Многоуровневая система управления региональным энергопотреблением: анализ взаимосвязей элементов инфраструктуры, оценка эффективности

DOI:

Принимаемые стратегические программы развития на различных уровнях управления не всегда согласованы. Поиск согласован-

ности целей и определение целостности развития энергетики и экономической сферы является сложной научной проблемой – от оп- ределения свойств объекта управления до локализации задач и проектов развития, разработки методов и механизмов управления.

На современном этапе применение методов индикативного и программно-целевого планирования вошло в противоречие с методологией управления открытыми многоуровневыми экономическими системами. Рыночный формат энергетической системы и развитие инфраструктурных элементов привели к изменению свойств системы, функций управления и взаимосвязей с потребляющим сектором экономики, неопределенности стратегического содержания и невыполнению более половины целевых индикаторов. Исследования показали, что содержание интеграционных взаимосвязей развития на федеральном и региональном уровнях управления характеризуется информационной несогласованностью и конфликтностью, оказывающих влияние на устойчивость экономического развития регионов.

Проблемам управления взаимосвязями экономики и энергетики, а также развитию системной методологии посвящены труды И.А Башмакова, Л.Ю. Богачковой, Е.Г. Гашо, А.А. Макарова, А.С. Макаровой, А.И. Некрасова, Ю.В Синяк, В.А., Кокшарова, Е.Н. Лобачевой, Г.Ф. Мингалеева, В.Ф. Цибульского и др. Обобщая результаты исследований авторов, следует выделить главный аспект научной проблемы – поиск новых методов и инструментов управления в условиях развития рыночных отношений.

Для Республики Татарстан, как наиболее динамично развивающегося инновационного региона России, имеющего долю природного газа в топливном балансе – 99 %, низкая конкурентоспособность ТЭЦ, обусловленная ростом тарифов, актуализирует поиск новых методов управления данным сектором [3; 14].

Сложившаяся многоуровневая система управления региональным энергопотреблением представляет собой сложную многомерную систему взаимосвязей, основанную на принципах системной методологии и балансовом принципе планирования энергоресурсов. Результаты проведенных нами теоретико-методических исследований показали, что применение традиционных эконометрических методов к прогнозированию и пока еще единственного и основного инструмента планиро- вания – энергетического баланса, основанного на принципе прямого счета, в условиях развития сложных структурно-экономических взаимосвязей, методических и информационно-статистических проблем требуют системного анализа.

На рисунке представлена система управления энергопотреблением на региональном уровне и результаты анализа основных системных взаимосвязей энергетической сферы и сферы потребления на примере Республики Татарстан.

Главным ключевым стратегическим индикатором эффективности взаимосвязи энергетической системы и экономики любого уровня является системный показатель энергоемкости ВВП (ВРП), определяемый на основе коэффициента эластичности энергоемкости ВВП, который, по данным МЭА, для России составляет 0,3–0,33 [2, с. 8]. Анализ динамики априорных статистических данных, используемых в целях обоснования прогноза данного показателя, подтверждает его слабую реалистичность.

Программой развития ТЭК предусмотрено снижение энергоемкости ВРП на 45–55 % к 2020 г. (по сравнению с уровнем 2003 г.). Исследования показали, что увеличение объема потребления на 16,1 % соответствует росту ВВП России на 54,6 % (за период 2000–2007 гг.), коэффициент эластичности составил 0,286. С учетом экспорта-импорта и дефлятора, эластичность электропотребления составила 41,8 % при росте ВВП на 38,7 %. Согласно концепции долгосрочного развития России, рост ВВП составляет 64,2 % (за период с 2008 по 2015 г.), а коэффициент эластичности – 0,286, то есть требуемый прирост электроэнергии – 25 % [10, с. 57– 62]. Сценарные прогнозы формируются в условиях завышенных объемов энергопотребления и в отсутствии единого подхода и методики определения ВВП и энергоемкости [3]. Наши исследования показали, что прогнозирование энергоемкости ВРП в Республике Татарстан до 2030 г. основано также на применении коэффициента эластичности 0,33. На уровне регионов прогноз энергоемкости зависит от структуры ВРП и дифференциации экономики, а также структуры электропотребления. Очевидно, применение данного показателя на макроуровне и на уровне регионов, по вертикали преемственности, является слабо обоснованным.

U\

Программа социально-экономического развития экономики РФ

*

Энергетическая стратегия и генеральные планы развития ТЭК

М.Н. Мызникова. Многоуровневая система управления региональным энергопотреблением

Генерирующие компании

Федеральная Сетевая Компания

Смежные энергосистемы

Региональные ГК

Промышленные предприятия

—

Организации и предприятия сферы услуг

Население

> Региональные СК

Коммерческая инфраструктура рынка электроэнергии

Сбытовые компании

Отпуск в сеть

Полезный отпуск

Региональный рынок электроэнергии

Теплоснабжающие организации

*

Тепловой рынок

Экономические сектора потребления (активный; пассивный)

^ t

Региональная программа и индикаторы социально-экономического развития РТ, программа развития ТЭК Республики Татарстан, индикаторы энергосбережения

• 1.    Низкая ин4юрмативность целевых показателей и ограничение прогнозирования коэффициентов эластичности энергоемкости ВРП, слабая связь инвестиций структуры производства и потребления.

• 2.    Низкое качество прогнозирования развития и высокий риск инвестиций на региональном уровне, рост неопределенности спроса.

• 3.    Неопределенность и информационный разрыв инвестиционной обоснованности энергетики и изменений структуры экономики и конечного энер-гопотребления, возникновение ценностных потерь и неопределенность полезности в долгосрочном периоде.

• 4.    Ценовой разрыв и несогласованность стоимостной взаимосвязи оптового рынка и регионального энергопотребления.

• 5.    Информационный разрыв прогноза спроса на электроэнергию и масштабов инвестиционных процессов. Отраслевой подход к планированию.

• 6.    Отсутствие дифференциации энергоемкости секторов экономики и прогноза развития рынков энергии.

• 7.    «Подстройка» конечного потребления к энергетическому сектору, статическая закрытая система.

• 8.    Слабая связь энергопотребления с трудовыми и финансовыми ресурсами

Рисунок. Система управления энергопотреблением и анализ взаимосвязей ее элементов (на примере Республики Татарстан) Примечание. Составлено автором.

РЕГИОНАЛЬНАЯ ЭКОНОМИКА

На основе коэффициента эластичности определяются стратегии и индикаторы инвестиционного развития энергетики, инвестиции в развитие генерирующих мощностей и сетевой инфраструктуры, обоснованных прогнозом спроса на электроэнергию. Результаты проведенных нами исследований показали, что применение традиционных статистических подходов в построении модели прогнозного тренда электропотребления на региональном уровне ограничено. Основным ограничением, на наш взгляд, является слабая информативность определенных тенденций в результате проявления системных факторов различного уровня и качества используемой статистической информации в условиях нестационарной экономики и растущей неопределенности рыночной среды.

Показатель энергоемкости ВВП (ВРП) является балансовым показателем, определяющим качественный уровень взаимосвязей энергетики и экономики. В современных условиях система планирования энергопотребления представляет собой многоуровневую систему локального и масштабного уровней с выделением отдельных элементов, требующих согласования. Границы формирования баланса на верхнем уровне ограничены значительными инфраструктурными изменениями, индикативными зонами монопольного регулирования и неопределенностью границ регионального рынка электрической энергии. На федеральном уровне энергопотребление рассматривается с позиции оптимизации энергоизбыточных и энергозависимых регионов и выделения крупных хозяйствующих субъектов как потребителей, без определенных границ и условий формирования конкурентной среды. Такой подход предполагает разработку прогнозных показателей на основе вариантов адаптационных базовых стратегий. С позиции системного подхода базовая стратегия должна быть основана показателями удельного потребления энергоресурсов. В условиях существующего рыночного механизма определить данные показатели крайне сложно в результате неопределенности спроса, высокого уровня потерь и нарастающего ценового регулятивного вмешательства. Определение нормативов энергопотребления ограничено отсутствием комплексной технологической взаимосвязи структуры потребления и электроэнергетическим сектором по первичной энергии. Формирование активного и пассивного сектора на региональном рынке электроэнергии и актуализация индивидуальной полезности потребления крупных потребителей не позволяют на качественном уровне определить энергоэффективность всей экономической системы.

Изменение структуры потребления и внутриструктурные сдвиги ограничивают реализацию принципов системной методологии энергобаланса. Недостаточно накопленный опыт управления в условиях рынка на основе рыночных принципов и инструментов прогнозирования спроса привел к необоснованному определению и инвестиционному «перекосу» на федеральном и региональном уровне. Как отмечают А.А. Лукьянец, В.Г. Ротарь, А.А. Шумский, проблемы использования балансовой методологии в задачах планирования и прогнозирования связаны с инерционностью и масштабностью инвестиционных процессов [8, с. 82–86]. Для достижения целевых показателей, определенных базовым сценарием, среднегодовой рост электропотребления должен был составлять не менее 12–16 % [2, с. 8]. Следовательно, прогноз завышен.

В настоящее время отсутствует взаимосвязь баланса потребления и баланса мощности. Результаты проведенных нами исследований, на основе применения метода главных компонент факторного анализа, показали несбалансированность роста спроса на электроэнергию и темпов ввода мощностей в регионе [4, с. 165–167]. Одной из причин, на наш взгляд, является ослабление функциональных связей системы управления. Изменение свойств системы, сложность определения границ объекта управления, неопределенность статуса Гарантирующего поставщика и ориентация системообразующих потребителей на выбор схем поставки, основанной на индивидуальной полезности, оказывают влияние на период прогнозирования. Во-первых, организационно-экономические условия и механизм взаимоотношений субъектов рынка не позволяет определить объемы потребления на длительную перспективу из-за возникновения системного информационного разрыва. Во-вторых, существующий рыночный механизм управления электроэнер- гетикой не позволяет формировать прогноз на длительную перспективу (не более 3–5 лет). До сих пор не ясно, каков «объект централизованного» управления в регионах.

Снижение энергоемкости в Татарстане может быть обеспечено изменением структуры экономики в сторону высокотехнологичных и менее энергоемких производств. Мы согласны с мнением [5, с. 7–8], что значительное влияние на энергоемкость оказывает структура ТЭБ региона. До 80 % первичных энергоресурсов сосредоточено в товарной продукции сырьевого сектора [6]. В Республике Татарстан ежегодный прогноз снижения энергоемкости определен на уровне 5,6 %, что практически вдвое превосходит темпы снижения энергоемкости ВВП России, причем снижение энергоемкости на один процент предполагает обеспечить рост ВРП на 0,4 % [11].

Информационной основой энергобаланса является статистическая отчетность. В настоящее время данная форма разнесена и часто имеет различную статистическую базу. По данным Росстата электропотребление в 2013 г. снизилось на 0,8 %, в 2014 г. выросло примерно на 0,6–0,7 % [13]. На федеральном уровне не у всех регионов имеется балансовая информация, отсутствуют и статистические сборники. Результаты исследований показали, что методология баланса отличается даже в соседних областях и регионах. На наш взгляд, принципы методологии энергобаланса не могут быть реализованы в разработке политики технологического перевооружения и не являются полноценным инструментом разработки стратегических индикаторов социально-экономического развития. Следует отметить, что в настоящее время методология носит в большей степени экспертно-рекомендательный характер, сопровождается информационными разрывами и не является эффективным инструментом планирования [5, с. 82–86].

Как отмечают Я.Н. Акулова, В.М. Жигалов, Н.В. Пахомова и др., в настоящее время в России отсутствует связь энергоемкости и действенной системы показателей энергоэффективности секторов экономики [1, с. 33; 7, с. 64; 15, с. 17]. Как отмечает Е.Г. Гашо, одной из причин является отсутствие единого алгоритма определения показателей с учетом организационно-экономических изменений всей балансовой цепочки «производство – передача – потребление» энергии [6]. Оценка эффективности балансового процесса производства, передачи и потребления энергии, основанного на принципе минимума потерь и производственных затрат, возможна лишь на этапе производства и передачи. Эффективность полезной энергии в конечном потреблении исследовать сложно. Таким образом, системная цепочка эффективности «разорвана».

Исходя из принципов системной методологии управления энергопотреблением, показатель энергоемкости формируется на основе оценки эффективности производства энергии и экономическими потерями потребляемой энергии. Согласно рисунку определение основных показателей зависит, с одной стороны, от стратегии развития ТЭК, с другой стороны, – от структуры потребления и развития спроса на энергоресурсы. Системная взаимосвязь определяется свойствами системы и организационно-экономическими связями инфраструктурных элементов и присущей экономической конфликтностью, нарастающей неопределенностью и ростом потерь. Опережающий рост развития инфраструктурных элементов электроэнергетики не подкреплен технологической составляющей повышения эффективности использования энергии.

Применение факторного анализа (метода главных компонент) для оценки взаимосвязи энергоемкости и основных экономических факторов, влияющих на эффективность энергопотребления, позволило определить «разбалансированность» основных показателей и низкой достоверности прогнозных показателей [4, с. 166]. Отсутствует и взаимосвязь с развитием рынка тепловой энергии, тарифов и спроса на энергию, влияющих на повышение эффективности использования энергоресурсов и окупаемость инвестиций.

Формирование монопольных и потенциально конкурентных сегментов электроэнергетического рынка, как основного «индикативного» информационного поля, в современных организационно-экономических условиях усложнило применение балансовой методологии планирования. Результаты исследований показали, что среднесрочный прогноз развития электроэнергетики до 2018 г. обострил неясность ситуации с вводом новых мощностей и освоения инвестиций. Изменение цен на оптовом рынке электроэнергии обострило проблему разработки многовариантных сценариев развития электроэнергетики и инфраструктурных элементов. Неопределенность развития генерирующих мощностей и активный рост сетевых объектов оказали существенное влияние на структуру спроса и формирование цен на региональном рынке. Одной из основных проблем является несогласованность развития ключевых отраслей, не учтены скорости и масштабы изменения в отраслевой структуре с повышением степени диверсификации и экспорта, а это влияет на зависимость электропотребления от динамики ВВП.

Отсутствие методологических основ планирования в условиях изменения инфраструктурных связей рынка энергоресурсов определило низкую информативность агрегированного показателя энергоемкости ВРП без детализации по видам экономической деятельности. Мы согласны с мнением Б.И. Нигматуллина, что при «...текущих темпах роста электропотребления в России около 1 % в год ничего строить не надо принципиально. Нам нужна только модернизация. В настоящее время текущие темпы роста электропотребления в России составляют около 1 %» [13, с. 17]. В Республике Татарстан за период 2005– 2015 гг. объем потребления практически не изменился, а в некоторых секторах отмечается его снижение.

Долгосрочная программа энергосбережения и энергетической эффективности Республики Татарстан предусматривает инвестирование в размере 1,4–1,6 тыс. долл. США за 1 кВт установленной мощности, а затраты на технологическую модернизацию промышленности проведены в соответствии с имеющимися оценками международных организаций в размере 0,4–0,6 тыс. долл. США за 1 кВт мощности, потребляемой энергетическим оборудованием [11]. Обоснованность прогнозных показателей электропотребления определяется долгосрочными инвестициями в основные элементы электроэнергетического сектора – генерацию и передачу энергии. В настоящее время действенный механизм возврата вложенных инвестиций в генерирующий сектор отсутствует. Спрос формируется на основе данных сетевых компаний.

Инвестиции в повышение энергоэффективности в конечном потреблении зависят от уровня потенциала. Потенциал снижения энергопотребления на промышленных предприятиях ПФО России составляет не более 8–10 % [5, с. 7–8, 19–20]. В настоящее время исследовать эффективность в конечном потреблении является сложной задачей. Результаты исследований показали, что аналитическая и статистическая отчетность по энергоносителям ориентирована на показатели производства топлива и энергии, а не на показатели их потребления. Практически не ведется системный учет реализуемых проектов и мероприятий по энергосбережению, не проводится комплексная оценка энергоэффективности по видам экономической деятельности, недостаточно учитывается фактор модернизации экономики [3, с. 22; 15, с. 17]. В настоящее время статистическая информация представлена по видам экономической деятельности, однако произошли изменения в системе отдельных категорий потребления, отмечается двойной учет потребления [6].

Существенной проблемой на региональном уровне является проблема статистического наблюдения и объективности статистической информации по ценам и тарифам на потребляемую энергию, отсутствие обоснованных тенденций замещения энергоресурсов в конечном потреблении. Применение низкоинформативных усредненных показателей при планировании спроса и ценообразовании, на основе сохранения принципа распределения топлива и затрат на тепловую и электрическую энергию, которое является неопределенным. Отсутствует единая методологическая база, позволяющая скоординировать взаимосвязь продуктовой и технологической составляющей экономики с материалоемкостью и производительностью, с детальной композицией структурных сдвигов в конечном потреблении и выделением централизованной составляющей энергообеспечения на региональном уровне.

Отсутствует исчерпывающая информация для применения удельных показателей энергопотребления в задачах управления, являющаяся объективной оценкой экономии энергоресурсов в системе. Наличие широкого спектра задач, слабо подкрепленных коли- чественным и качественным показателями эффективного энергопотребления в промышленном секторе, требует применения новых подходов и более корректных моделей прогнозирования потребления населением и в жилищном секторе.

Таким образом, по результатам исследования необходимо сформулировать следующие выводы:

• 1.    Применение коэффициентов эластичности для формирования целевых индикаторов и прогнозирования показателей энергоемкости сопряжено с ростом неопределенности стоимостной и энергетической составляющей потребляемой энергии, неопределенности инвестиционного развития региональных энергокомпаний. Применение традиционных статистических методов для прогнозирования электропотребления ограничено. Неопределенность спроса и формируемые на основе «целевого» роста инвестиций в развитие электроэнергетики тарифы требуют разработки новых походов к определению показателей энергоемкости.

• 2.    Определение целевых индикаторов энергоемкости ВВП (ВРП) на различных уровнях управления формируется в условиях организационно-экономических изменений и неполноты статистической информации, что оказывает существенное влияние на обоснованность прогнозов энергопотребления.

• 3.    В основе учетной политики расходования энергоресурсов лежит энергетический баланс, являющийся главным инструментом управления энергопотреблением. Применение данного инструмента на системном уровне ограничено в связи с отсутствием качественной статистической информации по определению энергии. Показатели балансовой технико-экономической эффективности целесообразно применять на микроуровне.

В заключение следует отметить, что изменение системных взаимосвязей связано с информационным и временным разрывом – от источников до потребителя и его подстройкой в условиях неопределенности реализации основных принципов методологии балансового планирования, порождающих сдерживающий обратный процесс развития промышленного сектора за счет изменения инфраструктурных связей, увеличения тарифов, усиливаясь на роз- ничных рынках. Мы согласны с мнением В.П. Ануфриева, А.П. Кулигина, В.Е. Силина, что необходимо разрабатывать прогнозы потребления топлива и энергии, с одной стороны, и объемов производства товаров и услуг, с другой, и составлять с базовым значением энергоемкости [12, с. 56–58].

При прогнозировании в энергетике, как отмечает А.А. Макаров, «...специалисты опираются на прогнозы зарубежных организаций, обсуждая “чужое” видение будущего. Часто представляемые прогнозы и оценки опираются на непубликуемые методологии и системы расчетов... с целью формировать нужный результат» [9, с. 173]. Как отмечает В.А. Малахов, при прогнозировании спроса на электроэнергию следует «...избегать упрощенных моделей на базе интерпретации эластичности электропотребления по ВВП на долгосрочную перспективу» [10, с. 60].

Сформировались предпосылки к развитию сложной системы планирования, требующей разработки новых методов и инструментов управления, базирующихся на анализе причинно-следственных связей, определяемые границы применения традиционных методов прогнозирования и планирования. Для повышения эффективности принимаемых управленческих решений необходимы адекватные современным реалиям экономические модели, учитывающие неопределенность системной полезности и выявления ценностных потерь.