Экономика энергетики Лекция 3 Глава 7 Концентрация

Экономика энергетики Лекция 3 Глава 7

Концентрация мощностей и централизация энергоснабжения Концентрация производства имеет четыре формы: 1. укрупнение предприятий (производств, заводов, станций), 2. специализация, 3. кооперирование 4. комбинирование. Укрупнение предприятий представляет собой сосредоточение производства на крупных предприятиях определяется научно техническим прогрессом орудий труда (ростом производительности единичной мощности оборудования, агрегатов, станций, совершенствованием техники управления и т. п. ) и ростом объемов выпускаемой продукции. Специализация это сосредоточение (концентрация) однородного производства.

Кооперирование представляет собой прямые производственные связи между предприятиями, участвующими в совместном изготовлении определенной продукции. Комбинирование это соединение разных производств, представляющих собой последовательные ступени обработки сырья или использование отходов производства в одном предприятии.

Специализация 1. Разделение вертикально интегрированных компаний и образование специализированных компаний специализация предполагает деятельность в больших масштабах. Отдельный фактор - увеличение размеров компании, а не мощности объектов. Специфический момент.

Комбинирование Теплофикация

Концентрация мощностей Концентрация представляет собой сосредоточение производства на все более крупных предприятиях. Концентрация есть увеличение мощности генерирующих объектов, увеличение пропускной способности ЛЭП и трубопроводов, а также увеличение мощности трансформаторов. Такое сосредоточение производства характеризуется значительными технико экономическими преимуществами, так как сопровождается применением наиболее мощного, производительного и совершенного оборудования. В энергетике этот процесс проявляется в укрупнении мощности электрических станций, котельных, увеличении единичной мощности электрических станций, агрегатов, а также пропускной способности ЛЭП, газопроводов, нефтепроводов и тепловых сетей.

Целью концентрации является реализация эффекта масштаба. Применительно энергетике эффект масштаба заключается в следующем: 1. Ускорение строительства и ввода мощностей (с помощью сосредоточения ресурсов на ограниченном количестве объектов за счет повышения производительности труда при строительстве и монтаже, что приводит к снижению стоимости собственно строительства). 2. Снижение удельной стоимости энергетических объектов при увеличении мощности (это объясняется тем, что часть капитальных вложений в их сооружение возрастает более медленно, чем увеличивается мощность).

Увеличение мощности энергетических объектов может достигаться двумя способами: Увеличение количества единиц основного оборудования. Данный способ позволяет снижать стоимость за счет постоянной составляющей капитальных вложений, дает существенный эффект при увеличении числа оборудования (до 7 13%). Максимальное увеличение до 6 7 единиц. При увеличении количества оборудования до 8 10 единиц экономия капитальных вложений не наблюдается, причем в большинстве случаев затраты увеличиваются, а также усложняется организация строительно монтажных работ.

Увеличение единичной мощности оборудования. Можно сказать, что больший эффект может дать переход к большей единичной мощности блоков, так как этот способ позволяет реализовать оба источника эффекта: снижается металлоемкость, кубатура при снижении удельных капиталовложений. Данный способ связан с усложнением конструкции основного и вспомогательного оборудования, применением более качественных и дорогих материалов.

Благодаря влиянию масштаба удельная стоимость энергоблока мощностью 800 МВ на 260 дол/к. Вт меньше удельной стоимости энергоблока мощностью 400 МВт.

Факторы, ограничивающие концентрацию мощностей электростанций 1. Общие факторы: а) наличие разработок; б) возможность производства и транспортировки оборудования; в) наличие средств (как ограничивающий фактор); 2. Системные факторы: а) условия выдачи мощности в соседние энергосистемы (необходимость строительства ЛЭП); б) увеличение единичной мощности делает необходимым и увеличение резервной мощности (резерв должен быть не меньше мощности самого крупного агрегата в системе); Наличие мощных межсистемных связей снижает данное ограничение. В)темпы роста энергопотребления; Г) конфигурация графиков нагрузки; Равномерный график способствует вводу мощностей на крупном оборудовании.

Д)существующая структура генерирующих мощностей в системе; Если в системе преобладают мощности ТЭЦ, зависящие от тепловой нагрузки, то можно осуществить ввод новых мощностей на КЭС и ограничить выработку электрической энергии на ТЭЦ. 3. Территориальный (местный) фактор. Ограничение по экологии. Экологические требования являются основным фактором, ограничивающим концентрацию мощностей. В первую очередь это ограничения по предельно допустимой концентрации выбросов в воздушный бассейн, особенно сернистого ангидрида. Эти требования даже при максимально возможной высоте дымовых труб (300 м и более) и применении наиболее совершенных методов золоулавливания существенно ограничивают мощность КЭС. Для АЭС, практически не имеющих в эксплуатации вредных выбросов, подобные ограничения отсутствуют.

Ограничение по площади Для многих площадок характерно увеличение удельных капиталовложений в дополнительный 1 КВт мощности станции при увеличении ее мощности сверх определенных пределов, обусловленное необходимостью перехода к более дорогим системам технического водоснабжения (например, для мощности 2000 МВт прямоток, для следующих 2000 МВт создание пруда охладителя, а для дальнейшего расширения градирни), необходимостью отчуждения ценных земельных угодий или сноса существующих сооружений, увеличения высоты дымовых труб, дополнительного ввода топливоподачи и т. п. Указанное увеличение стоимости дополнительного киловатта при расширении станции снижает ее оптимальную мощность на данной площадке. Однако если соответствующее развитие электростанций предусматривать с самого начала при выборе пункта ее сооружения, то указанных ограничений во многих случаях удается избежать.

Ограничение по водным источникам.

Плотность тепловых нагрузок (для ТЭЦ) их величина. Процесс концентрации мощности характерен и для ТЭЦ, хотя по степени этой концентрации ТЭЦ несколько отстают от КЭС. Основным фактором, ограничивающим концентрацию мощности ТЭЦ, является плотность тепловой нагрузки, определяющая экономически целесообразный радиус передачи тепла. В настоящее время передача тепла в паре ограничивается расстоянием 4 5 км и в горячей воде 10 12 км, при использовании однотрубной системы 20 км. Важную роль при этом может сыграть также темп прироста тепловых нагрузок, стоимость топлива и другие районные факторы. Повышение начальных параметров пара на ТЭЦ дает дополнительный эффект, благодаря увеличению удельной выработки электроэнергии на тепловом потреблении.

Следует отметить, что концентрация мощностей позволяет дешевле строить. Мощность электрических станций влияет на их размещение, то есть, чем более мощные станции, тем реже они будут строиться. Также мощность электрических станций влияет на увеличение затрат в электрические сети (так как увеличивается средний радиус передачи электрической энергии). Увеличение затрат также может быть связано со сложными условиями топливо обеспечения (затраты возрастают с увеличением дальности перевозок).

Процесс концентрации энергогенерирующих мощностей происходит в тесной связи и взаимообусловленности с ростом пропускной способности ЛЭП и трубопроводных систем. В результате этого улучшаются экономические показатели передачи электрической энергии, трубопроводного транспорта газа, нефти и тепла.

Повышение пропускной способности ЛЭП при неизменном расстоянии передачи связано с повышением напряжения. Увеличение пропускной способности ЛЭП приводит к снижению удельных капиталовложений на 1 Квт передаваемой мощности при заданном расстоянии. Однако увеличение передачи будет способствовать росту удельных капиталовложений на единицу передаваемой мощности. Одновременно увеличение мощности передачи снижает удельные затраты на сооружение опорных станций.

Концентрация мощностей способствует также снижению себестоимости энергии. Это происходит: 1) Благодаря снижению доли постоянных затрат в себестоимости. Уменьшение постоянных затрат обусловлено снижением удельных капиталовложений и следовательно уменьшением амортизационных отчислений в себестоимости, а также уменьшением составляющей заработной платы из за уменьшения удельной численности персонала (K'штат). Например, при работе на угле увеличение мощности КЭС от 1800 до 3200 МВт приводит к снижению K штат от 0. 29 до 0. 2 чел/ МВт. На ТЭС уменьшение себестоимости достигается за счет снижения топливной составляющей, которое является результатом сокращения удельных расходов топлива за счет повышения начальных параметров пара.

Электростанция мощностью 5 МВт не очень эффективна, и при таких малых масштабах производства производить электроэнергию дешево невозможно. Электростанция мощностью 10 МВт всегда будет экономичнее. Эффективность производства электроэнергии продолжает быстро возрастать до увеличения мощности до 100 МВт, но выше этой величины темпы роста замедляются. Обычно рост продолжается вплоть до мощности 800 МВт, что в свое время привело к выводу о том, что самыми экономичными будут атомные электростанции, причем считалось, что их наиболее эффективная мощность может быть еще больше.

Минимально эффективный выпуск это такой объем выпуска, при котором положительная отдача от масштаба сменяется постоянной или убывающей, фирма достигает минимального уровня долгосрочных средних издержек. Количество фирм, действующих в отрасли в состоянии долгосрочного равновесия, определяется отношением объема рыночного спроса по цене, равной минимальному значению долгосрочных средних издержек к минимальному эффективному выпуску (при условии, что производственная функция и структура издержек всех фирм в отрасли идентична).

Минимально эффективный выпуск при L образной кривой издержек на единицу продукции

Минимально эффективный выпуск при U образной кривой издержек на единицу продукции

n число фирм в отрасли; Qd рыночный спрос по цене; min LRAC издержки на единицу продукции; q минимально эффективный выпуск.

Если исходить из логики экономии на масштабах производства, то наиболее дешевым способом обеспечить московский регион электроэнергией было бы строительство электростанции мощностью 25000 МВт и нескольких небольших электростанций для покрытия колебаний нагрузки. Но одна большая электростанция не сможет обеспечить конкуренцию. В конкурентный рынок обязательно должны быть вовлечены более мелкие электростанции, что приведет к более высоким издержкам производства электроэнергии. Потребителям придется платить больше, если бывшую естественную монополию принудят функционировать по модели конкурентной отрасли с электростанциями сравнительно малой мощности.

Другие проявление эффекта масштаба Высокий уровень концентрации (монополизация) может возникать также благодаря тому, что большая компания может производить и сбывать товары с более низкими средними издержками, чем у относительно небольших производителей. Большая компания с большим количеством котельных возможно будет эффективнее чем маленькая компания с одной котельной.

Экономия, получаемая от эксплуатации нескольких электростанций в рамках одной компании, — это еще одно возможное оправдание сохранения естественной монополии. Даже если очень крупные станции не являются самыми эффективными, большие генерирующие компании могут быть эффективными. Большая компания может нанимать лучших специалистов, более эффективно решать вопросы с обеспечением запасными частями и с ремонтным обслуживанием. Однако ряд фактов свидетельствует о том, что процесс принятия решения на крупных предприятиях происходит медленнее, а движение информации внутри сложной многозаводской организационной структуры — дело, как известно, трудное. .

Финансовая эффективность Эффект масштаба также присутствует тогда, когда фирмы увеличивают стоимость капитала посредством займов и выпуска обыкновенных акций и облигаций. Возможность увеличить размер капитала путем заимствования оказывается одним из наиболее важных преимуществ корпорации, когда небольшая экономия дополнительных капитальных издержек распространяется на очень большой объем средств. Изучение издержек по обслуживанию долга в 60 х годах выявило, что корпорации с активами в 200 млн. долл. брали в долг по средней ставке процента на 0, 74 процентного пункта ниже, чем фирмы с активами в 5 млн. долл. Корпорация со стоимостью активов в 1 млрд. долл. обладала дополнительным преимуществом в 0, 34 пункта по сравнению с корпорацией, стоимость активов которой была равна 200 млн. долл. Ставки процента по долгосрочным облигациям крупных корпораций равнялись в среднем 5, 5; таким образом, экономия на относительном размере была значительной. Фирмы меньшего размера оплачивали более высокие капитальные издержки, так как они обычно выпускали меньшие количества новых акций, так что средние издержки на привлечение дополнительных средств были выше, кроме того, их ценные бумаги пользовались меньшей популярностью у инвесторов.

Изучение издержек по обслуживанию долга в 60 х годах выявило, что корпорации с активами в 200 млн. долл. брали в долг по средней ставке процента на 0, 74 процентного пункта ниже, чем фирмы с активами в 5 млн. долл. Корпорация со стоимостью активов в 1 млрд. долл. обладала дополнительным преимуществом в 0, 34 пункта по сравнению с корпорацией, стоимость активов которой была равна 200 млн. долл. Ставки процента по долгосрочным облигациям крупных корпораций равнялись в среднем 5, 5; таким образом, экономия на относительном размере была значительной. Фирмы меньшего размера оплачивали более высокие капитальные издержки, так как они обычно выпускали меньшие количества новых акций, так что средние издержки на привлечение дополнительных средств были выше, кроме того, их ценные бумаги пользовались меньшей популярностью у инвесторов.

Инвесторы требуют более высокого дохода на акции небольших корпораций по сравнению с крупными корпорациями по нескольким причинам, наиболее важной из которых является различие в ожидаемом риске. Статистические исследования показывают, что уровень доходности крупных корпораций изменяется в меньшей степени с течением времени, чем компаний меньшего размера. Большая стабильность доходов крупных корпораций имеет по крайней мере три возможных объяснения. Во первых, крупные фирмы, имеющие много заводов, обладают большей монопольной властью, чем компании меньшего размера, при прочих равных условиях. Следствием этого является возможность проводить политику ценообразования, дополнительно стабилизирующую доходность. Во вторых, крупные фирмы оказываются в большей степени склонными сглаживать величину и колебания своих объявленных доходов посредством разнообразных бухгалтерских манипуляций. В третьих, возможность распределять риск возрастает с ростом размера компании.

Опрос 125 промышленных фирм стран показал, что в среднем экономия на издержках по содержанию управленческого состава, связанная с операциями на многих заводах, была небольшой, и, более того, во многих отношениях размер организации, превышающий некоторый предел для компаний, имеющих много заводов, ведет к отрицательным последствиям. И все таки по этому вопросу наших знаний пока явно недостаточно, и многое еще надо узнать.

Если экономия от объединения нескольких электростанций в рамках одной компании, окажется достаточно большой, то конкурентный рынок снова может оказаться менее эффективным решением, чем сохранение монополии. Если монополист может производить электроэнергию при значительно меньших затратах, чем самый лучший конкурентный рынок, то дерегулирование имеет мало смысла. Отсутствие признаков естественной монополии — необходимое условие успешного дерегулирования; в любом случае проявление таких признаков должно быть минимальным

Что ограничивает эффект масштаба? Очевидно, что эффект масштаба существует и что средние затраты снижаются с ростом объема выпуска продукции, размера завода и фирмы, по крайней мере в определенных границах. Как и долго ли продолжается это снижение средних издержек? Есть несколько причин полагать, что не долго.

Психологические тесты показывают, что по причинам, до сих пор не вполне понятным, рабочие получают меньшее удовлетворение от работы, и особенно при наличии возможности выбора, на крупных заводах, чем на небольших предприятиях. Для того чтобы привлечь рабочую силу в такие условия труда, крупные предприятия вынуждены предлагать более высокую заработную плату, которая, также очевидно, со временем растет. Более высокий уровень производительности труда, возникающий в результате расширения масштаба производства, предоставляет необходимые денежные средства для выплаты высокой заработной платы, но, во первых, когда завод стал больше минимально эффективных размеров, дальнейшего роста производительности уже нет, и поэтому эффекта масштаба становится недостаточно, чтобы поддерживать рост и без того высокой заработной платы.

Во вторых, особенно в маленьких городках рост численности заводской рабочей силы может потребовать расширения географии района, в пределах которого нанимаются рабочие, что в свою очередь означает более высокие транспортные издержки для рабочих и более высокий уровень заработной платы. В третьих, снижается скорость движения потоков материалов, а с увеличением размеров завода их маршруты становятся сложнее. Одновремен но растет стоимость погрузочно разгрузочных работ , что также препят ствует дальнейшему росту выпуска продукции на данном заводе. В четвертых, макси мального уровня достигают риски пожаров, взрывов и забастовок, когда все производ ство сосредоточено в одном месте, так что фирмы с большими объемами продаж обычно предпочитают расширять производство за счет заводов в разных местах, как только достигается минимально эффективный уровень выпуска (а иногда даже раньше) хотя бы на одном заводе.

Наконец, при прочих равных условиях управлять крупным заводом гораздо сложнее, чем небольшим. Итак, чтобы сохранить производство на должном уровне качества и держать все процессы под контролем, компании обычно избегают увеличения размеров конкретного завода за пределы, необходимые для достижения эффекта масштаба и специализации рабочей силы.

Транспортные издержки Издержки на доставку продукции к заказчикам (или заказчиков к местам, где оказываются услуги) также могут ограничивать эффект масштаба при увеличении размера предприятия. Транспортные издержки воздействуют на взаимосвязь издержек и масштаба в пределах одного завода или географически близкого комплекса заводов. Чем больше товаров выпускается, тем больше, следовательно, должно быть продано. Для того чтобы больше продать, возможно, необходимо получить более отдаленных клиентов. Это в свою очередь ведет к увеличению транспортных затрат на единицу проданного товара.

Влияние транспортных издержек

Влияние транспортных издержек

Совокупные средние издержки (LRATC) представляют собой сумму по вертикали средних издержек производства и доставки. Принимая во внимание производственные и транспортные издержки, минимально эффективный объем производства соответствует уровню OY на рис. а. На рис. б средние издержки доставки растут гораздо быстрее, что ведет к сокращению минимально эффективного объема выпуска до OZ.

Естественная монополия