«УТВЕРЖДАЮ Директор ИНЭИ РАН академик _ А.А.Макаров 2012 г. ГОДОВОЙ ОТЧЕТ О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ за 2012 г. Москва, 2012 Содержание I ПЕРЕЧЕНЬ ИССЛЕДОВАНИЙ 1 Программы фундаментальных исследований ...»

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ

ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИНЭИ РАН)

УТВЕРЖДАЮ

Директор ИНЭИ РАН

академик _ А.А.Макаров « « 2012 г.

ГОДОВОЙ ОТЧЕТ

О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

за 2012 г.

Москва, 2012 Содержание I ПЕРЕЧЕНЬ ИССЛЕДОВАНИЙ

1 Программы фундаментальных исследований Президиума РАН

2 Программа фундаментальных исследований ОЭММПУ РАН № 2

3 Научно-исследовательские работы, финансируемые за счет федерального бюджета............ 4 Научно-исследовательские работы, финансируемые за счет внебюджетных источников.... II НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПО НАПРАВЛЕНИЯМ ИССЛЕДОВАНИЙ

1 Роль России в мировой энергетике

1.1 Создание информационно-модельного комплекса для прогнозирования развития мировой энергетики с учетом отдельных видов топлива, и определение основных тенденций развития мировой энергетики с учетом региональных особенностей

1.2 Проект «Энергетика»

1.3 Инновационно-технологическое развитие мировой экономики и его влияние на долгосрочное развитие глобальной энергетики и формирование новых энергетических технологий.

Этап 1. Инновационно-технологическое развитие мировой экономики и его влияние на долгосрочное развитие глобальной энергетики.

1.4 Инициативное научное исследование и публикация монографии по теме «Нефть сланцевых плеев – новый вызов энергетическому рынку?»

1.5 Инициативное научное исследование и публикация монографии по теме «Первые 5 лет «сланцевой революции» – что мы теперь знаем наверняка?»

1.6 Исследование и прогноз основных трендов в сфере реализации газа на рынках Европы, Северной Америки и АТР

1.7 Обоснование экономических преимуществ использования природного газа в топливном балансе Европы по сравнению с возобновляемыми источниками энергии

2 Роль энергетики в экономике. Энергопотребление.

2.1 Проект «Пространственно-структурное развитие энергетики»

Этап 1. Совершенствование инструментария для исследования взаимосвязей в развитии экономики и энергетики России.

2.2 Разработка методов, математических моделей и программных средств для прогнозирования спроса на энергоносители на долгосрочную перспективу с учетом пространственной неоднородности и отраслевой неравномерности развития экономики и социальной сферы страны

Этап 1. Разработка методов и математических моделей для прогнозирования спроса на энергоносители на долгосрочную перспективу с учетом пространственной неоднородности и отраслевой неравномерности развития экономики и социальной сферы страны

2.3 Актуализация данных для расчета затрат на замещение газа альтернативными ТЭР для выделенных категорий потребителей

3 Электроэнергетика

3.1 Проект «Научные основы формирования интеллектуальных энергетических систем России»....... Этап 1. Разработка концептуальной модели, определение условий и требований к построению ИЭС ААС России.

3.2 Исследование роли централизованного управления в развитии больших систем энергетики.......... Этап 1. Разработка принципов построения и методов исследования агентских моделей развития систем энергетики

3.3 Совершенствование модельно-информационного комплекса для исследования технологических приоритетов, экономических условий и экологических последствий развития электроэнергетики (включая теплофикацию) как части ТЭК страны на базе динамических оптимизационных моделей.... Этап 1. Развитие методических подходов к оптимизации вариантов развития электроэнергетики с учетом ее роли в формировании сводного топливно-энергетического баланса страны и регионов....... 3.4 Комплексная оценка экономических эффектов Программы модернизации ЕНЭС России на период до 2020 года с перспективой до 2030 года. Этап 2.

3.5 Разработка предложений по методическому сопровождению реализации нормативного правого акта Российской Федерации «Технологические правила работы электроэнергетических систем.................. 3.6 Определение востребованности базовой мощности и предварительная проработка площадок перспективного размещения новых блоков АЭС на перспективу до 2030 года

4 Нефтегазовый комплекс

4.1 Проект «Экономическая оценка ресурсного потенциала нефтегазоносных провинций России, включая их нетрадиционные виды»

Этап 1. Систематизация доступной отчётной и прогнозной информации о ресурсном потенциале нефтегазоносных провинций России и инновационных технологиях освоения месторождений углеводородов, особо выделив их нетрадиционные виды

4.2 Совершенствование модельно-информационного комплекса для исследования перспектив развития нефтяной и газовой отраслей на базе динамических оптимизационных моделей в условиях неопределенности

Этап 1. Разработка методологии развития подземного хранения газа в структуре «ОмоГаз»;

исследование влияния различных факторов на инвестиционную привлекательность проектов в нефтяной отрасли; актуализация по итогам 2011 г. информационной базы «ОмоНефть», «ОмоГаз», имитационной модели нефтеперерабатывающей отрасли; анализ режимов газопотребления и работы ПХГ России.

4.3 Оценка энергетической эффективности систем комплексного освоения месторождений углеводородного сырья

5 Угольная промышленность

5.1 Разработки методических рекомендаций для формирования индикаторов развития угольной отрасли до 2030 г. и определения их уровней на основе плановых намерений ведущих угольных компаний

5.2 Исследование мировых тенденций развития угольной промышленности и разработка прогнозов развития добычи угля и цен угля по бассейнам и месторождениям, федеральным округам и субъектам РФ в зависимости от сценариев развития экономики и ТЭК России

Этап 1. Анализ мировых тенденций развития угольной промышленности в основных регионах и странах мира, в том числе стран бывшего СССР и России в период с 2000 по 2011 (2010) годы и прогноз развития добычи угля и цен угля по бассейнам и месторождениям, федеральным округам и субъектам РФ на период до 2030 года.

Приложение А к разделам I-II

III. НАУЧНО-ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

1 Аспирантура

3 Ученый совет

3 Научно-методический семинар

4 Сотрудничество с ВУЗами

5 Международная деятельность

6 Участие в работе российских и международных конференциях с докладами

7 Перечень научных опубликованных работ

8 Награды и премии

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт энергетических исследований Российской академии наук (ИНЭИ РАН) создан как Институт энергетических исследований АН СССР в соответствии с постановлением Президиума АН СССР от 13 мая 1985 г.

№ 72/208.

В соответствии с постановлением Президиума Российской академии наук от 18 декабря 2007 года № 274 Институт переименован в Учреждение Российской академии наук Институт энергетических исследований РАН.

Постановлением Президиума Российской академии наук от 13 декабря 2011 года № 262 изменен тип и наименование Института на Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт энергетических исследований Российской академии наук.

Основной целью деятельности Института является разработка научных основ устойчивого развития энергетики во взаимосвязи с экономикой (обществом): достижение высокого уровня фундаментальных научных исследований по развитию теории и методологии системных исследований и прогнозированию развития энергетики. Приоритетными направлениями научной деятельности Института являются:

Тенденции и закономерности развития энергетики в ее взаимодействии с потребностями общества, научно-техническим прогрессом и окружающей средой;

Научно-методическое обоснование структурной и научно-технической политики в российской и мировой энергетике и способов ее проведения при разных экономических условиях;

Исследование и разработка эффективных стратегий развития энергетического комплекса страны и регионов, включая пути и механизмы энергосбережения;

Исследование путей совершенствования хозяйственных отношений в энергетике, разработка рекомендаций по ценообразованию и эффективности внешнеэкономической деятельности в энергетике.

Структура научных подразделений Института, утвержденная Ученым советом (Протокол №8 от 27 сентября 2012 г., приказ от 28 сентября 2012 г. № 35), включает 3 тематических отдела (состоящих из 7 лабораторий) и 2 автономных подразделения (лаборатория, центр):

1. Отдел энергопотребления, энергоэффективности и НТП в энергетике ·Лаборатория исследования взаимосвязей энергетики с экономикой;

·Лаборатория методологии топливно-энергетического баланса и энергоэффективности;

2. Отдел развития и реформирования электроэнергетики ·Лаборатория научных основ развития энергетики;

·Лаборатория моделирования развития электроэнергетики и регулирования энергетических ·Экспертно-аналитический центр электроэнергетики;

3. Отдел развития нефтегазового комплекса России и мира ·Лаборатория научных основ развития и регулирования систем газо- и нефтеснабжения;

·Центр изучения мировых энергетических рынков;

4. Лаборатория научных основ развития и регулирования угольной промышленности 5. Центр вычислительного моделирования развития энергетики ИНЭИ РАН выполняет исследования как в рамках Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2008 - 2012 гг., так и по заказам министерств, регулирующих органов энергетики, российских энергетических компаний в области анализа и стратегического планирования развития энергетики страны, ее регионов и отдельных компаний, а также создания механизмов обеспечения их развития в рыночных условиях.

I ПЕРЕЧЕНЬ ИССЛЕДОВАНИЙ

1 Программы фундаментальных исследований Президиума РАН № 1 «Физико-технические принципы создания технологий и устройств для интеллектуальных активно-адаптивных электрических сетей».

Проект «Научные основы формирования интеллектуальных энергетических систем России».

№ 27 «Фундаментальный базис инновационных технологий прогноза оценки, добычи и глубокой комплексной переработки стратегического минерального сырья, необходимого для модернизации экономики России».

Проект «Экономическая оценка ресурсного потенциала нефтегазоносных провинций России, включая их нетрадиционные виды»

№ 31 «Роль пространства в модернизации России: природный и социальноэкономический потенциал».

Проект «Пространственно-структурное развитие энергетики».

№ 37 «Перспективы скоординированного социально-экономического развития России и Украины в общеевропейском контексте».

Проект «Энергетика».

2 Программа фундаментальных исследований ОЭММПУ РАН № 2 (Постановление Президиума РАН от 13 декабря 2011 г. № 264) Проект «Исследование роли централизованного управления в развитии больших систем энергетики».

3 Научно-исследовательские работы, финансируемые за счет федерального бюджета 3.1 Проект «Инновационно-технологическое развитие мировой экономики и его влияние на долгосрочное развитие глобальной энергетики и формирование новых энергетических технологий»

3.2 Проект «Совершенствование модельно-информационного комплекса для исследования перспектив развития нефтяной и газовой отраслей на базе динамических оптимизационных моделей в условиях неопределенности».

3.3 Проект «Создание информационно-модельного комплекса для прогнозирования развития мировой энергетики с учетом отдельных видов топлива, и определение основных тенденций развития мировой энергетики с учетом региональных особенностей».

3.4 Проект «Разработка методов, математических моделей и программных средств для прогнозирования спроса на энергоносители на долгосрочную перспективу с учетом пространственной неоднородности и отраслевой неравномерности развития экономики и социальной сферы страны».

3.5 Проект «Исследование мировых тенденций развития угольной промышленности и разработка прогнозов развития добычи угля и цен угля по бассейнам и месторождениям, федеральным округам и субъектам РФ в зависимости от сценариев развития экономики и ТЭК России».

3.6 Проект «Совершенствование модельно-информационного комплекса для исследования технологических приоритетов, экономических условий и экологических последствий развития электроэнергетики (включая теплофикацию) как части ТЭК страны на базе динамических оптимизационных моделей».

3.7 Инициативное научное исследование и публикация монографии по теме «Нефть сланцевых плеев – новый вызов энергетическому рынку?»

3.8 Инициативное научное исследование и публикация монографии по теме «Первые 5 лет «сланцевой революции» – что мы теперь знаем наверняка?»

4 Научно-исследовательские работы, финансируемые за счет внебюджетных источников 4.1 Исследование и прогноз основных трендов в сфере реализации газа на рынках Европы, Северной Америки и АТР (Заказчик - ОАО «НК Роснефть) 4.2 Обоснование экономических преимуществ использования природного газа в топливном балансе Европы по сравнению с возобновляемыми источниками энергии (Заказчик – ООО «Газпром экспорт») 4.3 Определение востребованности базовой мощности и предварительная проработка площадок перспективного размещения новых блоков АЭС на перспективу до 2030 года (Заказчик - ООО Фонд энергетического развития», Генеральный заказчик – Росатом) 4.4 Разработка предложений по методическому сопровождению реализации нормативного правого акта Российской Федерации «Технологические правила работы электроэнергетических систем (Заказчик – «СО ЕЭС») 4.5 Комплексная оценка экономических эффектов Программы модернизации ЕНЭС России на период до 2020 года с перспективой до 2030 года. Этап 2. (Заказчик – ОАО «ЭНИН») 4.6 Технико-экономический анализ условий развития и размещения инновационных энергоблоков атомных станций СВБР-100, БРЕСТ-ОД-300, ВБЭР-300 и др. Этап 1. (Заказчик – ООО «Концерн Росэнергоатом») 4.7 Оценка энергетической эффективности систем комплексного освоения месторождений углеводородного сырья (Заказчик – ООО НИИГазэкономика) 4.8 Актуализация данных для расчета затрат на замещение газа альтернативными ТЭР для выделенных категорий потребителей (Заказчик – ООО НИИГазэкономика) 4.9 Разработки методических рекомендаций для формирования индикаторов развития угольной отрасли до 2030 г. и определения их уровней на основе плановых намерений ведущих угольных компаний (Заказчик – Минэнерго)

II НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

ПО НАПРАВЛЕНИЯМ ИССЛЕДОВАНИЙ

1 Роль России в мировой энергетике 1.1 Создание информационно-модельного комплекса для прогнозирования развития мировой энергетики с учетом отдельных видов топлива, и определение основных тенденций развития мировой энергетики с учетом региональных особенностей.

Этап 1. Разработка новых модулей модельно-информационного комплекса, позволяющих детализировать прогнозирование по отдельным видам энергоносителей для выявления региональных трендов и особенностей развития (Отдел развития нефтегазового комплекса. Отв. исполнитель – Т.А.Митрова) В рамках данной НИР продолжена работа по расширению возможностей и оптимизации информационно-модельного комплекса ИНЭИ РАН для прогнозирования развития мировой энергетики. В ходе исследования выполнен анализ зарубежных моделей и методик прогнозирования развития мировых газовых рынков, включая особенности моделирования отдельных отраслей;

разработана экономико-математическая оптимизационная модель мирового нефтяного рынка на основе новой методологии нефтяного модуля модельного комплекса; усовершенствованы методики расчета в ресурсных модулях, включая расширение количества узлов в газовом модуле.

Ключевые блоки информационно-модельного комплекса ИНЭИ РАН представлены на рисунке 1: блок сценариев; модуль технологий; модуль прогнозирования спроса (промышленность;

транспорт; население и пр.; потери и собственные нужды); ресурсные модули (газовый; угольный;

нефтяной; ВИЭ; атомный; генерация; экологический); модуль Топливно-Энергетического Баланса (ТЭБ).

Проведенное сравнение с другими методами и моделями прогнозирования позволило сделать вывод, что выбранные алгоритмы расчета и программная реализация соответствуют современному уровню развития данной области науки. Модульная структура позволяет улучшать отдельные составляющие комплекса без остановки расчетов в целом, также такая структура способствует повышенной отказоустойчивости за счет быстрого выявления нештатных случаев работы.

Рисунок 1 - Комплекс экономико-математических моделей мировой энергетики ИНЭИ РАН Алгоритм работы информационно-модельного комплекса включает:

- разработку сценарных предпосылок: динамики ВВП, населения, энергетической политики и др.;

- принятие предположений о доступности тех или иных энергетических технологий в каждый прогнозный период;

- расчет прогнозных значений спроса на первичные энергоресурсы по секторам экономики по странам мира с учетом экономических и демографических факторов из блока сценариев и технологических факторов из модуля технологий;

- первый запуск оптимизационных ресурсных модулей с использованием полученных значений спроса;

- импорт из ресурсных модулей результирующих цен на энергоресурсы обратно в модуль ТЭБ;

- коррекция значений спроса на энергоресурсы с учетом межтопливной конкуренции;

- второй запуск оптимизационных ресурсных модулей и получения выходных показателей по всем видам топлива;

- анализ полученных результатов.

Краткое описание ресурсных модулей представлено на рисунке 2.

Структурная схема модуля ТЭБ представлена на рисунке 3.

В ходе расширения функционала комплекса был увеличен временной горизонт прогнозирования до 2035 г., проведена актуализация всех баз данных, в отдельных частях комплекса расширено количество узлов.

В рамках исследования подробно описаны принципы функционирования модулей прогнозирования развития отдельных отраслей энергетики. В частности созданной World Oil Model (WOM) - системы экономико-математического моделирования развития мирового нефтяного и нефтепродуктового рынка.

К частным задачам модуля относятся:

- Формирование прогнозов добычи нефти по географическим «узлам» модели в утвержденной региональной разбивке;

- Формирование прогнозов нефтеперерабатывающих мощностей в контексте необходимости их расширения (уменьшения);

- Формирование прогнозных балансов спроса и предложения нефти на отдельных рынках (географических «узлах» модели);

- Формирование прогнозных транспортных потоков и определения объемов будущего экспорта (импорта) нефти и нефтепродуктов для отдельных узлов модели.

- Расчет суммы полных затрат на производство, необходимых для удовлетворения Расчет реализуется по всем странам мира, осуществляющим добычу, переработку, потребление или транспортировку нефти и нефтепродуктов. Наиболее крупные страны, например, Россия, США и Канада разбиты на дополнительные узлы. Региональная разбивка включает в себя 12 регионов, 76 стран и 89 узлов.

Модель статическая, целевая функция оптимизируется методом линейного программирования с минимизацией суммарных затрат на нефтеснабжение в рамках прогнозируемых возможностей инфраструктуры (добыча, транспортировка до НПЗ, переработка, транспортировка от НПЗ до потребителя нефти и нефтепродуктов).

В качестве входных данных используются специально подготовленные Базы Данных ИНЭИ РАН: Нефтедобыча, Нефтепродуктопроводы, Нефтепроводы, ЖД транспорт, Морской транспорт, Нефтепереработка.

Подробно описана Мировая модель рынка газа (газовый модуль), который в ходе выполнения работы был усовершенствован. В настоящее время в нем производятся расчеты по 146 странам, 189 узлам. Инфраструктурную основу данной модели составляют более 350 газопроводов, более 1700 маршрутов СПГ, заводы и терминалы СПГ, а также подземные хранилища газа. Представлена краткая информация и по принципам учета в модельном комплексе угля, атома и ВИЭ.

На базе созданного инструментария подготовлен Прогноз развития мировой энергетики до 2035 г., в котором подробно рассмотрены региональные аспекты. В рамках этого прогноза представлены основные тренды долгосрочного развития мировой энергетики, прогнозы развития энергетики по отдельным видам топлива и долгосрочные ТЭБ основных регионов мира. Также выполнено сравнение результатов Прогноза с долгосрочными оценками других ведущих мировых исследовательских центров.

Результаты исследования могут быть использованы:

- при определении и уточнении стратегических ориентиров деятельности России и отечественных компаний на внешних рынках в условиях быстро меняющихся внешних факторов;

- при уточнении оптимальных параметров экспорта энергоресурсов, обновлении Генеральных схем развития энергетических отраслей;

- при проведении оценки и экономического обоснования проектов добычи и транспорта энергоресурсов;

- при проведении оценки и экспертизы зарубежных прогнозов.

1.2 Проект «Энергетика»

(Программа Президиума фундаментальных исследований РАН № 37 «Перспективы скоординированного социально-экономического развития России и Украины в общеевропейском контексте») (Отв. исполнитель – В.Л.Лихачев).

Основная цель исследований в рамках данного проекта заключалась в проведении анализа состояния и оценке перспектив скоординированного развития топливно-энергетических комплексов и смежных секторов экономик России и Украины в рамках формирования единого евразийского энергетического пространства на основе модельных исследований.

В рамках данного исследования выполнен сравнительный анализ трех сценариев развития топливно-энергетических комплексов России и Украины на период до 2030 г. 1) - разработки Института народнохозяйственного прогнозирования РАН и Института экономики и прогнозирования НАНУ (базовый сценарий ИНП РАН), 2) - разработки ИНЭИ РАН в рамках сопровождения Энергетической стратегии России на период до 2030 г. и 3) - новая Энергетическая стратегия Украины до 2030 г.), на основе которого сформулированы следующие выводы:

· Национальные прогнозы (сценарии) развития ТЭК России и Украины на период до 2030 г.

слабо скоординированы и не согласованы между собой и с последними изменениями ситуации на энергетических рынках евразийского пространства (Европе, СНГ, Азии);

· Прогнозы развития ТЭК России и Украины отражают серьезные различия в оценках перспектив торговли энергоресурсами на постсоветском пространстве, в том числе, с точки зрения ранее заключенных соглашений между Россией и Украиной в этой области;

· Прогнозные оценки производства электроэнергии, как по объемам, так и по структуре генерирующих мощностей, в России и Украине на период не противоречат друг другу;

· Прогнозные оценки добычи нефти и природного газа, внутреннему потреблению и экспортно – импортным операциям с этими энергоресурсами по России и Украине демонстрируют серьезные расхождения в оценках экспертов двух стран.

При формировании согласованных сценариев развития экономики и энергетики двух стран необходимо учитывать следующие факторы:

· Уровни мировых цен на энергоресурсы (цены на нефть);

· Динамика экономической активности в России, Украине и соседних регионах;

· Политические предпочтения государств в отношениях между собой и геополитическими «центрами силы» (прежде всего, в части внешней энергетической политики);

· Проводимая Россией и Украиной энергетическая политика на внутреннем рынке;

· Реализуемые и намеченные к реализации проекты развития энергетической инфраструктуры, оказывающие влияние на российско–украинские отношения в энергетической сфере.

В рамках исследования с учетом вышеизложенных факторов были разработаны три основных экспертных сценария развития экономики и энергетики двух стран, основные характеристики которых приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Основные характеристики сценариев развития экономики и энергетики России и Украины до 2030 г.

Геополитика и эко- Долговой кризис Европы в пери- Долговой кризис Европы в Долговой кризис Европы в номика од до 2015 г. преодолевается и не яв- период до 2015 г. преодолева- период до 2015 г. не преодолеваляется барьером на пути развития ется, активизируются процессы ется, из состава еврозоны выхоинтеграционных процессов как в рам- интеграции на евразийском дит ряд стран, интеграционные ках Европейского континента, так и пространстве (ЕС и ТС). Укра- процессы вокруг ЕС прекращана постсоветском пространстве, хотя ина входит в систему ТС – ются. Однако войти в систему Украина и не войдет в структуры ТС- Евразийское экономическое ТС – Евразийское экономическое кие мировые цены на сырьевые това- пазоне от 120 – 130 долл./барр. постепенно эволюционировать в Торговля энергоресурсами между ближенным к стандартам ТС Сохранятся высокие миРоссией и Украиной осуществляется правилам и со скидками для ровые цены на сырьевые товары.

экономического развития и роста бла- ответственно 4,8% и 6,4% сред- между Россией и Украиной бугосостояния. негодовых темпов роста на дет осуществляться по сложивСценарий предполагает устой- период до 2030 г. В обеих стра- шейся в настоящее время схеме, чивые темпы роста экономики России нах устойчиво улучшается ин- при высоких (рыночных) урови Украины (соответственно 3,4% и 5% вестиционный климат, что поз- нях цен. При этом абсолютные среднегодовых темпов роста на пери- воляет привлечь необходимые объемы торговли газом между Энергетика и энер- Россия и Украина будут успешно Обе страны осуществляют В данном сценарии в услогопотребление. решать проблему повышения энер- ускоренные программы роста виях недостатка инвестиций гоэффективности и снизят энергоем- энергоэффективности и модер- России придется отсрочить реакости своих ВВП к 2030 г. по сравне- низации ТЭК, до сопоставимых лизацию ряда инфраструктурных нию с 2010 г. соответственно на 34- уровней энергоемкости ВВП с проектов в энергетике примерно задачи обеспечения своей энергетиче- Украине к 2030 г. по сравнению Уровни энергопотребления диверсифицируя источники импорта Реализуются совместные столько за счет энергосбережеэнергоносителей (в первую очередь проекты в сфере энергетиче- ния, сколько из-за депрессивной природного газа). Упор будет делать- ской инфраструктуры, прежде экономической ситуации.

ся на развитие собственных ресурсов всего – модернизация украин- Энергоемкость ВВП в Росв том числе повышение добычи ской ГТС, что приведет к воз- сии в данном сценарии к 2030 г.

Россия будет успешно решать электроэнергетических систем В условиях недостатка инпроблему обеспечения безопасности России и Украины с создание вестиций основной упор в Украэкспортных поставок, в том числе общего рынка электроэнергии, ине будет делаться на развитие Дальнейшее развитие модельных средств для разработки согласованных прогнозов развития энергетики России и Украины, а также стран Таможенного Союза в евразийском контексте намечено проводить посредством создания комплексной модельной среды на основе SCANER (ИНЭИ РАН), TIMES – Украина (Институт экономики и прогнозирования НАНУ), а также модельных средств Института экономики НАН Республики Беларусь и Назарбаев Института (Республика Казахстан). Верификацию результатов расчетов предполагается осуществлять на базе модели MERGE ИММ Уро РАН. Дополнительное развитие модельного инструментария намечено выполнить при методической поддержке IIASA. Общие принципы формирования многомодельного аппарата для исследований обсуждались на семинаре 31.10.2012 г. в рамках конференции, прошедшей в ИНИОН РАН, а также на семинаре 17.11.2012г. в IIASA.

1.3 Инновационно-технологическое развитие мировой экономики и его влияние на долгосрочное развитие глобальной энергетики и формирование новых энергетических технологий.

Этап 1. Инновационно-технологическое развитие мировой экономики и его влияние на долгосрочное развитие глобальной энергетики.

(Лаборатория научных основ развития и регулирования угольной промышленности и Лаборатория исследований взаимосвязей энергетики с экономикой. Отв. исполнитель – Ю.А.Плакиткин) Основной целью исследования является оценка влияния инновационно-технологического развития мировой экономики на долгосрочное развитие глобальной энергетики.

В предстоящем периоде времени российская экономика должна стать не только мировым лидером в энергетическом секторе, добыче и переработке сырья, но и сформироваться как конкурентоспособная экономика знаний и высоких технологий. В рамках 1-го этапа выполнено формирование программных ориентиров инновационного развития экономики и энергетики России:

1) сформированы основные требования, предъявляемые к развитию экономики; 2) приведены главные индикаторы, нацеленные на реализацию новых инновационно-технологических решений;

3) сформированы возможные варианты инновационного развития экономики России и главные этапы их реализации, анализ которых позволил сформулировать основные требования по созданию благоприятных условий для инновационного развития экономики в кризисном и посткризисном периодах.

Также в рамках исследования выполнен анализ национальных энергетических политик США, Европейского Союза, Германии, Китая и Японии, формирующих в совокупности новый вектор развития глобальной энергетики; достаточно детально рассмотрены механизмы, применяемые органами государственного управления, направленные на достижение программных целей развития энергетики; представлена оценка как основных направлений ее развития, так и возможных затрат (в т.ч. инвестиционных).

В рамках исследования инновационно-технологического развития мировой экономики на основе анализа потока мировых патентных заявок сформулированы выводы по определению так называемых периодически повторяемых ступеней мирового технологического развития, что позволило выполнить оценку основных прорывных технологий и сформулировать новые парадигмы развития мировой энергетики в предстоящем периоде (рис. 4).

Рисунок 4 – Прорывные направления инновационного развития мировой экономики до 2030 года В ходе анализа существующих сценариев мирового демографического развития выявлена зависимость прироста потребления энергии от прироста численности населения мира; показаны результаты прогноза численности населения мира, в том числе «спираль» мирового демографического развития, полученные на основе анализа закономерностей развития глобальной энергетики.

На основе прогнозирования численности населения по регионам мира выполнен прогноз динамики уровней потребления энергии в предстоящем периоде. Приведены оценки влияния глобальной энергетики на макроэкономические показатели развития мировой экономики, а также основанные на них выводы по развитию российской экономики и энергетики.

Анализ результатов вышеизложенных исследований стал основой для формирования проекта Концепции инновационного развития отраслей ТЭК России, в котором сформулированы базовые направления инновационного развития мировой экономики, приведены основные направления инновационного развития отраслей ТЭК до 2030 г., а также указаны системные противоречия, затрудняющие коммерческий оборот инноваций, и возможные механизмы, направленные на повышение интенсификации этого оборота.

1.4 Инициативное научное исследование и публикация монографии по теме «Нефть сланцевых плеев – новый вызов энергетическому рынку?»

(Отдел развития нефтегазового комплекса России и мира. Отв. исполнитель – Т.А.Митрова) С началом промышленной добычи в США невостребованного прежде энергоресурса – сланцевого газа – дискуссии на эту тему не стихают, далеко перешагнув рамки отраслевого обсуждения. Цель выполненного исследования - провести комплексную оценку ситуации вокруг сланцевого газа в различных регионах мира, дать объективную картину этого нового и неоднозначного явления, основываясь исключительно на официальных источниках и последних данных компаний.

Фактически впервые проводится обобщенное исследование, основанное на фактической информации по результатам работы компаний, а не на предварительных оценках и предположениях, что подчеркивает актуальность и новизну работы.

По состоянию на 2012 г. МЭА оценивает ресурсы технически извлекаемого нетрадиционного газа в мире в 328 трлн. куб. м, включая 200 трлн. куб. м сланцевого газа. В большинстве регионов мира геолого-разведочные работы на сланцевый газ находятся в начальной стадии, или не начинались вовсе.

Основным способом разработки газосланцевых плеев в США является применение технологии горизонтального бурения в совокупности с применением ГРП. Специфика добычи газа из низкопроницаемых сланцевых пород существенно отличается от традиционной газодобычи. Пробуренные эксплуатационные скважины на начальном этапе дают высокий приток газа, который падает уже через год на 55-85% (Рисунок 5).

Рисунок 5 – Продуктивность скважин на основных плеях сланцевого газа в США После трех лет эксплуатации сланцевая скважина обеспечивает в среднем около 14% от начального дебита. Быстрая потеря продуктивности скважин требует постоянного бурения новых скважин, которые позволяют поддерживать добычу на высоком уровне. Однако в последнее время началось массовое применение веерного и кустового бурения, а также повторного гидроразрыва пласта, что позволяет повысить продуктивность скважин, обеспечивая высокую газоотдачу.

Экономика сланцевой газодобычи, резвившаяся на фоне очень высоких рыночных цен с пиком в середине 2008 года, позднее на этапе своего становления оказалась под давлением сложной ценовой конъюнктуры. Так, капитальные затраты в основном определяются затратами на сооружение скважин. Средняя стоимость скважины на плее Barnett составляет от 2,5 до 6,5 млн. долларов, для плеев Fayetteville – 2,8 млн., для плея Marcellus – 5 млн., дороже всего обходится сооружение скважин на плее Haynesville – 9,2 млн. Операционные затраты на добычу – наиболее переменчивая величина в сланцевой газодобыче, напрямую зависящая от производственной специфики компании и условий добычи. Покажем экономическую специфику сланцевой газодобычи на примере компании Chesapeake, наиболее репрезентативной для подобных оценок (Рисунок 6).

Рисунок 6– Структура стоимости газа на устье скважины в США в целом и сланцевого газа компании Chesapeake относительно цены HH в 2007-2011 гг., долл./тыс. куб. м Источник: Bloomberg New Energy Finance Summit (цены по США), Chesapeake, годовые отчеты, EIA.

Себестоимость добычи сланцевого газа устойчиво снижалась в период 2007-2012 гг. Анализируя добычу сланцевого газа в США, можно говорить о появлении экономики нового типа, отличной от экономики добычи только газа или нефти, в основе которой лежит комплексная добыча углеводородов: сухого газа, жирного газа, NGL и нефти. Там где продукты добычи включают в себя жирный газ, NGL (Natural Gas Liquids) либо нефть, в силу небывало высокого отрыва цен на NGL и нефть от цены сухого газа, экономика добычи сланцевого газа оказывается заметно более благоприятной для производителя – газ, по сути, становится побочным продуктом с практически нулевой ценой добычи. Таков феномен текущего развития газовой отрасли США (рисунок 7).

Активно используют американские компании, занимающиеся добычей сланцевого газа и экономические инструменты – хеджирование и VPP. Хеджирование позволило только Chesapeake заработать 8,7 млрд. долл., получив дополнительно по 50 долл. на тыс. куб. м проданного газа. Но к концу 2012 г. количество операций хеджирования резко снизилось, одновременно упала и доходность таких операций.

Финансовые схемы на основе продаж еще не добытых объемов газа, огромные кредиты, перекрестное субсидирование от продажи нефти и NGL способствовали удержанию цен на газ на очень низком уровне. Фактически сегодня биржевые индексы цен на газ в США находятся ниже уровня рентабельности если предполагать добычу исключительно сухого газа без использования финансовых инструментов.

Таким образом, резкое увеличение добычи сланцевого газа в США (более 200 млрд. куб. м по итогам 2011 г.) привело к устойчивому снижению спотовых цен на природный газ, а также к перенасыщению рынка. В этих условиях часть компаний стала уделять приоритетное внимание инвестициям в добычу нефти и жидких углеводородов, сокращая при этом инвестиции в добычу сухого газа. При этом доходы от добычи нефти и NGL отчасти стали субсидировать затраты на добычу сухого газа.

Развитие сланцевой газодобычи в США, даже оставаясь региональным явлением, уже косвенно оказало значительное влияние и на мировые рынки, прежде всего в части перераспределения потоков СПГ. Это влияние только возрастет с возможным началом экспорта СПГ из США и Канады с 2016 г., который, скорее всего, пойдет на премиальные рынки АТР, Латинской Америки и Европы.

Активно идут поисковые работы с получением первых продуктивных результатов в Китае, где предполагается начать промышленную добычу сланцевого газа уже к 2015 г. Значимые объемы добычи в этой стране возможны после 2020 г.

Европа, также активно включившись в поиски сланцевого газа на своей территории, за минувшие пять лет практически не получила обнадеживающих результатов ГРР. За это время тема сланцевой газодобычи получила широкий общественный резонанс, что в итоге уже привело к принятию запретительных мер в некоторых европейских государствах. Добыча незначительных объемов сланцевого газа в Европе возможна не ранее 2020 г.

Прочие регионы мира, за исключением Аргентины и Австралии, пока далеки от начала даже разведочных работ на сланцевый газ, не говоря о промышленной его добыче.

1.5 Инициативное научное исследование и публикация монографии по теме «Первые 5 лет «сланцевой революции» – что мы теперь знаем наверняка?»

(Отдел развития нефтегазового комплекса России и мира. Отв. исполнитель – Т.А.Митрова) Потенциал нетрадиционных источников нефти - один из важнейших вопросов развития не только нефтяной отрасли, но и всей мировой энергетики. По различным оценкам ресурсы нефтяных песков, сверхтяжелой нефти и нефтяных сланцев почти пятикратно превышают запасы традиционной нефти. По оценкам ИНЭИ РАН, из всех нетрадиционных нефтей наибольшую угрозу для традиционных производителей с точки зрения конкуренции за потребительские рынки представляет нефть сланцевых плеев. Уже в 2009 году оцененные технически извлекаемые запасы жидких углеводородов из нефтяного сланца по данным IEA World Energy Outlook 2010, почти сравнялись с запасами традиционной нефти (157,2 млрд. т н.э. и 188,8 млрд. т н.э. соответственно).

Сегодня этот ресурс является мало изученным как в плане геологии залегания, так и в отношении технологий и стоимости извлечения. Поэтому научные исследования в данной области чрезвычайно актуальны.

В начале 2010г. в мире началось наращивание темпов добычи нефти сланцевых плеев. Это стало следствием целого ряда факторов:

· Стремительный рост цен на нефть в начале XXI века и развитие новых технологий позволили нефти сланцевых плеев выйти на приемлемый уровень рентабельности.

· Расширение деятельности национальных нефтяных компаний добывающих стран и постепенное вытеснение ими западных компаний с месторождений стран Ближнего Востока, Латинской Америки, Африки и бывшего СССР побудило крупнейшие транснациональные компании расширять свои портфели добычных проектов за счет новых источников.

· Желание стран-импортеров нефти, в первую очередь США, снизить свою энергетическую зависимость от стран-экспортеров, обеспечило на политическом уровне поддержку проектов по добыче нефти сланцевых плеев.

В условиях изменяющегося нефтяного рынка, нестабильности нефтяных цен и усиливающейся межтопливной конкуренции, традиционным производителям крайне важно понимать, какие риски и угрозы создает для них нефть сланцевых плеев, насколько потенциально может уменьшиться их ниша на рынке нефти за счет выхода на него новых производителей, а главное - произойдет ли «нефтяная сланцевая революция», которая может привести к значительным рыночным шокам, снижению нефтяных цен и ухудшению позиций традиционных экспортеров на рынке нефти.

В проведенном исследовании рассматривается технологический, ресурсный, экологический и экономический потенциал добычи нефти из сланцевых залежей, формируется видение возможных сценариев развития нефтяного рынка с учетом влияния на него нового источника нефти, рассматриваются наиболее перспективные проекты и месторождения, а также дается оценка влияния сланцевой добычи на позиции традиционных экспортеров.

В частности большой интерес представляет география залегания нефти сланцевых плеев.

На текущий момент наиболее крупные оценки запасов даются по США и Израилю (рисунок 8).

Всего более 10 стран потенциально могут иметь значительные запасы этого ресурса.

Рисунок 8 - Оценочная ресурсная база нефтяных сланцевых плеев (сланцевой нефти и нефти Технология добычи нефти низкопроницаемых коллекторов пришла в нефтяную индустрию из газовой и заключается в бурении наклоннонаправленных скважин и применеии мультисдадийного гидроразрыва пласта. Суть технологии ГРП заключается в увеличении открытой проточной части продуктивного пласта и соединении этой области со скважиной, путем создания путей с высокой проницаемостью. Это достигается путем закачки основной жидкости, состоящей из воды, смешанной с активными компонентами, содержащей малые концентрации химических добавок, а также расклинивающего наполнителя.

По мере того, как флюид под давлением закачивается в скважину узкие трещины расширяются, и служат проточными каналами для нефти, которая закрыта в непроницаемой породе (ловушке). Вновь образованные разрывы поддерживаются расклинивающим материалом, который обеспечивает повышенную проницаемость. В целом процесс добычи нефти на сланцевых плеях может проходить двумя методами (Рисунок 9): когда переработка сланца осуществляется на поверхности (surface retorting – наружный ретортинг), и так называемыми методами in-Situ (внутри пласта – внутрипластовый ретортинг).

Рисунок 9 - Схема процессов обработки сланцевых плеев для получения нефтяного сырья Сегодня, кроме растущей технологической эффективности добычи нефти на сланцевых плеях, наблюдается рост эффективности проектов по добыче с точки зрения динамики затрат и роста их прибыльности. Так, за последние несколько лет сильно изменились значения цен отсечения (Рисунок 10).

Затраты на добычу зависят также от используемой технологии, налогового режима и местоположения залежи. Так для США в среднем издержки на добычу нефти низкопроницаемых коллекторов сланцевых плеев составляют: для технологии True In-Situ (одна из первых технологий внутрипластовой добычи) $43/барр., для карьерного метода - $52/барр., для технологии Modified In-Situ - $69/барр., для технологии ICP - $34/барр.1, в то же время проекты в других регионах мира, например, в Аргентине доходят до $115/барр.

В долларах 2010 года.

Рисунок 10 - Динамика изменения среднемировых «цен отсечения» для проектов по добыче нефти на сланцевых месторождениях внутрипластовыми методами По результатам проведенного исследования подготовлен сценарный анализ перспектив добычи нефти сланцевых плеев и влияния на мировые цены нефти и крупнейших производителей, а также рекомендации для Правительства РФ и отечественных компаний по отслеживанию ситуации и стратегической политике в данной области.

1.6 Исследование и прогноз основных трендов в сфере реализации газа на рынках Европы, Северной Америки и АТР (Отдел развития нефтегазового комплекса России и мира. Отв. исполнитель – Т.А.Митрова) Основной целью работы являлось исследование текущего состояния газовых рынков Европы, Северной Америки и АТР и подготовка прогноза основных трендов развития данных рынков, включая факторы спроса и предложения, тенденции в ценообразовании, анализ конкурентоспособности различных поставщиков и наличия ниши для российских поставок.

В рамках данного исследования:

§ Подготовлено описание системы моделирования мировых газовых рынков.

§ Выполнен анализ экономической эффективности и геополитических последствий различных форм реализации газа на внешних рынках.

§ Проведено моделирование межстрановых и межрегиональных потоков газа (сетевого и СПГ) с учетом оценок конкурентоспособности поставок газа на рынки сбыта из различных газодобывающих регионов.

§ Разработаны сценарии развития зарубежных газовых рынков.

§ Разработана методология и проведена оценка прогнозных ниш на основных зарубежных рынках § Выявлены и описаны ключевые риски для поставок российского газа на рынки сбыта.

§ Разработаны рекомендации по усилению конкурентоспособности и оптимизации поставок российского газа.

§ Разработаны рекомендации по формированию стратегии развития газового бизнеса ОАО «НК «Роснефть».

- Разработаны предложения по совершенствованию основных принципов экспортной стратегии РФ в газовой сфере с учётом создания благоприятных условий для развития газового бизнеса ОАО «НК «Роснефть».

1.7 Обоснование экономических преимуществ использования природного газа в топливном балансе Европы по сравнению с возобновляемыми источниками энергии (Отдел развития нефтегазового комплекса России и мира. Отв. исполнители – А.А.Макаров, Т.А.Митрова) Основной целью исследования являлся анализ трендов развития газового рынка и возобновляемой энергетики в Европе и определение уровня конкурентоспособности этих видов энергоресурсов.

В рамках данного исследования:

§ Выполнен анализ механизмов регулирования и поддержки, которые позволяют повысить конкурентоспособность отдельных ВИЭ, несмотря на неблагоприятные экономические показатели. Рассмотренные сценарии дают возможность проанализировать экономические последствия различных инициатив по развитию рынка. На базе проведенного анализа обоснованы преимущества газа по сравнению с ВИЭ.

§ Выполнен анализ ключевых стратегических документов ЕС, в том числе материалы «Третьего пакета».

§ Изучены механизмы стимулирования, применяемые в отдельных странах ЕС.

§ Выполнен анализ показателей по природному газу по отдельным сценариям ЕС.

§ Построены альтернативные сценарии развития ситуации в электроэнергетике, где газ наиболее активно конкурирует с ВИЭ, и определен экономический эффект от реализации «газового» варианта развития производства электроэнергии в условиях сокращения государственной поддержки развития ВИЭ по этим сценариям.

§ Выделен наиболее вероятный по реализации «газовый» сценарий, выполнено его сравнение с ключевым «зеленым» сценарием ЕК по показателям использования ВИЭ и природного газа, а также по финансовым показателям.

§ Исходя из понимания перспектив развития энергетики Европы, разработана формула «справедливой» цены природного газа для его реализации на европейском рынке.

2 Роль энергетики в экономике. Энергопотребление.

2.1 Проект «Пространственно-структурное развитие энергетики»

Этап 1. Совершенствование инструментария для исследования взаимосвязей в развитии экономики и энергетики России.

(Программа фундаментальных исследований Президиума РАН № 31 «Роль пространства в модернизации России: природный и социально-экономический потенциал»).

(Отдел развития и реформирования электроэнергетики и Отдел энергопотребления, энергоэффективности и НТП в энергетике. Отв. исполнители – Ф.В.Веселов, В.А.Малахов).

В соответствии с целями Программы усовершенствован инструментарий исследования взаимосвязей в пространственном развитии экономики и энергетики России и вариантов использования энергетических ресурсов как факторов модернизации страны. Разработан модельноинформационный комплекс, включающий (рис. 11):

· модели и базы данных о структурной модернизации и пространственном развитии экономики страны (до состава субъектов Федерации), · модели и информационные массивы прогнозирования потребности регионов (по видам деятельности) в основных видах энергоресурсов с учётом энергосбережения, · производственно-финансовые модели и базы данных о развитии и размещении отраслей топливно-энергетического комплекса (ТЭК) с учётом их ресурсной базы и технологического прогресса, · модели энергетических балансов страны и регионов, интегрирующие развитие всех отраслей ТЭК и оптимизирующие межрегиональные связи по основным видам топлива и энергии Информационное обеспечение математических моделей отчетной и прогнозной информацией составляется на основе отраслевых баз данных по запасам природных топливноэнергетических ресурсов и технологиям их освоения, по технико-экономическим показателям существующих объектов энергетики и перспективным энерготехнологиям, по показателям развития основных видов экономической деятельности и их энергопотребления в районах страны, по динамике объемов и структуры спроса и предложения энергоресурсов, энергетическим балансам, а также ценовой конъюнктуре российского и зарубежных энергетических рынков.

Регулярно обновляемая и пополняемая информационная база представляет собой синтез государственной, ведомственной и корпоративной статистики, для которой разработаны и применяются методы верификации данных в интерактивных имитационных моделях, обеспечивается ее автоматизированное отображение в сводных оптимизационных моделях с содержательной интерпретацией и представлением в российском и международном форматах.

Рисунок 11 – Состав и взаимосвязи модельно-информационного комплекса МИК обеспечивает целостность и непротиворечивость прогнозов развития экономики страны и регионов, отраслей ТЭК и энергетических компаний за счет многоуровневой системы согласования их количественных параметров.

1) На уровне экономики выполняется согласование прогнозов развития ТЭК, экономики России и субъектов РФ по внутреннему спросу и экспорту, ценам на энергоресурсы, налогам, инвестициям через межотраслевые и межпродуктовые балансы (рис. 12). Основным инструментом такого согласования является межотраслевая оптимизационная нелинейная «модель энергетики в экономике», в которой балансы производства и распределения 30 продуктов (товаров и услуг), из них 9 видов топлива и энергии моделируются совместно с финансовыми балансами 25 отраслей (5 из которых отрасли ТЭК), доходов и расходов государственного бюджета и домашних хозяйств, балансом трудовых ресурсов, балансами добавленной стоимости, инвестиционных и кредитных средств в экономике.

Рисунок 12 – Структура блока прогнозирования взаимосвязей экономики и энергетики России 2) На уровне ТЭК происходит межотраслевое согласование прогнозов развития топливных отраслей и электроэнергетики в рамках топливно-энергетические балансов страны и регионов.

Центральную роль здесь играет оптимизационная модель развития электроэнергетики в ТЭК (рис. 13), в которой балансы электрической энергии и мощности (по 7 ОЭС или 42 энергоузлам), централизованного тепла (по субъектам РФ и группам тепловых нагрузок) моделируются совместно с региональными балансами газа, мазута и энергетических углей (по 25 регионам поставки), и определяются равновесные объемы и цены потребления основных видов топлива и энергии.

Рисунок 13 – Структура оптимизационной модели развития электроэнергетики в ТЭК 3) На отраслевом уровне обеспечивается согласование параметров производственных и инвестиционных программ с условиями финансовой устойчивости отраслей ТЭК и крупнейших энергетических компаний через отраслевые и корпоративные финансовые балансы. Для этого в условиях неопределенности ситуации на внутренних и внешних энергетических рынках и рыках капитала моделируются денежные потоки от операционной, инвестиционной, финансовой деятельности крупнейших газовых, нефтяных, электроэнергетических компаний России. В результате оценивается возможность реализации долгосрочных инвестиционных программ субъектами ТЭКа за счет собственных и привлеченных ресурсов, роста их капитализации, а также эффективность и масштабы изменений в ценовой, налоговой, кредитной политике государства.

МИК является эффективным инструментом системных исследований развития топливноэнергетического комплекса (ТЭК) России на средне- и долгосрочную перспективу (до 2030-2050 гг.).

Благодаря уникальному информационному обеспечению (регулярно актуализируемым базам данных по экономике, отраслям ТЭК, энергетическим балансам и рынкам), а также высокой гибкости и оперативности адаптации моделей и различных режимов использования под конкретные задачи МИК позволяет решать широкий спектр задач стратегического планирования и управления в энергетике на государственном и на корпоративном уровнях.

В результате исследований в рамках данного этапа:

1) выполнена настройка МИК на исследование основного аспекта роли пространственного фактора во взаимосвязанной модернизации экономики и энергетики – повышение энергетической эффективности экономики и её ведущих отраслей по регионам страны;

2) выполнено формирование, расчет и анализ двух сценариев социально-экономического развития России на долгосрочную перспективу (традиционного и модернизационного), а также оценка значимости энергоэффективности для развития экономики и энергетики страны.

2.2 Разработка методов, математических моделей и программных средств для прогнозирования спроса на энергоносители на долгосрочную перспективу с учетом пространственной неоднородности и отраслевой неравномерности развития экономики и социальной сферы страны Этап 1. Разработка методов и математических моделей для прогнозирования спроса на энергоносители на долгосрочную перспективу с учетом пространственной неоднородности и отраслевой неравномерности развития экономики и социальной сферы страны.

(Отдел энергопотребления, энергоэффективности и НТП в энергетике. Отв. исполнитель – С.П.Филиппов).

Основной целью исследования являлась разработка методов и математических моделей для прогнозирования спроса на энергоносители на долгосрочную перспективу с учетом пространственной неоднородности и отраслевой неравномерности развития экономики и социальной сферы и формирования на этой основе прогнозных топливно-энергетических балансов (ТЭБ). Особенностью предлагаемого подхода является комплексный учет взаимосвязей экономики и энергетики при прогнозировании спроса на ТЭР, корректное согласование страновых и региональных прогнозов, создание эффективных методик и построение оригинального комплекса экономикоматематических моделей.

В результате исследований в рамках данного этапа:

1) разработана методика формирования взаимосогласованных сценариев социальноэкономического развития страны и ее регионов на долгосрочную перспективу для заданных сценарных условий по Российской Федерации;

2) разработаны методики и математические модели для прогнозирования спроса на основные топливно-энергетические ресурсы (ТЭР) на основе сценариев социально-экономического развития регионов страны на долгосрочную перспективу;

3) разработана методика формирования взаимосогласованных прогнозных ТЭБ по стране в целом и регионам с учетом прогнозов спроса на ТЭР, основанная на сочетании трех принципов:

· согласование перспективных траекторий показателей, определяющих экономическое развитие как страны в целом, так и её регионов;

· учет сложившихся в ретроспективе тенденций в динамике региональной структуры экономики страны, определяемых изменениями в отраслевой структуре экономики регионов;

· учет принятых к реализации крупных инвестиционных проектов в субъектах РФ, обуславливающих в прогнозном периоде качественные изменения в отраслевой структуре производства регионов и региональной структуре экономики страны в целом.

Для реализации указанных принципов работа по прогнозированию социально-экономического развития регионов должна включать в себя пять этапов (рис. 14):

Этап 1: разработка развернутых прогнозных сценариев развития экономики страны в целом, в рамках уточнения правительственных прогнозных параметров социально-экономического развития РФ;

Этап 2: формирование базы данных по значимым инвестиционным проектам, которые реализуются или планируются для реализации в субъектах РФ;

Этап 3: формирование базы данных по ретроспективной динамике развития экономики субъектов РФ;

Этап 4: формирование согласованных между собой прогнозных сценариев социальноэкономического развития субъектов РФ (в рамках сценариев социально-экономического развития экономики страны в целом) на основе сложившихся в ретроспективном периоде тенденций, которые не учитывают значимые перспективные инвестиционные проекты в регионах (сценарии развития “по тенденции”);

Этап 5: разработка итогового прогнозного сценария социально-экономического развития регионов России с учётом перспективных инвестиционных проектов и ожидаемых качественных изменений в региональной и отраслевой структуре экономики страны.

I. Формирование и согласование сценарных условий:

· Макроэкономические сценарии · Сценарии развития энергетики страны · Объемы экспорта/импорта ТЭР и энергоемких продуктов II. Прогнозирование предложения ТЭР для конечного потребления:

III. Прогнозирование спроса сектора конечного потребления на ТЭР Рисунок 14 - Принципиальная схема формирования прогнозных ТЭБ страны 4) разработан ИНЭИ РАН макроэкономический подход к прогнозированию энергопотребления страны и регионов, отражающий рыночный характер формирования спроса на топливо и энергию и позволяет учитывать особенности различных секторов экономики (рис. 15) Прогнозирование спроса на ТЭР сектором конечного потребления Рисунок 15 - Принципиальная схема прогнозирования энергопотребления страны и регионов 5) Выполнено описание адаптивных имитационных моделей, реализующих макроэкономический подход к прогнозированию энергопотребления страны и регионов (рис. 16).

6) Исследованы вопросы определения прогнозных значений энергоемкостей для различных видов экономической деятельности (ВЭД) на основе их связей с макроэкономическими параметрами.

Предложенный в работе новый формат топливно-энергетического баланса России - во-первых, гармонизирован с форматом ТЭБ, поддерживаемым Международным энергетическим агентством (МЭА);

- во-вторых, учитывает особенности структуры топливно-энергетического комплекса России;

- в-третьих, учитывает наличие в стране доступной статистической информации, касающейся производства, распределения и потребления топлива и энергии;

- в-четвертых, обеспечивает выполнение тщательного анализа эффективности потребления в стране топлива и энергии;

- в-пятых, позволяет более корректно прогнозировать спрос на топливо и энергию;

- в-шестых, обеспечивает преемственность с ранее использовавшимися в стране формами ТЭБ.

Рисунок 16 - Структура комплекса моделей для прогнозирования спроса на ТЭР сектором конечного потребления Используемая в новом формате ТЭБ структура сектора конечного потребления ТЭР согласована с ОКВЭД и системой национальных счетов. Предложенная степень детализации описания сектора конечного потребления принята исходя из возможности выполнения тщательного анализа энергоэффективности соответствующих ВЭД и их агрегатов, возможности корректного прогнозирования спроса на ТЭР данным сектором, обеспеченности исходной статистической информацией, приемлемости с точки зрения требуемых трудозатрат для формирования данного сектора и его анализа.

Результаты работы будут использованы при исследовании перспектив развития отраслей ТЭК России на долгосрочную перспективу и формировании прогнозных ТЭБ страны и регионов.

2.3 Актуализация данных для расчета затрат на замещение газа альтернативными ТЭР для выделенных категорий потребителей (Отдел энергопотребления, энергоэффективности и НТП в энергетике. Отв. исполнители – С.П.Филиппов, М.Д.Дильман).

В рамках работы выполнена:

1. Количественная оценка объемов замещения природного газа альтернативными ТЭР для выделенных категорий потребителей (включая электроэнергетику) по федеральным округам и субъектам РФ.

2. Количественная оценка объемов замещающего топлива, необходимого для газозамещения, для выделенных категорий потребителей по федеральным округам.

3. Количественная оценка изменения затрат при замещении природного газа альтернативными ТЭР для выделенных категорий потребителей по федеральным округам.

Результаты работы могут использоваться при обосновании целесообразности использования альтернативных видов топлива в отраслях экономики России.

3 Электроэнергетика 3.1 Проект «Научные основы формирования интеллектуальных энергетических систем России»

Этап 1. Разработка концептуальной модели, определение условий и требований к построению ИЭС ААС России.

(Программа фундаментальных исследований Президиума РАН № 1 «Физико-технические принципы создания технологий и устройств для интеллектуальных активно-адаптивных электрических сетей»).

(Отдел развития и реформирования электроэнергетики и лаборатория исследования взаимосвязей энергетики с экономикой. Отв. исполнитель – Ф.В.Веселов).

Предварительные оценки эффективности создания ИЭС ААС в период до 2030 года в масштабах ЕЭС России, выполненные с учетом последействия принимаемых стратегических решений, показывают, что возможные прямые выгоды в отрасли и у потребителей электроэнергии будут превышать необходимые капитальные затраты в 2,5-3,5 раза (рис. 17).

Значительная часть экономических эффектов обусловлена технологическими эффектами, возникающими у потребителя за счет массового внедрения интеллектуальных технологий управления спросом, источников распределенной генерации (в т.ч. ко-генерации) и аккумулирования электроэнергии, которые придают ему свойство «активности» - способность оперативно и в двустороннем режиме взаимодействовать с технологической и коммерческой инфраструктурой энергосистемы.

Построение ИЭС ААС на мультиагентных принципах управления потребует создать у потребителя интеллектуальный диспетчерский центр (рис. 18), реализующий функции технологического агента (автоматизированная система централизованного управления электропотреблением), коммерческого агента (автоматизированная система планирования объемов и режимов электропотребления и формирования ценовых заявок) и обратной связи (автоматизированная интеллектуальная система коммерческого учета электроэнергии).

инвестиции ИЭС эффекты ИЭС до эффекты ИЭС - - Рисунок 17 – Характеристика затрат и эффектов создания ИЭС ААС в электроэнергетике России до 2030 года (с учетом эффектов последействия), млрд рублей 2010 г..

Двусторонний характер и оперативность взаимодействия активного потребителя с технологической и коммерческой инфраструктурой создают принципиально новые, более жесткие конкурентные условия для традиционных поставщиков (генерирующих и сетевых компаний) за счет повышения эластичности спроса на их продукцию и услуги и потребуют кардинального пересмотра существующей системы организации рыночной торговли в электроэнергетике.

Новая система электроэнергетических рынков должна обеспечить многообразие торговых площадок с организацией торговых сессий на основе мультиагентного подхода к балансам спроса и предложения, с высокой степенью автоматизации сессий, обеспечивающих динамическое ценообразование и оперативность адаптации рыночных стратегий потребителей. Важным требованием к новой системе рынков является способность осуществлять скользящее прогнозирование рыночной конъюнктуры с учетом поведенческих характеристик коммерческих агентов.

Появление массовых активных потребителей потребует серьезной модернизации технических, алгоритмических и информационных средств их взаимодействия с другими элементами ИЭС ААС: центрами управления сетями, центрами диспетчерского управления, а также коммерческой инфраструктурой оптового (и розничного) рынков на базе типовых технологий создания интеллектуальных систем энергоснабжения.

аварийных режимах Состояние и фактические порядок ограничения состоянии, Технологическая электроэнергетического рынка Центры управления ЕНЭС, распределительной сетью, центры диспетчерского управления Коммерческая инфраструктура электроэнергетического рынка Рисунок 18 - Схема взаимодействия технологических и коммерческих агентов в составе интеллектуального диспетчерского центра активного потребителя (просьюмера).

Основные компоненты такой технологии должны включать в себя типовую схему анализа существующей системы электроснабжения потребителя с оценкой показателей ее надежности и эффективности, типовые модели для интеллектуальной системы электроснабжения и управления спросом потребителя в части технических средств и алгоритмов управления техническим средствами, организации и оптимизации информационных потоков, а также комплексную оценку эффектов и эффективности создания и внедрения интеллектуальных систем энергоснабжения и управления нагрузкой.

3.2 Исследование роли централизованного управления в развитии больших систем энергетики Этап 1. Разработка принципов построения и методов исследования агентских моделей развития систем энергетики (Программа фундаментальных исследований ОЭММПУ РАН № 2 (Постановление Президиума РАН от 13 декабря 2011 г. № 264) (Отдел развития и реформирования электроэнергетики. Отв. исполнитель – Ф.В.Веселов).

Комплексность электроэнергетики и её децентрализация после ликвидации РАО «ЕЭС России» очень затруднили исследование процессов и создание механизмов эффективного сочетания централизованных и децентрализованных решений по развитию отрасли.

Вместе с тем, дополнительные возможности проведения таких исследований дало появление агентно-ориентированных моделей (АОМ), описывающих поведение систем энергетики как совокупности взаимодействующих и способных обучаться производителей и покупателей электроэнергии, операторов энергосистемы и регуляторов энергорынка, функционирующих на развивающейся сети энергопередач. Именно такой инструментарий и предполагается разработать и частично адаптировать на основе имеющихся зарубежных образцов в рамках данной работы.

Настоящий проект направлен на: а) решение стратегических задач обеспечения эффективного и устойчивого развития энергетики России с учетом требований сбалансированного развития ТЭК и экономики страны, б) создание принципиально новой системы моделирования управления развитием отрасли в условиях ее масштабного дерегулирования, в) определение возможностей и механизмов координации децентрализованной инвестиционной деятельности субъектов отрасли, действующих в конкурентной среде.

В 2012 г. выработаны концептуальные предложения по созданию АОМ электроэнергетики для исследования и выбора более эффективной системы организации инвестиционного процесса в отрасли, сформированы методические и информационные подходы к ее созданию, определены программные и технические возможности и требования к реализации.

В этом контексте получены следующие результаты:

· проанализирован международный опыт разработки АОМ для исследования поведения субъектов электроэнергетики в рыночной среде; показана новизна предлагаемой постановки задачи исследований;

· разработана концепция АОМ для управления развитием электроэнергетики России;

· определён состав агентов и модельных блоков системы, разработаны алгоритмы их работы и схема функционального и информационного взаимодействия в рамках агентноориентированного подхода;

· определены методические, технические и информационные требования к программной реализации АОМ электроэнергетики;

· созданы и апробированы производственно-финансовые модели функционирования и развития основных агентов для формирования их долгосрочных рыночных и инвестиционных стратегий;

созданы модели взаимодействия основных агентов электроэнергетики в условиях рынка.

3.3 Совершенствование модельно-информационного комплекса для исследования технологических приоритетов, экономических условий и экологических последствий развития электроэнергетики (включая теплофикацию) как части ТЭК страны на базе динамических оптимизационных моделей Этап 1. Развитие методических подходов к оптимизации вариантов развития электроэнергетики с учетом ее роли в формировании сводного топливно-энергетического баланса страны и регионов.

(Отдел развития и реформирования электроэнергетики. Отв. исполнители – Ф.В.Веселов, А.С.Макарова).

Основная цель исследования заключалась в совершенствовании общей методической схемы формирования рациональных вариантов развития электроэнергетики как части ТЭК на основе:

оценки сравнительной эффективности существующих и новых технологий производства электроэнергии и ко-генерации, выбора оптимальных масштабов их развития для обеспечения балансовой потребности в электроэнергии, мощности и централизованном тепле, а также выявления условий финансовой обеспеченности необходимых капиталовложений в отрасли.

При формировании единого топливно-энергетического баланса страны на основе комплексной оптимизации развития топливных отраслей и электроэнергетики предлагается использовать оптимизационную экономико-математическую модель топливно-энергетического комплекса (ЭММ-ТЭК), принципиально отличающуюся блочным характером своей структуры (рис. 19). Цементирующим элементом этой структуры является блок электроэнергетики и централизованного теплоснабжения, который играет доминирующую роль в потреблении продукции всех топливных отраслей (кроме нефтяной отрасли).

Критерием оптимальности развития ТЭК в модели служит минимум полных дисконтированных капитальных и эксплуатационных затрат на разведку, добычу, переработку, преобразование, распределение и использование энергетических ресурсов при условии удовлетворения рациональной потребности отраслей экономики.

При такой постановке задачи выбор оптимального решения ориентируется на требования общественной эффективности вариантов развития электроэнергетики и централизованного теплоснабжения и вариантов развития топливных отраслей, увязываемых друг с другом через перспективные балансы топлива по территории страны.

Матрица расхода основных лимитированных ресурсов, в т.ч. капиталовложений Рисунок 19 - Структура экономико-математической модели оптимизации развития ТЭК страны Методическая основа формирования прогноза развития электроэнергетики:

1) Современные подходы к прогнозированию развития электроэнергетики рассматривают отрасль как динамически развивающуюся производственно-хозяйственную систему, отличающуюся высоким уровнем системной целостности, большим технологическим разнообразием, сильной межотраслевой интеграцией в рамках топливно-энергетического комплекса страны.

2) При выполнении прогнозных работ возникает необходимость решения и взаимной увязки множества относительно частных задач, согласованное решение которых обеспечивается совокупностью натуральных и финансовых балансов, рассматриваемых в динамике (по годам или пятилетиям).

Для этого отраслевое технологическое и рыночное пространство формально описывается системой региональных балансов электрической энергии и мощности, тепла, топлива, а также финансовых балансов отрасли, ее отдельных секторов и отдельных компаний. В результате для выбора вариантов развития отрасли задаются жесткие требования по сбалансированности спроса и производства электроэнергии и тепла, ресурсов и расхода топлива для электростанций, потребности в капиталовложениях и располагаемых инвестиционных ресурсов.

3) Формирование «рациональных» вариантов развития электроэнергетики. Как правило, «рациональный» вариант не является строго оптимальным (т.е. не соответствует точке формального экстремума для используемого экономического критерия), однако в условиях неопределенности влияющих факторов обладает наибольшей устойчивостью и адаптивностью к их изменению в пределах ожидаемых диапазонов. Кроме этого, в «рациональном» варианте учитывается влияние как экономических факторов (таких как спрос, цены топлива и стоимость строительства новых объектов), так и неэкономических факторов (экологические, социально-политические, регуляторные, институциональные и проч. ограничения).

4) Практический подход к формированию «рациональных» вариантов развития электроэнергетики в условиях неопределенности должен, таким образом, сочетать формальные оптимизационные подходы с экспертно-ориентированной системой имитации процесса принятия решения с учетом действия и последействия всей совокупности экономических и внеэкономических факторов.

На рисунке 20 представлена принципиальная трехэтапная схема использования данной технологии для решения центральной задачи прогнозирования электроэнергетики – выбора рациональной структуры и размещения генерирующих мощностей совместно с эффективным развитием межсистемных связей. Практическая реализация данной схемы выполнена в ИНЭИ РАН в рамках модельно-информационного комплекса SCANER.

Рисунок 20 – Принципиальная схема интеграции имитационной и оптимизационной моделей развития электроэнергетики при формировании рациональных вариантов перспективной 5) На первой стадии исследований формируется исходное поле исследуемых технологий, и с помощью имитационных средств определяется состав основных влияющих факторов, оцениваются диапазоны варьирования их значений в динамике и с учетом территориальных различий. По результатам этих исследований определяются приоритетные направления развития генерирующих мощностей разного типа (но не решается задача выбора оптимальных масштабов этого развития).

6) На основе отобранного состава энерготехнологий и с использованием их сопоставимых технико-экономических показателей на следующей, оптимизационной стадии исследуется широкая область сбалансированных и экономически эффективных вариантов развития электроэнергетики в условиях неопределенности изменения выделенных внешних экономических факторов.

Основным инструментом такого исследования является динамическая оптимизационная модель развития электроэнергетики как части ТЭК. Данная модель является межотраслевой, так как задачи оптимизации структуры генерирующих мощностей и производства электроэнергии рассматриваются в увязке с условиями формирования ядра топливно-энергетического баланса страны и регионов в рамках единой задачи линейного программирования (задачи ЛП):

- внутренние территориально-технологические связи самой электроэнергетики описываются уравнениями, балансирующими потребность в необходимой установленной мощности (в период годового максимума нагрузки) и годовую потребность в электроэнергии (с учетом эквивалентных пропускных способностей межсистемных связей между энергосистемами или энергоузлами);

дополненными уравнениями баланса производства и потребления централизованного тепла по субъектам РФ с детализацией их по нескольким классам населенных пунктов в зависимости от величины их тепловых нагрузок;

- прямые межотраслевые взаимосвязи условий функционирования и развития электроэнергетики с топливными отраслями осуществляются через матрицу удельных расходов топлива на производство электроэнергии и тепла; при этом перспективные условия межтопливной конкуренции в электроэнергетике (включая конкуренцию с неорганическими энергоресурсами) рассматриваются совместно с условиями топливоснабжения остальных потребителей внутри страны и обеспечения экспортных поставок.

Область отраслевой оптимизации электроэнергетики и централизованного теплоснабжения описывается множеством переменных с динамическими связями, которые характеризуют условия межтопливной конкуренции в оперативном и долгосрочном разрезе, а также конкуренции между разными типами электростанций и межсистемных ЛЭП;

- в оперативном плане конкуренция формируется за счет варьирования годовых режимов использования установленной мощности электростанций с разной продолжительностью загрузки (КИУМ) и структуры топливоснабжения по видам потребляемого топлива;

- в долгосрочном плане условия для конкуренции формируются вариантами строительства новых и реконструкции действующих электростанций и котельных разного типа2 (агрегированных По виду используемого энергоресурса, технологической схеме, состоянию и т.д.

в энерготехнологии или конкретных ГЭС, АЭС и ТЭС), а также - вариантами расширения межсистемных и транзитных связей.

Критерием оптимизации служит минимум суммарных дисконтированных затрат на развитие и функционирование как электроэнергетики, так и топливных отраслей (газовой и угольной) за весь период планирования. Для учета «эффекта последействия» при выборе структуры и размещения генерирующих мощностей на ближайшие 15-20 лет необходимо обеспечить рассмотрение в оптимизационной модели горизонта планирования на 30-40 лет.

В ходе многовариантных оптимизационных расчетов также оцениваются:

· устойчивость выявленных вариантов развития отрасли к различным сочетаниям основных влияющих факторов и на основе результатов риск-анализа определяется ядро предпочтительных инвестиционных решений, устойчивых в заданной зоне их неопределенности.

· наиболее эффективные (с точки зрения целевой функции) способы адаптации выбранного варианта к варьированию внешних условий через объем и технологический состав вводимых мощностей.

7) Далее с учетом результатов оптимизации и действия внеэкономических факторов, влияющих на состав и размещение объектов электроэнергетики и централизованного теплоснабжения, на базе использования имитационных моделей формируется собственно «рациональный» вариант развития отрасли. Основу соответствующих имитационных моделей составляют алгоритмы балансовых расчетов, обеспечивающие формирование подробного прогноза развития отрасли в натуральных категориях (установленные мощности, производство электроэнергии, отпуск тепла, расход топлива) с требуемой детализацией в технологическом и территориальном разрезе (вплоть до субъектов Федерации).

В ходе имитационных расчетов решение оптимизационной модели корректируется с учетом целочисленности, отражающей блочность вводимого генерирующего оборудования и дискретность пропускных способностей ЛЭП разных классов напряжения (что особенно важно при прогнозировании на уровне отдельных энергосистем субъектов РФ).

8) Далее выполняется комплексный прогноз финансово-экономического состояния отрасли, ее отдельных секторов (магистральные и распределительные сети, атомная, гидро- и тепловая генерация) с выделением при необходимости отдельных энергетических компаний, основной целью которого является оценка финансовой реализуемости инвестиционной программы для полученного «рационального» варианта развития электроэнергетики в условиях неопределенности будущей ценовой и финансовой политики (цен электроэнергии, объемов собственного, внешнего и государственного финансирования, стоимости капитала, налоговой среды и проч.).

Для этого используются имитационные расчетные средства, базирующиеся на стандартных принципах финансового анализа денежных потоков, которые обеспечивают прогноз динамики затрат и результатов от операционной, инвестиционной и финансовой деятельности. Такие имитационные модели позволяют оценить «необходимый» уровень цен для реализации «рационального» варианта развития отрасли при той или иной структуре финансирования инвестиций, а также финансовую реализуемость данного варианта при разных ценах с определением итоговых рейтинговых показателей.

9) Агрегированные результаты финансово-экономических расчетов по отрасли, полученные для «рационального» варианта, используются в качестве входной информации (обратной связи) для количественной оценки макроэкономических последствий его реализации при помощи моделей совместной оптимизации продуктовых и финансовых балансов по видам экономической деятельности. Использование данного класса моделей позволяет через цепочку межотраслевых связей оценить влияние параметров инвестиционной и ценовой политики в электроэнергетике на темпы роста ВВП.

3.4 Комплексная оценка экономических эффектов Программы модернизации ЕНЭС России на период до 2020 года с перспективой до 2030 года. Этап 2.

(Отдел развития и реформирования электроэнергетики. Отв. исполнители – Ф.В.Веселов, А.С.Макарова, А.А.Хоршев) Основная цель исследования заключалась в разработке предложений к Программе модернизации ЕНЭС России до 2030 г., а также комплексной оценке экономических эффектов и условий реализации Программы модернизации ЕНЭС до 2030 г.

Задачи 2-го этапа были связаны с подготовкой научно обоснованных предложений в части системной оценки целесообразности и эффективности создания транзита ультравысокого напряжения переменного и постоянного тока, целесообразности развития межсистемных связей, оценки источников инвестиций, экономических эффектов и тарифных условий реализации программы.

Исследование различных вариантов организации электрического транзита Восток-Запад, различающихся масштабами и направлением транзита мощности и электроэнергии из ОЭС Сибири в ЕЕЭС (ОЭС Урала и/или ОЭС Центра), было выполнено совместно с альтернативными вариантами, предусматривающие дополнительное развитие газовых и угольных КЭС в ЕЕЭС. С использованием динамической оптимизационной модели EPOS для каждого из вариантов определены структура мощности и годового производства электроэнергии и тепла электростанциями разного типа по ОЭС, объемы и структура топливопотребления тепловых электростанций. По результатам моделирования оценены суммарные дисконтированные затраты на развитие электроэнергетики страны и объемы капитальных затрат в отрасли, необходимых для реализации каждого из рассмотренных вариантов. На основе комплексного сопоставления результатов и с учетом ряда внеэкономических факторов был выбран наиболее предпочтительный (при имеющихся показателях стоимости ППТ, превышающих мировые аналоги в 1,5-2 раза и дисконте 10%) вариант электрического транзита Восток-Запад, предусматривающий в период до 2030 г. передачу из ОЭС Сибири в ОЭС Урала 3 ГВт мощности. Факторный анализ полученных результатов показал, что удешевление стоимости ППТ, а также привлечение льготного финансирования с более низкой стоимостью капитала (снижение дисконта) резко повышает эффективность вариантов транзита ВостокЗапад, в том числе и в ОЭС Центра.

Оценка эффективности усиления межсистемных электрических связей между некоторыми объединенными энергосистемами ЕЭС России (между ОЭС Северо-Запада и ОЭС Центра, между ОЭС Урала и ОЭС Центра, между Тюменской энергосистемой и ОЭС Урала) выполнена на основе разности цен производства электроэнергии на новых электростанциях в каждой из рассматриваемых ОЭС. По каждому из рассматриваемых сечений оценена предельная стоимость электросетевого строительства, при которой усиление межсистемных связей остается экономически оправданным. При ее сопоставление с типовыми показателями удельной стоимости ЛЭП разных классов определены экономически эффективные (без учета дополнительных эффектов по системной надежности) направления для усиления межсистемных связей, в частности – рекомендовано развитие ЛЭП, связывающих Тюменскую энергосистему с ОЭС Урала. Усиление же межсистемных связей между ОЭС Центра и ОЭС Урала с экономической точки зрения является рискованным.

Оценка экономической эффективности экспортных поставок электроэнергии из ЕЭС России была выполнена для двух наиболее вероятных направлений: из ОЭС Сибири и ОЭС Востока в Китай; из ОЭС Северо-Запада в Финляндию (на рынок NORDEL). По каждому из направлений определена предельная стоимость сооружения экспортной ЛЭП, при которой обеспечивается конкурентоспособность поставок российской электроэнергии. Результаты исследования показали возможности эффективного развития ЛЭП, обеспечивающих экспорт электроэнергии в Финляндию и из ОЭС Востока в Китай. Поставка электроэнергии из ОЭС Сибири в Китай с учетом прогнозируемой ценовой ситуации на экспортном рынке, ориентировочной протяженности и типовой стоимости ЛЭП оказывается нецелесообразной почти при любых условиях.

В ходе определения экономически эффективных масштабов развития распределенной генерации (РГ) в Европейской секции ЕЭС был проведен анализ мировых тенденций в развитии РГ, определен потенциальный объем рынка для внедрения когенерационных технологий на базе реконструкции действующих на газе, показана высокая экономическая эффективность таких мероприятий. Кроме того, оценен потенциал развития в России распределенной генерации на базе возобновляемых видов энергии.

При исследовании экономических условий проведения модернизации ЕНЭС и источников инвестиций для прогнозируемых капиталовложений были оценены риски недофинансирования Программы при существующих параметрах тарифной политики с учетом предельной кредитной нагрузки сетевых компаний. При общей инвестиционной потребности Программы в 6 трлн до 2030 года в период до 2025 года дефицит инвестиций может составить свыше 0,5 трлн рублей. В работе рассмотрены варианты снижения рисков недофинансирования за счет увеличения НВВ (пересмотр тарифных ограничений) или целенаправленной политики по реализации Программы с удешевлением стоимости сетевых объектов и инвестируемого капитала, а также возможностей государственного участия в капитале сетевых компаний.

3.5 Разработка предложений по методическому сопровождению реализации нормативного правого акта Российской Федерации «Технологические правила работы электроэнергетических систем (Отдел развития и реформирования электроэнергетики. Отв. исполнители – Ф.В.Веселов, А.С.Макарова, А.А.Хоршев) Одним из наиболее проблемных аспектов управления функционированием и развитием электроэнергетики России является крайне неудовлетворительное состояние системы нормативнотехнического регулирования. Неоднократное реформирование хозяйственных отношений в отрасли не сопровождалось системной работой по нормативно-техническому обеспечению работы электроэнергетики в новых экономических условиях. С распадом (хотя и не созданной в полной мере, но работавшей) корпоративной системы регулирования в РАО «ЕЭС России», единство технологического пространства работы субъектов электроэнергетики стало еще более уязвимым.

Существующее пространство нормативно-технической документации (НТД) представляет собой набор документов, принятых в СССР, лишь частично пересмотренных переутвержденных Приказами Минэнерго в 2003 году, документов РАО «ЕЭС России», а также локальных НТД субъектов электроэнергетики (Стандарты организаций). Новые же нормативно-правовые акты (НПА) ориентируются на регламентацию хозяйственных отношений в отрасли и недостаточно касаются технологических вопросов функционирования и развития энергосистем и энергетического оборудования.

Важнейшим НПА в сфере нормативно-технического регулирования отрасли должны стать Технологические правила работы электроэнергетических систем (ТПР ЭЭС). Проект ТПР ЭЭС был подготовлен ОАО «СО ЕЭС» и проходит процедуры общественного обсуждения, согласования в Минэнерго РФ перед его утверждением Правительством РФ. Принятие ТПР создает основу для комплексной работы по выстраиванию новой системы нормативно-технического регулирования, частью которой должны стать также национальные стандарты, разработка и применение которых особенно важно с учетом вступления России в ВТО, а также интеграции в рамках Таможенного союза.

Проведенная работа позволила оценить достаточность существующей нормативноправовой, нормативно-технической и методической базы для реализации системы требований ТПР в части функционирования и планирования развития энергосистем. На ее основе сформирован перечень предложений по дополнению законодательных актов и НПА (ФЗ «Об электроэнергетике», «О техническом регулировании», утвержденные Правительством РФ Правила ОДУ, Правила разработки схем и программ перспективного развития, Правила техприсоединения, Правил недискриминационного доступа и др.), а также корректировке и разработке новых НТД (Нормы технологического проектирования электростанций и ВЛ и ПС, Метод указания по устойчивости, ПТЭ и ПУЭ и др.).

В рамках исследования особое внимание было уделено анализу требований к развитию нормативной и методической базы, обеспечивающей планирование развития энергосистем с учетом требований ТПР ЭЭС. В результате сформированы предложения к новому проекту Методических указаний по проектированию энергосистем, принимаемому взамен действующих Методических рекомендаций 2003 г.

Кроме этого, сформирован перечень методических документов, дополняющих требования ТПР ЭЭС к планированию развития энергосистем и Методических указаний по проектированию энергосистем, включая методики формирования долгосрочного и среднесрочного прогноза спроса на электрическую и тепловую энергию и мощность, прогнозирования режимов электропотребления, обоснованию величины и размещения расчетного резерва мощности, выбору структуры и размещения генерирующих мощностей, проектированию схем энергоснабжения мегаполисов, выбору (оптимизации) схем присоединения потребителей и объектов производства электроэнергии, расчету показателей балансовой надежности, оценке ущербов потребителей при нарушениях режима и надежности электроснабжения.

В рамках данного исследования выполнен анализ возможности применения стандартов надежности и количественных показателей системной надежности в практике управления функционированием и развитием энергосистем, а также показателей надежности и качестве энергоснабжения в работе распределительных сетевых компаний и при выборе схем присоединения потребителей.

Другим аспектом исследования стали предложения по гармонизации двух взаимодополняющих направления развития нормативно-технического обеспечения электроэнергетики, одно из которых базируется на стандартах, а другое – на отраслевых нормативно-правовых документах.

Сформированы предложения по изменению роли электроэнергетики в российской национальной системе стандартизации, а также по статусу системных стандартов, взаимосвязям с НПА и ТПР ЭЭС. Исследована система разработки стандартов организаций субъектами электроэнергетики, представляющая собой основу для разработки национальных стандартов, в т.ч. предварительных стандартов «неполного консенсуса». Определена роль отраслевой системы сертификации, развитие которой должной включать элементы обязательной и добровольной сертификации.

Для реализации мер по совершенствованию и развитию нормативно-правовой и нормативно-технической базы электроэнергетики, обусловленной принятием ТПР ЭЭС и изменением хозяйственно-организационной структуры отрасли, предложен план действий на период до 2017-2018 гг. под эгидой со стороны Минэнерго РФ и при координирующей роли ОАО «СО ЕЭС», как отраслевого «регулятора» технологической инфраструктуры.

3.6 Определение востребованности базовой мощности и предварительная проработка площадок перспективного размещения новых блоков АЭС на перспективу до 2030 года (Отдел развития и реформирования электроэнергетики. Отв. исполнители – Ф.В.Веселов, А.С.Макарова, А.А.Хоршев) Основные задачи исследования заключались в уточнении приоритетных районов размещения АЭС в разрезе субъектов РФ с учетом балансовой ситуации и иных факторов, а также оценки экономических эффектов, возникающих при реализации различных по масштабам программ развития атомной энергетики России. Исследование являлось частью общей работы по комплексному обоснованию вариантов развития и размещения атомных электростанций, где наряду с экономическими рассматривались также режимные и балансовые условия и последствия реализации Дорожной карты развития АЭС, разрабатываемой Росатомом.

При уточнении приоритетных районов размещения АЭС был проведен ретроспективный анализ основных макроэкономических индикаторов, структуры и удельных показателей электропотребления России и федеральных округов, отчетных балансов мощности и энергии ОЭС и субъектов РФ. Данный анализ стал основной для уточнения прогнозов потребления электроэнергии, а также разработки перспективных балансов мощности и электроэнергии по субъектам РФ до 2030 года и определения на их основе потребности регионов в базисной мощности.

Уровень дефицита базисной мощности (в кратности к величине энергоблоков АЭС) рассматривался в качестве основного, но не единственного фактора при выборе рекомендуемых регионов размещения вводов новых АЭС – в качестве других критериев учитывались: наличие существующих крупных базисных источников АЭС и КЭС, наличие фондовых материалов и их актуализации Концерном «Росэнергоатом», а также факторы энергетической и экологической безопасности. Это позволило выделить 22 субъекта РФ, энергосистемах которых предпочтительно размещение мощностей АЭС.

Экономическая оценка эффектов реализации вариантов развития АЭС выполнена для базового варианта, предусмотренного Генеральной схемой размещения объектов электроэнергетики до 2020 года (Генсхема), и максимального варианта, прорабатываемого в рамках Дорожной карты развития АЭС.