student
, Russian Federation
The article describes the technical and economic aspects of the passenger pipeline transport system (PPTS)project implementation. In particular, the payback assessment of innovative vehicles were evaluated and compared with the existing project for the St. Petersburg-Moscow highway re-equipment. Comparison of the two proposed transport systems should determine PTTS as the most environmental, energy efficient and economically feasible.
passenger pipeline transport system (PPTS), payback period, St. Petersburg-Moscow highway, profitability
Введение
Пассажирская трубопроводная транспортная система (ПТТС) представляет собой принципиально новый вид транспортного сообщения. Реализация данного проекта с экономической точки зрения может быть обусловлена такими особенностями, как независимость ПТТС от климатических и погодных условий, а также отсутствие узлов, представляющих собой фрикционные пары, что значительно уменьшает издержки на обслуживание и ремонт инновационной высокоскоростной магистрали (ВСМ) и подвижного состава (ПС). Развитие высоких и сверхвысоких скоростей (от 500 до 1200 км/ч) предполагает строительство ВСМ по прямой линии, соединяющей густонаселенные мегаполисы (Москва, Санкт-Петербург). Оснащение ВСМ источниками возобновляемой энергии позволит сократить расходы на электроэнергию, а также вернуть излишки в сеть [1], что должно положительно отразиться на экономическом эффекте от реализации данного проекта. Расход электрической энергии также предлагается сократить за счет применения разработанных технологий в области аэродинамики инновационного подвижного состава [2–5].
Проект ПТТС предлагается как альтернатива переоснащению магистрали Санкт-Петербург – Москва.
1. Условия и исходные данные для оценки рентабельности проекта
Оценка рентабельности проекта системы пассажирского трубопроводного транспорта проводится на примере строительства ВСМ между Санкт-Петербургом и Москвой, расчетное расстояние между которыми принимается равным 634,14 км по линии прямого сообщения.
Затраты на строительство рассчитываются из учета стоимости тестового трека проекта Hyperloop в долине Квей, США, представляющего собой путепровод длиной 8 километров стоимостью примерно 150 млн долл.
Полагаясь на экспертное мнение Института проблем естественных монополий (ИПЕМ) [6], следует учитывать только двухтрубное исполнение проекта, поскольку однотрубный вариант данной транспортной системы признается нецелесообразным как с экономической, так и с технической стороны. Отдельно стоит отметить отсутствие промежуточных остановок при реализации данного проекта, поскольку в противном случае основное преимущество этого вида транспорта (высокая скорость движения), при учете времени на разгон и торможение с безопасным для здоровья человека ускорением в 1,5 g, будет утрачено.
Оценка срока окупаемости проекта производится на основании следующих предположений:
– 100% населенности капсулы трубопроводного транспорта пассажирами;
– прирост пассажиропотока равный 8–9% в год и равный, в соответствии с прогнозом [7], 7,31 млн чел. на 2025 г.;
– финансирование проекта государством в размере 50% от стоимости реализации;
– средняя техническая скорость ограничена верхним пределом в 800 км/ч, время нахождения капсулы в пути примерно 48 мин., что на 182 мин. меньше (почти в 5 раз), чем нахождение в пути высокоскоростного поезда «Сапсан»;
– минимальные интервалы попутного следования капсул пассажирского трубопроводного транспорта принимаются, равными 6 мин., причем с учетом бесперебойного характера движения в любое время суток.
2. Оценка срока окупаемости ПТТС
Расчет срока окупаемости ПТТС произведен в соответствии с расчетами, представленными в [1, 6, 8].
Годовой пассажиропоток определен из условия, что вместимость капсул составляет 40 чел., а число отправок подвижного состава для каждого из направлений
где tп.сл. – интервал попутного следования, принятый по 6.2.
Тогда расчетный пассажиропоток в совокупности для двух направлений можно рассчитать по формуле
что соответствует прогнозируемому пассажиропотоку на 2025 г.
Стоимость строительства магистрали для ПТТС, исходя из заявленной стоимости американского тестового трека, при учете, что расстояние от Санкт-Петербурга до Москвы превосходит трек в 79,25 раз, составит
В соответствии с курсом рубля по отношению к доллару (≈ 74 руб. по данным ЦБ на 07.05.2020) стоимость составит
С учетом уровня инфляции в 4% (по данным ЦБ на 07.05.2020) и допущением сохранения данного значения вплоть до 2025 г. выполнен расчет стоимости строительства ПТТС и представлен в табл. 1.
Таблица 1
Стоимость строительства с учетом годовой инфляции 4%
|
2021 г., млрд руб. |
2022 г., млрд руб. |
2023 г., млрд руб. |
2024 г., млрд руб. |
2025 г., млрд руб. |
|
914,862 |
951,457 |
989,515 |
1 029,095 |
1 070,259 |
Стоимость билета на ПТТС принимается равной минимальной стоимости проезда в поезде «Сапсан» в направлении Санкт-Петербург – Москва на май 2020 г. S 2800 руб. [9]. С таким учетом годовой доход от пассажирских перевозок при условии полной населенности капсулы на 2025 г. составит
Срок окупаемости при такой величине годового дохода без учета сервисных услуг и прочих дополнительных и сопутствующих
Такой срок окупаемости весьма высок. Для его сокращения необходимо повысить цену на билет до 5000 руб., что на 1300 руб. ниже минимальной стоимости проезда в поезде «Сапсан» бизнес-классом. Тогда срок окупаемости проекта получится
Необходимо отметить, что учет доходов от продажи излишков энергии и от экономии потребляемой электроэнергии за счет использования возобновляемых источников энергии в данной оценке не был произведен, поскольку для этого необходим прогноз погодных и климатических условий на расчетный период эксплуатации, а также выбор типа и характеристик возобновляемого источника электрической энергии.
Срок окупаемости также возможно уменьшить при условии роста спроса на перевозки с помощью ПТТС, а также при помощи оказания дополнительных услуг на различных этапах процесса транспортировки пассажира.
С учетом финансирования 50% стоимости государства, сроки окупаемости при указанных выше ценах на проезд получатся
3. Сравнение с существующей транспортной системой
Первый контракт ОАО «РЖД» с концерном Siemens был заключен в мае 2006 г. Восемь поездов, получивших название «Сапсан», были закуплены РФ общей стоимостью в 276 млн евро. Кроме того, ОАО «РЖД» в то же время подписало с немецким концерном тридцатилетний договор на обслуживание поездов, стоимость которого составила 354,1 млн евро. За ним последовал еще один контракт также на поставку восьми высокоскоростных поездов «Сапсан» на сумму с учетом стоимости технического обслуживания поездов 600 млн евро, что в рублевом эквиваленте составляло 58 млрд руб. на тот момент.
Стоит отметить, что для «Сапсанов» не планировалось строительство отдельно предназначенной для движения нового подвижного состава высокоскоростной магистрали. Движение высокоскоростных пассажирских поездов требует отсутствия грузовых поездов на той же линии, что приводит к затруднительному положению для междугороднего грузового сообщения. Например, в результате прекращения грузовых перевозок между Москвой и Санкт-Петербургом по главному ходу Октябрьской железной дороги (за исключением сборных и вывозных поездов) расстояние следования грузов (через Ярославль – Вологду – Бабаево – Волховстрой) увеличилось более чем на 450 км (т.е. почти на 70%). В связи с этим возникает необходимость постройки отдельной высокоскоростной магистрали.
В 2010 г. главный инженер Горьковской железной дороги М. Логинов заявил, что стоимость планируемого строительства высокоскоростной железной дороги «Нижний Новгород – Москва» (ее протяженность 400 км) составит по предварительным расчетам 300 млрд руб. В расчет не принимались расходы на снос объектов и выплату за них компенсации, аренду земли, перенос инфраструктуры и т.п. Ориентировочно, это может обойтись еще в 200 млрд руб. В результате выходит примерно 500 млрд руб., а с учетом инфляции и различного рода иных расходов необходимо увеличить эту сумму еще примерно на 200 млрд. Таким образом, в результате суммарный расход примерно равен 700 млрд руб. [8].
Расстояние от Санкт-Петербурга до Москвы по прямой составляет 634,14 км, что в 1,6 раза больше, чем до Нижнего Новгорода. Поэтому, при линейной зависимости затрат на строительство высокоскоростной железной дороги от расстояния, ее строительство от Москвы до Петербурга обойдется в 1,1 трлн руб. При учете затрат на контракты с концерном Siemens, сумма увеличится до 1,158 трлн руб. При этом средняя стоимость проезда на высокоскоростном поезде «Сапсан» составляет около 3000 руб. В предположении, что годовой пассажиропоток в 2020 г. между Санкт-Петербургом и Москвой составит около 6,3 [7] млн чел. в год и без учета дохода от дополнительных и сопутствующих услуг, доход от пассажирских перевозок составит
При этом срок окупаемости будет равен
Выводы
В данной статье приведена оценка срока окупаемости проекта строительства пассажирской трубопроводной транспортной системой без учета расходов на техническое обслуживание, ремонт, оплату труда и т.п., а также доходов от прочих дополнительных и сопутствующих услуг, экономии электрической энергии и продаже излишков, вырученных благодаря применению возобновляемых источников энергии. Учет всех пунктов движения денежных средств возможен только при наличии экспертной оценки по данному проекту. Минимальный срок окупаемости для ПТТС при стоимости разового проезда и 50% финансировании строительства государством составил 15 лет.
Результатом анализа существующей задачи строительства высокоскоростной железнодорожной магистрали стало сравнение сроков окупаемости. Таким образом, время, по истечении которого проект высокоскоростной железной дороги начнет приносить прибыль, больше, чем срок окупаемости ПТТС на 46 лет.
Таким образом, строительство магистрали для пассажирского трубопроводного транспорта обосновано, но только при условии достаточной удаленности и населенности городов, между которыми планируется организация подобного рода сообщения. Реализация проекта по строительству принципиально нового вида транспорта может также положительно сказаться на международном уровне престижа страны и повысить поток туристов, тем самым дополнительно сократив срок окупаемости проекта.
1. Kim K.K. Vysokoskorostnoy truboprovodnyy passazhirskiy transport s ispol'zovaniem istochnikov vozobnovlyaemoy energii / K. K. Kim, S. S. Ananchenko, I. R. Kron // Tendencii razvitiya transportnoy otrasli regiona: sbornik trudov Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferencii studentov, molodyh uchenyh i specialistov. – Tula, 2019. – S. 101–104.
2. Patent № 2677216 Rossiyskaya Federaciya, MPK7 B60L 13/10, B61B 13/08. Sistema elektrodinamicheskogo podvesa / K. K.Kim, I. R. Kron, Ya. S. Vatulin; patentoobladatel' Peterb. gos. un-t putey soobscheniya. –№ 2018104370. – Zayavl. 05.02.2018 g. – Opubl. 15.01.2019 g. – Byul. № 2.
3. Patent № 24670, Rossiyskaya Federaciya, MPK7 B61D17/00, B61D25/00. Kuzov golovnogo vagona vysokoskorostnogo poezda / K. K. Kim; – zayavitel' i patentoobladatel' Peterb. gos. un-t putey soobscheniya.– № 2001135610/20. Zayavl. 26.12.2001 g. – Opubl. 20.08.2002 g. – Byul. №23.
4. Patent № 190381, Rossiyskaya Federaciya, MPK7B65G 51/04, B61D17/00, B61B13/00. Kuzov vagona truboprovodnogo transporta / K. K. Kim, I. R. Kron, Ya. S. Vatulin – zayavitel' i patentoobladatel' Peterb. gos. un-t putey soobscheniya.– № 2019102869. Zayavl. 01.02.2019 g. – Opubl. 28.06.2019 g. – Byul. №19.
5. Kim K.K. Razrabotka metoda po umen'sheniyu lobovogo aerodinamicheskogo soprotivleniya kapsuly truboprovodnogo transporta / K. K. Kim, I. R. Kron, Ya. S. Vatulin, E. Ya. Vatulina // Izvestiya Peterburgskogo universiteta putey soobscheniya. – Sankt-Peterburg: PGUPS, 2019. – T. 16, vyp. 2. – S. 263-267.
6. Savchuk V.B. Ekspertnoe mnenie «Hyperloop Moskva–Sankt-Peterburg: skol'ko mozhet stoit' proekt dlya investora i passazhira?» / V. B. Savchuk, A. A. Polikarpov, A. Yu. Slobodyanik [i dr.] – Tekst: elektronnyy // IPEM: sayt. – URL: http://ipem.ru/files/files/research/20190705_ekspertnoe_mnenie_hyperloop.pdf (data obrascheniya 07.05.2020).
7. Bushuev N.S. Analiz dinamiki passazhiropotoka poezdov «Sapsan» i aviacionnogo transporta na linii «Moskva–Sankt-Peterburg» do 2025 g. / N. S. Bushuev, D. O. Shul'man, K. M. Sagaydak // Byulleten' rezul'tatov nauchnyh issledovaniy. – 2019. – T. 30. − № 1. – S. 5–14.
8. Kim K.K. Innovacionnye transportnye sistemy: ucheb. posobie / K. K. Kim. – Sankt-Peterburg: FGBOU VO PGUPS, 2019. – 96 s.
9. Stoimost' biletov na poezd SAPSAN – Tekst: elektronnyy // SAPSAN: sayt. – URL: https://sapsan.su/tariffs.htm (data obrascheniya 07.05.2020).
