Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1 ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ МАЛОЙ ЭНЕРГЕТИКИ В
РОССИИ 14
Социально-экономические условия развития регионов Севера России 14
Проблемы энерго- и топливоснабжения регионов Севера... 26
Направления развития малой энергетики 47
ГЛАВА 2 МЕТОДИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ОЦЕНКЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ
ЭФФЕКТИВНОСТИ ВАРИАНТОВ РАЗВИТИЯ МАЛОЙ
ЭНЕРГЕТИКИ 57
2 Л Основные положения методического подхода к обоснованию рациональных тенденций развития малой энергетики..
Комплекс экономико-математических моделей определения условий эффективности развития малой энергетики на региональном уровне
Производственно-финансовая модель оценки эффективности энергоснабжения на локальном уровне 86
ГЛАВА 3 СТРАТЕГИЯ РАЗВИТРІЯ МАЛОЙ ЭНЕРГЕТИКИ В СЕВЕРО
ВОСТОЧНЫХ РЕГИОНАХ РОССИИ 97
Условия эффективности вариантов стратегии развития малой энергетики на региональном уровне 98
Оценка и прогнозирование финансово-экономической эффективности развития малой энергетики Хабаровского
края на локальном уровне 127
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 140
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 144
ПРИЛОЖЕНИЯ 156
Введение к работе
Актуальность темы исследования обусловлена кризисными явлениями с энергообеспечением, участившимися в последнее время в отдаленных районах России. Одной из основных причин сложившегося положения, наряду с неудовлетворительным техническим состоянием энергоисточников, является проблема топливоснабжения, особенно в топливодефицитных и труднодоступных в транспортном отношении районах. Наиболее остро эта проблема выражена у потребителей, не охваченных централизованным электроснабжением, которые рассредоточены по территории, удалены на большие расстояния от топливных баз и предприятий по переработке топлива. Эта категория потребителей обеспечивается энергией от объектов малой энергетики - автономных энергоисточников мощностью до 10-20 МВт.
Около 60% энергоисточников малой мощности расположено в северовосточных регионах России, что объясняется экономико-географическими характеристиками этой зоны, слабой освоенностью и чисто ресурсной специализацией большинства районов. Современный уровень развития транспортных и энергоснабжающих систем является фактором, структурно сдерживающим процесс эффективного освоения уникальных природных ресурсов северных территорий и создающим неблагоприятные условия для жизни населения.
В условиях централизованного планирования разрабатывались концепции и программы социально-экономического развития районов Севера [80]. Государством целенаправленно выделялись средства на проведение геологоразведочных работ, развитие горнодобывающих предприятий, так называемый "северный завоз" и социальные нужды. Перевод экономики на рыночные отношения и возникший в связи с этим поток законов, законопроектов, постановлений и резолюций внес определенные трудности в организацию работ по решению проблем развития этих регионов. Сложившаяся в стране экономическая ситуация обусловила снижение
производства добывающих предприятий и объема геологоразведочных работ. Сокращение занятости трудоспособного населения, снижение уровня жизни привели к массовому оттоку жителей из районов Севера.
Отсутствие финансовой поддержки производственной и социальной инфраструктуры со стороны государства еще более усугубляет многочисленные проблемы этих регионов. Недостаток бюджетного финансирования влечет за собой недопоставки топлива, которые, в свою очередь, приводят к ограниченному режиму энергоснабжения, создавая у потребителей постоянную кризисную ситуацию.
В последнее время в целях реализации государственной социально-экономической политики на федеральном и региональных уровнях принимаются программы обеспечения надежного энергоснабжения районов Севера и приравненных к ним территорий с ограниченными сроками завоза грузов за счет использования возобновляемых источников энергии и местных видов топлива [39, 107, 108]. Однако при формировании этих программ выбор рациональных вариантов энергоснабжения различных категорий потребителей осуществляется без надлежащих проработок по технико-экономическому обоснованию их эффективности. В этой связи возрастает необходимость разработки комплексного подхода к оценке экономической эффективности вариантов развития малой энергетики на различных территориальных уровнях: региональном, областном, районном и т.д.
Степень разработанности темы
Проблемами энерго- и топливоснабжения районов Севера достаточно длительный период времени занимаются практически во всех научных центрах северных территорий России: Институте физико-технических проблем энергетики Севера (ИФТПЭС) Кольского научного центра (НЦ), Институте социально-экономических и энергетических проблем Севера (ИСЭПС) Коми НЦ, Институте физико-технических проблем Севера (ИФТПС) Якутского НЦ,
Северо-Восточном комплексном научно-исследовательском институте (СВКНИИ) Дальневосточного НЦ. Вопросы формирования и развития региональных топливно-энергетических комплексов, оптимизации территориальной структуры энергосистем Европейского Севера нашли отражение в публикациях Б.Г. Баранника, Л.Д. Криворуцкого, Н.А. Манова, А.А. Калининой, И.Г. Успенской [5, 35, 101, 119]. Исследования по проблемам энергоснабжения северо-восточных регионов страны ведутся сотрудниками отдела энергетики ИФТПС ЯНЦ под руководством Н.А. Петрова: известны научные труды Г.С. Ли по определению границ централизации электроснабжения, В.Н. Капитонова по проблемам теплоснабжения Республики Саха (Якутия) [33, 68, 69]. Применение атомных станций малой мощности в районах Севера и ожидаемый эффект замещения по всему технологическому циклу производства энергии источниками на органическом топливе подробно рассматривается в работах А.П. Шадрина [113].
Однако, большинство исследований посвящено проблемам развития локальных энергосистем и энергоузлов районов Севера. В то время как объектам малой энергетики уделяется недостаточное внимание. Энергоисточники малой мощности в силу незначительной их доли в суммарной выработке электроэнергии регионов (от 0,2 до 15%) чаще всего в региональных энергопрограммах не рассматриваются. И проблемы, связанные с их функционированием и топливоснабжением, остаются все такими же острыми как в экономическом, так и в социальном аспектах.
В последнее время проблемы малой энергетики, ее особенности и перспективные направления развития широко освещены в публикациях ОАО "Малая энергетика" [48-50]. В этих материалах используются различные подходы к оценке эффективности вариантов развития малой энергетики, в том числе атомных станций малой мощности и возобновляемых источников энергии.
В ряде научных и проектных институтов выполняются исследования по оценке потенциала возобновляемых природных энергоресурсов и перспектив его использования для энергоснабжения потребителей отдельных регионов Севера [4, 42, 71, 94, 109]. Некоторые аспекты применения возобновляемых источников энергии для конкретных территорий рассмотрены в работах В.В. Зубарева, А.А. Кошелева, В.А. Минина, Д.Д. Ноговицына, И.Р. Степанова [4, 32, 41, 42, 64, 65, 98]. В проработках О.В. Марченко и СВ. Соломина [52, 53] предложен вероятностный метод оценки экономической эффективности ветроэнергетических установок при эксплуатации в энергосистеме или автономно, приводится анализ границ конкурентоспособности по сравнению с альтернативными энергоисточниками в зависимости от скорости ветра и режима потребления энергии.
Вместе с тем, во всех упомянутых работах рассматриваются отдельные регионы или оценивается эффективность применения только одного технологического варианта развития малой энергетики. Исследованием проблем и целесообразности применения энергоисточников малой мощности различных типов в условиях Севера занимаются в ИСЭПС Коми НЦ, но в основном для потребителей Республики Коми. В работах Ю.И. Колобова, Л.В. Чайки [38, 101, 111] отражены возможности и экономическая эффективность использования на территории республики ветроэнергетических установок, малых ГЭС и различных энергоисточников малой мощности на органическом топливе.
Параллельно с вышеперечисленными работами и независимо от них в Институте систем энергетики им. Л.А.Мелентьева, при участии автора, велись исследования по технико-экономическому обоснованию энергоисточников малой мощности на различных территориях. Начало исследованиям положено в работах СМ. Баутина и В.И. Подкорытова [6, 81, 86, 121]. В диссертации автор попытался обобщить разработанные методические подходы для различных территориальных уровней и оценить экономическую
эффективность вариантов развития малой энергетики в северо-восточных регионах России.
При работе над диссертацией, кроме того, были изучены многие работы отечественных ученых, которые в той или иной степени относятся к исследуемой теме: Г.А. Аграната [1, 2], Ж.И. Алферова [3], М.К. Бандмана [76, 77], П.П. Безруких [7-12], Н.И. Воропая [21], В.П. Гукова, Е.Г. Егорова [30], А.А. Ильина [34], В.А, Керова [37], Б.Х. Краснопольского [44], В.Ю. Малова [77], П.А. Минакира, А.Н. Симоненко, СВ. Славина [96], а также труды зарубежных авторов: Д. Де Рензо [16], Г.Дж.Мур [22], Лайза Кон [45], Шелдон Страус [114, 115] и других.
Цели и задачи исследования
Цель диссертационного исследования заключается в обосновании эффективных с экономической точки зрения вариантов развития малой энергетики в северо-восточных регионах страны. Для достижения указанной цели в диссертационной работе были поставлены следующие задачи:
провести зонирование северных территорий по степени централизации электроснабжения, показать место и роль малой энергетики;
проанализировать обеспеченность рассматриваемой территории топливно-энергетическими ресурсами и выявить особенности развития малой энергетики;
обосновать и разработать методический подход к выбору экономически эффективных вариантов развития малой энергетики на различных территориальных уровнях;
создать комплекс имитационных моделей, реализующий предложенный подход;
определить условия экономической эффективности применения различных типов энергоисточников малой мощности для ценовых показателей рассматриваемых регионов.
Предмет и объект исследования
В диссертационной работе предметом исследования являются теоретические, методические и практические вопросы оценки экономической эффективности вариантов развития малой энергетики.
Объектом исследования являются предприятия малой энергетики: дизельные и газотурбинные электростанции, атомные станции малой мощности, ветроустановки, малые гидроэлектростанции, геотермальные станции, мелкие котельные на органическом топливе и электрокотельные, а также распределительные линии электропередачи (ЛЭП) и трансформаторные подстанции низких классов напряжения.
Методология и методика исследования
Теоретической основой диссертационного исследования послужили методология системных исследований в энергетике, труды отечественных и зарубежных ученых, посвященные технико-экономическим расчетам и экономико-математическому моделированию в энергетике [14, 29, 57, 58, 89], а также методические рекомендации по оценке экономической эффективности инвестиционных проектов [15, 36, 56]. В процессе работы использовались следующие приемы научного исследования:
системный подход к выбору альтернативных вариантов энерго- и топливоснабжения потребителей;
методы имитационного моделирования, экспертных оценок и принципы финансово-экономических расчетов при разработке инструментария;
сравнительный многофакторный анализ при определении вариантов
энергоснабжения, экономически целесообразных на рассматриваемой
территории.
Научная новизна
Диссертационное исследование заключается в комплексном рассмотрении и экономическом обосновании рациональных вариантов развития малой энергетики, что способствует решению наиболее важной проблемы в топливодефицитных и труднодоступных районах - сокращению объемов потребления органического топлива. Основные элементы научной новизны исследования:
предложена классификация районов Севера по обеспеченности топливно-энергетическими ресурсами, выполнено зонирование территории по степени централизации электроснабжения;
проведено ранжирование потребителей децентрализованной зоны по величине энергетических нагрузок с целью определения характерного мощностного ряда энергоисточников малой мощности;
определены основные направления развития, обеспечивающие повышение эффективности и экономичности объектов малой энергетики;
разработан методический подход к оценке экономической эффективности вариантов развития малой энергетики, практическая реализация которого осуществлена в виде комплекса имитационных моделей, позволяющих проводить исследования на различных территориальных уровнях;
оценена экономическая эффективность различных типов энергоисточников малой мощности, показаны зоны их целесообразного использования.
Обоснованность и достоверность выводов и результатов
Обоснованность полученных выводов подтверждается результатами имитационных экспериментов с использованием экономико-математических моделей, в основу которых положены принципы технико-экономических и финансовых расчетов, используемых в отечественной и зарубежной практике, а также внедрением результатов диссертационного исследования в практику хозяйственной деятельности, о чем свидетельствуют справки о внедрении.
Достоверность выводов и результатов обусловлена комплексным анализом технико-экономической информации и специфики работы различных типов энергоисточников в регионах Севера, адекватным отражением структуры и характеристик энергетических объектов при создании и адаптации экономико-математических моделей. Исследования основываются на использовании нормативно-правовой базы, касающейся темы диссертации, отчетности исследуемых в диссертационной работе энергопредприятий, на статьях отечественных и зарубежных авторов, а также материалах Госкомстата РФ [20, 24-26, 79, 85,91].
Практическая значимость
Разработанные методический подход и имитационные модели, реализующие его на практике, использовались для обоснования целесообразности различных вариантов развития малой энергетики на территории Севера и отдельных его регионов (Тюменской, Магаданской и Иркутской областей, Хабаровского края) [67, 81-84, 93, 121]. В работе применительно к условиям северо-восточных регионов России:
получены граничные экономически эффективные значения стоимостных показателей атомных станций малой мощности и возобновляемых источников энергии, а также расширения зоны
централизованного электроснабжения и Использования
электроэнергии для целей теплоснабжения;
определены масштабы и территориальные зоны целесообразного
ф применения возобновляемых источников энергии малой мощности;
с помощью созданных моделей проведен комплексный анализ
чувствительности показателей экономической эффективности
применения различных вариантов развития малой энергетики в
зависимости изменения внешних факторов (цены и дальности
доставки топлива, стоимости энергоисточников, протяженности
линий электропередачи, нагрузки потребителей, числа часов
использования установленной мощности, тарифа на энергоносители);
Ш даны конкретные рекомендации по улучшению энергоснабжения
потребителей северных районов Хабаровского края.
Следует отметить, что разработанный комплекс моделей является
универсальным, в связи с чем возможно его применение для оценки
экономической эффективности вариантов развития малой энергетики на
различных территориях. Модели реализованы в виде открытого программного
Ц продукта с помощью системы электронных таблиц EXCEL.
Апробация работы
Основные выводы и результаты работы неоднократно докладывались и
обсуждались на конференциях различного уровня:
Щ футурологической конференции ИСЭМ СО РАН "Энергетика XXI века:
глобальные тенденции и проблемы, их проявления в энергетики России" (г.Иркутск, 2002 г.);
международной конференции "Энергетическая кооперация в Северо-Восточной Азии: предпосылки, условия, направления" (г.Иркутск, 2002 г.);
международных научно-практических конференциях "Малая энергетика -2002" (г.Москва, 2002 г.) и "Малая энергетика- 2003" (г.Москва, 2003 г.);
международной промышленной выставке-ярмарке "Север России - 2003" (г.Новосибирск, 2003г.);
международной конференции . "Энергосберегающие технологии и окружающая среда" (г.Иркутск, 2004 г.);
региональной научно-практической конференции "Социально-экономические проблемы региона" (г.Иркутск, 2004 г.).
Публикации
Основные положения диссертационного исследования отражены в 20 публикациях автора, общим объемом 18 печатных листов, в том числе в шести коллективных монографиях.
Структура и объем работы
Поставленные задачи диссертационного исследования определяют следующую структуру и порядок изложения материала: работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованных литературных источников и приложений.
Во введении обоснована актуальность выбранной темы, сформулированы цели и задачи исследования, отражена научная новизна полученных результатов и практическая значимость.
В первой главе — "Особенности развития малой энергетики в России" -на основе анализа состояния систем энерго- и топливоснабжения представлено зонирование северных территорий по степени централизации электроснабжения, показаны место и роль малой энергетики. Приведены классификация районов Севера по наличию топливно-энергетических ресурсов и ранжирование потребителей децентрализованной зоны по величине энергетических нагрузок. Определены основные направления развития малой энергетики, позволяющие ослабить напряженность с топливоснабжением.
Во второй главе - "Методический подход к оценке экономической эффективности вариантов развития малой энергетики" — изложены основные положения методического подхода, позволяющего определить экономически эффективные варианты развития малой энергетики на различных территориальных уровнях (региональном и локальном). Изложен общий принцип разработанных технико-экономических и производственно-финансовых имитационных моделей и дано их математическое описание.
В третьей главе - "Стратегия развития малой энергетики в северовосточных регионах России" - на основе проведенных исследований представлены условия экономической эффективности рассмотренных вариантов развития малой энергетики в сравнении с современными стоимостными показателями выпускаемого отечественного энергетического оборудования малой мощности. Определены масштабы и территориальные зоны использования возобновляемых источников энергии в северо-восточных районах России. Приведены основные результаты исследований по выбору рациональных с экономической точки зрения вариантов развития энергоснабжения для децентрализованных потребителей северных районов Хабаровского края.
В заключении обобщены результаты диссертационного исследования и сформулированы основные выводы.
В приложении приведены технико-экономические показатели проектов и графические иллюстрации изменения потока бюджетных средств для энергоснабжения при их осуществлении у потребителей северных районов Хабаровского края, полученные с использованием разработанных моделей.
Работа содержит 143 страницы основного текста, включает 14 таблиц, 28 рисунков, список литературы из 122 наименований и приложения на 8 страницах.
