Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по экономике
На правах рукописи
Елфимов Владимир Юрьевич
ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ РЕГИОНАЛЬНЫХ ЭНЕРГОСИСТЕМ НА ОСНОВЕ ОПТИМАЛЬНОГО ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАЗМЕЩЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ
Специальность 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (региональная экономика)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук
Гатчина - 2011
Работа выполнена на кафедре национальной экономики и организации производства автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования Ленинградской области Государственный институт экономики, финансов, права и технологий (АОУ ВПО ГИЭФПТ)
Научный консультант: кандидат экономических наук, старший научный сотрудник Селиванова Людмила Андреевна
Официальные оппоненты: доктор экономических наук, профессор Заборовская Ольга Витальевна доктор экономических наук, профессор Омаров Магомед Магомедович
Ведущая организация: Учреждение Российской академии наук Институт проблем региональной экономики РАН
Защита состоится л18 января 2012 года в 1300 часов на заседании диссертационного совета Д 800.024.01 при АОУ ВПО Ленинградской области Государственный институт экономики, финансов, права и технологий (АОУ ВПО ГИЭФПТ) по адресу: 188300, Ленинградская обл., г.Гатчина, ул.
Рощинская, д. 5.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке АОУ ВПО ГИЭФПТ по адресу: 188300, Ленинградская обл., г.Гатчина, ул. Рощинская, д. 5.
Автореферат разослан л___ ____________ 20____ г. и размещен в сети Интернет Министерством образования и науки Российской Федерации и на сайте АОУ ВПО ГИЭФПТ www.gief.ru.
Ученый секретарь диссертационного совета Д 800.024.к.э.н., ст.н.с. Л.А. Селиванова I.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы диссертационного исследования. Проблемы регионального развития имеют особое значение для экономики России, учитывая неэффективную пространственную организацию территории страны, которая ведет к росту затрат на содержание инфраструктуры регионов. В Концепции стратегии социально-экономического развития регионов Российской Федерации этим проблемам уделяется особое внимание и определена система мер, направленных на их решение. Среди этих проблем можно выделить такие, как наличие региональных диспропорций, отсутствие конкурентоспособных региональных кластеров, а также инструментов, обеспечивающих согласованное использование ресурсов территорий. Решение указанных проблем регионального развития определяется экономическим потенциалом субъектов Российской Федерации, который характеризуется значительной дифференциацией.
Важной составляющей экономического потенциала региона является обеспеченность ресурсами регионов, которую можно охарактеризовать показателем наличия трудовых ресурсов, состоянием материально-технической базы, запасами полезных ископаемых, удобством транспортного сообщения, надежностью функционирования систем энергоснабжения и др.
Динамичное развитие региональной экономики, всех её секторов определяется тем, насколько надежно функционирует региональная энергосистема, обеспечивающая энергоснабжение всех хозяйствующих субъектов.
Региональная энергосистема включает в себя всю совокупность распределительных сетевых компаний по транспортировке электроэнергии по территории региона и является составной частью энергетической инфраструктуры.
В решении проблемы повышения надежности функционирования региональных энергосистем немаловажное значение имеет оптимальное пространственное размещение материальных ресурсов, которые используются для бесперебойной работы данной составляющей энергетической инфраструктуры.
Оптимальное пространственное размещение материальных ресурсов региональных энергосистем ведет к минимизации затрат, улучшению финансовых результатов, к ритмичности и слаженности их работы. Отклонение от оптимального пространственного размещения материальных ресурсов региональных энергосистем ведет к извлечению их из оборота. Это дорого обходится региональным энергосистемам, поскольку возникают дополнительные затраты на хранение и складирование материальных ресурсов.
Структура материальных ресурсов региональных энергосистем имеет свои особенности и отличается от структуры оборотных средств торговых сетей, производственных компаний и даже от энергокомпаний других видов электроэнергетики - электростанций и сбытовых компаний. Наибольший удельный вес в составе материальных ресурсов региональных энергосистем занимает ремонтный запас для проведения плановых и аварийных ремонтов.
Разделение видов деятельности региональных энергосистем на производство, передачу и сбыт электроэнергии кардинально меняет учет результатов их работы и порядок финансирования текущей деятельности и перспективного развития.
В соответствии с Федеральным законом от 14.04.95 г. № 41-ФЗ О государственном регулировании тарифов на электрическую и тепловую энергию в Российской Федерации (в ред. от 27.12.2009 г.), Постановлением Правительства РФ от 26.02.04 г. № 109 О ценообразовании в отношении электрической и тепловой энергии, деятельность по передаче электрической энергии является регулируемой государственными региональными энергетическими комиссиями (РЭК). Произошла замена финансирования от метода учета всех произведенных затрат на передачу электроэнергии на финансирование за переданный и оплаченный потребителем киловатт-час электроэнергии.
Сверхнормативные затраты на передачу электроэнергии региональные энергосистемы вынуждены закрывать за счет перераспределения материальных ресурсов в рамках региональных энергосистем.
Влияние пространственной конфигурации размещения элементов ресурсного обеспечения региональных энергосистем и временного фактора на надежность систем регионального энергоснабжения потребителей электроэнергии является недостаточно исследованным, что и предопределило выбор темы диссертационного исследования.
Степень разработанности научной проблемы. Несмотря на большое количество исследований, теория и практика по вопросам оптимального пространственного размещения ресурсов региональных энергосистем далеки от завершения. В отечественных и зарубежных исследованиях материальные ресурсы рассматриваются в основном применительно к сфере торговли и производства, как необходимый элемент в торговом и производственном обороте. Оптимальное пространственное размещение материальных ресурсов региональных энергосистем должно соответствовать главной задаче их функционирования - задаче поддержания надежного и бесперебойного электроснабжения региональных потребителей, а потому имеет свои специфические особенности.
Цель и задачи диссертационного исследования. Целью исследования является разработка методических основ повышения эффективности функционирования региональных энергосистем, базирующаяся на использовании оптимальных методов выбора решений при пространственном размещении материальных ресурсов региональных энергосистем в целях повышения надежности электроснабжения потребителей.
Задачи исследования:
- определить роль и место региональной энергосистемы в инфраструктуре и ресурсном обеспечении региональной экономики;
- на основе анализа особенностей функционирования региональных энергосистем выявить основные проблемы обеспечения энергоресурсами регионального экономического развития в условиях реформирования отрасли;
- разработать теоретические основы оптимального пространственного размещения материальных ресурсов региональных энергосистем и исследовать факторы, влияющие на их структуру с учетом требования повышения надежности энергоснабжения хозяйствующих субъектов региональной экономики;
- выполнить моделирование оптимального пространственного размещения аварийного запаса материальных ресурсов с учетом показателя надёжности энергоснабжения региональных потребителей электроэнергии;
- обосновать основные пути сокращения затрат в региональных энергосистемах и сформулировать предложения по формированию графика ремонтной программы с учётом транспортных расходов с помощью оптимизационной модели;
- усовершенствовать механизм взаимодействия хозяйствующих субъектов региональной экономики при формировании ремонтных программ региональных энергосистем.
Объектом и предмет исследования. Объектом исследования является региональная энергосистема Вологодской области как составная часть энергетической инфраструктуры региональной экономики. Предмет исследования составляют процессы оптимального пространственного размещения материальных ресурсов региональной энергосистемы как основы обеспечения эффективного энергоснабжения.
Теоретической и методологической основой исследования являются труды зарубежных и отечественных учёных в области региональной экономики (Е.Г. Анимица, И.И. Белоусов, Е.Н. Галичанин, А.Г. Гранберг, Е.Б. Дворядкина, Т.М. Калашникова, Н.Н. Колосовский, В.Н. Лаженцев, Д.С. Львов, А.М.
Мастепанов, П.А. Маникир, Н.Н. Новикова, А.А. Румянцева, В.Е. Селиверстов, Р.И. Шнипер), в области региональной электроэнергетики (В.А. Шаланда, П.М.
Шевкоплясов, М.М. Хайкин, С.С. Прасникова, С.А. Сергеева, В.А. Сухих, Г.С.
Огневенко, С.Ю. Чекмарев), а также законы и постановления Правительства РФ в области региональной экономики и регулирования деятельности естественных монополий.
При проведении исследований использовались принципы системного подхода к развитию энергетической инфраструктуры, методы макро- и микроэкономического анализа, методы теории принятия решений, методы экономического прогнозирования, математического анализа, методы имитационного моделирования.
Информационная база исследования. В качестве информационной базы исследования использовались материалы органов статистики Российской Федерации и общедоступные материалы деятельности РАО ЕЭС России, ОАО МРСК (межрегиональной распределительной сетевой компании) СевероЗапада и её филиала - энергосистемы Вологдаэнерго.
Соответствие диссертации Паспорту научной специальности.
Диссертационное исследование выполнено в рамках области исследований научной специальности 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (раздел 3 Региональная экономика) Паспорта специальностей ВАК (экономические науки):
п. 3.2. Пространственное распределение экономических ресурсов;
теоретические, методические и прикладные аспекты размещения корпоративных структур, фирм малого и среднего бизнеса, экономических кластеров, предприятий общественного сектора, домохозяйств.
п. 3.22. Эффективность использования материальных и нематериальных факторов развития региональной экономики. Закономерности и особенности организации и управления экономическими структурами в регионах.
Абсолютные и относительные преимущества региональных экономических кластеров. Исследование проблем производственной, транспортной, энергетической, социальной и рыночной инфраструктуры в регионах.
Научная новизна результатов исследования состоит в разработке методических подходов к повышению эффективности функционирования энергетической инфраструктуры региональной экономики на основе оптимального пространственного размещения материальных ресурсов региональных энергосистем с учетом показателя надежности энергоснабжения региональных потребителей электроэнергии.
Новые научные результаты диссертационного исследования:
- обоснованы роль и место региональной энергосистемы в инфраструктуре и ресурсном обеспечении региональной экономики с учетом специфических особенностей её функционирования;
- выявлены и сформулированы современные проблемы обеспечения энергоресурсами развития региональной экономики в условиях реформирования энергетических компаний;
- на основе теории в области пространственного размещения экономических ресурсов разработаны теоретические основы оптимального пространственного размещения материальных ресурсов региональных энергосистем с целью повышения эффективности энергоснабжения региональной экономики;
- разработаны методические подходы к формированию модели оптимального пространственного размещения аварийного запаса материальных ресурсов с учетом конечной цели - повышения надёжности энергоснабжения региональных потребителей электроэнергии;
- обоснованы пути сокращения транспортных расходов в региональных энергосистемах с помощью оптимизационной модели, которая формирует график ремонтной программы с минимальными расходами на транспорт и закупку материальных ресурсов;
- разработаны предложения по совершенствованию механизма взаимодействия хозяйствующих субъектов региональной экономики при формировании ремонтных программ региональных энергосистем, которые позволят уменьшить общие расходы на выполнение ремонтных программ;
Теоретическая и практическая значимость исследования.
Теоретическое значение результатов исследования состоит в совершенствовании методологической базы пространственного размещения материальных ресурсов региональных энергосистем в целях повышения надежности энергоснабжения региональных потребителей электроэнергии.
Разработанные в диссертационном исследовании научные и методические положения доведены до уровня практических рекомендаций, имеют комплексный характер и направлены на повышение эффективности функционирования региональных энергосистем. Полученные в результате диссертационного исследования результаты и рекомендации могут быть использованы в деятельности региональных энергосистем в целях повышения эффективности функционирования энергетической инфраструктуры региональной экономики, а также в учебном процессе при изучении дисциплин Региональная экономика, Экономика энергетики, Региональная экономическая политика.
Апробация результатов исследования. Материалы исследования докладывались:
- на V Международной научно-практической конференции Экономика, экология и общество России в 21-м столетии (Санкт-Петербург, 2003 г.);
- на V Международной научно-практической конференции Финансовые проблемы РФ и пути их решения: теория и практика (Санкт-Петербург, 20г.);
- на 9 Международной научно-практической конференции Интеграция экономики в систему мирохозяйственных связей (Санкт-Петербург, 2004 г.);
- на VI Международной научно-практической конференции Экономика, экология и общество России в 21-м столетии (Санкт-Петербург, 2005 г.).
По теме диссертационного исследования опубликовано 7 научных статей общим объемом 1,9 п.л., в том числе в сборнике Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2008. № 2 (54) и в Журнале правовых и экономических исследований. 2011. № 1; 2011. № 2, включенных в список ВАК.
Структура диссертации. Диссертация изложена на 151 странице основного текста и 11 страницах приложений. Она состоит из введения, трёх глав, заключения, списка литературы, включающего 156 источников, имеет рисунков и 32 таблицы.
Во введении обоснована актуальность исследования, сформулированы его цели и задачи, определены объект и предмет исследования, обоснованы научная новизна и практическая значимость результатов диссертационного исследования.
В первой главе Состояние и проблемы развития энергетической инфраструктуры в регионе обоснованы роль и место региональной энергосистемы в инфраструктуре и ресурсном обеспечении региональной экономики. Показана экономическая сущность и содержание проблем, возникших в региональных энергосистемах в период после реструктуризации энергетики.
Во второй главе Теоретические и практические аспекты оптимизации размера запасов материальных ресурсов и их размещение в региональных энергосистемах разработаны теоретические основы оптимального пространственного размещения материальных ресурсов, обеспечивающих надежное функционирование региональных энергосистем.
Выполнен анализ существующих практических подходов к обоснованию запасов материальных ресурсов для проведения ремонтных работ в региональных энергосистемах, изучено влияние аварийного запаса материальных ресурсов на повышение эффективности функционирования региональных энергосистем.
В третьей главе Оптимизация ресурсного обеспечения в региональных энергосистемах (на примере Великоустюгских электросетей Вологодской области) разработаны методические подходы к оптимальному пространственному размещению материальных ресурсов, направляемых на аварийные ремонты с учетом показателя надёжности энергоснабжения потребителей. Разработана оптимизационная модель по выбору графика ремонтных работ с учетом транспортных расходов региональными энергосистемами. В диссертации предложена усовершенствованная методика формирования ремонтной программы в региональной энергосистеме с учетом взаимодействия хозяйствующих субъектов региональной экономики.
В заключении сформулированы основные выводы, изложены рекомендации и результаты диссертационного исследования.
II. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ 1. Выявлены современные проблемы функционирования региональных энергосистем и обеспечения энергоресурсами развития региональной экономики.
Энергетическая инфраструктура региона включает в себя рыночные механизмы, институты открытой торговли энергоресурсами, инфраструктуру их транспорта.
Региональная энергосистема является связующим звеном регионального энергетического комплекса, включающего в себя всю совокупность предприятий региона по производству, передаче и распределению энергии в регионе.
Основным требованием к работе региональных энергосистем является осуществление бесперебойного снабжения потребителей и поддержание технических параметров передаваемой электроэнергии.
Если раньше основной упор в энергетике был сделан на экстенсивный путь развития за счет строительства новых электростанций и высоковольтных линий для переброски электроэнергии в масштабах всей страны, то в современных условиях развитие энергетики идет по интенсивному пути развития: повышение надежности энергоснабжения потребителей, уменьшение затрат на передачу энергии, обеспечение стабильного функционирования энергосистем с учетом требований хозяйствующих субъектов региона.
Одна из проблем развития региональных энергосистем - отсутствие притока инвестиций. По Северо-Западному региону РФ развитие энергетической инфраструктуры только за счет внутренних источников региональных энергосистем и бюджетных средств не обеспечивает необходимый уровень инвестирования. Для привлечения инвесторов необходимо доработать долговременные правовые и экономические гарантии взаимодействия всех участников процесса: энергетиков, инвесторов, потребителей.
Основной причиной, заставляющей инвесторов осторожно подходить к вопросу инвестирования в региональные энергосистемы, является политика государственного регулирования тарифов путём утверждения их комиссиями РЭК (региональными энергетическими комиссиями). Эти комиссии созданы в регионах при субъектах Российской Федерации и зачастую проводят политику искусственного сдерживания тарифов на электроэнергию по внутриполитическим соображениям.
Важной проблемой функционирования региональных энергосистем является внедрение энергосберегающих технологий у потребителей электроэнергии. Западные страны столкнулись с энергетическим кризисом в 70-х годах прошлого столетия и начали активно внедрять новые энергосберегающие технологии.
До настоящего времени не решена проблема перекрестного субсидирования. Перекрестное субсидирование не стимулирует потребителей электроэнергии проводить политику энергосбережения и повышать эффективность использования электроэнергии. Перекрестное субсидирование в электроэнергетике исторически возникло как форма перераспределения платежей крупных потребителей электроэнергии через тариф потребляемой ими электроэнергии в пользу других потребителей (бюджетные организации, предприятия ЖКХ, сельские потребители, население).
При проведении реформирования региональных энергосистем возникают проблемы, вызванные специфическими особенностями их работы. К этим особенностям относятся противоречивые отношения с ведомственными электросетями.
2. Разработаны предложения по совершенствованию механизма взаимодействия хозяйствующих субъектов региональной экономики при формировании ремонтных программ региональных энергосистем.
Существовавшая до 2007 года техническая политика предусматривала проведение планово-предупредительных ремонтов оборудования в региональных энергосистемах после определенного срока эксплуатации. Это требует значительных затрат на материальные ресурсы при плановой замене, а оборудование не вырабатывает свой ресурс.
Изменение порядка финансирования текущей деятельности региональных энергосистем после реформы энергетики отражается на финансировании отдельных направлений их деятельности. Одним из направлений разрешения противоречия между ограничением финансирования региональной энергосистемы и требованием поддержания безотказного энергоснабжения потребителей стал переход от системы планово-предупредительного ремонта к системе ремонта по техническому состоянию в период 2007Ц2008 гг. (табл. 1).
Такой подход также имеет свои недостатки, так как существует большая вероятность наступления одновременного ремонта оставшихся объектов, которая потребует дополнительного финансирования, а также возможно увеличение аварийных ремонтов при внезапных отказах оборудования.
Таблица 1 - Основные различия между двумя основными способами ремонта в региональной энергосистеме Показатели Система планово- Система ремонтов по техническому предупредительных ремонтов состоянию Решение о Принимается на основе Принимается на основе данных листов необходимости многолетнего графика ремонта осмотра и показателей аварийности ремонта Объём ремонта Объект ремонтируется Ремонту подлежат наиболее изношенные крупными частями или и проблемные элементы энергосистемы участками линий Цель ремонта Профилактика аварийности, Ремонтируются только те объекты, замена и ремонт оборудования которые могут уменьшить в ближайшее при остаточном ресурсе время надежность электроснабжения Общая Стоимость ремонта Стоимость ремонта уменьшена за счет стоимость работ наибольшая из-за больших выборочного ремонта и продления объёмов ремонта ресурса элементов энергосистемы Особенности по Требуют больших затрат на Рост транспортных расходов из-за видам затрат на материальные ресурсы при увеличения перевозок на разные объекты ремонты плановой замене, при уменьшении объема используемых оборудование не материальных ресурсов на каждом вырабатывает свой ресурс объекте В то же время нужно отметить главные достоинства новой системы. При выполнении ремонтов по техническому состоянию главный резерв экономии заключается в продлении сроков работы оборудования и уменьшении общих затрат на ремонт в перспективе. С другой стороны, возможна недооценка некоторых видов сопутствующих затрат на ремонт и рост их удельного веса в общем объеме затрат, что приведет к снижению общей экономии от применения системы ремонтов по техническому состоянию. В исследовании также выявлено, что игнорирование особенностей поставки ремонтных материалов в региональных энергосистемах при планировании ремонтов по техническому состоянию приводит к необоснованному росту ремонтных запасов и замораживанию финансов.
Для реализации ремонтной программы региональной энергосистемы привлекаются либо подрядчики, либо работы выполняются собственными силами. В исследовании выявлена отрицательная особенность проведения торгов с подрядчиками - короткий срок проведения работ (до одного года), что связано с существующей методикой ежегодного установления тарифа на электроэнергию и формирования на её основе всех остальных показателей, в том числе обоснование показателей ремонтной программы, а это, в свою очередь, не дает гарантий возврата вложений для обеих сторон при проведении крупных инвестиций в новые технологии ремонта и в дорогостоящее оборудование. При проведении однотипных работ в больших объёмах длительное время (более года) необходим анализ затрат между единовременным вложением в современные технологии с дальнейшим снижением затрат или выполнением работ с постоянным привлечением подрядчиков.
Это вызывает необходимость совершенствования данной методики проведения торгов в части введения схемы выбора подрядчика или поставщика, которая включает в себя следующие этапы:
1. Сравнение стоимости работ, предложенной посторонним подрядчиком, с затратами при выполнении работ своими силами. Проведение торгов должно служить ориентиром по затратам и поиску подрядчиков, способных выполнить данную работу дешевле, чем собственными силами. Существующая методика не предусматривает отказа от результатов торгов, если они состоялись. Чтобы не вносить неопределенность в процесс торгов, региональные энергосистемы должны не только выставлять задание на выполнение ремонтов, но и сами участвовать в торгах со своими предложениями.
2. Анализ возможной стоимости каждого этапа работы, так как на торги или аукцион выставляется полный комплекс работ для выполнения одним подрядчиком. Необходимо предусмотреть возможность выбора подрядчика на определенные этапы работы. Общий комплекс работ нужно разбивать на этапы и в соответствии с техническими возможностями региональной энергосистемы самой выполнить определенные этапы работ дешевле.
3. Анализ возможности использования временных трудовых коллективов для выполнения определенных этапов работы в региональной энергосистеме.
По нашему мнению, из данного анализа вытекает, что привлечение на подрядные работы хозяйствующих субъектов региона нужно постоянно отслеживать и корректировать по ходу выполнения ремонтных работ.
3. Разработаны теоретические основы оптимального пространственного размещения материальных ресурсов региональных энергосистем с целью повышения эффективности энергоснабжения региональной экономики.
Региональная энергосистема характеризуется размещением её элементов по всей территории региона. Эти элементы служат для выполнения прямой функции региональной энергосистемы - бесперебойного электроснабжения потребителей региона и для поддержания функционирования самой энергосистемы.
Для обеспечения безаварийного электроснабжения потребителей в регионе в региональных энергосистемах проводятся следующие работы:
1. Система планово-предупредительных ремонтов оборудования - ППР.
Большинство отказов работы оборудования предупреждается во время плановых ремонтов. Оборудование меняется при наличии остаточного ресурса, так как последствия аварийных ситуаций из-за его отказа принесут больше ущерба и затрат на восстановление, чем возможная недовыработка ресурса и его досрочная плановая замена. Для ремонтного запаса материальных ресурсов заранее известно время и объём использования.
2. Система дублирования работы оборудования. Дублирование обеспечивается путём создания резерва установленного оборудования и устройства различных альтернативных вариантов схем электроснабжения потребителей с учетом их пространственного расположения и с возможностью быстрого переключения между ними.
3. Система аварийно-восстановительных ремонтов. Для нее на территории обслуживаемого региона организуются места хранения аварийного запаса материальных ресурсов, которые используются для скорейшей ликвидации аварийной ситуации и восстановления прерванного электроснабжения, а также для ремонта отключенного основного оборудования при использовании системы дублирования работы оборудования.
Необходимость иметь такой запас вызвана большой разницей между временем поставки требующихся запчастей и материалов (в стандартных случаях от одного до полутора месяцев) и нормативным временем ликвидации аварийной ситуации (в большинстве случаев - одни сутки). В этом случае неизвестны ни сроки, ни объём возможного использования аварийного запаса.
Так, в соответствии с Федеральным законом от 14.04.95 г. № 41-ФЗ О государственном регулировании тарифов на электрическую и тепловую энергию в Российской Федерации покрытие всех затрат на передачу электроэнергии осуществляется за счет оплаты потребителем полученных им киловатт-часов. Свои потребности региональные энергосистемы должны удовлетворять за счет внутренних резервов и оптимального использования существующего финансирования. В настоящее время аварийный запас составляет от 50 до 70% материальных ресурсов и экономия на нем высвобождает значительные финансовые ресурсы. В связи с этим необходима разработка методов по обоснованию необходимого уровня аварийного запаса в региональных энергосистемах.
Создание, использование и финансирование аварийного запаса в настоящее время регулируется различными нормативно-правовыми актами.
При этом мы исходим из существующих правил устройства электроустановок потребителей электроэнергии, которые разделяют их на категории по надежности электроснабжения и законодательно регулируют время ликвидации аварийного отключения.
К первой категории по надежности электроснабжения относят таких потребителей электроэнергии, при перерыве энергоснабжения которых возникает опасность для жизни людей, угроза для безопасности государства, значительный материальный ущерб. При нормальном режиме работы электроэнергия поступает к ним от двух независимых друг от друга источников питания, имеющих разное пространственное расположение на территории региона, и перерыв их электроснабжения, при нарушении работы одного из источников, может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания из другого источника (так называемое горячее резервирование).
Ко второй категории по надежности электроснабжения относят таких потребителей, перерыв энергоснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, нарушению нормальной жизнедеятельности населения. При нормальном режиме работы таких потребителей электроэнергия поступает к ним от двух независимых и взаимно резервирующих друг друга источников питания, имеющих разное пространственное расположение на территории региона, и перерыв их электроснабжения, при нарушении работы одного из источников, может быть допущен только на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады (так называемое холодное резервирование).
Для этих двух категорий потребителей аварийные ситуации ликвидируются путем использования созданного заранее при новом строительстве, проведении реконструкции или плановых ремонтах резерва мощностей, имеющих разное пространственное расположение на территории региона, аварийный же запас используется для ремонта отключенного участка.
Все остальные потребители относятся к третьей категории по надежности электроснабжения. При нормальном режиме работы таким потребителям энергия может поступать от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы, не превышают одних суток.
Отсюда, с точки зрения автора, вытекает необходимость разработки теоретических подходов к обоснованию необходимого уровня материальных ресурсов для проведения работ, связанных с авариями в региональных энергосистемах, и их пространственного размещения на территории региона.
Развитие сетей энергоснабжения на третьем этапе привело к тому, что наиболее загруженные потребители третьей категории, а также основные подстанции и воздушные линии всех напряжений имеют возможность дублирования электроснабжения. В результате аварийный запас непосредственно для ликвидации аварийных ситуаций используется сегодня только на тупиковых подстанциях и линиях с основным напряжением 0,4Ц10 кВ, то есть у потребителей электроэнергии третьей категории. Такой запас имеется в каждом районе электросетей. Весь остальной аварийный запас для ремонта подстанций и линий напряжением 35Ц110 кВ в энергосистеме Вологдаэнерго, составляющий по стоимости 85% аварийного запаса, используется только при ремонте отключенного аварийного участка, и практически не ограничен временем использования. В связи с этим мы считаем необходимым рассмотреть оптимальное соотношение между пространственным расположением аварийного запаса и временем его использования.
Существующий аварийный запас регулируется на основе ведомственных документов, принятых ранее всех других. Например, в региональной энергосистеме Вологдаэнерго ОАО МРСК Северо-Запада, следуя этим документам, должен существовать запас материальных ресурсов на 27,7 млн.
руб., из них материальные ресурсы на напряжение 0,4Ц10 кВ (распределительные сети) - 4,2 млн. руб., или 15% от общего объема аварийного запаса.
4. Разработаны методические основы формирования схемы оптимального пространственного размещения элементов материальных ресурсов (аварийного запаса) с учетом показателя надёжности энергоснабжения региональных потребителей электроэнергии.
Элементы материальных ресурсов (аварийного запаса) размещены на территории обслуживаемого региона. В диссертации исследовано влияние разных подходов к пространственному размещению данных элементов на устранение аварийных ситуаций в региональной энергосистеме.
Для анализа и обоснования оптимального уровня аварийного запаса необходимы данные о статистике отказов в разрезе их причин. По энергосистеме Вологдаэнерго количество аварийных отключений за 2008 год составило 768 раз, из них по низковольтному оборудованию 663 раза, по высоковольтному 105 раз.
В исследовании нами установлено, что 13% - 18% аварийного запаса для оборудования на напряжение 0,4Ц10 кВ обеспечили ликвидацию от 76% до 93% всех нарушений в работе энергосистемы. Все остальные нарушения в энергоснабжении потребителей всех категорий были устранены путем ремонта оборудования на напряжение 35Ц110 кВ.
Сущность оптимального пространственного размещения элементов материальных ресурсов (аварийного запаса) состоит в разделении мест хранения данных материальных ресурсов в зависимости от требований обеспечения надёжности энергоснабжения региональных потребителей электроэнергии по основным уровням подаваемого напряжения электроэнергии с учетом оптимизации общего размера материальных ресурсов аварийного запаса. При формировании мест размещения аварийного запаса региональной энергосистемы в регионах считаем необходимым учитывать особенности его использования:
- взаимоотношения региональной энергосистемы со сбытовой компанией и с потребителями электроэнергии строятся на основе Гражданского Кодекса и Правил устройства электроустановок. Для их реализации большее значение приобретает разработка различных дополнительных схем энергоснабжения, а не увеличение аварийного запаса. Эти схемы обеспечивают бесперебойность энергоснабжения в соответствии с договорами. Потребитель также может заключить договор на условиях более высокой категории по надежности энергоснабжения за дополнительную плату;
- современное развитие и резервирование схем электроснабжения позволяет уменьшить размер аварийного запаса без уменьшения надежности электроснабжения. При определении оптимального размера аварийного запаса региональной энергосистемы в качестве основного критерия принимается непревышение допустимого времени отключения потребителей. На основе данного критерия предлагается для рассмотрения метод оценки целесообразности разделения аварийного запаса в зависимости от уровня напряжения с учетом показателя надёжности электроснабжения потребителей и с учетом влияния пространственного и временного фактора при формировании аварийного запаса;
- для потребителей первой и второй категорий по надежности энергоснабжения ликвидация аварийных ситуаций заложена в систему дублирования работы оборудования. Аварийный запас применяется в основном при ликвидации аварийных ситуаций у потребителей электроэнергии третьей категории по надежности энергоснабжения;
- существует теоретическая возможность аварийного отключения дублирующего участка после отключения основного участка для проведения его ремонта. Но за длительный период наблюдений таких ситуаций не возникало, то есть вероятность этого очень мала и может не приниматься во внимание;
- региональные энергосистемы характеризуются наличием большого количества оборудования на всей территории области. Основное время тратится не на ремонт отключённого аварийного участка, а на поиск этого участка, на сбор и выезд специалистов, на доставку необходимых материалов и запчастей для ремонта. Таким образом, главной задачей обеспечения надежности энергоснабжения оказывается заблаговременная подробная разработка плана мероприятий для ликвидации аварийной ситуации с указанием места хранения аварийного запаса и подробного маршрута его доставки с учетом транспортного сообщения в регионе.
Расчет аварийного запаса (АЗ) в соответствии с принятыми ведомственными документами приводит к его завышению. Так, на сетевых участках региональных энергосистем в настоящее время находится полный комплект аварийного запаса для оборудования на напряжение 0,4Ц110 кВ. Все районы связаны между собой дорогами с твердым покрытием. Расстояния перевозки от места хранения аварийного запаса до района электрических сетей в половине случаев не превышают 100 км, а время доставки - 1,5 часа.
С учетом существующего сегодня транспортного сообщения между межрайонными сетями региональной энергосистемы, по нашим расчетам, возможно уменьшение размера аварийного запаса для оборудования на напряжение 35Ц110 кВ с пяти комплектов до двух, без уменьшения надежности энергоснабжения потребителей, и централизованное размещение его на хранение. Это приведет к высвобождению финансовых ресурсов и уменьшению затрат на хранение аварийного запаса.
Нами предлагается организовать два места хранения аварийного запаса для оборудования 35Ц110 кВ: в Череповецких электрических сетях и в Тотемских электрических сетях энергосистемы Вологдаэнерго. Эти электрические сети энергосистемы Вологдаэнерго находятся внутри области, две другие межрайонные электрические сети связаны с ними автодорогой федерального значения. Кроме того, Череповецкие электрические сети обслуживают основного потребителя электроэнергии по Вологодской области - Череповецкий район. Вологодские (областной центр) электрические сети, находящиеся в центре территории, имеют возможность получать аварийный запас с обоих мест хранения, создание третьего места хранения аварийного запаса не даст при этом большого эффекта.
Создание одного места хранения аварийного запаса оборудования напряжением 35Ц110 кВ (например, в областном центре) резко увеличивает время перевозок и, тем самым, уменьшает надежность электроснабжения потребителей, кроме того, существует вероятность одновременного отказа оборудования на двух участках. Следует также учесть, что хранящееся оборудование из аварийного запаса регулярно подвергается профилактическим работам с его разборкой - в это время аварийный запас временно исключается из оборота. Таким образом, аварийный комплект должен быть продублирован.
Анализ изменения времени доставки аварийного запаса для оборудования 35Ц110 кВ по 27 районам электрических сетей показывает, что время:
a) не меняется в 11 районах (41%);
b) увеличивается от 0,8 до 1,5 часа (увеличение расстояния от 54 км до 108 км) в 10 районах (37%);
c) увеличивается до 2 часов (увеличение расстояния до 135 км) в 4 районах (15%);
d) увеличивается до 3,2 часов по одному Великоустюгскому району (3,5%).
Данный район характеризуется отсутствием потребителей 1 и 2 категорий по надежности энергоснабжения;
e) уменьшается на 0,6 часа по одному району (3,5%).
Таблица 2 - Сравнение вариантов пространственного размещения элементов аварийного запаса материальных ресурсов Показатели Существующая схема размещения Предлагаемая схема размещения элементов аварийного запаса в элементов аварийного запаса в энергосистеме Вологдаэнерго энергосистеме Вологдаэнерго Стоимость материального запаса 4230 42(МЗ) 0,4Ц10 кВ, тыс.
руб.
Количество мест размещения материального запаса 0,4Ц10 кВ, шт.
Стоимость МЗ 35Ц123440 153кВ, тыс.руб.
Кол-во мест размещения МЗ 35Ц110 кВ, шт.
Экономия по запасам, 80тыс. руб.
Экономия, % 29 % Расстояние перевозки материального запаса 35Ц110 кВ в км:
0Ц100 16 100Ц200 9 200Ц300 2 300Ц400 Полученное увеличение времени доставки аварийного запаса незначительно увеличивает общее время ремонта, так как одновременно с доставкой аварийного запаса для оборудования 35Ц110 кВ происходит подъезд специалистов региональных энергосистем для ликвидации аварийной ситуации.
В то же время, уменьшение количества мест хранения аварийного запаса сокращает суммарные затраты на его хранение и, следовательно, затраты на отвлечение транспорта и водителей для дежурства на случай возникновения аварийной ситуации.
Предлагаемая схема пространственного размещения элементов аварийного запаса с учетом показателя надёжности энергоснабжения потребителей обеспечит сокращение аварийного запаса для оборудования 35Ц 110 кВ на 8050 тыс. руб., или на 29% от первоначального размера.
Высвободившиеся средства возможно, направить на организацию постоянного дежурства специалистов по оборудованию на напряжение 35Ц110 кВ, что положительно скажется на оперативности ликвидации аварийных повреждений по данному классу напряжения.
5. Исследовано влияние транспортных расходов на формирование ремонтного фонда региональных энергосистем с помощью прогнозной оптимизационной модели с учетом временного, транспортного и пространственного факторов.
Для исследования влияния затрат на перевозку ремонтных запасов и их оптимизации в диссертации разработана модель по выбору оптимальной ремонтной программы региональной энергосистемы с учетом временного, транспортного и пространственного факторов.
Постановка задачи может быть представлена следующим образом.
Необходимо на основе предлагаемой ремонтной программы региональной энергосистемы получить оптимальный график выполнения ремонтов и план закупок материалов для него, а также разработать методы его корректировки для получения оптимального результата.
Для решения поставленной задачи используется ЭММ, в которой в качестве критерия оптимизации используется показатель минимизации затрат на проведение ремонтов:
Зобщ = F {Зкуп,i, Здост,i, Зхр,i, Зраб,i, Зподр,i} min, [1] Зобщ = Зкуп,i + Здост,i +Зхр,i+Зраб,i +Зподр,i, [2] где i = 1ЕI - объекты ремонта в рассматриваемом периоде Т;
Зобщ - общие затраты на ремонт в рассматриваемом горизонте планирования Т при данном варианте ремонтной программы;
Зкуп,i - затраты на закупку материалов или запчастей для ремонта согласно сметы на ремонт i-го объекта;
Здост,i - затраты на перевозку (доставку) материалов или запчастей для ремонта i-го объекта согласно сметы на ремонт;
Змз,i - запас при хранении материалов или запчастей для ремонта i-го объекта;
Зхр,iЦ затраты на хранение материалов или запчастей для ремонта i-го объекта;
Зраб,i - затраты труда при ремонте i-го объекта (связаны с общим количеством ремонтируемых объектов);
Зподр,i - затраты на работу подрядным способом при ремонте i-го объекта.
Для данных условий будем считать, что общий ремонтный фонд уже разделен по способу выполнения работ. Общий ремонтный фонд уменьшается, если работы выполняются подрядным способом.
Необходимо составить такой график ремонтной программы, при которой Здост,i - затраты на перевозку материалов для ремонта и Змз,i - материального запаса для ремонта минимальны для данной ремонтной программы.
Здост = сij xij min, [3] xij Змз min, где i = 1ЕI - объекты ремонта в рассматриваемом периоде;
j = 1ЕJ - типовые работы, заложенные в расценки по ремонтам;
сij - стоимость перевозки 1 ед.груза Х j-го вида, используемого при ремонте i-го объекта. Дополнительно параметр сij изменяется от количества перевезенного материала xij из-за наличия модульности перевозки, поэтому Здост = (сij' + сij'' )xij min, [4] где - вариация параметра, влияющая на оптимальность текущего решения Неизвестная переменная:
xij - количество перевозимого материала или запчастей j-го вида, используемых при ремонте i-го объекта.
Основным входным параметрам будут затраты на ремонт объектов в стоимостном выражении, которые формируются на основе предварительных смет на ремонт объектов региональной энергосистемы на рассматриваемый период. Кроме того, учитывается конструктивная связь элементов между собой.
Зкуп,i= Мji * Цj * ИДт, [5] где i = 1ЕI - объекты ремонта в рассматриваемом периоде Т;
j = 1ЕJ - типовые работы, заложенные в расценки по ремонтам;
Мji - количество материальных ресурсов j-го вида, используемых при ремонте i-го объекта; Цj - существующая цена материальных ресурсов j-го вида; ИДт Циндекс-дефлятор на период Т.
Формирование отдельно вынесенных матриц входных и выходных переменных создает условия для экспериментов с моделью и её практического использования. Блок входных параметров оптимизационной модели включает в себя данные о количестве применяемых материалов j-го вида для соответствующего объекта ремонта Оi с учетом календарного графика ремонта и их цены. Оптимальным решением этой задачи является матрица вида Хопт = ( xij ), [6] удовлетворяющая системе ограничений и доставляющая минимум целевой функции.
Дополнительно в модели присутствует ограничение в виде:
Зобщ Зремонт,т, ТЗЗраб,i ТЗЗремонт,т, [7] где Зремонт,т - общие утверждённые затраты на ремонт в периоде Т;
ТЗЗраб,i - затраты трудовых ресурсов при выполнении ремонта на i-м объекте;
ТЗЗремонт,т - общий фонд рабочего времени бригад в периоде Т.
Начальный вариант ремонтной программы формируется на первичном уровне - на уровне сетевого района с учетом загрузки существующей бригады по ремонту. Назовем его базовым вариантом ремонтной программы. В настоящее время по существующим методикам для расчета тарифов он проверяется на выполнение условия:
(Зкуп,i +Здост,i + Зхр,i + Зраб,i+ Зподр,i) Зремонт,т [8].
Данный вариант может быть откорректирован с учетом минимизации затрат на транспортировку материалов и минимизацию объема ремонтного запаса.
Для этой цели используется метод, относящийся к классу методов последовательного итерационного улучшения решения. В процессе поиска оптимального варианта ремонтной программы проводится сравнение вариантов между собой по технико-экономическим параметрам. Предпочтение отдается тому варианту ремонтной программы, который позволит выполнить заданный объём ремонта в физических показателях с наименьшими транспортными затратами в пределах общего ремонтного фонда на заданном временном интервале.
Первый этап реализации алгоритма заключается в выявлении основных ремонтных материалов, имеющих наибольший удельный вес по стоимости в общих затратах по ремонтному фонду. Второй этап состоит в расчете транспортных затрат, необходимых для выполнения базового плана ремонтной программы.
На третьем этапе проводится сравнение вариантов выполнения плановой ремонтной программы по критерию полной загрузки транспорта 1-го вида (автотранспорта) и минимизации стоимости перевозки. Расчет проводится для вариантов транспортировки автотранспортом материалов для ремонта от склада к месту производства работ. Алгоритм расчета в модели заключается в проверке полной загрузки транспорта 1-го вида (автотранспорта). При увеличении количества перевозимого материала в пределах полной загрузки транспорта 1-го вида (автотранспорта) стоимость данной перевозки на весь перевозимый объём не меняется, а уменьшается удельная стоимость перевозки одной единицы перевозимого материала. При превышении полной загрузки требуется дополнительная единица транспорта для перевозки и стоимость перевозки скачкообразно возрастает. Расчет прекращается, когда новые варианты не приводят к уменьшению удельной стоимости транспортировки единицы перевозимого материала.
На четвертом этапе проводится сравнение вариантов выполнения плановой ремонтной программы по критерию оптимальной загрузки транспорта 2-го вида (ж/д транспорта) и минимизации затрат, связанных с перевозкой. Расчет проводится для вариантов перевозки ремонтных материалов по железной дороге от завода-изготовителя до склада региональной энергосистемы. Алгоритм расчета в модели заключён в проверке полной загрузки транспорта 2-го вида (ж/д транспорта). При увеличении количества перевозимого материала в пределах полной загрузки транспорта 2-го вида (ж/д транспорта) стоимость данной перевозки на весь перевозимый объём не меняется, а уменьшается удельная стоимость перевозки одной единицы перевозимого материала. При превышении полной загрузки требуется дополнительная ж/д платформа для перевозки материала для ремонта, и стоимость перевозки скачкообразно возрастает. Расчет прекращается, когда новые варианты не приводят к уменьшению затрат.
{ Зобщ(k) < Зобщ(k+1); Зобщ,k*(m) < Зобщ,k*(m+1); Зобщ,k*,m* min }, [9] где Зобщ(k) - общие затраты k-го варианта ремонтной программы на 2-м этапе;
Зобщ,k*(m) - общие затраты m-го варианта ремонтной программы на 3-м этапе расчета при оптимальном k* варианте, полученном на 2-м этапе расчета;
Зобщ,k*,m* - общие затраты при оптимальном k* варианте 2-го этапа расчета и оптимальном m* варианте 3-го этапа расчета.
В модели учитывается ограничение по плановым трудозатратам при ремонте объекта по отношению к общему годовому фонду рабочего времени ремонтной бригады.
Данный алгоритм оптимизирует планируемый график ремонтной программы по условию минимизации транспортных расходов на основе выработки такого графика ремонтной программы, который обеспечивает полную загрузки транспорта 1-го (автотранспорт) и 2-го (ж-д транспорт) вида для перевозки основного материала для ремонта.
ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ 1. Елфимов В.Ю. Совершенствование механизма взаимодействия хозяйствующих субъектов региональной экономики при формировании ремонтных программ региональных энергосистем // Вестник Российской академии естественных наук. - 2011. - Вып. 15. - № 3. - С. 26Ц28.
2. Елфимов В.Ю. Состояние и проблемы развития электроэнергетики в России // Журнал правовых и экономических исследований. - 2011. - № 1. - С.
201Ц206.
3. Елфимов В.Ю., Макаров В.М. Задачи управления аварийным запасом электросетевых предприятий в условиях реформирования энергетики // Научнотехнические ведомости СПбГПУ. Экономические науки. СПб.: Изд-во Политехнического университета. - 2008. - № 2(54). - С. 108Ц114.
4. Елфимов В.Ю. Проблемы взаимодействия электросетевых предприятий и ведомственных электросетей // Труды 5-й Международной научно-практической конференции Экономика, экология и общество России в 21-м столетии. Т. 2. - СПб.: Инкор, 2003. - С. 226Ц227.
5. Елфимов В.Ю. Основные направления снижения тарифов на электроэнергию в 2003 году и их итоги // Тезисы V Международной научнопрактической конференции Финансовые проблемы РФ и пути их решения:
теория и практика. Ч. 2. - СПб.: Нестор, 2004. - С. 62Ц63.
6. Елфимов В.Ю., Таратин В.А. Проблема перекрестного субсидирования в электроэнергетике и реформирование РАО ЕЭС России // Труды 6-й Международной научно-практической конференции Финансовые проблемы РФ и пути их решения: теория и практика. - СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2005. - С. 386Ц387.
7. Таратин В.А., Елфимов В.Ю. Анализ реформирования региональных энергосистем в 2004 году // Труды IX Международной научно-практической конференции Интеграция экономики в систему мирохозяйственных связей. - СПб.: Нестор, 2004. - С. 436Ц437.
ЕЛФИМОВ ВЛАДИМИР ЮРЬЕВИЧ АВТОРЕФЕРАТ Подписано в печать 14.10.2011 г. Формат 60х841/Усл.печ.л. 1,4 Тираж 100 экз. Заказ 7Издательство Государственного института экономики, финансов, права и технологий Лицензия ЛП № 000123 от 01.04.99 г.
188300 Ленинградская обл., г. Гатчина, ул. Рощинская, д. Бесплатно
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по экономике