Прогнозирование средне- и долгосрочного энергопотребления

Прогнозирование средне- и долгосрочного энергопотребления:
презентация методики конечного использования и инструментов
моделирования для планирования энергопотребления
Дамир Пешут – Старший эксперт – Технический секретариат
INOGATE (ITS)
Региональный семинар INOGATE по энергетическому планированию
Кишинев, Молдова, 30 июня – 1 июля 2015 г.
B U I L D I N G
P A R T N E R S H I P S F O R
www.inogate.org
E N E R G Y
S E C U R I T Y
1
Анализ энергопотребления
Подтвержден
ные
извлекаемые
/ прогнозные
запасы
энергоносите
лей
Пример:
Подтвержде
нне запасы
сырой
нефти
Произв-во
первичной
энергии
Произвво
вторично
й энергии
Конечное
энергопотр
ебление
Спрос на
полезную
энергию
Предостав
ленные
услуги/товары
Добыча
сырой
нефти
(барр./день)
НПЗ для
произв-ва
бензина
(млн.
л/день)
Закупаемы
й бензин
(в литрах)
Движущая
энергия (л.с.)
Путешествия
(автомобильпробег в
км)
Анализ энергопотребления
охватывает последние три пункта
Потребление полезной энергии отличается
от конечного энергопотребления
Полезная энергия
(UED)
50 м3 пара
70 ГДж
Конечное
энергопотребление (FEC)
4 тонны угля
100 ГДж
Термодинамич
еский КПД (η)
70%
Общее уравнение
будет:
UED = FEC x η
Особенности Стран INOGATE,
которые следует учитывать в
энергетическом планировании
 Большая разница между структурой
энергопотребления в городах и селах
 Значительные изменения в структуре
экономики
 Быстрое улучшение технологии
 Появление новых процессов
 Значительные изменения в социальном
поведении и в образе жизни
Модель для анализа
энергопотребления
 Имитационная модель (не оптимизация);
 Применима для среднесрочных и долгосрочных
прогнозов (не для краткосрочных);
 Основана на сценарном подходе
(не эконометрическом).
Период времени энергетического
планирования
Долгосроч
ное
Краткосроч
ное
Среднесроч
ное
Дезагрегированное
Снизу вверх
Комплексное
Сверху вниз
Сценарий
СЦЕНАРИЙ ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ НАБОР
СОГЛАСОВАННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ,
ХАРАКТЕРИЗУЮЩИХ ВОЗМОЖНУЮ
ДОЛГОСРОЧНУЮ КАРТИНУ СОСТОЯНИЯ
ЭКОНОМИКИ, ДЕМОГРАФИИ,
СОЦИАЛЬНОГО И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
РАЗВИТИЯ СТРАНЫ
Комплексный подход сверху вниз
Энергопотребление
Энергопотребление
Дезагрегированный подход снизу
вверх
Энергопотребление
Энергопотребление
Методика для модели конечного
использования

Структура конечного энергопотребления страны
последовательно делится, подразделяя экономику на
основные потребляющие сектора и подсектора,
например, сельское хозяйство, бытовой сектор,
транспорт и т.д.
 Энергопотребление в каждом подсекторе
разбивается на цели конечного потребления,
например: отопление помещений (сектор услуг,
бытовой сектор), пар (сектор промышленности),
приготовление пищи (бытовой сектор), моторное
топливо (транспортный сектор) и пр.
Иллюстрация разбивки конечного
энергопотребления
Сектора
Пром-ть
Услуги
Домохоз.
Транспорт
Подсектора
С/х
Строит.
Материалы
Пассаж.
Добыв Обрабат.
Оборудов.
Тов.кратковрем.
пользования
Прочее
Груз.
Прочее
Конечное использование
Движущая энергия
(колея, конвейер,
двигатель, …)
Категория
конечной
энергии
Моторн
ое
топливо
Тепловое использ-е
(технологич. тепло,
отопление)
Ископ.
топливо
Элект
роэне
ргия
Особое исп. эл/эн.
(кондиционер,освещ…)
ЦТ
Солнеч. Традиц
электроэ
нергия
Методика для модели конечного
использования (продолжение)

Определяется ряд социальных, экономических
и технических факторов, которые влияют на каждую
категорию конечного энергопотребления

Строятся сценарии развития
экономических и технических факторов

социальных,
Оценивается энергопотребление, полученное в
каждом из сценариев
Концепция энергетической цепочки
Сдвиги в
демографии
Структурные
изменения в
экономике
Улучшение
образа жизни
Социальноэкономические
потребности
Прогресс в технологии
Потребности в
полезной
энергии
Конечное
потребление
энергии
Подход к прогнозированию среднеи долгосрочного энергопотребления
в Странах INOGATE
Модели конечного использования сценария «снизу
вверх» больше всего подходят для средне- и
долгосрочного
анализа
и
прогнозирования
энергопотребления.
Они позволяют:
 Точно уловить различные особенности,
 Проанализировать многообразие реальных
процессов и технологий использования энергии
 Учесть разделение на город и село и
неофициальную деятельность
 Отразить структурные изменения и новые
технологические разработки
За счёт различных сценариев эти модели пытаются
определить различные траектории развития и
влияние реализации различной политики.
Общее уравнение для расчета прогноза
энергопотребления
EDFY = (ED/DP)BY * DPFY * CHFY
Энергопотребле
ние в будущем
году
Удельное
энергопотребление на
единицу ведущего
параметра в базисном
году
Ведущий параметр в
будущем году
Коэффициент, отражающий
эволюцию удельного
энергопотребления на единицу
ведущего параметра
Общее уравнение для расчета прогноза
энергопотребления (продолжение)
Ведущие
параметры:

Коэффициент изменения
Эл/энер. на домохозяйство
Не тепловая
эл/энер. на VA
VA по секторам;
Перевезенные
тонно-км

Перевезенные
пассажиро- км

1
Общая площадь
сектора услуг

Кол-во
домохозяйств

2000
Топливо на 100 км
2030
Преобразование энергопотребления из
полезного в конечное
ЭПконеч. = (1/ Эфф) * PEN* ЭПполез
Ископ.
топливо
Электроэнергия
Котел
Электр
онагре
ватель
30 %
70 %
100 %
технологическое
тепло
Структура ВВП
Общий ВВП
С/х
Строит.
Добыча
Основные
материалы
Обрабат.
Энергетика Услуги
Пром-ть
Машины
и оборуд.
Товары
Разное
кратоковр.
пользования
VAСЕК = ВВП * ДОЛЯ сектора
Энергопотребление по секторам:
Подсектора
ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
Материалы
Конечное
потреб
Оборуд.
Тов.кратковр.
Разное
пользования
Удельное потр.
эл/энергии
С/х
Тепло для
теплового
использования
Строит. Добыв
Motive
Движущая
Power
энергия
Категория
конечной
энергии
Исх. сырье
Электроэнергия
Централиз.
Теплоснаб.
Тепловой
насос
Гелиосистема
Моторное
Тепло из
когенерации топливо
Ископаемое
топливо
Традиционные
Энергопотребление по секторам:
ТРАНСПОРТ
Подсектора
Междунар.
Локальная
Городской
Междугород
Прочее
перевозка
перевозка
пасс. трансп ний пасс. тр.
грузов
грузов
Конечное
потребление
Автомобили
Грузовые авто. Прочее
Cars
Автом
Грузовые
Самолеты
обили
автомоб.
Баржи
Обществ.
Автобусы
Трубопроводы
транспорт
Поезда
Поезда
Категория
конечной
энергии
Уголь
Электроэнергия
Моторное топливо
Энергопотребление по секторам: УСЛУГИ
Подсектора
Сектор услуг
Конечное потребление
Удельное потр.
эл/энергии
Кондиционирование воздуха
Категория
конечной
энергии
Электроэнергия
Гелиосистема
Тепловой
насос
Тепло для
теплового
использования
Централиз.
Ископаемое
теплотопливо
снабжение
Не
коммерческое
Энергопотребление по секторам:
ДОМОХОЗЯЙСТВА
Бытовой сектор
Подсектора
Конечное потребление
Удельное потр. КондициониОтопление
эл/энергии
рование воздуха помещений
Категория
конечной
энергии
Электроэнергия
Гелиосистема
Тепловой
насос
Подогрев
воды
Приготов.
пищи
Централиз.
теплоснабжение
Ископаемое
топливо
Не
коммерческое
Содержание вводных данных
Экономи
ка
Демография
Образ
жизни
• ВВП
• Население
• Темпы
роста ВВП
• Доли
секторов
• Темпы роста
домохозяйства
• Урбанизация
• Мобильность
• Трудовые
ресурсы
• Владение
автомобилем
• Размер
• Электрификация
• Виды транспорта
Технология
• Энергоемкость
• Эффективность
• Пробег
• Распространение технологий
Производство – конечное
энергопотребление
Энергия
Годы
исследования
Результаты производства
2030
2010
2005
2000
Конечное энергопотребление
По секторам
Пром-ть Транспорт Услуги Домохозяйства
Эл/эн. Иск.
Топл.
Мотор. ЦТ
Топл.
Солн.
электро
эн.
По категории конечной энергии
Не
коммерчес
.
Общие шаги построения сценария
 ТЩАТЕЛЬНО ОПРЕДЕЛИТЬ ЦЕЛИ
ИССЛЕДОВАНИЯ

УКАЗАТЬ ПЕРИОД ВРЕМЕНИ И
ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ОТЧЕТНЫЕ ГОДЫ

СОЗДАТЬ ИЕРАРХИЧЕСКУЮ СТРУКТУРУ
ПЕРЕМЕННЫХ СЦЕНАРИЯ

НАПИСАТЬ КАЧЕСТВЕННОЕ ОПИСАНИЕ
СЦЕНАРИЕВ

ОПРЕДЕЛИТЬ КОЛИЧЕСТВО
ПЕРЕМЕННЫХ СЦЕНАРИЯ И
ПОДГОТОВИТЬ ВВОДНЫЕ ДАННЫЕ
Проведение обследования
Проведение обследования MAED включает в
себя следующие этапы:
 Реконструкция энергопотребления в базисном году
- общее энергопотребление по секторам, по
конечному использованию и по видам топлива
 Создание сценариев экономического, социального
и технологического развития
Анализ
прогнозов
энергопотребления,
обусловленных сценариями
Демография
1,3 X
8,0
7,0
6,0
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0
2005
2010
2015
2020
2025
2030
2035
2040
Валовой внутренний продукт (ВВП)
3,7 X
Конечное энергопотребление в 2012
Удельное потребление
электроэнергии в промышленности
Удельное потребление тепловой
энергии в промышленности
Конечное энергопотребление в
промышленности
Тонно-километры на душу населения
в Кыргызстане и европейских странах
Кол-во человек на автомобиль в
Кыргызстане и европейских странах
Конечное энергопотребление в
секторе транспорта
Размер домохозяйства в
Кыргызстане и европейских странах
Средняя жилая площадь в
Кыргызстане и европейских странах
Потери тепла в Кыргызстане и
европейских странах
Нетепловое потребление
электроэнергии на домохозяйство в
Кыргызстане и европейских странах
Потребление полезной энергии в
секторе домохозяйств
Общее конечное энергопотребление в
секторе домхозяйств
Удельное потребление
электроэнергии в секторе услуг
Удельное потребление тепловой
энергии в секторе услуг
Конечное энергопотребление в секторе
услуг
Общее конечное
энергопотребление
2,5 X
Конечное энергопотребление по
секторам
Дамир Пешут
Старший эксперт по энергетической
статистике
[email protected]
Технический секретариат INOGATE и комплексная
программа в поддержку Бакинской инициативы и
энергетических целей Восточного Партнерства