Экономика энергетики Лекция 1 Список литературы 1

Экономика энергетики Лекция 1

Список литературы 1. В. В. Хлебников. Рынок электроэнергии в России. -Библиотека 2. А. А. Тукенов. Рынок электроэнергии. 3. Максимов Б. К. , Молодюк В. В. Теоретические и практические основы рынка электроэнергии 4. Стофт С. Экономика энергосистем. Введение в проектирование рынков электроэнергии: Пер. с англ. — М. : Мир, 2006. — 623 с. 5. БИТЕРЯКОВ Ю. Ф. ЭКОНОМИКА ЭНЕРГЕТИКИ. Учебное пособие. Часть 1 –Библиотека Электронный учебник. Гительман. Энергетический бизнес

Предмет курса рассмотрение путей обеспечения энергоснабжения хозяйства страны с минимальными затратами на основе развития энергетики

• Электроэнергетика одна из отраслей национального хозяйства, обеспечивающая бытовые нужды население и потребности производственного сектора в электрической и тепловой энергии. В экономическом аспекте электроэнергетика представляет собой комплекс, преобразующий ресурсы ( материальные, трудовые, топливные, финансовые и в этом смысле эффективность отрасли зависит как от расхода ресурсов, так и от уровня эффективности их преобразования. Электроэнергетика входит в состав топливно энергетического комплекса страны.

• Топливно энергетический комплекс (ТЭК) объединяет отрасли промышленности, которые обеспечивают народное хозяйство топливом и энергией. В состав комплекса помимо организаций электроэнергетики входят предприятия угольной, нефте и газодобывающей, нефте и газоперерабатывающей промышленности, системы нефтеобеспечения. ТЭК представляет собой стержень энергетики страны. Играя особую роль в народном хозяйстве России, он обеспечивает в наших климатических условиях жизнедеятельность страны. С его помощью происходит формирование значительной части бюджетных доходов и основной доли валютных поступлений из за рубежа.

Непосредственно к электроэнергетике обычно относят энергетическое хозяйство конечных потребителей. Объектом изучения являются предприятия по выработке электрической и тепловой энергии, ее передаче и распределению между потребителями. Предметом изучения является: 1. Развитие энергетики (тенденции развития) и факторы, его определяющие. 2. Способы управления развитием энергетики. 3. Экономические отношения внутри энергетики. 4. Экономические отношения между энергетикой и потребителями энергии. 5. Экономические особенности различных объектов энергетики.

Энергетика как объект изучения настоящего курса охватывает производство, передачу, распределение и потребление всех видов энергии, используемых в народном хозяйстве. Энергетику как отрасль материального производства характеризуют следующие особенности: возможность широкой взаимозаменяемости различных видов энергии и топлива при решении разнообразных энергетических задач; совмещение во времени процессов производства, распределения и потребления энергии, а также ограниченные возможности ее аккумулирования, что обусловливает необходимость решения сложной технико экономической проблемы — резервирования энергетических мощностей; • В современном понимании Рынок мощности

Объект Отсюда как следствие возникает необходимость применения комплексного энергетического метода, рассматривающего энергетику во всем ее объеме (от первичных энергоресурсов до потребителей энергии) как совокупность генерирующих и трансформирующих установок, сооружений, транспортно энергетических коммуникаций и приемников энергии всех видов.

• Экономика энергетики предполагает в качестве обязательного условия знание технических основ энергетического производства, поскольку экономические исследования в любой из отраслевых экономик должны иметь своим отправным пунктом анализ материально технической базы производства, как в ее современном виде, так и в перспективе дальнейшего развития. • Такой синтез экономических и технических знаний является единственно, правильным в отраслевых экономических исследованиях, так как только в этом случае представляется возможным нахождение обоснованных экономических решений в планировании и проектировании развития электроэнергетики страны

Объектом изучения являются предприятия по выработке электрической и тепловой энергии, ее передаче и распределению между потребителями. Предметом изучения является: 1. Развитие энергетики (тенденции развития) и факторы, его определяющие. 2. Экономические особенности различных объектов энергетики и отрасли в целом. особенности товара и услуг 2. Способы управления развитием энергетики. 3. Экономические отношения внутри энергетики. 4. Экономические отношения между энергетикой и потребителями энергии. 5. Экономические особенности различных объектов энергетики.

изучении связи энергетики с развитием всех отраслей народного хозяйства и ее влияния на экономическую эффективность всех производственных процессов во всех отраслях народного хозяйства

задачи • экономика энергетики имеет своей задачей исследование путей совершенствования энергетического производства • изучение способов построения отрасли • Организация рынков, в том числе тарифы

Проблемы • По оценкам, при сохранении существующей ситуации в электроэнергетике, конечная цена для предприятий в среднем по Российской Федерации вырастет в период 2010 2020 гг. с 2, 10 до 5, 80 руб. за к. Втч (рост 276% в ценах соответствующих лет и 162% в ценах 2010 года). • Основными фактором роста конечной цены являются: рост цен на топливо (в первую очередь природный газ), рост оплаты новых электростанций, увеличение тарифов сетевых организаций, увеличение объемов перекрестного субсидирования населения, рост дополнительных доходов гарантирующих поставщиков и оплата дополнительных надбавок для возобновляемых источников энергии.

• при текущем сценарии роста цен, потребители начинают всерьез рассматривать проекты по самоизоляции от энергосистемы. Пока это касается лишь крупных потребителей, но по мере развития ситуации и с учетом развития рынка малой генерации к 2015 году это может стать выгодным для большей части промышленности (Рис. 2). В случае такого сценария развития событий эффективность Единой Энергетической Системы Российской Федерации будет существенно снижена, что повлечет дополнительный рост конечных цен для потребителей сверх данного прогноза.

• В результате российские цены на электрическую энергию превысят стоимость электроэнергии в США уже в 2011 2012 году и существенно приблизятся к стоимости электрической энергии в Германии. Отставание сократится с 1, 7 1, 8 раз в 2011 году до 1, 2 1, 3 раза в 2014 году. Так в целом по Европейскому Союзу стоимость электрической энергии составит 9, 19 евро за 100 к. Втч, в Германии — 9, 21 евро за 100 к. Втч. Целесообразно чтобы стоимость электрической энергии в Российской Федерации была ниже на 10 15% чем в Германии, так как экономика Российской Федерации является более энергоемкой как из за климатических условий, так и технологической отсталости. Резерв повышения стоимости электрической энергии составит после 2014 года 10 20%. • Эта величина является пороговой для дальнейшего повышения в реальном выражении. При более значительном повышении цен на электрическую энергию в Российской Федерации ее стоимость не только сравняется, но и превысит стоимость электрической энергии в Европе. Это сделает российское производство неконкурентоспособным по затратам на электроэнергию.

Журнал "Энергорынок" (18. 11. 2011) - "Тариф "аварийный" • Тарифы на мощность не индексировались должным образом с 2007 г. , и желание ФСТ РФ отменить индексацию на 2012 г. станет негативным фактором для всех генерирующих компаний. Уже сейчас у тепловых компаний нет рыночных стимулов для проведения модернизации. Более того, в модели рынка отсутствуют четкие правила реализации инвестиционных проектов и гарантий того, что они не будут меняться хотя бы в течение пяти лет. В связи с этим прогнозируем рост числа аварий на устаревшем производстве, кроме того, может продолжится тенденция выхода частных инвесторов из энергетического бизнеса.

• За период реформы с 2007 по 2011 г. розничная цена электроэнергии выросла в 2, 1 раза, цена на газ увеличилась в 2 раза, разница между розничной и оптовой ценой электроэнергии — в 2, 4 раза. Маржинальная прибыль приватизированной тепловой генерации в реальных ценах снизилась за этот период на 13%. Основной вклад в рост цены на электроэнергию в этот период внесли четыре госкомпании: • Газпром — через повышение внутренних цен на газ, которые транслировались в цену на электроэнергию; • Росатом и Рус. Гидро, которые оказались главными бенефициарами либерализации рынка электро энергии и повысили свои доходы соответственно в 2 и 3, 2 раза; • ФСК, тарифы которой возросли более чем в 2, 5 раза в результате смены модели регулирования.

• Прибыльность тепловой генерации на рынке электроэнергии близка к нулю, • Для ГЭС и АЭС все обстоит иначе: тарифы на электроэнергию ГЭС и АЭС не превышают 20 коп. /к. Вт • ч, вследствие чего либерализация рынка электроэнергии привела к росту прибыли Росатома и Рус. Гидро на 140 млрд руб. в год к 2011 г.

• К концу 2012 г. с высокой вероятностью сложится ситуация, когда генерирующие компании будут вынуждены не только отказываться от инвестиций, но и экономить на ремонтах.

Факторы, определяющие развитие энергетики. К наиболее основным из них относятся: 1) Цель энергетики надежное энергоснабжение потребителей с минимальными для общества в целом затратами. Это достигается с помощью создания энергосистем, то есть объединений предприятий, генерирующих единую нагрузку, строительства крупных электростанций, которые стоят дешевле (план ГОЭЛРО в СССР) и т. д. В результате повышается надежность, решается задача минимизации затрат.

• Требование экономичности как принцип развития определяет особое размещение энергообъектов. Это строительство станций около месторождений дешевого топлива (в частности, строительство гидростанций), экономия на электрических сетях (строительство станций на хорошем топливе вблизи станций нагрузки строительство АЭС). • Отрицательные последствия факторов: • возрастают затраты на передачу энергии; • большинство регионов (энергосистем) являются дефицитными по мощности, по энергии.

• 2) Рост удельного потребления топливно энергетических ресурсов как база роста уровня жизни. В связи с этим, энергетика должна развиваться быстрее, то есть необходимы большие затраты на ускорение ее развития. В настоящее время наблюдается перенос энергоемких производств с территорий промышленно развитых стран. • 3) Повышение потенциала энергии, потребляемой конечными потребителями. Это определяет увеличение использования ресурсов для ее выработки.

• 4) Истощение дешевых источников электроэнергии. Следствием этого является внедрение оборудования с высоким КПД (в частности, строительство ПГУ) и соблюдение экономии энергоресурсов потребления. • 5) Предотвращение (снижение) воздействия объектов энергетики на окружающую среду. Увеличение выбросов в окружающую среду связано с большим потреблением энергоресурсов. Выход снижение размеров энергоустановок, снижение выбросов посредством использования малоотходных технологий, хранение отходов и т. д.

Особенности электроэнергетики Электроэнергетика как совокупность объектов по производству, передаче и распределению энергии существенно отличается от других отраслей народного хозяйства как по условиям своего развития, так и по условиям функционирования производственного аппарата. Учет этих особенностей является необходимым условием принятия рациональных решений по выбору направлений использования ресурсов, принадлежащих энергетическим предприятиям. Без учета особенностей невозможна разработка тарифов на продукцию и услуги энергетических предприятий. Выбор организационно правовых форм и обоснование организационно производственной структуры энергетических предприятий также во многом зависят от специфики производственных процессов в электроэнергетике. Особенности энергетики должны учитываться и при организации рынков электрической и тепловой энергии.

Особенности электроэнергетики • Особенности развития • Особенности функционирования • Особенности электроэнергии и теплоэнергии как товара • Индивидуальность характеристик электростанций • Особенность оптимизации издержек производства электроэнергии.

Особенности развития Энергетика относится к отраслям, требующим для развития своего производственного аппарата огромного расхода ресурсов. Особенно много ресурсов требует создание крупных электрических станций. Процесс их строительства длится от 4 до 10 лет, длительность функционирования до 50 лет (расчетный срок эксплуатации большинства электростанций составляет 30 лет). Стоимость объектов энергетики составляет миллиарды долларов.

Особенности развития 1. 2. 3. 4. 5. Суть эффекта масштаба заключается в том, что при большой капиталоемкости объектов энергетики увеличение их производственной мощности приводит к существенному снижению расхода ресурсов на выработку, передачу и распределение энергии. Вместе с тем, соглашаясь с необходимостью монополии поставщиков энергии, общество принимает "страховочные" меры по защите потребителя. К таким страховочным мерам относятся: Государственное регулирование тарифов на энергию, которое осуществляется на различных уровнях власти ( область, республика, штат и т. д. ). Основной принцип регулирования ограничение нормы прибыли на уровне "разумной" величины. Возложение обязанности на энергоснабжающие организации обслуживать всех потребителей, обращающихся к ним за услугами. Контроль за выпуском акций, облигаций, слияниями, лицензирование деятельности. Применение единой формы учета издержек на производство, передачу и распределение энергии, а также обеспечение доступа потребителей к информации об уровне издержек и прибыли энергоснабжающих организаций принцип "прозрачности". Внедрение элементов конкуренции.

Методы использования конкуренции • • Создание конкурентной среды. Организация конкуренции на уровне производителей энергии. Создание оптового рынка электроэнергии. Обеспечение возможности выбора поставщика энергии.

Особенности функционирования • Совпадение во времени процессов производства и потребления энергии • Необходимость синхронной работы электростанций • Необходимость синхронной работы всех объектов энергосистемы

Совпадение во времени процессов производства и потребления энергии Эта главная технологическая особенность электроэнергетики вызвана невозможностью крупномасштабного коммерческого аккумулирования энергии в сочетании с высокой скоростью транспорта энергоносителей. Отсюда следует, что режим производства энергии однозначно определяется режимом ее потребления. Практически это означает, что при хронологической неравномерности потребления энергии спрос на нее в каждый момент времени должен покрываться в строгом соответствии с графиком нагрузки конкретного потребителя. Следовательно, в данном периоде времени (например, в течение суток) потребитель должен быть обеспечен не только определенным объемом энергии, но и соответствующей мощностью.

Необходимость синхронной работы Компоненты современной электроэнергетической системы являются сильно взаимозависимыми; изменения в одной части системы обычно затрагивают все другие части. Поэтому все генераторные установки, поставляющие электроэнергию в данную энергосистему, должны работать синхронно, а напряжение вырабатываемой ими электроэнергии иметь единую, стандартную, частоту.

Необходимость синхронной работы всех объектов энергосистемы В энергетической отрасли энергия производится на крупных генерирующих станциях энергосистемы, передается по линиям высокого напряжения к нагрузочным центрам в пределах зоны обслуживания или к другим точкам снабжения и, наконец, распределяется на низких напряжениях к конечным потребителям. Эти три компонента производство, передача и распределение составляют основные элементы физической структуры электроэнергетики. Таким образом, энергетическая система это совокупность взаимосвязанных электрических станций, подстанций, линий электропередачи, электрических и тепловых сетей, центров потребления электрической энергии и теплоты. Энергосистема предназначена для выработки и передачи к потребителям электрической энергии и теплоты. Все элементы энергосистемы объединены процессом производства, преобразования, передачи и распределения энергии.

Необходимость синхронной работы всех объектов энергосистемы Мгновенность процесса производства и потребления электроэнергии требует, чтобы электрические сети в любой момент времени были способны передавать (транспортировать) весь объем потребляемой в данный момент электроэнергии. Однако, электрические сети, как и любой другой вид транспорта, имеют пределы пропускной способности. Это, вкупе с резкопеременным характером нагрузки и невозможностью складирования электроэнергии, требует тщательного планирования режимов передачи в целях недопущения перегрузки ни на одной из линий электропередачи.

Особенности электроэнергии и теплоэнергии как товара Электроэнергия, получаемая потребителем из энергосистемы, является товаром первой необходимости только в редких случаях имеющим другие товары заменители (например, переход на электроснабжение от автономной ди зельной электростанции, перевод электроотопления на газовое отопление и некоторые другие случаи). По этой причине потребители обычно крайне чувствительны к перерывам в электроснабжении, а энергосистема должна обладать необходимым запасом надежности. Попутно отметим, что возможные принудительные отключения части потребителей в условиях дефицита электроэнергии или аварии, ведут к сниже нию потребления, но не спроса. Иными словами, спрос на рынке электроэнергии не всегда равен потреблению

Особенности электроэнергии и теплоэнергии как товара Электроэнергия является в высшей степени стандартизированным продуктом, поставляемым множеством производителей в «общий котел» (т. е. в общие электрические сети) и мгновенно потребляемым оттуда же множеством потребителей. Поэтому с физической точки зрения невозможно определить, кто произвел электроэнергию, потребляемую тем или иным потребителем — можно лишь контролировать объемы поставки в общую сеть от каждого производителя и объемы потребления из нее каждым потребителем. Правда это отвергается рядом авторов. Базовая, пиковая, дневная ночная и т. д.

Особенности электроэнергии и теплоэнергии как товара Электроэнергия является особым продуктом. Это единственный продукт, который потребляется непрерывно всеми потребителями. Фактически он потребляется в пределах одной десятой доли секунды после производства, и лишь то количество электроэнергии, которое было произведено в течение менее одной десятой доли секунды, может быть запасено в системе. Эти физические свойства приводят к тому, что маржинальные затраты на производство такого товара быстро изменяются, и в соответствии с этим быстро изменяется его стоимость для конечного потребителя. Ни один другой продукт не обладает свойствами такого быстрого изменения стоимости его поставки.

Особенности электроэнергии и теплоэнергии как товара Применяемые на современном этапе развития техники электротехнические устройства не позволяют диспетчеру энергосистемы регулировать отпуск электроэнергии потребителям в режиме реального времени в соответствии с контрактом (диспетчерским графиком) - потребитель может потреблять электроэнергию из энергосистемы с существенными отклонениями от своих контрактных (заданных графиком) объемов. Конечно, по истечении какого то времени на основании показаний приборов учета ему будет выписан счет за фактически потребленную электроэнергию. Но, во первых, это будет «потом» , а поддерживать баланс в энергосистеме нужно «сейчас» .

Первый органический недостаток рынка электроэнергии со стороны спроса Хотя приборы измерения потребленной электроэнергии в реальном времени начали использоваться с конца 19 века, их применение в бытовом секторе было прекращено, к почти все промышленные и коммерческие потребители не получают информацию о стоимости электроэнергии в реальном времени. Поэтому практически никто из потребителей не реагирует на изменение стоимости поставляемой электроэнергии в реальном времени. Первый органический недостаток, присущий рынку электроэнергии, приводит к отсутствию или недостаточности реакции потребителей на цены, или, другими словами, недостаточной ценовой эластичности спроса.

Особенности электроэнергии и теплоэнергии как товара Проблему частично можно решить с помощью современных электронных приборов учета, позволяющих фиксировать потребление за каждый час и даже минуту, но они дороги и пока недоступны по цене большинству розничных потребителей.

Второй органический недостаток рынка электроэнергии со стороны спроса. Для потребителей существует возможностей «забирать электроэнергию из сети без предварительного контракта с производителем На рынке электроэнергии, в отличие от других рынков, отсутствует физическая возможность обеспечить принудительное исполнение условий двустороннего контракта в темпе процесса изменения цен. Отсутствие средств управления в реальном времени за потоком мощности к конкретному потребителю

Индивидуальность характеристик электростанций технические характеристики производственных мощностей (электростанций), вырабатывающих один и тот же товар (электроэнергию), отличаются большим разнообразием. Выработка электрической энергии в современных энергосистемах производится на гидроэлектростанциях (ГЭС), конденсационных тепловых электростанциях (КЭС), теплоэлектроцентралях (ТЭЦ), атомных электростанциях (АЭС), газотурбинных электростанциях (ГТС), гидроаккумулирующих станциях (ГАЭС). Для производства тепловой энергии в основном используются ТЭЦ. Поскольку различные виды генерирующих установок отличаются различными эксплуатационными и затратными характеристиками, энергопредприятие стремится построить такие типы установок, которые обеспечивают удовлетворение спроса в любое время с наименьшими затратами. Операторы энергетической системы нагружают и разгружают вырабатывающие электростанции последовательно в соответствии с уровнем эксплуатационных расходов, по мере того как повышается и падает спрос в системе.

Особенность оптимизации издержек производства электроэнергии. Оптимизация (минимизация) общих издержек производства совокупного продукта на традиционных конкурентных товарных рынках в краткосрочном периоде достигается за счет того, что каждый производитель стремится производить в точке производства, при которой Ц = МС. Это, предполагает, в частности, что кривая предельных издержек предприятий отрасли имеет непрерывный и выпуклый «вниз» характер, (и) отсутствует или слабо выражен положительный эффект масштаба и отсутствуют барьеры для вступления в отрасль. Тогда конкуренция в долгосрочном периоде рано или поздно приведет к тому, что все производители (или их большая часть) будут иметь близкие по технологии и уровню издержек производственные мощности.

Особенность оптимизации издержек производства электроэнергии. Однако в электроэнергетике ситуация в этом отношении обстоит иначе. Электроэнергия производится на самых разных по технологии и мощности электростанциях, кривая предельных издержек у большинства станций не имеет непрерывного характера, отрасли присущ выраженный эффект масштаба. Нагрузка потребителей постоянно и в широких пределах меняется и для соблюдения баланса активной мощности в энергосистеме состав генерирующих установок также должен постоянно меняться. Это сопряжено со значительными издержками на пуск и останов агрегатов и блоков, а их оптимальный состав для разных режимов в общем случае должен состоять из разных наборов различных по своим техническим и экономическим характеристикам станций (блоков).

Особенность оптимизации издержек производства электроэнергии. По этим причинам минимизация общих издержек производства совокупного объема электроэнергии, поставляемой на рынок, путем индивидуального соблюдения производителями в краткосрочном периоде правила Ц = МС затруднена, если вообще возможна. В то же время, такая задача, несмотря на технические и программные трудности, может, в принципе, решаться при централизованном управлении энергосистемой.

Следствия из особенностей 1. Определение производственной мощности энергетической системы максимально возможной нагрузкой потребителя, а не средней ее величиной. 2. Необходимость в значительном резервировании мощности (содержание запаса мощности, который используется в случае ремонта оборудования ). Запаса продукции электроэнергетики в отличие от других отраслей создать практически невозможно. Резервная мощность используется очень ограниченное время. 3. Необходимость единого оперативного управления объектами энергетической системы, что связано с совпадением во времени производства, передачи и распределения энергии, а также с одновременным и параллельным участием в производственном процессе всех объектов энергосистемы. 4. Особенности в организации рынков