Размещено на http://www.allbest.ru/

Інститут загальної енергетики НАН України

Концептуальний підхід до прогнозування енергоспоживання в економіці країни з урахуванням потенціалу енергозбереження та процесів глобалізації світової економіки

канд. техн. наук, ст. наук. співр., Маляренко О.Є.

м. Київ

В статті надано новий концептуальний підхід до прогнозування енергоспоживання в економіці регіону та країни з урахуванням технологічного потенціалу енергозбереження та зниження енергоспоживання за рахунок структурних змін в економіці. Запропоновано підхід до врахування економічних показників глобалізації на зовнішньоекономічну діяльність та її вплив на структурні зміни в економіці, а також вплив світових цін на енергоносії на вибір заходів з технологічного енергозбереження.

Глобалізація економіки є об'єктивним процесом, який охоплює в першу чергу сферу економіки, приводить до якісних структурних зрушень в економіці, система міжнародних економічних відносин почала спиратись на світову інформаційну мережу. Процес глобалізації приводить до зникнення чіткого розділення на національні та зовнішньоекономічні фактори розвитку. Все у більшому ступені формується міжнародне виробництво, продукт якого є результатом не тільки міжнародного переміщення факторів виробництва (капіталу, технологій та інформації, робочої сили та ін.), але й роботи "єдиного світового конвеєра". Центр ваги у діяльності транснаціональних корпорацій переноситься із зниження індивідуальних витрат виробництва на використання переваг глобалізації. Подібна стратегія поступово стає доступною не тільки транснаціональним, але й іншим національним компаніям.

Розробка методології прогнозування рівнів енергоспоживання в умовах глобалізації є дуже складним, багатофакторним процесом, дослідженню якого і присвячена дана робота.

Моделі прогнозування енергоспоживання розроблялися в Інституті загальної енергетики (ІЗЕ) НАН України ще 20 років тому. Зокрема, було розроблено:

Модель оптимізації республіканського паливно-енергетичного комплексу та його галузевих систем [1], що включала побудову перспективного паливно-енергетичного балансу УРСР. В основі цієї моделі покладено оптимізаційно-імітаційний підхід для середньострокового прогнозування розвитку ПЕК республіки. Розрахунок витрат ПЕР визначався за сценаріями розвитку ПЕК по критерію мінімуму паливно-енергетичних витрат.

Модель прогнозування обсягів споживання електричної енергії до 2030 р. з урахуванням потенціалу енергозбереження [2]. Для визначення електроспоживання економіки країни на довгостроковий термін розроблено систему економіко-математичних моделей, яка дозволяє оцінювати обсяги використання електроенергії на рівні країни, галузей та виробництв при різних варіантах впровадження заходів енергозбереження та забезпечення соціально-економічного розвитку країни. В основу розробки системи моделей закладено вирішення двох задач: визначення ефективних варіантів структурної перебудови економіки країни (при заданих обсягах ВВП) при мінімізації рівнів споживання електроенергії; визначення ефективних напрямків технологічного енергозбереження для максимізації економічно доцільного потенціалу електрозбереження.

Модель прогнозування енергоспоживання за окремими видами енергоресурсів для процесів нафтопереробки [3] вирішено як функціональну залежність величини питомих витрат енергоресурсів від коефіцієнта завантаження технологічного обладнання (яке досліджено протягом 10-ти років) та оціненого рівня технічно можливого використання вторинних енергетичних ресурсів та інших заходів і напрямків енергозбереження.

Методичні розробки з прогнозування рівнів енергоспоживання фахівців ІЗЕ НАН України використані при розробці Енергетичної стратегії України до 2030 року в розділах "Прогнозування потреби України у паливно-енергетичних ресурсах", та "Перспективні паливно-енергетичні баланси. Імпортно-експортна політика та енергетична дипломатія країни".

Однією з останніх розробок ІЗЕ НАН України є модель розвитку енергетики в умовах лібералізації і глобалізації світової економіки та інтернаціоналізації екологічних обмежень Б.А. Костюковського та співавторів [4], в якій розглядається оптимізаційна задача визначення потреби ПЕР при врахуванні гранично-прийнятних цін на енергоресурси, обмежень по викидах в атмосферу та глобальних цілей розвитку економіки та енергетики за критерієм оптимальності прогнозу розвитку економіки й енергетики країни. Цей критерій, як сказано у [5] може бути вибраний в залежності від поставленої задачі та рівня деталізації елементів моделі.

Відомі й зарубіжні методологічні підходи до прогнозування енергоспоживання:

Методика оптимального управління електроспоживання, що розроблена В.І. Гнатюком [6] (Росія), включає методику прогнозування електроспоживання інфраструктури, яка базується на теорії структурно-топологічної динаміки рангових розподілів. Фактичні дані по електроспоживанню об'єкту в поточному році складають "Вектор верифікації". Прогнозовані дані наступного року визначаються як "Вектор прогнозування". Решта всіх відомих даних по електроспоживанню утворює основну "Матрицю даних". Крім того, створюється база методів прогнозування, серед яких частина ґрунтується на традиційній, так званій, гаусовій методології (G-методи) а частина - на цифровій методології (Z-методи). Процес прогнозування електроспоживання об'єктів інфраструктури реалізується в два взаємозв'язані етапи. На першому етапі як база прогнозування використовується матриця даних, стосовно якої реалізуються послідовно все наявні в розпорядженні методи прогнозування. Статистичне порівняння отриманих прогнозних результатів з відповідними даними вектора верифікації дозволяє для кожного з об'єктів визначити найбільш ефективний метод. Потім на другому етапі прогнозування вектор верифікації приєднується до матриці даних і здійснюється остаточний прогноз електроспоживання. Причому процедура для кожного об'єкту здійснюється саме тим методом, який на першому етапі був визначений для нього як найбільш ефективний. Дана методологія прогнозування електроспоживання названа GZ-методом.

Відомими у світі є моделі перспективної оцінки попиту на енергію, що розроблені МАГАТЕ: так звані MAED, WASP і ENPEP-баланс [7]. Ці моделі базуються на структурі балансів енергії базисного року, потребують розробки сценаріїв майбутнього розвитку, визначення специфічних умов для країн.

MAED дозволяє оцінювати прогнозні енергетичні потреби на основі середньострокових або довгострокових сценаріїв соціально-економічного, технологічного і демографічного розвитку. Попит на енергію розподіляється на значну кількість категорій кінцевих споживачів, що відповідають різним товарам та послугам. Виконується оцінка соціальних, економічних і технологічних факторів, що впливають на конкретні сценарії розвитку.

Модель WASP є найбільш поширеною у країнах, що розвиваються, моделлю планування енергетичних систем. З урахуванням обмежень, які визначає користувач, WASP дозволяє розробляти оптимальний довгостроковий план розвитку енергогенеруючої системи. Обмеження можуть включати недостатність паливних ресурсів, викидів газоподібних відходів, вимоги до надійності системи та інші фактори. Оптимальний розвиток визначається шляхом зведення до мінімуму сумарних приведених витрат.

Програма енергетичних оцінок ENPEP-баланс, що теж широко використовується у країнах, що розвиваються, дозволяє виконувати багатосторонню оцінку стратегій розвитку енергосистем. Цей пакет включає такі модулі: оцінки попиту на енергію (MAED), визначення цін, що забезпечують рівновагу попиту та пропозиції і складання балансу попиту і пропозиції на енергію в ринкових умовах; оптимізації розвитку електроенергетичного сектору (WASP), оцінки навантажень певної енергосистеми на довкілля.

Всі перелічені наукові розробки з прогнозування енергоспоживання враховують окремі чинники, що впливають на визначення рівнів енергоспоживання: потенціали енергозбереження, оптимальний розвиток галузей ПЕК за критерієм мінімуму приведених витрат, гранично-прийнятні ціни на енергоресурси та екологічні обмеження.

Метою досліджень є створення такої моделі, яка б дозволяла отримувати прогнозні рівні енергоспоживання у всьому спектрі первинних енергоресурсів з урахуванням глобалізаційних процесів (які впливають на потребу в імпортних енергоресурсах через ціновий фактор), враховувала б зміни у потенціалах енергозбереження при змінах цін на імпортні енергоносії, ґрунтувалася б на реально діючих у країні методологіях формування статистичних спостережень за ВЕД, враховувала би оптимальні зміни у структурі виробництва економіки країни, і корелювалася би з прогнозними макроекономічними показниками розвитку економіки та соціальної сфери країни в цілому.

В даній статі запропоновано новий концептуальний підхід до прогнозування рівнів енергоспоживання з урахуванням перелічених чинників.

Особливостями нової моделі прогнозування рівні енергоспоживання у країні є врахування таких чинників:

· Показників економічної глобалізації через вплив світових цін на споживання енергетичних ресурсів;

· Оптимальні показники експортно-імпортних операцій;

· Модернізований алгоритм обрахування потенціалів енергозбереження;

· Оптимізація структури потреби у первинних енергоресурсах, обмеженої рівнями власного видобутку і можливостями надходження видів палива по імпорту.

Структурна схема концептуальної моделі прогнозування рівнів енергоспоживання представлена на рис.1. Розглянемо окремі блоки цієї структурної схеми.

рівень енергоспоживання прогнозний енергоносій

При стагнації економіки без структурних і технологічних змін в секторах економіки, без урахування зміни цін на енергоресурси потреба в і-му виді паливно-енергетичних ресурсів (ПЕР) визначається за формулою:

(1)

де - енергоємність валового внутрішнього продукту (ВВП) по і-му виду ПЕР у базовому році;

- прогнозний обсяг ВВП у t-му році.

Прогноз обсягу ВВП визначається при врахуванні різних сценаріїв розвитку країни (темпів розвитку ВВП).

Рис.1. Структурна схема концептуальної моделі прогнозування рівнів енергоспоживання

Глобалізація розглядається в даному дослідженні як процес, що сприяє відкритості ринків товарів і ресурсів, у т. ч. енергетичних (ринок нафти, природного газу, ін.), вирівнюванню цін на внутрішньому та зовнішньому ринках - С_вн ? С_імп; формує міжнародний розподіл виробництва і праці, що, як наслідок, сприяє надходженню у країну нових інноваційних розробок, технологій, устаткування, фінансової можливість модернізації обладнання, залучення іноземних інвестицій та фахівців з високим рівнем кваліфікації. Глобалізація найбільше всього проявляється у фінансовій сфері (доступ до кредитів МВФ, міжнародних банків), торгівлі (вступ до СОТ, вільне переміщення товарів), інформаційних технологіях (вільний доступ до інформації).

В роботі Савлук С. [8] виділено позитиви і негативи процесу глобалізації для України.

До позитивів віднесено можливість глобального регулювання екологічної ситуації в державі, забезпечення суспільства від глобальних загроз різного характеру, які непереборні для кожної окремої держави і навіть наддержави (скажімо, планетарні катастрофи), можливість "підтягнути" в економічному плані країну до рівня високо розвинених, світова координація боротьби зі СНІДом, наркоманією, тероризмом тощо.

До негативів віднесено наступне:

збільшення розриву в рівнях економічного і соціального розвитку між Україною та країнами "золотого мільярда" - за оцінками ООН, різниця між ВВП багатих і бідних країн становила у 1960 р. - 1: 30, у 1990 р. - 1: 60, у 1999 р. - 1: 90, тобто, цей процес прискорюється;

зростання безробіття, бідності, безпритульності, а також техногенне перевантаження і деградація довкілля;

економічне і політичне послаблення України, пригнічення внутрішнього національного ринку, національної економіки, що призведе до практичного усунення України з конкурентного середовища;

зростання рівня тіньової економіки до рівня глобально-світової і вихід з-під контролю України як нації-держави; загальна криміналізація економічної діяльності, зростання корупції;

конфлікт між вимогами глобалізації та соціально-культурними і економічними традиціями нашої держави (наприклад, глобальна еліта вимагає від України вільного продажу землі іноземцям, що протиприродно для господаря-українця).

Екологічна ситуація в країні буде напряму впливати на темпи та обсяги впровадження потенціалу енергозбереження. Оцінка технічно можливого потенціалу енергозбереження поділяється на види економічної діяльності (ВЕД), що відносяться до виробничої сфери: сільське господарство, промисловість, транспорт, виробництво та розподіл електроенергії, газу та води, будівництво, та невиробничої (соціальної сфери): торгівля та ремонт автомобілів, освіта і охорона здоров'я, інші види економічної діяльності (державне управління, надання послуг за ВЕД, населення, ін.). Відміна у підходах до визначення потенціалу енергозбереження у виробничій і невиробничій сферах полягають у виборі показників енергетичної ефективності: коефіцієнт корисної дії (ККД) для обладнання, енергоємність технологічних процесів, що розраховується на одиницю продукції або грн. виробленої продукції - для виробничої сфери; питомі витрати енергоресурсів на опалення, освітлення 1 кв. м приміщення, а також споживання енергоресурсів на 1 люд., 1 ліжко-місце, ін. - для невиробничої сфери і населення. Енергозбереження у виробничій сфері розглядає можливу економію ПЕР у технологічних процесах, у невиробничій сфері - на житлово-комунальні потреби, а також надання послуг окремим споживачам.

Зростання цін на енергоресурси впливатиме у виробничій сфері на економію ПЕР шляхом модернізації виробництва, впровадження інноваційних технологій, заміщення дорогих видів палива більш дешевими при суттєвому зниженні енергоспоживання; у невиробничій сфері - на зниження споживання ПЕР до нормативного рівня і заміщення одних більш дорогих видів ПЕР іншими, більш дешевими. Особливо це стосується опалення та гарячого водопостачання приміщень, оскільки в системах освітлення альтернативи електроенергії немає. У невиробничій сфері буде спостерігатися певне зниження споживання одних енергоресурсів та збільшення споживання інших при загальному зниженні енергоспоживання до технічно обґрунтованих норм.

Можна розглянути такі варіанти впливу цін на енергоресурси на впровадження заходів з енергозбереження:

1) при - можливість експорту і-го енергоресурсу, навіть, якщо він виробляється з імпортної сировини, при ненасиченості внутрішнього ринку; повільне впровадження енергозберігаючих заходів, в основному у соціальній сфері, комунальному господарстві та маловитратних заходів у сфері виробництва;

2) при - починається активне впровадження енергозберігаючих заходів, впровадження проектів з модернізації матеріального виробництва, які дадуть значний ефект, для покриття зростання ціни, деякі структурні зрушення в економіці на рівні виробництва продукції і секцій ВЕД, пов'язані з економією ПЕР в окремих енергоємних виробництвах, незначні зрушення на рівні секторів економіки;

3) при - скорочення власного виробництва, особливо екологічно небезпечного, імпорт готових продуктів переробки первинних енергоресурсів; структурна перебудова економіки на рівні секцій і секторів при впровадженні технологічного енергозбереження у виробництві продукції за ВЕД.

Для оцінки частки впровадження технічно можливого потенціалу енергозбереження - г - тобто економічно доцільного потенціалу енергозбереження можна діяти за таким алгоритмом:

· За варіантами 1) - 2): г₁ оцінюється за комплексною методикою оцінки енергозберігаючих заходів [9]:

енергетичні показники - зниження прямих або повних питомих витрат енергоресурсів на виробництво продукції (робіт, послуг);

екологічні показники - зниження питомих відвернених екологічних збитків у даному виробництві продукції (робіт, послуг) на одиницю заощаджених енергоресурсів;

економічні показники - максимізація питомого чистого дисконтованого прибутку від впровадження енергозберігаючого заходу у даному виробництві продукції (робіт, послуг) на одиницю заощаджених енергоресурсів, мінімізація терміну окупності заходу.

· За варіантом 3): г₂ визначається за пріоритетом впровадження енергозберігаючих заходів, які будуть економити більш дорогий енергоресурс, ціна на який значно перевищує ціни на інші види палива та енергії: ; оцінюватися доцільність буде за комплексною методикою оцінки енергозберігаючих заходів.

Визначення потенціалу енергозбереження при структурних змінах економіки може ґрунтуватися на методиці [10], але при її модернізації з урахуванням зміни формування структури економіки за видами економічної діяльності, а не за галузями.

Вплив структури експорту-імпорту на формування структури економіки досліджувався частково при визначенні доцільності експортно-імпортних операцій з точки зору їх енергетичної ефективності [11] за методикою повних енергетичних витрат на виробництво продукції [12].

Висновок. Запропоновано концептуальний підхід до прогнозування енергоспоживання, в якому враховано чинники економічного розвитку країни, впливу зонішньоекономічної діяльності на структуру економіки та врахування потенціалу енергозбереження від технологічних та структурних зрушень в економіці. Розпочата робота потребує подальшого удосконалення та дослідження для формування математичного апарату і обрахування прогнозних рівнів енергоспоживання з урахуванням перелічених чинників.

Список посилань

1. Оптимизация республиканского топливно-энергетического комплекса и его отраслевых систем / Кулик М.Н., Юфа А.И., Дунаев В.Н. [и др.]; под ред.В.Е. Тонкаля - К.: Наукова думка. - 1992. - 216 с.

2. Гнідий М.В. Прогноз споживання електричної енергії в економіці України на період до 2030 року / М.В. Гнідий, Т.П. Агєєва // Тези доповідей XII Міжнар. конф. "Ресурсоенергозбереження у ринкових відносинах". - К.: НДЦ "Нафтохім". - 2005. - С.17-20.

3. Гнідий М.В. Прогнозування енергоспоживання в процесах нафтопереробки / М.В. Гнідий, О. Є. Маляренко / Тези доповідей XII Міжнар. конф. "Ресурсоенергозбереження у ринкових відносинах". - К.: НДЦ "Нафтохім". - 2005. - С.21-27.

4. Костюковский Б.А. Теретико-методологические основы прогнозирования развития энергетики в условиях либерализации и глобализации мировой экономики и интернационализации экологических ограничений / Б.А. Костюковский, Е.А. Рубан-Максимец, Д.П. Сас, М.В. Парасюк // Проблеми загальної енергетики. - 2009. - №19. - С.31-38.

5. Костюковський Б.А. Формування узгоджених прогнозів розвитку економіки та енергетики з використанням оптимізаційних моделей / Б.А. Костюковський, Е.А. Максимець, А.І. Спітковський, Д.П. Сас, М.В. Парасюк // Проблеми загальної енергетики. - 2008. - №18. - С.21-23.

6. Гнатюк В.И. Методика оптимального управления электропотреблением [Електронний ресурс] / В.И. Гнатюк. - Режим доступу: www.metodolog.ru.

7. Создание потенциала устойчивого энергетического развития / МАГАТЭ

8. Савлук С. Наслідки глобалізації для розбудови України [Електронний ресурс] / Савлук С. // Персонал. - №4. - 2007. - Режим доступу: www.personal. in.ua/article. php? ida=477

9. Гнедой Н.В. Энергоэффективность и определение потенциала энергосбережения в нефтепереработке / Гнедой Н.В., Маляренко Е.Е. - К.: Наукова думка, 2008. - 182 с.

10. Гнідий М.В. Вплив структурних зрушень в економіці України на ефективність використання енергоресурсів / М.В. Гнідий, Т.П. Агеєва // Проблеми загальної енергетики. - 2004. - № 11. - С.7 - 13.

11. Симборський А.І. Напрями підвищення енергоефективності товарної структури експортно-імпортних операцій у промисловості України / А.І. Симборський, О. Є. Маляренко // Проблеми загальної енергетики. - 2007. - № 16. - С.39 - 46.

12. Панченко Г.Г. Энергоэкономический анализ производства продукции, работ и услуг. - К., 1994. - 30 с. (Препр. / НАН Украины. Ин-т пробл. Энергосбережения; 94-3).

Размещено на Allbest.ru