Повышение энергетической эффективности на основе модернизации электросетевой инфраструктуры как фактор экономического роста регионов Юга России

63

Усачева И.В., Хуршудян Ш.Г.

ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ НА ОСНОВЕ МОДЕРНИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОСЕТЕВОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ КАК ФАКТОР ЭКОНОМИЧЕСКОГО РОСТА РЕГИОНОВ ЮГА РОССИИ

Аннотация. В данной работе показана взаимосвязь показателей энергетической эффективности и экономического роста на примере потребления электроэнергии. Приведены результаты количественного анализа динамики валового продукта и его электроемкости для России в целом и ее регионов. Охарактеризованы актуальные проблемы развития электросетевого комплекса в РФ. Приведены результаты расчета международного показателя качества энергоснабжения SAIDI на примере некоторых электросетевых компаний РФ. Обоснованы приоритетные направления стратегического развития электросетевой инфраструктуры Юга России.

Ключевые слова. Энергоемкость экономики, регионы РФ, экономический рост, межрегиональные сравнения, потери электроэнергии в сетях, SmartGrid, стимулирование качества электроснабжения

Usacheva I.V., Khurshudian Kh.Sh.

ENERGY EFFICIENCY IMPROVEMENT BASED ON THE MODERNIZATION OF ELECTRICAL GRID INFRASTRUCTURE AS A FACTOR OF ECONOMIC GROWS

IN THE SOUTHERN RUSSIAN

Abstract. In the paper the characteristics of the relationship between indexes of economic development and energy efficiency on the evidence from the electricity consumption is described. The results of quantitative analysis of the GDP dynamics and energy intensity in throughout the country and separate regions is described. The characteristics of the urgent problems of the electricity supply network development in Russia is described. The results of the calculation of the SAIDI index by the example of some electric grid companies in the RF are showed. The priority guide lines of strategic development of the electrical grid infrastructure in the southern of Russia are argued.

Keywords.energy intensity of the economy, RF regions, economic growth, regional comparisons, loss of resource on the grid, SMART GRID, electrical supply quality incentive

^ ^ ^

В современной России в условиях острого внешнеполитического и экономического кризиса, уменьшения объемов производства товаров и услуг, инфляции, сокращения реальных доходов населения и т.д., проблема повышения энергетической эффективности национальной и региональных экономик

ГРНТИ 06.61.33

© Усачева И.В., Хуршудян Ш.Г., 2015

Усачева Ирина Витальевна — кандидат экономических наук, старший преподаватель кафедры математических методов и информатики в экономике Волгоградского государственного университета.

Хуршудян Шамам Гарниковна — аспирант кафедры математических методов и информатики в экономике Волгоградского государственного университета.

Контактные данные для связи с авторами (Усачева И.В.): 400062, г. Волгоград, пр. Университетский, д. 100 (Russia, Volgograd, University av., 100). Тел. (8442) 40-55-26. E-mail: Zeppelin89@volsu.ru.

Статья поступила в редакцию 23.05.2015 г.

Для ссылок: Усачева И.В., Хуршудян Ш.Г. Повышение энергетической эффективности на основе модернизации электросетевой инфраструктуры как фактор экономического роста регионов Юга России// Известия Санкт-Петербургского государственного экономического университета. 2015. № 3 (93). С. 63-70.

64

Усачева И.В., Хуршудян Ш.Г.

остается весьма актуальной [2.] Для решения поставленных Президентом РФ задач импортозамещения и сдерживания роста цен, обеспечения экономической безопасности и социальной стабильности необходимо сокращать затраты энергоресурсов во всех сферах хозяйственной деятельности.

Энергоэффективность сегодня — это необходимое условие конкурентоспособности стран в мировой экономике, выполнение которого обеспечивается путем внедрения современных технологий, модернизации всех сфер хозяйственной деятельности, экологии, образа жизни и мышления каждого человека. Энергоэффективность и устойчивый экономический рост представляют собой взаимосвязанные и взаимообусловленные процессы. В странах с развитой рыночной экономикой государственные программы повышения энергоэффективности реализуются уже более тридцати лет, поэтому там наблюдается энергоэффективный экономический рост: на 1% прироста валового внутреннего продукта приходится не более 0,4% прироста потребления энергоносителей [4]. В России в соответствии с общемировой практикой со второй половины 2000-х годов повышение эффективности использования энергии рассматривается в качестве приоритета государственной экономической политики. Количественным показателем достижения необходимого уровня энергоэффективности российской экономики должно стать снижение удельной энергоемкости ВВП на 40% в период между 2007 и 2020 годами [7].

Анализ динамики ВВП и энергоэффективности экономики России убедительно свидетельствует, что не только уровень энергоемкости влияет на экономический рост, но и сам по себе экономический рост является фактором понижения или повышения энергоэффективности [1]. Так, в 1990-е гг. в связи с трансформационным спадом экономики РФ крупные промышленные предприятия работали не на полную мощность и для поддержания оборудования в рабочем состоянии потребляли большие базовые объемы электроэнергии, не связанные напрямую с объемами выпуска продукции, что явилось причиной роста энергоемкости валового продукта. В 2000-е гг., ставшие периодом восстановительного роста экономики (среднегодовой темп прироста ВВП составил 4,78%), напротив, наблюдалось монотонное понижение электроемкости ВВП (в среднем на 3,1% в год) (рис.1). Однако это было вызвано не столько повышением эффективности использования энергетических ресурсов, сколько увеличением загруженности мощностей и убыванием соответствующих условно-постоянных затрат электроэнергии [1].

Рис. 1. Динамика ВВП и электроемкости ВВП России в 2000-2013 гг.

Для изучения и анализа статистической связи между электроемкостью ВВП (ВРП) и объемом валового продукта для РФ (в целом) и ряда территорий России в [1, 2] построены степенные регрессионные модели вида:

X = A  YB ,

где Х — электроемкость валового продукта в кВт-ч/1000 руб.;

Y — объем валового продукта в млрд руб. (значения X и Y выражены в ценах 2000 года);

А и В — параметры регрессии (В — показатель степени, характеризующий эластичность электроемкости X по объему валового продукта Y).

ЭКОНОМИКА ПРЕДПРИЯТИИ, РЕГИОНОВ И ОТРАСЛЕЙ

65

В степенной модели (1) параметр В является коэффициентом эластичности. Модуль эластичности В показывает, на сколько процентов в среднем изменяется зависимая переменная — электроемкость — при изменении фактора — ВВП (ВРП) — на 1%. Знак минус у эластичности В говорит о наличии обратной зависимости. При росте валового продукта его электроемкость уменьшается, а при снижении — увеличивается. Чем больше по модулю коэффициент эластичности электроемкости по объему ВРП, тем ярче выражен эффект дозагрузки мощностей [1] Например, для РФ, Южного федерального округа (ЮФО), Волгоградской и Ростовской области значения параметра B заключены в промежутке от -0,84 до -0,65. То есть, при росте валового продукта на 1% электроемкость ВРП этих территорий понижается в среднем на | В |=0,75%. Для Северо-Кавказского федерального округа (СКФО), Дагестана, Калмыкии, Адыгеи, Ставропольского и Краснодарского краев параметр B принимает значения от -0,65 до -0,45. Эластичность здесь ниже, чем в среднем по России: при росте ВРП на 1% сокращение электроемкости составляет около 0,55%. Минимальная эластичность электроемкости валового продукта, попадающая в диапазон от -0,45 до -0,26, проявляется в республиках Чечня, Ингушетия [1].

Сопоставим по двум показателям — электроемкости валового регионального продукта и ВРП на душу населения РФ (в целом), федеральные округа РФ и регионы Юга России, т.е. регионы СевероКавказского и Южного федеральных округов (рис. 2).Во многих регионах Северного Кавказа (Ингушетия, Карачаево-Черкессия, Северная Осетия — Алания, Адыгея) и Южного федерального округа (Калмыкия, Волгоградская область) при более высоких, чем в среднем по РФ, уровнях электроемкости наблюдаются значительно более низкие, чем в среднем по РФ, значения ВРП на душу населения.

Составлено на основе собственных расчетов авторов.

Рис.2.ВРП на душу населения (в ценах 2000 г.) и электроемкость ВРП регионов Юга России в 2013 г. (в ценах 2000 г).

Электроемкость непосредственно связана с уровнем экономического развития. Рисунок 2 наглядно демонстрирует, что в регионах с относительно высокой электроемкостью валового продукта наблюдаются более низкие уровни экономического развития. По мере увеличения уровня ВВП (ВРП) на душу населения, являющегося основным показателем экономического роста, энергоемкость экономики понижается, а при сокращении валового продукта — повышается.

Одной из основных причин неэффективности потребления электроэнергии на Юге России является большой объем потерь электроэнергии в сетях, что проиллюстрировано на рис. З.Объемы потерь электроэнергии в сетях на Юге России сопоставимы с объемами потребления электроэнергии в бытовом секторе, а наиболее остро данная проблема прослеживается на территориях Северного Кавказа. Исходя из рис.З в Ингушетии, Дагестане, Чечне, Северной Осетии, Карачаево-Черкесии объемы потерь электроэнергии в сетях превосходят объемы ее потребления населением. В 2013 году фактические потери по Северному Кавказу превысили нормативные на 8,68%. При этом необходимо отметить, что нормативные потери на данных территориях утверждаются в разы выше, чем в среднем по

66

Усачева И.В., Хуршудян Ш.Г.

России [9]. Кроме того, из-за большого объема коммерческих потерь, неучтенных в тарифах, сетевые организации регионов несут убытки, что сказывается на их финансовом состоянии и на инвестиционном потенциале.

В целом по России также наблюдаются большие объемы потерь электроэнергии в сетях (13,36%), в то время как в странах с развитой экономикой этот показатель находится в диапазоне от 4 до 8% от выработки электроэнергии [5]. Данное обстоятельство может стать существенным фактором сдерживания экономического роста страны. Сверхнормативные потери электроэнергии в электрических сетях приводят к росту цен на электроэнергию для конечных потребителей и понижению конкурентоспособности отечественных производителей товаров и услуг.

Составлено на основе данных Росстата.

Рис.3. Объемы потребления электроэнергии в бытовом секторе и объемы потерь электроэнергии в сетях, выраженные как доли от совокупного объема потребления электроэнергии в экономиках соответствующих регионов Юга России

Помимо больших объемов потерь электроэнергии в российском электросетевом комплексе, представляющем собой базис энергетической инфраструктуры России и ее регионов, накопился целый комплекс острых проблем, требующих неотложного решения [9].В условиях произошедшей либерализации электроэнергетических рынков обособление транспортировки электроэнергии от других видов деятельности и применение к сетям традиционных правил регулирования естественных монополий, стимулирующих снижение затрат при ограниченном уровне дохода, привело к обострению дефицита инвестиционных ресурсов, высокой степени износа основных фондов и, как следствие, снижению качества и надежности электроснабжения. Низкое качество энергоснабжения, прерывание поставок электроэнергии различным потребителям могут нанести им материальный ущерб (выход из строя оборудования, нарушение температурных режимов хранения продуктов, сырья, материалов; отключение охранной сигнализации и др.). Снижение качества и надежности электроснабжения потребителей явилось общемировой проблемой в условиях произошедшей либерализации электроэнергетических рынков.

Проблемы транспортировки электроэнергии по распределительным сетям в регионах РФ имеют взаимосвязанный характер. Потери электроэнергии напрямую связаны с высокой степенью износа основных фондов, которая обусловлена дефицитом инвестиций. Привлечение инвестиций затруднено необходимостью сдерживания роста тарифов на транспортировку электроэнергии. Уровень тарифов уже достиг значений, превосходящих мировые аналоги, что объясняется, в частности, необходимостью возмещения затрат сетевых организаций на компенсацию больших потерь электроэнергии, а также проблемой обеспечения надежности электроснабжения [3].

Основными направлениями в решении проблем транспортировки электроэнергии являются: консолидация активов территориальных сетевых организаций для оптимизации функционирования ре-

ЭКОНОМИКА ПРЕДПРИЯТИИ, РЕГИОНОВ И ОТРАСЛЕЙ

67

гионального электросетевого хозяйства; расширение сферы применения метода доходности инвестированного капитала к тарифному регулированию транспортировки электроэнергии (RAB-регулирование) для финансирования обновления основных фондов; автоматизация коммерческого учета электроэнергии для сокращения потерь; совершенствование тарифного регулирования транспортировки электроэнергии путем стимулирования надежности и качества электроснабжения потребителей.

Внедрение новых методов регулирования по принципу RAB (Regulatory Asset Base) в РФ началось в 2010 году [14-16]. В отличие от традиционного метода регулирования «затраты плюс», этот метод открыл для сетевых компаний возможность привлекать крупномасштабные инвестиции, с целью технологического обновления электросетевого хозяйства, с длительными периодами окупаемости и обеспечивать при этом умеренные темпы роста тарифа на транспортировку электроэнергии. Однако на практике применение данного метода привело к гонке инвестиционных программ и неоправданному росту тарифов.

Для создания условий привлечения в отрасль инвестиций и повышения эффективности функционирования энергокомпаний были произведены следующие изменения отраслевой структуры рынков электрической энергии: разрозненные после либерализации территориальные электросетевые компании были объединены в единую естественно-монопольную сеть филиалов ОАО «Холдинг межрегиональных распределительных сетевых компаний» (ОАО «Холдинг МРСК») по регионам РФ, которые в 2013 году были официально переименованы в Открытое акционерное общество «Российские сети» (ОАО «Россети»). Также одним из направлений совершенствования функционирования электросетевого комплекса РФ может стать модернизация энергетической инфраструктуры на платформе Smart Grid.

Smart Grid — это модернизированные сети электроснабжения, которые используют информационные и коммуникационные технологии для сбора информации об энергопроизводстве и энергопотреблении, что позволяет автоматически повышать эффективность, надёжность, экономическую выгоду, а также устойчивость производства и распределения электроэнергии. Кроме того, умные сети позволят эффективно интегрировать централизованную и малую распределенную энергетику и достичь максимального системного экономического и технического эффекта от их использования.

Сокращению потерь электроэнергии может поспособствовать развитие малой распределенной энергетики (МРЭ). Концепция МРЭ подразумевает наличие множества различных потребителей, производящих тепловую и электрическую энергию для собственных нужд, а также направляющих ее излишки в общую электрическую или тепловую сеть. МРЭ обеспечит существенный выигрыш в цене на электроэнергию, позволит снизить электроемкость производства за счет сокращения потерь электроэнергии при ее транспортировке по сетям, повысит надежность энергоснабжения [10].

Smart Grid обеспечит гибкое управление процессами потребления электроэнергии и непосредственное участие потребителей в оказании услуг уже самой централизованной системой энергоснабжения [12]. Однако, в настоящее время существует ряд проблем по внедрению технологии Smart Grid в РФ [13]: значительное количество потребителей, предъявляющих разные требования к качеству электрической энергии; отсутствие надежных накопителей энергии; значительные финансовые вложения в процессе внедрения системы Smart Grid и ее последующего обслуживания; отсутствие соответствующих стандартов и нормативов; отсутствие мотивации у генерирующих компаний, так как их прибыли напрямую зависят от объемов проданного электричества, а при введении новой технологии часть электроэнергии будет производиться самими потребителями.

Решение проблемы привлечения дополнительных инвестиций без неоправданного повышения тарифов возможно при помощи внедрения метода стимулирования надежности и качества энергоснабжения, применение которых демонстрируют такие страны как: Великобритания, Италия, Норвегия и ряд других [14]. Данный метод заключается в следующем. На основе учета международных показателей качества электроснабжения потребителей, распределительные компании получают поощрение в виде дополнительной надбавки в тарифе, если их работа велась эффективно, и платят штраф в противном случае. Величины дополнительной платы, взимаемой с потребителей за высокое качество электроснабжения и компенсационной выплаты для них в противном случае определяются посредством выявления желания потребителей платить за улучшение (WTP — willingness to pay) и их желания принимать компенсацию (WTA — willingness to accept) того или иного размера. Для регулирования

68

Усачева И.В., Хуршудян Ш.Г.

качества путем введения дополнительных надбавок в тарифах и выплат компенсаций для потребителей необходимо выполнение следующих условий:

1. Полное введение в эксплуатацию автоматической системы учета электроэнергии в точках входа и выхода электроэнергии в сетях. Данная мера позволит наладить точный учет электроэнергии, её потерь, а также время и количество внеплановых отключений.

2. Внедрение международных показателей качества и надежности энергоснабжения (SAIDI, SAIFI, MAIFI и д.р.) в планово-отчетную документацию электросетевых компаний [14,15].

3. Создание call-центров, с целью опросов потребителей о качестве энергоснабжения и возможных стоимостных размерах WTP/WTA [14,15].

В российских сетевых компаниях оценка качества и надежности производится в основном по частоте и продолжительности выхода из строя оборудования в сетях среднего и высокого напряжения без отслеживания их влияния на отключения конечных потребителей. Мониторинг качества в сетях низкого напряжения ведется выборочно (в основном по обращениям конечных потребителей) [14,16]. В зарубежной практике для оптимизации соотношения «тариф-качество» электроснабжения используются следующие показатели эффективности работы энергосистемы: индекс средней продолжительности отключений подачи электроэнергии в системе (CAIDI — Customer Average Interruption Duration Index), который позволяет судить о продолжительности перебоев электроснабжения и скорости их устранения; индекс средней частоты отключений в системе (SAIFI — System Average Interruption Frequency Index), который показывает, сколько раз в году возникали перебои электроснабжения среднестатистического потребителя, и если какие-то потребители пострадали более одного раза, то каждое отключение рассматривается как независимое; индекс средней продолжительности отключений на одного потребителя в системе (SAIDI — System Average Interruption Duration Index), который показывает, на какое время прерывалось энергоснабжение среднестатистического потребителя в течение года; мгновенный индекс средней частоты отключений (MAIFI — Momentary Average Interruption Frequency Index) [14].

В РФ в настоящее время используются показатели, аналогичные только лишь индексу SAIDI. Из всех компаний, входящих в состав ОАО "Российские сети" (почти 70% из них) достоверные показатели по частоте и длительности отключений потребителей имеются лишь в некоторых МРСК, где они в 5-10 раз хуже показателей зарубежных компаний [12]. Рассмотрим результаты расчета индекса SAIDI на примере некоторых электросетевых компаний РФ (рис. 4).

Источник: [5].

Рис. 4. Значения показателя SAIDI в электросетевых компаниях РФ (для линий 6 Кв и выше) в 2012 г.

Среднее значение индекса SAIDI для рассмотренных российских электросетевых компаний, рассчитывающих данный показатель, в 2011 году составило 3,5 часа на потребителя в год [13], а в 2012 году — 2 часа. В то время, как, например, в Италии значение этого индекса в 2000 году составляло 3,1 часа, а к 2007 году снизилось до 1 часа на потребителя в год. Это свидетельствует о низком уровне качества и надежности энергоснабжения потребителей в РФ и необходимости совершенствования внедряемых

ЭКОНОМИКА ПРЕДПРИЯТИИ, РЕГИОНОВ И ОТРАСЛЕЙ

69

методов стимулирования качества электроснабжения потребителей. В частности, с 2014 года было запланировано разработать и внедрить методику сравнительного анализа деятельности сетевых организаций, в том числе с использованием международных показателей качества электроснабжения. К 2017 году все российские сетевые компании должны будут обеспечивать сбор данных о надежности и качестве электроснабжения согласно международным показателям [13].

Таким образом, уровень экономического развития непосредственно связан с уровнем энергетической эффективности. Специфика влияния эффективности работы энергетического сектора на экономику региона заключается в следующем: электросетевая инфраструктура играет роль катализатора экономического развития региона. Модернизация электросетевой инфраструктуры благотворно влияет на экономику региона, а затруднение доступа к ней или ее отсутствие затормаживает экономический рост и может способствовать износу основных фондов и, как следствие, увеличению потерь, прерываний поставок электроэнергии, низкому качеству энергоснабжения [8].

Для повышения энергетической эффективности и ускорения экономического роста необходимо совершенствование управления электросетевыми комплексами РФ, которое целесообразно осуществлять в следующих направлениях: консолидация активов территориальных сетевых организаций; применение метода RAB-регулирования; технологическое обновление электросетевой инфраструктуры на платформе Smart Grid; внедрение новых методов учета качества и надежности электроснабжения потребителей, обеспечивающих повышение эффективности деятельности ТСО.

ЛИТЕРАТУРА

1. Богачкова Л.Ю., Хуршудян Ш.Г. Количественная оценка эффекта понижения электроемкости ВРП за счет роста объема валового продукта на примере федеральных округов и регионов юга России // Энергонадзор. 2013. №5. C. 14-15.

2. Богачкова Л.Ю., Хуршудян Ш.Г. Дифференциация регионов РФ по электроемкости экономики в зависимости от структуры ВРП: анализ данных // Анализ, моделирование и прогнозирование экономических процессов: материалы VI Международной научно-практической Интернет-конференции, 15 декабря 2014 г. — 15 февраля 2015 г. / под ред. Л.Ю. Богачковой, В.В. Давниса; Волгоград. гос. ун-т, Воронеж. гос. ун-т. Волгоград: ООО «Консалт». С. 9-17.

3. Богачкова Л.Ю., Грибова А.П. Повышение точности прогнозирования затрат территориальной сетевой организации и его роль в решении проблем транспортировки электроэнергии по распределительным сетям региона// Современная экономика: проблемы и решения. 2015. №1. С. 58-64.

4. Воронин А.Ю. Энергоэффективность как ключевой фактор экономического роста. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://viperson.ru/wind.php?ID=481649 (дата обращения: 04.05.2015).

5. Воротницкий В.Э. Сравнительный анализ потерь электрической энергии в электрических сетях Российской Федерации и стран дальнего зарубежья. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.ntc-power.ru/upload/presentation/Prezentation_Vorotnitskiy_Turkina.pdf (дата обращения: 01.05.2015).

6. Годовой отчет ОАО «Иркутская электросетевая компания» за 2012 год. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.iesk.irkutskenergo.ru/gi/14438 (дата обращения: 01.05.2015).

7. Государственная программа Российской Федерации «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года». Утв. Распоряжением Правительства Российской Федерации от 27 декабря 2010 г. № 2446-р.

8. Грибова А.П. Проблемы и перспективы развития распределительной электросетевой компании как базового элемента энергетической инфраструктуры региона // Современная экономика: проблемы и решения. 2013. № 9 (45). C. 53-61.

9. Жангуразов К.Б. Структурные преобразования в электроэнергетике и их роль в обеспечении устойчивости энергосбытовых компаний: автореф. дис. на соискание ученой степени канд. экон. наук. Волгоград. 2015. 26 с.

10. Иншаков О.В., Богачкова Л.Ю., Олейник О.С. Повышение энергоэффективности в контексте вступления России в ВТО: проблема, межрегиональные сравнения, пути решения // Современная экономика: проблемы и решения. 2013. № 1. C. 17-32.

11. Мировой и российский рынок технологий SMARTGRID. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.cleandex.ru/artides/2010/04/13/smart_grid_market (дата обращения: 05.05.2015).

12. Новоселова О. Как распределенная генерация и SmartGrid помогут друг другу. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.energyland.info/analitic-show-96740 (дата обращения: 05.05.2015).

70

Усачева И.В., Хуршудян Ш.Г.

13. Распоряжение Правительства РФ № 511-р от 3 апреля 2013 года «Стратегия развития электросетевого комплекса Российской Федерации». [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://government.ru/me-

dia/files/41d47c37c741bf7feb74.pdf (дата обращения: 05.05.2015).

14. Сахарова И.В. Об учете качества услуг в тарифном регулировании распределительных электросетевых компаний в российской и зарубежной практике // Современная экономика: проблемы и решения. 2013. № 5 (41). С. 43-52.

15. Сахарова И.В. Преодоление тенденции роста выпадающих доходов от транспортировки электроэнергии по распределительным сетям региона: автореф. дис. на соискание ученой степени канд. экон. наук. Волгоград, 2013.

16. Сахарова И.В. Совершенствование тарифного регулирования территориальных электросетевых компаний с учетом качества энергоснабжения потребителей // Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 3.Экономика. Экология. 2013.№1 (22).