Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Исследование развития электроэнергетики 17
1.1. Закономерности и тенденции развития электроэнергетики в России и мире 24
1.2. Пути повышения энергетической безопасности 41
Глава 2. Теория и методология управления электроэнергетикой ... 58
2.1. Современная парадигма управления электроэнергетической отраслью 58
2.2. Институциональные изменения системы управления электроэнергетикой в разных странах 71
2.3. Системный кризис и обоснование изменений в управлении электроэнергетикой 84
Глава 3. Разработка научных основ управления территориальной электроэнергетикой 96
3.1. Научное обоснование изменений в планировании и организации функционирования электроэнергетики 96
3.2. Развитие теоретико-методологических положений энергоэкономического зонирования территорий 104
3.3. Базовые принципы и авторская типология энергоэкономического зонирования территорий 114
Глава 4. Авторская Концепция управления территориальной электроэнергетикой 133
4.1. Концептуальные подходы к стратегическому и оперативному управлению территориальной электроэнергетикой 133
4.2. Разработка основных положений Концепции 146
4.3. Закономерности, принципы, функции, цели и задачи управления территориальной электроэнергетикой 155
Глава 5. Разработка методологических и методических положений управления территориальной электроэнергетикой 163
5.1. Разработка концептуальной модели управления территориальной электроэнергетикой 163
5.2. Разработка экономико-математического инструментария оценки эффективности управления территориальной электроэнергетикой 173
5.3. Методология построения системы управления территориальной электроэнергетикой 182
Глава 6. Методические подходы к управлению территориальной электроэнергетикой в современных условиях развития 202
6.1. Разработка организационно-экономического механизма управления территориальной электроэнергетикой 202
6.2. Методический инструментарий формирования энергоинформационной инфраструктуры территории 207
6.3. Инвестиционное обеспечение реализации механизма управления территориальной электроэнергетикой 221
Глава 7. Реализация разработанных теоретико-методологических подходов к управлению территориальной электроэнергетикой 233
7.1. Зонально-отраслевые особенности энергоэкономического зонирования территорий 233
7.2. Прикладные аспекты управления энергоэкономическим
зонированием в Нижегородской области 243
Заключение 258
Библиография
- Пути повышения энергетической безопасности
- Институциональные изменения системы управления электроэнергетикой в разных странах
- Развитие теоретико-методологических положений энергоэкономического зонирования территорий
- Закономерности, принципы, функции, цели и задачи управления территориальной электроэнергетикой
Пути повышения энергетической безопасности
Атомные электростанции могут быть сооружены в любом географическом районе, в том числе и труднодоступном, но при наличии достаточно мощного источника водоснабжения, поэтому АЭС особенно эффективны в районах, бедных топливными ресурсами. Количество (по массе) потребляемого топлива (уранового концентрата) незначительно, что облегчает требования к транспортным связям. АЭС состоят из ряда агрегатов блочного типа, выдающих энергию в сети повышенного напряжения. Однако АЭС предъявляют максимальновысокие требования к надежности работы оборудования. Коэффициент полезного действия их составляет 35—38%. АЭС практически не загрязняют атмосферу. Выбросы радиоактивных газов и аэрозолей при нормальной эксплуатации незначительны, что позволяет сооружать АЭС вблизи городов и центров нагрузки. Вместе с тем, появляется проблема захоронения или восстановления отработанных топливных элементов. В 2000-2002 гг. сохранились позитивные тенденции развития атомной энергетики Минатома России. Средняя выработка электроэнергии на АЭС составляет 130,1-130,4 млрд кВт.ч. в год. Целью развития атомной энергетики является создание безотходных АЭС [382].
К высокоэффективным источникам энергии также относят гидроэлектрические станции. В большинстве случаев гидроэлектростанции представляют собой объекты комплексного назначения, обеспечивающие нужды электроэнергетики и других отраслей народного хозяйства: покрытие пиков суточных и годовых нагрузок, мелиорации земель, повышение эффективности водного транспорта, водоснабжения, рыбного хозяйства и пр.
Гидроэлектрическая станция — это система генерирующего оборудования и сооружений, с помощью которых энергия водотока приобретает вид электрической энергии. Она состоит из гидротехнических сооружений, обеспечивающих необходимую концентрацию потока воды и создание сосредоточенного напора, и энергетического оборудования, преобразующего энергию движущейся под напором воды в электрическую энергию.
В зависимости от напора ГЭС подразделяют на высоконапорные (более 80 м), средненапорные (от 25 до 80 м) и низконапорные (до 25 м). Гидроэлектростанции сооружаются там, где имеются гидроресурсы, а также условия для строительства, что часто не совпадает с расположением потребителей электроэнергии. Основными сооружениями ГЭС на реках равнинной местности являются плотина, создающая водохранилище и сосредоточенный перепад уровней и напор воды, а также здание гидроэлектростанции, в котором расположены гидротурбины, генераторы, электрическое и механическое оборудование. В случае необходимости строятся водосбросные и судоходные сооружения, рыбопропускные сооружения и т. п. Единичная мощность гидроагрегатов достигает 640 МВт. Электрическую часть выполняют по блочным схемам генераторы — трансформаторы с выдачей мощности в сети повышенного напряжения. Гидроагрегаты высокоманевренны: разворот, синхронизация с сетью и набор нагрузки требуют 1—5 мин. Коэффициент полезного действия ГЭС составляет 85 — 87%. Схема функционирования ГЭС представлена в Приложении 5.
ГЭС существенно влияют на водный режим рек, рыбное хозяйство, микроклимат в районе водохранилищ, а также на лесное и сельское хозяйства, поскольку создание водохранилищ на равнинных реках связано с затоплением значительных полезных для народного хозяйства площадей.
Гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС) предназначены для выравнивания суточного графика нагрузки энергосистемы. В часы минимальной нагрузки они работают в насосном режиме (перекачивают воду из нижнего водоема и запасают энергию); в часы максимальной нагрузки энергосистемы агрегаты ГАЭС работают в генераторном режиме, принимая на себя пиковую часть нагрузки. ГАЭС сооружают в системах, где отсутствуют ГЭС или их мощность недостаточна для покрытия нагрузки в часы пик. Их выполняют из ряда блоков, выдающих энергию в сети повышенного напряжения и получающих ее из сети при работе в насосном режиме. Агрегаты высокоманевренны и могут быстро переводиться из насосного режима в генераторный или в режим синхронного компенсатора. Коэффициент полезного действия ГАЭС составляет 70—75%. Их сооружают там, где имеются источники водоснабжения, а местные геологические условия позволяют создать напорное водоснабжение.
Гидроэлектростанции как источник электрической энергии имеют существенные преимущества перед тепловыми и атомными электростанциями. Они лучше приспособлены для автоматизации и требуют меньшего количества эксплуатационного персонала. Показательны
Экономический потенциал гидроэнергетических ресурсов следующие средние значения удельной численности персонала станций различного вида на 1 млн кВт установленной мощности: для ГЭС — 300, для ТЭС — 1400, для АЭС — 1800 чел. Но это только на самой станции, а еще нужно добавить трудозатраты на добычу и транспортирование топлива, в итоге требуемая удельная численность персонала на 1 млн. кВт для ТЭС в среднем составляет 2500 чел
Институциональные изменения системы управления электроэнергетикой в разных странах
Максимальный коэффициент детерминации (R2=0,1) возникает в случае установления логарифмической зависимости объема потребляемой энергии от коэффициента автономии. Однако данная зависимость не очевидна, связь между У и Х10 не очевидна, поэтому коэффициент автономии учитывать при построении модели не будем.
Аналогично строим корреляционное поле зависимости объемов потребления электроэнергии от числа выданных патентов на изобретения (рис. 1.1.8). Корреляционное поле зависимости объема потребляемой электроэнергии от количества выданных патентов на изобретения
Максимальный коэффициент детерминации (R2=0,5) возникает в случае установления степенной зависимости объема потребляемой энергии от количества выданных патентов на изобретения.
Все коэффициенты в модели статистически значимы, отсутствует мультиколлинеарность. Построенная эконометрическая модель приемлема по всем параметрам и может быть использована на практике при планировании энергоснабжения потребителей. Это особенно актуально в последнее время, когда в мире наблюдается обострение глобальной конкуренции за ресурсы. В эту конкуренцию все более активно включаются страны, не располагающие запасами углеводородного сырья, достаточными для обеспечения их экономического развития. Конкуренция за доступ к энергоресурсам между тремя крупнейшими газовыми рынками: Европы, Азиатско-Тихоокеанским и Северо-Американским постоянно нарастает. Для России выход на экспортные рынки Европы возможен за счет создания мощной экспортоориентированной энергетической инфраструктуры, а также путем приобретения генерирующих и сетевых объектов за рубежом для приближения к потенциальным зарубежным рынкам сбыта и повышения энергобезопасности как Европы, так и России.
В 2009 году Россия экспортировала 620,4 млн. тонн условного топлива энергетических ресурсов, из них нефть составила 57,4%, газ - 30,2% газа и уголь -12,4% (табл. 1.1.5) [418].
Сегодня около 50% экспорта электроэнергии из России приходится на Финляндию. В перспективе европейское направление экспорта продолжит развиваться – потенциал поставок электроэнергии в Европу высок в связи с ростом европейской экономики, растущими экологическими проблемами, а также старением и выбытием генерирующих мощностей в Европейских странах. Кроме этого, продолжающаяся интеграция европейских энергосистем и рынков электроэнергии и мощности открывает возможности для экспорта электроэнергии из России в страны Северной, Восточной и Центральной Европы. Помимо Европейских стран, крупнейшими импортерами российской электроэнергии уже в среднесрочной перспективе могут стать Китай и Япония. В перспективе электропотребление в Китае, особенно в Северных районах, граничащих с Россией, продолжит нарастать в связи с развитием промышленности и перемещением туда сельского населения из других частей страны. Помимо увеличения экспортных поставок, развитие энергетической инфраструктуры в приграничных районах на Восточном направлении окажет положительный стимулирующий эффект на развитие экономики Сибири и Дальнего Востока. Анализ потребления электроэнергии в мире показал ежегодный прирост потребления в среднем на 2,5-3,5% [98].
Развитие теоретико-методологических положений энергоэкономического зонирования территорий
Обоснование процесса энергоэкономического зонирования территорий в рамках диссертационного исследования системы управления развитием электроэнергетической отрасли следует связывать с реализацией основных принципов энергоэкономического зонирования территорий.
Методологические положения современной экономической науки территориального (регионального) развития включают следующие основополагающие принципы [87]:
воспроизводственный процесс, представляющий собой совокупность элементов общественного воспроизводства, интегрирующий отдельные воспроизводственные процессы на уровне единичных организаций, обогащая их и формируя условия для развития экономики территории в комплексе; развитие территориальных энергосистем осуществляется по принципам расширенного воспроизводства: воспроизводственный вопрос является основополагающим в исследовании социально-экономических процессов на микро- и макроуровнях; экономика территории рассматривается как система взаимосвязанных и взаимодействующих между собой на основе процессов производства и обращения различных организаций и предприятий; процесс общественного воспроизводства охватывает все этапы: производство, распределение, обмен, потребление.
Принципы современной экономической науки управления отраслями народного хозяйства базируются на принципах размещения производительных сил. В науке и практике выделяют три основные группы принципов размещения производительных сил [234].
Первая группа принципов включает: принцип максимальной близости к источникам топливно-энергетических ресурсов для производителей энергии, а для потребителей — к источникам произведенной электроэнергии; принцип территориальной концентрации в виде территориальных хозяйственных комплексов внутри энергоэкономических зон, соответствующих основным видам деятельности (специализации) их размещения; принцип кооперирования между генерирующими предприятиями, сетевыми организациями, сбытовыми компаниями с целью сокращения нерациональных затрат на передачу энергии и ее потерь, при оптимальном развитии всех объектов энергоэкономического зонирования.
Эти основополагающие принципы учитываются в технико-экономических показателях экономической эффективности на производство и передачу электроэнергии до потребителя.
Во второй группе принципов учтены принципы градостроительства, предотвращение чрезмерной концентрации энергоемких производств, научно-исследовательских центров, а также экологический фактор.
Третья группа принципов следует из рациональной территориальной организации пространства страны. К ним следует отнести: принцип специализации разных районов страны с рациональными пространственными социально-экономическими связями между ними. Он основывается на эффективном пространственном разделении труда при использовании наилучших условий каждой территории, ее промышленного и научно-исследовательского потенциала; принцип уравнивания экономической и социальной сферы разных территорий России, снижения социально-экономического и социокультурного неравенства в развитии отдаленных населенных пунктов страны; 116 принцип учета глобализации при разделении труда.
Данные принципы являются обобщенными и характерны для размещения всех отраслей народного хозяйства, включая электроэнергетику. Они взаимосвязаны между собой, дополняя друг друга.
Специфические принципы развития электроэнергетики наиболее точно, на наш взгляд, изложены в работах Калашникова В.В., который предлагает пять основополагающих принципов [183]: - стратегическое обеспечение гарантий энергообеспечения, надежности и безопасности топливо- и энергоснабжения организаций и населения территории по приемлемым ценам; - вовлечение топливно-энергетических ресурсов территории в энергетическую кооперацию с другими странами; - территориальная организация топливо-, энергоснабжения на принципах рациональных энергоэкономических зон; - эффективное использование выгод от межрегиональной и международной энергетической кооперации для социально-экономического развития территорий; - реализация стратегического подхода к управлению развитием ТЭК региона в режиме и форме энергетической стратегии региона, вытекающих из нее целевых подпрограмм, комплексных технико-экономических проектов [183]. Несмотря на значительный объем исследований и публикаций остаются недостаточно изучены аспекты, связанные с повышением энергоэффективности и энергетической безопасности при энергоэкономическом зонировании территорий и данный перечень принципов, на наш взгляд, не является исчерпывающим.
Закономерности, принципы, функции, цели и задачи управления территориальной электроэнергетикой
После определения приоритетных задач энергоснабжения можно приступать к построению эффективной организационной структуры.
Оптимальная организационная структура должна соответствовать следующим принципам, некоторые из них были разработаны автором раннее и нашли отражение в кандидатской диссертации [233]:
Особенности построения структур. Структура управления должна строиться в соответствии с особенностями каждой организации и теми политическими, правовыми, экономическими, технологическими и социальными условиями, в которых она функционирует. Хотя модели, опробованные другими, могут быть хорошим подспорьем, все же сама структура в каждом случае должна создаваться применительно к конкретным обстоятельствам. Кроме того, не может быть совершенной структуры, так как все они предполагают компромиссные решения. Структура должна регулярно пересматриваться и обновляться по мере изменения окружающих обстоятельств [170].
Согласованность со стратегическим направлением. Структура - не самоцель, а средство для решения поставленных перед ней задач. Следовательно, если назначение и стратегия организации двусмысленны или нечетки, создать для нее структуру будет затруднительно. Необходимо принять все меры к тому, чтобы цели и функции организации были разъяснены всем кто в ней работает и было понятно им. Более того, информация о назначении генерирующей компании должна сопровождаться стратегическими формулировками, которые давали бы четкое представление о том, к чему стремится данная организация и как она намеревается достичь этих рубежей.
Согласованность с характером деятельности. На энергетическом предприятии может быть создано производственное подразделение, осуществляющее генерацию тепловой и электрической энергии. Стратегическое развитие, маркетинг, управление людскими ресурсами и другие вспомогательные функции могут быть сосредоточены в головной конторе. В объединении в каждом производственном отделе могут быть свои функциональные вспомогательные подразделения, в ведении же головной конторы остается выработка общих мер политики и стратегическое руководство.
Определение обязанностей и отношений подотчетности. Организационная структура призвана разграничить сферы ответственности с минимальным дублированием функций, с тем, чтобы были четко определены отношения подотчетности. Следует прояснить роли, отводимые разным уровням организации. Например, во многих организациях как государственного, так и частного сектора функция выработки политики отделена от функции реализации этой политики [143].
На индивидуальном уровне требование заключается в том, чтобы каждый работник знал свои обязанности и отношения подотчетности. На каждого работника должна быть составлена должностная инструкция, отражающая реальные требования к тому, кто занимает эту должность.
Уровень принятия решений. Структура должна способствовать делегированию полномочий по принятию решений на самый нижний уровень компетенции. Это представляет особую проблему для администрации предприятий электроэнергетики, от которых требуется принятие последовательных, согласованных решений на всех участках децентрализованной организации.
Практика сотрудничества. Структура должна быть достаточно гибкой, чтобы работники разных отделов и подразделений имели стимул к совместной работе для достижения целей, поставленных перед организацией. Во многих организациях такое сотрудничество реализуется путем создания специальных рабочих групп, куда включаются представители разных участков организации; такие группы занимаются реализацией инициатив и решением проблем, имеющих отношение к организации в целом. Другой подход заключается в том, чтобы вознаграждать работника не только за вклад в успешную работу своего подразделения, но и за вклад в успех всей организации.
Уровни иерархии. Число вертикальных уровней организационной структуры должно быть минимальным, что делает структуру более "сглаженной". Такая структура обеспечивает быстроту и точность связи, взаимодействия и принятия решений в рамках организации [170]. Другое преимущество - приближенность высшего руководства к рядовым работникам, а через них - к клиентам организации. Таким образом, руководство лучше видит происходящее.
Норма управляемости. Необходим точный расчет при определении числа работников, находящихся в подчинении одного руководителя (нормы управляемости), соответственно их специальностям и характеру выполняемых ими обязанностей. Например, там, где осуществляются простые операции, все подчиненные выполняют практически одни и те же задачи, норма управляемости 10:1 может быть признана допустимой. На энергетических предприятиях, когда обязанности работников существенно различаются, целесообразна меньшая норма управляемости. В этом случае допустимой может быть признана норма управляемости 7:1 [260].
Рациональная организационная структура территориальной генерирующей компании должна разрабатываться исходя не столько из существующих энергетических мощностей, сколько из потребностей данной территории в тепловой и электрической энергии.
