Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретические и методические основы экономической оценки вариантов развития интеллектуальной энергосистемы 11
1.1. Анализ концепции интеллектуальной энергетики и ее применения в России 11
1.1.1. Концепция интеллектуальной энергетики, влияние развития интеллектуальной энергосистемы на модель рынка электроэнергии 11
1.1.2. Анализ особенностей и перспектив развития интеллектуальной энергосистемы России 14
1.2. Обоснование инновационного характера интеллектуальной энергосистемы 22
1.3. Теоретические и методические основы экономической оценки инноваций 29
1.3.1. Суть и ограничения метода анализа выгод и затрат 35
1.3.2. Принципы экономической оценки инноваций 39
1.4. Теоретические и методические основы интеграции требований заинтересованных сторон при реализации инновационных преобразований 49
Выводы 61
Глава 2. Разработка методологического подхода к экономической оценке вариантов развития интеллектуальной энергосистемы России 63
2.1. Методологические проблемы оценки вариантов развития интеллектуальных энергетических систем 63
2.2. Методологический подход к оценке вариантов развития интеллектуальной энергосистемы России 67
2.3. Исследуемая система эффектов от развития ИЭС России 72
2.4. Модель зрелости как инструмент интеграции функциональных требований вовлеченных сторон к развитию интеллектуальной энергосистемы 85
2.4.1. Обоснование применения и описание модели зрелости 85
2.4.2. Разработка модели зрелости интеллектуальной энергосистемы России 90
2.4.3. Обобщение функциональных требований стейкхолдеров, определенных с применением предложенной модели зрелости ИЭС 100
Выводы 111
Глава 3. Оценка вариантов развития интеллектуальной энергосистемы России 114
3.1. Информационная база исследования и ограничения оценок 114
3.2. Оценка затрат по вариантам развития ИЭС России 117
3.3. Оценка эффектов по вариантам развития ИЭС России 125
3.4. Обоснование выбора варианта развития ИЭС, распределение эффектов и затрат между категориями стейкхолдеров 128
3.5. Сопоставление полученных результатов с существующими исследованиями 134
Выводы 139
Заключение 141
Список использованной литературы
- Концепция интеллектуальной энергетики, влияние развития интеллектуальной энергосистемы на модель рынка электроэнергии
- Принципы экономической оценки инноваций
- Исследуемая система эффектов от развития ИЭС России
- Оценка эффектов по вариантам развития ИЭС России
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Электроэнергетика, являясь базовой инфраструктурной отраслью экономики, во многом определяет конкурентоспособность страны на международном рынке. Требования повышения надежности и эффективности функционирования отрасли, а также ее соответствия новым технологическим вызовам побудили большинство развитых стран выбрать в качестве основы своей стратегии в сфере электроэнергетики концепцию интеллектуальной энергетики (Smart Grid ), представляющую собой фундамент инновационного развития отрасли.
Одним из наиболее сложных вопросов разработки и реализации концепции интеллектуальных энергосистем (ИЭС) в разных странах является выбор технологического базиса энергосистемы . Данный выбор обуславливается широким спектром факторов, формализовать учет которых при разработке архитектуры будущей энергосистемы крайне трудно, поэтому в международной практике все чаще обращаются к требованиям, предъявляемым к будущей интеллектуальной энергосистеме ее участниками и сторонами, чьи интересы затрагиваются в процессе развития ИЭС -«стейкхолд ерами».
Одним из важнейших сдерживающих факторов практической реализации интеллектуальной энергосистемы являются трудности оценки вариантов ее развития, которые индивидуальны для разных стран и учитывают целый спектр факторов, определенных стратегическими документами развития отрасли. В России в качестве такого документа выступает «Концепция ИЭС ААС», и направление развития отрасли, заданное ей, до сих пор не согласовано со всеми вовлеченными сторонами. Кроме необходимости индивидуальных оценок для разных стран, трудности обусловлены необходимостью учитывать широкий спектр эффектов и затрат, характеризующихся высокой степенью неопределенности, а также интересов вовлеченных сторон. Для российской интеллектуальной энергетической системы до сих пор отсутствует методологический подход к оценке, преодолевающий указанные ограничения.
Все это определяет актуальность разработки нового методологического подхода к оценке вариантов развития интеллектуальной энергосистемы в России, его ориентацию на выбор наиболее результативного варианта реализации ИЭС на основе требований стейкхолдеров, а также учет параметров будущей энергосистемы, соответствующих отраслевой стратегии.
Степень научной разработанности проблемы
* Согласно определению Института инженеров электротехники и энергетики Европейского союза (IEEE), «умная сеть» (Smart Grid) - это концепция полностью интегрированной, саморегулирующейся и самовосстанавливающейся электроэнергетической системы, имеющей сетевую топологию и включающей в себя все генерирующие источники, магистральные сети (в том числе межгосударственные системообразующие ЛЭП), местные распределительные сети и все виды потребителей электрической энергии, управляемые единой сетью информационно-управляющих устройств и систем в режиме реального времени. (Smart Power Grids — Talking about a Revolution II IEEE Emerging Technology Portal, 2009)
Под технологическим базисом понимается совокупность технологий, позволяющих сохранять согласованную структуру промежуточных и конечных продуктов и услуг на определенном этапе развития отрасли.
Исследования в сфере инновационных процессов базируются на теории инновационного развития экономики, впервые предложенной Й.Шумпетером [Shumpeter, 1961], и получившей свое развитие в работах многих российских и зарубежных авторов [Landes, 1969, 1998; Lange, 1943; Nelson, 1993; Ruttan, 1959; Агарков С. и др., 2011, Корчагин Ю., 2012, Яковец Ю., 1984].
Существующие подходы к анализу экономической эффективности отраслевых инновационных преобразований, к которым относится развитие интеллектуальной энергетической системы, базируются на анализе «затрат и выгод» (англ. - cost-benefit) [David et al., 2006; Hammond, 1958; Prest, Turvey, 1965; Якобсон Л., 1996], дополняя при необходимости вследствие ряда его ограничений разработками в рамках теории общественного благосостояния [Дорофеев В., Дресвянников В., 2003; Little, 1950, 2002]. В частности, при оценке масштабных инновационных преобразований особую роль играет теория экстерналий [Arrow, 1970; Coase, 1960; Owen, 2006; Pigou, 1912, 1920; Tian, Yang, 2009; Witt, 1996].
Оценка вариантов развития интеллектуальной энергетики - новое направление исследований, поэтому к настоящему времени представлено крайне мало работ, содержащих количественные результаты в этой сфере. В проанализированных работах, исследующих варианты развития интеллектуальных энергосистем, в основе оценки находится заданный набор технологий, калькулируются эффекты/выгоды, которые он принесет, и сопряженные с ним затраты. [EPRI, 2003, 2010, 2011; VW SGIP, 2009; Дорофеев В.В., Макаров А.А., 2009; Веселов Ф., 2011]
Все представленные методологические подходы характеризуются ограничениями,
в первую очередь, связанными с требованием заданного набора технологий ИЭ и
неразвитостью инструментов его формирования, а также с трудностями оценки всего
спектра эффектов/выгод, которые обеспечивает развитие ИЭС. Это предопределяет
необходимость дальнейшего расширения методологии оценки развития
интеллектуальных энергосистем.
Целью диссертационного исследования является теоретическое обоснование и разработка принципов, методов и инструментов оценки вариантов развития интеллектуальной энергосистемы России.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
-
На основе анализа существующих теоретических и методических основ экономической оценки инноваций и интеграции требований стейкхолдеров сформировать требования к методологии оценки вариантов развития интеллектуальной энергосистемы;
-
Выявить и систематизировать технологические, экономические и иные эффекты/выгоды от развития интеллектуальной энергосистемы России;
-
Разработать методические положения согласования интересов стейкхолдеров при развитии интеллектуальной энергосистемы России;
-
Разработать методологический подход к оценке вариантов развития интеллектуальной энергосистемы, основанный на интеграции функциональных требований вовлеченных сторон, учитывающий полный спектр эффектов и
синергию технологий, провести его эмпирическую апробацию на примере
электроэнергетической системы России.
Объект исследования: электроэнергетический комплекс России.
Предмет исследования: система экономических и организационно-управленческих отношений в процессе инновационного развития электроэнергетической системы России на базе концепции интеллектуальной энергетики (Smart Grid).
Методологическую базу диссертационного исследования составляют разработки отечественных и зарубежных авторов в сфере развития интеллектуальной энергетики, методов экономической оценки инвестиций и инноваций, методов оценки неэкономических эффектов и экстерналий, теории стейкхолдеров, моделей стратегического менеджмента.
Диссертация по своему содержанию соответствует специальности 08.00.05 -Экономика и управление народным хозяйством (экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами (промышленность)), в части пунктов:
1.1.4. Инструменты внутрифирменного и стратегического планирования на промышленных предприятиях, отраслях и комплексах.
1.1.15. Теоретические и методологические основы эффективности развития предприятий, отраслей и комплексов народного хозяйства.
1.1.19. Методологические и методические подходы к решению проблем в области экономики, организации управления отраслями и предприятиями топливно-энергетического комплекса.
В информационную базу диссертационного исследования входят: статистические данные; макроэкономические прогнозы Минэкономразвития России; годовая отчетность, инвестиционные и инновационные программы предприятий электроэнергетической отрасли России; материалы зарубежных и российских научных институтов, в том числе материалы проектов, реализованных с участием автора. Нормативно-правовую базу составляют стратегические и нормативные документы России и зарубежных стран, регулирующие вопросы внедрения интеллектуальной энергетики.
Научная новизна исследования состоит в разработке методологических положений экономической оценки вариантов развития интеллектуальной энергосистемы России, позволяющей, в отличие от существующих, определить наиболее результативный сценарий развития ИЭС на базе интегрированных функциональных требований вовлеченных сторон (стейкхолдеров), а также учета полного спектра эффектов/выгод и синергии технологий.
Наиболее существенные научные результаты, отражающие личный вклад автора:
-
Выявлены и систематизированы эффекты/выгоды от внедрения технологического базиса концепции интеллектуальной энергетики в электроэнергетической системе России, состав которых учитывает более полный их спектр, в первую очередь, за счет учета экстерналий и синергии технологий.
-
Разработаны принципы формирования и структура модели зрелости интеллектуальной энергетической системы России, на основе которых автором
сформулированы основные характеристики каждого из уровней и элементов, позволяющие сформировать и оценить варианты ее развития.
-
Разработана методика интеграции функциональных требований заинтересованных сторон при развитии интеллектуальной энергосистемы, базирующаяся на модели зрелости интеллектуальной энергосистемы России, и предложенных автором инструментах учета уровня вовлеченности стейкхолдеров.
-
Предложен методологический подход к экономической оценке вариантов развития интеллектуальной энергосистемы России на базе интегрированных посредством модели зрелости функциональных требований вовлеченных сторон (стейкхолдеров), и учитывающий полный спектр эффектов и синергию технологий. Теоретическую значимость имеет совокупность методов, развивающих теорию
заинтересованных сторон (стейкхолдеров) и экономической оценки отраслевых инновационных преобразований.
Практическая значимость результатов состоит в том, что разработанный и апробированный методологический подход позволяет получить более точную и детальную экономическую оценку вариантов реализации концепции ИЭС в России, и может применяться отраслевыми научными институтами, органами государственной власти, а также вовлеченными электроэнергетическими компаниями при разработке стратегий и обосновании программ развития отрасли.
Апробация результатов
Материалы диссертации внедрены в исследования отдела развития и реформирования электроэнергетики Института энергетических исследований Российской академии наук и использованы в программе фундаментальных исследований Президиума РАН № 1 «Физико-технические принципы создания технологий и устройств для интеллектуальных активно-адаптивных электрических сетей» при выполнении проекта «Научные основы формирования интеллектуальных энергетических систем России» в 2012 году. Результаты исследования включены в итоговый отчет отдела за 2012 год.
Основные положения и результаты, представленные в работе, докладывались и обсуждались автором на следующих мероприятиях:
-
IX Московский международный энергетический форум «ТЭК России в XXI веке» (Москва, 2011)
-
IV Международный форум Political Economy of Energy in Europe and Russia "Sustainable Development in the Energy Sector" (Пермь, 2012)
-
Ill Международная научно-техническая конференция «Электроэнергетика глазами молодежи» (Екатеринбург, 2012)
-
II Российский экономический конгресс (Суздаль, 2013)
-
1st Conference of the Research Centre for Energy Management, 51 Meeting of the Euro Working Group on Financial Modeling and the International Centre for Shipping, Trade and Finance (London, 2013)
Публикации
По результатам исследования автором опубликовано 9 работ общим объемом 4 п.л. (авт. 3 п.л.), в том числе 3 работы объемом 1,1 п.л. в рецензируемых изданиях,
рекомендованных ВАК: журналах «ЭТАП: Экономическая Теория, Анализ, Практика» (авт. 0,2 п.л.), «Вестник Тверского Государственного Университета. Серия: экономика и управление» (авт. 0,5 п.л.), «Научно-технические ведомости СПбГПУ. Экономические науки» (авт. 0,4 п.л.).
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 199 страницах печатного текста (в том числе 39 страницах приложений), включает 31 таблицу, 18 рисунков, и состоит из введения, 3 глав, заключения, списка литературы из 149 использованных источников, в том числе 109 зарубежных, и 4 приложений.
Концепция интеллектуальной энергетики, влияние развития интеллектуальной энергосистемы на модель рынка электроэнергии
В нашей стране основным стратегическим документом, декларирующим перспективы развития электроэнергетики, является Энергетическая стратегия России на период до 2030 года (ЭС-2030). Цель развития топливно-энергетического комплекса сформулирована в ней как «создание инновационного и эффективного энергетического сектора страны, адекватного как потребностям растущей экономики в энергоресурсах, так и внешнеэкономическим интересам России, обеспечивающего необходимый вклад в социально ориентированное инновационное развитие страны».
В ЭС-2030 напрямую отражено в качестве приоритетного направления научно-технического прогресса «создание высокоинтегрированных интеллектуальных системообразующих и распределительных электрических сетей нового поколения в Единой энергетической системе России (интеллектуальные сети - Smart Grids)». [37] Таким образом, в концепцию интеллектуальной энергетической системы закладывается фокусировка в первую очередь на модернизации сетевого комплекса.
Действующие прогнозы и сценарные условия развития электроэнергетики России [30] при формально декларируемой «инновационности» сохраняют ориентацию на традиционный путь развития отрасли, не включая в сценарные условия изменения, связанные с реализацией интеллектуальной энергосистемы. Ограничение масштаба ИЭС сетевым комплексом характерно для всех действующих в отрасли стратегических документов и прогнозов. В 2011 году в рамках инновационной программы ОАО «ФСК ЕЭС» была сформирована «Концепция интеллектуальной энергетической системы с активно-адаптивной сетью», целью которой является формирование «общего видения и принципиальных подходов к построению инновационной единой национальной электрической сети (ЕНЭС), соответствующей наиболее современным требованиям развития электроэнергетики и охватывает иерархию задач управления режимами функционирования Единой электроэнергетической системы (ЕЭС), передающих и распределительных сетей в контексте совершенствования технологий производства, передачи, преобразования, распределения и потребления электрической энергии» [11]. В рамках Концепции предполагается внедрение двух компонентов интеллектуальной энергосистемы: технологий сетевого комплекса и систем управления ЕНЭС и генерацией. Такой узкий подход связан со спецификой деятельности Федеральной сетевой компании, но он оставляет вне поля зрения остальные важные компоненты Smart Grid, самый главный из которых – обеспечение активного участия потребителя в рынке электроэнергии. Тем не менее, в разрабатываемой в настоящее время новой модели рынка электроэнергии «активный потребитель» является одним из ключевых компонентов. Таким образом, требуется формирование согласованного между всеми стейколдерами (и в первую очередь – с потребителями) «общего видения» целостной модели отрасли.
Частично при государственной поддержке в России уже начали реализовываться отдельные проекты, относящиеся к интеллектуальной энергетике: «умные города» (Белгород, Томск, Сколково, Тула), установка приборов «интеллектуального учета» в Перми и других городах России [3, 23]. Начавшаяся деятельность по развитию интеллектуальной энергетики сталкивается с массой барьеров, связанных с недостаточным уровнем развития институциональных основ. Можно выделить следующие направления требуемых институциональных мер:
Государственная поддержка инновационной активности: развития ВИЭ, распределенной генерации, энергоэффективных технологий. В ноябре 2009 вступил в силу закон «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности», на который возлагались надежды, что он создаст побуждающие мотивы к обозначенному в ЭС-2030 энергосбережению и повышению энергоэффективности.1 Однако у экспертов возникают сомнения на этот счет, учитывая его бюрократическую направленность и недостаточно проработанный механизм побуждения потребителей к энергосбережению (практически все предусмотренные в нем меры носят принудительный характер и вызывают излишнюю волокиту). [27, 35] 2. Изменение норм, определяющих функционирование рынков электроэнергии: Изменение правил функционирования ОРЭМ, направленное на регуляцию участия в рынке агрегированной потребительской генерации;
Внесение изменений в регламенты деятельности регуляторов отрасли; Формирование положений, регулирующих вопросы функционирования розничных рынков в условиях появления активных потребителей, владеющих генерацией и участвующих в управлении нагрузкой; Внесение изменений в правила, регулирующие взаимоотношения потребителей и поставщиков, внесение изменений в договоры энергоснабжения; Регуляция ценообразования на розничном рынке, развитие механизмов трансляции цены с оптового рынка на розничный; Регуляция вопросов участия в рынке услуг по обеспечению системной надежности потребителей, управляющих нагрузкой.
Принципы экономической оценки инноваций
Целью второго этапа оценки является получение количественных значений выгод и затрат по вариантам развития ИЭС России. Для взаимосвязанной оценки соответствующих функциональных изменений, направленных на преодоление «разрывов» между текущим и желаемым будущим состоянием энергосистемы, посредством определенных технологий, должна быть проведена типизация функций технологических компонентов интеллектуальной энергетики, предусмотренных «Концепцией ИЭС ААС». На этой основе должны быть сформированы варианты развития ИЭС (технологические наборы), реализующие требуемые функциональные изменения. Разные технологические наборы характеризуются разной силой синергетического взаимодействия компонентов, что влияет на объем технологических эффектов.
Для оценки итоговых экономических эффектов от реализации разных вариантов развития ИЭС должна быть определена функциональная зависимость между экономическими и технологическими эффектами на базе экономических индикаторов. Варьирующийся для разных вариантов развития ИЭС объем технологических эффектов, соответственно, оказывает влияние на итоговые финансово выраженные экономические эффекты.
Требуемое количество и стоимостные характеристики технологий интеллектуальной энергетики ввиду ограниченного объема доступных данных и инструментария предлагается прогнозировать на основе существующих оценок российских и международных институтов, данных инвестиционных и инновационных программ российских электроэнергетических компаний.
Оценку итоговых затрат на реализацию каждого варианта развития ИЭС предлагается проводить посредством суммирования издержек на установку и эксплуатацию соответствующих технологий интеллектуальной энергетики, модернизацию существующих активов отрасли и естественное расширение ЕНЭС для удовлетворения растущего спроса на электроэнергию.
Итоговый выбор наилучшего варианта развития интеллектуальной энергосистемы проводится по следующим показателям: степень достижения требуемых функциональных изменений, уровень синергии технологий, показатели экономической эффективности.
Для оценки достаточности финансирования инвестиционных программ компаний отрасли предлагается провести сопоставление полученных объемов затрат с запланированными в инвестиционных программах затратами на данные группы технологий.
В следующих разделах главы подробно раскрываются основные компоненты предложенного методологического подхода: система эффектов от развития ИЭС России, модель зрелости и методика интеграции функциональных требований заинтересованных сторон при развитии интеллектуальной энергосистемы, базирующаяся на модели зрелости интеллектуальной энергосистемы России, и предложенных автором инструментах учета уровня вовлеченности стейкхолдеров.
В Главе 1 нами в качестве одного из главных компонентов оценки крупного инновационного проекта была выделена «оценка всех эффектов, включая экстерналии». В рассмотренных подходах к оценке интеллектуальных энергосистем представлены некоторые перечни и обобщения ожидаемых эффектов, однако все эти классификации имеют недостатки.
Можно выделить несколько основных принципов классификации эффектов от реализации интеллектуальной энергосистемы.
Первым принципом является их деление на прямые и косвенные по отношению к развитию ИЭС (табл. 7). Таблица 7 - Пример классификации эффектов от реализации ИЭС, основанной на принципе деления на прямые и косвенные эффекты [144] Прямые эффекты Косвенные эффекты
Экономические Экономия на электроэнергии – более низкие счета для потребителей Сокращение издержек на генерацию из-за увеличения эффективности использования активов Категория эффектов Эффекты Недостатки
Снижение капитальных затрат на передачу и распределение Снижение операционных затрат на передачу и распределение Сокращение издержек из-за перегрузки магистральных сетей Издержки на перегрузку магистральных сетей практически невозможно оценить, поскольку перегрузки ведут к постепенному разрушению линии и последующим авариям, которые уже учтены в эффекте «Сокращение издержек от перебоев в электроснабжении»
Сокращение потерь при передаче и распределении Является технологическим эффектом, имеющим экономические индикаторы
Уменьшение краж электроэнергии Является технологическим эффектом, имеющим экономические индикаторы
Надежность и качество электроэнергии Сокращение издержек от перебоев в электроснабжении Сокращение издержек из-за лучшего качества электроэнергии Окружающая среда Уменьшение вреда в результате сокращения выбросов парниковых газов;Уменьшение вреда в результате сокращения выбросов SOX, NOX и твердых частиц Неэкономический эффект, не имеющий корректных экономических индикаторов
Энергетическая безопасность Рост энергетической безопасности из-за сокращения потребления нефти Неэкономический эффект, не имеющий корректных экономических индикаторов
Сокращение вреда от масштабных аварий (blackouts) Значительное пересечение с эффектом «Сокращение издержек от перебоев в Категория эффектов Эффекты Недостатки электроснабжении» Таким образом, по данной классификации корректная оценка эффектов от развития ИЭС крайне затруднена и может приводить к смещениям.
Как и в первом случае, источник эффекта как существенное основание классификации допускает разные трактовки, которые, как видно в приведенном примере, приводят к пересечениям и двойному учету. Под источником эффекта может пониматься как его категория (экономические эффекты), так и функциональное изменение, порождающее данный эффект (повышение надежности и качества электроснабжения), а также сфера происхождения (окружающая среда).
Исследуемая система эффектов от развития ИЭС России
В качестве инструмента интеграции функциональных требований стейкхолдеров в диссертации предлагается использовать модель зрелости, содержащую стадийное описание функциональных изменений в технологических подсистемах электроэнергетической системы с развитием ИЭС. Автором разработана модель зрелости для российской интеллектуальной энергосистемы, содержащая параметры, заданные «Концепцией ИЭС ААС», единственным стратегическим документом в сфере интеллектуальной энергетики. Представители основных заинтересованных сторон оценивают на основе модели зрелости уровень текущего и желаемого будущего развития интеллектуальной энергосистемы.
При обобщении полученных оценок заинтересованных сторон в диссертации предлагается учитывать силу влияния и зависимости стейкхолдеров, в сумме составляющие уровень «вовлеченности». При оценке силы влияния и зависимости учитывается вероятность достижения производимых/потребляемых эффектов/выгод и оценка их влияния на энергосистему. Автором разработана методика количественного учета разницы уровня вовлеченности разных стейкхолдеров ИЭС для применения на этапе анализа результатов опроса по модели зрелости. Результатом применения этой методики является совокупность весовых коэффициентов ответов каждой из групп стейкхолдеров для анализа функциональности различных технологических подсистем матрицы зрелости, пропорциональных уровню «вовлеченности».
Предлагаемая методика апробирована для электроэнергетической системы России: были определены основные стейкхолдеры ИЭС, с использованием экспертных оценок вероятности достижения производимых/потребляемых эффектов/выгод и их влияния на энергосистему оценен их индекс «вовлеченности», вычислены весовые коэффициенты для ответов представителей выделенных стейкхолдеров.
Оценка вариантов развития интеллектуальной энергосистемы России 3.1. Информационная база исследования и ограничения оценок Предложенный в Главе 2 методологический подход был протестирован на основе данных электроэнергетической системы России, с целью проверки его валидности и сопоставимости результатов его применения с существующими оценками. Информационной базой для применения данной методики послужили: отраслевые стратегические документы: о Генеральная схема размещения объектов электроэнергетики России до 2020 года [8], о Сценарные условия развития электроэнергетики на период до 2030 года [30], о Концепция долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года [22]; о Концепция интеллектуальной энергетической системы с активно-адаптивной сетью [6]; данные годовых отчетов сетевых компаний ОАО «ФСК ЕЭС» и ОАО «Холдинг МРСК», инвестиционные программы и программы инновационного развития сетевых компаний и системного оператора единой энергетической системы, статистические данные и прогнозы Росстата, данные российских и зарубежных научных институтов [69, 74, 86], Международного энергетического агентства о технико-экономических параметрах технологий интеллектуальной энергетики и традиционных технологий производства и передачи электроэнергии. Основными ограничениями применения предложенного методологического подхода являются: - отсутствие доступной модели ЕНЭС России со всеми техническими параметрами, что позволило бы провести инженерное и математическое моделирование и дать точную оценку: o объемов технологических эффектов, o количества требуемых технологических единиц интеллектуальной энергетики; - отсутствие возможности моделирования ценовой динамики для прогноза изменения цены электроэнергии в результате развития ИЭС при разных формах конкурентной торговли на оптовом и локальном уровне, с учетом активной роли потребителя, экономической конкуренции внешнего энергоснабжения и источников распределенной генерации, а также изменения стоимости услуг по передаче и распределению электроэнергии при новых возможностях интеллектуального управления электросетевыми объектами; - отсутствие ряда статистических данных, позволяющих корректно оценить объемы экономических эффектов: o статистики ущербов по категориям потребителей от разных типов перебоев в электроснабжении, o статистики и прогноза численности разных категорий потребителей электроэнергии, o статистики количества ЛЭП разных классов напряжения; o статистики распределения типов электростанций по режимам работы для всей территории страны; o статистики распределения по должностям и средней оплате 1 человеко-часа участников ремонтных бригад;
- отсутствие ряда цен для технологических компонентов интеллектуальной энергетики, а также единого похода к разделению технологий на группы.
Для преодоления указанных ограничений были использованы доступные данные, прогнозы по среднему темпу изменения параметра за предыдущие годы, экспертные оценки, результаты зарубежных проектов и существующих исследований. Все оценки ориентированы на нижнюю границу значения параметра, поэтому итоговые значения могут иметь тенденцию к занижению.
Для участия в исследовании были отобраны 16 экспертов, по два представителя каждой заинтересованной стороны. Отбор экспертов производился методом «снежного кома», в качестве критерия выступала принадлежность к требуемой категории стейкхолдеров ИЭС.
Опрос был проведен по приведенной в Таблице 15 модели зрелости, были заданы вопросы о текущем и желаемом будущем уровне зрелости энергосистемы России. В результате после взвешивания были получены следующие обобщенные оценки (табл. 18).
Оценка эффектов по вариантам развития ИЭС России
Развитие интеллектуальной энергосистемы является масштабным отраслевым инновационным преобразованием, реализация которого затрагивает интересы многих заинтересованных сторон и должна быть произведена, ориентируясь на их требования. Поэтому при формировании положений методологии оценки вариантов развития интеллектуальной энергосистемы были проанализированы существующие подходы к оценке инноваций, положения теории общественного благосостояния, работы по балансировке интересов и взаимодействию со стейкхолдерами, а также существующие подходы к оценке вариантов развития интеллектуальных энергосистем.
По результатам анализа литературы была предложена модель методологической базы, включающая 4 блока: оценка всех результатов проекта, включая экстерналии; учет неопределенности; анализ эффектов и затрат; интеграция требований стейкхолдеров.
Существующие работы, содержащие количественные оценки эффектов и затрат от развития интеллектуальной энергосистемы, были разделены на три основных подхода. Данные подходы были проанализированы на предмет соответствия выдвинутым требованиям к методологической базе, и сделан вывод, что ни один из них не соответствует им. Помимо этого были выделены методологические приемы, отвечающие задачам исследования и применимые при формировании нового методологического подхода.
. Для корректной экономической оценки заданных стейкхолдерами функциональных изменений проведена систематизация технологических, экономических и иных эффектов от развития интеллектуальной энергосистемы России. Анализ существующих принципов классификации эффектов, обеспечиваемых интеллектуальными энергосистемами, позволил выявить их основные недостатки, устраняемые в предложенной автором классификации. Разработанный принцип многомерной таксономической классификации предполагает разделение эффектов по технологическим подсистемам (ТП), функциональные изменения в которых их обеспечивают, а на следующем уровне – по масштабу влияния (только на уровне данной ТП или всей энергосистемы). Данный принцип классификации позволяет оценить эффекты, производимые заданными стейкхолдерами функциональными изменениями.
В диссертации разработаны методические положения согласования интересов вовлеченных сторон при развитии интеллектуальной энергосистемы России. В качестве инструмента интеграции функциональных требований стейкхолдеров, позволяющего реализовать все поставленные задачи, выбрана модель зрелости. Разработаны принципы формирования и структура модели зрелости интеллектуальной энергетической системы России, а также ее содержательные характеристики. Предложен методический подход к учету разницы влияния и зависимости стейкхолдеров при обобщении результатов оценки по модели зрелости, выполнена его апробация.
Разработан методологический подход к оценке вариантов развития интеллектуальной энергосистемы, основанный на интеграции функциональных требований вовлеченных сторон. Ключевым отличием предложенного методологического подхода от существующих является ориентация на выбор наиболее результативного технологического набора для реализации интеллектуальной энергосистемы, позволяющего реализовать функциональные требования стейкхолдеров к энергосистеме. Кроме того, предложенный методологический подход позволяет оценить распределение эффектов и затрат между стейкхолдерами, на основе чего возможно планирование государственных мер по поддержке инвесторов.
Проведена эмпирическая апробация разработанного подхода, получены оценки эффектов и затрат для разных вариантов развития ИЭС России. Проведено сопоставление полученных результатов с существующими оценками, сделан вывод о валидности предложенного методологического подхода.
Похожие диссертации на Оценка вариантов развития интеллектуальной энергетической системы в России
