автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.10, диссертация на тему:Метод энергетического анализа в управлении отраслями и объектами топливно-энергетического комплекса

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА

На правах рукописи

СИНЮГИН Олег Анатольевич

УДК 620.9

МЕТОД ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА В УПРАВЛЕНИИ ОТРАСЛЯМИ И ОБЪЕКТАМИ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА.

Специальность 05.13.10 - Управление в социальных и экономических системах

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата .экономических наук

з од

} МАЙ

Москва - 1994

Работа выполнена в лаборатории возобновляемых источников эне] гии географического факультета Московского Государственного Университета ии.М.В.Ломоносова

Научный руководитель: - доктор физико-математических наук,

академик АЕН РФ Алексеев В.В.

Официальные оппоненты: - доктор экономических наук,

профессор Волков A.M. - доктор экономических наук, Порфирьев Б.Н.

Ведущая организация: - Институт Энергетических

Исследований РАН__

Защита состоится "_" _ 1994 г. в _ ч. _ мин. на

заседании специализированного Совета К 003.63.02 Института Систе! ного анализа РАК по адресу; 117312, Москва,пр-кт 60-летия Октябр; д.9. Телефон Совета: 135-51-64.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института Сис темного Анализа РАН.

Автореферат разослан " ^ " _ 1994 г.

Ученый секретарь специализированного Совета кандидат экономических наук

В.Н.Рысина

-I-

0Б1ДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Истощение природных ресурсов, особенно традиционных энергети-" гских ресурсов, идет с такой скоростью, что в ближайшие десятиле-ш современное индустриальное общество будет переживать глобаль-й кризис, вызываемый несоответствием структуры традиционной зко-эмики биосферным процессам.

Предвестники глобального кризиса возникают уже и в настоящее эемя. Энергетический кризис 1973-74 г.г. в развитых капиталисти-:ских странах впервые заставил серьезно задуматься о проблеме гергообеспечения. В России похожая ситуация складывается с начала )-х годов. Возможно она и вызвана структурно-экономическими при-шаии, но в основе лежит истощение запасов традиционных энергоре-грсов, ухудшение условий их разработки,ведущее к повышению затрат 1 добычу и транспорт.

В такой ситуации встает вопрос о точном, количественном опре->лении понятия энергоресурса, как такового. Как в этом определе-ш будет отражена технологическая структура национальной экономи-[? До какой степени мы можем повышать затраты на извлечение тра-щионных энергоресурсов, с тем чтобы эти затраты не превысили их гергоотдачу? Ответы на вопросы такого рода требуют энергетическо-> анализа экономики в целом.

Энергетический анализ экономики тем более необходим, когда в >ловиях сильной инфляции стоимостные показатели становятся все »лее неопределенными. При этом хотелось бы иметь систему показа-:лей, отражающую реальные процессы в экономике.Такой системой по-

казателей может служить полная энергоемкость продукции различных отраслей. Потоки свободной энергии в процессе производства воплощаются в продукции и составляют основу любого вида деятельности. Поэтому энергетические меры могут адекватно отражать экономически процессы, дополняя применение других мер в эконометрике.

Топливно-энергетический комплекс ( ТЭК ) - это комплекс отрас лей народного хозяйства страны, добываащий первичные энергоресурс и производящий переработанные вторичные энергоресурсы. Он поставляет знергоресурсы всем потребителям на производственные и непроизводственные нуяды. ТЭК является энергетическим базисом национальной экономики и составляет неотъемлемую часть ее, как единой системы. Для управления подсистемой ТЭК необходимы четкие кодичес твекные критерии оценки состояния в естественных для него энергетических единицах и беаразмершх показателях. Стоимостные критери в настоящее время не дают реальной картины функционирования топливно-энергетических отраслей и отдельных объектов. Метод замыкающих затрат в энергетике,разработанный в 70-х годах в бывшем СССР и отвечавший потребностям народного хозяйства в то время, был основан на использовании стоимостных оценок, и сейчас потерял свою практическую значимость.

Для сохранения целостности системы "экономика - энергетика" и для учета всех ее внутренних связей необходима формулировка показателей интегральной народнохозяйственной эффективности ТЭК.В прс тивном случае теряется полнота информации о ТЭК, как объекте упрг вления, что приводит к принятию неверных решений и затратам знача тельных средств.

Естественен интерес к динамике показателей ТЭК, управлению его звитием, составлению обоснованных прогнозов. Отрасли и объекты К весьма инерционны. Срок службы электростанций измеряется детками лет. Структура и уровень оптовых цен намного менее инер-онны, и в некоторых случаях может устанавливаться, исходя из 5ъективкых факторов. Поэтому при прогнозах развития объектов ТЭК вдует ориентироваться на более устойчивые энергетические показали. В первую очередь при анализе объектов ТЭК и их сравнении лжна подсчитываться энергия-нетто на выходе и связанный с ней эффициент энергоотдачи. Только на такой единой основе мохно вы-ить новые перспективные энергетические технологии и обосновать крытие старых предприятий с низкой энергоотдачей.

Все это обусловило актуальность разработки оригинального ыето-ческого подхода к энергетическому анализу экономики и применение эй методики к отраслям и объектам ТЭК. Такой подход позволяет эсти большие массивы статистических данных по ТЭК и по экономике целом в единые интегральные показатели энергоотдачи отраслей и ьектов ТЭК. При этом энергетический анализ применяется как в ма-ээконоыическоы анализе экономики в целом и ее больших подсистем, ких как ТЭК и его отдельные отрасли, так и в микроэкономическом элизе отдельных объектов ТЭК, например типовых электростанций.

Самостоятельный интерес представляет детальная картина потоков эбодной энергии в экономике и включение этих потоков в общие эсферные процессы. Количественное сравнение этих потоков дает зможность выработки обоснованных оценок воздействия хозяйствен-5 деятельности на окружающую среду.

Цель работы.

Целью настоящей работы является разработка метода энергетике« кого анализа отраслей и объектов ТЭК для определения их народнох« зяйственной эффективности и управления развитием этого комплекса Предлагаемый подход состоит в измерении в энергетических единица: затрат и результатов деятельности топливно-энергетического

комплексе. При сопоставлении энергетических затрат VL и результв

tob Wg ( произведенной энергии > в работе вводится интегральный показатель эффективности объектов энергетики - коэффициент энергс отдачи равный отношению этих величин: л = w2 / W^ .

-Для достнвения поставленной цели в работе решаются следующие

Основные задачи:

- выполнение обзора системных исследований в бывшем СССР и дру гих странах по связи энергетики с экономикой, по оценке эффектов ности объектов энергетики, по принципам и методам управления в энергетике,

- разработка понятия знергоотдачи как критерия интегральной на роднохозяйственной эффективности энергообъектов и сравнения вари антов производства энергии, определение на этой основе понятия энергоресурса,

- разработка методики энергетического анализа отчетных межотра левых балансов производства и распределения продукции в национал ной экономике,

- определение полной энергоемкости конечной продукции в отрэсл народного хозяйства с целью измерения отраслевых затрат в энерге

1ческих единщах,

- получение результатов при проведении энергетического анализе )трат и результатов в топливно-энергетической комплексе и его от-юлях на макроэкономическом уровне,

- проведение энергетического анализа на микроэкономическом уров-; и определение коэффициентов энергоотдачи типичных объектов гергетики: гидроэлектростанций.тепловых и атомных электростанций.

Методика исследования.

В работе предложена оригинальная методика энергетического ана-[за в райках межотраслевого баланса ( МОБ ). Она представляет со->й попытку интерпретации в энергетических мерах эконометричеекой 'атистики народного хозяйства и ТЭК, как его подсистемы. Тем саш предлагается естественнонаучное обоснование эконометрических жономерностей.

При определении ключевых понятий энергоотдачи и полных энерго-(трат используются методы термодинамики неравновесных систем. Они нот возможность соизмерять свободную энергию различных знергоре-грсов с энергетическими характеристиками экономических систем.

При получении конкретных результатов с использованием предла-*емого методического подхода использовались отчетные межотрясле-шансы в укрупненной классификации из 13 отраслей промышленности, !ЛЬСкого хозяйства, транспорта, связи. Такая классификация позьо-[ет наглядно представлять получаемые результаты. Однако сам метод : содержит ограничений по размерности применяемой классификации >Б. Поэтому он может применяться и с дезагрегированными эконо-

метрическими статистиками по 80-90 и 200-300 отраслями народного хозяйства. Но подобные исследования потребуют значительных вычислительных мощностей.

Статический вариант М0Б выбран в качестве первого приближения на пути к полной динамической картине, а такие исходя из необходимости сравнения с зарубежными данными, которые представляются в статическом варианте.

Используемая модель анализируется методами линейной -алгебры -традиционного инструмента анализа МОБ. При реализации методики все вычисления проводились на персональном компьютере с использование!, пакетов программ QUATTRO.PRO и STATGRAÏ.

В анализе отраслей и объектов ТЭК используется системный подход к решению задачи_определения-энергетическойэффективности". Максимально полно учитывается все народнохозяйственные связи. Впервые определяются энергетические эквивалента трудоемкости и фондоемкости. Системный подход ярко выражен в стремлении выразить энергетическую эффективность через единый интегральный показатель энергоотдачи.

Научная новизна.

Научная новизна работы состоит в том, что: - предложено и разработано понятие коэффициента энергоотдачи, как интегрального критерия эффективности отраслей и объектов ТЭК. Такие показатели предлагаются в качестве информационной основы анализа состояния и управления развитием топливно-энергетического комплекса.

По отдельным этапам исследования: разработана оригинальная методика энергетического анализа отчетах межотраслевых балансов производства и распределения продукции национальной экономике,

определена система показателей полной энергоемкости конечной родукции отраслей в классификации МОБ с учетом зксергетичёского одержания различных энергоресурсов,

проведен энергетический анализ системы цен народного хозяйства ьшшего СССР в 80-х г.г.,

определены количественные показатели энергоотдачи ТЭК и его ос-овкых отраслей, исследована их динамика в 80-х г.г. в бывшем ХР,

проведен микроэкономический энергетический анализ типичных гид-о-, тепло- и атомных электростанций с определением их энергоотда-а, исследована динамика этих показателей,

выполнен сравнительный анализ коэффициентов энергоотдачи рэзлич-л!х отраслей и объектов ТЭК и даны рекомендации по развитию коми-экса.

Предметом защиты является: количественное определение интегральной народнохозяйственной зф-зктивности отраслей и объектов ТЭК через измерение затрат и ре-^льтатов в энергетических единицах. Ее показателями являйся Оез-ззмерный коэффициент энергоотдачи знергообъектэ и производимая им тергия-нетто. Эти показатели могут служить основанием для оцен.кк >стояния объектов ТЭК, для контроля эффективности рябеть. --игры-

объектов, для принятия решений по развитию ТЭК;

- методический подход к определению полной энергоемкости конечной продукции отраслей в рамках макроэкономической модели межотраслевого баланса производства и распределения продукции;

- результаты определения полной энергоемкости конечной продукции отраслей народного хозяйства бывшего СССР и их динамика в 80-х г. г.; ________

- результаты энергетического анализа макроэкономической статистик! работы ТЭК и его отраслей в народном хозяйстве бывшего СССР в 80-; г.г., выраженные в динамике коэффициентов энергоотдачи;

- результаты энергетического анализа на микроэкономическом уровне характеристик типичных объектов ТЭК - гидроэлектростанций, тепловых и атомных электростанций, выраженные в коэффициентах их энергоотдачи.

Практическое значение.

Практическая значимость работы состоит в том,что методика энер гетического анализа, предлагаемая автором, позволяет сформировать информационную базу в сфере управления топливно-энергетическим комплексом. Энергетический анализ выступает как метод контроля за состоянием объекта управления. Он позволяет определять интегральную народнохозяйственную эффективность отраслей и объектов ТЭК -энергоотдачу, отслеживать ее динамику. Тем самым обеспечивается база для принятия необходимых управленческих решений.

С другой стороны, предлагаемый метод позволяет производить количественное сравнение вариантов развития отраслей и объектов ТЭ'г-

)еделять сравнительную эффективность энергообъектов. Здесь пред-*аемые критерии и методы оценки выступают как элемент целепола-шя в системе. Максимизация коэффициента энергоотдачи должна опалять развитие ТЭК в целом и отдельных энергообъектов. В усло-IX неопределенности стоимостных оценок и ориентиров безразмерные »нергетические показатели работы ТЭК должны стать основными в досрочном прогнозировании развития энергетики. Новые энергетические технологии должны рассматриваться с точки ¡ния их энергоотдачи. При высоких ( выше средних существующих ) »чениях этого показателя необходимо принятие управленческих ре-шй по совершенствованию технологической и ресурсной базы ТЭК, выведению из эксплуатации устаревших объектов и технологий с $кой энергоотдачей.

Подход, предложенный в данной диссертационной работе, явился [•одической основой для выполнения научно-технического проекта 1ализ распределения потоков энергии в сфере производства с целью алогической оптимизации", тема Л 7.1.3., раздел "Промышленная хлогия и экотехнология" в ГНТП "Экология России" Минэкологии РФ [992 г. Автор данной диссертационной работы был ответственным юлнителем по данному проекту.

Методы настоящей диссертационной работы по интегральной эффектности отраслей и объектов ТЭК развиваются в работах по програм-Министерства охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ сологическая безопасность России" на 1993 - 94 г.г. Проект >6 8.2.1.1 "Разработать методику комплексной оценки вли-\я объектов энергетики на окружающую среду" предусматривает

энергетический анализ системы "экономика-энергетика-зкология" с использованием модифицированных межотраслевых балансов, включаювд о кружащую среду как редкий ресурс в экономике.

Проект Л 8.2.1.3 "Провести сравнительный анализ возможного во действия альтернативных источников энергии на человека и окружаю щую среду с количественной оценкой риска такого воздействия—на-правлен на определение внешних связей альтернативных источников энергии с биосферой и техносферой. Одним из основных методов исследования здесь будет энергетический анализ.

В проекте & 1.2.2. "Разработать критерии и метода определения экологической дощ азмещения в регионе вновь создаваемы

или реконструируемых производств и практические рекомендации по ] применению" методический подход и критерии оценки, выносимые на защиту в данной диссертации, применяются для формализации и коли чественного определения понятия экологической допустимости техно генных воздействий в региональном разрезе. Объектами анализа зде> уже выступают предприятия различного профиля, а не только предпр] ятия ТЭК. В энергетических мерах исследуются их связи с окружающ средой и экологическая емкость окружающей среды в различных реги1 нах.

Работы по этим темам ведутся в лаборатории возобновляемых источников энергии ( ЛВИЭ ) географического факультета МГУ им. М.В Ломоносова, где автором и была выполнена диссертационная работа.

Результаты работы также используются: - при чтении спецкурса "Математические модели в экологии" студе! там 3, 4 курсов кафедры рационального природопользования геогр&ф]

гского факультета МГУ,

при проведении оценок энергетической эффективности новых энер-гтических технологий, выполняемых в ЛВИЭ МГУ с 1992 г. по грантам энкурсного центра в области энергетики, электротехники и машино-фоения при Московском Энергетическом Институте ( МЭИ ).

Апробация работы и публикации.

Основные положения и результаты исследования, проведенного в юсертации, доложены: на 1-й Всесоюзной конференции Ядерного об-зства СССР "Ядерная энергия в СССР" (Обнинск,1990), на Всесоюзной <оле-семинаре "Математическое моделирование в проблемах рацио-эльного природопользования" (А0рау-Дюрсо,1991), на Всесоюзной энференции "Выживание" (Суздаль,1991), на научных семинарах лабо-атории возобновляемых источников энергии и кафедры рационального риродопользования географического факультета МГУ им.М.В.Лоыоносо-9, межфакультетскои сешшаре МГУ "Синергетика", на научных семи-зрах в ИСА РАН, ИБРАЭ РАН в 1991-93 г.г.

Положения настоящей работы представлены в 7 печатных работах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка етературы и приложений. Работа изложена на 120 страницах основно-э текста, включая 15 таблиц и 5 рисунков. Список литературы сос-эит из 130 наименований на 8 страницах. Приложения - на 3 стра-щах.

-12-

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы, определены цели ис следования и представлена структура диссертации.

Первая глава посвящена обзору системных исследований связей топливно-энергетического комплекса с экономикой в целом. В §1 гл

вы I дан представленисторический обзор работ, раскрывающих роль энергии в экономических системах.

Интерес к связям энергетики с экономикой проявился уже у кла сиков экономической науки, таких как Ф.Кенэ и У.С.Джевоне. После открытия закона сохранения энергии и II начала термодинамики мно гие-представители естественных наук, такие как С.А.Подолинский. В.И.Вернадский, Г.Одум, предлагали применять энергетические меры для изучения геологических, биологических, экономических систем.

В системно-аналитических исследованиях энергетики 70-х, 80-х годов нашего века используется математическое моделирование связей энергетики с экономикой в целом. При этом активно использует метод межотраслевого баланса. Связи оцениваются в стоимостных ме pax, в энергетических мерях оценивается только продукция ТЭК.

Энергетический анализ объектов ТЭК впервые был предложен в В ликобриташш и США в 1974 г. после энергетического кризиса. Эти работы не содержали системно-обоснованной метододологии применен энергетических мер для анализа затрат и результатов в ТЭК. В них были получены ориентировочные оценки энергоотдачи объектов ТЭК. 80-е годы, в связи со стабилизацией энергетических рынков, таког такого рода исследования прекратились.

В бывшей СССР энергетический анализ объектов ТЭК не производи

I до настоящего времени, несмотря на то, что в области системных ¡следований энергетики ученые бывшего СССР занимают передовые по-щш.

Такие стоимостные показатели продукции и объектов ТЭК, как задающие затраты на топливо и электроэнергию и динамические приве-;яные затраты утратили информационную значимость для управления стоянием и развитием ТЭК в условиях нестабильной финансовой сис-шы.

Даяе в условиях финансовой стабильности, таких как например в !звитых странах Европы и США, стоимостные оценки имеют большую ¡определенность при долгосрочном прогнозировании и при оценке зф-ктивности новых энергетических технологий.

В настоящее время становится необходимым применение нестоимост-IX оценок при управлении состоянием и развитием отраслей и объек-(В ТЭК. Такие нестоимостные оценки предполагают применение энер-!тических мер для соизмерения затрат и результатов ТЭК. Формули->вка критериев эффективности должна производиться в безразмерном де, а также в энергетических единицах I как внутренне присущих сектам энергетики. Такой подход позволяет: I) исключить влияние фляции при стоимостных оценках, 2) осуществлять количественное мерение затрат и результатов в ТЭК, 3) перейти к точному учету аимовлияния ТЭК и биосферы на основе их обмена энергопотоками.

В §2 главы I определяются основные понятия, используемые в рэ-те, предлагаются критерии оценки эффективности отраслей и объек-в ТЗК. Определена единая величина, количественно характеризующая ализируеиые процессы и единицы ее измерения. Эта величина - сво-

бодная энергия системы, или изобарно-изотермический термодинамический потенциал Гиббса Б. Разность потенциалов Гиббса для объект! и окружающей среды называется эксергией объекта 5 = |С-С0| и рава работе, производимой объектом при обратимом переходе в состояние равновесия с окружающей средой. Для наглядности получаемых резуль татов единицами измерения в.работе приняты [кВт*ч]Г характерные дая электроэнергии, так как она является 100% эксергией (полнооть превратима в другие вида энергии). Другие энергоресурсы обладают различным содержанием свободной энергии и приводятся к единому из мерителю через электротопливный коэффициент ж Гкг.у.т/кВт*ч].

Далее в работе предложено измерять в энергетических единицах затраты и результата И, деятельности топливно-энергетического комплекса. Вводится интегральный показатель энергетической эффективности способа производства энергии или объекта, производящего энергию - коэффициент энергоотдачи т). Коэффициент знергоотдачи 1] равен отношению произведенной энергообъектом свободной энергии к полным затратам свободной энергии на его создание и функциониро вание ^:

г) = / И1.

Предлагается использовать эту величину как критерий управлени отраслями и объектами ТЭК. Максимизация коэффициента энергоотдачи

т. —> пих,

должна быть основным критерием при оценке состояния объектов ТЭК, для контроля эффективности работы энергообъектов, для принятия ре шений по развитию ТЭК и внедрению новых технологий.

Основная трудность при этом состоит в определении полных энер

азатрат экономической системы на создание и функционирование редприятий ТЭК. Полные затраты для отраслей и отдельных объектов эжно определить на основе макроэкономической статистики неродного эзяйства - межотраслевого баланса (МОЕ) страны.

Энергетический анализ затрат и результатов в ТЭК возможен как а макроэкономическом уровне отраслей МОЕ, производящих энергию, эк и на микроэкономическом уровне отдельных предприятий ТЭК. При «кроэкономическом анализе используются сметы прямых затрат (Р^) з энергообъект, и информация, получаемая из исходного М0Б;все по-эзатели переводятся в энергетические единицы.

На основе предлагаемого критерия энергоотдачи о формулируются эличественные определения понятий "энергоресурс" и "экономически гачимый энергоресурс":

Энергоресурс - это вещество или процесс, которые при использова-ш их для производства свободной энергии в технологических, усло--1ях данной экономики обладают коэффициентом энергоотдачи > 1. " Экономически значимым энергоресурсом называется вещество или юцесс, которые при использовании их для производства свободной шргии обладают коэффициентом энергоотдачи большим, чем

>едний коэффициент энергоотдачи п_ по всему топливко-энер-¡тическому комплексу в данной экономике: г > 'ЧГГв-л.м- "

Предложенное неравенство должно соблюдаться при принятии реизе-[й по ресурсному обеспечению ТЭК, что будет приводить к повышению фиктивности работы комплекса, Оно является критерием выбора как I микроэкономическом уровне отдельных предприятий, та к и ня мак-экономическом уровне отраслей и ТЗК" ь Ци-лом.

-16В §3 главы I описана статистическая база энергетического анализа экономических систем. Ее основной элемент - отчетные межотраслевые балансы в укрупненной классификации из 17 отраслей. Это позволяет получить содержательные результаты и представить их в наглядной форме. Для получения конкретных показателей работы предприятий ТЭК ь.работе используются отчетные МОЕ по бывшему СССР за 1980-1990 г.г. Отмечаются возможности проведения энергетического анализа динамических схем МОБ и МОЕ с включением окружающей среды.

Вторим элементом статистической базы являются топливно-энергетические балансы (ТЭБ) по отдельным энергоресурсам, соответствующее номенклатуре отраслей укрупненного МОБ.

Во второй главе разрабатывается метод энергетического анализа в рамках модели межотраслевого баланса. Сначала, в §1 главы 2, излагается метод построения межотраслевого баланса потоков энергии, воплощенной в продукции отраслей, или энергетического МОБ. Для сохранения информации об использовании отдельных энергоресурсов в народном хозяйстве строятся энергетические МОБ по отдельным энергоресурсам к, - множеству энергопроизводящих отраслей.

Для каждого отчетного года принимается гипотеза о соответствии поставки к-го энергоресурса в эту отрасль за год 2'' ■ валовому выпуску отрасли 1, Х^:

--->Х| , !=!,..,и;

Предполагается, что в каждой отрасли общие отраслевые энергозатраты I*, распределяются равномерно при выпуске ее валовой продукции Х|. На этих основаниях определяется матрица межотраслевых потоков к-го энергоресурса ; ;), воплощенных в продукции отраслей:

-17-

= гг\ * ( Х^ / х1 ), ,..

де X, 1 - матрица исходного стоимостного МОБ.

Общая матрица энергетического МОБ получается при суммировании !0Б по отдельным энергоресурсам с учетом содержащейся в них сво-одной энергии:

= '¿к ■ кв1-Далее, в §2 второй главы, определяются энергетические эквива-

енты показателей полной материалоемкости, трудоемкости и фондоем-

ости продукции. Сформулировано основное уравнение МОБ потоков

нергии, аналогичное уравнению стоимостного МОБ:

V, а13,., ге, + = ге1, 1,.н...,п

де а", - коэффициент прямых затрат свободной энергии, воплощен-

ой в продукции 1-ой отрасли, на производство единицы продукции

-ой отрасли, г^ - энергетический эквивалент валовой продукции

-ой отрасли. У8., - энергетический эквивалент непроизводственного

этребления.

Введены безразмерные коэффициенты прямых а^. , и полных Ьв ^ ^ этрат свободной энергии на производство конечной продукции отрас-5й. С помощью коэффициентов полных затрат определяются размерные жазатели полных затрат энергии по отраслям Ъ* 1кВт*ч}:

г*, = & . (( ьеч - ап ) / ае,), з,¿=!,..

«.' -1. 4 и А 1 ^ 1. I,

%е г'"., , - матрица межотраслевого баланса потоков энергии, а^ , -зтрице коэффициентов прямых затрат свободной энергии, Ь^- - мат-гца коэффициентов полных затрат свободной энергии, " , , - дельта-мвол Кронекера, Ъ, ¡=0, если и '>.-¡=1, если На основе полных затрат свободной энергии п

ределены показатели полной материалоемкости МЕ^, j=!,..,n. ГкВт*ч/ рубЗ, отражающие энергозатраты на производство единицы конечной продукции в стоимостном выражении. Эти показатели характеризуют производственный оборот.

Для определения энергетического.эквивалента трудоемкости затраты человеческого труда связываются с непроизводственным потребле-

нием работающих в отраслях МОБ. Рассматривается как потребление

к

энергоресурсов к в непроизводственной сфере Т£, так и потребление энергии, воплощенной в продукции отраслей гР1, 1-1,..,п. Общее по-

требление энергии в непроизводственной ZP сфере равно: ZP - ¿^ZP^+

\г

> 1=1,..,п; . Эта величина равномерно распределяется по работающим в отраслях МОЕ: ZP^= (Ti/T)«ZP, где Тj -численность работающих в 1-ой отрасли, Т - общее население страны, j=!,..,n.

В рамках энергетического МОБ определяются энергетические эквиваленты прямой 1е1 и полной LE^ трудоемкости, [кВт*ч/руб1: le., = ZPj / Хр j=í ,..,n,

ЪЕД = Vj le^b6^, где Xj - валовая продукция j-ой отрасли в стоимостном выражении.

Существенной характеристикой продукции является фондоемкость, показывающая затраты основных фондов на ее производство. В рамках МОБ потоков энергии определяются энергетические эквиваленты полно? фондоемкости продукции. Так как ыа рассматриваем статическую схем} отчетного МОБ, то эти показатели будут отражать ежегодные амортизационные отчисления по отраслям в энергетических единицах.

Предлагается метод нахождения энергетического эквивалента фонда накопления ZK, 1кВт*ч], и его распределения по отраслям, с уче-

ГЕ± = %

1ез *

эм информации об амортизации по отраслям формирующие соответству-цие показатели в энергетических единицах 3=1,..,п. Определе-л энергетические эквиваленты прямой Ге^ и полной РЕ^ фондоемкос-я в расчете на год:

3=1,..,п, 1,3=1,..,п.

При определении показателей полной трудоемкости ЬЕ^ и фондо-¡осости РЕ, используются коэффициенты полных энергозатрат Ь",1 в роизводственном обороте.

Все введенные показатели входят в общий МОБ потоков энергии, ¡сема которого представлена в следующей таблице I:

Таблица I.

Схема межотраслевого баланса потоков энергии.

грасли 1 ... Л ... 11 Итого Фонд пот-'.Фонд на-Шоставка ребления !копления! энергии

! п ге л и ; 1 ! гк, 1 2е1 ) ; 1

юртизация гд1 ; ; !

эудозатраты IV, J

;его затра-л энергии гр гк 2%

-20В $3 главы 2 определяются показатели полной энергоемкости единицы конечной продукции отраслей а у 1кВт*ч/руб]. Они равны сумме производственных затрат МЕ^, трудовых затрат ЬЕ^, и затрат основных фондов Кй^:

о^ = МЕ^ + ЬЕ^ + РЕ^, .]=!,..,п.

Система -показателей полной энергоемкости с ^ характеризует использо вание производимой ТЭК свободной энергии в межотраслевом разрезе.

Такая система дает возможность определения полных энергозатрат на микроэкономическом уровне для отдельных предприятий на основе сметы прямых затрат на их создание и функционирование (Р^):----

' 1=1 »--.п. После чего легко определяется коэффициент энергоотдачи предприятия ТЭК г;: т| = / , где - валовый выпуск свободной энергии предприятием.

На макроэкономическом уровне, энергетический анализ отраслей ТЭК и ТЭК в целом может быть произведен путем непосредственного определения:затрат и результатов Я2 в построенном энергетическом МОБ. При этом полные энергозатраты на отрасль, производящую энергоресурс к, равны: = где - сумма по столбцу всех энергозатрат для отрасли к (сы.таблицу I). Результатом работы такой отрасли является ее валовый выпуск свободной энергии за от-

у

четный год = Ъ'. Коэффициент энергоотдачи т^. к-ой отрасли, к-?1, определяется как отношение этих величин: г^, = / = / 2''-к.

Предложенный оригинальный метод энергетического анализа позволяет получать количественные результаты по эффективности работы ТЭК. Системный подход с применением схемы МОЕ учитывает влияние на ТЭК всех народнохозяйственных факторов, отраженных в балансе.

-21В третьей главе изложены конкретные результаты энергетического влиза межотраслевых балансов и функционирования отраслей и объ-гов ТЭК в народном хозяйстве бывшего СССР в 80-х г.г.

В §1 главы 3 представлены расчитанные показатели полной энер-емкости конечной продукции о^,[кВт*ч/рубЗ по 17 отраслям укруп-нного отчетного МОБ бывшего СССР с i960 г. по 1990 г. Отмечается льшой разброс показателей полной энергоемкости в различных отелях. Так, наибольшие показатели характерны для (1988 г.): о, --кВт*ч/руб - угольная промышленность, пц = 17 кВт*ч/руб - черная таллургия, c(S =15 кВт*ч/руб - цветная металлургия ( эти показали включают в себя затраты всех видов энергоресурсов ). Наимень-е показатели (1988 г.) - у легкой промышленности о.. =2,2 кВт»7; уб, пищевой промышленности о, = 2,4 кВт*ч/руб, в сельском хо-йстве о15 = 2,5 кВт*ч/руб.

Исследование динамики полной энергоемкости показывает, что в -х г.г. происходило снижение этого показателя в отраслях со зна-тельной долей переработки, таких как химическая промышленность, шиностроение и металлообработка,легкая и пищевая промышленность, орость такого снижения оценивается величиной 2-35? в год. В этих раслях существенно проявляется фактор научно-технического провеса.

В отраслях со значительной долей добычи ресурсов происходило вышение полных энергозатрат. Это - черная и цветная металлургия, расли ТЭК - нефтегазовая и угольная промышленность. Скорость по-шения показателя с1, - 1-2% в год.

В §2 главы 3 исследуются статистические характеристики paitnj.^-

деления продукции отраслей народного хозяйства по энергозатратам. Проводятся межстрановые сравнения такого распределения с аналогичными данными по Великобритании и США. Отмечается, что система оптовых цен в бывшем СССР неадекватно отражает полные энергозатраты, причем мерой несбалансированности этой системы может служить дисперсия Б2 распределения продукции в зависимости от ее полной энер-

р

гоемкости аг В бывшем СССР величина Б =50% от среднего. В то же

р

время для рыночной экономики Б =10% от среднего (Великобритания,

о

1968 г.), Э =20% от среднего (США,1972). Такие сравнения могут дать обоснованные рекомендации при определен™ ценовой политики.

В §3 главы 3 представлены коэффициенты энергоотдачи отраслей ТЭК в бывшем СССР в 80-е г.г., рассчитанные но предложенной в работе оригинальной методике энергетического анализа народного хозяйства, см.Таблицу 2. Таблица 2.

Динвыика коэффициентов энергоотдачи отраслей ТЭК в

бывшем СССР с 1980 по 1990 г.г. Отрасли: Г - электроэнергетика, 2 - нефтегазовая промышленность, 3 - угольная промышленность, 4 -прочая топливная промышленность ( торф, сланцы ).

Коэфф. Год ! 1980 1982 1984 1986 1988 1990 энергоотдачи !

■; ! 7,1 6,4 5,7 5 о 5,1 5,2

Ъ ! 8,5 7,5 7,2 6 3 5,4 5,3

Г).-, ! 5,2 4,7 4,3 3 8 3,6 3,5

! 9,5 9,2 8,5 7 7,2 7,0

Эти данные показывает, что наибольшей эффективностью среди от->слей ТЭК Г|4(1990)=7,0 обладает прочая топливная промышленность -го открытая разработка торфа, сланцев. Наименьший показатель - у "ольной промышленности г)3(19Э0)=3,5, что связано с ухудшением эрно-геологических условий разработки и плохим экономическим сос-эянием отрасли. Резкое падение энергоотдачи с ч]2(1980)-8,5 до [990)=5,3 происходило в 80-е года в нефтегазовой промышленности, го заставляет обратить внимание на динамику показателей эффективно™ работы этой отрасли в 90-х годах. Для отрасли злектроэнерге-жа в начале 80-х годов характерно медленное снижение коэффициен-ъ энергоотдачи и его стабилизация к 1990 г.: т^(1590)=5,2.

В последнем параграфе главы 3 проводится энергетический анализ э микроэкономическом уровне типичных электростанций -ГЭС,АЭС,ТЭС. оэффициенты энергоотдачи этих предприятий для 1988 г. даны в Таб-ице 3.

Таблица 3.

оэффициенты энергоотдачи ГЭС,АЭС,ТЭС, 1988 г., бывший СССР.

ип электро- ! ГЭС ! АЭС !

станции

оэффициент ! нергоотдачи !

ТЭС

на угле

открытой!закрытой добычи ! добычи

!16-20 ! 4-5 ! 7,0

4,5

! 7,2

3,0

Прежде всего отметим,что эти три типэ станций значительно раз-ичвются по энергоотдаче. Первенство здесь принадлежит ГЭС с -6-20. Здесь не учтены убытки, связанные с затоплением

земель, что объясняется неопределенностью оценок такого рода и индивидуальным характером проектов ГЭС. Сравнимы по знерогодаче АЭС и ТЭС на мазуте АЭС)е4-5 и )](ТЭС на мазуте) =4,5 (для АЭС не учтены затраты на захоронение радиоактивных отходов и демонтаж). Наиболее эффективны и перспективны в использовании ТЭС на газе и на углях открытой разр аботки. тк7.-—---

Весьма проблематичной становится использование углей закрытой разработки на ТЭС ( г; = 3 с тенденцией к снижению ), так как при дополнительных издержках на линии электропередач и на социальные нужды шахтеров этот показатель опасно приближается к единице.Зде« важно вовремя остановить такое неэффективное производство и перейти к новым энергетическим технологиям.

На примере ТЭС выявлена тенденция к снижению энергоотдачи: I) с грб в 1959 г. до грЗ в 1988 г. для углей закрытой разработки, как используемого топлива, и 2) с -¡¡=9 в 1959 г. до ч=7,2 в 1988 г. для углей открытой разработки.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ. I. В работе введено понятие коэффициента энергоотдачи для отрасле! и объектов ТЭК, который равен отношению результатов и затрат И деятельности энергообъекта, измеряемых в энергетических единицах. На его основе даны количественные определения энергоресурса и экономически значимого энергоресурса в условиях национальной экономи ки. Предложено использовать коэффициент энергоотдачи как основной критерий народнохозяйственной эффективности в управлении объектам] ТЭК.

-25. Разработана оригинальная методика энергетического анализа от-5тных межотраслевых балансов производства и распределения продукта в народном хозяйстве.

. Определены показатели полной энергоемкости конечной продукции в сраслях МОБ. Исследована их динамика в бывшем СССР с 1980 по 1990 ,г.

, При проведении энергетического анализа затрат и результатов в Ж и его отраслях на макроэкономическом уровне получены значения оффициентов знергоотдачи этих отраслей. Исследована динамика >эффициентов энергоотдачи в ТЭК бывшего СССР с i960 по 1990 г.г.

Проведен микроэкономический энергетический анализ типичных гид>-, тепловых и атомных электростанций с определением их энергоот-1чи. Выполнен сравнительный анализ полученных показателей. Отме-1ется соответствие результатов микро- и макроэкономического энервического анализа.

Полученные в работе результаты позволяют сделать вывод об эф-ктивности применения метода энергетического анализа в управлении раслями и объектами ТЭК и рекомендовать его для внедрения в актику.

Основные положения диссертации представлены в следующих пуб-кациях:

Алексеев В.В., Синюгин O.A., Энергетический анализ межотрасле-х связей и энергоотдача // Альтернативные стратегии обеспечения использования минерального и топливно-энергетического оурья: ооник трудов. - М.: БКИИСИ, 1991. Вып.5. .. .¿Я-ЗС-.

2. Алексеев B.B., Синюгин O.A., Определение коэффициента энергоотдачи в ядерной энергетике // Труды ИЭМ. Вып. 19 (152). Экологогео-физические аспекты мониторинга районов АЭС. M., 1992, Гидрометео-издат. с.173-183.

3. Алексеев В.В. (научный руководитель), Синюгин O.A. (ответственный исполнитель)/ Отчет по НИР по ГНТП "Экология России", 1992, проект Ji 7.1.3. "Анализ распределения потоков энергии в сфере производства с целью экологической оптимизации энергоиспользования". Мин-экологии РФ. - M. 1992. 45 с.

4. Алексеев В,В., Синюгин O.A. Система цен, полная энергоемкость___

производственных циклов и охрана окружающей среды // Тезисы докладов Всесоюзной школы-семинара "Математическое моделирование в проблемах рационального природопользования", 1-6 октября, Абрау-Дюрсс -Ростов-на-Дону. 1991, с.109-110.

5. Алексеев В.В., Синюгин O.A. Энергоотдача различных энергетических технологий и охрана окружающей среды//Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Выживание", 21-25 октября, Суздаль,-М. 1991. с. 22

6. Алексеев В.В., Синюгин O.A., Чекарев К.В. Гибридные солнечные электростанции: анализ и перспективы // Тезисы докладов Всесоюзно? конференции "Выживание", 21-25 октября, Суздаль, -M. 1991, с.23.