر دو سیستم هزینه‌یابی به شرح زیر میباشد :
- سیستم هزینه یابی سفارش کار
- سیستم هزینه‌یابی مرحله‌ای
در شرکت‌هایی که تولید محصولات طبق مشخصات دریافتی از مشتریان انجام میشود بکار گیری سیستم هزینه یابی سفارش کار ودر شرکت‌هایی که تولید محصولات به صورت انبوه و پیوسته صورت می‌گیرد بکارگیری سیستم هزینه‌یابی مرحله‌ای مناسب میباشد. هر دو سیستم هزینه‌یابی سفارش کار و مرحله‌ای به سه روش زیر قابل اجرا میباشند.
- هزینه‌یابی واقعی
- هزینه‌یابی نرمال
- هزینه‌یابی استاندارد
در هزینه‌یابی واقعی، کلیه عوامل تشکیل دهنده قیمت تمام شده محصول شامل هزینه‌هایی است که به طور واقعی انجام شده‌اند ولی در هزینه‌یابی نرمال، از عوامل قیمت تمام شده محصول ، هزینه‌های مواد مستقیم وکار مستقیم واقعی بوده ولی سربار کارخانه بصورت برآورده شده مورد استفاده قرار می‌گیرد. در هزینه‌های استاندارد با بهره گرفتن از استانداردهای مواد مستقیم، کار مستقیم و سربار کارخانه قبل از شروع سال مالی ، قیمت تمام شده محصول محاسبه و تعیین می‌گردد.
۲-۴-۵- هزینه‌های واقعی سربار کارخانه
هزینه‌های واقعی سربار کارخانه بصورت روزانه یا دوره‌ای انجام و ثبت می‌گردد برای کنترل هزینه‌های سربار کارخانه، در دفتر کل از حساب کنترل سربار کارخانه استفاده میشود حساب کنترل سربار کارخانه دارای معین برای هر نوع عامل هزینه مانند استهلاک ، سوخت و روشنایی میباشد مانده حساب کنترل سرباره کارخانه یابد به جمع مانده معین‌های آن مساوی باشد اصولاً در شرکتهای تولیدی برای ثبت هزینه‌های واقعی سربار کارخانه از کار هزینه سرابر کارخانه استفاده می‌کنند و برای هر دایره (تولیدی و خدماتی) کارت هزینه سربار کارخانه جداگانه‌ای نگهداری میشود کارت هزینه سربار کارخانه معین حساب کنترل سربار کارخانه میباشد.
۲-۵- پیشینه پژوهش
در این بخش به پژوهشهای صورت گرفته در این زمینه پرداخته می شودئ.
اولین پژوهش توسط محمد ساتکین در سازمان انرژی های نو ایران انجام شده با عنوان تحلیل اقتصادی اجتماعی بکارگیری انرژی خورشیدی در تأمین آبگرم مصرفی خانواده های ۴ الی ۵ نفره در ایران که در این تحلیل با لحاظ نمودن دو پارامتر سودآور در پروژ ه های خورشیدی (عدم آلودگی محیط زیست و صادرات انرژی حاصل از عدم بکارگیری سوختهای فسیلی ) به منظور توجیه اقتصادی سرمای ه گذاری کلان، در سیستم آبگرمکن خورشیدی ارائه می گردد. در توجیه اقتصادی مذکور با جمع ارزش دلاری دو پارامتر فوق، درآمد طرح محاسبه شده و با تعیین سرمایه گذاری اولیه لازم جهت اجرای طرح، دوره بازگشت سرمایه آن برای بهره برداری خانواده های ۴ الی ۵ نفره ایرانی تعیین گردیده است. نتایج این پژوهش نشان می دهد برای تأمین آبگرم مصرفی سالانه منازل مسکونی در کشور:
- بشکه معادل نفت خام انرژی مصرف می گردد.
- ۱۵۰۰۰۰ تن Sox 83600 تن NOx و ۴۴۳۰۰۰ تن Cox آلودگی تولید می کند
- ۱۵/۶۸۵ میلیون دلار به منظور رفع آلودگی محیط زیست ناشی از مصرف سوختهای فسیلی هزینه می گردد
- دلار درآمد ناشی از صادرات سوختی که از بابت تأمین آبگرم، به مصرف می رسد محروم می گردیم
- دلار در سال زیان ارزی به کشور تحمیل می شود.
پژوهش دوم توسط فریده عتابی، عبدالرزاق کعبی نژادیان و المیرا موسی زاده نمینی با عنوان آنالیز فنی، اقتصادی و زیست محیطی استفاده از سیستمهای آبگرمکن خورشیدی در ساختمانهای مسکونی در این پژوهش با توجه به مشخصات جغرافیایی و اقلیمی شهر تهران، مشخصات یک نمونه ساختمان مسکونی ۸ واحدی و میزان تقاضای گازطبیعی و آبگرم مصرفی ساختمان مورد نظر، دو سناریو با در نظر گرفتن نرخ داخلی و جهانی الکتریسیته و گازطبیعی مورد بررسی قرار گرفته است. در سناریوی A یک سیستم آبگرمکن خورشیدی چرخش اجباری برای تأمین آبگرم مورد نیاز با نرخ داخلی الکتریسیته و گاز طبیعی و در سناریوی B همان سیستم با نرخ جهانی الکتریسیته و گازطبیعی با بهره گرفتن از نرم افزار RETScreen مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان میدهد که در سناریو های A. B سهم آبگرمکن خورشیدی د ر تأمین انرژی مورد نیاز جهت گرمایش آب ۵۳% می باشد. میزان صرفه جویی گاز طبیعی ، مقدار کل هزینه سرمایه گذاری ۷۸۹۸دلار و میزان کاهش انتشار گازهای گلخانه ای yrمی باشد. در سناریوی A میزان کاهش هزینه خسار ت های زیست محیطی حاصل از تولید گازهای گلخانه ای دلار و دوره بازگشت سرمایه /yr 9/16 می باشد. در سناریوی B میزان کاهش هزینه خسارت های زیست محیطی حاصل از تولید گازهای گلخانه ای دلار و دوره بازگشت سرمایه /yr 6/3 می باشد. بنابراین استفاده از سیستم های آبگرمکن خورشیدی با در نظر گرفتن قیمت الکتریسیته و گاز طبیعی در سطح جهانی، توجیه اقتصادی دارد.
ساتکین ( ۱۳۸۰ ) به تحلیل اقتصادی- اجتماعی بکارگیری انرژی خورشیدی در تأمین آب گرم مصرفی خانواده های۴الی ۵ نفره به منظور توجیه اقتصادی سرمایه گذاری کلان، در سیستم آبگرمکن خورشیدی در ایران پرداخت. ایشان میزان مصرف انرژی و آلایندگی حاصل از روش های سنتی را تعیین و دوره بازگشت سرمایه اولیه بکارگیری آبگرمکن۵/۴سال اعلام نمود.
عیوضی ( ۱۳۸۴ ) بکارگیری آبگرمکن خورشیدی به منظور استفاده بهینه از انرژی خورشیدی را در منطقه ۲۲ تهران مورد بررسی قرار داد. ایشان همچنین میزان صدور آلاینده ها و در نهایت درصد صرفه جویی در میزان صدور آلاینده ها و هزینه های ناشی از آن را مورد بررسی قرار داده و دوره بازگشت سرمایه اولیه بکارگیری آبگرمکن خورشیدی را ۴/۱۰سال اعلام نمود.
حسنی و سینا ( ۱۳۸۹ ) در بررسی اقتصادی و فنی استفاده از آبگرمکن خورشیدی، مبادرت به مقایسه آبگرمکن خورشیدی با آبگرمکن های برقی، گازوئیلی و گاز طبیعی از نظر اقتصادی نمودند و بازگشت سرمایه در جایگزینی آبگرمکن خورشیدی به جای آبگرمکن های برقی، گازوئیلی و گاز طبیعی را به ترتیب در حدود۳/۳ و۶/۳ و ۱۶سال اعلام نمودند.
داود منظور و حسین رضایی در پژوهشی به محاسبه قیمت سایه ای انرژی الکتریکی در بازار برق ایران پرداختند. هدف از این پژوهش تعیین قیمت بهینه برق در فضای تجدیدساختار صنعت برق است. دراین راستا تابع رفاه اجتماعی را نسبت به قید تعادل بازار، حداکثر توان تولید هر گروه از نیروگاه ها، حداکثر تقاضای گروه های مختلف مصرف کننده وتوان صادارت و واردات به حداکثر میرسانیم. ضمن اینکه مدل مذکور را در دواجراء می کنیم.GAMS بازه زمانی ماهانه و یک ساله در سال ۱۳۸۶ با کمک نرم افزار بهینه یابی۳۷۱ ریال محاسبه شده / قیمت سایه ای در بازه زمانی یک ساله در این سال برای هر کیلووات ساعت ۲است. درراستای رسیدن به نتایج دقیقتر، مدل را به تفکیک هر ماه نیز اجراء می کنیم. که نتایج آن ازکاهش قیمت برق در شش ماهه اول نسبت به شش ماهه دوم حکایت دارد، زیرا هزینه نهایی تامین برق در زمستان، به علت مصرف گازوئیل و سوخت های مایع به جای سوخت گاز طبیعی به همراه استفاده نکردن از نیروگاه های برق آبی افزایش می یابد. برای دوره زمانی سالیانه و ماهیانه، قیمت واقعی در بازار برق ایران، انحراف معناداری از قیمت بهینه دارد. انرژی الکتریکی از حامل های مهم انرژی به شمار می رود. عدم امکان ذخیره سازی و لزوم تعادل لحظه به لحظه بین عرضه و تقاضا از ویژگی های منحصر به فرد آن است. به همین دلیل ایجاد بازار مدیریت شده دراین خصوص ضرورت دارد. در کشورهایی که تجدیدساختار را بطورجدی در صنعت برق ایجادکرده اند، این بازار جایگزین سیستم برنامه ریزی متمرکز شده است. در ساختار مقررات زدایی شده، برنامه ریز مرکزی از بهینه سازی رفاه عمومی، تخصیص بهینه را انجام می دهد لیکن در بازار برق رقابت بین تولیدکنندگان و مکانیسم بازار مبنای تخصیص است. در این مقاله، برای دستیابی به نتایج بهینه در بازار برق، با درنظر گرفتن تعادل بازار به همراه دیگرمحدودیت های فنی و اقتصادی؛ از جمله تولید هرگروه از نیروگاه ها، تقاضای گروه های مختلف مصرفی و میزان صادرات و واردات، رفاه عمومی را حداکثر می کن یم. بازارهدف را درانرژی الکتریکی به سه گروه خانگی، تجاری -عمومی و صنعتی تقسیم می کنیم. ضمن اینکه بخش کشاورزی و حمل ونقل از ملحقات تقاضای صنعتی است. بخش عرضه به پنج گروه نیروگاه های حرارتی گازی کوچک، گازی بزرگ، بخاری و سیکل ترکیبی و نیروگاه برق آبی تقسیم می شود. نیروگاه ها براساس هزینه نهایی تولید هر مگاوات ساعت، وارد بازار می شوند. مجموع کل صادرات و واردات بدون تفکیک کشورهای مقصد و مبدا لحاظ می شو د. مقادیر بهینه قیمت، عرضه و تقاضا، صادرات و واردات در سال ۸۶ از اجرای این مدل استخراج گردید. پیش از بیان نتایج مدل باید به این نکته اشاره نمود که برای جلوگیری از پیچیدگی مدل، تلفات شبکه انتقال را برای کلیه نیروگاه ها (به صورت کلی لحاظ شده است و از محاسبه میزان تلفات به تفکیک هرنیروگاه با در نظر گرفتن فاصله آن نیروگاه تا محل مصرف خودداری شده است. بر این اساس قیمت برق تولیدی برای تمامی نیروگاه ها براساس این مفروضات محاسبه شده است و در صورت استناد به نتایج این مدل باید به این مفروضات توجه شود. این مقاله کوشیده است عمکرد بازار برق کشور در تعیین قیمت برق را با قیمت بهینه ای که از یک مدل بهینه یابی بدست می آید، مقایسه و میزان انحراف آن را بسنجد. براساس نتایج بدست آمده، در حالی که ۳۷۱ ریال / ۱۴۴ ریال بوده است، درحالی که قیمت بهینه ۲ / قیمت متوسط بازار برق در سال مورد بررسی ۶برآورد شده است. علت این تفاوت به سقف و کف قیمت تعیین شده در بازار برق توسط هیات نظارت بر بازار برق باز می گردد. به نظر می رسد هیات نظارت صرفا برمبنای هزینه های تمام شده نیروگاه ها، بازه مجاز قیمت های پیشنهادی نیروگاه ها را تعیین می کند و به طرف تقاضای بازار که همان حداکثر تمایل به پرداخت گروه های مختلف مشترکین توجه نمی کند. ضمن اینکه ظرفیتها و فرصت های ایران در مناسبات بین المللی فراتر از دیگر کشورها است که ازآنها استفاده بهینه نمی شود. این نتایج حاکی از ضرورت بازنگری در مکانیزم های تنظیم، برای رسیدن به یک بازار برق کارا است. به دلیل نوسانات زیاد در بازار برق، برای حصول نتایج دقیق تر، مدل را به تفکیک ماه های مختلف سال اجراء می کنیم که برآوردها ازکاهش قیمت بهینه در شش ماهه اول نسبت به شش ماهه دوم حکایت دارد. که علل آن افزایش هزینه نهایی تامین برق در زمستان به خاطر مصرف گازوئیل و سوخ تهای مایع به جای سوخت گاز طبیعی و عدم استفاده از نیروگا ههای برق آبی است.
در پژوهش محسن خلیل پور، مهدی رستم زاده، نوید رزمجوی با ” عنوان قیمت گذاری بهینه با وجود تراکم در بازارهای رقابتی برق با بهره گرفتن از الگوریتم کلونی زنبورهای عسل مصنوعی” به تجزیه و تحلیل قیمت در بازار برق ایران پرداختند.
در این مقاله کاربرد الگوریتم کلونی زنبور عسل برای مسئله مدیریت تراکم، قبل و بعد از ایجاد تراکم در خطوط مطرح گردید و نتایج این روش باالگوریتم ژنتیک مقایسه شد. ملاحظه شد که در الگریتم کلونی زنبور عسل مقدار توان خروجی ژنراتورها و همچنین شاخص رفاه اجتماعی بسیار مطلوبتر از روش ژنتیک میباشد. این دو روش بر روی سیستم ۵باسه اعمال شده و تلفات خطوط انتقال نیز در آن لحاظ گردیده است. با توجه به محدودیتها و وجود مشکلات زیاد در نحوهی انجام پخش بار به روش های پخشبار گوس سایدل و نیوتن رافسون، استفاده از نرم افزار را به نحو مطلوبی انجام میدهد. امکان مانور بر روی سیستم در این نرمافزار موجب شده است که تغییرات اجزای مختلف سیستم قدرت در هر لحظه از زمان قابلیت ارزیابی داشته باشد. امکان وارد کردن خطاهای مختلف در هر بخش از خط انتقال و به دست آوردن مقادیر جریان خطا بر حسب پریونیت از دیگر امکانات این نرمافزار میباشد. امکان انتخاب انواع سوخت مصرفی برای نیروگاههای مختلفی که وظیفهی تامین انرژی الکتریکی مصرفکنندگان را بر عهده دارند وکنترل توان اکتیو تولیدی و همچنین توانایی محاسبه ی تلفات توان اکتیو در خطوط انتقال انرژی الکتریکی و محاسبهی ماتریس و ماتریس ژاکوبین از دیگر قابلیت های این نرم افزار می باشد. بنابراین Ybusنتیجه میگیریم که با بهره گرفتن از شبیه سازی سیستم قدرت در محیط این نرم افزار میتوان بسیاری از تحلیلهای مربوط به پخشبار و محاسبات سنگین را با روش سادهتری انجام داده و کنترل و پایداری سیستم قدرت را که مهمترین هدف در شبیه سازی سیستم میباشد را به نحو مطلوبی تحقق بخشید.
در پژوهشی دیگر فرزانه نصیرزاده، دانیال بیهودی زاده به بررسی بهای تمام شده تولید برق در واحدهای گازی و سیکل ترکیبی نیروگاه شریعتی مشهد پرداختند. برای این منظور اطلاعات لازم از طریق مطالعه کتابخانهای و بررسی اسناد و مدارک موجود در نیروگاه شریعتی، شرکت برق منطقه ای، شرکت مدیریت جمع آوری گردید. پس از بررسی های - نیروگاههای گازی و دفتر فنی برق خراسان برای سال های ۱۳۸۸به عمل آمده، هزینه های این نیروگاه در شش گروه طبقه بندی گردید که شامل هزینه های سوخت، استهلاک تاسیسات تولید، تعمیرات، واحد پشتیبانی فنی، بهره داری و متفرقه است. سپس از طریق مصاحبه و استفاده از نظر کارشناسان، تحقیقات کتابخانه ای، استفاده از اطلاعات مالی و غیرمالی نیروگاه، روش مناسب جهت محاسبه بهای تمام شده تولید برق در هر یک از دو ساختار تولیدی فوق الذکر تعیین گردید. نتایج حاصله موید این مطلب است که طی سال های مورد بررسی، بهای تمام شده برق تولیدی در واحدهای گازی نسبت به بلوک سیکل ترکیبی بیشتر بوده است.
فنآوری کلکتورهای خورشیدی تکنولوژی جدیدی نیست. در استرالیا، سیستمهای انرژی حرارتی خورشیدی در دهه ۵۰ میلادی ظهور و در دهه۶۰ میلادی بهبود یافتند. چندین تولید کننده، فعالیتهای خود را توسعه داده و به تولید آبگرمکن‌های خورشیدی پرداخته‌اند. در حال حاضر، استرالیا صنعتی را بنیاد نموده که سالانه حدود ۵/۱ میلیون واحد سیستم آبگرمکن خورشیدی را در سال تولید می کند. در بعضی از مناطق، به ویژه در شمال استرالیا، گرمایش آب خانگی تقریباً از طریق بکارگیری انرژی خورشیدی انجام می‌پذیرد.
جدول شماره ۲-۲ خلاصه تحقیقات داخلی را نشان می دهد.
جدول ۲-۲: خلاصه تحقیقات انجام شده در داخل کشور
| نتایج و یافته ها | سال تحقیق | عنوان تحقیق | نام محقق |
| استفاده از سیستم های آبگرمکن خورشیدی با در نظر گرفتن قیمت الکتریسیته و گاز طبیعی در سطح جهانی، توجیه اقتصادی دارد. | ۱۳۸۰ | تحلیل اقتصادی اجتماعی بکارگیری انرژی خورشیدی در تأمین آبگرم مصرفی | محمد ساتکین |
| نتایج نشان داد که صورت استفاده از آب گرمکن خورشیدی دوره بازگشت سرمایه (Yr)4/10 سال می باشد. | ۱۳۸۴ | استفاده از آبگرمکن خورشیدی در مناطق مسکونی | زهرا عیوضی |
| نتایج حاصله موید این مطلب است که طی سال های مورد بررسی، بهای تمام شده برق تولیدی در واحدهای گازی نسبت به بلوک سیکل ترکیبی بیشتر بوده است. | ۱۳۸۸ | بهای تمام شده تولید برق در واحدهای گازی و سیکل ترکیبی نیروگاه شریعتی | فرزانه نصیرزاده |
| نتایج نشان داد که بازگشت سرمایه در جایگزینی آبگرمکن خورشیدی به جای آبگرمکن های برقی، گازوئیلی و گاز طبیعی را به ترتیب در حدود۳/۳ و۶/۳ و ۱۶سال می باشد. | ۱۳۸۹ | بررسی اقتصادی و فنی استفاده از آبگرمکن خورشیدی | حسنی و سینا |
| نتیج نشان داد که علل افزایش هزینه نهایی تامین برق در زمستان به خاطر مصرف گازوئیل و سوخ تهای مایع به جای سوخت گاز طبیعی و عدم استفاده از نیروگا ههای برق آبی است. | ۱۳۹۱ | بررسی قیمت سایه ای انرژی الکتریکی در بازار برق ایران | داود منظور و حسین رضایی |
| نتایج نشان دادکه با بهره گرفتن از شبیه سازی سیستم قدرت در محیط این نرم افزار میتوان بسیاری از تحلیلهای مربوط به پخشبار و محاسبات سنگین را با روش سادهتری انجام داده و کنترل و پایداری سیستم قدرت را که مهمترین هدف در شبیه سازی سیستم میباشد را به نحو مطلوبی تحقق بخشید. | ۱۳۹۲ | عنوان قیمت گذاری بهینه با وجود تراکم در بازارهای رقابتی برق با بهره گرفتن از الگوریتم کلونی زنبورهای عسل مصنوعی | محسن خلیل پور، مهدی رستم زاده |
مندیتا[۲۵](۱۹۹۹)، در رساله خود به امکان سنجی مکانی و اقتصادی استفاده از آبگرمکن خورشیدی در شهر مکزیکوسیتی پرداخته و اقدام به برآورد مقدار کاهش گازهای آلاینده از این طریق و نیز سوخت و کاهش هزینه آن درمقایسه با آبگرمکن های معمولی نموده و زمان بازگشت سرمایه اولیه به منظور جایگزینی آبگرمکن های خورشیدی را ۳۵/۲سال اعلام کرد.
وانگ و هاو[۲۶] (۲۰۰۶)، در شهر گوانجو چین مبادرت به محاسبه اقتصادی بکارگیری آبگرمکن خورشیدی در این شهر کرده و هزینه اولیه و هزینه نگهداری سه نوع آبگرمکن برقی، گازی و خورشیدی را باهم مقایسه کرده و آبگرمکن خورشیدی را علیرغم هزینه اولیه زیاد، به خاطر طول عمر مفید زیاد دارای صرفه اقتصادی بیان می کنند.
کارولین، اندرس و پائول (۲۰۱۲)[۲۷] در مقاله ای تحت عنوان ارزیابی عرضه و تقاضای انرژی در محله خورشیدی به مطالعه تولید برق خورشیدی و تقاضای انرژی را برای گرمایش و سرمایش مجموعه های واحدهای مسکن سازی ارائه می کند. واحدهای ساختمانی تک خانواری دو طبقه واقع در ارتفاع میانی شمالی در این تحقیق در نظر گرفته می شود. پارامترهای مورد مطالعه شامل اشکال هندسی واحدهای فردی، تراکمشان در یک محله و طرح سایت می باشند. اشکال طرح واحدهای مسکن سازی گنجانده شده در این تحقیق چهارگوش و چندین نوع L شکل می باشند. طرحهای سایت مورد مطالعه دارای ویژگیهای یک جاده مستقیم، یک جاده نیم دایره ای رو به شمال یا به رو به جنوب می باشند. واحدهای چهارگوش و یک طرح سایت با جاده مستقیم به عنوان مرجع برای ارزیابی اثر پارامترهای سایت و شکل عمل می کنند. تحقیق ارائه شده در این مقاله به سه بخش اصلی تقسیم می شود : ۱ – آنالیز پتانسیل تولید برق به وسیله محله ها ۲ – آنالیز عملکرد انرژی بر حسب گرمایش و سرمایش مصرفی به وسیله واحدها و محله ها و ۳ – مقایسه تولید انرژی و مصرف انرژی واحدهای فردی کل محله ها. آنالیز پتانسیل تولید برق و تقاضای انرژی واحدهای مسکونی و محله ها یک بررسی پارامتری می باشد که در آن اثرات سه پارامتر عمده ارزیابی می شوند. این پارامترها شکل واحدهای فردی در یک محله، تراکم واحدها در محله و طرح کلی سایتی می باشند که محله در آن واقع است. ویژگیهای کلی محله های بررسی شده بر اساس منابع مختلف می باشند از جمله دستورالعمل های طراحی شهری، طراحی خیابانها و ناحیه بندی. شرح دقیق طرح این محله ها را می تواند در کار هاچم و دیگران مشاهده کرد. روش طراحی شامل تعیین طرح سایت، طراحی اشکال واحد برای مطابقت با این طرح و در نهایت ترکیب اشکال در پیکره بندیهای مختلف می باشد. برای هر سایت چندین پیکره بندی متشکل از ترکیبات گروه های ۳ تا ۶ واحدی با یک شکل خاص مورد مطالعه قرار می گیرند. برای هر ترکیب سایت / شکل دو تراکم در نظر گرفته می شوند : تراکم متوسط – پایین واحدهای جدا از هم و تراکم متوسط – بالا متشکل از واحدهای متصل به هم. اثر تراکم بالاتر از طریق پیکره بندیهای ردیفهای واحدهای مسکونی مورد مطالعه قرار می گیرد که با فاصله بین ردیفها تغییر می کند. ماکزیمم تراکم عملی ۳۵u/a می تواند در برخی پیکره بندیهای ردیف حاصل شود. تمام پیکره بندیها در معرض شبیه سازی با هدف برآورد تولید برق BIPV و بارهای گرمایش و سرمایش قرارمی گیرند. شبیه سازی از برنامه شبیه سازی ساختمان انرژی پلاس استفاده می کند. شبیه سازیها با یک آنالیز قیاسی برای ارزیابی اثر شکل، تراکم و طرح سایت بر عملکرد انرژی و پتانسیل خورشیدی دنبال می شوند. یک چهارگوش با نسبت ضلع ۳/۱ و یک پشت بام به عنوان شکل مرجع عمل می کند. نسبت ضلع، نسبت نمای رو به جنوب به نمای عمودی می باشد و یک نسبت ۳/۱ برای طرح خورشیدی غیر منفعل در آب و هوای شمالی مطلوب در نظر گرفته می شوند. یک سایت با واحدهای ترتیب داده شده در طول یک جاده مستقیم به عنوان مرجع طرح سایت عمل می کند. نتایج این تحقیق نشان می دهد که انواع اشکال واحد مسکونی، تراکمات و طرحهای سایت می توانند به شیوه هایی تطبیق داده شوند که مصرف انرژی افزایش یافته را با تولید افزایش یافته و نیز با گسترش زمانبندی تولید پیک جبران می کند. توصیه می شود که رویکرد و روش های شبیه سازی بکار گرفته شده در این تحقیق باید در فرایند طراحی برای محله های مقرون به انرژی تلفیق شوند.
جوهانس و ماتس (۲۰۱۳)[۲۸] در مقاله ای تحت عنوان ساختمان های کم مصرف انرژی و ذخیره انرژی گرمایی از یک دیدگاه اقتصاد رفتاری به بررسی فناوری ذخیره سازی انرژی گرمایی فصلی برای کاربردهای گرمایش خانگی پرداختند. در این مقاله یک برآورد ادبیات در خصوص پتانسیل و وضعیت فعلی فناوری ذخیره سازی انرژی گرمایی فصلی انجام دادند. با تمرکز بر سوئد و آلمان مثالهای ساخته شده از یک دیدگاه تکنواقتصادی مورد مطالعه قرار دادند. بعلاوه مفهوم خانه غیر فعال توضیح داده می شود و در ذخایر انرژی گرمایی فصلی به کار گرفته شد. با هدف شناسایی تغییرات نهایی در رقابت، جایگزین های گرمایشی مختلف برای خانه های استاندارد و غیر فعال آنالیز شدند. سپس این جایگزین ها از یک دیدگاه اقتصاد رفتاری مورد بحث قرار گرفتند که حائز اهمیت بود چون یک سرمایه گذاری نه تنها نتیجه جنبه های تکنو اقتصادی بلکه فاکتورهای عاطفی، شناختی و اجتماعی نیز می باشد. بنابراین این دیدگاه می تواند منابع توضیحی برای تصمیم گیری و رفتار سرمایه گذاری فراهم نماید.
با تمرکز بر سوئد، این مقاله این سوال را مدنظر قرار می دهد که چگونه نرخ اتخاذ ذخایر انرژی گرمایی فصلی می تواند افزایش یابد. وضعیت فعلی وپتانسیل فناوری STES ارزیابی می شوند و مفهوم خانه غیر منفعل توضیح داده می شود. بر اساس ذخیره سازی انرژی گرمایی فصلی در آنبرگ در شمال استکهلم که برای خانه های استاندارد در سال ۲۰۰۲ / ۲۰۰۱ ساخته شد کاربرد فناوری STES و دیگر جایگزین های گرمایش متعارف هنگام ساخت برای خانه های غیر فعال به جای خانه های استاندارد مقایسه می شوند. هزینه های سالانه و سرمایه گذاری از یک دیدگاه اقتصاد رفتاری آنالیز می شود. تئوری آینده نگری و تنزیل هذلولی اذعان می کنند که عاملان اقتصادی از خطر بیزارند، تمایلات برای ارزشگذاری پایین درآمد آینده دارند و اینکه تصمیمات عاقلانه کمتری در صورت گنجاندن هزینه های اولیه بالاتر گرفته می شود. یک مقیاس کمی رضایت بخش رفتار غیر منطقی به سختی برآورد می شود و چون نتایج جایگزین های گرمایشی با آب و هوا، نگهداری، نوع ساختمان و. . . تغییر خواهند کرد لذا نتایج قابل تعمیم غیر قطعی می شود. البته شکل ۳ نشان می دهد که اگر نرخهای تنزیل در ادبیات در اینجا استفاده شوند اثر نرخ تنزیل به مجموع های قابل مقایسه با هزینه های سرمایه گذاری اضافه می گردد و بنابراین به اندازه کافی بزرگ است که بر تصمیم سرمایه گذاری تاثیر بگذارند. فناوری STES در هر منبع ذخیره سازی در صرفه جویی انرژی بزرگتر و کاهش انتشارات CO2 نقش دارد مشروط به آنکه در خانه های استاندارد استفاده شود. با وجود این مسائل تمایل و اعمال نرخهای تنزیل بالای نرخهای بازار در نتایج در جدول ۳ و ۴ نشان می دهند که فناوری ذخیره سازی انرژی گرمایی فصلی اگر با خانه های غیر منفعل استفاده شود بهتر می توانند مانع افزایش نرخهای تنزیل فردی گردند. بعلاوه STES کوچکتر برای ساختمانهای کم انرژی احتمال دسترسی محدود به سرمایه را کاهش می دهد و نمی گذارد چالش های لجستیک و ساختمان سازی به موانع بازاری تبدیل شوند.
اگر چه معایبی با STES کوچکتر وجود دارند اما از دیدگاه اقتصاد رفتاری هزینه سرمایه گذاری بهبود یافته STES هنگام ساخت برای خانه های غیر منفعل و هزینه سالانه رقابتی تر برای خانه های غیر منفعل می تواند موانع بازاری کوچکتر به وجود آورد و در نتیجه فرصتها برای انتشار فزاینده این فناوری را افزایش دهد. بدین ترتیب این مقاله نشان می دهد که تحقیق آینده علاوه بر تمرکز بر بهسازی کارایی فناوری باید بر بهسازی تطبیق فناوری STES برای ساختمانهای کم انرژی نیز تمرکز نماید. این نه تنها می تواند جایگزین های گرمایشی محیطی و اقتصادی بهتر فراهم کند بلکه به عنوان یک کاتالیزور برای نفوذ بازاری افزایش یافته STES و فناوری گرمایی خورشیدی نیز عمل کند.
جدول ۳-۲ خلاصه تحقیقات انجام شده در خارج از کشور را نشان می دهد.
جدول ۳-۲: خلاصه تحقیقات انجام شده خارجی
| نتایج و یافته ها | سال تحقیق | عنوان تحقیق | نام محقق |
| نتایج نشان داد که در صورت استفاده از آبگرمکن خورشیدی گازهای آلاینده و نیز سوخت کاهش یافته و زمان بازگشت سرمایه اولیه به منظور جایگزینی آبگرمکن های خورشیدی را ۳۵/۲سال می باشد. | ۱۹۹۹ | امکان سنجی مکانی و اقتصادی استفاده از آبگرمکن خورشیدی | مندیتا |
| نتایج نشان داد که آبگرمکن خورشیدی علیرغم هزینه اولیه زیاد، به خاطر طول عمر مفید زیاد دارای صرفه اقتصادی می باشد. | ۲۰۰۶ | محاسبه اقتصادی بکارگیری آبگرمکن خورشیدی | وانگ و هاو |
| نتایج نشان می دهند که یک افزایش معنادار در تولید برق کل می تواند با سیستم های فتوولتایی یکپارچه ساختمانی BIPV واحدهای مسکن با پیکره بندیهای سایت – شکل خاص حاصل شود. بار انرژی یک ساختمان تحت تاثیر جهت و شکل آن قرار می گیرد. | ۲۰۱۳ | ارزیابی عرضه و تقاضای انرژی | کارولین، اندرس و پائول |
| نتایج نشان می دهند که وقتی فناوری ذخیره سازی انرژی گرمایی فصلی در خانه های غیر منفعل اعمال می شود سرمایه گذاری رقابتی تر و هزینه های سالانه می توانند ارائه شوند. | ۲۰۱۳ | ساختمان های کم مصرف انرژی و ذخیره انرژی گرمایی از یک دیدگاه اقتصاد رفتاری | جوهانس و ماتس |
خلاصه فصل دوم :
بکارگیری انرژی خورشیدی در تأمین آبگرم مصرفی منازل و مراکز صنعتی، یکی از کاربردیترین و مقرون به صرفهترین روش های استفاده از انرژیهای تجدید شونده در جهان امروزی است و به همین دلیل اکثر کشورهای پیشرفته و در حال توسعه در حال سرمایه‌گذاری کلان در این راستا میباشند. تجهیزات ساده و ارزان قیمت، عدم نیاز چندان به تعمیر و نگهداری، راندمان بالا و امکان تولید و نصب سریع و آسان و همچنین امکان بهره‌برداری عموم جوامع از این سیستم دلایل محکمی در بکارگیری از این طرح میباشند. با توجه به اینکه در ایران متوسط سالانه تابش نور خورشید حدود Kwh/day 5 بوده وتعداد روزهای ابری پشت سر هم در سراسر کشور کمتر از ۵ روز در سال میباشد و همچنین شفافیت هوا در اکثر نقاط ایران بیش از ۶۰ % در نظر گرفته میشود و علاوه بر این با توجه به آنکه در نقاط مرتفع میزان تابش خورشید بیشتر بوده و سرزمین ما نیز کوهستانی است و اکثر نقاط آن ارتفاعی بیش از ۱۰۰۰ متر از سطح دریا دارد، این نیز یک ویژگی در بهره‌گیری از انرژی خورشیدی بوده و طبیعی است اگر بکارگیری انرژی خورشیدی برای تأمین آبگرم مصرفی، در کشورهایی به مراتب کم بهرهتر از امتیازات فوق مقرون به صرفه باشد، در کشور ما قطعاً مقرون به صرفه خواهد بود . کشور ایران از منابع قابل توجه طبیعی و انسانی برای مدرنیزه کردن عرضه انرژی و انتقال به یک سیستم پایدار انرژی برخوردار میباشد. همچنین، ایران از فرصت‌های بی‌شمار در رابطه با بهره گرفتن از منابع غنی انرژی های تجدیدپذیر نظیر شرایط مناسب برای بکارگیری سودآور انرژی باد، فرصت‌های بسیار خوب در زمینه توسعه نیروی برق‌آبی و زمینه‌ای ایده‌آل برای استفاده از انرژی خورشیدی برخوردار است. برای همین منظور این فصل از دو قسمت تشکیل شد. قسمت اول مبانی نظری بود که خود از بخش های ارزیابی اقتصادی، معرفی نرم افزار کامفار، انرژی خورشیدی و گاز طبیعی تشکیل شده است و قسمت دوم که پیشینه تحقیقات انجام شده در داخل و خارج کشور را بررسی کرد.
فصل سوم
روش تحقیق
مقدمه
تحقیق عبارت از مجموعه فعالیتهای منظمی است که هدف آن کشف حقیقت یا رسیدن از علم اندک به علم و آگاهی بیشتر است و روش های تحقیق ابزارها و شیوه های دستیابی به واقعیاتمی باشند. این روشها بسته به موضوع و هدف تحقیق متعدد بوده و شامل تحقیقات زمینه یابی، مصاحبهای، پرسشنامه ای، مشاهده ای، همبستگی، تاریخی، تحلیل محتوا، آزمایش و…. می باشد و هر روشی ابزارها و تکنیک های خاص خود را دارد(دلاور، ۱۳۸۴). در هر تحقیقی تلاش بر این است که مناسبترین روش ممکن انتخاب گردد و آن، روشی است که دقیق تر و قابل اعتمادتر از روش های دیگر قوانین واقعیت را کشف و تبیین نماید.
هدف این فصل، ارائه بخش تفصیلی طرح تحقیق است که در فصل اول، آمده است. در این فصل ابتدا با توجه به هدف تحقیق ونحوه جمع آوری داده‌ها، نوع و روش تحقیق تعیین میشود، سپس جامعه آماری، و حجم نمونه در چارچوب مورد نیاز مشخص میشود. در پایان ابزار و نحوه جمع آوری داده‌ها و روش تجزیه و تحلیل داده‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرد.
۳-۱- روش تحقیق
به طور کلی روش های تحقیق را می توان با توجه به دو ملاک الف) هدف تحقیق) نحوه گردآوری داده ها، تقسیم بندی کرد (سرمد، ۱۳۷۷، ص۱۰۴-۷۸).
الف) دسته بندی تحقیقات بر حسب هدف
تحقیقات علمی بر اساس هدف تحقیق به سه دسته تقسیم می شود:
- تحقیق بنیادی: که هدف آن تبیین روابط بین پدیده‌ها و افزودن به مجموعه دانش موجود در یک زمینه خاص است.
- تحقیق کاربردی: که در پی توسعه دانش کاربردی در یک زمینه خاص است.
- تحقیق و توسعه: فرایندی است که به منظور تدوین و تشخیص مناسب بودن یک فرآورده آموزشی (روشها و برنامه‌های درسی) انجام میشود و هدف آن تدوین یا تهیه برنامه‌ها و امثال آن است، به طوری که ابتدا موقعیت نامعین خاصی مشخص شده و بر اساس یافته‌های پژوهشی، طرح یا برنامه ویژه آن تدوین و تولید میشود. با توجه به این که هدف این پژوهش کاربردی و در یک زمینه خاص است، این پایان نامه از نظر نوع تحقیقات کاربردی می باشد.
ب) دسته بندی تحقیقات بر حسب نحوه گردآوری داده ها
تحقیقات علمی را بر اساس چگونگی به دست آوردن داده های مورد نیاز (طرح تحقیق) می توان به دسته های زیر تقسیم کرد:
- تحقیق توصیفی (غیر آزمایشی)
- تحقیق آزمایشی
تحقیق توصیفی، شامل مجموعه روش هایی است که هدف آنها توصیف کردن شرایط با پدیده های مورد بررسی است. اجرای تحقیق توصیفی می تواند صرفا برای شناخت بیشتر شرایط موجود برای یاری دادن به فرایند تصمیم گیری باشد. تحقیقات توصیفی را می توان به دسته های زیر تقسیم کرد:
- تحقیق پیمایشی[۲۹]: که برای بررسی توزیع ویژگیهاییک جامعه آماری به کار می‌رود.
- تحقیق همبستگی[۳۰]: که در آن میان متغیرها براساس هدف تحقیق تحلیل می‌گردد.
- اقدام پژوهی[۳۱]: که هدف آن توصیف شرایط یا پدیده‌های مربوط به نظام آموزشیمی‌باشد.
- بررسی موردی[۳۲]: در این تحقیق پژوهشگر به انتخاب یک «مورد» پرداخته و آن را از جنبه‌های بی‌شمار بررسی می‌کند.
- تحقیق پس رویدادی[۳۳]:در این دسته تحقیقات پژوهشگر با توجه به متغیر وابسته، به بررسی علل احتمالی وقوع آن می‌پردازد.
تحقیقات آزمایشی نیز به منظور برقراری رابطه علت-معلولی میان دو یا چند متغیر از طرحهای آزمایشی استفاده می‌شوند. (سرمد، ۱۳۷۷)
روش تحقیق حاضر از نوع همبستگی و با بهره گرفتن از رویکرد پس رویدادی (از طریق اطلاعات گذشته) می باشد. در این نوع پژوهش ها، هدف بررسی روابط موجود بین متغیرهاست و داده ها از محیطی که به گونه ای طبیعی وجود داشته اند و یا از وقایع گذشته بدون دخالت پژوهش گر رخ داده است، جمع آوری وتجزیه وتحلیل می شود. (دلاور، ۱۳۸۴؛۳۹۳) برای آزمون فرضیات تحقیق از ضریب همبستگی استفاده می شود و در صورت وجود همبستگی بین دو متغیر، به منظور توضیح مقدار متغیر وابسته از روی متغیر مستقل، مدل رگرسیون ارائه خواهد شد.
۳-۲ - جامعه آماری و نمونه گیری
جامعه آماری عبارت است از تعدادی از عناصر مطلوب مورد نظر که حداقل دارایی یک صفت مشخص باشند؛ صفت مشخصه، صفتی است که در میان تمامی عناصر جامعه آماری مشترک بوده و متمایز کننده جامعه موردنظر از سایر جوامع باشد. (خاکی، ۱۳۸۲)
دلایل مختلفی از جمله کاهش زمان و هزینه بررسی، کاهش میزان خطا، به روز بودن اطلاعات دریافتی و. . . وجود دارد که به موجب آن، پژوهشگران از بررسی تمامی اعضای جامعه صرف نظر و به تعداد محدودی از آنها اکتفا می نمایند که به آنها نمونه آماری گفته می شود؛ به عبارت دیگر، نمونه آماری عبارتست از تعداد محدودی از آحاد جامعه آماری که بیان کننده ویژگی های اصلی جامعه باشد. (آذر و مومنی، ۱۳۸۴).
جامعه آماری این تحقیق خانوارهای ۴ یا ۵ نفره شهرستان شیراز می باشد که از نقاط مختلف شهر به صورت تصادفی انتخاب شده اند.
۳-۳- معرفی تکنیک های ارزیابی فنی و اقتصادی
اقتصاد مهندسی عبارتند: از مجموعه تکنیک های ریاضی برای ساده کردن مقایسه اقتصادی پروژه های صنعتی یا به عبارتی تصمیم گیری برای انتخاب اقتصادی ترین پروژه هاست. در این بخش ابتدا مفاهیم نرخ بازگشت سرمایه و حداقل نرخ جذب کننده و سپس انواع تکنیک های مزبور با توجه به معیار تنزیلی معرفی می گردد. لازم به ذکر است در معیار تنزیلی به ارزش زمانی پول توجه خاصی مبذول می شود. دریافت ها و پرداختها را بصورت تنزیلی نشان می دهند.
۳-۳-۱- نرخ بازگشت سرمایه
یک سرمایه گذاری زمانی می تواند سود ده تلقی شود که سرمایه گذاران انتظار دریافت اصل و فرع بیشتری داشته باشند. یا به عبارتی آنها انتظار دریافت یک نرخ بازگشت سرمایه مناسب هستند. نرخ بازگشت سرمایه (ROR )[34] برای زمانی که مدت سرمایه گذاری یک سال باشد بصورت :
سرمایه اولیه/ سرمایه اولیه - اصل فرع دریافتی سرمایه اولیه/ سود
۳-۳-۲-حداقل نرخ جذب کننده
سرمایه گذار در جستجوی نرخ مناسبی برای سرمایه گذاری است بدیهی است این نرخ مناسب برای سرمایه گذار نرخی است بیشتر یا حداقل مساوی نرخ بانک ( نرخ بهره ). حداقل نرخ جذب کننده نرخی جزء آن نرخ مناسب نیست و معمولا بیش از نرخ بهره می باشد. زیرا چنانچه سرمایه گذار مبلغ سرمایه گذاری را در بانک پس انداز کند برای دریافت مقدار بهره که نرخ بازگشت سرمایه او محسوب می شود، هیچ گونه فعالیت یا ریسکی را متحمل نمی شود؛ در حالیکه سرمایه گذاری در یک واحد تولیدی یا صنعتی غالبا همراه با ریسک بوده، به همین جهت معمولا سرمایه گذار انتظار دریافت نرخ بازگشت سرمایه ای بیش از نرخ بانک را دارد.
۳-۳-۳- روش های ارزش فعلی
مقایسه پروژه های اقتصادی، از پر اهمیت ترین تصمیمات برای هر مدیر است. قبل از تشریح این روش اشاره می گردد که کلیه تکنیک های اقتصاد مهندسی در این بخش برای پروژه های ناسازگار کاربرد دارند. پروژه های ناسازگار پروژه هایی هستند که با انتخاب یکی از آنها پروژه های دیگر اجرا نشوند و در حقیقت رابطه یا وابستگی بین پروژه ها نبوده و پروژه ها مستقل از هم هستند.
مقایسه اقتصادی پروژه ها از طریق ارزش فعلی بستگی به عمر مفید پروژه دارد. سه حالت مختلف برای استفاده از این روش موجود است که در ذیل به تشریح آن می پردازیم.
- حالت اول : عمر پروژه ها برابرند
محاسبه ارزش فعلی یک فرایند مالی همانطور که در فصل های گذشته توضیح داده شد تبدیل ارزش آینده و همچنین در یافتها و پرداختهای یکنواخت به ارزش فعلی در زمان حال یا مبدا پروژه می باشد. اگر عمر پروژه ها برابر باشند، محاسبه روش ارزش فعلی ساده ترین حالت خود را دارد. چنانچه ارزش فعلی خالص به ازای حداقل نرخ جذب کننده (MARR ) برای یک پروژه کوچک تر از صفر می باشد (NPV<0 ) آن پروژه غیر اقتصادی خواهد بود. (NPV<0 )مشخص کننده این حقیقت است که ارزش فعلی هزینه ها بیش از ارزش فعلی درآمدها می باشد و چنانچه (NPV>0 ) باشد، ارزش فعلی هزینه ها کمتر از ارزش فعلی درآمد بوده و پروژه اقتصادی است. اگر (NPV=0 ) باشد پروژه اقتصادی بوده زیرا حداقل نرخ جذب کننده برای سرمایه گذاری تامین گشته است. در مقایسه چند پروژه به طریق ارزش فعلی پروژه ای که دارای ارزش فعلی خالص بیشتری باشد اقتصادی ترین خواهد بود. اگر مبنای روش ارزش فعلی هزینه ها باشد یعنی فقط هزینه های مختلف پروژه ها در اختیار باشد، اقتصادی ترین پروژه، پروژه ای است که دارای کمترین ارزش فعلی هزینه ها باشد.
- حالت دوم : عمر پروژه ها نابرابرند روش مقایسه چند پروژه از طریق ارزش فعلی با عمرهای نابرابر، مانند حالت قبل است با این تفاوت که پروژه ها باید با عمر های برابر مقایسه شوند و به عبارت دیگر باید عمر مشترکی را برای دو یا چند پروژه انتخاب و ارزش فعلی پروژه ها را بر اساس عمر مشترک محاسبه کرد. به عنوان مثال اگر عمر پروژه A دوسال و عمر پروژه B سه سال بود عمر مشترک یا مضرب مشترک عمر مبنا قرار خواهد گرفت. کلیه هزینه ها و درآمدهای پروژه A برای سه دوره و پروژه B برای دو دوره تکرار خواهند شد. هزینه ها شامل : هزینه اولیه و هزینه های سالیانه و درآمد ها شامل: درآمد های سالیانه و ارزش اسقاطی هستند.
- حالت سوم: عمر پروژه ها نامحدود است
بسیاری از پروژه های صنعتی یا دو لتی، مخصوصا پروژه های عمومی دارای عمر نامحدود اند. سدها، سیستم های آبیاری، پل ها، نیروگاههاو. . . . . از آن جمله اند. محاسبه ارزش فعلی این گونه پروژه ها از روش خاصی پیروی می کند. برای رسیدن به فرمول مورد نیاز جهت محاسبه ارزش فعلی از رابطه یA/P استفاده و عمر پروژه، n، نامحدود فرض می شود ( =n) حد A/P وقتی n به سمت بی نهایت میل می کند عبارت است از : از رابطه فوق می توان نتیجه گرفت که P همانPV و A پرداخت یا دریافت یکنواخت (EUAB ) یا EUAC است مقدار ارزش فعلی حاصل از رابطه را سرمایه هزینه شده می نامند.
۳-۳-۵- روش هزینه سالیانه یکنواخت
در این روش درآمدها و هزینه ها را به دریافت یا پرداخت سالیانه یکنواخت تبدیل می کنیم. این تکنیک اگرچه تحت نام هزینه سالیانه یکنواخت معروف شده است ولی یک پروژه یا پرو ژه های مختلف را می توان با بهره گرفتن از این تکنیک ولی تحت نام، درآمد سالیانه یکنواخت بررسی اقتصادی نمود و یا اقتصادی ترین پروژه را انتخاب کرد. یکی از مزایای این روش برخلاف روش ارزش فعلی این است که عمر پروژه ها تغییری در محاسبات نمی دهد و در حقیقت تعیین عمر مشترک برای زمانی که پروژه ها دارای عمر های نابرابرند، نیاز نیست. به همین جهت زمانی که عمر پروژه ها نابرابر است روش EUAC سریعتر و آسانتر از روش PV خواهد بود. معمولا مقدار EUAC را می توان از سه طریق بدست آورد.
- طریقه اول محاسبه هزینه سالیانه یکنواخت
فرض کنید هزینه اولیه طرحی( P) و پس از عمر مفید (n ) سال مقدار ارزش اسقاطی آن (sv ) خواهد بود. در این طریقه محاسبه EUAC که ساده ترین طریقه است مقدارP را با بهره گرفتن از فاکتور A/Pبه هزینه یکنواخت سالیانه تبدیل می کنیم و مقدار sv را بااستفاده از فاکتور A/F به درآمد یکنواخت سالیانه تبدیل و با علامت منفی با هزینه سالیانه یکنواخت جمع جبری مینمایم رابطه زیر طریقه اول محاسبه EUAC را نشان می دهد:
EUAC=P(A/P,i%,n)-sv(A/F,i%,n)
- طریقه دوم محاسبه هزینه سالیانه یکنواخت
در این طریق ابتدا ارزش فعلی اسقاطی را محاسبه کرده واز هزینه اولیه تفریق می کنیم و سپس ارزش فعلی خالص را به هزینه یکنواخت سالیانه تبدیل می نمائیم رابطه زیر طریق دوم محاسبه EUAC را نشان می دهد:
EUAC= [P-sv(P/F. i%,n)](A/P,i%,n)
- طریقه سوم محاسبه هزینه سالیانه یکنواخت
در این طریق ابتدا تفاوت ارزش اسقاطی را از هزینه اولیه تعیین و سپس در فاکتور A/P ضرب می کنیم و حاصلضرب ارزش اسقاطی در نرخ ( حداقل نرخ جذب کننده ) را به آن اضافه می کنیم رابطه زیر طریقه سوم محاسبه EUAC را نشان می دهد :
EUAC= (P-sv)(A/P,i%,n)+sv(i)
۳-۳-۶- روش نرخ بازگشت سرمایه
در این روش ضابطه قبول یا رد پروژه بر اساس نرخی بنام نرخ بازگشت سرمایه است. درحقیقت تعادل درآمدها ( درآمدهای سالیانه، ارزش اسقاطی و. . . . ) و هزینه ها ( سرمایه اولیه، هزینه سالیانه) تحت یک نرخ امکان پذیر است و آن نرخ بازگشت سرمایه میباشد. بدیهی است نرخ بازگشت سرمایه باید شرایط لازم را جهت انتخاب پروژه به عنوان اقتصادی ترین پروژه داشته باشد.
ROR>MARR طرح پذیرفته می شود
ROR<MARR طرح پذیرفته نمی شود
در روابط بالا ROR نرخ بازگشت سرمایه و MARR حداقل نرخ جذب کننده می باشد. محاسبه نرخ بازگشت سرمایه معمولا با بهره گرفتن از یکی از دوروش زیر انجام می شود.
- محاسبه نرخ بازگشت سرمایه با بهره گرفتن از روش ارزش فعلی
همانطور که اشاره شد، نرخ بازگشت سرمایه از تعادل ارزش فعلی درآمدها و هزینه ها حاصل می شود این تعادل تنها تحت یک نرخ امکان پذیر است آن نرخ، نرخ بازگشت سرمایه است به عبارت دیگر روابط زیر برقرار است :
NPW=0
PWB=PWC PWC=0
اگر پروژه ای از پارامتر های سرمایه اولیه (P)، ارزش اسقاطی (sv)، درآمد سالیانه (A) عمر مفید (n) تشکیل شده باشد. حل رابطه زیر i که چیزی جز نرخ بازگشت سرمایه نیست را تعیین خواهد کرد :
-P+A(P/A,i%,n)+SB(P/F,i%,n)=0
- محاسبه نرخ بازگشت سرمایه با بهره گرفتن از روش یکنواخت سالیانه
با تعادل قرار دادن درآمدهای سالیانه و هزینه های سالیانه، طبق روابط زیر می توان به نرخ بازگشت سرمایه دست یافت.
- NEUA=0
- EUAB=EUAC
- EUAB-EUAC=0
در رابطه فوق (NEUA) مقدار درآمد سالیانه یکنواخت را نشان می دهد. در پروژه ای با پارامتر های سرمایه اولیه (P)، ارزش اسقاطی (sv) در آمدسالیانه (A) و عمر مفید n برای محاسبه نرخ بازگشت سرمایه رابطه کلی زیر برقرار است.
-P(A/P,i%,n)+A+sv(A/F,i%,n)=0
۳-۳-۷- روش نسبت منافع به مخارج
یکی دیگر از تکنیک های اقتصاد مهندسی برای مقایسه اقتصادی طرح ها روش نسبت منافع به مخارج یا سود به هزینه B/C می باشد. این روش علاوه بر بررسی اقتصادی طرح های خصوصی که از سرمایه گذاری های خصوصی بوجود می آید، قادر است ارزیابی طرح های دولتی را نیز انجام دهد. اشاره می شود که طرح های دولتی از آنجا که عمومی هستند و نتایج آن عاید مردم می گردد پیش بینی نتایج و بیان آن برحسب پول از پیچیدگی خاصی برخوردار است. فرمول کلی نسبت منافع به مخارج بصورت زیر است.
هزینه ها/ضررها- منافع B/C =
همانطور که در رابطه فوق نمایان است ضررها به هزینه ها اضافه نمی شود، بلکه از منافع کاسته می گردد. بادر نظرگرفتن ارزش زمانی پول و انتخاب یکی از دو روش PW یا EUA می توان رابطه زیر را نوشت.
PW مخارج/PW منابع= B/C
EUA مخارج/ EUAمنابع= B/C
چنانچه B/C بزرگتر و مساوی یک باشد طرح اقتصادی است؛ و اگر B/C کوچکتر از یک باشد طرح غیر اقتصادی می باشد.
۳-۳-۸-تکنیک های دیگرمحاسبه
- روش دوره بازگشت سرمایه[۳۵]
دوره بازگشت سرمایه، یک روش تقریبی برای مقایسه اقتصادی پروژه هاست. تحلیل گر بااستفاده از این روش دوره یا مدت زمانی را جستجو می کند که سرمایه اولیه بتواند توسط درآمد سالیانه جبران شود به عبارت ساده تر مجموع درآمدهای سالیانه در آن دوره، برابر هزینه های سرمایه گذاری گردد.
رابطه کلی محاسبه دوره بازگشت سرمایه :
در رابطه فوق CF برابر فرایند مالی در فرایند مالی در پایان سالJ ام می باشد اگر درآمد سالیانه در پایان هر سال مساوی صفر شوند n دوره بازگشت سرمایه از طریق رابطه زیر قابل محاسبه است :
۳-۴- نرخ تنزیل اجتماعی
بیان کمی، ارزش وزنی که جامعه برای هزینه ها و فایده های سالهای آینده یک طرح قائل است و یا انتظار بازدهی جامعه از طرح های اقتصادی در آینده را نرخ تنزیل اجتماعی گویند. این نرخ کاهش ارزش هزینه ها و فایده های آینده از دیدگاه جامعه است و حلقه ارتباطی بین هزینه ها و فایده های طرح است. این نرخ نقش اساسی در تخصیص مطلوب منابع دارد و باعث صرفه مناسب به مطلوب ترین شکل می گردد. اگر نرخ تنزیل اجتماعی پایین باشد. بدان معناست که مسئولین طرح، اهمیت را به مصرف در آینده و نسل های آتی می دهند.
۳-۵- روش معادل هزینه[۳۶]
Lcoe بطور ساده عبارتند از: تقسیم هزینه سالیانه بر انرژی خروجی سالیانه. روش معادل هزینه از روش های رایج در برآورد اقتصادی طرح های نیرو گاهی، بویژه نیرو گاههایی که با انرژی های نو فعالیت می کنند که برای بدست آوردن قیمت تمام شده برق تولیدی مورد استفاده قرار می گیرد.
LCOE=AC+ O and M + PVf / Eout
= AC هزینه سالیانه سرمایه گذاری
= O and M هزینه تعمیر و نگهداری سالیانه
PVf = هزینه سو خت مصرفی سالیانه
Eout = کل انرژی سالیانه ناخالص تولیدی، توسط نیرو گاه برحسب کیلو وات ساعت می باشد.
- هزینه سرمایه گذاری سالیانهAC
هزینه یکنواختی است که در طول عمر نیرو گاه دارای ارزش ثابتی است برای بدست آوردن هزینه سرمایه گذاری سالیانه لازم است. ضریب بازگشت سرمایه CRF در کل هزینه سرمایه گذاری اولیه ضرب نمود.
AC = CRF * C
LCOE = Levelized cost of electricity
= CRF
= n طول عمر نیرو گاه
= rنرخ تنزیل
=Cمقدار کل سرمایه اولیه
درمحاسبات مربوط به قیمت تمام شده، چنانچه نرخ بهره نیز در روابط هزینه سالیانه لحاظ نمائیم. مقدار ACمتفاوت خواهد بود و از رابطه زیر پیروی می کند.
[(PVC*FCR)+( PVL*FCRL)+( PVO+PVF)CRF] = AC
نرخ تورم
b فاصله بین سال مالی پایه و سال آغاز بهره برداری از نیروگاه
PVC ارزش حال هزینه های سرمایه گذاری اولیه
PVL ارزش حال هزینه های زمین
PVO ارزش حال هزینه های بهره برداری
PVF ارزش حال هزینه های نگهداری و سوخت
FCR نرخ ثابت شارژ سرمایه
FCRL نرخ ثابت شارژ زمین
CRF ضریب بازگشت سرمایه
O and M هزینه های تعمیر و نگهداری
جزء دیگر محاسبه LCOE مربوط به هزینه تعمیر و نگهداری است. در حقیقت در این روش، هزینه تعمیر و نگهداری بصورت درصدی از هزینه سالیانه می باشد. بگونه ای که در واحدهای گازی و سیکل ترکیبی و بخاری آن حدود ۱٫ ۵ تا ۲ درصد و در واحدهای زغال سوز ۲ درصد و در واحدهای هسته ای حدود ۱٫ ۵ درصد سرمایه گذاری اولیه می باشد.
- هزینه سوخت PVF
برای یافتن هزینه سوخت مصرفی باید توان مطمئن و بازده واحد نیروگاهی مشخص شود. PVF مقدار هزینه سالیانه سوخت بدون در نظر گرفتن تعدیل، مقدار آن از رابطه زیر بدست می آید:
= PVF
W = توان نیروگاه
Ra = بازده نیرو گاه
Pg = بهای پایه سوخت مصرفی
NHV = ارزش حرارتی سوخت خالص
h= مقدار ساعت کار واحد های گازی نیرو گاه در سال
لازم به ذکر است که مقدار hرا می توان بر حسب ضریب ظرفیت نیرو گاه بصورت زیر بیان کرد:
h =CR*8760
به عبارتی مقدار ساعت کار نیرو گاه برای تولید انرژی ناویژه در سال می باشد. مقدار کل انرژی ناخالص تولیدی (انرژی ناویژه ) از رابطه زیر بدست می آید.
Eout = W*CR*8760
در این رابطه W قدرت عملی نیرو گاه و CR ضریب دسترسی یا فاکتور ظرفیت و ۸۷۶۰ تعداد ساعت کل سال می باشد.
فصل چهارم
تجزیه و تحلیل اطلاعات
مقدمه:
بکارگیری انرژی خورشیدی در تأمین آبگرم مصرفی منازل و مراکز صنعتی، یکی ازکاربردی ترین و مقرون به صرفه ترین روش های استفاده از انرژیهای تجدید شونده در جهان امروزی است و به همین دلیل اکثر کشورهای پیشرفته و در حال توسعه در حال سرمایه گذاری کلان در این راستا می باشند. تجهیزات ساده و ارزان قیمت، عدم نیاز چندان به تعمیر و نگهداری، راندمان بالا و امکان تولید و نصب سریع و آسان و همچنین امکان بهره برداری عموم جوامع از این سیستم دلایل محکمی در بکارگیری از این طرح م ی باشند. با توجه به اینکه در ایران متوسط سالانه تابش نورخورشید حدود Kwh/day5 بوده وتعداد روزهای ابری پشت سر هم در سراسر کشور کمتر از۵ روز در سال می باشد و همچنین شفافیت هوا در اکثر نقاط ایران بیش از ۶۰ % در نظر گرفته می شودو علاوه بر این با توجه به آنکه در نقاط مرتفع میزان تابش خورشید بیشتر بوده و سرزمین ما نیزکوهستانی است و اکثر نقاط آن ارتفاعی بیش از ۱۰۰۰ متر از سطح دریا دارد، این نیز یک ویژگی در بهره گیری از انرژی خورشیدی بوده و طبیعی است اگر بکارگیری انرژی خورشیدی برای تأمین آبگرم مصرفی، در کشورها یی به مراتب کم بهره تر از امتیازات فوق مقرون به صرفه باشد، در کشور ما قطعا مقرون به صرفه خواهد بود. در همین راستا در انتهای پژوهش جدولی از موقعیت آبگرمکن خورشیدی در سطح جهان ارائه گردیده است. با توجه به مشخصات جغرافیایی و اقلیمی شهرهای کشور، برای یک ساختمان مسکونی ۸ واحدی و با توجه به تعداد افراد ساکن در آن، میزان گازطبیعی و آب مصرفی مورد نیاز ساکنین، دو سناریوی مختلف با در نظر گرفتن نرخهای داخلی وجهانی الکتریسیته و گازطبیعی برای سیستم آبگرمکن خورشیدی مد نظر قرار گرفت. سپس این دو سناریو با بهره گرفتن از نرم افزار۴RETScreen Version مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. ساختمان مورد مطالعه یک ساختمان مسکونی ۴طبقه ۸ واحدی، تعداد ساکنین در ساختمان مجموعاً ۲۵ نفر میباشد. زیر بنای کل میباشدو زیر بنای هر یک از واحدهای مسکونی می باشد. طبقه زیر زمین ساختمان دارای زیر بنایی است. در دو جهت شمال و جنوب دارای نمای خارجی به مساحت می باشد. که در هر نما پنجره با شیشه یک جداره قرار گرفته است. دیوارهای ساختمان از جنس آجر معمولی بوده و فاقد عایق بندی می باشد. در این تحلیل با بهره گیری از روش شبیه سازی (Simolation) و تبدیل انرژی مورد نیاز برای تأمین آب گرم مصرفی (که می تواند توسط حامل های مختلف انرژی تأمین گردد ) به معادل بشکه نفت خام، تمامی حاملهای انرژی از یک دید ملاحظه شده اند. نقشه ساختمان مطابق شکل شماره ۴-۱ می باشد.
شکل شماره ۴-۱- نقشه ساختمان مورد بررسی
فرضیاتی که در این تحلیل محاسبه قیمت تمام شده لحاظ شده اند عبارتند از:
- ارزش هر بشکه نفت خام حدوداً ۱۰۰ دلار.
- نیاز آب گرم مصرفی هر خانوار ۴ الی ۵ نفره، حدود ۲۸۰ لیتر در روز ۶۲ گالن
- متوسط دمای ورودی آب شهری به منازل مسکونی در سال ۱۵/۵ C
- ضریب تبدیل انرژی ازBTU به معادل بشکه نفت خام در تراز نامه انرژی
- آلاینده های محیط زیست در صورت بکارگیری سوختهای فسیلی. COx , NOx , Sox
- کل هزینه بکارگیری سیستم آبگرمکن خورشیدی برای یک خانواده ۴ الی ۵ نفره بدون در نظرگرفتن مالیات و …، حدود ۷۰۰ دلار.
۴-۱- روش ارزیابی:
برای ارزیابی طرح و امکان مقایسه اقتصادی نیرو گاه های خورشیدی باسایر نیرو گاه های فسیلی از روش معادل هزینه یا هزینه تراز شده (LCOE ) که روش متعارف مشخص نمودن قیمت تمام شده برق در ایران می باشد، استفاده می نماییم. سپس بهای تمام شده برق تولیدی برای هر کیلووات ساعت یا هر مگاوات ساعت نیروگاههای سنجش شده را با بهای تمام شده برق تولیدی پانل های خورشیدی با شرایط نرخ تنزیل ۲۴ درصد ( نرخ تنزیل صندوق ذخیره ارزی و قیمت فروش داخلی گاز ۲۵ سنت به متر مکعب و فروش خارجی گاز را برای هزینه سوخت در نظر گرفته می شود.
۴-۲- برآورد قیمت تمام شده از روش هزینه تراز شده(LCOE )
برای بدست آوردن هزینه و قیمت تمام شده تولید برق در نیرو گاه ها از روش LCOE که روش رایج سنجش برآورد هزینه تمام شده برق در وزارت نیرو و همچنین گزارش های بانک جهانی برای برآورد هزینه های جاری و آتی استفاده شده است. استفاده کنندگان شیوه فوق معتقدند؛که این روش قادر است اقتصادی ترین طرح ها را به سیاست گذاران و مجریان عرضه برق معرفی نماید.
در این روش سه نوع هزینه سرمایه گذاری، تعمیر نگهداری و سوخت باهم مقایسه می شود. بر LCOE هزینه های سرمایه گذاری بصورت بهره برداری و مالیات و نحوه بازگشت سرمایه موثر است در این روش از رابطه زیر استفاده می شود :
