Содержание к диссертации
Введение
1 Бытовое освещение. Методы оценки эффективности осветительных установок 12
1.1 Требования, предъявляемые к бытовому освещению. Анализ существующей номенклатуры и опыта применения люминесцентных ламп в осветительных установках жилых помещений 12
1.2 Методы оценки световой среды 24
1.3 Методы оценки экономической эффективности осветительных установок внутреннего освещения 40
1.4 Выводы по аналитическому обзору и постановка задач 57
2 Светотехнический и энергетический аудит бытовых осветительных установок 59
2.1 Методика проведения эксперимента 59
2.2 Светотехнический аудит бытового освещения 73
2.3 Энергетический аудит бытового освещения 83
2.4 Маркетинговые исследования рынка бытовой осветительной продукции и возможности продвижения компактных люминесцентных ламп в освещение жилья 93
2.5 Выводы по главе 110
3 Исследование светоцветовой среды с компактными люминесцентными лампами 112
3.1 Экспериментальная установка и методика проведения эксперимента 112
3.2 Экспертная оценка светоцветовой среды с компактными люминесцентными лампами 122
3.3 Исследование зрительной работоспособности в условиях освещения компактными люминесцентными лампами 13 3
3.4 Выводы по главе 139
4 Оценка экономической эффективности бытовых осветительных установок с компактными люминесцентными лампами 141
4.1 Технико-экономическое сопоставление осветительных установок квартир с лампами накаливания и компактными люминесцентными лампами 141
4.2 Прогнозирование динамики технико-экономических показателей бытовых осветительных установок с компактными люминесцентными лампами 150
4.3 Экономия энергоресурсов при замене ламп накаливания компактными люминесцентными лампами в жилом секторе 155
4.4 Выводы по главе 160
Заключение 162
Список использованных источников
- Методы оценки экономической эффективности осветительных установок внутреннего освещения
- Энергетический аудит бытового освещения
- Экспертная оценка светоцветовой среды с компактными люминесцентными лампами
- Прогнозирование динамики технико-экономических показателей бытовых осветительных установок с компактными люминесцентными лампами
Введение к работе
В условиях роста цен на топливно-энергетические ресурсы и неблагоприятного воздействия продуктов их переработки на окружающую среду в годы в мире приоритетной задачей становится их экономия. Многократное снижение объемов государственного финансирования энергетики в России в течение последних десятилетий привело к существенному падению темпов обновления основных фондов отрасли и их старению. На сегодняшний день износ основных фондов электрических станций энергосистемы России составляет около 50 %. С другой стороны, ожидается, что суммарное потребление электро (т энергии (ЭЭ) при прогнозируемых высоких темпах развития экономики страны к 2020 г. возрастет примерно вдвое по сравнению с уровнем 2000 г. С учетом прогнозируемого роста энергопотребления это создает реальную угрозу превращения России из энергоизбыточной в энергодефицитную страну.
Значительным резервом для экономии ЭЭ являются осветительные установки (ОУ) - в России до 15 % от всей вырабатываемой ЭЭ расходуется на цели освещения. В настоящее время существует множество высокоэффективных источников света (ИС), которые широко используются для освещения произ водственных и административных зданий, а также для наружного освещения. В то же время наиболее массовым ИС, применяемым в современных квартирах, по-прежнему остается лампа накаливания (ЛН), отличающаяся низкой световой отдачей и требующая в связи с постоянным ростом тарифа на ЭЭ все более существенных эксплуатационных затрат.
Выход из данной ситуации видится нам в постепенном продвижении . энергосберегающих ИС в бытовое освещение. Наиболее перспективными с этой точки зрения являются компактные люминесцентные лампы (КЛЛ), которые, несмотря на ряд преимуществ перед ЛН, пока не нашли широкого применения в ОУ. При этом надо учитывать, что работ, связанных с исследованием светоцветовой среды (СЦС) жилых помещений, создаваемой люминесцентными лампами с узкополосным спектром излучения (ЛЛУ), в России практически не проводилось. Кроме того, вопрос об экономической эффективности применения КЛЛ со встроенными электронными пускорегулирующими аппаратами (ЭПРА) для освещения квартир остается спорным из-за их сравнительно высокой стоимости.
Актуальность темы диссертации определяется значимостью проблемы энергосбережения, а также неизученностью и важностью вопроса использования современных энергосберегающих ИС в бытовых ОУ.
Целью работы является проведение комплекса исследований в области бытового освещения и изучение возможностей использования в ОУ жилья современных высокоэффективных ИС - КЛЛ со встроенными ЭПРА и цоколем Е27 (КЛЭ). Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:
- провести светотехнический и энергетический аудит ОУ бытовых помещений с учетом предъявляемых к ним требований на примере типовых квартир г. Саранска;
- изучить насыщенность светотехнического рынка бытовой энергосберегающей продукцией, степень информированности населения о КЛЭ и готовности использовать их для освещения жилья;
- исследовать в условиях лабораторного эксперимента условия освещения, создаваемые КЛЭ;
- провести технико-экономическое сопоставление бытовых ОУ с КЛЭ и ЛН с учетом особенностей их эксплуатации и динамики цен;
- на основании результатов проведенных исследований разработать предложения по внедрению КЛЭ в освещение квартир.
Объектом исследования являются бытовые ОУ. Методы исследования:
- экспериментальные методы исследования светотехнических и энергетических параметров ОУ,
- метод субъективной оценки (СО) условий освещения;
- метод исследования зрительной работоспособности (ЗР) с применением корректурных проб; - методы технико-экономического сопоставления ОУ;
- методы статистической обработки экспериментальных данных. Научная новизна:
- впервые предложена и апробирована методика проведения всесторонних маркетинговых исследований в области освещения, учитывающая как объективные параметры ОУ, так и их СО потребителями;
- получены экспериментальные и расчетные данные, позволяющие в комплексе оценить состояние условий освещения современных типовых квартир;
- проведена психофизиологическая оценка СЦС, создаваемой КЛЭ, на основе которой определена и научно обоснована область их применения в бы Ф товых помещениях с учетом цветовой температуры ламп и цветовой отделки интерьеров;
теоретически обоснован методический подход к технико-экономическому сопоставлению бытовых ОУ с ЛН и КЛЭ;
- впервые разработана и апробирована методика многокритериального технико-экономического сопоставления ОУ в помещениях квартир;
- получены аналитические зависимости, позволяющие прогнозировать (# экономическую эффективность применения КЛЭ для освещения жилья.
Научные результаты, выносимые на защиту:
1 Методика всесторонней оценки современного состояния условий освещения квартир и перспектив применения в них энергосберегающих ИС.
2 Результаты светотехнического и энергетического аудита бытового освещения, показавшие, что для помещений типовых квартир характерны низкие уровни освещенности по сравнению с рекомендуемыми наряду с высокой энергоемкостью ОУ.
3 Результаты исследования СЦС с КЛЭ, позволившие уточнить области их применения в бытовых помещениях с учетом цветовой температуры ламп, а также разработать рекомендации по выбору мощности КЛЭ для создания в помещениях комфортных условий освещения.
4 Методика многокритериальной оценки эффективности ОУ жилья с эко номической точки зрения.
5. Результаты проведенного технико-экономического сопоставления бытовых ОУ, показавшие экономическую целесообразность применения КЛЭ для освещения квартир как в настоящее время, так и в будущем.
Практическая ценность результатов работы:
- выявлен круг потребителей, которым в первую очередь целесообразно предложить КЛЭ для освещения квартир, и предложены возможные пути реализации проекта энергоэффективного освещения жилья с помощью данных ИС;
- разработанная программа EYE RS дает возможность ускорить не только статистическую обработку, но и предварительный расчет показателей ЗР;
- полученные эмпирические зависимости позволяют осуществить прогноз технико-экономических показателей бытовых ОУ;
- оценена возможная экономия ЭЭ в масштабах республики в случае за мены части ЛН на КЛЭ в жилом секторе;
- результаты диссертационной работы использовались ОАО «Лисма ВНИИИС» при уточнении номенклатуры выпуска КЛЭ с учетом запросов потребителей, Республиканским центром энергосбережения при разработке целе вой республиканской программы по энергосбережению на 2006 - 2010 гг., а также могут быть полезными при нормировании ОУ в помещениях квартир.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на V, VI, VII и VIII научных конференциях молодых ученых Мордовского государственного университета имени Н. П. Огарева (г. Саранск, 2000, 2001, 2002, 2003 гг.); V Всероссийском с международным участием совещании по материалам для источников света, электронных приборов и светотехниче (ф ских изделий (г. Саранск, 2000 г.); III и IV международных научно-технических конференциях «Фундаментальные и прикладные проблемы физики» (г. Саранск, 2001, 2003 гг.); Республиканской научно-практической конференции «Роль науки и инноваций в развитии хозяйственного комплекса Республики Мордовия» (г. Саранск, 2001 г.); III Всероссийской научно-технической конференции «Светоизлучающие системы. Эффективность и применение» (г. Са ранск, 2001 г.); XXX, XXXI Огаревских чтениях, проводившихся на базе Мордовского государственного университета имени Н.П.Огарева (г. Саранск, 2001, 2002 гг.); I и II Всероссийских научно-технических конференциях «Проблемы и перспективы развития отечественной светотехники» (г. Саранск, 2002, 2004 гг.); VII и XI специализированных выставках с международным участием по светотехнике и осветительной технике (г. Москва, 2002, 2005 гг.); V Международной светотехнической конференции (г. Санкт-Петербург, 2003 г.); Всероссийской научно-технической конференции «Светотехника, электротехника, энергетика» (г. Саранск, 2003 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 24 печатных работы в отечественных журналах и сборниках трудов конференций и совещаний.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов по работе, списка литературы, приложений и актов об использовании результатов работы. Объем диссертации - 263 страницы, включающих 81 рисунок и 19 таблиц, а также 14 приложений на 66 страницах. Список литературы содержит 318 наименований.
Методы оценки экономической эффективности осветительных установок внутреннего освещения
Вопросам проектирования наиболее экономичных и рациональных ОУ всегда уделялось достаточно большое внимание. В настоящее время считается 0 приемлемым сравнивать варианты ОУ, обеспечивающие расчетную освещен ность в пределах 0,9 - 1,2 от нормируемой, характеристики качества освещения, не превышающие требуемых по нормам, и цилиндрическую освещенность не ниже нормируемой [241 - 244]. Задача правильной оценки вариантов в значительной степени осложняется тем, что часто приходится производить сравнение значительно различающихся ОУ с разнотипными ИС. Заметим, что для fc РОССИЙСКАЯ бытовых установок цилиндрическая освещенность, коэффициент пульсации и показатель дискомфорта не нормируются.
В электротехнической промышленности достаточно широко используется типовая методика определения экономической эффективности новой техники [245, 246]. Она позволяет рассчитать народнохозяйственный экономический эффект от производства и использования новых светотехнических изделий долговременного применения с улучшенными качественными параметрами: где Цб - оптовая цена базового изделия, руб.; Цн - оптовая цена нового изделия, определяемая в соответствии с Методикой ценообразования, руб.; Ен - нормативный коэффициент капитальных вложений, Ен = 0,15 [247]; ЫК - дополнительные капитальные затраты, связанные с созданием и организацией производства нового электротехнического изделия, руб.; Э б, Э н- годовые эксплуатационные издержки потребителя при использовании базового и нового электротехнического изделия в расчете на объем работы, производимой с помощью нового вида изделия, руб.; К б, К н - сопутствующие капитальные затраты при использовании базового и нового электротехнического изделия в расчете на объем работы нового изделия, руб.;
Рам - коэффициент отчислений на амортизацию при использовании потребителем единицы базового и нового электротехнического изделия (для светотехнической подотрасли принимают Р , = 0,2155 исходя из периода обновляе-мости 4,6 года с учетом морального износа изделий); а0 = а\а2 - коэффициент привидения базового изделия к новому по производительности (работе) а и долговечности а2: п н а1=ТГ С1-6) 11 б а-, = я б 1/тл+Е„ 2 1/т+Е (1.7) где Пб, П„ - годовые объемы производительности при использовании единицы базового и нового изделия; Те, тн - сроки службы базового и нового изделий, ч. В качестве производительности для светотехнических изделий принят полезный световой поток [248]: : ах = Ф К й пол.н зб Ф я К ПОЛ.б 311 (1.8) ФПОП = ФПУ\С% (1.9) где Ф„ол.н и Фпол.б - полезный световой поток нового и базового светильников, лм; -f, Кзб и Кзн - коэффициенты запаса; Ф - световой поток одной лампы, лм; п - число ламп в одном светильнике; г}с - КПД светильника; у\ - коэффициент использования светильника при коэффициентах отражения стен, потолка и пола, равных нулю, и индексе помещения / = 1,25.
В отличие от светового потока, выходящего из светильника, полезный (м$ световой поток определяется с учетом вводимого в расчетную формулу ДЛЯ а\ коэффициента запаса и коэффициента использования светильников в ОУ, причем коэффициент использования берется для случая, когда коэффициенты отражения стен, потолка и пола равны нулю. Недостатки данной методики: - ощутимое занижение реальной эффективности новых изделий из-за уче та морального срока службы ОП вместо физического и неучета стоимости ламп и монтажа сетей; - наличие в (1.5) различных сроков службы: полного (8 - 10 лет) для учета изменения капитальных затрат на приобретение нового и базового изделий и эффективного (Рам + Ен) (приблизительно 2,7 года) для текущих годовых издержек и сопутствующих капитальных затрат; - искусственное приведение капитальных затрат сначала к одному году, а затем за эффективный срок службы представляется недостаточно обоснованным. Л. Г. Викторова [249] считает, что коэффициент отчислений на амортиза цию Рам должен рассчитываться как величина, обратная сроку службы нового изделия Тнов и предлагает следующую формулу определения народнохозяйственного экономического эффекта: Ээф=Цб{ай -l)-EHAK+ f f +(К б -К) + Эк +ЭС0„ +ЭЭК, (U0) . где Эк - эффект от изменения качества и количества продукции, изготовляемой с помощью новой электротехнической продукции, руб.; ЭСОц - социальный эффект, руб.; Ээк - экологический эффект, руб.
Данный подход к расчету экономического эффекта от внедрения новых светотехнических изделий устранил лишь часть имевшихся ранее недостатков методики. Так, расчет величины 7} для ОУ с наперед заданным индексом поме ф щения приводит к тому, что один ОП будет лучше другого не потому, что более эффективен, а потому, что для его светораспределения помещение с таким индексом является оптимальным.
Энергетический аудит бытового освещения
Исследования показали, что по показаниям счетчиков суточное потребление ЭЭ, приходящееся на одну квартиру, в зимнее время составляет от 1,40 до 19,77 кВт-ч (т.е. в среднем около (4,94±0,12) кВт-ч), в летнее - от 0,66 до 4,84 кВт-ч (в среднем приблизительно (3,24±0,02) кВт-ч). Ежемесячное потребление ЭЭ в разных квартирах колеблется от 20 до 593 кВт-ч (среднее значение -(117,38±12,82) кВт-ч), в Москве, для сравнения, по данным исследований, проводимых в 2000 г. - от 171 до 240 кВт-ч [99]. В большинстве квартир в месяц расходуется не более 100 кВт-ч (рисунок 2.14, таблица Г.9 приложения Г). При этом многие потребители ((21±4) %) признали тот факт, что стараются «сэкономить» ЭЭ незаконными способами.
Как отмечается в [110], растущий уровень электрификации быта приводит к увеличению не только абсолютного значения потребленной в быту ЭЭ, но и ее удельного потребления (таблица 2.5).
Результаты расчетов ежемесячного удельного потребления ЭЭ в типовых квартирах г. Саранска сведены в таблицу 2.6. При этом авторами [110] подчеркивалось, что увеличение удельного бытового потребления ЭЭ обуславливается главным образом возрастающим насыщением домашнего хозяйства бытовыми электроприборами культурно-хозяйственного назначения. Аналогичная тенденция в сфере энергопотребления в быту наблюдается и в настоящее время. Исследования, проведенные в других странах в 1995 г., дали более низкие по сравнению с российскими цифры энергопотребления в жилом секторе [71]. Так, в Великобритании в середине 90-ых расход ЭЭ в расчете на одну квартиру составил примерно 890 кВт-ч в год, в Дании - 900 кВт-ч. Одним из факторов более низкого энергопотребления в быту в этих странах является применение для освещения КЛЛ (таблица 2.4).
Потребление ЭЭ в квартирах в зависимости от социального статуса проживающих представлено на рисунке 2.15 и в таблице Г. 10 приложения Г. 7% 2% Г ъ На первом месте по энергопотреблению стоят квартиры безработных, домохозяек и инженеров, причем в основном за счет большого числа и интенсивного использования бытовых электроприборов, а не ОУ. Это объясняется практически постоянным пребыванием дома безработных и домохозяек и разнообразием и регулярным использованием бытовой техники в квартирах инженеров.
Как показали исследования, в отдельно взятой квартире имеется от 4 до 11 регулярно используемых бытовых электроприборов, не считая ОУ (в среднем на одну квартиру приходится 8-9 электроприборов). Результаты энергетического аудита показали, что основными энергопотребителями в квартирах являются ОУ, холодильники, телевизоры. Особенно большое количество ЭЭ расходуется в зимние месяцы на освещение. Летом потребление ЭЭ ОУ значительно снижается (в среднем в 2 раза), и ОУ по количеству потребляемой ЭЭ уступают первое место холодильникам. Долевое участие ОУ и различных бытовых приборов в электрических нагрузках квартир в зимние и летние месяцы приведено на рисунке 2.16 и в таблицах Г.11 - Г. 12 приложения Г.
Среднее энергопотребление ОУ в течение года рассчитывалось по формуле (2.11) и составляет около 40 %, т.е. значительную часть от общего потребления ЭЭ в квартирах. По данным [290], в 1964 г. на долю освещения в городских квартирах без стационарных электроплит приходилось примерно 45 % годового количества потребляемой ЭЭ, в 80-е годы [291] - около 33 % ЭЭ. Некоторое снижение доли ЭЭ, приходящейся на ОУ, можно отнести на счет возросшего в те годы интереса населения к бытовым электроприборам. Проявившееся в последующие годы увеличение доли энергопотребления бытовыми ОУ можно объяснить появлением в последние годы широкой номенклатуры пользующихся высоким спросом энергосберегающих бытовых электроприборов, в то время как номенклатура ИС, используемых в современных квартирах, осталась прежней и состоит большей частью из малоэффективных ЛН. Так, в более поздних публикациях [99] приводится информация, что доля ЭЭ, расходуемая в квартирах на освещение, составляет примерно 50 %. В США, для сравнения, затраты ЭЭ на освещение составляют 16 % от общего потребления ЭЭ в быту [68].
Экспертная оценка светоцветовой среды с компактными люминесцентными лампами
СО цветовоспроизведения кожи рук в условиях освещения КЛЭ неоднозначны и зависят от их цветности, хотя в целом являются также достаточно высокими, видимо, благодаря значительной величине специального индекса ЦП і?із, который для ламп всех трех цветностей превышает 90 (йц КЛЭСГБЩ = 95,3; Rn КЛЭ(ХБ) = 93,7; Rl3 СКЛЭ(ТБЦ) = 90,3 (приложение В)). При небольших уровнях освещенности 50 - 100 лк хорошие результаты при освещении кожи рук дают осветительные условия с КЛЭ цветности ТБЦ, имеющей низкую цветовую температуру (2716 К), близкую к цветовой температуре ЛН, хотя иногда наблюдатели и отмечали появление желтоватых и красноватых оттенков. Однако с ростом освещенности эти оттенки становятся более насыщенными и характеризуются наблюдателями как достаточно неприятные, что несколько снижает оценки цветовоспроизведения кожи рук при КЛЭ (ТБЦ) по сравнению с ЛН. Появление красноватых оттенков при освещении ЛЛУ отмечались и в диссертационной работе Е. И. Ильиной [210]. Заметим, что по результатам СО [203, 209] наилучшие условия для восприятия человеческого лица создаются при ЛН, а также при лампах ЛТБЦ, но исследования в данной работе проводились для ЛЛ на широкополосных люминофорах.
Самым низким баллом при оценке цветовоспроизведения кожи рук чаще всего характеризовались условия освещения СКЛЭ (ТБЦ) с цветовой температурой 3341 К, имеющей самый низкий Ri3 из всех использовавшихся в эксперименте КЛЭ. Невысокие оценки объясняются приобретением кожей в осветительных условиях, создаваемых этой лампой, неестественного бледно-желтого оттенка. Причем чем выше уровень освещенности, тем насыщенней становится этот оттенок. При этом необходимо отметить тот факт, что при увеличении уровней освещенности СО возрастают независимо от используемого ИС, за исключением условий освещения при СКЛЭ (ТБЦ) - начиная со 150 лк, оценки цветовоспроизведения кожи рук при данных ИС снижаются.
При использовании варианта освещения КЛЭ (ХБ) с высокой цветовой температурой (4073 К) большинство наблюдателей при низких уровнях освещенности отмечали бледность кожи рук, приобретение ей неприятного серого оттенка. При повышении уровней освещенности цвет кожи становится более естественным, сероватые тона пропадают, и появляется розовато-красный оттенок, но не столь интенсивный, как при КЛЭ (ТБЦ). Именно этим объясняются сравнительно высокие оценки цветовоспроизведения кожи в условиях освещения КЛЭ (ХБ) при наличии высоких уровней освещенности.
Несмотря на некоторое различие в оценках условий освещения с различными КЛЭ при цветовоспроизведении кожи рук, начиная с уровня освещенности 150 лк, все исследуемые ИС получили удовлетворительную оценку, а осветительные условия с ЛН и КЛЭ (ТБЦ) оценивались наблюдателями как «удовлетворительные» уже при 100 лк.
При оценке цветовоспроизведения зелени листьев комнатного растения самый высокий балл в условиях небольших уровней освещенности ( 100 лк) эксперты присвоили условиям освещения КЛЭ (ТБЦ) (рисунок 3.4). При увеличении уровней освещенности до 150 лк и далее оценки цветовоспроизведения листвы при освещении КЛЭ различной цветности практически не отличаются и являются несколько более высокими, чем для условий освещения с ЛН. Испы-туемые отмечали яркость, сочность, насыщенность листьев растения при люминесцентном освещении. Аналогичный факт при освещении ЛЛУ отмечается В. А. Торнтоном в [226,228].
Как и для остальных объектов наблюдения, СО цветовоспроизведения продуктов с ростом уровней освещенности возрастают при использовании всех ИС, за исключением СКЛЭ (ТБЦ), и мало отличаются при разных вариантах 1 освещения (рисунок 3.5), хотя наблюдатели и отмечали, что при освещении продуктов ИС с теплым спектром они кажутся более аппетитными. Аналогичные результаты при исследованиях внешнего вида продуктов питания при освещении ИС различного спектрального состава были получены и авторами [304].
При оценке по цветовоспроизведению цветных выкрасок наименьшие баллы экспертами были присвоены СЦС, создаваемой ЛН (рисунок 3.6). Наи 4 более высоко чаще всего оценивался вариант освещения КЛЭ цветности ТБЦ.
При проведении эксперимента испытуемые отмечали некоторое искажение цветов: - при ЛН: зеленый цвет становится темным; красно-оранжевые тона на сыщаются; синий и голубой бледнеют и несколько сереют (особенно заметны ми становятся перечисленные искажения цветов при высоких уровнях осве щенности); ( - при КЛЭ (ТБЦ): красный цвет приобретает сероватый оттенок; зеленый становится ярче; - при КЛЭ (ХБ): зеленый цвет чуть сереет; оранжевый кажется грязным за счет достаточно заметного серого оттенка; - при СКЛЭ (ТБЦ): оранжево-желтые тона приобретают серо-зеленые оттенки.
Прогнозирование динамики технико-экономических показателей бытовых осветительных установок с компактными люминесцентными лампами
Для обоснования результатов, показавших преимущество эксплуатации КЛЭ в бытовых ОУ с экономической точки зрения, было осуществлено прогнозирование динамики их технико-экономических показателей в ближайшие годы методами регрессионного анализа. Начальным этапом проведения регрессионного анализа явилось построение временных рядов, показывающих изменение цен на ИС, ЭЭ и утилизацию КЛЭ во времени. В качестве независимой (объясняющей) переменной х выступает фактор времени, а зависимой у - изменяющийся признак. Парная регрессия устанавливает связь между откликом у и функцией, зависящей от одной входной переменной х, т.е. имеет вид: У =Ах). (4.9)
Обработка полученных временных рядов и определение функциональной зависимости между параметрами осуществлялись с помощью пакета статистического анализа и прогнозирования «Олимп» [313]. Данная программа включает в себя список 16-ти функций парной регрессии, которые распространены в практике экономических исследований (таблица Н.1 приложения Н). Каждое из уравнений регрессии линеаризуемо, т. е. путем преобразований может сводиться к линейной модели.
Для определения формы тренда рядов динамики исследуемых признаков предусматривалось выравнивание эмпирических рядов регрессии методом наименьших квадратов. Этот метод отличается наибольшей точностью выравнивания рядов по сравнению с другими. Требование метода наименьших квадратов заключается в том, что теоретические точки линии регрессииДх/) должны быть получены таким образом, чтобы сумма квадратов отклонений от этих точек для эмпирических наблюдений у{ была минимальной. Критерием оценки регрессии является величина: 1 " 2 с2 = г[У/ -/( /)] , (4.10) где А:- число оцениваемых параметров функции.
Та функция, которой соответствует минимальное значение критерия, считается оптимальной. Для нее рассчитываются и выводятся в протокол расчетные значения регрессии и характеристики остатков, а также строятся графики функций. В программе вычисляются следующие статистики для остатков: - среднее значение; - дисперсия; - относительная ошибка аппроксимации; - множественный коэффициент детерминации; - критерий Дарбина-Уотсона; - F-значение.
Анализ остатков позволяет судить о качестве построенного уравнения регрессии и, соответственно, результатов прогнозирования, которое оценивается, как правило, двумя дополняющими друг друга характеристиками: точность прогнозов и адекватность модели. Каждая их этих характеристик, в свою очередь, имеет несколько критериев. В данной версии программы «Олимп» адекватность модели характеризуется критерием Дарбина-Уотсона (чем ближе к 2, тем адекватней модель), ее точность - коэффициентом детерминации (чем ближе к 1, тем точнее модель). Протоколы парной регрессии приведены в приложении П, функции, выбранные для исследуемых признаков как наиболее оптимальные - в таблице 4.2.
В настоящее время в среднем на производство ЭЭ расходуется (35 - 40) % всей потребляемой первичной энергии [314]. Под первичной энергией понимают потенциальную энергию, заложенную в осваиваемых природных энергетических ресурсах [315]. Для определения количества израсходованной для производства электричества первичной энергии необходимо вычислить тот теоретический объем теплоты, который может выделиться при полном сжигании потраченного для этого топлива всех видов. Конечной продукцией электростанции является произведенная ЭЭ. Ее получение на любой электростанции сопровождается колоссальными потерями первичной энергии, связанными с несовершенством технологии сжигания топлива и преобразования тепла сначала в механическую, а лишь затем в ЭЭ. Названные потери энергии, достигая 50 % от первичной, растворяются в виде тепла в атмосфере, увеличивая ее тепловое загрязнение. Передача ЭЭ от производителя к потребителю также связана с большими потерями произведённой энергии в передаточных устройствах, обусловленными тепловым действием электрического тока. Величина этих потерь достигает 18 % от потенциальной энергии первичных энергоресурсов. Фактически подведённая ЭЭ фиксируется электросчетчиками потребителей, и именно за нее последние расплачиваются с энергетиками по установленным тарифам. Данные экспертов ООН также подтверждают, что лишь немногим более трети (35 %) всей первичной энергии в мировом хозяйстве превращается в конечную энергию, тогда как потери всех видов составляют две трети [316].
Республика Мордовия - энергодефицитный регион. Поскольку дефицит ЭЭ покрывается за счет Федерального оптового рынка ЭЭ (ФОРЭМ), проблема энергообеспечения приобретает особую остроту. Ко всему прочему, износ оборудования по Саранской ТЭЦ-2 по данным на 2001 г. [317] достигал 88 %. Благодаря вышеперечисленным обстоятельствам отпуск ЭЭ с собственных генерирующих источников энергосистемы в 2003 г. по данным ОАО «Мордовэнерго» составил всего 44,1 %, остальные 55,9 % ЭЭ Мордовия получает за счет сальдо-перетоков ФОРЭМ. При этом потери ЭЭ по данным [318] на отдельных предприятиях г. Саранска превысили 40 %.
В структуре Саранска жилой сектор занимает достаточно весомую часть. По данным Статуправления, количество квартир в г. Саранске в 2003 г. составляло 112 565, тогда общее количество ИС в квартирах согласно п. 2.2 -приблизительно 1 309 130 шт., и, как показали наши исследования, 95 % из них, т.е. около 1 243 670 - ЛН. При этом потребление ЭЭ в жилом секторе г. Саранска год от года непрерывно возрастает. Так, отпуск ЭЭ населению республики за 2002 г. составил 97,8 млн. кВт-ч, в 2003 г. на нужды населения с учетом роста энергопотребления было запланировано уже 99,3 млн. кВт-ч, фактически же в жилом секторе потребление ЭЭ составило 112,6 млн. кВт-ч.
