Введение к работе
Актуальность темы исследования. Перспективы развития угольной отрасли России связаны с созданием и массовым внедрением новых технологий экологически чистого использования угольного топлива местного производства в муниципальных котельных и мини-ТЭЦ, формирующих собственную инфраструктуру энергетического хозяйства территорий.
В настоящее время большинство муниципальных котельных характеризуется хронически низкой рентабельностью или убыточностью, что создает существенную дотационную нагрузку на местные и региональные бюджеты.
Это стимулирует спрос на альтернативные источники децентрализованной энергии на базе местных видов топливно-энергетических ресурсов.
Внедрение таких инновационных проектов в ЖКХ ориентировано на краткосрочные и среднесрочные кредиты, что предполагает высокую экономическую эффективность предлагаемых энергетических услуг ЖКХ при социально ориентированном росте цен и тарифов на электроэнергию и тепло для населения и коммерческого сектора.
Невысокое качество местных месторождений бурых и каменных углей, не используемых в настоящее время в хозяйственном обороте территорий, компенсируется небольшими затратами на транспорт и высокой надежностью поставок по заранее определенным ценам, что крайне важно для районов, удаленных от центров плотного размещения производительных сил страны.
Так как состояние муниципальных котельных, имеющих высокую степень физического износа и морального старения, настоятельно требует их коренной реконструкции на новых технологических основах, обеспечивающих экономическую эффективность, энергосбережение и экологическую чистоту производства энергии, появляется актуальная задача по ориентации данного процесса на расширение использования местного угольного топлива. Это соответствует положению Энергетической стратегии России на период до 2030 г., где предусмотрено довести выработку электроэнергии на угле с 17% в 2008 г. до 32-34% в дальней перспективе, которое трудно реализуется в рамках развития большой энергетики.
Таким образом, актуальная народнохозяйственная задача, решаемая в диссертации, состоит в расширении использования угля в качестве основного местного топлива для децентрализованной генерации электроэнергии и тепла.
Решение названной актуальной задачи требует экономически обоснованных инновационных решений по производству и использованию угольного топлива для муниципальных котельных, удовлетворяющих спрос местных потребителей электроэнергии и тепла, а также интересы производителей этой продукции и угольных организаций по добыче, обогащению и переработке местных углей, работающих в условиях жесткой конкуренции с привозными видами топлива и централизованными поставками электроэнергии и тепла от
генерирующих компаний Единой энергетической системы России.
Степень разработанности проблемы. Теории инновационных процессов посвящены публикации таких зарубежных авторов, как Л. Водачек, П. Друкер, Б. Лундвалль, Г. Менш, Дж. Мартино, Р. Нельсон, Ф. Никсон, М. Портер, А. Пригожий, М. Роджерс, Р. Розвелл, Д. Сахал, Р. Солоу, Б. Твисс, К. Фримэн, А. Хэмилтон, Й. Шумпетер, Э. Янч и других.
В нашей стране сложилась определенная система управления инновационными процессами, которая в различных аспектах рассматривалась в научной литературе такими видными учеными в этой области, как А.И. Анчишкин, Л.М. Гатовский, Л.М. Гвишиани, СЮ. Глазьев, В.П. Грошев, Г.М. Добров, В.И. Кушлин, Д.С. Львов, Г.И. Марчук, B.C. Покровский, К.И. Таксир, В.А. Трапезников, Ю.В. Яковец и других.
Проблемам инновационной политики на угольных предприятиях посвящены труды А. С. Астахова, Н.А. Архипова, М.А. Бурштейна, Е.Р. Говсиевича, Н.Б. Изыгзона, А.И. Митейко, Е.В. Петренко, В.А. Петросова, В.П. Пономарева, A.M. Пяткина, В.А. Саркисяна, А.Ю. Тушева, Ю.А. Чернегова и других.
Усилиями этих ученых созданы научные основы инновационной экономики в угольной промышленности. Вместе с тем, остались недостаточно изученными проблемы развития малой угольной энергетики и освоения местных угольных месторождений.
Цель работы состоит в разработке методических положений экономического обоснования инновационных решений по производству и использованию угольного топлива для муниципальных котельных при достижении баланса интересов основных субъектов данного процесса.
В соответствии с поставленной целью в работе решаются следующие задачи: выявление нерешенных научных и практических вопросов, являющихся препятствием развития децентрализованного производства тепло- и электроэнергии на муниципальных котельных и мини-ТЭЦ;
исследование условий экономически эффективного функционирования угольных мини-ТЭЦ при энергообеспечении муниципальных образований России;
разработка методических положений по обоснованию инновационных решений по производству и использованию угольного топлива для муниципальных котельных.
Идея работы заключается в определении предельно допустимых технико-экономических параметров инновационных решений по производству угольного топлива и его использованию на реконструируемых и новых муниципальных котельных, осуществляющих комбинированную выработку электроэнергии и тепла в режиме самоокупаемости.
Объект исследования - организации по производству, обогащению и переработке угля, муниципальные котельные и мини-ТЭЦ, работающие на угольном топливе.
Предмет исследования - инновационный процесс трансформации убыточных и
экологически неблагоприятных угольных коммунальных котельных в эффективные, экологически чистые мини-ТЭЦ, работающие на местном облагороженном угольном топливе.
Методы исследования: технико-экономический, социально-экономический и сопоставительный анализы, балансовый метод, демографический анализ, экономико-математическое моделирование.
Основные научные положения, выносимые на защиту:
1 Экономическая эффективность угольных муниципальных котельных при их
трансформации в коммерческие организации по производству тепла и электроэнергии
должна достигаться комплексным инновационным путем, включающим применение новых
технологий, в том числе:
производство местного угольного топлива, соответствующего допустимым технико-экономическим параметрам по экологической чистоте и технологичности его использования (обогащенное пьиеугольное топливо, генераторный газ из угля и др.);
комбинированное производство электроэнергии и тепла при обеспечении необходимого уровня улавливания и утилизации вредных выбросов в окружающую среду путем использования существующего оборудования с надстройкой паровыми турбинами малой мощности и когенерационными установками на базе двигателей внутреннего сгорания или микротурбин.
Комплекс инновационных технико-технологических решений при создании мини-ТЭЦ с блоком угольного производства должен базироваться на использовании нового оборудования, освоенного отечественными и зарубежными производителями, согласованного по ключевым входным и выходным параметрам с помощью предложенной методики, обеспечивающей максимальную экономическую и экологическую эффективность многоотраслевой муниципальной энергетической организации, отличающейся от существующих методик тем, что минимизация текущих издержек и тарифов на электроэнергию и тепло достигается за счет увеличения длины операционного рычага при соблюдении ограничений по социально ориентированным уровням цен в данном регионе.
Систему управления режимами выпуска конечной продукции мини-ТЭЦ необходимо строить на основе данных мониторинга за текущим отпуском электроэнергии и тепла, используя в качестве компенсационных направлений расхода избыточной энергии, в том числе производство энергоемкой ликвидной продукции (глубокая переработка угольного топлива, производство строительных материалов из золошлаковых отходов и др.).
Научная новизна исследования заключается в следующем: установлены функциональные зависимости между стоимостью произведенной продукции и текущими издержками муниципальных котельных и мини-ТЭЦ с одной стороны, и социально-демографическими и экономическими показателями муниципального
образования, с другой стороны, позволяющие увязывать технико-экономические параметры технологического оборудования в инновационных решениях перевода муниципальных угольных котельных в экономически эффективный режим совместного производства электроэнергии и тепла;
разработана экономико-математическая модель обоснования производственной программы мини-ТЭЦ с блоком угольного производства, оптимизирующая текущие затраты и выпуск товарной продукции по видам и стоимости при заданном уровне тарифов на электро- и теплоэнергию.
Научное значение работы заключается в разработке методических положений экономического обоснования параметров инновационных решений по производству и использованию угольного топлива для муниципальных котельных.
Практическое значение работы заключается в создании инструментария для выбора рационального варианта реконструкции муниципальных котельных на базе использования современных инновационных технологий комбинированного производства электрической и тепловой энергии на местном угольном топливе при соблюдении требований по экологии и экономической эффективности функционирования мини-ТЭЦ с блоком угольного производства.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:
использованием апробированных на практике и подтвержденных производителями инновационных решений по эффективному и экологически чистому использованию угольных ресурсов при комбинированной выработке электроэнергии и тепла, а также утилизации вредных выбросов угольной мини-ТЭЦ;
корректным применением современных методов исследования при построении расчетных схем по обоснованию согласованных значений входных и выходных параметров по технологической цепочке оборудования, а также расчету показателей экономической эффективности;
положительными результатами апробации полученных результатов, выводов и рекомендаций.
Реализация выводов и рекомендаций. Научные результаты, практические рекомендации и методический подход к обоснованию инновационных решений по реконструкции муниципальных котельных в мини-ТЭЦ с блоком угольного производства на местных ресурсах угля переданы Департаменту государственной нормативно-технической политики, энергоэффективности и экологии в ТЭК Минэнерго России для практического использования.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы были рассмотрены и получили одобрение на научном симпозиуме «Неделя горняка» (Москва, МГГУ, январь,
2010 г.), заседаниях ученых советов ОЛО «ЦНИЭИуголь» (Москва, апрель, 2009 г., март, 2010 г.) и ОАО «Института микроэкономики» (Москва, март, 2010 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 научных статей, из них 1 в издании, входящем в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК России, общим объемом 1,5 п.л.
Обьем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, содержит 25 таблиц, 15 рисунков и список источников информации из 102 наименований.
Во введении сформулированы цель и задачи, основные научные положения, выносимые на защиту, определены объекты и предмет исследования, обоснованы актуальность, научная новизна и практическая значимость работы.
В первой главе «Анализ инновационных решений по производству и использованию угольного топлива в малой энергетике» представлена динамика технико-экономических показателей и экологических параметров работы муниципальных угольных котельных как в целом по Российской Федерации, так и на примере жилищно-коммунального сектора города Прокопьевска Кемеровской области. Дан обзор существующих инновационных решений в отечественной и мировой практике снабжения населения электроэнергией и теплом, с учетом реальных доходов населения. Приведены результаты анализа методических подходов к обоснованию инновационных решений в ЖКХ. Обоснованы цель и задачи исследования.
Во второй главе «Экономическое обоснование эффективности выбора инновационных решений по производству и использованию угольного топлива в муниципальных котельных и других объектах децентрализованного энергоснабжения» приведены результаты технико-экономических исследований отдельных элементов и целостных систем малой энергетики, конструируемых на базе инновационных решений по переработке и использованию угольного топлива. Разработан методический подход к обоснованию экономически эффективных и экологически чистых угольных мини-ТЭЦ на основе реконструкции действующих угольных котельных и строительства новых муниципальных энергетических мини-комплексов на местных углях.
В третьей главе «Разработка рекомендаций по реконструкции муниципальных угольных котельных в мини-ТЭЦ» приведены рекомендации по применению предложенного методического подхода в условиях реального сектора экономики. Апробация рекомендаций выполнена на примере котельных г. Прокопьевска Кемеровской области и котельной ОАО «Шахта Джебарики-Хая» Республики Саха (Якутия).
В заключении приведены основные методические и практические результаты исследований.
