К вопросу сравнения вариантов развития гидроэнергетики России с учетом рисков упущенных возможностей

Размещено на http://www.allbest.ru/

К вопросу сравнения вариантов развития гидроэнергетики России с учетом рисков упущенных возможностей

Стефанишин Д. В., д. т. н., в. н. с., (ВНИИ гидротехники им. Б.Е. Веденеева, Санкт-Петербург), проф., (Національний університет водного господарства та природокористування, м. Рівне)

Приводяться деякі результати порівняння двох варіантів розвитку гідроенергетики Росії на перспективу 2010-2020 років з врахуванням ризиків втрачених можливостей.

Some results of comparison of two variants of development of hydropower units of Russia outlook for 2010-2020 years with accounting of risks of lost opportunities have been discussed.

Неполнота знаний об инженерно-геологических, гидрологических и климатических условиях строительства, ограниченность данных, неоднозначность экспертных оценок - все эти факторы могут быть источниками неопределенности и сопряженных с ними различных рисков удорожания строительства гидроузлов, излишних операционных затрат, снижающих стоимость активов гидрогенерирующей Компании (ГидроОГК).

Существенное влияние на снижение стоимости активов Компании могут также иметь риски потерянных возможностей из-за отказа от введения новых гидрогенерирующих мощностей.

Выявить все источники неопределенности при гидроэнергетическом строительстве, минимизировать связанные с ними риски при любом из сценариев развития гидроэнергетики практически невозможно. Проблема учета неопределенности и риска при разработке и выборе оптимального варианта является, безусловно, актуальной и требует своего решения.

В настоящее время в качестве перспективных сценариев развития гидроэнергетики России в разрезе 2010-2020 г.г. обсуждаются два варианта, условно обозначенные как «минимальный» и «максимальный». В основу обоснования вариантов заложены приближенные стоимостные оценки по объектам и данные по вводимым гидрогенерируемым мощностям. Минимальный вариант соответствует параметрам ввода мощностей на гидроэлектростанциях, определенным Энергетической стратегией России (рассматривается как базовый вариант), максимальный вариант - инвестиционным программам ГидроОГК и Инженерного центра РАО ЕЭС России.

Данные по вводимым мощностям по сравниваемым вариантам развития гидроэнергетики в энергосистемах представлены в таблице 1.

Таблица 1. Данные по вводимым мощностям для рассматриваемых вариантов развития гидроэнергетики России на перспективу 2010-2020 г.г.

Поскольку в процессе проектирования гидроузлов приемлемую достоверность стоимостных и пр. данных по объектам обеспечить практически невозможно, то это затрудняет получение достоверных оценок сравниваемых вариантов, сводит поставленную задачу выбора оптимального решения к задаче принятия решений в условиях неопределенности.

Как известно, формальный подход к принятию решений в условиях неопределенности предполагает учет риска, в том числе и путем его количественного оценивания [1, 2]. Адекватная ситуации принятия решений оценка риска позволяет реализовать идею управления риском, одним из методов которого собственно и является выбор оптимального решения на множестве альтернатив с учетом риска [1-5].

При этом выбор оптимального варианта осуществляется в соответствии с правилом:

неопределенность гидроузел строительство риск

(1)

Согласно (1) оптимальное решение - это вариант , принадлежащий множеству допустимых (пригодных) альтернатив , (в нашем случае = 2), оценка возможного обобщенного риска, , для которой является минимальной среди всех оценок.

В ходе исследований обобщенный риск варианта характеризовался двумя составляющими: 1) возможными потерями , связанными с этим вариантом и 2) отсутствием ожидаемых положительных результатов в случае отказа от реализации альтернативы.

Формально обобщенный (суммарный) риск при выборе варианта определялся как сумма собственного (непосредственного, прямого) риска потерь , связанных с его реализацией, и риска упущенной выгоды из-за отказа от возможных положительных результатов на альтернативе :

; , , (2)

Для двух вариантов , , соответственно, имеем:

; (3)

При сравнении рассматриваемых вариантов развития гидроэнергетики собственные риски альтернатив , , представлялись вероятными дополнительными пассивами Компании (дополнительными капиталовложениями в строительство); риски упущенных возможностей , - вероятными дополнительными активами Компании, например, дополнительными генерирующими мощностями. При такой постановке задачи оценке подлежали обобщенные дополнительные риски альтернатив.

Для упрощения задачи собственные риски вариантов, связанные с дополнительными стоимостями, и риски упущенных возможностей из-за отказа от введения дополнительных мощностей считались равноценными. Полагалось, что финансовые возможности позволяют с одинаковой вероятностью реализовать оба варианта, и дополнительные затраты на строительство при введении дополнительных мощностей могут компенсироваться соответствующими дополнительными выгодами от введения этих мощностей.

Обе компоненты обобщенного дополнительного риска (собственные риски , и риски упущенных возможностей , ) моделировались в виде балльных оценок на единой логарифмической девятибалльной шкале.

В общем виде балльная оценка некоторого параметра на универсальной (интегральной) логарифмической шкале длиной , в баллах, может быть представлена в следующем виде [6]:

(4)

где - модуль, - ноль-пункт шкалы длиной для параметра :

, (5)

, - максимальное и минимальное значения .

В нашем случае варианты оценивались и сравнивались по дополнительному риску. Таким образом, подразумевалась возможность нулевого риска для отдельных слагаемых обобщенного риска. Поэтому значения на интегральной логарифмической шкале для каждого из анализируемых параметров (дополнительных стоимостей, вводимых мощностей) приравнивались нулю. Соответственно и балльные оценки соответствующих составляющих дополнительного риска также приравнивались нулю.

Тогда, модули анализируемых параметров для модифицированной интегральной шкалы длиной = 9:

(6)

оценки соответствующих компонент обобщенного риска, в баллах,

(7)

где , - максимальное и расчетное значения каждого из анализируемых параметров (дополнительной стоимости строительства либо дополнительной вводимой гидроэнергетической мощности), соответственно.

Сравнение вариантов по обобщенному риску проводилось по несовпадающим позициям (табл. 1). В частности, при сопоставлении вариантов исключалась ОЭС Центра России, поскольку сроки и параметры вводимых мощностей для этой энергосистемы по анализируемым вариантам совпадают.

Стоимостные показатели строительства гидроузлов оценивались по удельным капиталовложениям (долл/кВт) в ценах на середину 2000 года.

В ходе исследований были рассмотрены три потенциально возможные сценарии развития событий при реализации сравниваемых вариантов - по стоимости и использованию вводимых мощностей:

А) благоприятный сценарий - в целом характеризуется незначительными, такими, что ими можно пренебречь, отклонениями планируемых стоимостных показателей строительства гидроузлов при коэффициенте востребования 1 вводимых гидроэнергетических мощностей;

Б) сложный сценарий - предполагается превышение реальных стоимостных показателей над планируемыми показателями в два раза при пониженном коэффициенте востребования ( 0,8) вводимых мощностей;

В) неблагоприятный сценарий; предполагается превышение реальных стоимостных показателей строительства над планируемыми показателями в пять раз при коэффициенте использования вводимых гидроэнергетических мощностей 0,8.

Максимальное значение для вводимых мощностей при оценке соответствующего модуля интегральной шкалы было принято равным 6316 тыс. кВт (суммарный ввод дополнительных мощностей на интервале 2015-2020 г. г. в ОЭС Дальнего Востока для варианта ГидроОГК по сравнению с вариантом Генеральной схемы, без учета мощностей на Тугурской ПЭС). Расчетные значения вводимых гидроэнергетических мощностей при пониженном коэффициенте востребования определялись по формуле:

(8)

где - суммарная на расчетном интервале времени дополнительно вводимая мощность в соответствии с анализируемым вариантом.

Удельные капиталовложения на ввод «востребованных» мощностей при этом пересчитывались умножением на величину .

Максимальное значение = 8,312109 у. е. (долл. США) для стоимостных показателей строительства при оценке соответствующего модуля интегральной шкалы принималось равным увеличенной в пять раз планируемой (в ценах на середину 2000 г.) стоимости ввода дополнительных 6316 тыс. кВт на интервале 2015-2020 г. г. в ОЭС Дальнего Востока.

На рис. 1-3 приводятся некоторые результаты сопоставления вариантов развития гидроэнергетики по обобщенному риску для ОЭС Северо-запада, Юга и Дальнего Востока - тех ОЭС, где имеют место существенные различия по вариантам. Кроме того, было выполнено сопоставление вариантов в целом по России, а также отдельно для европейской и азиатской (Сибирь и Дальний Восток) части России (рис. 4, 5).

Интерес представляет также динамика изменения осредненных по рассмотренным сценариям развития событий обобщенных рисков в зависимости от вариантов использования гидроэнергетического потенциала России на перспективу 2010-2020 г. г. и в зависимости от региона (рис. 6).

Рис. 1. Сопоставление вариантов развития гидроэнергетики в ОЭС Северо-запада при благоприятном сценарии развития событий

Рис. 2. Сопоставление вариантов развития гидроэнергетики в ОЭС Юга при неблагоприятном сценарии развития событий

Рис. 3. Сопоставление вариантов развития гидроэнергетики в ОЭС Дальнего Востока при неблагоприятном сценарии развития событий

Стоимостные показатели строительства гидроэнергетических объектов и вводимые мощности, а также и сценарии развития событий при реализации сравниваемых вариантов при проведении дальнейших исследований могут уточняться и корректироваться. Приводимые ниже результаты сравнения вариантов являются предварительными, прежде всего, иллюстративными. Тем не менее, полученные результаты могут представлять некоторый интерес и с практической точки зрения.

По результатам проведенных исследований можно сделать следующие выводы и практические замечания.

I

II

III

Рис. 4. Сопоставление вариантов развития гидроэнергетики России на перспективу 2010-2020 г. г. при неблагоприятном сценарии развития событий: I - Европейская часть; II - Сибирь и Дальний Восток; III - Россия в целом

Рис. 5. Сопоставление вариантов развития гидроэнергетики России с учетом осредненных по сценариям А, Б, В накопленных обобщенных рисков

1. Выполнено моделирование обобщенных рисков с учетом рисков упущенных возможностей от не введения дополнительных гидроэнергетических мощностей, для двух вариантов использования гидроэнергетического потенциала России на перспективу 2010-2020 г. г. при трех гипотетических сценариях развития социально-экономической, социально-политической и экологической ситуации в стране, определенных нами как благоприятный сценарий, сложный и неблагоприятный сценарии развития событий.

2. Получены предварительные количественные значения обобщенных дополнительных рисков для сравниваемых вариантов в виде балльных оценок как сумм двух компонент риска - собственного риска варианта, определяемого его дополнительной стоимостью, и риска упущенной выгоды, связанного с отказом от дополнительных мощностей по альтернативе.

3. Сопоставление вариантов использования гидроэнергетического потенциала (варианта ГидроОГК и варианта Генеральной схемы) по обобщенному риску выполнялось для отдельных энергосистем (ОЭС Северо-запада, Средней Волги, Юга, Сибири, Дальнего Востока), регионов (Европейская часть России, Сибирь и Дальний Восток) и России в целом.

4. Для ОЭС Северо-запада до 2015 года менее рискованным представляется базовый вариант. Однако на интервале до 2020 года сценарий ГидроОГК уже представляется предпочтительнее (рис. 1).

5. Для ОЭС Средней Волги желательно ориентироваться на вариант Генеральной схемы использования гидроэнергетического потенциала при развитии событий по любому из рассмотренных сценариев. При этом при ухудшении сценария (до сложного и далее - до неблагоприятного) разница между накопленными обобщенными рисками для варианта ГидроОГК и варианта Генеральной схемы становится все существеннее.

Вариант ГидроОГК

Базовый вариант Генеральной схемы

Рис. 6. Динамика изменения осредненных по сценариям А, Б, В обобщенных рисков в зависимости от вариантов развития гидроэнергетики России на перспективу 2010-2020 г. г. и региона страны

6. В отличие от ОЭС Средней Волги и в некоторой мере ОЭС Северо-запада для ОЭС Юга и ОЭС Дальнего Востока предпочтительнее реализовать вариант ГидроОГК, особенно при развитии событий по сложному и неблагоприятному сценариям. При этом для ОЭС Дальнего Востока вариант ГидроОГК представляется исключительно предпочтительнее по сравнению со сценарием Генеральной схемы (рис. 3).

7. Для ОЭС Сибири оба варианта представляются практически равноценными. При благоприятном сценарии развития событий некоторое преимущество можно отдать варианту ГидроОГК, при неблагоприятном сценарии - варианту Генеральной схемы.

8. В целом для России более перспективным вариантом использования гидроэнергетического потенциала видится вариант ГидроОГК. Его преимущества особенно проявляются на конец 2020 года. Для Сибири и Дальнего Востока вариант ГидроОГК представляется лучшим, чем вариант Генеральной схемы, на перспективу 2010-2020 г. г. в целом. В Европейской части России желательно найти компромисс между двумя вариантами до 2015 года.

9. Динамика изменения осредненных по рассмотренным сценариям развития событий обобщенных рисков (рис. 6) указывает на некоторые отличия в стратегии реализации рассматриваемых вариантов развития гидроэнергетики для Европейской части и региона Сибири с Дальним Востоком. Следует отметить более высокие риски обоих вариантов для Европейской части страны по сравнению с Сибирью и Дальним Востоком на интервалах до 2015 года со снижением рисков до 2020 года (для варианта ГидроОГК они даже меньше, чем до 2010 года). Это обстоятельство нельзя признать удачным стратегическим решением, поскольку неудачи на первом этапе реализации вариантов могут оказать негативное влияние на реализацию дальнейших планов. С точки зрения перспектив планы с более «высокими рисками» лучше отложить до «лучших времен». Резервы времени позволят не только лучше подготовиться к реализации намеченных планов, но и внести необходимые коррективы с учетом новой информации.

То, что риски для региона Сибири и Дальнего Востока для обоих вариантов в динамике демонстрируют постепенный рост на протяжении всего интервала прогнозирования, может рассматриваться в стратегическом плане верным, удачным решением.

Литература

1. Векслер А.Б., Ивашинцов Д.А., Стефанишин Д.В. Надежность, социальная и экологическая безопасность гидротехнических объектов: оценка риска и принятия решений. -СПб.: Изд-во ОАО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева», 2002.

2. Мушик Э., Мюллер П. Методы принятия технических решений: Пер. с нем. -М.: Мир, 1990.

3. Сольский С.В., Стефанишин Д.В., Финагенов О.М., Шульман С.Г. Надежность накопителей промышленных и бытовых отходов. -СПб.: Изд-во ОАО «ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева», 2006.

4. Саати Т. Принятие решений методом анализа иерархий. Пер. с англ. -М.: Радио и связь, 1989.

5. Кини Р.Л., Райфа Х. Принятие решений при многих критериях: предпочтения и замещения. -М.: 1981.

Размещено на Allbest.ru