Содержание к диссертации
Введение
1. Федеральный (общероссийский) оптовый рынок, его торговые площадки и технологические возможности работы ТЭЦ на этих площадках
1.1. Организационная структура Федерального оптового рынка энергии и мощности в настоящее время 9
1.2. Реформирование ФОРЭМ с целью внедрения конкурентных отношений 12
1.3. Государственное регулирование в условиях конкурентного рынка электроэнергии 29
1.4. Возможности использования ТЭЦ на торговых площадках ФОРЭМ 33
Выводы 35
2. Математические модели, определяющие нагрузку ТЭЦ в современных условиях и на конкурентном рынке энергии и мощности
2.1. Критерии экономичности, используемые при распределении нагрузки энергосистемы между электрическими станциями 37
2.2. Показатели экономичности электростанции и их взаимосвязь 40
2.2.1. Энергетическая характеристика котлоагрегата 45
2.2.2. Энергетическая характеристика турбоагрегата 48
2.3. Оптимальное распределение нагрузки между электрическими станциями в условиях отсутствия конкуренции 53
2.4. Математическая модель определения нагрузки ТЭЦ при конкурентном отборе поставщиков на ФОРЭМ 68
2.5. Учет инфляции при ценообразовании на ТЭЦ 70
Выводы 80
3. Математические модели адаптивного ценообразования ТЭЦ, работающих в рыночных условиях
3.1. Проблема разделения затрат ТЭЦ между электрической и тепловой энергией и способы ее решения 82
3.2. Математическая модель распределения затрат ТЭЦ с производством электрической энергии и тепловой энергии в форме горячей воды 87
3.3. Математическая модель распределения затрат ТЭЦ между электрической и тепловой энергией в форме горячей воды и пара 97
3.4. Доработка с учетом региональных аспектов новой методики расчета тарифов на продукцию ТЭЦ 104
Выводы 111
Заключение 112
Список использованной литературы 119
Приложения 128
- Реформирование ФОРЭМ с целью внедрения конкурентных отношений
- Возможности использования ТЭЦ на торговых площадках ФОРЭМ
- Показатели экономичности электростанции и их взаимосвязь
- Математическая модель распределения затрат ТЭЦ с производством электрической энергии и тепловой энергии в форме горячей воды
Введение к работе
Динамика цен и тарифов естественных монополий (ЕМ), одной из которых является электроэнергетика, существенно влияет на издержки отраслей и макроэкономические показатели экономики страны. Их доля в себестоимости продукции отраслей достигает 30%, а воздействие на инфляцию - от 25% до 50% ее годового прироста. Поэтому расчет параметров тарифно-ценовой политики является важной государственной задачей. Изменение регулируемых тарифов и цен естественных монополий должно производится с учетом целевых требований - стабильного роста макроэкономических показателей (внутреннего валового продукта (ВВП), реальных доходов населения, положительного сальдо платежного баланса) и ограничений на темпы инфляции и финансовую обеспеченность расширенного воспроизводства.
Одной из наиболее сложных задач ценообразования в электроэнергетике является определение тарифов на продукцию теплоцентралей (ТЭЦ), суммарная мощность, которых составляет 34% установленной мощности всех электростанций страны. Сложность определяется особенностями технологического процесса ТЭЦ: одновременным производством тепловой и электрической энергии, что требует одновременное участие ТЭЦ на рынках тепла и электрической энергии. Проблема расчета тарифов на электрическую и тепловую энергию, производимую на ТЭЦ, рассмотрена в работах Малофеева В.А., Хрилева Л.С., Сенновой Е.В., Денисова В.И., Эдельмана В.И. и ряда других исследователей, однако ряд задач, возникающих в ходе реформирования электроэнергетики, в настоящее время является нерешенным. Одной из таких задач является участие ТЭЦ в рынках электрической энергии. Классический подход к решению задачи, основанный на требовании минимизации расхода топлива на производство заданного объема электрической и тепловой энергии в условиях рынка - непригоден и необходима разработка новых методов ее решения.
В рыночных условиях препятствием эффективного функционирования ТЭЦ становится принцип постоянного во времени деления затрат ТЭЦ между электрической и тепловой энергии в любой его модификации: физической, эксергетической, комбинированной. В этом случае также необходима разработка новых математических моделей и методов разделения затрат, позволяющих ТЭЦ эффективно конкурировать на рынках тепла и электрической энергии. Нуждаются в дальнейшей разработке задачи расчета коэффициентов - дефляторов, оптимизации долевого участия ТЭЦ в рынках электрической энергии: регулируемом, "на сутки вперед", балансирующем и рынке резервов активной мощности.
Цель данной работы - разработка комплекса математических моделей и методов, обеспечивающих адаптацию ТЭЦ к работе в условиях рынка, обеспечивающих ее конкурентоспособность на рынках тепла и электроэнергии.
Для достижения цели в диссертационной работе решали следующие задачи:
анализ рынков электрической энергии и мощности: регулируемого, "на сутки вперед", балансирующего и рынка резервов, с точки зрения возможного участия ТЭЦ;
анализ технологических особенностей работы теплоэлектроцентрали, обуславливающих закономерности формирования издержек при производстве электрической и тепловой энергии;
разработка математических моделей определения объема участия ТЭЦ в покрытии графика нагрузки потребителей;
анализ режимов работы и зоны нагрузок ТЭЦ, в пределах которой существует проблема распределения затрат ТЭЦ между электрической и тепловой энергией;
разработка критерия оценки математической модели и алгоритма распределение затрат ТЭЦ между электрической и тепловой энергией, обеспечивающего конкурентное преимущество ТЭЦ тепловой и электрической энергии;
разработка математических моделей коэффициентов - дефляторов к тарифам производимую электрическую энергию и тепловую энергию для учета уровня инфляции в регионе.
Объект исследования - теплоэлектроцентрали как коммерческие организации, осуществляющие реализацию произведенной тепловой и электрической энергии (мощности).
Предмет исследования - экономические отношения, возникающие между ТЭЦ и другими производителями электрической и тепловой энергии на соответствующих рынках энергии и мощности.
Теоретической и методологической базой диссертационного исследования являются труды российских и зарубежных ученых в области экономики энергетики, ценообразования и тарифов, теории реструктурирования промышленных предприятий, теории принятия решений, математического моделирования. В качестве конкретных инструментальных средств использованы методы математического и графического моделирования, теории вероятностей и математической статистики.
Эмпирическую основу исследований образуют данные о деятельности крупных ТЭЦ Ростовской области: Ростовской ТЭЦ-2 и Волгодонской ТЭЦ-2, официальные данные, опубликованы в периодической печати, и информация с официальных Web-сайтов.
Научная новизна результатов работы состоит в следующем:
уточнены зоны изменения нагрузки ТЭЦ, с целью принятия решений об ее участии в рынках электрической энергии и мощности, что позволяет определить величину мощности ТЭЦ, которая может быть реализована на каждой торговой площадке ФОРЭМ;
разработана математическая модель распределения нагрузки между электрическими станциями, определяющая объем возможного участия ТЭЦ в покрытии графика нагрузки энергосистемы, отличающаяся от известных тем, что минимизируется объем затрат на покупку не только электрической энергии, но и мощности, что обеспечивает возможность увеличения дохода ТЭЦ за счет ее участия в покрытии пиковых нагрузок;
уточнены режимы работы и зоны нагрузок ТЭЦ, в пределах которых существует проблема распределения затрат ТЭЦ между электрической и тепловой энергией, что позволяет определить долю электрической энергии вырабатываемой на тепловом потреблении, и возможность увеличения электрической мощности за счет кратковременного сокращения теплового потребления;
сформулирован критерий оценки работы ТЭЦ на основе изменяющейся во времени (в соответствии с требованиями конкурентных рынков) зависимости: затраты на производство тепловой энергии к затратам на производство электрической энергии, позволяющий повысить эффективность участия ТЭЦ в конкурентном рынке электрической энергии;
разработана математическая модель и алгоритм распределения затрат ТЭЦ между электрической и тепловой энергией, отличающийся от известных тем, что используется не постоянная, а переменная зависимость, что позволяет гибко реагировать на конъюнктуры рынков тепла и электрической энергии и обеспечивать конкурентное преимущество ТЭЦ на этих рынках.
Достоверность научных положений и результатов исследования основывается на применении теории и методов математического анализа, теории вероятности и математической статистики. Адекватность полученных моделей оценивается их проверкой в расчетах на фактических данных Ростовской области.
Практическая ценность работы экспериментальные расчеты на материалах ТЭЦ-2 г. Волгодонска и ТЭЦ-2 г. Ростова - на - Дону показали практическую пригодность разработанных инструментальных средств. Полученные результаты явились эффективной информационной поддержкой и могут быть использованы для обоснования тарифов на электрическую тепловую энергию.
Результаты исследования использованы в учебном процессе в виде лекционного материала и методических рекомендаций по дисциплине "Маркетинг" кафедры «Экономики и организации производства» Южно-Российского Государственного технического университета (НПИ) для студентов специальности «Экономика и управление на предприятии (в электроэнергетике)».
Основные положения, выносимые на защиту:
математическая модель работы определения нагрузки ТЭЦ, работающей в составе АО-энерго или на торговой площадке регулируемого рынка ФОРЭМ, использующая критерий минимума затрат на покупку заданного объема мощности и энергии, математическая модель распределения нагрузки между электрическими станциями, позволяющая оценить целесообразность участия ТЭЦ в рынке «на сутки вперед», в балансирующем рынке и рынке резервов активной мощности, учитывающая изменение себестоимости электрической энергии от режима ее выработки: на тепловом потреблении и в конденсационном режиме, критерий оценки работы ТЭЦ на основе изменяющегося во времени соотношения: затраты на производство электрической энергии к затратам на производство тепловой энергии, математическая модель и алгоритм распределения затрат между электрической и тепловой энергией, позволяющая осуществлять адаптивное приспособление к ситуации, возникающей на рынках тепла и электрической энергии.
Апробация работы. Работа выполнена в соответствии с научным направлением Южно-Российского Государственного Технического Университета (НПИ) "Проблемы развития социально-экономических процессов в условиях перехода к рыночным отношениям" раздел "разработка математиче ских моделей и методов для решения задач оптимизации социально-экономических и эколого-экономических систем".
Работа выполнена в рамках п.2.3. "разработка систем поддержки принятия решения для рационализации организационных структур и оптимизации управления экономикой на всех уровнях" паспорта специальности 08.00.13 "Математические и инструментальные методы экономики".
Основные положения и результаты работы докладывались на XXII, XXIII и XXIV сессии семинара " Кибернетика электрических систем" (г. Новочеркасск, 2000 г, 2001 г, и 2002 г.), на международной научно-практической конференции "Современные энергетические системы и комплексы, и управление ими" (г.Новочеркасск, 2001г.).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 12 работах общим объемом 3,05 печатных листа.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 3-х глав, заключения, списка литературы из 96 наименований и приложений, имеет общий объем 152 страницы, включая 22 рисунка и 2 таблицы.
Реформирование ФОРЭМ с целью внедрения конкурентных отношений
Существующий федеральный оптовый рынок мощности и энергии базируется на использовании принципов, которые отражают традиции государственного централизованного директивного планирования, и имеет только отдельные рыночные элементы. Его недостатками является практическое отсутствие конкуренции между производителями, установление тарифов для производителей электроэнергии на базе их затрат, перекрестное субсидирование регионов и отдельных групп потребителей.
В настоящее время идет создание единой торговой площадки, где будут функционировать и регулируемый и свободный секторы рынка. Основным направлением реформирования является внедрение конкурентных отношений. В качестве основного элемента рынка принимается «аукцион заявок». На аукционе продается и покупается электрическая энергия, общесистемные услуги и дополнительные системные услуги.
Оптовый рынок реформируется в совокупность конкурентного и регулируемого рынка, которые взаимодействуют между собой по определенным правилам. Основным свойством оптового рынка переходного периода является наличие на оптовом рынке трех секторов — сектора торговли и расчетов за электроэнергию по тарифам ФЭК РФ (регулируемый сектор), сектора торговли и расчетов за электроэнергию по свободным (конкурентным) ценам (сектор свободной торговли), сектора торговли и расчетов отклонений фактических объемов электроэнергии от плановых (балансирующий рынок). При этом прямые договоры являются составной частью сектора свободной торговли.
Регулируемый сектор — аналог уже существующего федерального (общероссийского) оптового рынка энергии и мощности (ФОРЭМ).
Сектор свободной торговли - это новый, на оптовом рынке электроэнергии и мощности, механизм ценообразования на определенную долю электроэнергии, основанный на конкуренции между участниками рынка и установлении свободных цен, уравновешивающих спрос и предложение в каждом узле единой энергосистемы.
Балансирующий рынок (сектор отклонений) — это рынок реального времени, на котором производится покупка/продажа отклонений фактических объемов электроэнергии от запланированных к покупке/продаже заранее (на регулируемом секторе и секторе свободной торговли).
Настоящая модель предлагает следующие способы взаимосвязи указанных секторов: В режиме долгосрочного и среднесрочного планирования: Осуществляется заключение прямых договоров по покупке/продаже электроэнергии по свободным (договорным) ценам. В режиме краткосрочного планирования:
В регулируемом секторе реализовывается 85% объемов электроэнергии, зафиксированных в утверждаемых ФЭК РФ балансах электроэнергии и мощности. В секторе свободной торговли — все оставшиеся и необходимые (в случае потребления) объемы электроэнергии. На основании результатов этих двух секторов формируются плановые объемы производства и потребления энергии и мощности каждого участника рынка. В режиме реального времени: Системный оператор (СО) ведет режимы на основе плановых объемов производства и потребления, указанных выше, и минимизирует стоимость отклонений фактических объемов производства/потребления от запланированных. Таким образом, в режиме реального времени осуществляется торговля отклонениями фактических объемов от запланированных, и определение их стоимости. Схема взаимодействия участков на регулируемом и конкурентном рынке электроэнергии приведена на рис. 1.2 и рис. 1.3. Регулируемый рынок - это торговые отношения между покупателями и продавцами электроэнергии, администратором торговой системы (АТС) и системным оператором на основании цен, регулируемых ФЭК России. Сохранение регулируемого рынка связано с невозможностью быстрого отказа от сложившейся системы отношений на ФОРЭМ и перехода к новой системе. Однако методика ценообразования на регулируемом рынке должна изменяться. Причина - в изменении состава производителей в различные моменты времени, что, при неизменных в течение года тарифах производителей, приводит к значительным колебаниям средневзвешенной цены электроэнергии. Гарантировать отпускные цены, зафиксированные на год, в этом случае невозможно и тарифы периодически должны пересматриваться. Расчеты же платежей за электроэнергию целесообразно осуществлять раз в месяц. Договорные отношения на регулируемом рынке остаются такими же, какими они были до реформы. Основным элементом конкурентного рынка является рынок «на сутки вперед», представляющий собой ежедневно проводимый за сутки до реального времени аукцион ценовых заявок продавцов и покупателей, по результатам которого производится формирование почасовых объемов потребления конкурирующих покупателей электроэнергии, сбалансированных с графиками почасовых объемов поставки электроэнергии конкурирующими продавцами.
Возможности использования ТЭЦ на торговых площадках ФОРЭМ
Теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), кроме электроэнергии, вырабатывают тепло; использование тепла отработавшего пара при комбинированном производстве энергии обеспечивает значительную экономию топлива. Если отработавший пар или горячая вода используется для технологических процессов, то ТЭЦ называются промышленными. При использовании тепла для отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий ТЭЦ называются коммунальными (отопительными). Формирование нагрузки ( по тепло- и электроэнергии) зависит от вида и состава оборудования используемого на ТЭЦ.
Трудности работы ТЭЦ в рыночных условиях определяются следующими основными факторами: - снижением тепловых нагрузок, вследствие чего происходит снижение выработки электроэнергии на тепловом потреблении и удорожание как электрической, так и тепловой энергии; - несовершенствованием методов распределения затрат на выработку электрической и тепловой энергии из-за их несоответствия принципам рыночной экономики. Развитие рыночных отношений предполагает конкуренцию производителей как тепловой, так и электрической энергии. Условия для такой конкуренции уже существуют среди поставщиков на федеральный (общероссийский) оптовый рынок электрической энергии и мощности (ФОРЭМ). Вхождение ТЭЦ в рынок электрической и тепловой энергии требует рассмотрения технологических возможностей работы такого рода станций. В настоящее время на теплоэлектростанциях страны используются турбины трех видов: — турбины типа «Р» - противодавленческие; — турбины типа «Т» - теплофикационные; — турбины типа «ПТ» - с промышленным и теплофикационным отбором пара. Первая схема: турбины типа «Р» являются наиболее простыми. Противодавленческая турбина служит «вращающимся редуктором», и отработавший в ней пар поступает либо внутренним потребителям (на собственные производственные нужды), либо внешним потребителям для удовлетворения различных бытовых и технологических потребностей. Так же возможно включение на выходе турбины с противодавлением чисто конденсационной турбины — конденсационная турбина включается при отсутствии тепловых нагрузок.
Анализируя возможности использования турбины типа «Р» на торговых площадках ФОРЭМ необходимо отметить, что электрическая энергия вырабатывается такой турбиной только на тепловом потреблении. Возможность изменения развиваемой турбиной мощности в сторону увеличения или уменьшения относительно величины мощности, вырабатываемой на тепловом потреблении, практически отсутствует. Поэтому ТЭЦ с турбинами типа «Р» могут использоваться либо на регулируемом рынке, либо на рынке «на сутки вперед», при условии вписывания подобных ТЭЦ в базисную часть графика нагрузки.
Вторая схема: турбины типа «Т» отличаются от конденсационной схемы тем, что в качестве конденсатора отработавшего пара используются подогреватели горячей воды, отводящие полностью или частично теплоту для внешнего, полезного потребления. Если в подогревателях горячей воды используется лишь часть теплоты отработавшего пара, оставшаяся часть направляется в конденсатор. Таким образом, ТЭЦ, имеющая турбины этого типа может работать на тепловом потреблении лишь частично. Частично она может работать как обычная конденсационная станция, правда, с большим расходом топлива на выработку 1 кВтчас электрической энергии. Учитывая вышеизложенное, можно утверждать, что ТЭЦ с теплофикационными турбинами может работать не только на регулируемом рынке и на рынке «на сутки вперед», на балансирующем рынке и на рынке резервов.
Третья схема — с турбинами типа «ПТ» — отличается от теплофикационной турбины тем, что имеют дополнительно промышленный отбор пара. Турбины этого типа так же имеют конденсатор, поэтому они могут использоваться на всех торговых площадках ФОРЭМ. Вопрос заключается в том, в каких пределах может изменяться развиваемая турбинами ТЭЦ мощность.
Если принять, что тепловое потребление регулироваться не может, и, следовательно, не может регулироваться электрическая мощность,
вырабатываемая ТЭЦ на тепловом потреблении: (- 4-) , то значение мощности, развиваемой ТЭЦ в конденсационном режиме ( NK ), будет равно где Nra// — установленная мощность ТЭЦ, МВт ч.
Мощность, развиваемая ТЭЦ в конденсационном режиме, может быть максимальна в летний период, когда тепловая нагрузка минимальна, и минимальна в зимний период, когда тепловая нагрузка максимальна.
Существующая организационная структура электроэнергетики в настоящее время позволяет ТЭЦ работать по тепловому потреблению в составе АО - энерго и только в исключительных случаях производится выработка электрической энергии в конденсационном режиме.
При выходе ТЭЦ на ФОРЭМ, ТЭЦ, имеющие турбины с противодавлением, могут использовать торговые площадки регулируемого рынка и рынка «на сутки вперед».
ТЭЦ, имеющие турбины «ПТ» и «Т» могут работать на всех торговых площадках реформированного ФОРЭМ. Однако доля мощности ТЭЦ, используемая на балансирующем рынке и рынке резервов, определяется только конденсационной составляющей и при прохождении зимнего максимума минимальна.
Показатели экономичности электростанции и их взаимосвязь
Одной из задач организации производства на электрических станциях является обеспечение экономичности работы энергетического оборудования. Экономичность определяется следующими факторами: - физическими законами, лежащими в основе процессов преобразования и транспорта электроэнергии; - расходом электроэнергии на собственные нужды оборудования. Поэтому экономичность оценивается энергетическими показателями брутто - Р , не учитывающими расход энергии на собственные нужды, и показателями нетто, учитывающими этот вид потерь - Рнт . Показатели экономичности оборудования могут быть абсолютными и относительными. К абсолютным показателям относятся показатели: баланса мощности, характеризующий экономичность работы при постоянной нагрузке: а) оборудования в целом б) самого процесса преобразования энергии где Рабр, Ртт - подведенная мощность-брутто и подведенная мощность- нетто; Рент, Ре6р - полезная мощность-брутто и полезная мощность-нетто; РиЪ -потери мощность, обусловленные физическими законами, лежащими в основе процессов преобразования и передачи энергии. Показатели баланса мощности называются абсолютными показателями экономичности работы энергетического оборудования, а функциональные зависимости, существующие между любой парой этих показателей, получили название энергетических характеристик: - потерь Ри =/(Ре), расходной энергетической характеристики Ра = f{Pe).
Энергетическая характеристика является основой определения экономичности работы энергетического оборудования с постоянной нагрузкой. Для оценки экономичности оборудования также получили распространение удельные показатели, представляющие собой отношения соответствующих абсолютных показателей. Из них наиболее употребительным является показатель удельного расхода dHm,d6p, определяемый по следующим соотношениям: Если абсолютные показатели приведены к одинаковым единицам, то все удельные показатели будут безразмерными. Для правильного решения вопроса об экономичности изменения нагрузки работающего оборудования используются характеристики относительных приростов (относительных удельных расходов). Они являются удельными показателями бесконечно малых приращений нагрузки при заданном (частном) ее решении. Математически частные удельные показатели представляют собой первые производные абсолютных показателей и определяются как тангенс угла наклона касательной, проведенной в данной точке соответствующей энергетической характеристики абсолютных показателей. Частичный удельный прирост (относительный прирост расхода топлива) определяется по формулам: Относительный прирост всегда выражается в тех же единицах, что и удельный расход. Этим объясняется то, что относительный прирост иногда называют удельным приростом или частичным удельным расходом. Рассмотрим разницу между относительным приростом и удельным расходом на примере турбоагрегата (рис.2.1). арактеристики относительного прироста и удельного расхода топлива. Для любой точки расходной характеристики В (Р) удельный расход определяется наклоном прямой линии, соединяющей данную точку с началом координат. Относительный прирост определяется наклоном касательной в данной точке. Минимальный расход соответствует точке, где прямая, проходящая через начало координат, и поворачивающая от оси нагрузок к оси расходов впервые касается расходной характеристики. Это - точка наивысшей экономичности турбоагрегата, в которой достигается наивысший КПД. В практике эксплуатации приобретает актуальность - получение точности (достоверности) отдельных показателей экономичности работы энергетического оборудования и его энергетических характеристик. Энергетические характеристики являются основой решения задач оптимального распределения нагрузки между агрегатами электрических станций между электрическими станциями в электроэнергетической системе. В процессе эксплуатации оборудования его характеристики претерпевают устойчивые (постоянные) и неустойчивые (случайные) изменения. Поэтому, как бы тщательно ни выполнялись измерения, они не могут дать точного значения измеряемого показателя, а дают лишь приближенное, наиболее вероятное его значение. Согласно математической теории ошибок, графическая связь между показателями, определяющими ту или иную энергетическую характеристику (например, Ра и Ре), может быть показана эллипсом, полуосями которого являются наиболее вероятные ошибки в определении этих показателей, связанные с эксплуатационными отклонениями этих показателей (рис.2.2). Если в результате испытаний получен ряд точек и проведены предельные кривые, ограничивающие эти эллипсы (рис.2.2), то искомая зависимость может не проходить через экспериментальные точки, но она не должна выходить за границы полоски, ограниченной этими предельными кривыми. Это, с одной стороны, вносит большую неопределенность в построение энергетических характеристик, а с другой стороны, позволяет пользоваться упрощенными (спрямленными) энергетическими характеристиками. Для группы энергетического оборудования, состоящей из ряда последовательных элементов, в которых полезная мощность предыдущего элемента является подведенной мощностью последующего элемента, КПД определяется по следующей формуле: где т), ,г2...гп- КПД отдельных последовательных элементов.
Математическая модель распределения затрат ТЭЦ с производством электрической энергии и тепловой энергии в форме горячей воды
Анализ условий, при которых возможен выигрыш конкуренции ТЭЦ с промышленными и муниципальными котельными на рынке тепла, по существу сводится к поиску диапазона, в пределах которого может измениться тариф на тепловую энергию для выигрыша в конкурентной борьбе; при этом тариф на электрическую энергию и объем вырабатываемой тепловой и электрической энергии должны обеспечить получение дохода, достаточного для покрытия расходов ТЭЦ и получения минимально необходимой прибыли. Для поиска допустимого диапазона изменения тарифа на тепловую энергию могут использоваться следующие соображения.
Под ценообразованием в электроэнергетике в настоящее время понимается формирование органами исполнительной власти и коммерческими организациями тарифов на электрическую энергию. Оно осуществляется раздельно на двух рынках: федеральном оптовом рынке электрической энергии (мощности) (ФОРЭМ) и потребительских рынках электрической энергии (мощности). На каждом из этих рынков при организации покупки и продажи электрической энергии кроме обеспечения стоимостного баланса преследуется цель снижения расходов потребителей на покупку электрической энергии и электрических станций - на ее производство. Это достигается минимизацией стоимости покупки заданного объема электроэнергии (оптимизация распределения нагрузки между электрическими станциями и (или) конкуренция производителей) и выравнивание графика нагрузки потребителей за счет использования рациональных тарифных систем. Далее рассматривается задача покупки электрической энергии у производителей.
При разделении электроэнергетики по видам бизнеса возникают принципиально новые проблемы ценообразования: ценообразование конкурирующих групп электростанций, в состав каждой из которых входят ТЭЦ. Цена электрической энергии группы в этом случае будет зависеть от цены электрической энергии ТЭЦ, а последняя - от распределения затрат ТЭЦ между электрической и тепловой энергией. Метод ценообразования групп электростанций, включающих ТЭЦ, изложен далее.
Расчет цены (тарифов) на электрическую и тепловую энергию ТЭЦ может использовать одну из следующих трех концепций ценообразования:
1. Ценообразование по полным затратам на производство энергии, что обеспечивает окупаемость затрачиваемых средств (основная концепция ценообразования в электроэнергетике); остальные концепции её дополняют либо путем учета зависимости тарифа от времени потребления, либо путем учета средств, необходимых для развития отрасли в целом. Полные затраты (Зп) включают следующие составляющие:
На основе маргинальных затрат рассчитываются тарифы, дифференцированные по времени. Они отражают колебания графика нагрузки и связанные с ними затраты энергокомпаний на маневренные мощности. Рассчитанные таким образом тарифы балансируют потребление и спрос на энергию, при этом стремятся, чтобы тарифы соответствовали краткосрочным предельным издержкам.
Ценообразование на базе долгосрочных предельных затрат, т.е. при учете всех затрат в долгосрочной перспективе, которые необходимы для удовлетворения прогнозируемого спроса на электроэнергию. В этом случае тарифы учитывают затраты на сооружение и ввод генерирующих мощностей и развитие электрических сетей.
Далее задача ценообразования решается по полным затратам на производство энергии. Расчет цены на продукцию ТЭЦ, входящих в группу электростанций, осложняется необходимостью разделения затрат ТЭЦ между электрической и тепловой энергией. Решению этой задачи посвящены десятки статей. Все они реализуют положение, согласно которому любая цена должна быть обоснована, и представляют собой варианты трех следующих алгоритмов разнесения суммарных затрат ТЭЦ между электрической и тепловой энергией: пропорционально выработанной энергии, пропорционально выработанной эксергии, пропорционально расходу топлива при раздельной выработке электрической и тепловой энергии.
