ЦЭНЭФ

Единый топливно-энергетический баланс как инструмент анализа, прогноза и индикативного планирования развития энергетики региона

Единый топливно-энергетический баланс как инструмент анализа, прогноза и индикативного планирования развития энергетики региона

И. Башмаков

Центр по эффективному использованию энергии

www.cenef.ru 120-92-09

ЦЭНЭФ

• Спрос на электроэнергию растет быстрее чем на газ

• Экономика отвергала уголь, а мы хотим повысить его роль в энергобалансе. Кто начнет его больше использовать: промышленные котельные, или электростанции?

• Потребление тепла не растет. Как в этом случае развивать теплофикацию?

Рост энергопотребления в России в 2000-2006 гг.

Рост энергопотребления в России в 2000-2006 гг.

26,0%

13,5%

10,0%

0,0%

-5,0%

-10%

-5%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

Неф

тепр

одук

ты

Элек

троэ

нерг

ия

Прир

одны

й га

з

Угол

ь

Тепл

овая

энер

гия

ЦЭНЭФ

Существующие схемы прогноза спроса на энергию и электроэнергию примитивны, непрозрачны, расчеты на них часто невозможно ни проверить, ни воспроизвести при другом наборе допущенийСлабо учитывается сложный комплекс зависимостей в связке «энергетика-экономика»Слабо учитываются эффекты взаимозаменяемости и взаимодополняемости отдельных энергоносителей и систем энергоснабжения и ограничения по топливоснабжениюСлабо учитываются (или вовсе не учитываются) эффекты:

– От внедрения новых технологий– От реализации программ повышения энергоэффективности– От роста загрузки производственных мощностей – Реакции как производителей, так и потребителей на изменение цен,

налогов и т.п.

Прогнозирование энергетического будущего регионов имеет типичные для России недостатки

Прогнозирование энергетического будущего регионов имеет типичные для России недостатки

ЦЭНЭФ

Снижение технической и экономической доступности энергетических услугСнижение энергетической безопасности региона из-за невозможности покрыть потребности растущей экономики в энергии, топливе и мощности при низкой энергоэффективностиТорможение экономического ростаУскорение инфляцииРост нагрузки по оплате энергоносителей на семейные бюджеты и низкая собираемость платежейВысокая нагрузка коммунальных платежей на городские и областной бюджеты и рост задолженности

Общеэкономические риски невнятной энергетической политики

Общеэкономические риски невнятной энергетической политики

ЦЭНЭФ

Минпромэнерго подготовил Проект «Методических рекомендаций по формированию

региональных прогнозных топливно-энергетических балансов, мониторингу их исполнения и порядку взаимодействия федеральных и региональных органов исполнительной власти Российской Федерации при организации этой работы»

В Госдуме РФ 20 марта 2007 г. прошли парламентские слушания на тему»: «О законодательном обеспечении оптимизации топливно-

энергетического баланса Российской Федерации»Решение слушаний: Правительству Российской Федерации разработать и внести в

Госдуму проект федерального закона, регламентирующего разработку перспективных топливно-энергетических балансов Российской Федерации и субъектов Российской Федерации

Это решение еще не реализовано

На федеральном уровне проблема необходимости рассмотрения интегрированного

ТЭБ уже осознана, но еще не решена!

На федеральном уровне проблема необходимости рассмотрения интегрированного

ТЭБ уже осознана, но еще не решена!

ЦЭНЭФ

• Это позволяет:– в одной таблице отразить все важнейшие энергетические связи и

пропорции: • показать роль отдельных энергоресурсов в энергетическом балансе, • показать роль отдельных секторов в потреблении отдельных

энергоресурсов;– отразить всю полноту взаимосвязей разных систем

энергоснабжения и энергопотребления;– учесть меру их взаимной дополняемости и заменяемости и тем

самым;– повысить надежность прогнозирования параметров

энергопотребления в отраслях и секторах экономики с учетом наличия конкуренции различных секторов экономики за энергетические ресурсы.

Энергетическую ситуацию в регионе можно представить на основе модели ЕТЭБ,

интегрирующего балансы производства и потребления отдельных энергоносителей

Энергетическую ситуацию в регионе можно представить на основе модели ЕТЭБ,

интегрирующего балансы производства и потребления отдельных энергоносителей

ЦЭНЭФ

Все энергоресурсы и всех секторах конкурируют!Все сектора конкурируют за энергетические

ресурсы!

Все энергоресурсы и всех секторах конкурируют!Все сектора конкурируют за энергетические

ресурсы!

Промышленность

0%

20%

40%

60%

80%

100%

2000 2001 2002 2003 2004 2005

Пр. тв. топлива

Гидро и НВЭИ

Природ-ный газ

Нефтепродукты

Уголь

Электроэнергия

Тепло

Население

0%

20%

40%

60%

80%

100%

2000 2001 2002 2003 2004 2005

Пр. тв. топлива

Нефтепродукты

Уголь

Природ-ный газ

Электроэнергия

Тепло

Производство тепловой энергии

0%

20%

40%

60%

80%

100%

2000 2001 2002 2003 2004 2005

Пр. тв. топлива

Природ-ный газ

Нефтепродукты

Сырая нефть

Уголь

Потребление газа

0%

20%

40%

60%

80%

100%

2000 2001 2002 2003 2004 2005

Электроэнергия, отпущеннаяэлектростанциями

Теплоэнергия, отпущеннаяэлектростанциями

Теплоэнергия, отпущеннаякотельными

Промышленность

Коммунально-бытовоепотребление

Социальная сфера

Население

ЦЭНЭФ

Концепция единого топливно-энергетического баланса (агрегированный вариант)

Концепция единого топливно-энергетического баланса (агрегированный вариант)

Единый топливно-энергетический баланс Калининградской области за 2005 г. (тыс. тут)

Уголь Сырая нефть

Неф-тепро-дукты

При-род-ный газ

Гидро- и НВЭИ

Пр. тв. топлива

Эл. энер-гия

Тепло Всего

Производство 1741,7 20,0 1,8 28,1 1791,7 Ввоз 178,6 653,4 832,5 373,4 2037,9 Вывоз -1741,7 0,0 -1741,7 Изменение запасов 0 Потребление первичной энергии

178,6 0,0 653,4 852,5 1,8 28,1 373,4 2087,8

Стат. расхождение 0,0 0,0 0,0 -3,5 0,0 -3,5 Производство электроэнергии

-2,4 -36,3 -97,8 -1,8 66,9 -71,5

Производство тепла -121,5 -257,4 -553,4 -8,8 821,6 -119,6 Собственные нужды -31,7 -17,6 -49,3 Потери в сетях -85,9 -123,2 -209,1 Потребление конечное энергии

54,6 359,7 169,5 19,3 340,4 698,3 1627,1

Промышленность 6,6 19,0 13,4 5,8 88,9 288,0 421,7 Строительство 7,4 7,2 0,2 14,8 Транспорт 0,0 0,0 227,3 0,0 0,0 0,0 13,3 18,4 259,0 Сельское хозяйство 12,5 13,1 27,1 52,7 Коммунальный сектор 8,9 21,4 0,2 0,6 14,7 28,2 74,1 Сфера услуг 26,3 44,4 7,9 80,2 16,7 175,5 Население 12,9 27,6 148,1 12,8 122,9 319,8 644,1

3. Блок конечного потребления

2. Блок преобразования

1. Блок ресурсов

ЦЭНЭФ

Уголь Сырая нефть

Неф-те-

про-дук-ты

При-род-ный газ

Гидро- и

НВЭИ

Пр. тв. топли-

ва

Эл. энер-гия

Тепло Всего

Производство 1741,7 20,0 1,8 28,1 1791,7

Ввоз 178,6 653,4 832,5 373,4 2037,9

Вывоз -1741,7 0,0 -1741,7

Измен. запасов 0

Потребление первичной энергии

178,6 0,0 653,4 852,5 1,8 28,1 373,4 2087,8

Стат. расхождение 0,0 0,0 0,0 -3,5 0,0 -3,5

Электростанции -12,4 -142,8 -232,7 -1,8 66,9 210,0 -112,9

Производство электроэнергии

-2,4 -36,3 -97,8 -1,8 66,9 -71,5

Производство тепла -121,5 -257,4 -553,4 -8,8 821,6 -119,6

ТЭЦ -10,03 -106,5 -134,9 210,0 -41,4

Котельные -111,5 -150,9 -418,6 -8,8 604,3 -85

Промышленные -96,0 -138,9 -322,3 -8,3 503,4 -62

Общего пользования

-15,5 -12,0 -96,3 -0,5 100,9 -23,4

Теплоутилизац. установки

7,3 7,3

Собственные нужды -31,7 -17,6 -49,3

Потери в сетях -85,9 -123,2 -209,1

Потребление конечное энергии

54,6 359,7 169,5 19,3 340,4 698,3 1627,1

Промышленность 6,6 19,0 13,4 5,8 88,9 288,0 421,7

Добыча нефти 8,5 7,8 3,1 19,3

Целлюлоза 12,9 106,8 119,6

Бумага 8,5 32,5 41,1

Картон 2,5 8,8 11,3

Мясные продукты 3,2 7,0 10,2

Хлебные продукты 0,0 0,4 3,1 3,4

Прочие 6,6 10,6 5,6 5,8 58,4 129,7 216,7

Строительство 7,4 7,2 0,2 14,8

Транспорт 0,0 0,0 227,3 0,0 0,0 0,0 13,3 18,4 259,0

Авиационный 29,0 29,0

Автомобильный 168,6 168,6

Ж\дорожный 29,2 6,1 11,2 46,5

Водный 0,5 0,5

Электр. городской 2,1 2,1

Прочий транспорт 5,1 7,2 12,2

Сельское хозяйство 12,5 13,1 27,1 52,7

Коммунальный сектор

8,9 21,4 0,2 0,6 14,7 28,2 74,1

Сфера услуг 26,3 44,4 7,9 80,2 16,7 175,5

Население 12,9 27,6 148,1 12,8 122,9 319,8 644,1

Единый топливно-энергетический баланс Калининградской области(полный вариант)

Единый топливно-энергетический баланс Калининградской области(полный вариант)

ЦЭНЭФ

• Статистические формы– Формы электробаланса– «6-ТП» (производство электрической и тепловой энергии и использование

топлива в электроэнергетике)– «11-ТЭР» (использование топлива, тепловой энергии и электроэнергии). Эта

форма становится основной после перехода на ОКВЭД– «4-топливо» (сведения об остатках, поступлении и расходе топлива, сборе и

использовании отработанных нефтепродуктов);– «22-ЖКХ» (сведения о работе предприятий ЖКХ в условиях реформы; эта

форма содержит частичную информацию о потреблении тепловой энергии, газа и электроэнергии населением и объектами социальной сферы)

– данные о работе тепловых сетей• Данные об оптовой торговле энергоносителями• Данные о производстве и преобразовании отдельных энергоносителей• Данные специальных исследований и энергоаудитов• Многие формы дают противоречивую информацию. Часто источник

противоречий – разная сфера охвата потребителей • «Пазл» ЕТЭБ собирается из всех этих форм.

Источники информации для формирования «пазла» ЕТЭБ

Источники информации для формирования «пазла» ЕТЭБ

ЦЭНЭФ

Уровни, критерии и методы энергетического Уровни, критерии и методы энергетического планирования и прогнозированияпланирования и прогнозирования

Уровни, критерии и методы энергетического Уровни, критерии и методы энергетического планирования и прогнозированияпланирования и прогнозирования

• Уровни – Российская Федерация - ЕТЭБ– Федеральный округ – ЕТЭБ – Субъект Федерации – ЕТЭБ– Муниципалитет -

муниципальный энергетический план

ЦЭНЭФ

Круг задач, которые должна решать подсистема прогнозирования спроса на энергию

Круг задач, которые должна решать подсистема прогнозирования спроса на энергию

• Усиление интеграции прогнозов развития энергетики с прогнозами и оценками макроэкономической динамики

• Развитие блоков прогноза спроса на энергию и топливо по группам потребителей, достаточное для учета воздействия следующих групп факторов:

– динамики и изменения структуры экономики;– технологических сдвигов, экологических и инфраструктурных ограничений;– реакций потребителей на изменение цен на энергоносители;– межтопливной ценовой и неценовой конкуренции;

• Удобная схема формирования, сравнения и анализа непротиворечивых сценариев прогноза

• Возможность оценки эффекта от повышения тарифов на динамику потребления и производства

• Возможность имитации энергетической политики и обеспечение процесса принятия решений эффективными инструментами оценки интегральных последствий технической, ценовой, налоговой, экологической и инвестиционной политики

• Обеспечение прозрачной технологии сбора и обработки исходной информации для формирования модели ЕТЭБ и калибровки ее параметров

ЦЭНЭФ

«Русские горки неэффективности» – недооцененный ресурс экономического роста

«Русские горки неэффективности» – недооцененный ресурс экономического роста

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0 20 40 60 80 100

120

140

160

180

200

число муниципальных систем теплоснабженияИсточник: Центр по эффективному использованию энергии

поте

ри в

теп

ловы

х се

тях

Старение тепловых сетейи низкий уровень ихэксплуатации

Избыточнаяцентрализациятеплоснабжения

Допустимые потери вмуниципальныхтепловых сетях

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

млн. м2 жилой площади с централизованным отоплениемИсточник: Центр по эффективному использованию энергии

Гка

л/м

2/го

д

построенные до 1990 г.

построенные между1990 и 2000 гг.

построенные после2000 г.

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 50

10

0

15

0

20

0

25

0

30

0

35

0

40

0

45

0

число ТЭЦИсточник: Центр по эффективному использованию энергии

гут/

кВт-

ч

свыше 300

от 240 до 300

до 240 гут/КВТ-ч

0

200

400

600

800

1000

1200

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220

Источник: Центр по эффективному использованию энергии

кгу

т/Г

кал

КПД выше 85% КПД выше 60%

КПД выше 40% Европа 95%

Газ Нефть и нефтепродукты

Дрова Уголь

ТЭЦ Котельные

Тепловые сети Жилые здания

ЦЭНЭФ

Основные этапы процесса прогнозирования

• Этап 1. Формирование отчетных ЕТЭБ• Этап 2. Сбор необходимой отчетной

экономической информации для оценки параметров модели прогноза

• Этап 3. Формирование и оценка параметров модели ЕТЭБ

• Этап 4. Формирование сценариев прогноза• Этап 5. Реализация сценариев и анализ

результатов прогноза

ЦЭНЭФ

1. Основой методического подхода к прогнозированию динамики спроса на энергию является использование модели единого топливно-энергетического баланса (ЕТЭБ)

2. На стадии формирования сценариев проводится проверка непротиворечивости сценарных допущений на основе агрегированной макроэкономической модели или на основе специальных проверочных тестов

3. В ЕТЭБ в явном виде отражены параметры эффективности использования энергии при производстве наиболее энергоемких продуктов, услуг и преобразовании энерго носителей

4. Формирование процедур анализа рисков развития ситуации в энергетике региона по результатам расчетов на модели ЕТЭБ позволяет исключить из рассмотрения сценарии, в которых не обеспечивается энергетическая безопасность регионов

5. Использование ценовых инструментов для смягчения рисков и балансирования регионального спроса и предложения энергоносителей

Пять базовых элементов методического подхода

Пять базовых элементов методического подхода

ЦЭНЭФ

Логика прогноза: семь шаговЛогика прогноза: семь шагов

1. Формирование макроэкономического прогноза для региона

2. Формирование функций спроса на энергию в каждом секторе (с учетом параметров ценовой эластичности спроса)

3. Моделирование доли каждого энергоносителя в энергобалансе каждого сектора (с учетом параметров их ценовой и неценовой конкуренции)

4. Суммирование конечного спроса на каждый энергоноситель по секторам

5. Прогноз параметров трансформации энергоресурсов (производство электроэнергии, тепла, нефтепродуктов и т.п.)

6. Прогноз суммарного спроса и предложения первичных энергоресурсов

7. Прогноз межрегиональной торговли энергоресурсами

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

2000 2001 2002 2003 2004 2005

Тепло

Электроэнергия

Пр. тв. топлива

Природ-ный газ

Нефтепродукты

Уголь

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

2000 2001 2002 2003 2004 2005

Тепло

Электроэнергия

Пр. тв. топлива

Природ-ный газ

Нефтепродукты

Уголь

Эволюция структуры баланса потребления энергии населением Астраханской области в 2000-2005 гг. (а -

фактические значения; б - модельные значения)

ЦЭНЭФ

Получение прогнозовПолучение прогнозов

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

мл

н. к

Вт-

ч

Наиболее вероятныйдиапазон прогнозаАдминистрация города -энергосырьевойАдминистрация города -инновационыйИнновационный

Инновационный+цены

Инновационный+эффект

Инерционный + инфляция

Инерционный

ИНЭИ-2007-макс

ИНЭИ-2007-мин

Потребление газа

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

мл

н. м

3

Новые станции

Сущест-вующие станции

Промыш-ленность

Собствен-ные нужды

Прочие котелные

Промыш-ленные котель-ные

Сфера услуг

Населе-ние

Потребление электроэнергии

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

45000

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

мл

н. к

Вт-

чПотери в сетях

Собст-венные нужды

Промыш-ленность

Транс-порт

Сель-ское хозяйст-во

Строи-тельст-во

Комму-наль-ные услуги

Сфера услуг

Населе-ние

Шесть сценариев прогноза спроса на электроэнергию в Санкт-Петербурге

Прогноз структуры спроса на природный газ в Москве: сценарий

«инновационное развитие»

Структура потребления электроэнергии в Пермском крае: сценарий «инновационное развитие»

ЦЭНЭФ

• Формирование системы прогнозирования в среде единого топливно-энергетического баланса (ЕТЭБ) России и отдельных территорий

• Формирование статистической базы национального и регионального уровней для анализа и прогноза динамики энергопотребления по секторам и отраслям экономики и по важнейшим процессам

• Формирование методики оценки ресурса повышения энергоэффективности у потребителей

• Формирование комплекса моделей прогноза спроса на энергию с учетом использования ресурса повышения энергоэффективности и оценки вклада ценового фактора в оптимизацию пропорций ЕТЭБ

• Подготовка стандартизированной модели демографического и макро- экономического прогноза

• Подготовка технологии формирования, реализации и анализа сценарных прогнозов в рамках ЕТЭБ и оценки вероятности их реализации

• Обучение специалистов технологии прогноза динамики спроса на энергию

• Система сформирована ЦЭНЭФ для АПБЭ • Минпромэнерго и регионам необходимо начать ее использовать

Формирование устойчивой технологии прогнозирования динамики спроса на энергию

Формирование устойчивой технологии прогнозирования динамики спроса на энергию

+

+

+

+

+

+

+