Содержание к диссертации
Введение
1. Инновационное энергосбережение в концепции отраслевых инновационных систем 14
1.1. Национальная инновационная система. концепция отраслевых и региональных инновационных систем 14
1.2. Анализ терминологической системы в области инновационного энергосбережения 24
1.3. Инновационное энергосбережение. Классификация инновационных энергосберегающих мероприятий 29
1.4. Организационная схема инновационного энергосбережения как отраслевой инновационной системы в РФ 38
Выводы по 1 главе 44
2. Совершенствование методов развития инновационного энергосбережения с применением интегральной оценки 47
2.1. Анализ методов интегральной оценки инновационной среды 47
2.2. Анализ мотивационных факторов инновационной среды для внедрения энергосберегающих технологий 52
2.3. Разработка методики формирования интегрального показателя привлекательности программ энергосбережения 81
2.4. Разработка методики формирования рейтинга интегрального показателя привлекательности инновационной среды для развития энергосбережения 85
Выводы по 2 главе. 88
3. Результаты расчетов рейтинга. Мотивационный механизм внедрения энергосберегающих инноваций 91
3.1. Разработка модели формирования рейтинга привлекательности программ энергосбережения как мотивационного элемента инновационной среды (на примере РПЭ) 91
3.2. Результаты формирования рейтинга привлекательности программ энергосбережения на основе интегральных показателей (на примере РПЭ) 97
3.3. Разработка модели формирования рейтинга интегральных показателей привлекательности инновационной среды для развития энергосбережения (на примере РИС) 99
3.4. Результаты формирования рейтинга интегральных показателей привлекательности инновационной среды (на примере РИС) 107
3.5. Стратегии повышения привлекательности инновационной среды и мотивационный механизм внедрения энергосберегающих новаций в инновационную систему 123
Выводы по 3 главе. 132
Заключение 134
Список литературы 142
Приложение 1. 164
Приложение 2 167
Приложение 3. 174
- Инновационное энергосбережение. Классификация инновационных энергосберегающих мероприятий
- Анализ мотивационных факторов инновационной среды для внедрения энергосберегающих технологий
- Разработка модели формирования рейтинга привлекательности программ энергосбережения как мотивационного элемента инновационной среды (на примере РПЭ)
- Стратегии повышения привлекательности инновационной среды и мотивационный механизм внедрения энергосберегающих новаций в инновационную систему
Инновационное энергосбережение. Классификация инновационных энергосберегающих мероприятий
Энергоэффективность и энергосбережение на данный момент являются одними из главных приоритетов в технологическом и научном развитии в РФ, направленных на модернизацию и технологическое развитие российской экономики и повышение ее конкурентоспособности. Критическими технологиями в этом направлении являются: новые источники энергии и ВИЭ, в т.ч. водородные источники энергии; технологии по созданию энергосберегающих систем распределения, транспортировки, использования энергии; энергоэффективное производство и преобразование энергии на основе органического топлива. [8]
На данном этапе необходимо закрепить критерии отнесения энергосберегающих мероприятий (подразумевающих реализацию товаров, работ и услуг) к инновационным. Анализ нормативно-правовых документов [6,31] позволяет выделить следующие критерии общего характера, характеризующие инновационность энергосберегающих мероприятий (подразумевающих реализацию товаров, работ и услуг):
1. Научно-техническая новизна.
По этому критерию инновационные энергосберегающие мероприятия делятся на новые и усовершенствованные. К новым относятся продукты с более высокими технико-экономическими характеристиками, либо не имеющих аналогов и создающие новые свойства и эффекты» [31]. К усовершенствованным – превышающие характеристики аналогов.
2. Экономический эффект реализации товаров, работ, услуг инновационные энергосберегающие решения, которые приводят к снижению совокупности внедренческих и эксплуатационных затрат.
3. Высокий технический уровень – превышение основных технико экономических параметров над лучшими зарубежными и (или) отечественными аналогами за счет превышения следующих характеристик:
«- основных функциональных характеристик;
- надежности (сроков эксплуатации);
- числа отказов;
- сроков эксплуатации;
- стоимости и продолжительности жизненных циклов;
- экологических характеристик;
- потребительских свойств;
- уровня безопасности;
- применение измененных или новых материалов, в т.ч. нано, аддитивных и др.» [31].
4. Соответствие приоритетным направлениям развития технологий, техники и науки РФ.
По этому критерию инновационные энергосберегающие мероприятия характеризуются соответствием назначения приоритетным направлениям развития технологий (одному или нескольким), науки и техники и (или) сответствием критических технологий в соответствии с [8].
5. Наукоемкость товаров, работ, услуг – по этому критерию инновационные энергосберегающие мероприятия характеризуются использованием интеллектуального с высокими показателями квалификации труда, интеллектуальной собственности, и (или) новых (запатентованных в течение трех последних лет) научно-технически,х конструктивных, и (или) технологических решений.
В рамках исследования этот перечень критериев предлагается расширить двумя дополнительными критериями, характеризующие мероприятия (подразумевающих реализацию товаров, работ и услуг) именно как энергосберегающие:
6. Повышение эффективности использования ТЭР Указанный критерий характеризуется соответствием товаров, работ и услуг направлению эффективного (рационального) использование ТЭР.
7. Сохранение полезного эффекта использования ТЭР
Указанный критерий характеризуется соответствием товаров, работ и услуг свойству сохранения соответствующего полезного эффекта от использования ТЭР, выраженное в т.ч. в сохранении объема.
Обобщенная группа из семи критериев, характеризующих мероприятия (подразумевающие реализацию товаров, работ и услуг) именно как инновационные энергосберегающие представлена на Рис. 3.
Проведем сравнение «традиционных» энергосберегающих мероприятий и инновационных энергосберегающих мероприятий на примере мероприятия по энергосбережению, включенного в программу энергосбережения АО «Выборгтеплоэнерго» - «Замена тепловой сети с применением труб гибких предварительно изолированных полимерных для систем теплоснабжения Uponor Ecoflex thermo twin» и альтернативное энергосберегающее решение резидента кластера «Энерготех» Инновационного центра «Сколково» ООО «Новые композитные технологии – разработка и коммерциализация» - замена тепловой сети с применением универсальных трубопроводов из комбинированных материалов. Для более наглядного сравнения характеристик энергосберегающих решений в соответствии с выделенными выше автором семью критериями отнесения энергосберегающих мероприятий к инновационным представлено в Табл. 5.
В соответствии с выделенными семью критериями энергосберегающее решение «Замена тепловой сети с применением универсальных трубопроводных систем нового поколения на основе комбинированных материалов ООО «Новые композитные технологии – разработка и коммерциализация»» по всем критериям соответствует инновационному энергосберегающему решению. В сопоставление с этим мероприятием, энергосберегающее решение «Замена тепловой сети с применением труб гибких предварительно изолированных полимерных для систем теплоснабжения Uponor Ecoflex thermo twin» нельзя отнести к инновационному, ввиду его несоответствия ряду критериев инновационности, таких как научно-техническая новизна, экономический эффект реализации товаров, работ, услуг, высокий технический уровень, наукоемкость товаров, работ, услуг.
Анализ мотивационных факторов инновационной среды для внедрения энергосберегающих технологий
Одно из направлений повышения энергетической эффективности и модернизации российской экономики - повышение доли использования ВИЭ и местных видов ТЭР в топливно-энергетических балансах организаций, регионов, и, соответственно, страны в целом, что связано с внедрением современных инновационных технологий мирового уровня.
В 261-ФЗ содержатся требования по обязательному включению этого целевого показателя в систему целевых программ энергосбережения, на основе которых, в частности, будет оцениваться эффективность работы органов управления в области энергосбережения, развития инноваций на уровне РИС, а также формироваться ежегодный доклад о состоянии энергосбережения в стране [194].
Россия обладает великими запасами ВИЭ, их технический потенциал оценивается в объемах около 4,6 млрд. т у.т. в год, что в пять раз превышает объемы всех потребляемых ТЭР России, а экономический потенциал - 270 млн. т у.т. в год, это составляет порядка 25% внутреннего годового потребления ТЭР в стране. С технической точки зрения энергосистема страны сильно изношена, в ближайшее десятилетие встанет остро вопрос переоснащении, что создает условия необходимости выбора не в пользу реставрации, копирования ранее эксплуатируемой схемы энергоснабжения, а в пользу проектирования новой, с ориентацией на значительно широкое внедрение ВИЭ и максимального применения инновационных современных разработок, с учетом региональных особенностей» [121].
Целью данного этапа исследования является проведение качественного анализа развития возобновляемой энергетики как фактора повышения инновационности экономики при реализации программно-целевого подхода в управлении энергосбережением (с применим в качестве инструмента целевых программ энергосбережения) на основе анализа потенциала Северо-западного федерального округа РФ, а также анализ федеральной политики энергосбережения в части развития возобновляемых источников энергии. Для реализации цели решались следующие задачи:
1. Провести качественный анализ основных нормативных документов, устанавливающих методологические требования по формированию целевых показателей программ энергосбережения по направлению возобновляемой энергетики;
2. Выявить потенциал по возобновляемым источникам энергии на примере Северо-западного федерального округа, оценить его структуру;
3. Провести сопоставительный анализ потенциала по возобновляемым источникам энергии и целевых показателей программ энергосбережения на примере Северо-западного федерального округа;
4. Выявить степень развитости возобновляемых источников энергии в топливно-энергетических балансах Северо-западного федерального округа;
5. Провести сравнительный анализ факторов, влияющих на развитие использования возобновляемых источников энергии в РФ.
Для решения всего комплекса задач в исследовании авторами применялась совокупность методов экономико-статистического анализа, нормативно институционального метода. Методической и инструментальной основой метода экономико-статистического анализа служит анализ актуальных статистических данных из различных источников статистической информации, как отечественного направления, так и зарубежного. Для обеспечения сопоставимости данных при формировании сравнительных характеристик в рамках экономико-статистического анализа исследуемых объектов авторами применялись подходы к приведению данных к сопоставимому виду (выявлены сопоставимые условия и определены корректировочные коэффициенты). В частности, по топливно-энергетическим показателям авторами данные приведены к сопоставимой модели условного топлива. Для международных сопоставлений экономических показателей оценка производилась на базе паритетов покупательной способности (ППС), проводимая в рамках Программ международных сопоставлений как наиболее объективный метод оценки, отражающий уровень развития стран в единой валюте.
Методической и инструментальной основой нормативно институционального метода анализа служит содержательный контент-анализ нормативно-правовых актов, устанавливающих нормативные рамки исследуемых объектов по направлению возобновляемой энергетики в частности, а также иных характеризующих их действия официальных документов (целевые программы энергосбережения, официальные письма и разъяснения, протоколы и др.), в котором единицей анализа служит правовая норма и ее задокументированная официально интерпретация.
Анализ проблем правового регулирования сферы ВИЭ, обоснование эффективности использования ВИЭ для энергоснабжения, получили отражение в работах таких российских ученых как Безруких П.П., Елистратова В.В. , Сидоренко Г.И., Марченко О.В., Попеля О.С., Окорокова В.Р., Окорокова Р.В. В зарубежной литературе исследованиям господдержки ВИЭ посвящены работы Кляина А. (Klein А.), Шварца Г. (Schwarz H.), Шаллера М. (Schaller M.), Еспеия С. (Espey S.), Хедера М. (Hader M.) и др.
Нормативные рамки предписывают наличие в программах энергосбережения в обязательном порядке значений целевых показателей в области энергосбережения, значения которых должны отражать, в том числе, увеличение количества объектов, которые используют в виде источников энергии вторичные энергетические ресурсы (ВЭР) и (или) возобновляемые энергетичесике источники (ВИЭ).
Рассмотрим показатели, отражающие это направление на примере целевых показателей программ энергосбережения СЗФО РФ (см. Табл. 4). Все 10 субъектов, входящих в СЗФО имеют в составе своих программ энергосбережения целевые установки по развитию ВЭР и ВИЭ [48-58].
Горизонт планирования установлен до 2020 г. Целевые показатели установлены как в натуральном выражении в тоннах условного топлива (т у.т.), так и в долевом отношении к общему объему потребляемых энергоресурсов на территории определенного субъекта РФ. Наибольшее увеличение доли ВЭР и ВИЭ к 2020 году на уровне 30,59% запланировано в региональной программе Архангельской области. Наименьший показатель (0%) содержится в программе энергосбережения города федерального значения Санкт-Петербург.
Необходимо отметить, что такие высокие показатели обусловлены тем, что этот показатель включает в себя все виды ВЭР и ВИЭ региона, в том числе учитываются объемы производства электроэнергии гидроэлектростанциями установленной мощностью свыше 25 МВт. Фактические значения доли энергетических ресурсов с использованием ВИЭ по данным Росстат за 2014 год на уровне РФ составляют 16,4%, а на уровне СЗФО - 10,2%. Однако куда более интересно рассмотреть объемы производства энергии в СЗФО без учета объемов производства электроэнергии гидроэлектростанциями установленной мощностью свыше 25 МВт по данным Росстат за 2014 год на уровне РФ этот показатель составил всего 0,14%, а на уровне СЗФО - 0,15%. С чем связан такой низкий показатель? Возможно, в рассматриваемых субъектах не имеется должного потенциала ВЭР и ВИЭ? Для этого проведем оценку потенциала по возобновляемым источникам энергии на примере СЗФО.
Разработка модели формирования рейтинга привлекательности программ энергосбережения как мотивационного элемента инновационной среды (на примере РПЭ)
В рамках исследования автором разработана имитационная модель формирования рейтинга РИС по привлекательности целевых программ энергосбережения.
Большой экономический словарь. — М.: Институт новой экономики. А.Н. Азрилиян. 1997. Рисунок 18 отображает основные этапы разработки имитационной модели формирования рейтинга РПЭ по привлекательности как модели, воспроизводящей поведение системы РПЭ во времени и сохраняющая связь между структурными элементами системы (плановыми и фактически достигнутыми ЦП) и отображающая зависимость выходов системы от входов3.
Основными элементами разработанной имитационной модели формирования рейтинга привлекательности РПЭ являются (Рис. 19):
1. Методика расчета, в т.ч. математическая модель, используемая для расчета ИнП эффективности реализации РПЭ за каждый t-й период времени в соответствии с заданным шагом моделирования t (например месяц, квартал, год) и формирования рейтинга.
2.Dt - исходные данные для расчета ИнП эффективности реализации РПЭ за t-й период времени, формируемые из плановых ЦП Pt и фактически достигнутых ЦП Ft. Также возможно использование полученных данных на предыдущем шаге моделирования Xt-1.
3.Xt - совокупность Yj ИнП эффективности реализации РПЭ за t-й период.
4.Ut - управляющее воздействие на методику расчета, а также исходные данные, в т.ч. матмодель, на шаге t моделирования, которые заключаются в следующем:
- изменение состава участвующих РПЭ;
- изменение выборки ЦП (отдельные ЦП, группы ЦП, ЦП РПЭ в целом);
- изменение значений плановых и фактически достигнутых ЦП;
- изменение условий функционирования, представляемые как система ограничений в методике (математической модели).
Назначением модели формирования рейтинга привлекательности региональных программ энергосбережения как мотивационного элемента инновационной среды является формирование рейтинговой системы программ, характеризующей привлекательность целевых программ энергосбережения на уровне субъектов РФ.
Краткие сведения о процессах (объектах), при управлении которыми используется модель, а также сведения о воздействии на процессы с точки зрения пользователей при функционировании модели.
Данная модель используется при управлении процессом сопоставительной оценки результативности реализации программ энергосбережения на региональном уровне. Воздействие на процесс расчета с точки зрения пользователя, осуществляемое при функционировании модели, заключается в подстановке входных и получении выходных характеристик с отсутствием возможности внесения субьективизма в работу модели со стороны пользователя (пользователей).
Ограничениями на возможность применения модели является наличие в выборке двух и более сравниваемых субъектов. Условиями применения модели является наличие целевых показателей, характеризуемых величинами заданных (базовых) показателей, а также фактическими достигнутыми показателями за рассматриваемый период.
Вводится ряд допущений, описанных выше.
Специфических требований к выходным и входным данным (их кодам, форматам и т.д.), которые обеспечивают информационную совместимость совокупности решаемых задач модели не предъявляется.
Используемая информация
В качестве массива информации, сформированного из входных сообщений, выступают значения целевых показателей, характеризуемых массивом значений заданных (базовых) показателей, а также массивом значений фактически достигнутых целевых показателей за рассматриваемый период. Массивы значений заданных (базовых) и фактически достигнутых целевых показателей при анализе результатов целевых программ начиная с 2015 года предполагает расчет 31-го показателя, которые распределяются по четырем группам в рамках действующей методики [29].
В моделе реализован переход от массива исходных значений к массиву, характеризующему степень достижения заданного ЦП. Элементы этого массива обозначены через индекс aij (где i=1…k – значение порядкового номера ЦП в рассматриваемой программе энергосбережения, j=1…n - значение порядкового номера программы в группе для которых проводится расчет интегральных показателей).
Иные массивы информации, получаемые в результате функционирования иных моделей и используемые для реализации этого алгоритма не применяются.
Результаты решения
Массивом информации, формируемым для выдачи выходных сообщений модели, являются набор интегральных критериев, используемых для качественной относительной оценки исполнения программ энергосбережения. Каждой РПЭ присваивается свой единственный интегральный критерий. Максимальное число записей не ограничено, но характеризуется количеством сравниваемых субъектов РФ.
Интегральный критерий в форме обобщенного показателя эффективности реализации программы энергосбережения в рамках модели обозначен переменной Yj, где , j=1…n - значение порядкового номера программы в группе для которых проводится расчет интегральных показателей.
Массивов информации, сохраняемых для решения других задач нет.
Математическая модель:
Математическая модель расчета рейтинга привлекательности программ энергосбережения базируется на формулах, которые разработаны в рамках методики, описанной выше в разделе 2.3. настоящей диссертации.
Стратегии повышения привлекательности инновационной среды и мотивационный механизм внедрения энергосберегающих новаций в инновационную систему
Применение интегрального метода оценки и использование трехфакторной модели дает возможность получения характеристик инновационной среды совокупности рассматриваемых объектов системы инновационного энергосбережения (например, РИС). При формировании типовых стратегий повышения привлекательности инновационной среды для внедрения инновационных энергосберегающих технологий необходимо задать целевые функции - повышение привлекательности (Р) и инновационности (I) с одновременным снижением рисков (R):
В зависимости от состояния инновационной среды энергосбережения предложено выделить три типовых элемента общей стратегии:
1) Пассивная - вызвана максимальными значениями целевых функций (или минимальными значениями риска) и может быть направлена на поддержание высоких достигнутых результатов, а также на диверсификацию отрасли инновационного энергосбережения;
2) Умеренная - вызвана средними значениями целевых функций и может быть направлена на диверсификацию отрасли инновационного энергосбережения;
3) Активная - вызвана минимальными значениями целевых функций (или максимальными значениями риска) и может быть направлена на наступательные действия для максимизации привлекательности инновационной среды.
27 состояний инновационной среды позволяет выделить 27 типовых стратегий в зависимости от состояния инновационной среды энергосбережения, которые представлены в Таблице 19.
В рамках исследования предложен мотивационный механизм, как один из механизмов внедрения энергосберегающих новаций в систему инновационного энергосбережения, которая рассматривается с токи зрения теории отраслевых инновационных систем. В контексте исследования под «мотивационным механизмом» автором предложено понимать совокупность взаимодействующих структурных элементов, позволяющих осуществлять изменение мотивов (побудительных причин), действующих на интерес субъектов, реализующих различные решения в сфере инновационных энергоэффективных разработок, формирующихся под влиянием мотивообразующих обстоятельств действия (факторов) правового, экономического, технического, технологического, организационного и/или иного характера (см. Таблицу 23).
Мотивационный механизм внедрения энергосберегающих новаций имеет целевую направленность на изменение мотивообразующих факторов, выражаемых в повышении привлекательности (Р) и инновационности (I) с одновременным снижением рисков (R) РИС.
Данный механизм представляет из себя замкнутый цикл, базируется на разработанном инструментарии оценки инновационной среды. Схема мотивационного механизма внедрения энергосберегающих новаций с использованием концепции IDEF0 представлена на Рисунке 25.
Типы стратегий развития РИС (в части развития инновационного энергосбережения) в зависимости от состояния инновационной среды энергосбережения (МСИСЭ), в том числе в зависимости от расчетных значений ИнП стратегичеcкого и тактического уровня представлены в Таблицах 24-26.