Методы и модели обеспечения устойчивого энергоснабжения энергодефицитных регионов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 08.00.05, кандидат экономических наук Вертешев, Антон Сергеевич

• Вертешев, Антон Сергеевич
• кандидат экономических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат экономических наук Вертешев, Антон Сергеевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЭК (ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС) СТРАНЫ И НАПРАВЛЕНИЯ ЕГО РАЗВИТИЯ

1.1 Состояние и тенденции развития ТЭК в мире

1.2 Роль ТЭК в экономическом развитии страны

1.3 Возможности использования децентрализованных источников энергии в регионах страны

Выводы по главе 1

ГЛАВА 2. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ РЕГИОНА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕТРАДИЦИОННЫХ И ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ (НТ и ВИЭ)

2.1 Общая характеристика НТ и ВИЭ, их роль и место в энергетике

2.2 Факторы, определяющие возможность и необходимость использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии

2.3 Оценка возможностей использования энергетического потенциала

Псковской области

2.4. Направления устойчивого экономического развития региона и страны в

целом

Выводы по главе 2

ГЛАВА 3. КОМПЛЕКСНАЯ СТРАТЕГИЯ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ

ЭНЕРГОДЕФИЦИТНЫХ РЕГИОНОВ В СТРАНЕ

3.1. Концепция и стратегия абсолютной доступности энергоресурсов для энергоснабжения промышленных, индивидуальных и других потребителей, а

также принципы стратегии и риски ее реализации

3.2 Модель комплексного энергоснабжения региона и математические зависимости, позволяющие определять объемы потребления энергоресурсов

каждого вида и формировать рациональный энергетический баланс

региона

3.3 Методика оценки экономической эффективности системы устойчивого энергоснабжения энергодефицитного региона

3.4. Модель и соответствующая схема энергетического баланса предприятия (на примере Псковского Хлебокомбината), где учитывается возможность комплексного энергоснабжения предприятия от централизованной системы и от автономного источника

3.5. Автономная энергосистема на базе роторно-лопастного двигателя с внешним подводом тепла(РЛДВПТ)

3.6. Возможности и перспективы развития интеллектуальной энергетики в регионе

Выводы по главе 3

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы и модели обеспечения устойчивого энергоснабжения энергодефицитных регионов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. В настоящее время чрезмерное потребление природных ресурсов стало реальной угрозой безопасности функционирования человеческого сообщества. Основой решения возникших негативных социально-экономических проблем является переход к модели устойчивого развития. Устойчивое развитие любой социально-экономической системы можно определить как регулируемый процесс безопасного использования природно-ресурсного потенциала для обеспечения разумного удовлетворения жизненно важных потребностей людей не только в текущей, но и в достаточно долговременной перспективе.

Развитие централизованных и децентрализованных систем энергоснабжения является устойчивой мировой тенденцией и одним из приоритетных направлений развития мировой энергетики. Суть децентрализованной (распределенной) энергетики в том, что производители тепловой и электрической энергии максимально приближены к потребителям и сбалансированы с ними по нагрузке и по потреблению. Основой распределенной энергетики являются нетрадиционные и возобновляемые источники энергии, интенсивность развития которых в мире в настоящее время является очень высокой.

Сегодня уже свыше 70 стран мира имеют свои национальные программы развития распределенной энергетики и прочное законодательное обеспечение этого направления. В России до сих пор такая программа и законодательное обеспечение отсутствуют. Однако, существует ряд проблем, связанных с традиционной энергетикой: значительные потери энергии при доставке ее от производителей конечным потребителям; длительные сроки и огромные затраты финансовых средств при строительстве новых объектов традиционной энергетики; недопустимые в современных условиях затраты на транспорт электроэнергии и тепла; неразвитость и существенная изношенность сетевой инфраструктуры и т.д.

Для обеспечения устойчивого энергоснабжения энергодефицитных районов необходимо использование комплексной системы энергоснабжения региона, включающей как систему централизованного энергоснабжения, так и систему децентрализованного энергоснабжения.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационного исследования является разработка методов и моделей обеспечения устойчивого энергоснабжения энергодефицитного региона на основе новой концепции постоянного доступа энергии для всех потребителей. В соответствии с целью исследования рассматривались и решались следующие задачи:

1) На основе анализа состояния и проблем развития отечественного и регионального ТЭК (топливно-энергетический комплекс) выявить основные тенденции и направления устойчивого экономического развития региона и страны в целом;

2) Сформулировать концепцию и разработать стратегию постоянной доступности энергетических ресурсов для обеспечения надежного и эффективного энергоснабжения потребителей региона;

3) Рассмотреть энергетический баланс энергодефицитного региона и определить возможность и целесообразность использования энергетических ресурсов разного вида для обеспечения их доступности для промышленных и

индивидуальных потребителей;

4) Предложить классификацию факторов, определяющих возможность и целесообразность использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии (НТ и ВИЭ) в регионе для реализации стратегии абсолютной доступности энергии для всех его потребителей;

5) Разработать модель комплексного энергоснабжения региона и выявить зависимости, определяющие перспективные направления формирования энергетического баланса региона;

6) Разработать методику оценки экономической эффективности системы устойчивого энергоснабжения энергодефицитного региона и на ее основе определить результативность и социально-экономическую эффективность

предложенной модели комплексного энергоснабжения региона (на примере

Псковской области);

Объектом диссертационного исследования является система

регионального энергоснабжения.

Предмет исследования включает систему экономических, нормативных, организационных и финансовых механизмов, обеспечивающих устойчивое энергоснабжение потребителей энергодефицитного региона.

Теоретической и методологической основой исследования послужили теоретические основы экономики и управления, экономическая статистика, методы системного анализа, прогнозной экстраполяции, сценарного анализа и экспертных оценок.

Информационной базой диссертации служили материалы по сетям и тарифам «Псковэнерго», данные «Энергетической стратегии России до 2030 года» и «Региональной программы в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности Псковской области до 2020 года», материалы Международного энергетического форума «Распределенная энергетика» в Санкт-Петербурге (2011 г.), данные 1ЕА МЭА.

К основным результатам данного исследования, обладающим, по мнению автора, признаками научной новизны, относятся следующее:

1) На основе проведенного анализа, состояния и проблем развития отечественного и регионального ТЭК выявлены основные тенденции (увеличение объемов потребления, ориентация на использование местных видов топлива и др.) и направления устойчивого экономического развития

региона и страны в целом;

2) Сформулирована концепция и разработана стратегия постоянной доступности энергии для энергоснабжения промышленных, индивидуальных и других потребителей. Сформулированы принципы стратегии постоянной доступности энергоресурсов и риски ее реализации;

3) На основе рассмотрения существующего и перспективного энергетических балансов региона показана возможность и экономическая

целесообразность использования, определенного диссертантом высокого потенциала местных энергоресурсов разного вида для обеспечения устойчивого энергоснабжения региона;

4) Предложена классификация основных факторов, определяющих возможность и социально-экономическую эффективность использования в регионе НТ и ВИЭ для реализации стратегии устойчивого энергетического развития региона (рост цен на энергоресурсы, обеспечение энергетической безопасности, повышение комплексной эффективности использования НТ и ВИЭ и др.);

5) Разработана модель комплексного энергоснабжения региона и выявлены математические зависимости, позволяющие определять объемы потребления энергоресурсов каждого вида и формировать рациональный энергетический баланс региона;

6) Предложена методика оценки экономической эффективности системы устойчивого энергоснабжения энергодефицитного региона и на ее основе определены результативность и социально-экономическая эффективность, предложенной модели (на примере Псковской области).

Практическая и теоретическая значимость диссертационного исследования. Разработанные научно-методологические материалы имеют теоретическую и практическую значимость и могут представлять научный и практический интерес для научно-исследовательских учреждений, высших учебных заведений, а также для предприятий.

Разработанные материалы могут также использоваться в учебном процессе высших учебных заведений по соответствующему профилю.

Апробация результатов исследования. Основные положения диссертации представлены и опубликованы в материалах на ежегодных Международных научно-практических конференциях молодых ученых, студентов и аспирантов "Неделя науки СПбГПУ" (СПб, изд. Политехи, ун-та, 2010-2011гг.); в сборниках научных трудов Международной научно-практической конференции "Экономика, экология и общество России в 21- м

столетии" (СПб, изд. Политехи, ун-та, 2010-2011 гг.); в сборниках международной научно-практической конференции "Высокие интеллектуальные технологии и инновации в образовательной науке" (СПб, изд. Политехи, ун-та, 2011-2012); в Сборнике XV Всероссийской научно-методической конференции "Фундаментальные исследования и инновации в национальных исследовательских университетах" (СПб, изд. Политехи, унта, 2011); в Сборнике трудов Международной научно-практической конференции "Инновационная экономика и промышленная политика региона" (СПб, изд. Политехи, ун-та, 2010); на семинарах аспирантов

(СПбГПУ, 2010-2011 гг.).

Публикации по основным результатам исследования. Основные результаты диссертационного исследования опубликованы в 10 работах (объемом 6 п.л.). В том числе опубликовано 3 доклада на Международных конференциях и 7 журнальных статей, 3 из которых - в изданиях,

включенных в перечень ВАК.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав основного текста, заключения и списка использованной литературы.

Заключение диссертации по теме «Экономика и управление народным хозяйством: теория управления экономическими системами; макроэкономика; экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами; управление инновациями; региональная экономика; логистика; экономика труда», Вертешев, Антон Сергеевич

Выводы по главе 3

1.Сформулирована концепция и разработана стратегия постоянной доступности энергии для энергоснабжения промышленных, индивидуальных и других потребителей. Сформулированы принципы стратегии постоянной доступности энергии и показаны риски ее реализации.

2. Предложена возможная модель комплексного энергоснабжения региона и выявлены математические зависимости, позволяющие определять объемы потребления энергоресурсов каждого вида и формировать рациональный энергетический баланс региона;

3. Разработана методика оценки экономической эффективности системы устойчивого энергоснабжения энергодефицитного региона и на ее основе определены результативность и социально-экономическая эффективность предложенной модели энергообеспечения Псковской области.

4.Устойчивое энергоснабжение энергодефицитных регионов предложено формировать на основе комплексных систем, предусматривающих совместное использование централизованного и распределенного энергоснабжения, в том числе на базе нетрадиционных и возобновляемых источников энергии.

5. Показана возможность использования автономных энергоустановок на базе РЛДВПТ, т.к. это может существенно повлиять на повышение энергоэффективности и энергобезопасности энергетики Псковской области.

6. Анализ объемов инвестиций, вкладываемых в развитие ИЭС за рубежом, свидетельствует перспективности развития данного направления в России. Каких либо принципиальных препятствий для технической реализации ИЭС не обнаружено. Развитие данного направления должно быть основано на внедрении существующих экономических и технических решений, так и на разработке новых решений. Полноценный переход к интеллектуальным энергетическим системам станет возможным только при соответствующем инновационном развитии как производителей, так и потребителей электрической энергии.

8. Экономический потенциал местных энергоресурсов Псковской области в настоящее время используется не в полной мере. Оно может быть увеличено создания автономных источников энергии в удаленных местах, а также за счет повышения энергоэффективности при генерации, транспортировке и потреблении энергии. Дальнейшее развитие системы энергообеспечения потребителей без ускоренного развития нетрадиционной и возобновляемой энергетики в энергодефицитных регионах страны будет затруднительно.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Данная диссертационная работа посвящена разработке методов и моделей обеспечения устойчивого энергоснабжения энергодефицитных регионов. На основе проведенного анализа, состояния и проблем развития отечественного и регионального ТЭК автором диссертации были выявлены основные тенденции и направления устойчивого экономического развития региона и страны. Были проанализированы перспективы развития децентрализованных источников энергоснабжения в регионе.

Оборудование автономных источников энергии необходимо приспосабливать к текущим требованиям существующих энергосистем и создавать децентрализованные энергосистемы, работающие совместно с централизованной энергосистемой, а также формировать локальные энергосистемы, которые будут производить существенное количество (до 3040%) потребляемой в регионе электроэнергии в дополнение к ее получаемой от централизованных источников энергии.

Применение распределенной генерации в ближайшем будущем неизбежно по экономическим и экологическим соображениям, а также из-за необходимости обеспечить устойчивое надежное и безопасное энергоснабжение экономического развития региона и страны.

Государственная поддержка и большие потенциальные технические и экономические возможности в использовании возобновляемых и нетрадиционных источников энергии предопределяют расширение рыночной доли децентрализованных источников энергии в будущем развитии мирового энергетического комплекса страны и ее регионов. Использование ВИЭ является важным фактором устойчивого экономического развития, прежде всего энергодефицитных регионов страны.

Нетрадиционные возобновляемые источники энергии могут обеспечить автономное энергоснабжение, которое является приоритетной нишей эффективного экономического развития. Государственная политика должна учитывать данный факт и стимулировать развитие нетрадиционных возобновляемых источников энергии.

Автором диссертации предложена классификация основных факторов, определяющих возможность и социально-экономическую эффективность использования в регионе нетрадиционных и возобновляемых источников энергии для реализации стратегии устойчивого энергетического развития региона. Дальнейшее развитие системы энергообеспечения без нетрадиционной и возобновляемой энергетики затруднительно.

Создание и использование объектов малой энергетики на основе ВИЭ способствует повышению энергетической и экологической безопасности региона. Высокий энергетический потенциал местных энергоресурсов Псковской области в настоящее время используется не в полной мере. Он может быть увеличен за счет использования НТ и ВИЭ, создания автономных источников энергии в удаленных местах, посредством комплексного использования централизованной сети и малой энергетики на основе ВИЭ, а также за счет повышения энергетической эффективности при генерации, транспортировке и потреблении энергии.

В диссертационной работе на основе рассмотрения существующего и перспективного энергетических балансов региона показана возможность и экономическая целесообразность использования высокого потенциала местных энергоресурсов разного вида для обеспечения устойчивого энергоснабжения региона;

Доля ВИЭ в энергетике разных стран хоть и возрастает, но пока еще мала. В связи с этим для успешного развития региональной экономики необходимо совместное эффективное использование традиционных и нетрадиционных возобновляемых источников энергии. Увеличение доли экологически чистых энергоресурсов, поиск новых источников энергии и развитие исследований по новым энергосберегающим технологиям является одной из приоритетных задач отечественной энергетики. Совершенствование существующих технологий использования ВИЭ со временем может снять остроту двух основных проблем развития российской экономики: надежность поставок больших объемов энергетических ресурсов из мест производства в центры их потребления и установление разумных цен на энергоресурсы.

Развитие ВИЭ представляет собой процесс безопасного использования природно-ресурсного потенциала и обеспечивает переход к модели устойчивого развития экономики.

В диссертации была предложена концепция и разработана стратегия постоянной доступности энергоресурсов для энергоснабжения промышленных, индивидуальных и других потребителей. Сформулированы принципы стратегии абсолютной доступности энергоресурсов и показаны возможные риски ее реализации.

Разработана модель комплексного энергоснабжения региона и выявлены математические зависимости, позволяющие определять объемы потребления энергоресурсов каждого вида и формировать рациональный энергетический баланс региона.

Автором диссертации предложена методика оценки экономической эффективности системы устойчивого энергоснабжения энергодефицитного региона и на ее основе определены результативность и социально-экономическая эффективность комплексной модели энергоснабжения энергодефицитных регионов страны.

Список литературы диссертационного исследования кандидат экономических наук Вертешев, Антон Сергеевич, 2012 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аметистов Е.В. Основы современной энергетики: Курс лекций для менеджеров энергетических компаний. В двух частях. / Под общей редакцией чл.-корр. РАН Е.В. Аметистова./ Издательство МЭИ/ Московский энергетический институт (технический университет), 2004. - 216 с.

2. Федоров М.П., Окороков В.Р., Окороков Р.В.

Энергетические технологии и мировое экономическое развитие: прошлое, настоящее, будущее. - СПб.: Наука, 2010. с.412 с.

3. Окороков В.Р. Состояние и перспективы развития мировой энергетики: учеб. пособие / В.Р. Окороков, Р.В. Окороков. - СПб.: Изд-во Политехи. Унта, 2009.- 104 с.

4. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года. Утверждена Распоряжением Правительства РФ от 13 ноября 2009 г. № 1715-р.

5. Круглый стол «Распределенная энергетика - надежность энергоснабжения, энергетическая и национальная безопасность России» / Санкт-Петербург, СПбГПУ// 15.03.2011 г.

6. БПЦ Энергетические системы Успешные отраслевые решения задач автономного энергоснабжения / http://www.bpcgroup.ru/industry/energy/ / / 2011г.

7. В.Р. Окороков, Р.В. Окороков Современные энергетические технологии и социально-экономические последствия их использования // Академия Энергетики. 2008. №5(25), СПб: 2008. С. 16-24.

8. Вертешев A.C. Распределенная энергетика в обеспечении технологической безопасности и экономической эффективности региона [Текст] / Вертешев А.С / Научно-технические ведомости СПбГПУ. Экономические науки №3(125)-2011.-СПб:Издательство Политехнического университета. - с.95-100 - 0,6 п.л.

9. World Energy Outlook Of Renewable Energy // OECD / IEA 2010 Chapter 9, P. 275-297

10. П.П. Безруких Энергоэффективность и развитие возобновляемой энергетики//Академия Энергетики. 2010. №4(36), СПб: 2010. С. 20-28.

11. Тематическое сообщество «Энергоэффективность и Энергосбережение» Консолидированный обзор Эффективность использования ВИЭ, местных видов топлива, и вторичных энергоресурсов в регионах России. http://solex-un.ru/energo.

12. Елистратов В.В. Использование возобновляемой энергии: учеб. пособие / В.В. Елистратов. - СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2008. - 224 с.

13. Окороков В.Р. Состояние и перспективы развития мировой энергетики: учеб. Пособие / В.Р. Окороков, Р.В. Окороков. - СПб: Изд-во Политехи, унта, С. 4-30

14. А.И. Беляков, A.C. Орлов, А.Д. Голубович Альтернативная энергетика в России - несбыточная мечта // Академия Энергетики. 2009. №3(29), СПб: 2009. С. 66-69.

15. World Energy Outlook Of Renewable Energy // OECD / IEA 2010 Chapter 9, P. 300-310

16. В.П. Зибров Система электроснабжения Псковской области // Отчет учебно-научно-производственного центра энергосбережения Псковского государственного политехнического института. Псков: ППИ, 2009.

17. Пресс-служба МРСК Северо-Запада Потребление энергии в Псковской области в 2009 // Нефть России: Новости ТЭК www.oilm.com

18. В.Р. Окороков, Р.В. Окороков Современные энергетические технологии и социально-экономические последствия их использования // Академия Энергетики. 2008. №5(25), СПб: 2008 С. 16-24.

19. Региональная программа в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности Псковской области на 2010-2015 г. с перспективой до 2020 г. от 09.07.2010, № 268

20. В.Р. Окороков, И.О.Волкова, Р.В. Окороков Мировой нефтегазовый комплекс в кризисный период // Академия Энергетики. 2011. №5(43), СПб: 2011 С.76-85

21. В.Е. Егоров, К.В. Егоров, К.А. Баласс обеспечение надежности и безопасности на электрических станциях // Академия Энергетики. 2009. №6(32), СПб: 2009 С.50-53

22. С.М.Сендеров, Е.М.Смирнова Методы оценки и анализ уровня энергетической безопасности // Академия Энергетики. 2009. №6(32), СПб: 2009 С.30-40

23. Таратин В. А. Стратегическое планирование в энергетике /В. А. Таратин. - СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2006. - 103 с.

24. В.Ш. Теляшова Методы оценки эффективности и стимулирования инновационных энергосберегающих технологий при производстве и передаче энергии [Текст] : монография / В. Ш. Теляшова, Э. М. Косматов ; ред. В. Р. Окороков. - СПб. : Изд-во Политехнического ун-та, 2010. - 132 с.

25. Розова В.И. Экономика промышленной энергетики Учебное пособие/ Под общей ред. проф. В. В. Кобзева. СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2003.

26. В.Мартынов Экономическая эффективность автономного энергоснабжения для ОАО «Псковский хлебокомбинат» / БПЦ Энергетические системы / 2011г.

27. И.В. Плохов, М.А. Донченко, Ю.Н. Лукьянов Энергоэффективная автономная энергоустановка нового поколения // Доклад на международной конференции Инновационные технологии 2009. Москва: Иннотехэкспо. 2009.

28. Официальный сайт Администрации Псковской области. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.pskov.ru.

29. Официальный сайт Федеральной службы государственной статистики. -[Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.gks.ru.

30. В.Н. Чистяков Политика модернизации и инновационного развития ОАО «ФСК ЕЭС» // www.energy2010.mpei.ru/_Files/ChistyakovVN.ppt / СПб: 2010 32. Шакарян Ю.Г., Новиков Н.Л. Технологическая платформа Smart Grid // журнал Энергоэкперт №4, 2009 г.

31. Круглый стол «Умные сети - Умная энергетика - Умная экономика» // Петербургский международный экономический форум ОАО «ФСК ЕЭС» www.fsk-ees.ru / СПб: 2010

32. В.Р. Окороков, И.О.Волкова, Р.В. Окороков Интеллектуальные энергетические системы: технические возможности и эффективность Часть I // Академия Энергетики. 2010. №2(34), СПб: 2010 С.56-64

33. В.Р. Окороков, И.О.Волкова, Р.В. Окороков Интеллектуальные энергетические системы: технические возможности и эффективность Часть II // Академия Энергетики. 2010. №4(36), СПб: 2010 С.88-92

34. С.И. Цымбал, А. Коптелов, Интеллектуальные технологии в электроэнергетике // журнал Энергорынок №4, 2010 г.

35. Б.Б. Кобец, И.О. Волкова Видение реализации концепции Smart Grid в России www.cef-ees.ru/pub/articles/Presentation_Kobets_BB.ppt/ СПб: 2010.