Оценка роли ВВП при определении ущерба от нарушений в электроснабжении

 

Автор

Непомнящий Владимир, д. э. н., профессор, академик РАЕН, почетный регулятор естественных монополий РФ

 

    В последние 10–15 лет, после перехода российской экономики, и в том числе электроэнергетики, на рыночные отношения, важную роль в повышении энергоэффективности играет надежность Единой энергетической системы России во всех ее секторах: генерации, передачи, распределения и потребления электроэнергии, а этого невозможно добиться без объективного учета экономических последствий сбоев в электроснабжении потребителей.
    Решение этой задачи требует четкого определения трех основных факторов:
    1) вероятности нарушений в электроснабжении производственных и социальных объектов национальной экономики;
    2) величины ограничений электрических нагрузок и электропотребления указанных объектов, позволяющих обеспечить бесперебойное функционирование системы электроснабжения и не допустить возникновения системных аварий, приводящих к погашению электропитания больших территорий и целых регионов;
    3) экономических потерь (ущербов) потребителей электроэнергии и электроснабжающих систем, обу­словленных перерывами в электроснабжении.
    Для расчета каждой из этих составляющих необходимы длительная подготовка объективной исходной информации и ее корректная обработка, проведение исследований в области теории надежности электроэнергетических систем1 и создание специальных вычислительных комплексов, анализ экономических последствий от нарушений в электроснабжении потребителей с учетом технологических особенностей производства энергетической продукции.
    Однако стремление некоторых руководителей и специалистов к получению быстрых результатов привело в ряде случаев к подмене серьезной и кропотливой работы упрощенными «методиками» типа критериев N-1, N-22, утвержденных Приказом Минэнерго России от 29.06.10 № 296 Методических указаний по расчету уровня надежности [1]. Данные критерии были предназначенны «для использования регулирующими органами при установлении долгосрочных тарифов» на электроэнергию и предусматривали определение средней частоты отключений и среднего числа часов перерывов в электроснабжении одной точки присоединения потребителей к сети:
    , откл./точка в год, (1)
    , ч (мин)/точка в год, (2)
    где Nпотр — число точек подключения к сети потребителей электроэнергии;
    — суммарное количество отключений потребителей от сети в год;
    — суммарная длительность отключений (погашений) потребителей от сети в течение года.
    В зарубежной практике эти показатели широко распространены и известны как SAIFI (?) и SAIDI () [2] — международный стандарт IEEE 1366-1998).
    Другой формой упрощения является поверхностное квазиизучение так называемого зарубежного опыта с безосновательной трансляцией его результатов на отечественную экономику вместо достаточно длительной и серьезной оценки удельных ущербов от сбоев в энергоснабжении с анализом структуры производств, технологий и энерго-экономических последствий ограничений в электропитании. В частности, это наглядно иллюстрирует [12, с. 327], где предлагается принять значение удельного ущерба равным 1,5–4,5 долл./кВт·ч, или [13], где удельный ущерб при нарушениях в электропитании систем сотовой связи, резервирования авиабилетов, финансовых программ (кредитные карты, брокерские операции) оценивается в 10 долл./кВт·ч и более, и это без всяких на то причин распространяется на всю экономику России. В частности, результатом таких «неправомерных» действий стало внесение в Энергетическую стратегию России на период до 2030 г. положения о необходимости повышения надежности генерирующей мощности ЕЭС до 0,9997 вместо фигурировавшего до последнего времени уровня 0,996. Выполнение этой директивы в масштабах ЕЭС России приведет к экономически необоснованному росту инвестиций в надежность генерации в 2,7 раза, что равнозначно 1,18—1,20 трлн руб. (в ценах 2010 г.).
    Информативность таких упрощенных показателей надежности при построении оптимальной схемы развития отечественных энергосистем и электрических сетей нулевая, т.к. они носят скорее условный, чем объективный инженерно-технический и экономический характер. Кроме того, указанные параметры не учитывают класса напряжения сетей, их топологии, электрических режимов функционирования, отраслевой структуры потребителей, технологических особенностей и режимов потребления электроэнергии в той или иной точке.
    Упрощению подвергаются и методы определения ущерба, нанесенного потребителям в связи с аварийными отключениями электроэнергии. Рассмотрим подробнее этот вопрос.
    При изучении ряда работ 1965—2010 гг. [3—10] были выявлены совпадающие позиции авторов и сформулирована идея достаточно простой и удобной для практического применения обобщенной трехкомпонентной структуры ущерба от перерывов в электроснабжении, нанесенного [4, 5]:
    потребителям — из-за нарушений технологического процесса, повреждения основного оборудования, поломки инструментов, брака и порчи сырья и готовой продукции, простоя или недоиспользования основных фондов и рабочей силы;
    смежным отраслям экономики — из-за недопроизводства или несвоевременной выработки продукции на данном предприятии;
    энергосистеме (генерирующим и сетевым компаниям) — из-за внеплановых ремонтов отказавшего оборудования, недоиспользования основных фондов и производственного персонала, неоптимальных режимов работы электростанций и электрических сетей в послеаварийных и ремонтных ситуациях, приводящих к перерасходу топлива и увеличению потерь электроэнергии в сетях.
    С переходом экономики на рыночные отношения большое значение в различных экономических задачах стали придавать валовому внутреннему продукту (ВВП) и его составляющим — валовой добавленной стоимости (ВДС) по видам деятельности.
    При этом некоторые специалисты начали продвигать идею подмены достаточно трудоемких в определении ущерба от нарушений электроснабжения потребителей компонентов (два первых) показателями электроэффективности ВВП и ВДС, равными:
    , руб./кВт·ч, (3)
    , руб./ кВт·ч, (4)
    где — общее полезное электропотребление (без потерь в сетях и собственных нужд электростанций);
    — производственное потребление электроэнергии для осуществления i-го вида деятельности.
    Чтобы узнать, правомерна ли такая замена, сравним структуры ВВП/ВДС и корректно вычисленного ущерба, нанесенного потребителям (табл. 1).
    Из табл. 1 видно, что электроэффективность ВВП/ВДС характеризует только часть экономического ущерба от нарушений в электроснабжении, обусловленного невосполнимым дефицитом выработки продукции некоторыми видами производств, не обладающими временными и производственными резервами, которые позволяли бы компенсировать недополученную за время нарушений электроснабжения продукцию в другие периоды. Примеры временного резервирования и резерва производственной мощности предприятия для восполнения недостатка продукции из-за нарушений электроснабжения приведены на рис. 1 и 2.
    Анализ материалов Госкомстата за 2005—2010 гг. [11] показывает, что доля ВДС предприятий с непрерывным и трехсменным режимами производства, способных погасить дефицит продукции, не выработанной во время сбоя в электроснабжении за счет временного резервирования или резерва производственной мощности, составляет 14—15%, что существенно снижает роль ВВП/ВДС как компонента ущерба от нарушений в электроснабжении.
    Рассмотрим динамику ВВП/ВДС и электропотребления в основных секторах национальной экономики России в 2005—2011 гг. (табл. 2—4). Для корректного анализа показателей ВВП/ВДС и электроэффективности необходимо использовать значения ВВП/ВДС в сопоставимых ценах, т.е. в ценах, существовавших в 2010 г. Такие данные представлены в табл. 3 и на рис. 3 на основании интегральных значений индекса-дефлятора по годам: 2005 г. — 1,775, 2006 г. — 1,524, 2007 г. — 1,339, 2008 г. — 1,135, 2009 г. — 1,114, 2010 г. — 1,000, 2011 г. — 0,867.
    Подобным объемам производства ВВП/ВДС соответствует полезное электропотребление (без собственных нужд электростанций и потерь в сетях), значения которого приведены в табл. 4.
    Для дальнейших исследований на основе полученных данных и дополнительных материалов Госкомстата РФ за 2008 и 2010 гг. были определены показатели электроэффективности ВВП России и ВДС в отдельных секторах экономики (в рыночных ценах 2010 г. с учетом сальдо налогов и субсидий). Результаты расчетов представлены в табл. 5.
    На базе этих данных была составлена сводная табл. 6 агрегированных параметров электроэффективности ВВП/ВДС по ключевым секторам национальной экономики России и соответствующих им показателей удельных ущербов от аварийных нарушений в электроснабжении [5], приведенных к ценам 2010 г. Полученные результаты подтверждают и графики, представленные на рис 4.
    Хронологическая динамика статистической зависимости электроэффективности ВВП хорошо аппроксимируется логарифмической зависимостью от времени:
    VVPэпотр(t) = 62,034 + 3,674•ln(t), (5)
    где t = 1, 2, 3… при t = 1 для 2005 г. при относительной величине среднеквадратичного отклонения ?* = 0,021.
    Для сравнения в этих же таблицах приведены показатели удельных ущербов от аварийных отключений электроэнергии, рассчитанные по авторской методике [4, 5] в процессе анализа экономических последствий таких нарушений.
    Агрегированные показатели удельных ущербов по основным секторам экономики определялись с учетом удельного веса электропотребления этих отраслей. Результаты расчетов показали, что на уровне 2010 г. электроэффективность ВВП составляет 67,3 руб./ кВт·ч, а величина удельного ущерба от аварийных отключений электроэнергии в среднем для национальной экономики России может изменяться в диапазоне 178—780 руб./кВт·ч (рис. 5).
    Таким образом, предлагаемые рядом специалистов упрощения в оценке удельного ущерба от нарушений в электроснабжении и подмена данного параметра показателями электроэффективности ВВП или валовой добавленной стоимости по видам деятельности занижают значение удельного ущерба в среднем в 2,65—11,6 раза.
    Проведенными исследованиями [5] установлено, что на величину экономического ущерба от аварийных нарушений электроснабжения существенное влияние оказывает иерархический уровень энергосистемы, в котором проводятся отключения. При этом величина удельного ущерба может различаться в 4—5 раз. Использование полученных расчетных характеристик удельного ущерба и их зависимостей от степени ограничения нагрузки позволяет значительно сократить экономические потери от аварийных сбоев в электроснабжении (рис. 6).
    С учетом этих факторов для расчета оптимизации надежности крупных энергообъединений при проектировании схем их перспективного развития можно принимать следующие величины удельного ущерба от нарушений электроснабжения (в ценах 2010 г.):
    а) при выборе резерва генерирующей мощности энергообъединений — 32—64 руб./кВт·ч;
    б) при обосновании пропускной способности и уровня надежности системообразующих сетей и межсистемных связей — 65—150 руб./кВт·ч;
    в) при оценке экономических последствий развития системных аварий и определении оптимального уровня «живучести» электроэнергетической системы — 88—106 руб./кВт·ч ;
    г) при оптимизации распределительных сетей — 39—60 руб./кВт·ч.
    Выводы
    1. Исследованиями установлено, что электроэффективность ВВП/ВДС количественно характеризует только небольшую (от 8,6 до 38%) часть ущерба от нарушений в электроснабжении потребителей и не зависит от таких показателей, как внезапность и степень ограничения электрических нагрузок.
    2. Подмена корректно полученных (хотя и трудоемких) значений удельного ущерба потребителям от сбоев в электроснабжении гораздо более простыми в вычислении показателями электроэффективности ВВП/ВДС может привести к экономически необоснованному сокращению инвестиций в повышение надежности систем электроснабжения.
    3. Применение в отечественной практике упрощенных параметров удельного ущерба без сопоставительного анализа их экономической структуры, фондоотдачи и электровооруженности производственных фондов, материало- и электроемкости продукции, используемых технологий и т. п. ведет к неоправданно многократному увеличению инвестиций в повышение надежности электроснабжения.
    Литература
    1. Методические указания по расчету уровня надежности и качества поставляемых товаров и оказываемых услуг для организаций по управлению Единой национальной (общероссийской) электрической сетью и территориальных сетевых организаций.
    2. Thomas B. Y., Mc Dermott & Roger, Dugan E. C. PQ, Reliability, and DG // http://www.localpower.org/documents/reporto_ieee_pqandde.pdf
    3. Непомнящий В. А. Учет надежности при проектировании энергосистем. — М.: Энергия, 1978. 200 с.
    4. Непомнящий В. А. Экономические проблемы повышения надежности электроснабжения. — Ташкент, Изд. ФАН АН УзССР, 1985. 200 с.
    5. Непомнящий В. А. Экономические потери от нарушений электроснабжения. — М.: Издательский дом МЭИ, 2010. 188 с.
    6. Окороков В. Р. Управление электроэнергетическими системами (технико-экономические принципы и методы). — Л.: Изд-во ЛГУ, 1976.
    7. Окороков В. Р. Финансовая устойчивость электроэнергетических компаний. — СПб.: Изд-во Санкт-Петербургского политехнического университета, 2005.
    8. Эдельман В. И. Экономический ущерб от отказов технических систем // Вопросы экономики. 1983. № 2. С. 89—97.
    9. Эдельман В. И. Методика оценки ущерба потребителей энергии при нарушениях электроснабжения // Академия энергетики. 2009. № 4.
    10. Папков Б. В. Электроэнергетический рынок и тарифы: Учебное пособие. — Н. Новгород: Изд-во Нижегородского государственного технического университета, 2002.
    11. Российский статистический ежегодник — 2010; www.gks.ru/bgd/regl/b10_13//Main.htm
    12. Справочник по проектированию электрических сетей / Под ред. Д. Л. Файбисовича — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: ЭНАС, 2012. 376 с.
    13. Galvin Electricity Initiative. Fact Sheet: The Electric Power System is Unreliable. 2008; http://galvinpower.org