Топливно-энергетические балансы
Научные и практические работы, связанные с формированием прогнозных топливно-энергетических балансов, прогнозированием энергопотребления и исследованиями энергоэффективности народного хозяйства страны, выполняются в ИНЭИ с момента его основания и всегда входили в число приоритетных.
Первоначально разработки топливно-энергетических балансов (ТЭБ) опирались на методические результаты А.А. Макарова и А.Г. Вигдорчика и базировались на «нормативном» методе расчёта энергопотребления (произведение удельных норм расхода энергоносителей на натуральные размеры производства основных видов продукции) и сведении энергетических балансов отдельных видов топлива с их объединением в сводный баланс так называемого котельно-печного топлива [1]. С приходом в Институт ведущих специалистов из Госплана СССР (П.К. Аксютин) и его вычислительного центра (Т.В. Клейник) была разработана методика составления сводного баланса первичных энергоресурсов и соответствующие имитационные модели, которые транслировали отечественные данные в форму единого ТЭБ, разработанную (при нашем участии) Европейской экономической комиссией ООН.
Разработка прогнозных ТЭБ интегрирует усилия и ресурсы (модельные и информационные) практически всех научных подразделений Института (рисунок 1).
Используемый для этого инструментарий включает:1) оптимизационные модели прогнозирования развития экономики страны и регионов;
2) имитационные модели для прогнозирования спроса на топливо и энергию;
3) отраслевые оптимизационные и имитационные модели (нефтегазового сектора, угольной промышленности, электроэнергетики) для прогнозирования предложения ТЭР;
4) межотраслевую оптимизационную модель для определения оптимальных балансов коммерческих энергоресурсов,
5) имитационную модель для формирования целостной (взаимосвязанной) системы прогнозных ТЭБ страны и регионов в разрезе федеральных округов и субъектов Российской Федерации.
Разработанная методика подготовки ТЭБ в международном формате учитывает особенности структуры российской энергетики и экономики, состав и качество собираемой в стране статистической информации, а также обеспечивает преемственность с отечественной статистикой. В структуре балансов выделяются четыре сектора: добыча ТЭР, преобразование ТЭР, потребление ТЭР на собственные нужды и потери в ТЭК, конечное потребление ТЭР. В итоге ТЭБ стал действенным инструментом в системе обоснования принимаемых решений не только для приходной, но и для расходной части баланса, особенно в части оценки их эффективности и долгосрочных последствий.
Предложенная схема разработки системы взаимосогласованных прогнозных ТЭБ страны и регионов является иерархической. Она предусматривает выделение трех иерархических уровней (рисунок 2):
1) ТЭБ страны;
2) ТЭБ федеральных округов;
3) ТЭБ субъектов Российской Федерации.
ТЭБ более низких иерархических уровней разрабатываются в увязке с ТЭБ вышестоящего уровня. Таким образом осуществляется вертикальное согласование решений. При этом ТЭБ вышестоящего уровня в согласительных процедурах обладает приоритетом. Однако при наличии веских оснований допускается его корректировка, т.е. в схеме формирования системы ТЭБ имеются обратные связи.
На втором и третьем иерархических уровнях производится также горизонтальное согласование решений: на втором уровне согласуются между собой ТЭБ федеральных округов, а на третьем уровне – ТЭБ субъектов Российской Федерации в рамках ТЭБ «своего» округа.
В предложенной схеме реализован принцип разработки ТЭБ «сверху-вниз». Этим обеспечивается методическое единство формирования системы прогнозных ТЭБ страны и регионов. Прогнозные ТЭБ разрабатываются на едином информационном базисе и для одних и тех же внешних сценарных условий. В результате предложенная схема обеспечивает разработку системы полностью взаимосогласованных прогнозных ТЭБ страны и регионов. Она также повышает гибкость решения прогнозных задач. При необходимости можно ограничиться только одним (страна) или двумя (страна и федеральные округа) уровнями, что многократно сокращает объем прогнозной работы.
В то же время, данная схема актуальна и в случае разработки прогнозных ТЭБ конкретного субъекта Российской Федерации. Она обеспечивает согласование ТЭБ данного субъекта, с решениями, принимаемыми на уровне ТЭБ федерального округа и ТЭБ страны в целом. При этом данная схема позволяет учесть ценную информацию, которая имеется на региональном уровне. Достигается это путем согласования для каждого субъекта Российской Федерации прогнозов энергопотребления, выполненных методами «сверху-вниз» и «снизу-вверх».
При прогнозировании энергопотребления методом «снизу-вверх» учитываются:
перспективы развития крупных предприятий, функционирующие на территории региона;- предполагаемые к реализации на территории региона инвестиционные проекты, причем, не только крупные, но и средние, а также мелкие в совокупности (в частности, через механизмы заявок на подключение к электрическим, тепловым и газовым сетям);
- перспективы развития муниципальных образований и соответствующие прогнозы энергопотребления.
Также могут быть учтены возможности использования местных топливно-энергетических ресурсов, например, местных топлив и имеющихся в регионе возобновляемых видов энергии.
При разработке прогнозных ТЭБ наиболее сложной оказывается задача прогнозирование спроса на ТЭР со стороны сектора конечного потребления, что обусловлено огромным количеством и большим разнообразием конечных потребителей и сложным описанием законов их энергопотребления. Задача структурирования сектора конечного потребления решается исходя из наличия исходной информации и ее качества. За основу принята классификация видов экономической деятельности (ВЭД). Внешними параметрами для прогнозирования спроса на ТЭР сектора конечного потребления являются результаты формирования взаимосогласованных сценариев развития энергетики и энергетики страны.
Предложен интегрированный подход к прогнозированию энергопотребления сектора конечного потребления, сочетающий прогнозы удельных энергетических характеристик ВЭД аналитическими и статистическими методами с прогнозами развития видов экономической деятельности. Важной его особенностью является ориентация на преимущественное использование статистически наблюдаемой информации, которая в дальнейшем подвергается тщательному анализу, верификации и последующей математической обработке и визуализации.
Процедурой прогнозирования спроса на ТЭР со стороны сектора конечного потребления предполагается решение следующих задач:1) определение базовых трендов изменения энергоемкостей ВЭД;
2) оценка прогнозных объемов энергосбережения и энергозамещения для рассматриваемых ВЭД;
3) выбор крупных инвестиционных проектов для включения в процедуру прогнозирования и определение их экономических (производственных) и энергетических характеристик.
Первая задача решается путем установления количественных связей энергоемкостей ВЭД с внешними макроэкономическими параметрами. Вторая - на основе методов технико-экономического анализа конкурирующих энергосберегающих и энергозамещающих технологий и мероприятий в секторе конечного потребления. Учет влияния крупных инвестпроектов на энергопотребление осуществляется путем соответствующего экспертного анализа.
В общем случае используется следующий алгоритм прогнозирования энергоемкостей (рисунок 3):
1 – определение для каждого ВЭД базового тренда энергоемкости на основе ее связей с макроэкономическими показателями;
2 – корректировка базового тренда за счет осуществления энергосберегающих программ, а также энергозамещения;
3 – учет возмущений, вносимых реализацией крупных инвестпроектов.
