CC BY
49
МЕТОД УЧЕТА ВЛИЯНИЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОГРЕССА НА ЭКОНОМИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ В МЕЖОТРАСЛЕВОЙ МОДЕЛИ ИТМ
В статье сформулирован и реализован усовершенствованный алгоритм корректировки коэффициентов матрицы прямых затрат в межотраслевой модели RIM, разработанной в ИНП РАН. Рассмотрено несколько сценариев развития, характеризующихся различными темпами внедрения ресурсосберегающих мероприятий. Для каждого сценария поставлена и решена задача минимизации дополнительных капиталовложений для обеспечения требуемого уровня роста ВВП с учетом оптимального использования имеющегося потенциала ресурсосбережения. Проведено сравнение результатов моделирования на основе модернизированной модели RIM с показателями сценарных прогнозов развития экономики до 2020 г., разработанными специалистами ИНП РАН.
Известно, что межотраслевой баланс (МОБ) как инструмент экономического анализа в наиболее полной мере способен отразить взаимосвязи и пропорции производства и потребления продукции в отраслях экономики [1]. Однако обычно коэффициенты прямых затрат принимаются в моделях МОБ постоянными или корректируются [2, 3] исходя из прошлой динамики, что может внести существенные погрешности в результаты расчетов. Выполнение прогнозных расчетов МОБ на основе постоянной матрицы прямых затрат подразумевает неизменной эффективность использования производственных ресурсов. Но подобное предположение некорректно даже для среднесрочных прогнозов в связи с постоянным внедрением ресурсосберегающих технологий на основе достижений НТП. Поэтому для модели МОБ был предложен метод учета НТП [4], отражающий взаимосвязь интенсивности проведения ресурсосберегающей политики с соответствующими корректировками коэффициентов прямых затрат матрицы МОБ.
Иллюстрация метода реализована на примере электроэнергетики. Предложенный подход к корректировке коэффициентов основывается на учете двух факторов: прогнозного потенциала электросбережения и ожидаемой цены на электроэнергию. Влияние этих факторов носит комбинированный характер. При оценке потенциала электросбережения следует учитывать область применения и степень реализации электросберегающих мероприятий для каждой отрасли отдельно. Принципы расчета и полученные оценки потенциала электросбережения изложены в работе [5]. Что касается цены на электроэнергию, то ее повышение расширяет область экономически эффективных мероприятий и снижает сроки их окупаемости, что в свою очередь приводит к увеличению возможностей по экономии электроэнергии.
Предлагаемый подход к учету энергосбережения реализован в виде дополнительного программного блока в модели RIM1, ядро которой составляет МОБ в разрезе
25 отраслей. Для этого в модель RIM был введен дополнительный модуль учета НТП, который позволяет оценивать коэффициенты МОБ в зависимости от энергопотребления и возможностей по электросбережению в конкретных отраслях.
1 Включает в себя совокупность макроэкономических и межотраслевых эконометрических моделей, разработанных в Институте народнохозяйственного прогнозирования РАН. В основе данной системы лежит модель российской экономики RIM (Russian Interindustry Model), построенная с использованием программных средств группы INFORUM (Мерилендский университет, США). Подробное описание межотраслевой модели RlM содержится в [2; 6]. Внутренний алгоритм взаимодействия модели RIM и модуля учета НТП детально рассмотрен в [4].
Описываемый ниже метод учета НТП является усовершенствованием подхода, изложенного в работе [4], суть которого - в оценке разумно допустимых темпов электросбережения. Для простоты расчетов динамика коэффициентов прямых затрат для всех отраслей в ранее описанном методе была принята одинаковой.
Отличительная особенность предлагаемого метода заключается в более точном и гибком отражении ситуации с электросбережением по каждой отрасли за счет применения различных вариантов изменения отраслевых коэффициентов прямых затрат в зависимости от имеющегося в отрасли потенциала электросбережения. Предусмотренное ранее (см. [4]) ежегодное уменьшение коэффициентов матрицы прямых затрат на 1-2% согласуется с оценкой имеющегося потенциала электросбережения в размере 25-40% общего потребления, реализуемого в перспективе до 2020 г. [7]. Анализ структуры электропотребления показал, что для повышения точности прогнозных расчетов необходимо учитывать отраслевую специфику, в частности, структуру потребления электроэнергии на различные нужды и потенциал электросбережения в разрезе основных процессов. Например, одно из самых перспективных с точки зрения экономии электроэнергии мероприятий, связанное с переходом на новые источники света, должно дать более существенный эффект в отраслях со значительным потреблением электроэнергии на нужды освещения - жилищно-коммунальном и бытовом хозяйстве, сфере обращения. Вместе с тем в этих отраслях снижение электропотребления за счет использования новых преобразователей частоты тока для электродвигателей будет более ограниченным, чем в отраслях, где высоки затраты электроэнергии на двигательную силу (железнодорожный транспорт, топливная промышленность, строительство). Следовательно, необходимо использовать различные темпы снижения коэффициентов прямых затрат на потребление электроэнергии в различных отраслях с учетом сферы применения и степени эффективности мероприятий.
Описание различий инерционного и инновационного сценариев. В модели, модернизированной за счет добавления модуля учета НТП, расчет выполняется по двум сценариям: инерционному и инновационному [8].
Сценарий инерционного развития предполагает пониженные темпы роста экономики, которые и далее постепенно снижаются, главным образом, в связи с возрастанием ресурсных ограничений и невозможностью их компенсации за счет ресурсосбережения. Развитие по инерционному сценарию строится в основном исходя из сохранения существующих макроэкономических тенденций.
Инновационный сценарий, наоборот, характеризуется высокими темпами развития и предусматривает переход к инновационному использованию достижений НТП при внедрении энергосберегающих мероприятий.
Инструментарий модели RIM предоставляет разработчику возможность жестко задавать ежегодные индексы (темпы) изменения любых выбранных показателей. В связи с этим для реализации сценариев инерционного и инновационного развития в модифицированной модели были построены две группы последовательностей индексов. Совокупность последовательностей заданных индексов для фиксации выбранных показателей на необходимом уровне полностью отражает реализуемый сценарий развития в зависимости от принятых предположений. Кроме того, в рамках каждого из этих сценариев проводятся расчеты по двум вариантам: с учетом НТП и без учета этого фактора.
В вариантах расчета без учета НТП коэффициенты матрицы прямых затрат до 1997 г. заданы экзогенно на основании расчетов по МОБ СНС для каждого года [2]. С 1997 г. в вариантах расчета без учета НТП коэффициенты матрицы зафиксированы на
постоянном уровне. До 2002 г. включительно расчеты с учетом фактора НТП проводятся полностью аналогично варианту расчетов без учета НТП. Влияние фактора НТП учитывается с 2003 г., начиная с которого коэффициенты матрицы прямых затрат корректируются в зависимости от конкретных условий в отрасли.
Внутренние схемы работы модернизированной модели по инновационному и инерционному сценариям расчета полностью идентичны. Единственное различие заключается в экзогенном задании неодинаковых темпов изменения основополагающих макроэкономических показателей. До 2003 г. расчеты по рассматриваемым сценариям (инерционному и инновационному) происходят на основе эквивалентных рядов значений экзогенных переменных, заданных на основе расчетов группы специалистов ИНП РАН [2]. Затем, с 2003 по 2020 г. темпы изменения экзогенных переменных для каждого из сценариев определяются отдельно. Относительные итоговые изменения показателей за этот период приведены в табл. 1.
Таблица 1
Ожидаемые среднегодовые темпы роста ВВП по сценариям, %
Сценарий 2003-2005 гг. 2006-2010 гг. 2011-2015 гг. 2016-2020 гг.
Инерционный 4,0 3,8-4,0 3,4-3,7 3,3-3,0
Инновационный 8,3-11,5 7,5 7,3 7,0
Темпы изменения основных макроэкономических показателей, способных значительно повлиять на результаты прогнозов, приняты на период с 2006 по 2020 г. одинаковыми для всех сценариев и в основном соответствуют предположениям, содержащимся в работе [8].
Описание метода учета НТП. Как указывалось выше, учет влияния НТП в модели основывается на корректировке коэффициентов матрицы прямых затрат. Темпы изменения отраслевых коэффициентов матрицы определяются, исходя из объемов имеющихся потенциалов электросбережения, интенсивности их разработки, а также затрат, необходимых на их реализацию. Очевидно, что требуемые темпы роста ВВП могут быть достигнуты при различных вариантах реализации электросберегающих мероприятий по отраслям. Поэтому в качестве критерия оптимальности принята минимизация затрат на их осуществление.
В результате, общий объем затрат на проведение электросберегающих мероприятий по всем отраслям должен, с одной стороны, быть минимизирован, с другой - гарантировать выполнение требуемого темпа роста ВВП. При этом должны соблюдаться ограничения на максимально возможный годовой объем реализации потенциала, устанавливаемый для каждой конкретной отрасли ежегодно в разрезе областей электросбережения. В ранее проведенном анализе возможностей по экономии электроэнергии в отраслях (см. [4]) были условно выделены следующие типовые области электросбережения:
- использование новых источников света;
- применение новых преобразователей частоты для электродвигателей;
- оптимизация потерь при передаче и преобразовании электроэнергии;
- замена старых двигателей новыми, улучшенной конструкции;
- совершенствование организации и управления энергопотреблением;
- применение новых электрофизических, электротермических и электрохимических технологий.
Каждая типовая область применения энергосберегающего мероприятия характеризуется определенным видом процесса электропотребления и соответствует определенной группе мероприятий по сбережению электроэнергии.
Предлагается следующий алгоритм корректировки коэффициентов матрицы прямых затрат А. Каноническое уравнение МОБ имеет следующий вид:
"Л+У,,
7'
где X, - объем производства отрасли ,; У, - конечное потребление отрасли ,; ау -коэффициенты матрицы прямых затрат.
Предположим, что ,=1 соответствует отрасли «электроэнергетика», к -выбранной области применения для проведения энергосберегающего мероприятия. Например, отдельными областями применения энергосберегающих мероприятий могут служить оптимизация потерь во внешних энергетических сетях или замена старых электродвигателей на новые.
Рассмотрим У к - суммарный возможный эффект (в натуральном выражении) экономии электроэнергии для к-й области применения энергосберегающих мероприятий в отрасли7. Величина У) находится в пределах от нуля до значения
объема экономически оправданного потенциала энергосбережения 2^ для к-й
области применения в отрасли 7:
0 <¥к < 2).
Неотрицательность данной величины следует из самого определения энергосберегающего мероприятия, максимальный объем возможной экономии должен быть ограничен экономической целесообразностью и областью применения энергосберегающего мероприятия. Суммарная экономия в результате проведения энергосберегающих мероприятий во всех областях применения в отрасли 7 (в натуральном выражении) составит:
).
к
Далее определим величины необходимой корректировки коэффициентов матрицы прямых затрат для отражения более экономного процесса производства вследствие проведения энергосберегающих мероприятий. По определению, коэффициенты матрицы прямых затрат а,7 характеризуют затраты продукции отрасли, на производство продукции в отрасли 7. Согласно принятому предположению, номер отрасли ,=1 соответствует отрасли «электроэнергетика», поэтому в нашем случае в первой строке матрицы прямых затрат будут содержаться значения удельных затрат электроэнергии на выпуск продукции различных отраслей в стоимостном выражении.
Удельной экономией прямых затрат электроэнергии у,]- (,=1) при выпуске продукции отрасли 7 для каждого момента времени t будем называть отношение стоимости сэкономленной электроэнергии к объему производства отрасли 7 в стоимостном выражении:
у, = С.VХ = (УЛнVX. I = 1.
к
где Цэн = Ц1 - стоимость электроэнергии; X]■ - объем производства отрасли /
Коэффициенты первой строки матрицы прямых затрат ауНТП с учетом энергосбережения в результате достижений НТП будут равны:
антп = а. - уч, ,=1.
Понятно, что бесконечно понижать коэффициенты матрицы прямых затрат за счет увеличения экономии невозможно. Ограничение на объем возможной
экономии появляется, прежде всего, в связи с достижением порогового значения объема капиталовложений на проведение энергосберегающих мероприятий, после которого дальнейшая реализация этих мероприятий становится экономически нецелесообразной. Иначе говоря, стоимость проведения мероприятий по энергосбережению оказывается выше, чем вложения в добычу и доставку эквивалентного количества первичных энергоресурсов.
В связи с этим возникает необходимость постановки и решения задачи минимизации капиталовложений для достижения необходимого объема экономии электроэнергии. Сформулируем условия такой задачи.
Обозначим 1к/ - объем капиталовложений, необходимый для осуществления энергосберегающих мероприятий в одной из областей применения в отрасли 7 для достижения соответствующей годовой экономии Ущ, где к - область применения
мероприятия. Тогда 17 = 2 Iк]- - объем капиталовложений, необходимый для
к
осуществления энергосберегающих мероприятий по всем областям применения в отрасли 7 для достижения суммарной годовой экономии Уу. Далее рассматриваем I - объем необходимых капиталовложений для проведения энергосберегающих мероприятий во всех отраслях по всем областям применения:
1 = 2 ^ =221„ = 22 V
7 к 7 7 к
Средние удельные капиталовложения в каждой области применения электросбережения, отражающие стоимость необходимых капиталовложений для экономии 1 кВтч в пределах реализуемого потенциала в отрасли 7', соответственно составят:
Х = 1щ / Ук],
где к - область электросбережения, 7 - номер отрасли.
Отнеся объем капиталовложений Iщ в отрасли 7, необходимый для проведения энергосберегающих мероприятий в к-й области применения, к стоимости полученной годовой экономии, равной произведению УщЦэн, получим срок окупаемости затрат на реализацию этих мероприятий:
тщ = 1щ /(УщЦэн ), что позволяет определить объем целесообразных капиталовложений 1щ.
1к = тщУщЦэн .
Проиллюстрируем взаимосвязь общего объема сэкономленной электроэнергии У =2 У/ с такими важнейшими макроэкономическими показателями, как
}
среднегодовые темпы роста ВВП и электропотребления. По определению, объем сэкономленной электроэнергии равен разности между гипотетическим объемом электроэнергии, произведенной в экономике при эквивалентных темпах роста ВВП и электропотребления (при постоянстве электроемкости ВВП), и фактическим объемом электроэнергии, произведенной при условии применения энергосберегающих мероприятий. Расчет объема сэкономленной электроэнергии следует вести для года ^+1), полагая, что в году t экономика характеризовалась среднегодовым темпом роста ВВП а*- относительно предыдущего года (М):
а, = (ВВП, / ВВП (-1) -1. ( 1)
Обозначим Yt - темп роста электропотребления в году t относительно года (М):
у, = (Э, /Эм)-Ь (2)
где Э,, Эм - объемы произведенной электроэнергии в натуральном выражении соответственно в год , и ,-1.
Для сравнительного анализа годового темпа роста ВВП а, и темпа роста электропотребления у, введем переменную Р, - эластичность электропотребления по ВВП:
Р, = У,/ а,. (3)
Откуда:
у, = р,а,. (4)
При отсутствии изменений электроемкости производственных процессов в году (,+1) относительно года , рост электропотребления происходил бы прямо
пропорционально росту ВВП:
ВВП,+1 = (1 + а,) ВВП,
Э,+1 = (1 + а,) Э,,
где Э (+1 - гипотетический объем произведенной электроэнергии в году (,+1) при фиксированной электроемкости ВВП.
В случае проведения с (,+1)-го года энергосберегающей политики темп роста электропотребления у, может отличаться от темпа роста ВВП а,:
Э,+1 = (1 + у,) Э, = (1+ Р,а,) Э,,
где Э ,+1 - объем произведенной электроэнергии в натуральном выражении в году (,+1) при проведении энергосберегающих мероприятий.
Тогда расчетное значение объема сэкономленной электроэнергии О,+1 в году (,+1) определяется как разность между Э ,+1 и Э,+1:
О+1 = Э,+1 - Э,+1 = (1 + а,) Э, - (1+ Р,а,) Э, = а, (1 -Р,) Э,. (5)
Выражение (5) связывает среднегодовые темпы роста ВВП и электроемкости с эффектом энергосбережения. Иными словами, на основании заданного темпа роста ВВП а, и оценочного значения эластичности электропотребления по ВВП Р, можно получить объем экономии электроэнергии, необходимый для достижения заданных темпов роста экономики.
Перейдем к постановке задачи минимизации спроса на дополнительные капиталовложения I при заданном темпе роста ВВП а, и эластичности электропотребления по ВВП Р,. Данная задача решается относительно неизвестной прямоугольной матрицы энергосбережения Ук],. Размерность матрицы У, равна К/, где К - количество рассматриваемых областей применения энергосберегающих мероприятий, О - количество отраслей. Элементами данной матрицы являются значения объемов сэкономленной электроэнергии Yk]^t на шаге ,, оптимальные с точки зрения минимизации необходимых капиталовложений для достижения заданных темпов роста ВВП и электропотребления.
В данной формулировке задача относится к классу задач линейного программирования и заключается в нахождении решения, обеспечивающего минимум функционала (целевой функции):
I,=2^,=22I„=22*. У Цэн, = 22х, у,, ® тп.
] ] к ] к ] к
Подобное построение функционала гарантирует минимизацию суммарных затрат на проведение электросберегающих мероприятий. При этом должны выполняться условия:
1) непревышения экономически оправданного потенциала энергосбережения отдельных областей применения в каждой отрасли j:
0 < Zj ;
2) обеспечения требуемого темпа роста ВВП а*+1 и эластичности электропотребления по ВВП pi+1 в году (t+1) относительно года t:
W+1 = ХХХ* = at+i(1 - P t+i) Э,+1.
j k
Решением данной задачи минимизации для года t является матрица реализованной экономии электроэнергии Y j. На основе полученного решения для года t проводится корректировка коэффициентов матрицы прямых затрат A для следующего года (t+1):
j+1 = ajt - УгЦ , г=1,
где a™1 - откорректированные значения коэффициентов строки матрицы А,
определяющие прямые затраты электроэнергии в отраслях, для следующего года (t+1), гарантирующие достижение требуемого темпа роста ВВП at+1 и эластичности электропотребления по ВВП pt+1 относительно текущего года t. Согласно ранее принятому допущению, строка матрицы прямых затрат, относящаяся к потреблению электроэнергии, является первой строкой (г=1); ajt -значения коэффициентов первой строки матрицы прямых затрат (г=1) для текущего
года t; yi]t =(£Y„t Ц„ t)/Xt - значения удельных экономий прямых затрат
k
электроэнергии в отраслях; Yj - матрица реализованной экономии электроэнергии (решение задачи минимизации); Цэ^ - стоимость электроэнергии в году t; Xjt -объем производства отрасли j в году t в стоимостном выражении.
Расчет стоимости сэкономленной энергии в модели RIM. Таким образом, для модернизированных вариантов расчета с учетом фактора НТП для каждого расчетного года модели RIM перед запуском цикла для вычисления конечного спроса происходит корректировка коэффициентов матрицы прямых затрат. Объемы выпуска в каждой отрасли вычисляются на основе конечного спроса и откорректированной матрицы прямых затрат посредством решения системы линейных уравнений. В модернизированных вариантах расчета без учета НТП (инновационный и инерционный сценарии) корректировок матрицы, начиная с 1997 г., и расчета стоимости сэкономленной электроэнергии не происходит.
В модернизированном алгоритме расчета с учетом фактора НТП в блоке производства и распределения продукции эффект экономии электроэнергии, связанный с влиянием НТП и выраженный в корректировке элементов матрицы прямых затрат, оценивается через объем уменьшения валового производства электроэнергии по сравнению с расчетом по модернизированному алгоритму без учета экономии от НТП.
В модели принято условное допущение, согласно которому временной лаг проявления в ВВП эффекта экономии электроэнергии равен одному году. Это означает, что расчетная стоимость электроэнергии, сэкономленной в результате внедрения энергосберегающих мероприятий в текущем году, учитывается как дополнительная составляющая при вычислении объемов конечного потребления домашними хозяйствами и валового накопления основного капитала в следующем году. Выбор этих составляющих объясняется тем, что они наиболее подвержены зависимости от степени успешности проведения энергосберегающей политики. В
конечном счете учет в модифицированной модели полезного использования средств от экономии электроэнергии должен привести к результатам, адекватным реальному развитию экономики2.
Расчет экономически обоснованных потенциалов. Как уже говорилось, при формулировке условий задачи минимизации, объем возможной экономии на практике должен быть ограничен сверху значением существующего экономически обоснованного потенциала, действующего относительно конкретной области применения в условиях каждой из отраслей для определенного момента времени. Чтобы составить таблицу этих потенциалов, на основе которых будут сформулированы условия задачи минимизации, потребовалось провести ряд статистических исследований, а также сделать ряд предположений [4]. В частности, в связи с тем, что данные Госкомстата РФ за 2000 г. не содержали всех необходимых данных по структуре потребления, были использованы дополнительные оценки потребления электроэнергии на технологические нужды, двигательную силу, освещение, внутренние нужды и потери.
Применяя относительные (в процентах) значения возможной экономии типовых мероприятий по электросбережению к объемам потребления электроэнергии в разрезе отраслей и процессов, был оценен потенциал электросбережения в каждой отрасли (см. [4]). Там же приведен метод расчета значений таблицы потенциалов. В связи с тем, что потребление электроэнергии ежегодно меняется, таблица потенциалов для каждого годового цикла модели также пересчитывается. Таким образом, абсолютные значения расчетных потенциалов для каждой отрасли применительно к отдельным энергосберегающим мероприятиям изменяются пропорционально объему производства электроэнергии. Так, для 2003 г. таблица потенциалов выглядит следующим образом (табл. 2).
Таблица 2
Оценка потенциала электросбережения в 2003 г., млрд. кВт-ч
№ Отрасль Области применения мероприятий по экономии* Итого полный потенциал
экономики (і) (2) (3) (4) (5) (6) млрд. кВт-ч %
1 Электроэнергетика 0,35 3,27 1,24 0,57 2,12 0,05 7,59 30
2 Нефтедобыча 0,29 8,19 0,07 1,43 0,08 0,02 10,09 46
3 Нефтепереработка 0,29 8,22 0,07 1,44 0,08 0,02 10,12 46
4 Газовая 0,12 3,30 0,03 0,58 0,03 0,01 4,06 46
5 Угольная 0,12 3,50 0,03 0,61 0,03 0,01 4,31 46
6 Прочая топливная 0,00 0,04 0,00 0,01 0,00 0,00 0,05 46
7 Черная металлургия 1,24 11,59 0,31 2,03 0,33 0,28 15,78 37
8 Цветная металлургия 1,15 3,75 0,29 0,66 0,30 0,90 7,04 16
9 Химическая и нефтехимическая 2,28 24,73 0,57 4,33 0,60 0,55 33,05 38
10 Машиностроение и металлообработка 3,99 17,85 1,00 3,12 1,05 0,93 27,94 32
11 ЛДЦБ 0,57 3,79 0,14 0,66 0,15 0,02 5,34 44
12 ПСМ 0,43 5,95 0,11 1,04 0,11 0,06 7,70 42
13 Легкая 0,50 2,66 0,12 0,47 0,13 0,02 3,90 44
14 Пищевая 0,35 2,40 0,09 0,42 0,09 0,05 3,40 39
15 Прочие отрасли 0,23 2,23 0,06 0,39 0,06 0,03 3,01 41
16 Строительство 0,45 3,21 0,11 0,56 0,12 0,00 4,45 47
17 Сельское и лесное хозяйство 0,75 0,94 0,19 0,16 0,20 0,00 2,25 48
18 Транспорт грузовой и связь производственная 0,67 15,95 0,17 2,79 0,18 0,00 19,76 47
19 Транспорт пассажирский и связь непроизводственная 0,20 4,74 0,05 0,83 0,05 0,00 5,87 47
20 Сфера обращения, включая коммерческую деятельность 17,93 3,96 4,48 0,69 4,71 0,00 31,77 48
2 Подробное описание принципов расчета стоимости сэкономленной энергии с последующим ее учетом при вычислении составляющих ВВП приведено в [4].
21 Прочие виды деятельности сферы материального производства 0,08 0,02 0,02 0,00 0,02 0,00 0,14 48
22 Просвещение, здравоохранение, культура и искусство 8,18 1,80 2,04 0,32 2,15 0,00 14,49 48
23 ЖКХ и бытовое обслуживание 34,88 7,69 8,72 1,35 9,15 0,00 61,79 48
24 Управление, финансы, кредит, страхование 15,12 3,34 3,78 0,58 3,97 0,00 26,80 48
25 Наука и научное обслуживание 3,34 0,74 0,84 0,13 0,88 0,00 5,92 48
Итого: 93,53 143,86 24,54 25,18 26,58 2,94 316,63 41
* (1) — использование новых источников света; (2) — применение новых преобразователей частоты для электродвигателей; (3) — оптимизация потерь при передаче и преобразовании электроэнергии; (4) — замена старых двигателей новыми, улучшенной конструкции; (5) — совершенствование организации и управления энергопотреблением; (6) — применение новых электрофизических, электротермических и электрохимических технологий.
Принято, что указанные в табл. 2 потенциалы могут быть реализованы в течение 10-20 лет в зависимости от степени прилагаемых усилий по электросбережению. В зависимости от интенсивности проведения электросберегающих мероприятий будет изменяться доля доступного для реализации потенциала в текущем году. Вместе с тем в течение этого времени могут появиться новые технологические решения и измениться условия энергосбережения, что реально создаст перманентную ситуацию с наличием экономически обоснованных потенциалов, приведенных в табл. 2.
Предположения, принятые при расчетах. Расчетные стоимостные значения объемов производства электроэнергетики включают в себя помимо стоимости электрической энергии стоимость тепловой энергии. Поэтому было принято предположение о том, что стоимостная доля электроэнергии в производстве электроэнергетики (как отрасли) составляет 80%, оставшиеся 20% приходятся на стоимость тепловой энергии.
Другое предположение связано с выбором срока реализации полного потенциала, равного 10 и 15 годам для инновационного и инерционного сценариев соответственно. Такой период выбран на основании имеющихся оценок по срокам реализации потенциалов с учетом фактора постоянного восполнения потенциала за счет технологического развития. Реализация полного потенциала происходит равномерными темпами с 2004 по 2020 г.
К трудностям расчетов, проводимых на модели RIM, относится также несоответствие структуры конечного потребления электроэнергии в разрезе отраслей по модели RIM и по данным Госкомстата РФ [8]. Это объясняется тем, что в модели RIM применяется отличный от статистических отчетов Госкомстата России классификатор отраслей. В результате, различия в долях потребления некоторых отраслей по расчетным данным модели RIM и данным Госкомстата России могут быть достаточно существенными. Напомним, что модель RIM разрабатывалась для решения определенных специфических задач [2], в основном для отражения глобальных макроэкономических закономерностей, достижения условия равновесия и замкнутости. Поэтому хотя в целом модель RIM удовлетворяет поставленным условиям, однако полного соответствия статистическим данным в разрезе каждой отрасли при моделировании экономики на основе МОБ на длительную перспективу добиться практически невозможно.
Результаты расчетов. Как указывалось ранее, расчеты по модели RIM проводились в нескольких вариантах с применением сценариев:
— инерционного развития экономики (для модернизированного алгоритма расчета с учетом фактора НТП и без учета фактора НТП);
— инновационного развития экономики (для модернизированного алгоритма расчета с учетом фактора НТП и без учета фактора НТП).
На результаты расчетов в первую очередь влияет выбор того или иного вида сценария. Это объясняется тем, что принятые в начальных условиях темпы изменения основных макропеременных для расчета по различным сценариям отражают реализацию принципиально разных стратегий и темпов развития. Модернизация модели за счет модуля учета НТП в рамках каждого из сценариев является значительно более тонкой настройкой модели и предназначена для демонстрации возможностей экономии одного из видов ресурсов (электроэнергии) в потребляющих отраслях.
Отметим, что в сценариях развития без учета НТП матрица коэффициентов прямых затрат с 1997 г. фиксированна. В сценариях с учетом фактора НТП коэффициенты первой строки матрицы, относящиеся к потреблению электроэнергии, ежегодно с 2003 г. корректируются на основании решения задачи минимизации (см. выше). В результате, в зависимости от реализуемого сценария с 2003 по 2020 г. уменьшение коэффициентов первой строки матрицы прямых затрат, относящихся к потреблению электроэнергии, составляет от 0 до 26% для инерционного сценария и от 1 до 49% для инновационного сценария за период.
На рис. 1 изображены графики полученных объемов ВВП с 2003 по 2020 г. в постоянных ценах 1997 г. для расчетов по сценариям без учета НТП. В среднем учет фактора НТП в расчетах только по одной отрасли «электроэнергетика» увеличивает объем ВВП дополнительно на 0,4 и 0,8% (в инерционном и инновационном сценариях соответственно) относительно расчетов без учета НТП. Поэтому для наглядности и в связи с относительной незначительностью различий на рис. 1 не приведена динамика ВВП при расчетах по сценариям с учетом НТП.
Согласно расчетам, сценарий инерционного развития предусматривает рост ВВП за этот период в 2,0 раза, а инновационного - в 3,5 раза.
ВВП, млрд. руб. (в ценах 1997 г.)
Рис. 1. Динамика ВВП с 2003 по 2020 г. (в постоянных ценах 1997 г.) по сценариям:
---инерционному;------инновационному
Влияние модуля учета НТП на темпы развития электроэнергетики более значительно, чем на темпы ВВП. В результате в инерционном сценарии с учетом НТП экономия электроэнергии к 2020 г. относительно расчета без учета НТП составит 10%, в инновационном - 33% (рис. 2).
Млрд. кВт ч
Рис. 2. Расчетный объем производства электроэнергии с 2003 по 2020 г. по сценариям:
----инерционному без НТП,------с НТП; —О— инновационному без НТП, -- с НТП
Согласно проведенным расчетам, производство электроэнергии в инновационном варианте развития с учетом НТП может достичь к 2010 г. 1030 млрд. кВт-ч, а к 2020 г. -1430 млрд. кВт-ч. В инерционном варианте с учетом НТП выпуск электроэнергии растет более сдержанными темпами: 880 млрд. кВт-ч к 2010 г. и 1080 млрд. кВт-ч к 2020 г.
В инерционном и инновационном сценариях развития без учета НТП электроемкость ВВП снижается к 2020 г. на 24% по сравнению с уровнем 2003 г. Максимальное снижение электроемкости происходит в инновационном сценарии развития с учетом фактора НТП - на 48% относительно 2003 г., в инерционном сценарии электроемкость за этот период уменьшается на 32%. Полученные значения темпов снижения электроемкости, изображенные на рис. 3, в значительной степени согласовываются с имеющимися оценками экономически обоснованного потенциала сбережения электроэнергии: 25-40% [7]. В данном случае развитие по инновационному варианту с учетом фактора НТП, обеспечивающее ежегодное снижение электроемкости на 3,0-4,5%, следует рассматривать как приближение к предельно возможным темпам снижения энергоемкости, которые для российской экономики оценены на уровне 4-5% в год [8].
%
Рис. 3. Динамика электроемкости ВВП по сценариям:
----инерционному без НТП,-----с НТП; —О— инновационному без НТП, с НТП
* * *
Таким образом, предлагаемый метод является усовершенствованием подхода, описанного в работе [4]. Моделирование на основе различных отраслевых темпов снижения коэффициентов матрицы прямых затрат для учета фактора НТП позволяет более точно отразить особенности ситуации по электросбережению, сложившиеся в отраслях, по сравнению с фиксированными темпами уменьшения коэффициентов. Применение найденных в результате решения задачи минимизации оптимальных значений для динамики изменения коэффициентов матрицы гарантирует достижение требуемого уровня роста ВВП, а также минимизацию необходимых капиталовложений для проведения энергосберегающих мероприятий.
На основании данных Госкомстата России [9], доля электроэнергетики в ВВП российской экономики в 2000 г. составляла 2,67%. Согласно прогнозам [8], это соотношение принципиально не изменится. Предпринятые на модели расчеты показывают, что применение метода учета влияния НТП только в рамках одной отрасли приводит к увеличению ВВП к 2020 г. на 0,4-0,8% в зависимости от интенсивности ресурсосберегающей политики. Поэтому при условии применения описанного подхода к экономике в целом, можно предположить, что расчетное увеличение ВВП к 2020 г. составит не менее 10-20% относительно варианта расчета без учета НТП. Оценка эффекта влияния НТП на развитие экономики показывает его существенную значимость и подтверждает целесообразность учета данного фактора в прогнозных расчетах. Применение предлагаемого метода оправданно для использования при моделировании на основе межотраслевых экономических моделей.
Литература
1. Клоцвог Ф.Н., Костин В.А. Макроструктурные модели — инструмент народнохозяйственного прогнозирования//Проблемы прогнозирования. 2004. № 6.
2. Серебряков Г.Р. Опыт построения динамической межотраслевой равновесной модели российской экономики //Проблемы прогнозирования. 2000. № 2.
3. Швец С.М. Методологические вопросы управления экономикой региона // Правила игры. 2004. № 1.
4. Шанин С.А. Влияние энергосберегающей политики на темпы развития отраслей материального производства (на примере электроэнергетики) //Проблемы прогнозирования. 2004. № 6.
5. Шанин С.А. Экономическая оценка влияния НТП на потенциал электросбережения в отраслях народного хозяйства // Сборник научных трудов ИНП РАН. М.: МАКС Пресс, 2003.
6. Узяков М.Н. Проблемы построения межотраслевой модели равновесия российской экономики // Проблемы прогнозирования. 2000. № 2.
7. Энергетическая стратегия России на период до 2020 года. Распоряжение Правительства РФ от 28.08.2003 №1234-р.
8. Кол. авторов. Будущее России: инерционное развитие или инновационный прорыв (долгосрочный сценарный прогноз). Науч. рук. В.В. Ивантер // Проблемы прогнозирования. 2005. № 5.
9. «Затраты — выпуск» России за 2000 год. Система таблиц. Стат. сб. М.: Госкомстат России, 2003.
