Энергосбережение как ресурс экономического роста или
реклама
Единый топливноэнергетический баланс как инструмент анализа, прогноза и индикативного планирования развития энергетики региона И. Башмаков Центр по эффективному использованию энергии www.cenef.ru ЦЭНЭФ 120-92-09 Рост энергопотребления в России в 2000-2006 гг. ЦЭНЭФ 30% 26,0% 25% 20% 13,5% 15% 10,0% 10% 5% 0,0% Уголь Тепловая энергия -10% Природный газ -5% Электроэнергия 0% Нефтепродукты • Спрос на электроэнергию растет быстрее чем на газ • Экономика отвергала уголь, а мы хотим повысить его роль в энергобалансе. Кто начнет его больше использовать: промышленные котельные, или электростанции? • Потребление тепла не растет. Как в этом случае развивать теплофикацию? -5,0% Прогнозирование энергетического будущего регионов имеет типичные для России недостатки Существующие схемы прогноза спроса на энергию и электроэнергию примитивны, непрозрачны, расчеты на них часто невозможно ни проверить, ни воспроизвести при другом наборе допущений Слабо учитывается сложный комплекс зависимостей в связке «энергетика-экономика» Слабо учитываются эффекты взаимозаменяемости и взаимодополняемости отдельных энергоносителей и систем энергоснабжения и ограничения по топливоснабжению Слабо учитываются (или вовсе не учитываются) эффекты: – – – – От внедрения новых технологий От реализации программ повышения энергоэффективности От роста загрузки производственных мощностей Реакции как производителей, так и потребителей на изменение цен, налогов и т.п. ЦЭНЭФ Общеэкономические риски невнятной энергетической политики Снижение технической и экономической доступности энергетических услуг Снижение энергетической безопасности региона изза невозможности покрыть потребности растущей экономики в энергии, топливе и мощности при низкой энергоэффективности Торможение экономического роста Ускорение инфляции Рост нагрузки по оплате энергоносителей на семейные бюджеты и низкая собираемость платежей Высокая нагрузка коммунальных платежей на городские и областной бюджеты и рост задолженности ЦЭНЭФ На федеральном уровне проблема необходимости рассмотрения интегрированного ТЭБ уже осознана, но еще не решена! Минпромэнерго подготовил Проект «Методических рекомендаций по формированию региональных прогнозных топливно-энергетических балансов, мониторингу их исполнения и порядку взаимодействия федеральных и региональных органов исполнительной власти Российской Федерации при организации этой работы» В Госдуме РФ 20 марта 2007 г. прошли парламентские слушания на тему»: «О законодательном обеспечении оптимизации топливноэнергетического баланса Российской Федерации» Решение слушаний: Правительству Российской Федерации разработать и внести в Госдуму проект федерального закона, регламентирующего разработку перспективных топливно-энергетических балансов Российской Федерации и субъектов Российской Федерации Это решение еще не реализовано ЦЭНЭФ Энергетическую ситуацию в регионе можно представить на основе модели ЕТЭБ, интегрирующего балансы производства и потребления отдельных энергоносителей • Это позволяет: – в одной таблице отразить все важнейшие энергетические связи и пропорции: • показать роль отдельных энергоресурсов в энергетическом балансе, • показать роль отдельных секторов в потреблении отдельных энергоресурсов; – отразить всю полноту взаимосвязей разных систем энергоснабжения и энергопотребления; – учесть меру их взаимной дополняемости и заменяемости и тем самым; – повысить надежность прогнозирования параметров энергопотребления в отраслях и секторах экономики с учетом наличия конкуренции различных секторов экономики за энергетические ресурсы. ЦЭНЭФ Все энергоресурсы и всех секторах конкурируют! Все сектора конкурируют за энергетические ресурсы! Население Промышленность 100% 100% Пр. тв. топлива Гидро и НВЭИ Природ-ный газ Нефтепродукты Уголь Электроэнергия Тепло 80% 60% 40% 20% 0% 2000 2001 2002 2003 2004 Пр. тв. топлива Нефтепродукты Уголь Природ-ный газ Электроэнергия Тепло 80% 60% 40% 20% 0% 2000 2005 2001 2002 Производство тепловой энергии 2004 2005 Потребление газа 100% 100% 80% Пр. тв. топлива Природ-ный газ Нефтепродукты Сырая нефть Уголь 60% 40% 20% 0% 2000 2003 2001 2002 2003 2004 2005 Электроэнергия, отпущенная электростанциями 80% Теплоэнергия, отпущенная электростанциями 60% Теплоэнергия, отпущенная котельными Промышленность 40% Коммунально-бытовое потребление 20% ЦЭНЭФ 0% 2000 Социальная сфера Население 2001 2002 2003 2004 2005 Концепция единого топливно-энергетического баланса (агрегированный вариант) Единый топливно-энергетический баланс Калининградской области за 2005 г. (тыс. тут) Уголь 1. Блок ресурсов 2. Блок преобразования 3. Блок конечного потребления Производство Ввоз Вывоз Изменение запасов Потребление первичной энергии Стат. расхождение Производство электроэнергии Производство тепла Собственные нужды Потери в сетях Потребление конечное энергии Промышленность Строительство Транспорт Сельское хозяйство Коммунальный сектор Сфера услуг Население Сырая нефть Нефтепродукты Гидрои НВЭИ Пр. тв. топлива 1,8 28,1 653,4 Природный газ 20,0 832,5 653,4 852,5 1,8 0,0 -2,4 0,0 -36,3 0,0 -97,8 -1,8 -121,5 -257,4 -553,4 -31,7 -8,8 1741,7 178,6 0,0 28,1 359,7 169,5 19,3 6,6 19,0 7,4 227,3 12,5 21,4 44,4 27,6 13,4 5,8 8,9 26,3 12,9 0,0 ЦЭНЭФ 0,0 0,2 7,9 148,1 0,0 0,0 0,6 12,8 Всего 1791,7 2037,9 -1741,7 0 2087,8 373,4 -3,5 66,9 54,6 0,0 Тепло 373,4 0,0 -1741,7 178,6 Эл. энергия 0,0 -3,5 -71,5 821,6 -17,6 -85,9 340,4 -123,2 698,3 -119,6 -49,3 -209,1 1627,1 88,9 7,2 13,3 13,1 14,7 80,2 122,9 288,0 0,2 18,4 27,1 28,2 16,7 319,8 421,7 14,8 259,0 52,7 74,1 175,5 644,1 Уголь Производство Ввоз Вывоз Измен. запасов Потребление первичной энергии Стат. расхождение Электростанции Производство электроэнергии Производство тепла ТЭЦ Котельные Промышленные Общего пользования Теплоутилизац. установки Собственные нужды Потери в сетях Потребление конечное энергии Промышленность Добыча нефти Целлюлоза Бумага Картон Мясные продукты Хлебные продукты Прочие Строительство Транспорт Авиационный Автомобильный Ж\дорожный Водный Электр. городской Прочий транспорт Сельское хозяйство Коммунальный сектор Сфера услуг Население Сырая нефть Нефтепродукты 1741,7 178,6 Природный газ 20,0 653,4 Гидрои НВЭИ Пр. тв. топлива 1,8 28,1 832,5 -1741,7 Эл. энергия Тепло Всего 1791,7 373,4 2037,9 0,0 -1741,7 373,4 2087,8 0 178,6 0,0 653,4 852,5 1,8 28,1 0,0 0,0 0,0 -3,5 0,0 -3,5 -12,4 -142,8 -232,7 -1,8 66,9 210,0 -112,9 -2,4 -36,3 -97,8 -1,8 66,9 -121,5 -257,4 -553,4 -10,03 -106,5 -134,9 -111,5 -150,9 -418,6 -96,0 -138,9 -15,5 -12,0 -8,8 -71,5 821,6 -119,6 210,0 -41,4 -8,8 604,3 -85 -322,3 -8,3 503,4 -62 -96,3 -0,5 100,9 -23,4 7,3 7,3 -85,9 -123,2 -209,1 -31,7 -17,6 -49,3 54,6 359,7 169,5 19,3 340,4 698,3 1627,1 6,6 19,0 13,4 5,8 88,9 288,0 421,7 8,5 7,8 12,9 106,8 119,6 8,5 32,5 41,1 2,5 8,8 11,3 3,2 7,0 10,2 0,4 3,1 3,4 5,8 58,4 129,7 216,7 7,2 0,2 14,8 0,0 13,3 18,4 259,0 3,1 0,0 6,6 10,6 5,6 7,4 0,0 0,0 227,3 0,0 0,0 19,3 29,0 29,0 168,6 168,6 29,2 6,1 11,2 0,5 46,5 0,5 2,1 7,2 12,2 13,1 27,1 52,7 14,7 28,2 74,1 80,2 ЦЭНЭФ 12,8 122,9 16,7 175,5 319,8 644,1 12,5 8,9 21,4 0,2 26,3 44,4 7,9 12,9 27,6 148,1 2,1 5,1 0,6 Единый топливноэнергетический баланс Калининградской области (полный вариант) Источники информации для формирования «пазла» ЕТЭБ • Статистические формы – Формы электробаланса – «6-ТП» (производство электрической и тепловой энергии и использование топлива в электроэнергетике) – «11-ТЭР» (использование топлива, тепловой энергии и электроэнергии). Эта форма становится основной после перехода на ОКВЭД – «4-топливо» (сведения об остатках, поступлении и расходе топлива, сборе и использовании отработанных нефтепродуктов); – «22-ЖКХ» (сведения о работе предприятий ЖКХ в условиях реформы; эта форма содержит частичную информацию о потреблении тепловой энергии, газа и электроэнергии населением и объектами социальной сферы) – данные о работе тепловых сетей • • • • • Данные об оптовой торговле энергоносителями Данные о производстве и преобразовании отдельных энергоносителей Данные специальных исследований и энергоаудитов Многие формы дают противоречивую информацию. Часто источник противоречий – разная сфера охвата потребителей «Пазл» ЕТЭБ собирается из всех этих форм. ЦЭНЭФ Уровни, критерии и методы энергетического планирования и прогнозирования • Уровни – Российская Федерация ЕТЭБ – Федеральный округ – ЕТЭБ – Субъект Федерации – ЕТЭБ – Муниципалитет муниципальный энергетический план ЦЭНЭФ Круг задач, которые должна решать подсистема прогнозирования спроса на энергию • • Усиление интеграции прогнозов развития энергетики с прогнозами и оценками макроэкономической динамики Развитие блоков прогноза спроса на энергию и топливо по группам потребителей, достаточное для учета воздействия следующих групп факторов: – – – – • • • • динамики и изменения структуры экономики; технологических сдвигов, экологических и инфраструктурных ограничений; реакций потребителей на изменение цен на энергоносители; межтопливной ценовой и неценовой конкуренции; Удобная схема формирования, сравнения и анализа непротиворечивых сценариев прогноза Возможность оценки эффекта от повышения тарифов на динамику потребления и производства Возможность имитации энергетической политики и обеспечение процесса принятия решений эффективными инструментами оценки интегральных последствий технической, ценовой, налоговой, экологической и инвестиционной политики Обеспечение прозрачной технологии сбора и обработки исходной информации для формирования модели ЕТЭБ и калибровки ее параметров ЦЭНЭФ «Русские горки неэффективности» – недооцененный ресурс экономического роста Котельные 900 1200 800 1000 700 800 кгут/Гкал 600 500 600 400 400 свыше 300 300 200 от 240 до 300 200 0 0 до 240 гут/КВТ-ч 20 450 400 350 300 250 200 150 50 0 0 100 100 число ТЭЦ Источник: Центр по эффективному использованию энергии 60 80 100 120 140 160 180 200 220 КПД выше 60% КПД выше 40% Европа 95% Газ Нефть и нефтепродукты Дрова Уголь Источник: Центр по эффективному использованию энергии Тепловые сети Жилые здания 0,6 100% Старение тепловых сетей и низкий уровень их эксплуатации 80% 70% 60% Избыточная централизация теплоснабжения 50% 40% 30% построенные до 1990 г. 0,5 Гкал/м2/год 90% 0,4 построенные между 1990 и 2000 гг. 0,3 0,2 построенные после 2000 г. 0,1 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 400 200 0 млн. м2 жилой площади с централизованным отоплением 200 180 160 140 120 80 60 40 20 0% 100 10% 0 Допустимые потери в муниципальных тепловых сетях 20% 0 потери в тепловых сетях 40 КПД выше 85% 600 гут/кВт-ч ТЭЦ Источник: Центр по эффективному использованию энергии число муниципальных систем теплоснабжения Источник: Центр по эффективному использованию энергии ЦЭНЭФ Основные этапы процесса прогнозирования • Этап 1. Формирование отчетных ЕТЭБ • Этап 2. Сбор необходимой отчетной экономической информации для оценки параметров модели прогноза • Этап 3. Формирование и оценка параметров модели ЕТЭБ • Этап 4. Формирование сценариев прогноза • Этап 5. Реализация сценариев и анализ результатов прогноза ЦЭНЭФ Пять базовых элементов методического подхода 1. 2. 3. 4. 5. Основой методического подхода к прогнозированию динамики спроса на энергию является использование модели единого топливно-энергетического баланса (ЕТЭБ) На стадии формирования сценариев проводится проверка непротиворечивости сценарных допущений на основе агрегированной макроэкономической модели или на основе специальных проверочных тестов В ЕТЭБ в явном виде отражены параметры эффективности использования энергии при производстве наиболее энергоемких продуктов, услуг и преобразовании энергоносителей Формирование процедур анализа рисков развития ситуации в энергетике региона по результатам расчетов на модели ЕТЭБ позволяет исключить из рассмотрения сценарии, в которых не обеспечивается энергетическая безопасность регионов Использование ценовых инструментов для смягчения рисков и балансирования регионального спроса и предложения энергоносителей ЦЭНЭФ Логика прогноза: семь шагов 1. Формирование макроэкономического прогноза для региона 2. Формирование функций спроса на энергию в каждом секторе (с учетом параметров ценовой эластичности спроса) 3. Моделирование доли каждого энергоносителя в энергобалансе каждого сектора (с учетом параметров их ценовой и неценовой конкуренции) 4. Суммирование конечного спроса на каждый энергоноситель по секторам 5. Прогноз параметров трансформации энергоресурсов (производство электроэнергии, тепла, нефтепродуктов и т.п.) 6. Прогноз суммарного спроса и предложения первичных энергоресурсов 7. Прогноз межрегиональной торговли энергоресурсами ЦЭНЭФ 100% 90% 80% 70% 60% Тепло Электроэнергия Пр. тв. топлива 50% 40% 30% 20% 10% 0% Природ-ный газ Нефтепродукты Уголь 2000 2001 2002 2003 2004 2005 100% 90% 80% Тепло 70% Электроэнергия 60% 50% Пр. тв. топлива Природ-ный газ 40% Нефтепродукты 30% Уголь 20% 10% 0% 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Эволюция структуры баланса потребления энергии населением Астраханской области в 2000-2005 гг. (а фактические значения; б - модельные значения) Получение прогнозов Шесть сценариев прогноза спроса на электроэнергию в Санкт-Петербурге 40000 Наиболее вероятный диапазон прогноза Администрация города энергосырьевой Администрация города инновационый Инновационный 35000 млн. кВт-ч 30000 Прогноз структуры спроса на природный газ в Москве: сценарий «инновационное развитие» Инновационный+цены 25000 Инновационный+эффект 20000 Инерционный + инфляция Инерционный 15000 Структура потребления электроэнергии в Пермском крае: сценарий «инновационное развитие» ИНЭИ-2007-макс ИНЭИ-2007-мин 2020 2019 2018 2017 2016 2015 2014 2013 2012 2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005 10000 Потребление газа Потребление электроэнергии 40000 45000 40000 35000 Новые станции 30000 Промыш-ленность 20000 Прочие котелные 10000 Собст-венные нужды 30000 Промыш-ленность 25000 Транс-порт Сель-ское хозяйст-во 20000 Строи-тельст-во Сфера услуг 15000 Комму-наль-ные услуги Населе-ние 10000 Промыш-ленные котель-ные 15000 5000 Сфера услуг Населе-ние 5000 2020 2019 2018 2017 2016 2015 2014 2013 2012 2011 2010 2009 2008 2007 0 2006 ЦЭНЭФ 2005 2020 2019 2018 2017 2016 2015 2014 2013 2012 2011 2010 2009 2008 2007 2006 0 2005 млн. м3 Собствен-ные нужды млн. кВт-ч Сущест-вующие станции 25000 Потери в сетях 35000 Формирование устойчивой технологии прогнозирования динамики спроса на энергию • • • • • • • • • Формирование системы прогнозирования в среде единого топливноэнергетического баланса (ЕТЭБ) России и отдельных территорий Формирование статистической базы национального и регионального уровней для анализа и прогноза динамики энергопотребления по секторам и отраслям экономики и по важнейшим процессам Формирование методики оценки ресурса повышения энергоэффективности у потребителей Формирование комплекса моделей прогноза спроса на энергию с учетом использования ресурса повышения энергоэффективности и оценки вклада ценового фактора в оптимизацию пропорций ЕТЭБ Подготовка стандартизированной модели демографического и макроэкономического прогноза Подготовка технологии формирования, реализации и анализа сценарных прогнозов в рамках ЕТЭБ и оценки вероятности их реализации Обучение специалистов технологии прогноза динамики спроса на энергию Система сформирована ЦЭНЭФ для АПБЭ Минпромэнерго и регионам необходимо начать ее использовать ЦЭНЭФ + + + + + + +
