Розничный рынок электрической энергиии проблемы достоверности расчетной информации

 

Авторы

Макаров Игорь, Главный энергетик, начальникрасчетно-аналитического отдела управления энергетикиОАО "Татнефть"

Забелло Евгений, Заведующий лабораториейучета электроэнергииРУП "БелТЭИ", д. т. н.

Евсеев Александр, Начальник управленияэнергетики ОАО "Татнефть",к. т. н.

 

    Ускоренное создание розничного рынка электрической энергии, а следовательно, разработка и утверждение соответствующих документов, например, Правил определения стоимости электрической энергии (мощности), поставляемой на розничный рынок по регулируемым ценам (тарифам), оплаты отклонений фактических объемов потребления от договорных, а также возмещения расходов в связи с изменением договорного объема потребления электрической энергии, утвержденных приказом Федеральной службы по тарифамот 21 августа 2007 г. № 166-э/1 (да-лее - Правила), усугубили и без того сложную проблему взаимоотношений между поставщиками энергии и потребителями. Эта проблема обусловлена несовершенством (в основном из-за упрощения) методологических подходов к организации работы рынка энергии по корректным правилам и отсутствием необходимой в таких случаях оперативной и достоверной информации на некоторых заданных или обоснованно рассчитанных интервалах.
    Одной из причин описанной ситуации является пренебрежение методическими аспектами процессов разработки инженерных методик, без которых простую "расторговку" приходится проводить в условиях применения котловых тарифов1 (с "котлами" сверху, снизу или сбоку) с целью упростить расчеты в нарушениеобъективности получаемых результатов. Результатом стал, например, возврат к поиску решений, определяющих взаимоотношения сетевых организаций и потребителей энергии в части компенсации реактивной мощности2.
    Можно сказать, что неразбериха, возникшая несколько лет назад после нововведений в области компенсации реактивной мощности, обусловлена тем же "котловым" подходом, когда средства на компенсацию были включены в тариф как составляющая покрытия потерь электроэнергии, а потребители, заплатив за электро-энергию по тарифу, заниматься компенсацией перестали, поскольку все уже оплачено.
    В настоящей статье на конкретных примерах рассматривается, к чему приводит упрощенчество, которое допускают "расторговщики" на розничном рынке, руководствуясь вполне легитимными документами, в частности, Правилами. Правила предусматривают определение стоимости электрической энергии (мощности), поставляемой покупателям на розничном рынке по регулируемым ценам (тарифам), стоимости электрической энергии (мощности) при отклонении фактических объемов потребления от договорных, а также при изменении договорного объема потребления электрической энергии, установленного в соответствии с договором энергоснабжения объектов юридического лица и гарантирующего поставщика. Например, согласно такому договору между ОАО "Татэнерго" и ОАО "Татнефть"потребитель обязан предоставлять гарантирующему поставщику сведения о своем планируемом почасовом потреблении электроэнергии на каждый календарный день месяца не позднее трех рабочих дней до наступления каждого календарного дня. Подобное обязательство связано с выполнением максимально достоверных прогнозов электропотребления в условиях достаточно высокой неопределенности некоторых влияющих факторов, игнорировать которые нельзя, однако в Правилах о них даже не упоминается.
    Ниже перечислены наиболее существенные факторы, влияющие на прогноз почасовых электрических нагрузок, и ряд конкретных числовых характеристик, полученных в результате прогнозирования нагрузок, отклонений прогнозных величин от фактических, а также связанные с этим финансовые потери потребителя электроэнергии, вызванные не зависящими от него причинами.

    Влияние внешней температуры
    Основные энергопотребляющие установки в нефтедобыче сосредоточены на открытом воздухе, например, станки-качалки и электроцентробежные насосы. По этой причине, как показывают непосредственные многолетние измерения, такие показатели, как добыча жидкости, добыча нефти, расход электроэнергии на указанные процессы и средняя температура внешней среды, находятся в тесной корреляционной связи.
    В таблице 1 приведены данные по добыче жидкости, расходу электроэнергии на собственное электропотребление (без субабонентов) и средним температурам наружного воздуха помесячно (пять месяцев) за 2004 и 2007 гг. На основании представленных сведений и аналогичных данных за 2005 и 2006 гг. можно рассчитать удельный расход электроэнергии вуд:


    где Wi - расход электроэнергии в i-м месяце в кВт.ч; Di - объем добычи жидкости в i-м месяце в тоннах.

    Расчетные данные по вуд (кВт.ч/т) приведены в таблице 2.
    Для определения корреляционной связи между вуд и t оС перенесем на графики (рис. 1) полученные значения этих переменных (за 2005 и 2006 гг.) с целью подбора уравнения некоторых прямых, используя метод наименьших квадратов по формуле:


    для корреляционного уравнения y=f(x), где х - факториальный признак, у - результативный признак,уi - ордината i-й точки, - значение в искомой прямой


    где а и d - коэффициенты, при которых функция (2) обращается в минимум.

    Рассмотрим на примере данных (табл. 2) за 2005 г. (см. также рис. 1а) процесс подбора уравнения прямой по изложенному методу, для чего составим соответствующую таблицу (табл. 3).
    На основании полученных результатов запишем уравнения, используя известные формулы метода наименьших квадратов:


    откуда d = -9,26; а = 195,68,t = 195,68 - 9,26вуд, (4)

    Аналогичным образом получены уравнения вида (4) для 2004, 2006 и 2007 гг.:


    На рисунке 1 приведены графики зависимости (4) и (6), из которых даже без определения степени тесноты корреляционной связи между t и вуд видно, что корреляционные уравнения вполне приемлемы для оценки изменения объема электропотребления при колебании температуры и что таким образом их можно использовать при составлении прогноза электропотребления на некоторое время вперед (в нашем случае на трое суток) наряду с другими влияющими факторами. Однако заметим, что удачно полученное решение еще не способ устранить проблему: проведенный анализ показал, что фактические температуры наружного воздуха существенно отличаются от прогнозных по данному региону. Так, например, за февраль, март, апрель и май 2007 г. это отличие по абсолютным значениям составило соответственно 4,3; 2,4; 3,47 и 2,87 оС, что повлекло за собой серьезные ошибки в прогнозе электропотребления, не зависящие от потребителя и объективно обусловленные имеющимися возможностями метеопрогнозирования, которые в известной степени ограничены.
    В таблице 4 приведены отклонения реальных объемов электропотребления от прогнозных для всех вариантов , рассчитанные с применением формул (4)-(7) и с учетом годового объема добычи жидкости Дж = 150 млн т. Эта величина вычисляется по формуле:


    где dt - фактическое отклонение среднемесячной температуры от прогнозной, град,
    Dвуд - прирост удельного расхода электроэнергии, обусловленный изменением внешней температуры на Dt градусов.

    Определим вынужденную переплату за электропотребление DПруб., исходя из следующих данных:

  • объем добычи жидкости в течение года Дж = 150 млн т;
  • расход электроэнергии, отнесенный к объему добычи жидкости вуд = 20 кВт.ч/т;
  • отклонение фактического значения объема электропотребления от планируемого = 132 млн кВт.ч (табл. 4);
  • средневзвешенная дополнительная нерегулируемая цена за 1 кВт.ч электроэнергии в случае отклонения вниз от запланированного объема Dtk = 0,0496 руб./кВт.ч (с учетом НДС, рассчитана по итогам января 2008 г.): DП = DW . Dtk = 132 . 0,0496 = 6,547 млн руб.
        При годовом электропотреблении Wгод = вуд . Дж = 20 . 150 = 3 млрд кВт.ч относительная величина предельной возможной ошибки прогноза только за счет разницы фактических и прогнозируемых температур наружного воздуха составит:

        Влияние надежности внешнего электроснабжения
        В договоре на энергоснабжение объектов юридического лица гарантирующий поставщик обычно обязуется обеспечивать потребителя электрической энергией и мощностью только в установленном договором количестве. Если потребитель имеет электроприемники первой и второй категории надежности, то он сам устанавливает резервные источники питания. В противном случае вся вина за возникший ущерб ложится на потребителя и не подлежит возмещению гарантирующим поставщиком. Что касается показателей качества электроэнергии, то в договоре записывается, что она должна быть "надлежащего качества" - без указания конкретных параметров и конкретных обязательств гарантирующего поставщика, если это качество не соответствует требованиям действующих стандартов.
        За январь-декабрь 2007 г. в ОАО "Татнефть" по вине гарантирующего поставщика произошло 108 аварийных отключений ВЛ-35 и 110 кВ и оборудования подстанций, в результате чего общая длительность отключения различных групп потребителей нефтедобычи составила 76 ч 45 мин, а потери нефти достигли 1696,36 т.При стоимости барреля нефти, равной 115 долл. (по состоянию на15 апреля 2007 г.), и курсе доллара в 23,37 руб. цена потерь нефти по причине аварийных отключений линий внешнего электроснабжения составила . 23,37 = 28,67 млн руб., что в пересчете на электроэнергию при среднем тарифе 1,703 руб./кВт.ч (январь 2008 г.) составляет = 16,83 млн кВт.ч.
        Из представленных расчетов следует, что даже если бы потери нефти в указанных выше объемах были восполняемыми, то это восполнение должно было бы осуществляться за счет отклонения графика электрических нагрузок от заявленного, но уже по вине гарантирующего поставщика, а не потребителя. В Правилах подобная ситуация не рассматривается вообще, как и ситуация, в которой оказываются потребители, получающие электроэнергию в необходимом количестве, но неудовлетворительного качества, хотя в России, как и в других странах мира, сейчас внедряются технологии информационной поддержки жизненного цикла изделий (ИПИ-технологии), результатом применения которых является совершенствование систем сбора информации о коммерческих и технических потоках энергии, систем мониторинга ее качества, програм-мных комплексов по расчету и анализу потерь и т.д.3
        Авторы методических разработок при определении, например, нормативов оценки и ограничения ряда параметров, влияющих на качество электроэнергии (а следовательно, и на экономические показатели работы потребителя), исходят из объективных - в данном случае вероятностных - принципов, устанавливая нормативы в некоторых пределах, внутри которых финансовые претензии к виновнику не предъявляются (табл. 5). По этому поводу в межгосударственном стандарте норм качества (КЭ) электрической энергии (ГОСТ 13109-97) сказано: "Нормы, установленные настоящим стандартом, подлежат включению в технические условия на присоединение потребителей электрической энергии и в договоры на пользование электрической энергией между электроснабжающими организациями и потребителями электрической энергии". Определенные ГОСТ 13109-97 два вида норм КЭ - нормально допустимые и предельно допустимые, как и рекомендации МЭК по оценке и нормированию показателей КЭ, имеют границы. Кстати, в одном из докладов конференции по метрологии электрических измерений в электроэнергетике (Москва, март 2008 г.) было отмечено, что международный стандарт МЭК 61000-4-30 "Методы измерений показателей качества электрической энергии" вводится и в России.
        В завершение раздела сошлемся на статью М. А. Кулага "Бесперебойная работа электроприемников в нефтедобывающей промышленности", подтверждающую, что надежность электроснабжения потребителей, на которую в значительной мере влияют грозовая активность, увеличение нагрузки электрических сетей, старение их элементов и ряд других причин, не повышается. Так, за период с 2001 по 2005 гг. в сетях ООО "Ноябрьскэнергонефть" и ОАО "Тюменьэнерго" ежегодно имело место от 900 до 1 250 аварийных отключений, в результате чего потеринефти достигли 80 тыс. т (2003 г.).Но, поскольку юридические отно-шения с сетевыми компаниями, от-вечающими за техническое со-стояние системы электроснаб-жения, у ОАО "Сибнефть-ННГ" всвязи с реструктуризацией ОАО "Тюменьэнерго" прекратились, то ОАО "Сибнефть-ННГ" "не имеет оснований для предъявления претензий сетевым компаниям за перерывы электроснабжения месторождений". Составление почасовых заявок на электропотребление на двое-трое суток вперед с целью организации функционирования розничного рынка электрической энергии, жесткий контроль выполнения этих заявок и выставление счетов за электропотребление с точностью до второго знака после запятой при многомиллионных суммах платежей в такой ситуации представляется просто нелепым.

        Влияние погрешностей информационно-измерительных комплексов
        В условиях создания розничного рынка электрической энергии в современном виде установки на границах балансовой принадлежности только приборов учета энергии (счетчиков электрической энергии) для решения задачи финансовых взаиморасчетов уже явно недостаточно, так как признание электрической энергии товаром влечет за собой признание его количественных и качественных характеристик, цена за которые зачастую оказывает решающее влияние на факт торговой сделки.
        За рубежом сейчас применяются высококлассные электронные счетчики электрической энергии, выполняющие функции анализа ее качества и регистрации аварийных событий. Имеются и приборы, совмещающие функции учета электрической энергии и расчета усредненной мощности с функцией учета потерь энергии. Таким образом, техническая база для "взвешивания" и оценки качества поставляемого на рынок товара создана и закреплена соответствующими документами (стандартами МЭК или российскими).
        Тем не менее, хотя розничный рынок электрической энергии уже сформирован, работа над Правила-ми коммерческого учета электроэнергии еще не завершена. В статьеЕ. В. Комковой "Розничный рынок электроэнергии. Чего ждать от Пра-вил коммерческого учета?"4 изложены основные принципы этого документа, согласно которым наряду с требованием организации приборного электроучета допускается определение почасовых объемов потребления энергии путем создания типовых профилей нагрузки для однотипных групп потребителей.
        Статистическое исследование нагрузки для типовых суток, на котором основан подобный подход, судя по опыту Германии, Голландии и Норвегии, требует от 5 до 10 лет. Однако получение необходимых статистических данных и выполнение ряда расчетных процедур и обобщений, носящих вероятностный характер, не позволит создать полноценный рынок, на котором не будет присутствовать некоторая доля потребителей, рассчитывающаяся с гарантирующим поставщиком по остаточному принципу, то есть покупая товар, который не взвешен вообще. Сущность остаточного принципа формирования профиля нагрузки заключается в том, что из известного профиля нагрузки гарантирующего поставщика вычитается сумма почасовых объемов потребления электрической энергии, полученная по данным приборов и расчетным значениям почасовых объемов энергии, которые определены по известным типовым профилям нагрузки потребителей. Подобные вольности, допускаемые в работе с коммерческой информацией, никак не вяжутся с Правилами, которые касаются, в числе прочего, и оплаты отклонений фактических объемов потребления от договорных в почасовых разрезах, поскольку отклонение фактического объема потребления от договорного равно нулю во всех случаях, когда его определение не основано на измерениях.
        Конечно, трансляция цены электрической энергии с оптового рынка на розничный - задача непростая, но, по нашему мнению, путь, по которому пошли разработчики правил данной трансляции, ошибочен, так как их тезис "почасовое количество потребленной электроэнергии должно быть определено независимо от наличия и состояния средств измерений"4 неверен. Во-первых, у части потребителей уже имеются средства приборного учета энергии, и эти потребители сразу окажутся в невыгодных условиях по сравнению с другими. Во-вторых, непонятно, почему правила трансляции цены электроэнергии с оптового на розничный рынок должны быть одинаковыми для всех групп потребителей: тех, что оснащены средствами почасового учета, тех, что обеспечены средствами интегрального учета (посуточного, помесячного), и тех, у которых такого учета нет вообще. В-третьих, возникает вопрос, почему при наличии вариантов учета (неучета) энергии так жестко регламентируется дисциплина заявок и поставки, когда результаты замеров в пределах установленных норм погрешности суммируются с рядом виртуальных величин.
        Учитывая требования к объему статьи, мы, не имея возможности изложить свой вариант трансляции цен на электроэнергию с оптового на розничный рынок, ограничимся утверждением, что такие варианты есть.

        Заключение
        Разработчик автоматизированной системы для ОРЭМ Г. Поляк в своей статье "Методология прогнозирования электропотребления"5 допускает, что "будущее потребление, например, можно определять не приблизительно, на базе статистических данных и кое-какого учета факторов влияния, а рассчитать точно, по правильным алгоритмам". В данном положении имеются две крайности, ошибочные по существу, а именно:

  • будущее нельзя определять приблизительно;
  • будущее невозможно рассчитать точно.
        Специалисты по прогнозам в любой области техники знают, что результатом прогноза является вероятностная величина, определенная в доверительных интервалах. Не думаем, что энергетика в данном случае является исключением.
        По этой причине мы считаем, что допуск отклонений, равных как минимум +5% от прогнозируемых величин электропотребления на трое суток вперед, для таких процессов, как нефтедобыча, вполне обоснован. В этом случае объемы электрической энергии, отпускаемой по свободным и регулируемым ценам, перераспределятся более объективно, а изменение стоимости электроэнергии в случае отклонений фактически поставленного объема от запланированного существенно уменьшится. И это будет правильным решением: в нынешних условиях подобная плата не имеет никакой доказательной базы и отношения к электроэнергии, так как касается дисциплины поставки и потребления, которая в определенной степени не зависит ни от поставщика, ни от потребителя.



  •