Диссертация (1152220), страница 49
Текст из файла (страница 49)
Вырабатываемая электроэнергия на тепловом потребленииреализуется на оптовом рынке электроэнергии, а возникающая экономия от комбинированногопроизводства относится на тепло. Так как графики нагрузки электроэнергии и теплазначительно отличаются и не синхронизированы друг с другом, то это приводит к производствуизлишков электроэнергии, которые реализуются в приграничном узле поставки с цельюнедопущения провала цены на электроэнергию в узле подключения. Являясь монополистом нарынке тепла, ТЭЦ может завышать цены на тепловую энергию до величины предельноготарифа, рассчитываемого методом альтернативной котельной.Реализация структурно-организационного решения в данном случае приведет кснижению рыночной цены в узле подключения, что вызвано тем, что теперь она будет258формироваться не как маржинальная цена оптового рынка, а как средневзвешенная по объемамоптового и розничного энергорынков.
Также будет отсутствовать экономический стимул дляреализации электроэнергии в приграничном узле поставки, что приведет к продажепрактически всей вырабатываемой электроэнергии в узле подключения и, соответственно,организации экономичного комплексного энергоснабжения местных потребителей. Такимобразом, стоимость электроэнергии для конечного потребителя снизится, при этом цена натепло ввиду монопольного положения ТЭЦ на рынке тепла не изменится.Реализацияпроизводственно-технологическихрешенийприведеткувеличениювыработки дешевой электроэнергии на тепловом потреблении, которая в основном будеттранспортироваться в приграничный узел поставки. Прибыль ТЭЦ от работы на оптовом рынкеэлектроэнергиивозрастетнезначительноввидутого,чтобольшаячастьдешевойэлектроэнергии будет вырабатываться в часы низкого спроса на нее.
При этом схема с бакамиаккумуляторами сетевой воды за счет существенного расширения диапазона регулированиягенерирующего оборудования позволит повысить эффективность работы ТЭЦ и ееприбыльность, в первую очередь, на рынке тепла. Ввиду монопольного положения на рынкетепла ТЭЦ стоимость тепловой энергии для конечного потребителя не претерпит существенныхизменений при рассматриваемой модели ценообразования.Энергосистема Района 3 характеризуется наличием комбинированного источника (ТЭЦ),производящего тепловую и электрическую энергию, и источника тепла (КУ). Потребительэлектроэнергии находится в расчетном узле включения комбинированного источника,обеспечивающего большую часть его потребности.
Потребитель тепла обеспечивается тепловойэнергией, выработка которой осуществляется на котельной и ТЭЦ.Высокаяценанаэлектроэнергиюнаоптовомэнергорынкеприводиткзаинтересованности генератора в работе по электрическому графику нагрузки энергосистемы,что такжеобусловлено структурой источников энергии района. Для повышения прибылигенераторотноситвозникающуюэкономиюоткомбинированногопроизводстванаэлектроэнергию.
При этом для реализации тепловой энергии он не может завышать затраты напроизводство тепла выше функционирующей в узле поставки котельной.Реализацияструктурно-организационногорешенияприводиткзначительномуснижению рыночной цены на электроэнергию, что потребует от ТЭЦ перехода к работе потепловому графику с целью извлечения необходимой прибыли. В свою очередь, это приведет кснижению цены на тепло для конечного потребителя и экономии топлива. Цена наэлектроэнергию для потребителя будет формироваться как средневзвешенная цен оптового ирозничного энергорынка. Так как доля ТЭЦ, функционирующих на розничном энергорынке, в259структуре энергообеспечения узла потребления значительная, то стоимость электроэнергии дляконечного потребителя снизится.
При этом следует отметить, что закупка электроэнергии наоптовом энергорынке будет достаточно дорогой в связи с высокими затратами на ее транспорт.Снижению цены также будет способствовать отсутствие трансакционных издержек оптовогоэнергорынка.Реализация производственно-технологических решений приводит к увеличению доливыработки электроэнергии ТЭЦ на тепловом потреблении и незначительному снижению ценына электроэнергию для потребителя. При этом прибыль ТЭЦ от работы на оптовом рынкеэлектроэнергии возрастет за счет снижения удельных расходов топлива. В случае схемы сбаками-аккумуляторами сетевой воды увеличится также выработка тепла, что позволитповысить эффективность работы ТЭЦ на рынке тепла и снизить цены на тепловую энергию дляконечного потребителя.Энергосистема Района 4 характеризуется раздельным производством электроэнергии итепла, осуществляемым соответственно на КЭС и КУ.
Потребитель электроэнергии находится врасчетном узле включения источника электроэнергии. Потребитель тепла обеспечиваетсятепловой энергией, выработка которой осуществляется с помощью котельной установки.Высокая цена на электроэнергию в узле поставки электроэнергии приводит кэкономическойцелесообразноститранспортаизлишковдешевойэлектроэнергии,вырабатываемой на ТЭЦ из соседних районов. Таким образом, обеспечивается снижениестоимости электроэнергии для конечного потребителя.
При этом на стоимости тепловойэнергии ввиду раздельного производства тепла и электроэнергии это фактически не отражается.Реализация структурно-организационного решения, предполагающего переход ТЭЦ соптового рынка на розничный энергорынок соседних районов, приведет к повышению цены наэлектроэнергию,потребностьвкоторойбудетудовлетворятьсяконденсационнымиэлектростанциями.Реализация производственно-технологических решений, приводящих к увеличению доливыработки электроэнергии ТЭЦ на тепловом потреблении, вызовет рост излишков дешевойэлектроэнергии, импортируемой районом.
Таким образом, за счет увеличения объемовреализации прибыль ТЭЦ от работы на оптовом рынке электроэнергии возрастет при снижениистоимости электроэнергии для потребителей района.Выводы по Главе 3В рассмотренном разделе работы был предложен комплекс моделей прогнозированияизменениябалансовойструктурытерриториальной260общеэнергетическойсистемыприразличных сценариях развития энергорынков.
В основе моделей лежат балансовый ибалансово-сетевой подходы к экономико-математическому моделированию энергосистем.Для проведения моделирования общеэнергетическая система была представлена в видеиерархии подсистем, на нижнем уровне которой находится подсистема топливообеспечения, наверхнем – взаимосвязанные подсистемы тепло- и электроснабжения.При моделировании системы топливообеспечения на территориальном уровне с цельюсоставления ее прогнозного баланса учитывается:межтопливная конкуренция между основными энергоносителями, в качестве которыхпринимаются природный газ и энергетические угли;взаимозаменяемость природного газа и энергетических углей для энергосистемы внекоторой временной перспективе;наличие конкурирующих внешних и внутренних (в границах территориальногообразования) источников топлива;производственные затраты характеризуются функцией падающей эффективности затрат;возможность применения различных методов ценообразования в рассматриваемойперспективе на рынках газа и углей (централизованная и биржевая моделиформирования цены, а также свободные договоры);целевой функцией развития системы топливообеспечения является минимизация ценытоплива.Показано, что в зависимости от горизонта прогнозирования справедливы различныеподходы к составлению прогнозного баланса системы топливообеспечения.
Так присреднесрочном горизонте прогнозирования структура потребления во многом определенапроизводственно-технологическими ограничениями энергосистемы, но при этом меняется поддействием межтопливной конкуренции с учетом применяемых методов ценообразования нарынках топлива. В долгосрочных прогнозах структуре потребления свойственна высокаянеопределенность. Отсюда рынки топлив можно рассматривать как единый энергорынок, накотором конкурируют не виды топлива как таковые, а конкретные ценовые предложения,зависящие от разработанности месторождений.На основе составленных алгоритмов прогнозирования балансовой структуры системытопливообеспечения на средне- и долгосрочную перспективу была сформирована экономикоматематическая модель, позволяющая прогнозировать изменение балансовой структуры истоимости энергоресурсов при различных сочетаниях централизованных и свободных методовценообразования на рынках газа и углей.
Ее преимуществами являются:261учет конкуренции как между видами топлива (природным газом и энергетическимиуглями), так и ценовыми предложениями поставщиков;учетмеханизмовгосударственногорегулированияценнаприродныйгазиэнергетические угли;учет различных сочетаний методов ценообразования на рынках газа и углей(применяемых и перспективных);учет возможности топливообеспечения как за счет внешних источников топлива, так иразработки местных месторождений;возможностьиспользованияпланированиидлярезультатовразработкипрогнозированиястратегийдиверсификации,встратегическомкакисточников(поставщиков) топлива, так и непосредственно самих энергоносителей.При моделировании системы теплоснабжения для исследования изменения еебалансовой структуры считается:теплоснабжение включает централизованную и индивидуальные системы; потребителиперемещаются между ними исходя из радиуса эффективного обслуживания и принципаорганизации альтернативной котельной;централизованная система представлена ТЭЦ и котельными, включенными в единуюзакольцованную теплосеть; в центре тепловых нагрузок находится ТЭЦ, котельныенесут нагрузку по остаточному принципу;централизованная система работает в условиях рынка тепла, организованного в видемодели единой тепловой компании или единого заказчика;ТЭЦ также функционируют на рынке электроэнергии, конкурируя с КЭС; считается, чтоТЭЦ конкурентоспособна, если в течение года, работая в различных режимах,обеспечивает экономию топлива в сравнении с КЭС;ТЭЦ имеютвозможностьраспределятьтопливные затратымежду теплом иэлектроэнергией;целевой функцией развития системы теплоснабжения является минимизация топливныхзатрат при заданной модели рынка тепла.На основетеплоснабжениясоставленного алгоритма прогнозирования балансовой структуры системыбыласформированаэкономико-математическаямодель,позволяющаяпрогнозировать изменение балансовой структуры и стоимости тепловой энергии при различныхмоделях организации рынка тепла.
Ее преимуществами являются:262учет наличия центральной и индивидуальной систем теплоснабжения, а такжеэффективного радиуса централизованного теплоснабжения;учет различных моделей функционирования централизованной системы теплоснабжения(единая тепловая компания, единый заказчик);учет распределения затрат ТЭЦ между теплом и электроэнергией, и его влияния наэффективный радиус обслуживания центральной системы;учет механизмов регулирования цен на тепло и электроэнергию, оказывающих влияниена распределение топливных затрат ТЭЦ;возможность использования для разработки стратегии повышения энергобезопасностина основе нахождения наилучшего сочетания центральной (на основе ТЭЦ) ииндивидуальной схем теплоснабжения.Примоделированииобщеэнергетическойсистемысучетомподсистемыэлектроснабжения принято:структура общеэнергетической системы представлена в виде графа связей; вершинамиграфа являются узлы поставки электроэнергии и узлы поставки тепла, а дугами –электрические и тепловые сети;затраты на транспорт пропорциональны расстоянию и объему передачи, а затраты напередачу производителя в узел подключения отсутствуют,в узлах поставки электроэнергии применяется маржинальная модель ценообразования, вузлах поставки тепла – ценообразование на основе модели единого закупщика илиединой тепловой компании,развитиеэнергосистемыосуществляетсяпопутисниженияобщесистемныхпроизводственных и транспортных затрат.Изменение загрузки тепловых источников системы теплоснабжения приводит кизменению загрузки источников системы электроснабжения и, соответственно, изменениюбалансовой структуры общеэнергетической системы, которая в данном случае являетсямежотраслевой, объединяющей сферы производства тепла и электроэнергии.На основе составленного алгоритма прогнозирования межотраслевой балансовойструктуры общеэнергетической системы была разработана экономико-математическая модель,позволяющая оценивать системный эффект от изменения состава производственных мощностейэнергосистемы, а также рыночных правил ее функционирования.