научная статья по теме ВЛИЯНИЕ ФАКТОРА НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ НА МЕТОДЫ ПРОГНОЗНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЭК Энергетика

Текст научной статьи на тему «ВЛИЯНИЕ ФАКТОРА НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ НА МЕТОДЫ ПРОГНОЗНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЭК»

№ 6

ИЗВЕСТИЯ АКАДЕМИИ НАУК ЭНЕРГЕТИКА

2011

УДК 620.4:338.48

© 2011 г. КОНОНОВ Ю.Д., КОНОНОВ Д.Ю.

ВЛИЯНИЕ ФАКТОРА НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ НА МЕТОДЫ ПРОГНОЗНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЭК

Предложен поэтапный подход к сужению области неопределенности долгосрочного развития ТЭК, включающий: моделирование и учет его взаимосвязей с экономикой на всех иерархических уровнях (страна, отраслевые системы, регионы); итеративный обмен обобщенной информацией между этими уровнями; декомпозицию целей прогнозных исследований на основные задачи, решение которых уточняется в ходе итеративных расчетов.

Разработке долгосрочной энергетической стратегии должны предшествовать прогнозные исследования для выявления новых тенденций, комплексной оценке возможности и эффективности развития новых технологий и новых топливных баз, определения возможных барьеров и рисков на пути развития систем энергетики. Очевидно, что чем протяженнее рассматриваемая перспектива, тем больше неопределенность условий этого развития и неоднозначность прогнозных оценок. Поэтому результаты исследований должны подаваться в виде расширяющейся во времени области возможного, допустимого развития энергетики. Сужение этой области — одна из основных задач прогнозных исследований.

Принципиальная возможность уменьшения неопределенности обусловлена: объективными закономерностями и тенденциями, подчинением развития ТЭК требованиям экономики, взаимозависимостью функционирования формирующих его систем, корректирующим влиянием на макроэкономические показатели их развития и изменения стоимости энергоносителей. Однако успешная реализация этой возможности — сложная методическая проблема. Для ее решения отечественная и зарубежная наука и практика использует следующие подходы: привязка исследования перспектив развития ТЭК к задаваемым сценариям развития экономики и конъюнктуры мировых энергетических рынков; представление ТЭК как иерархически организованной системы; совершенствование методов моделирования и учета взаимосвязей энергетики, экономики и социальной сферы на разных иерархических уровнях; итерационные и многовариантные расчеты с анализом чувствительности получаемых решений к меняющимся условиям и разным критериям; усовершенствование математических методов сравнения вариантов и принятия решений в условиях неопределенности и рисков.

Эти методические подходы требуют постоянного развития с учетом изменяющихся условий и задач.

Излагаемая ниже конкретизация методов снижения неопределенности и повышения качества долгосрочных прогнозов развития ТЭК отражает многолетний опыт системных исследований в Институте систем энергетики им. Л.А. Мелентьева (ИСЭМ СО РАН).

В этих исследованиях ТЭК рассматривается как иерархически организованная подсистема народного хозяйства, включающая три основных уровня: страны, регионов и

Рис. 1. Комплекс моделей для формирования и оценки вариантов у долгосрочного развития ТЭК страны

отраслевых систем. На каждом из них уточняются решения вышестоящего уровня и решаются свои специфические задачи.

Для учета особенностей каждого иерархического уровня, его внутренних и внешних связей используется свой комплекс моделей и свои методические подходы к учету неоднозначности исходных данных. Так, например, при прогнозировании развития электроэнергетики часто применяются стохастические модели, теория нечетких множеств, игровые подходы с использованием платежных матриц.

Чем отдаленнее рассматриваемая перспектива, тем больше неоднозначность условий и возможностей будущего развития, условнее оптимизационные расчеты и целесообразнее усложнение моделей заменять многовариантными решениями, выявлением устойчивых решений и тенденций.

При разработке долгосрочных прогнозов уровень ТЭК страны является базовым, определяющим основные параметры взаимосвязанного развития экономики и энергетики. Эти параметры уточняются и служат основой для более детальных исследований на отраслевом и региональных уровнях.

В ИСЭМ СО РАН для прогнозных исследований ТЭК страны на перспективу до 25—30 лет используется модельно-компьютерный комплекс, показанный на рис. 1. Его подробное описание приведено в [1]. Модели, входящие в этот комплекс, объединяются в несколько групп, каждая из которых во взаимодействии с другими позволяет решать свои специфические задачи.

Система макроэкономических моделей МЭСТЭК, настраиваясь на задаваемый сценарий развития экономики, позволяет в первом приближении определить масштабы возможной потребности страны в энергоносителях, влияние изменения их стоимости на инфляцию, доходы населения и федерального бюджета, на динамику макроэкономических показателей.

Другая система моделей разагрегирует спрос на энергоносители по федеральным округам с учетом его ценовой эластичности. Выбор рационального (с точки зрения

Возможное изменение макроэкономических показателей при удорожании энергоносителей в 1,5 раза, %*

Энергоносители

Показатели Электроэнергия Природный газ Уголь Моторное топливо и мазут

Рост

цен (дефлятор ВВП) 4,5-5,5 3,0-3,5 1,0-1,5 6,0-9,0

стоимость жизни 3,0-3,7 1,2-1,5 0,8-1,1 4,2-6,0

Снижение

ВВП 4,0-4,9 1,9-2,2 0,9-1,9 4,9-6,0

конечного спроса 5-6,5 3,8-4,4 1,7-2,7 9,0-11,0

на товары и услуги

* Расчеты для условий 2005 г.

принятого критерия и с учетом задаваемых ограничений) способа удовлетворения этого спроса разными видами топлива и разными генерирующими мощностями производится с помощью оптимизационной динамической модели ТЭК.

Отдельная группа моделей предназначена для прогнозных исследований возможной динамики цен на региональных энергетических рынках, их влияния на располагаемые инвестиционные ресурсы, а также возможных ограничений на ввод новых мощностей в электроэнергетике и топливной промышленности. Итеративная увязка результатов расчетов каждой группы моделей позволяет выделить область допустимого и желательного развития ТЭК страны и энергетических рынков в рамках задаваемого сценария внешних условий.

Задача поэтапного сужения коридора возможного изменения цен на топливо и энергию является одной из важнейших при прогнозных исследованиях ТЭК на всех иерархических уровнях. При ее решении учитываются: цены самоокупаемости, с которыми энергетические компании могут выходить на рынки без ущерба для своих инвестиционных программ; влияния мировых энергетических рынков на внутренние; корректирующее влияние удорожания энергоносителей на спрос и на развитие экономики. Значимость этого влияния иллюстрирует таблица. Оно учитывается и уточняется в ходе итерационных расчетов комплекса моделей, оказывая влияние на используемые в оптимизационной модели ТЭК ограничения и даже критерий оптимальности.

Условная оптимизация этой модели предполагает использование на первой итерации расчетов критерия минимума приведенных затрат (цен самофинансирования) на добычу, преобразование и транспорт энергоресурсов. Получаемые в результате оптимизации так называемые замыкающие затраты часто трактуются как аналог рыночных цен. Но такая трактовка допустима только при отсутствии крупномасштабного экспорта топлива. В российских условиях при конкурентном ценообразовании такие затраты могут оказаться ниже рыночных цен и искажать сравнительную эффективность использования разных видов топлива (например, угля и газа на ТЭС). Поэтому после оценки возможной конъюнктуры на региональных энергетических рынках потребуются новые расчеты модели ТЭК с учетом рыночной стоимости энергоносителей для потребителей.

Уточнению задаваемых ограничений на развитие отраслевых систем ТЭК может способствовать учет их инерционности — времени и ресурсов, требуемых для ускорения их развития. При этом необходимо принимать во внимание прямые и косвенные производственные связи с машиностроением, металлургией, стройиндустрией, инфраструктурными и другими отраслями, обеспечивающими развитие и функционирование ТЭК.

° 0,5 1,0 1,5 2,0 0,5 1,0 1,5 2,0

Темпы прироста, % Темпы прироста, %

Рис. 2. Влияние увеличения темпов прироста производства энергоносителей на увеличение времени и капиталовложений в развитие сопряженных отраслей: 1 — электроэнергия, 2 — газ, 3 — уголь

Анализ показывает, что с повышением темпов прироста эти связи усложняются, нелинейно растут капиталовложения в сопряженные отрасли и увеличивается требуемая заблаговременность ввода мощностей в этих отраслях. Иллюстрацией может служить рис. 2, построенный по результатам расчета инерционного варианта развития экономики и ТЭК до 2030 г. с изменением темпов прироста производства отдельных энергоносителей в последнем пятилетии под влиянием увеличения экспорта или конечного спроса. За начало капиталовложений в сопряженные отрасли принят год, когда их сумма превысит 10 млрд руб. В этих расчетах не учитывалось положительное влияние на снижение инерционности увеличения импорта оборудования, обрывающего длинные цепочки производственных связей и позволяющего сократить заблаговремен-ность в развитии металлургии и некоторых других сопряженных отраслей на 4—6 лет [2].

Уточнение временных и финансовых ограничений на ускоренное развитие ТЭК возможно на уровне его отраслевых систем; где эти ограничения определяются по отдельным топливно-энергетическим базам и где детализируются межрегиональные энергетические потоки и связи [3].

Уточнению области возможной динамики цен и спроса способствуют расчеты на уровне ТЭК регионов [4]. Оценка влияния изменяющихся условий на конъюнктуру региональных энергетических рынков — одна из основных задач прогнозных исследований на этом уровне.

В ходе итерационной (сверху-вниз и снизу-вверх) увязки результатов расчетов каждого иерархического уровня происходит обмен информацией и сужение области допустимых решений. В состав основной обменной информации входят: потребности в энергоносителях, цены на топливо и электроэнергию, требуемое и возможное развитие топливных баз и мощностей в электроэнергетике. Эта информация, как правило, задается в виде диапазона возможных значений, который сужается с каждой итерацией. Для уменьшения количества итераций обменная информация между уровнями может задаваться в виде функциональн

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком