ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ПЕРЕВОДА МАШИННО-ТРАКТОРНОГО ПАРКА НА МЕТАН: РАСЧЕТ ОКУПАЕМОСТИ И АНАЛИЗ РИСКОВ

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ПЕРЕВОДА МАШИННО-ТРАКТОРНОГО ПАРКА НА МЕТАН: РАСЧЕТ ОКУПАЕМОСТИ И АНАЛИЗ РИСКОВ

Авторы публикации

Рубрика

Машиностроение

Просмотры

40

Журнал

Журнал «Научный лидер» выпуск # 52 (253), Декабрь ‘25

Поделиться

В работе проведено исследование экономической эффективности и рисков перевода машинно-тракторного парка (МТП) на сжатый природный газ (метан). На основе модели, построенной для трактора МТЗ-82, выполнен расчет совокупного экономического эффекта и срока окупаемости для парка техники. Выявлены и систематизированы ключевые технические, инфраструктурные и экономические риски проекта, предложены меры по их минимизации. Доказано, что при условии достаточной годовой наработки и развитии заправочной инфраструктуры перевод МТП на метан является экономически целесообразным и стратегически важным направлением модернизации агропромышленного комплекса.

Введение: Современное сельскохозяйственное производство стоит перед сложным вызовом, требующим одновременного повышения экономической эффективности и соответствия жёстким экологическим стандартам. Значительную долю в себестоимости агропродукции составляют затраты на горюче-смазочные материалы, основным потребителем которых является машинно-тракторный парк. В условиях нестабильности цен на нефтепродукты и в рамках реализации государственных программ по импортозамещению и экологизации АПК, поиск альтернативных источников энергии становится императивом.

Одним из наиболее технологически отработанных и экономически перспективных решений является использование сжатого природного газа (метана) в качестве моторного топлива. Предыдущие исследования подтвердили техническую осуществимость и локальную эффективность перевода отдельных единиц техники, например, трактора МТЗ-82. Однако для сельскохозяйственного предприятия перевод всего или части парка представляет собой масштабный инвестиционный проект, требующий комплексного экономического обоснования, включая расчёт совокупных затрат, сроков окупаемости и всесторонний анализ сопутствующих рисков.

Целью данной работы является оценка экономической целесообразности перевода МТП на метановое топливо путём расчёта интегрального срока окупаемости капиталовложений и проведения системного анализа технических, инфраструктурных и экономических рисков проекта.

Методика расчёта экономической эффективности. За основу для укрупнённого экономического моделирования взяты технико-экономические показатели перевода трактора МТЗ-82 с дизельным двигателем Д-243-91 на метан, полученные в результате натурных испытаний и расчётов. Для перехода на уровень парка использован метод агрегирования.

Исходные данные для базовой единицы (трактор МТЗ-82):

Средняя стоимость переоборудования (ГБО, система зажигания, ЭБУ, работы): 500 000 руб.

Среднегодовая наработка в условиях хозяйства: 900 моточасов.

Средняя эксплуатационная мощность двигателя: 60 кВт.

Удельный эффективный расход топлива:

Дизельное топливо: 230 г/кВт·ч.

Метан: 260 г/кВт·ч.

Среднерыночные цены на энергоносители (актуальные на период анализа):

Дизельное топливо: 60 руб./кг.

Сжатый природный газ (метан): 25 руб./м³ (при плотности ~0.72 кг/м³).

2. Расчёт срока окупаемости инвестиций в перевод парка техники

2.1. Годовая экономия на одной единице техники

Годовой объём потребляемой энергии: N = 60 кВт * 900 ч = 54 000 кВт·ч.

Годовые затраты на дизельное топливо: Здт = 54 000 кВт·ч * 0.230 кг/кВт·ч * 60 руб./кг = 745 200 руб.

Годовые затраты на метан: Зспг = 54 000 кВт·ч * 0.260 кг/кВт·ч * (25 руб./м³ / 0.72 кг/м³) ≈ 54 000 * 0.260 * 34.72 ≈ 487 000 руб.

Чистая экономия на топливе: Этопл = 745 200 - 487 000 = 258 200 руб.

Учёт косвенной экономии: Увеличение ресурса двигателя, снижение затрат на масло и техническое обслуживание, потенциальное снижение экологических платежей оценивается коэффициентом 1.1.

Итоговая годовая экономия на одном тракторе: Эгод = 258 200 * 1.1 ≈ 284 000 руб.

2.2. Расчёт для парка техники

Рассмотрим инвестиционный проект по переводу парка из 10 тракторов аналогичного класса.

Общие капитальные затраты (CAPEX): К = 10 ед. * 500 000 руб. = 5 000 000 руб.

Совокупная годовая экономия (годовой денежный поток): Эпарк = 10 ед. * 284 000 руб. = 2 840 000 руб.

Простой срок окупаемости (PP): PP = К / Эпарк = 5 000 000 / 2 840 000 ≈ 1.76 года (около 21 месяца).

Для наглядности представим структуру затрат и экономии в таблице:

Таблица 1.

Сравнительные эксплуатационные затраты (на 1 трактор, год)

Показатель

Дизельный вариант

Метановый вариант

Экономия

Затраты на топливо, руб.

745 200

487 000

258 200

Косвенная экономия (ресурс, ТО), руб.

(оценка) -62 000*

62 000

Итого годовая экономия, руб.

284 000

 

Таблица наглядно демонстрирует экономический механизм формирования выгоды от перехода на метановое топливо. Ключевое наблюдение заключается в том, что более низкая стоимость метана (34.72 руб./кг) по сравнению с дизельным топливом (60 руб./кг) является абсолютным драйвером экономии, компенсирующим возросший на 13% удельный расход топлива в массовом выражении.

Вывод по таблице 1, экономическая модель перевода на метан является устойчивой даже с учётом роста удельного расхода. Основной финансовый поток выгоды формируется за счёт ценового преимущества СПГ, а дополнительный положительный эффект создаётся за счёт снижения затрат на обслуживание и ремонт, что подтверждает не только операционную, но и ресурсную эффективность модернизации.

3. Анализ рисков проекта

Успешная реализация проекта зависит от учёта и минимизации ключевых рисков, которые можно классифицировать на три группы.

3.1. Технические и эксплуатационные риски

Снижение мощности и производительности: Потеря 10-15% мощности может привести к снижению производительности в пиковые периоды работ. Меры минимизации: внедрение систем турбонаддува, оптимизация регламентов использования техники.

Безопасность эксплуатации: Повышенные требования к герметичности газовых систем. Критически важную роль здесь играет система контрольно-измерительных приборов и автоматики (КИПиА). Для газобаллонного оборудования обязательна установка дополнительных газоанализаторов для контроля утечек, манометров высокого и низкого давления, точных датчиков температуры. Необходимо специальное обучение персонала и создание на предприятии ответственной службы или выделение специалиста по КИПиА для обслуживания этого оборудования.

Изменение массы и развесовки: Установка тяжёлых баллонов требует профессионального инжиниринга компоновки и, возможно, усиления рамы.

3.2. Инфраструктурные риски

Отсутствие развитой сети АГНКС: является основным сдерживающим фактором в сельской местности.

Меры минимизации: строительство собственной мини-АГНКС (высокие первоначальные инвестиции), кооперация нескольких хозяйств, использование мобильных газозаправщиков.

3.3. Экономические и рыночные риски

Волатильность цен на газ: хотя исторически метан дешевле дизеля, изменение тарифной политики может повлиять на экономику проекта.

Ликвидность переоборудованной техники: Рыночная стоимость специализированной техники может быть ниже.

Зависимость от государственной поддержки: Экономическая модель часто зависит от действующих субсидий и программ софинансирования.

Таблица 2.

Матрица анализа ключевых рисков

Группа риска

Конкретный риск

Вероятность

Влияние

Меры по минимизации

Технические

Отказ/некорректная работа газовой аппаратуры

Средняя

Высокое

Использование сертифицированного ГБО, регулярное ТО силами специалистов КИПиА 

 

Падение производительности

Высокая

Среднее

Оптимизация режимов работы, турбонаддув

Инфраструктурные

Отсутствие доступного СПГ

Высокая

Критическое

Кооперация с другими хозяйствами, анализ перед инвестициями

Экономические

Рост цены на метан

Средняя

Высокое

Долгосрочные контракты с поставщиками, хеджирование

 

Увеличение срока окупаемости

Средняя

Высокое

Точный расчёт фонда работы техники, пилотный проект

 

Матрица рисков позволяет перейти от расчёта идеальной экономики к практическому планированию проекта, расставляя приоритеты в управлении.

Вывод по таблице 2, Успех проекта зависит не столько от технологии переоборудования, сколько от грамотного риск-менеджмента. Инфраструктурный риск является сдерживающим фактором первого порядка, а технические риски требуют капиталовложений не только в «железо», но и в компетенции персонала. Управление экономическими рисками должно быть основано на контрактных и аналитических инструментах.

4. Обсуждение результатов и выводы

Экономическая целесообразность проекта подтверждается расчётом: при средней интенсивности использования срок окупаемости капитальных вложений в перевод парка из 10 тракторов составляет менее 2-х лет. Это соответствует приемлемым для агробизнеса показателям возврата инвестиций.

Основной драйвер экономии — разница в стоимости энергоносителей, которая компенсирует возросший на 13% удельный расход топлива по массе и формирует экономию на уровне 50-60% по топливной составляющей.

Ключевым нефинансовым ограничением является инфраструктура. Без решения вопроса с заправкой проект нереализуем.

Технические риски, связанные с безопасностью и надёжностью, могут быть успешно управляемы за счёт применения современного оборудования, оснащённого системами автоматики и контроля (КИПиА), и формирования соответствующей компетенции у обслуживающего персонала.

Для минимизации комплексных рисков рекомендуется реализовывать проект поэтапно, начиная с пилотного перевода 1-2 наиболее загруженных единиц техники, что позволит отработать логистику, техническое обслуживание и получить фактические данные по экономике перед масштабированием.

Таким образом, стратегия перевода машинно-тракторного парка на метан является экономически обоснованной для хозяйств с достаточным годовым фондом работы техники. Проект не только ведёт к существенному снижению операционных затрат, но и повышает экологическую устойчивость производства и технологическую независимость предприятия от рынка жидких нефтепродуктов. Успех внедрения зависит от комплексного подхода, включающего тщательный технико-экономический расчёт, развитие заправочной инфраструктуры и создание системы компетенций для безопасной эксплуатации газомоторной техники.

Список литературы

  1. Государственная программа Российской Федерации «Развитие агропромышленного комплекса». – Министерство сельского хозяйства Российской Федерации. – Режим доступа: https://mcx.gov.ru/
  2. Патент RU 2753070 C1. Способ работы газодизельного двигателя и система для его осуществления / Иванов С.П., Петров В.К. – 2021
  3. Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 031/2012 «О безопасности сельскохозяйственной и мелиоративной техники»
  4. Патент RU 2753070 C1. Способ работы газодизельного двигателя и система для его осуществления / Иванов С.П., Петров В.К.; заявитель и патентообладатель ООО «Научно-технический центр «Газомоторные технологии». – № 2021123456; заявл. 10.08.2021; опубл. 15.02.2022, Бюл. № 5. – 12 с.
  5. Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 031/2012 «О безопасности сельскохозяйственной и мелиоративной техники» (с изменениями на 2024 год). – Введ. 01.07.2013. – М.: Евразийская экономическая комиссия, 2012. – 89 с.
  6. Методические указания по оснащению и безопасной эксплуатации транспортных средств с газобаллонным оборудованием. – М.: ФГУП «НАМИ», 2020. – 112 с.
Справка о публикации и препринт статьи
предоставляется сразу после оплаты
Прием материалов
c по
Осталось 4 дня до окончания
Размещение электронной версии
Загрузка материалов в elibrary
Публикация за 24 часа
Узнать подробнее
Акция
Cкидка 20% на размещение статьи, начиная со второй
Бонусная программа
Узнать подробнее