Автореферат (1152219), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Проведенный статистический анализ данных изразличных официальных источников показал, что объем производства основныхэнергетических ресурсов в стране составляет около 1900 млн. т.у.т., из них на органическоетопливо приходится 1770 млн. т.у.т. (89%), приблизительно 40% которого экспортируется(47% - нефть, 32% - природный газ, 41% - уголь). Потребление энергетических ресурсовсоставляет около 964 млн. т.у.т., из них 740 млн. т.у.т. (77%) расходуется на энергетическихустановках при производстве преобразованных видов энергии (380 млн.
т.у.т. в качествекотельно-печноготоплива).Органическоетопливопревалируетвструктуреэнергопотребления, образуя долю более 87%. Возобновляемая энергетика вэнергопотреблении представлена в основном гидроэнергией (99%), на долю геотермальнойэнергии, ветра и солнца приходится не более 1% с учетом энергетики Крыма.Балансовая структура характеризует распределение энергетических ресурсов по видамэнергогенерирующих установок (электростанции, котельные) и энергетической продукции(электроэнергия, тепло) по типу потребителей.
Среди энергогенерирующих установок можновыделить установки с выработкой электроэнергии, комбинированного производстваэнергетической продукции и выработкой тепла. Анализ распределения органическихресурсов по видам энергоустановок страны показал, что около 60% органического топливаприходится на установки с выработкой тепла (28% - на установки с выработкойэлектроэнергии, 12% - на установки комбинированного производства), что обусловленоклиматическими факторами.
При этом на установках комбинированного производствавырабатывается более 40% энергетической продукции, что с учетом их низкого потребленияэнергоресурсов при работе в теплофикационном цикле, говорит об особой роли данного видагенерации в обеспечении экономичной работы энергосистемы. Основными потребителямиэнергии являются промышленность (46% - электроэнергия, 47% - тепло), сфера услуг (20% электроэнергия, 14% - тепло) и население (14% - электроэнергия, 38% - тепло).Если производственная и балансовая структура описывают отраслевые связи междуфункциональными системами энергетики и потребителями, то организационная структураобщеэнергетической системы характеризует ее с позиции единства функций управления.Выделение уровней организации управления позволило провести классификациюобщеэнергетических систем, на основе которой определить масштаб решаемой научнойзадачи и конкретизировать границы исследования.
Классификация общеэнергетическихсистем согласно уровням организации управления, представлена на Рисунке 1.10ОБЩЕЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМАМеждународногоэкономическогопространстваТерриториальноадминистративногообразованияСтраныМакрорегионаРегионаЭкономическогорайона (12)Субъекта страны(85)ПредприятияУзлаГорода и поселкагородского типа(2386)Сельскогонаселенного пункта(153125)ПромышленногоузлаРисунок 1 – Классификация общеэнергетических систем согласно уровням организацииуправленияСистема топливообеспеченияСистемагазоснабженияСистема электроснабженияЭлектрическиесетиПотребителиэлектрическойэнергииГенерацияСистема теплоснабженияРынок теплаСистемауглеснабженияРынок энергоресурсовСистеманефтеснабженияЭлектрическаячастьРынокэлектроэнергииСогласно приведенной классификации, общеэнергетические системы можнорассматривать на межгосударственном, государственном и территориальном уровне, а такжеуровне управления предприятием.
Особый интерес представляет территориальный уровеньввиду продолжающейся либерализации и реструктуризации отраслей энергетики иизменения характера взаимоотношений между субъектами рынка. Одновременно рольтерриториальных исследований развития энергетики усиливает глобализация энергетики,изменяющая структуру энергоснабжения и ужесточающая требования к обеспечениюэнергобезопасности на территориальном уровне ввиду возрастания неопределенностивлияния внешних факторов.Для обобщения территориального уровня исследования энергетики в работеприменяется понятие территориально-административного образования.
Под территориальноадминистративным образованием понимается территориальная единица или ихсовокупность, характеризующаяся территориальными связями и хозяйственным единством,которую можно выделить в границах государственных и муниципальных задач управления,решение которых направлено на обеспечение жизнедеятельности местного населения. Быливыделены территориально-административные образования в виде макрорегиона(экономического района), региона (субъекта страны), узла (города, населенного пункта,промышленного узла), общеэнергетические системы которых рассматриваются в работе.Как совокупность систем энергетики и связывающих их производственнохозяйственных отношений в рыночных условиях общеэнергетическая систематерриториально-административного образования представлена на Рисунке 2.ТепловаячастьТепловые сетиПотребителитепловойэнергииРисунок 2 – Обобщенная модель общеэнергетической системы в виде взаимосвязанныхсистем энергетики11Ввиду большого разнообразия общеэнергетических систем для их исследования вкачестве объектов управления требуется проведение их типологизации.Одним из признанных подходов к группировке энергосистем является исследование ихдифференциации по удельному потреблению энергетических ресурсов и электроэнергии.Повышенные затраты энергии на человека характеризуют энергонасыщенность региона иразвитость его общеэнергетической системы с позиции производственно-технологическогопотенциала и энергетических связей.
На Рисунке 3 представлено распределение регионовстраны по удельным затратам ТЭР и удельной энергоемкости ВРП.ЭнергоемкостьВРПявляетсяважнымпоказателем,характеризующимэнергобезопасность территориального образования. При удельных затратах энергии до 5т.у.т./чел высокая энергоемкость ВРП обусловлена технологической отсталостьютерриториальной общеэнергетической системы и потребностью в повышенииэнерговооруженности экономики. В случае удельных затрат энергии свыше 8 т.у.т./челвысокая энергоемкость ВРП уже вызвана низкой реализацией потенциала энергосбережения.По последним данным Федеральной службы государственной статистики энергоемкостьвалового продукта страны составляет 14 кг у.т./ тыс. руб.Энергоемкость ВРП, (кг у.т./тыс.
руб.)45403530252015105002468101214Удельные затраты энергии, т.у.т./чел.161820Рисунок 3 - Распределение регионов по удельным затратам ТЭР и энергоемкости ВРПСущественным недостатком приведенного подхода является отсутствие учета пригруппировке наличия значительных отличий в производственной структуре и условияхфункционирования энергосистем, что не позволяет формировать точные суждения опричинах их высокой энергоемкости. Данные отличия позволяет учесть разработаннаяметодология типологизации энергосистем территориальных образований, в основекоторой лежит проведение многомерного статистического анализа их структурныхсвойств и условий функционирования.В основу типологизации легли следующие ключевые признаки, характеризующиеособенности энергоснабжения территориально-административного образования: структурные внешние (наличие или отсутствие внешних связей), структурные внутренние (структура доступных энергоресурсов, производства ипотребления энергетической продукции), балансовые (энергодефицитные, энергоизбыточные по энергоресурсам и продукции), климатические (климатические районы и подрайоны).Результаты многомерного статистического анализа общеэнергетических системрегионов, полученные методом кластеризации k-средних, представлены в Таблице 1.12Таблица 1 – Результаты кластеризации общеэнергетических систем регионовСистема критериев энергосистемыГруппы регионовI II III IV V VI VIIВнешние связиотсутствуют+ +имеются+++ ++Види транспортируем газ+++происхождениеое топливоугольтопливаместное топливо газ+ ++уголь + +++ядерное топливо+гидроэнергия+++ +Схема производства комбинированная+ + +++ ++раздельная++++Производственныеизбыток+ +++мощностинедостаток+++Потребность в тепле умеренная+++высокая+ +++Плотностьнизкая+электропотребления высокая+ +++ ++VIII+++++++Группы I и II представляют типы энергосистем территориально-изолированныхрегионов, характеризуемых соответственно: широким применением возобновляемых источников энергии (в первую очередь,гидроэнергии) (Камчатский край, Республика Саха, Чукотский АО), наличием ярко выраженных ТЭС, производящих преимущественно электроэнергию(КЭС) (Магаданская область, Сахалинская область).Общими чертами энергосистем изолированных регионов являются высокая плотностьэлектропотребления и потребность в тепловой энергии.
Им свойственен избытокпроизводственных мощностей, широкое применение теплофикации и использованиеместных энергоресурсов. Разграничивающей чертой является применение возобновляемыхисточников (в первую очередь, гидроэнергии) в электроснабжении. При ее освоении доляТЭС, производящих только электроэнергию, значительно снижается.Группы III – VIII представляют типы энергосистем открытых регионов: с источниками энергии на органическом топливе, дефицитные и слабодиверсифицированные по энергоресурсам и недостаточными энергомощностями сумеренным потреблением тепла и низкой плотностью графика электроснабжения(регионы непроизводственной сферы европейской части страны) (19 субъектов), с источниками энергии на органическом топливе, слабо диверсифицированные поэнергоресурсам и достаточными или дефицитными энергомощностями с умереннымпотреблением тепла и снижающейся плотностью графика электроснабжения(постпромышленные регионы европейской части страны) (23 субъекта), преимущественно на атомной и (или) гидроэнергии с применением органическоготоплива в системах теплоснабжения, слабо диверсифицированные по энергоресурсами достаточными энергомощностями с умеренным потреблением тепла и высокойплотностью графика электроснабжения (промышленные регионы европейской частистраны) (15 субъектов), с крупными источниками энергии на органическом топливе (и гидроэнергии),избыточные и слабо диверсифицированные по энергоресурсам и недостаточнымиэнергомощностями с высоким потреблением тепла и высокой плотностью графикаэлектроснабжения (энергоемкие промышленно-сырьевые регионы азиатской частистраны) (11 субъектов),13с источниками энергии на органическом топливе, достаточные по энергоресурсам иизбыточными энергомощностями с высоким потреблением тепла и высокойплотностью графика электроснабжения (промышленные регионы азиатской частистраны со снижающимися масштабами производства) (7 субъектов), с источниками энергии на органическом топливе и (или) малыми каскадамигидроэлектростанций, дефицитные и слабо диверсифицированные по энергоресурсами недостаточными энергомощностями с высоким потреблением тепла и низкойплотностью графика электроснабжения (регионы непроизводственной сферыазиатской части страны) (5 субъектов).Среди общих черт общеэнергетических систем регионов следует выделить: сильную зависимость от органического топлива (присутствует в энергобалансах всехрегионов и в более 88% из них является основным), слабую диверсифицированность по энергоресурсам (90% ресурсов приходится наазиатскую часть страны; при этом 86% добычи газа вывозится за пределы азиатскойчасти и используется в энергоснабжении европейских регионов (62%)), неоднородную производственную структуру с ярко выраженным комбинированнымпроизводством энергии (производство сосредоточено на ТЭС (66%); в европейскойчасти их дополняют АЭС и ГЭС, в азиатских регионах – крупные ГЭС; производствона ТЭЦ является ключевым в 97% энергосистем), дефицитность (70%) или избыточность по производственным мощностям(обусловлено наличием внешних связей у большинства энергосистем регионов (92%)и их инерционностью развития), умеренной или высокой потребностью в тепловой энергии и постепеннымразуплотнением графика электрической нагрузки (разуплотнение электрическойнагрузки вызвано снижением доли промышленности (и ее энергоемкости) в структуреэнергопотребления; при этом промышленность остается основным потребителем в67% регионов).Выявленные различия в структуре и особенностях функционирования энергосистемрегионов позволили выделить приоритетные стратегии сокращения энергоемкости ВРП длякаждой из сформированных групп энергосистем регионов (Таблица 2).Таблица 2 – Соотнесение стратегий снижения энергоемкости ВРП с выделенными врезультате типологизации группами энергосистем регионовГруппаПриоритетная стратегия сокращения энергоемкости ВРПIОсвоение энергоэффективных производственных технологий c цельюповышения КПД и КИУМ энергосистемыII, V, VI Снижение потерь энергоресурсов и обеспечение их энергосбережения вэнергетическом сектореIII, VIII Освоение энергоэффективных производственных технологий, повышающихэффективность энергосистемы в условиях неравномерного энергопотребленияIVСнижение энергоемкости производства за счет его реструктуризации и развитиясферы услугVIIВывод старого и неэффективного производственного оборудования изэксплуатации и оптимизация режимов работы энергосистемыРазвитие территориальных общеэнергетических систем направлено на решениепроблемы обеспечения энергобезопасности регионов.