Введение к работе
Актуальность исследования
В настоящее время электроэнергетика имеет большое значение в хозяйстве Российской Федерации, что объясняется такими преимуществами электроэнергии перед энергией других видов, как относительная лёгкость передачи на большие расстояния, распределения между потребителями, а также преобразования в другие виды энергии. Поэтому обеспечение надежного, технологического эффективного производства электроэнергии с минимальными издержками является необходимым фактором, обеспечивающим стабильное развитие экономики страны. Однако энергетическая отрасль Российской Федерации в данный момент характеризуется высоким износом основных фондов (в целом по стране коэффициент износа составляет 60%, а в отдельных субъектах доходит до 70%). В результате высокого физического износа электроэнергетического оборудования значительно снизилась надежность функционирования отрасли, о чем свидетельствует ряд крупных аварий, произошедших за последние годы. Более того, в связи с ожидаемым ростом экономики требуется существенное увеличение мощностей по производству электроэнергии. Значительное влияние на отрасль оказывают колебания цен на первичные энергоресурсы (в особенности нефть, газ и уголь), так как затраты на топливо составляют основную часть издержек на производство электроэнергии. Колебания цен на первичные энергоресурсы приводят к трудно контролируемому росту цен на электроэнергию для конечных потребителей.
Текущее состояние электроэнергетики в России требует реализации крупномасштабной инвестиционной программы по созданию и модернизации энергетических мощностей, способных обеспечить будущие потребности народного хозяйства России. Данная инвестиционная программа должна привести электроэнергетическую отрасль в такое состояние, в котором она могла бы обеспечить эффективное, надежное и безопасное энергоснабжения страны.
В мире основной тенденцией является внедрение энергосберегающих технологий и повышения доли альтернативных источников в мире в связи с текущей ситуацией с поставками энергоносителей. При этом существует явное отставание темпов внедрения новых технологий в России от темпов внедрения в Европе, США и других развитых странах. Таким образом, отсутствие крупномасштабных инвестиций в новые технологии в производстве электроэнергии может привести к потере Россией статуса одной из ведущих держав.
Важным вопросом при выборе вариантов реализации инвестиционной программы обновления электроэнергетических мощностей является обоснование структуры потребления первичных энергоресурсов. Существующие методы формирования структур потребления энергоресурсов основываются на сценарном подходе, не учитывают случайный характер цен на первичные энергоресурсы и не позволяют в полной мере решать задачи формирования инвестиционной политики в электроэнергетики.
Для формирования оптимальной структуры потребления первичных энергоресурсов необходимо учесть ряд ограничений и рисков, в том числе:
колебания цен на топливо, которые составляют значительную часть затрат на производство электроэнергии;
вероятность негативного воздействия на окружающую среду и связанные с этим дополнительные издержки: выбросы вредных веществ, ликвидация последствий аварий;
инвестиционные ограничения – переход к новой структуре потребления первичных энергоресурсов сопряжен со значительными инвестиционными затратами;
ограничения на возможности использования различных видов энергоресурсов. Например, на территории РФ невозможно осуществлять генерацию на 100% с помощью ГЭС.
Таким образом, разработка методов формирования оптимальной структуры потребления первичных энергоресурсов для производства электроэнергии, учитывающих различные виды рисков и ограничения, является актуальной проблемой.
Область исследования – Исследование проведено в соответствии с пп. 1.1.18 «Проблемы повышения энергетической безопасности и экономически устойчивого развития ТЭК. Энергоэффективность» и 1.1.19 «Методологические и методические подходы к решению проблем в области экономики, организации управления отраслями и предприятиями топливно-энергетического комплекса» паспорта специальности 08.00.05.
Объектом исследования являются структуры потребления первичных энергоресурсов для электроэнергетики Российской Федерации.
Целью исследования является разработка методов формирования оптимальной структуры потребления первичных энергоресурсов для производства электроэнергии с учетом различного рода рисков и ограничений.
В соответствии с поставленной целью настоящая работа предусматривает решение следующих основных задач:
анализ текущего состояния и прогноз развития электроэнергетики РФ;
анализ рисков и практических ограничений, связанных с формированием различных структур потребления первичных энергоресурсов;
разработка метода выбора оптимальной структуры потребления первичных энергоресурсов с учетом различного рода рисков и ограничений;
применение разработанных методов для формирования рекомендаций по выбору оптимальной структуры потребления первичных энергоресурсов.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
проведены исследования зависимости между ценами на первичные энергоресурсы и определены статистические характеристики (стандартные отклонения и коэффициенты взаимной корреляции). Показано, что имеется статистическая зависимость между изменениями цен на горючие полезные ископаемые (нефть, природный газ и уголь). Данные зависимости использовались для формирования оптимальных структур потребления первичных энергоресурсов;
разработана модель, описывающая процессы формирования затрат на производство электроэнергии с помощью двух основных показателей: ожидаемые затраты на генерацию электроэнергии и степень риска, описываемая среднеквадратичным отклонением затрат. Данная модель позволяет рассматривать различные варианты структур потребления первичных энергоресурсов, сравнивать их и находить эффективное множество вариантов, элементы которого обеспечивают получение минимального риска при заданных издержках;
разработана процедура выбора оптимальной структуры потребления, в основе которой лежит моделирование структуры потребления первичных энергоресурсов и расчет ожидаемых издержек и уровня риска. Данная процедура учитывает следующие факторы: объем производства электроэнергии, воздействие на окружающую среду, ввод и выбытие генерирующих мощностей, возможность перевода электростанций на другой вид топлива, ограничения на величину инвестиций, ограничения на ресурсную базу электроэнергетики, а так же возможности внедрения перспективных энергосберегающих технологий генерирования. Применение данной процедуры позволяет выбирать оптимальные структуры потребления первичных энергоресурсов;
проведен анализ текущей структуры потребления первичных энергоресурсов, а так же прогнозных структур на период до 2020 г., сформированных согласно положений «Энергетической стратегии РФ до 2030 года» и «Генеральной схемы размещения объектов электроэнергетики до 2030 г.». Данный анализ показал, что текущая и прогнозная структура находятся достаточно далеко от границы эффективности и не позволяют существенно улучшить структуру потребления первичных энергоресурсов в направлении снижения уровней издержек и риска;
построено допустимое множество структур потребления, которые могут быть реализованы на основе существующей структуры и при условии ограниченного объема инвестиций. Сформирована рекомендуемая структура потребления первичных энергоресурсов, в которой учитывается возможность использования перспективных технологий производства электроэнергии, имеющих значительно большее значение КПД (до 70%). Полученный вариант позволяет существенно снизить величину как ожидаемых затрат на производство электроэнергии, так и уровень риска.
Степень разработанности и изученности темы. В отечественной и зарубежной экономической литературе существуют различные подходы к определению оптимальной структуры потребления первичных энергоресурсов для обеспечения заданного уровня выработки электроэнергии.
Вопросам анализа состояния ТЭК, моделирования его развития и разработке методов выбора оптимальных структур потребления первичных энергоресурсов посвящены работы А.Ф. Андреева, В.Д. Зубаревой, Ю.Ф. Касимова, В.В. Леонтьева, Е.А. Телегиной, Ю.И. Черного, А.А. Макарова, R.A. Ristinen, J.J. Kraushaar и др.
Основными методами, используемыми при планировании производства электроэнергии в масштабах страны, являются: составление топливно-энергетических балансов, метод межотраслевого баланса и модели общего макроэкономического равновесия. Рассмотренные выше методы планирования производства электроэнергии основываются на рассмотрении ограниченного числа сценариев и не учитывают случайный характер цен на первичные энергоресурсы.
В последние годы появились работы S. Awerbuch, M. Berger, Jaap C. Jansen, Luuk Beurskens, посвященные использованию портфельной теории Г. Марковица, У. Шарпа и Д. Тобина для анализа уровней издержек и рисков структур потребления первичных энергоресурсов стран ЕС. Однако в данных исследованиях не учитывались масштабы производства электроэнергии и целый ряд ограничений на возможные структуры потребления первичных энергоресурсов, что не позволяет использовать данный подход для выбора оптимальной структуры потребления первичных энергоресурсов в масштабах страны. Это явилось основанием к разработке методов формирования оптимальной структуры потребления первичных энергоресурсов для производства электроэнергии, учитывающих различного рода ограничения и риски.
Информационной основой данного исследования стали опубликованные в открытой печати материалы о текущем и прогнозном состоянии ТЭК РФ и в целом в мире. Основными источниками являлись: Энергетическая стратегия России до 2030 года; отчеты Федеральной службы государственной статистики РФ, Министерства экономического развития РФ, Министерства промышленности и торговли РФ, Министерства энергетики России и США, Управления экономики и статистики США, Международного Энергетического Агента (IEA), агентства ПроАтом, компании TradeTech и др.
Практическая ценность диссертационной работы состоит в создании и численной реализации метода оценки эффективности и выбора оптимальных структур потребления первичных энергоресурсов на уровне экономики страны.
Полученные результаты исследования могут быть использованы при формировании структуры потребления первичных энергоресурсов в масштабах страны, и разработке генеральных схем размещения объектов электроэнергетики.
Апробация результатов исследования: В ходе выполнения диссертации результаты исследований докладывались на научных семинарах кафедры финансового менеджмента РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина в 2009-2011 гг. Опубликованы тезисы на IX Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития нефтегазового комплекса России» (30 января – 1 февраля 2012 года).
Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 3 работах в изданиях из перечня, рекомендованных ВАК Минобразования.
Объем работы. Общий объем работы составляет 125 страниц машинописного текста, включает 23 рисунка, 25 таблиц и список литературы и источников из 102 наименований.
