Научная статья на тему 'Определение и угрозы энергетической безопасности'

Определение и угрозы энергетической безопасности Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

CC BY
4627
535
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ / ЭКОНОМИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ / УГРОЗЫ / МОДЕЛИРОВАНИЕ / ЭНЕРГОРЕСУРСЫ / ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС / ENERGY SECURITY / ECONOMIC SECURITY / THREATS / MODELING / ENERGY / FUEL AND ENERGY COMPLEX

Аннотация научной статьи по экономике и бизнесу, автор научной работы — Карпов Валерий Васильевич, Симанчев Руслан Юрьевич

Обобщены подходы к определению энергетической безопасности, сформу­лированы цель, задачи, объект, предмет и субъекты энергетической безопасности, по­скольку, несмотря на то, что проблематика энергетической безопасности довольно широ­ко освещена в специализированных источниках, многие вопросы методического характера остаются открытыми: энергетическая безопасность рассматривается прежде всего как элемент национальной или экономической безопасности, однако зачастую она исследуется отдельно, поскольку играет ключевую роль в обеспечении функционирования других отраслей экономики. Рассмотрены угрозы энергетической безопасности, представлены методические подходы к их систематизации и анализу, учитывающие вид субъ­екта энергетической безопасности и последствия от наступления угроз. Одной из существенных угроз энергетической безопасности, затрагивающей федеральный, региональ­ный уровень, уровень хозяйствующих субъектов и домохозяйств, является угроза резкого уменьшения производства энергоресурсов. В качестве реакции сети энергоснабжения на реализованную угрозу предлагается дополнить сеть пунктами резервного хранения энергоресурса. В целом пункт резервного хранения отличается от пункта производства тем, что последний осуществляет непрерывную поставку энергоресурса, а пункт резерв­но­го хранения поставляет ресурс только в период ликвидации последствий реализованной угрозы. Исходя из этого, в статье предложена математическая модель реакции сети энергоснабжения на угрозы технологического типа, позволяющая рассчитать необходимый запас энергоресурса в пунктах резервного хранения, определить сеть дополнитель­ных каналов связи и минимизировать затраты на построение сети дополнительных каналов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Definition and threats of energy security

Energy security in the specialized literature is consecrated widely, but many metho­do­logical issues are remaining opened. In the article approaches to the definition of energy security are generalized, purpose, objectives, object, subject, and the subjects of energy security are for­mu­lated. Threats of energy security are considered. Also, methodological approa­ches to their sys­tematization and analysis are presented. They take into account the views of the subject of energy security and the consequences of offensive threats. Threat of the sharp decrease of energy pro­duc­tion is very dangerous. It can affect the federal, regional level, the level of economic entities and households. As a response of the network to implemented threat is was proposed to add network with points of backup energy source. In general, backup point is different from the point of production so that the latter carries out a continuous supply of energy resources, and backup point provides resource only during the period of liquidation of consequences of realized threats. Based on this, the mathematical model of the power supply network reaction to the threat of technological type was proposed in the article. The model allows calculating the necessary supply of energy in paragraphs backup, defining additional network channels and minimizing the cost of network construction of additional channels.

Текст научной работы на тему «Определение и угрозы энергетической безопасности»

УДК 338.49:330.4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ И УГРОЗЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

В.В. Карпов^, Р.Ю. СиманчевЬс

а Омская экономическая лаборатория ИЭОПП СО РАН (Омск, Россия) Ь Омский научный центр СО РАН (Омск, Россия) с Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского (Омск, Россия)

Информация о статье

Дата поступления 7 сентября 2016 г.

Дата принятия в печать 25 ноября 2016 г.

Ключевые слова

Энергетическая безопасность, экономическая безопасность, угрозы, моделирование, энергоресурсы, топливно-энергетический комплекс

Аннотация. Обобщены подходы к определению энергетической безопасности, сформулированы цель, задачи, объект, предмет и субъекты энергетической безопасности, поскольку, несмотря на то, что проблематика энергетической безопасности довольно широко освещена в специализированных источниках, многие вопросы методического характера остаются открытыми: энергетическая безопасность рассматривается прежде всего как элемент национальной или экономической безопасности, однако зачастую она исследуется отдельно, поскольку играет ключевую роль в обеспечении функционирования других отраслей экономики. Рассмотрены угрозы энергетической безопасности, представлены методические подходы к их систематизации и анализу, учитывающие вид субъекта энергетической безопасности и последствия от наступления угроз. Одной из существенных угроз энергетической безопасности, затрагивающей федеральный, региональный уровень, уровень хозяйствующих субъектов и домохозяйств, является угроза резкого уменьшения производства энергоресурсов. В качестве реакции сети энергоснабжения на реализованную угрозу предлагается дополнить сеть пунктами резервного хранения энергоресурса. В целом пункт резервного хранения отличается от пункта производства тем, что последний осуществляет непрерывную поставку энергоресурса, а пункт резервного хранения поставляет ресурс только в период ликвидации последствий реализованной угрозы. Исходя из этого, в статье предложена математическая модель реакции сети энергоснабжения на угрозы технологического типа, позволяющая рассчитать необходимый запас энергоресурса в пунктах резервного хранения, определить сеть дополнительных каналов связи и минимизировать затраты на построение сети дополнительных каналов.

Article info

Received

September 7, 2016 Accepted

November 25, 2016

Keywords

Energy security, economic security, threats, modeling, energy, fuel and energy complex

DEFINITION AND THREATS OF ENERGY SECURITY

V.V. Karpovab, R.Yu. Simanchevbc

a Omsk economic laboratory IEIE SB RAS (Omsk, Russia) b Omsk Scientific Center of SB RAS (Omsk, Russia) c Dostoevsky Omsk State University (Omsk, Russia)

Abstract. Energy security in the specialized literature is consecrated widely, but many methodological issues are remaining opened. In the article approaches to the definition of energy security are generalized, purpose, objectives, object, subject, and the subjects of energy security are formulated. Threats of energy security are considered. Also, methodological approaches to their systematization and analysis are presented. They take into account the views of the subject of energy security and the consequences of offensive threats. Threat of the sharp decrease of energy production is very dangerous. It can affect the federal, regional level, the level of economic entities and households. As a response of the network to implemented threat is was proposed to add network with points of backup energy source. In general, backup point is different from the point of production so that the latter carries out a continuous supply of energy resources, and backup point provides resource only during the period of liquidation of consequences of realized threats. Based on this, the mathematical model of the power supply network reaction to the threat of technological type was proposed in the article. The model allows calculating the necessary supply of energy in paragraphs backup, defining additional network channels and minimizing the cost of network construction of additional channels.

© В.В. Карпов, Р.Ю. Симанчев, 2016

1. Подходы к определению энергетической безопасности. Понятие «энергетическая безопасность» (далее - ЭнБ) применительно к экономике стало активно употребляться с 1990-х гг.: в 1992 г. вступил в силу закон «О безопасности», через пять лет появилась первая Концепция национальной безопасности Российской Федерации [1, с. 119]. В настоящее время действует Энергетическая стратегия России на период до 2030 г. Также Институтом систем энергетики им. М.А. Мелентьева разработана Доктрина энергетической безопасности России.

В соответствии с устоявшейся трактовкой, данной Мировым энергетическим советом (МИРЭС), ЭнБ означает уверенность в том, что энергия будет иметься в распоряжении в том количестве и того качества, которые требуются при данных экономических условиях [2, с. 70]. Но в этой формулировке не уточнены объект и субъект энергетической безопасности, что позволило бы определить цели, стратегию обеспечения ЭнБ и выработать конкретные механизмы её реализации.

В конце 1990-х гг. было предложено понимать ЭнБ как «состояние защищенности страны, ее граждан, общества, государства и экономики от угрозы дефицита в обеспечении их обоснованных потребностей в энергии экономически доступными энергетическими ресурсами приемлемого качества, от угроз нарушения бесперебойности энергоснабжения» [3, с. 179]. При этом состояние защищенности предложено понимать в двух аспектах: как состояние, соответствующее в нормальных условиях обеспечению в полном объеме обоснованных потребностей (спроса) в энергии, а в экстремальных условиях - гарантированному обеспечению минимального объема потребностей. Такое определение довольно широкое и подробное. В нем показана взаимосвязь экономической и энергетической сферы, указано, что потребности в энергоресурсах должны быть обоснованы, а сами ресурсы должны соответствовать необходимому качеству. Помимо этого, в определении «состояния защищенности» закладываются уровни ЭнБ, соответствующие нормальным и экстремальным условиям энергообеспечения потребителей, и кроме того, способность минимизировать ущерб в результате воздействия угроз, а при чрезвычайных ситуациях гарантировать обеспечение минимально необходимого объема потребностей в энергоресурсах.

На доступность энергоресурсов обращают внимание также Р.В. Котов и Р.Р. Садыртди-нов, которые под ЭнБ понимают состояние, при котором государство, его предприятия и граждане получают достаточное количество энергетических ресурсов по разумным рыночным ценам, причем в среднесрочной перспективе этому состоянию ничто не должно угрожать [4, с. 632].

В Энергетической стратегии России на период до 2030 г. (Распоряжение Правительства РФ от 13 ноября 2009 г. № 1715-р) ЭнБ трактуется как «состояние защищенности страны, ее граждан, общества, государства и экономики от угроз надежному топливо- и энергообеспечению». Следует отметить, что в этом определении конкретизирован объект энергетической безопасности (государство, общество, личность), и защищенность от угроз выступает здесь базовым элементом безопасности. Причем первооснову составляют интересы страны (территории проживания) и граждан, из которых вытекают интересы общества и государства как инструмента и механизма управления, обеспечивающего наилучшие условия для развития личности и общества. Угрозы ЭнБ определяются внешними факторами (геополитическими, макроэкономическими, конъюнктурными), а также состоянием энергетического сектора страны. Но ключевое значение имеет готовность к преодолению вероятностных угроз, а не прогнозирование меняющихся рисков.

Несколько иначе ЭнБ трактует О.В. Кон-драков: ЭнБ представляет собой «состояние защищенности объектов энергетики от различных видов угроз при эффективном менеджменте в энергетической сфере, что позволит осуществлять бесперебойное энергоснабжение потребителей» [5, с. 76]. Иными словами, если в предыдущих определениях объектом ЭнБ выступали личность и государство, то в последней трактовке объектная область - это сами предприятия энергетики, вероятно, инфраструктура (трубопроводы, ЛЭП) и их защищённость от угроз недопоставок, аварий и разрушений. На рисунке показано принципиальное отличие между рассмотренными подходами к определению объектов ЭнБ, на основании которого можно сделать вывод, что первый рассмотренный выше подход придает ЭнБ более широкий и содержательный смысл по сравнению с понятием надежности и защищенности систем энергетики.

Подходы к определению объектов энергетической безопасности

Совокупность рассмотренных элементов ЭнБ предлагается структурировать следующим образом.

Цель ЭнБ - обеспечение обоснованных потребностей потребителей в энергии экономически доступными для них энергетическими ресурсами приемлемого качества.

Потребители энергии:

- в широком определении: общество, страна, регионы;

- в узком определении: граждане, предприятия, учреждения.

Задачи ЭнБ:

- обеспечение в полном объеме обоснованных потребностей в энергии в нормальных условиях;

- обеспечение гарантированного минимального объема потребностей в энергоснабжении в экстремальных условиях;

- разработка и реализация мероприятий, повышающих защищённость потребителей энергии от возникновения вероятностных угроз нарушения бесперебойного энергоснабжения и снижающих влияние от этих угроз в случае их наступления.

Объект ЭнБ - объекты энергетики и её инфраструктура.

Предмет ЭнБ - управленческие и производственные процессы добычи и доставки энергоресурсов потребителям.

Субъекты ЭнБ:

- в широком определении: страна, регионы, предприятия;

- в узком определении: федеральные, региональные и местные исполнительные и законодательные органы власти (представительной власти), руководство энергокомпаний.

Следует обратить особое внимание на упомянутое «состояние защищенности», включен-

ное в определение ЭнБ рядом авторов. Внутренние и внешние условия никогда не бывают стабильными и устойчивыми, а значит, и само понятие «состояние защищенности» имеет динамический смысл. Исходя из этого, понятие «энергетическая безопасность» рассматривается как динамическая категория [3, с. 181]. Условия и факторы могут менять как сами угрозы ЭнБ, так и вероятность их наступления. Но понятийное «ядро» ЭнБ основывается на стабильном каркасе - объектах и цели ЭнБ.

Существуют различные подходы к определению взаимосвязей между энергетической, экономической и национальной безопасностью. Первый подход определяет главенство национальной безопасности, которую формируют экономическая, политическая, социальная, военная и иные виды безопасности [6, с. 314]. Такая иерархическая структура показывает обеспечивающую роль энергосистемы, которая помогает развитию экономики. Так, А.Р. Гафуров отмечает, что этот подход целесообразен при разработке стратегии обеспечения энергетической безопасности энергоизбыточных регионов, где важнее развивать другие отрасли, инфраструктуру и т. п. [3, с. 179].

Однако, на наш взгляд, представленная структура сформирована по принципу строительства прочного здания. И в этом «здании» энергообеспечение формирует фундамент, от прочности и надёжности которого зависит устойчивость всего «сооружения». В работе М.И. Бородиной и Е.А. Ветровой наглядно показано влияние традиционной энергетики на составляющие экономической безопасности -продовольственную, социальную, финансовую и пр. [7, с. 86].

Второй подход подразумевает противоположную логику. Здесь национальная безопас-

ность влияет на состояние экономики, а последняя определяет уровень ЭнБ. Аргументация в пользу этого подхода заключается в том, что работа энергетического комплекса находится в прямой зависимости от экономических условий региона, и такой подход следует использовать регионам с преобладающей энергетической отраслью.

Третий подход допускает двустороннее влияние различных видов безопасности в рамках обозначенной выше иерархической структуры с национальной безопасностью на её вершине. Национальная, экономическая и энергетическая безопасность выступают при этом как равноправные категории, усиливающие или ослабляющие свое влияние друг на друга.

Но при любом подходе должна учитываться зависимость территории (страны, региона) от внешних первичных энергоисточников.

Исходя из рассмотренных положений, под энергетической безопасностью предлагается понимать способность топливно-энергетического комплекса страны обеспечивать потребителей экономически доступными для них энергоресурсами требуемого качества в полном объеме в нормальных условиях и в минимальном гарантированном объеме в случае наступления угроз ЭнБ.

2. Угрозы энергетической безопасности и подходы к их систематизации. Классификация и перечень угроз экономической и энергетической безопасности приведены в работах С.В. Казанцева [8], О.В. Кондракова [9], С.М. Сендерова [10], З.А. Темировой [11] и др. В целом угрозы ЭнБ условно подразделяются:

- на внешние и внутренние;

- природные и техногенные;

- связанные с неоптимальным управлением энергосистемы;

- экономические, политические, социальные и др.

В целом, этот перечень содержит разнообразные угрозы в масштабах страны, но многие из них можно транслировать и на уровень субъектов Российской Федерации с учетом конкретных региональных особенностей.

Угрозы ЭнБ в масштабах государства важны с точки зрения наполнения федерального бюджета и, следовательно, влияния на экономическую конъюнктуру и социальную сферу. К таким угрозам можно отнести:

- отсутствие контролируемого и прогнозируемого спроса на энергоресурсы;

- исчерпание природных запасов энергоресурсов, снижение объемов их добычи и производства;

- разрушение «каналов связи» (трубопроводов, ЛЭП);

- чрезмерное повышение затрат на добычу и производство энергоресурсов и др.

Зачастую сложно разграничить угрозы ЭнБ и факторы дестабилизации. Например, к угрозам для энергетической сферы многие авторы относят высокий износ основных средств. Но этот аспект можно трактовать как один из факторов, повышающих цены на энергоресурсы. В результате возникает угроза чрезмерного повышения затрат в энергетике и, как следствие, снижения конкурентоспособности России на мировых энергетических рынках. В свете такой многовариантности представляют интерес работы А.Г. Масселя, где ставится задача построения и анализа когнитивных карт для исследования проблемы ЭнБ [12, с. 196]. Также С.М. Сендеров рассматривает стратегические угрозы ЭнБ России и их взаимосвязи [10].

В табл. 1 систематизированы некоторые угрозы ЭнБ страны и её регионов, подразделенных на энергодефицитные и энергоизбыточные.

Высокая энергоемкость ВВП и низкие темпы энергосбережения в стране имеют, в некоторой степени, противоположный характер для поставщиков и потребителей энергии. Поставщики недополучают прибыль из-за потери тепла при его транспортировке на большие расстояния, однако неразвитость энергосбережения на предприятиях-потребителях позволяет компенсировать эти доходы для поставщиков (табл. 2).

Для хозяйствующих же субъектов и в целом регионов-потребителей эта ситуация ведёт к увеличению производственных затрат и, следовательно, к снижению конкурентоспособности их продукции. Недостаточный уровень инвестиций и низкие темпы обновления оборудования в отраслях ТЭК несут угрозу стабильной работе предприятий ТЭК, что не может не сказаться на потребителях энергии. Перечисленные угрозы проявляются в полной мере в условиях гипотетического разрушения каналов связи между регионами.

Таблица 1

Подход к систематизации угроз ЭнБ в зависимости от субъектов ЭнБ

Угроза Субъект ЭнБ

страна как поставщик страна как потреби-тель энергоизбыточный регион как поставщик энергоизбыточный регион как потребитель энергодефицитный регион как потребитель

Неопределенность запасов углеводородного сырья + + - - +

Дискриминационные действия на внешних рынках по отношению к экспортируемым товарам предприятий ТЭК + - + - -

Высокий уровень монополизма в ТЭК - + - + +

Нерациональное использование существующих запасов + + - + +

Высокая энергоемкость ВВП, низкие темпы энергосбережения в стране - + - + +

Недостаточный уровень инвестиций и низкие темпы обновления оборудования в отраслях ТЭК + + + + +

Угроза выхода из строя трубопроводов и ЛЭП + + + + +

Таблица 2

Угрозы энергетической безопасности и их последствия

Угроза ЭнБ Угрозы стабильной работе предприятий ТЭК Угрозы для хозяйствующих субъектов

Неопределённость запасов углеводородного сырья (-) Потенциальная необходимость дополнительных инвестиций в разработку новых месторождений (-) Угроза недопоставок энергоресурсов необходимого качества и доступной цены

Дискриминационные действия на внешних рынках по отношению к экспортируемым товарам ТЭК (-) Снижение доходов от внешнеэкономической деятельности. (±) Переориентация сбыта на внутренний рынок (+) Снижение цен на энергоресурсы на внутреннем рынке

Высокий уровень монополизма в ТЭК (-) Отсутствие стимулов оптимизировать издержки (-) Высокий уровень цен на энергоресурсы. (-) Отсутствие выбора поставщиков энергоресурсов

Нерациональное использование существующих запасов (-) Фиксация технологического отставания отечественного ТЭК. (-) Стимулирование сокращения запасов углеводородов (-) В стратегическом плане - сокращение времени возможного использования энергоресурсов

Высокая энергоемкость ВВП, низкие темпы энергосбережения в стране (+) Рост доходов предприятий ТЭК от продаж на внутреннем рынке. (-) Большие потери тепла при его транспортировке (-) Высокие затраты производства

Недостаточный уровень инвестиций и низкие темпы обновления оборудования в отраслях ТЭК (-) Технологическое отставание, рост затрат (-) Рост цен на энергоресурсы

Угроза выхода из строя трубопроводов и ЛЭП (-) Угроза невыполнения контрактных обязательств и получения запланированных доходов (-) Угроза недопоставок энергоресурсов

Примечание. Знаком (-) обозначены негативные последствия от наступления угроз, знаком (+) - положительные, и знаком (±) - нейтральные.

В табл. 2 помимо перечня угроз показан методический принцип сопоставления угроз и последствий от их наступления для стабильной работы ТЭК, и как последующий этап - стабильной работы хозяйствующих субъектов.

Абстрагируясь от объемного перечня угроз ЭнБ и всей сложности их взаимовлияния, далее рассмотрены ключевые факторы обозначенной выше цели ЭнБ - обеспечения обоснованных потребностей потребителей в энергии.

3. Моделирование реакции сети энергоснабжения на угрозы технологического типа. При решении задачи обеспечения потребителей некоторым однородным энергоресурсом главным вопросом является обеспечение адекватной реакции сети на угрозы технологического типа. В качестве условия обозначим, что имеется сеть связей, обеспечивающая потребителей энергоресурсом, производимым поставщиками. Множество потребителей будем обозначать через N множество поставщиков - через М. Объемы потребления Ъу, у е N, и производства а,, , еМ, известны. При этом выполняется условие баланса:

I а, =1 Ъ . (1)

¡еМ jеN

Данную сеть удобно представлять в виде ориентированного графа с множеством вершин М и N и множеством дуг ЕО = {¡у |, е М и N, у е N} . Этот граф будем обозначать буквой О. При этом все вершины из М имеют только исходящие дуги, ориентации дуг между вершинами из N определяются направлениями потоков энергоресурса по сети О. Пропускные способности дуг сети будем считать достаточными для потока любой величины. Пусть Ху > 0 - поток энергоресурса, идущий по дуге ¡у е ЕО . В силу имеющегося условия баланса данная сеть О должна удовлетворять уравнениям баланса:

I Х = а,, , е М, (2)

ЛуеЕО

I Х„= Ъ + I Ху, , у е N . (3)

¡¡¡еЕО ¡| ]1еЕО

В данной работе рассмотрена угроза резкого уменьшения объема производства (вплоть до нуля) у поставщика. Назовем ее «угроза поставщику». Для математического описания этой ситуации введем параметры р,, , е М, характеризующие вероятность реализации угрозы для

пункта производства , е М. При этом данный параметр можно понимать так, что после реализации угрозы объем производства в пункте , е М стал равным (1 - pi)ai.

Возможны и другие типы угроз. Например, нарушение какого-либо существующего канала связи в сети О. В этом случае объемы производства энергоресурса не меняются, однако в графе О исчезает дуга. Но тогда в пункте производства, являющемся началом пути, содержащего ликвидированную дугу, возникает избыток ресурса, а во всех пунктах потребления, лежащих на этом пути после концевой вершины удаленной дуги, возникает нехватка ресурса.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

В качестве реакции на угрозу поставщику предлагается ввести новую группу объектов -пункты резервного хранения энергоресурса. Множество пунктов резервного хранения обозначим через Т. Будем полагать, что места расположения резервных пунктов хранения определены априори. Кроме того, через , 5 е Т,

у е N, будем обозначать веса связей между пунктами резервного хранения и потребителями.

В целом пункт резервного хранения отличается от пункта производства тем, что последний осуществляет непрерывную поставку энергоресурса, а пункт резервного хранения поставляет ресурс только в период ликвидации последствий реализованной угрозы. Иначе говоря, если «поломка» пункта производства или связи не будет устранена в заданное время, то запас энергоресурса в пункте хранения может иссякнуть, и данный пункт резервного хранения перестает быть таковым, исчезает.

Назначение пунктов резервного хранения заключается в том, что в случае нехватки энергоресурса у потребителя мы имеем мгновенную возможность восполнения на определенное время этой нехватки из пункта резервного хранения.

Далее построена математическая модель, позволяющая решать следующие задачи при реализации рассматриваемой угрозы. Во-первых, не модифицировать имеющуюся сеть О, полностью использовать ее возможности, иметь затраты только на установление дополнительных связей между пунктами резервного хранения и потребителями. Во-вторых, определить объемы ресурса, которые должны быть в пунк-

тах резервного хранения для адекватной реакции на угрозы. В-третьих, минимизировать стоимость дополнительных связей между пунктами резервного хранения и потребителями.

Пусть реализована угроза поставщику. При этом, как уже было отмечено, объемы производства в пунктах I е М стали равными (1 - pi)а . Если угроза не затронула пункт i, то pi = 0, если разрушила полностью, то pi = 1. При этом величины ху потоков, идущих по каналам связи в сети О, изменятся.

Для удобства обозначений введем в рассмотрение полный двудольный ориентированный граф Н с долями Т и N. Множество дуг графа Н обозначим через ЕН, они ориентированы из Т в N.

Введем в рассмотрение величины, которые нужно будет определить:

• из - объем ресурса, хранящийся в пункте резервного хранения 5 е Т;

• у у - поток по дуге у е ЕН и ЕО после

ввода в действие пунктов резервного хранения.

После ввода в действие пунктов резервного хранения наша сеть расширяется: к сети О полностью или частично добавляется сеть Н. Поток ресурса в сети О и Н будет теперь являться суммой двух потоков - х и у. Поток х = (ху,у е ЕО) - это та часть ресурса, которая исходит от поставщиков, поток у = (у у, у е ЕН и ЕО) - из пунктов резервного

хранения. Иными словами, пункты резервного хранения начинают играть роль поставщиков.

Отметим, что после реализации угрозы значения потока х будут отличаться от первоначальных, так как суммарный объем поставляемого из пунктов производства ресурса уменьшится и станет равным Е (1 - р1)а1 < Е Ьу . Отсюда сразу получается

iеM jеN

суммарный объем ресурса, должного храниться в пунктах резервного хранения:

Е из = Е РРг . (4)

зеТ кМ

Соответственно изменятся уравнения баланса. Поток ресурса, исходящий от поставщиков, будет отвечать системе уравнений:

Е Ху = (1 - Р, )а, i е М, (5)

У|уеЕО

а поток, исходящий пунктов резервного хранения, - системе уравнений:

X у* = us, s eT. (6)

jeN

Системы (5) и (6) в совокупности являются аналогами системы (2). Аналогом системы (3) станет система уравнений:

X xv+Xysj + X (xj+yj) =

ieM\ijeEG seT ieN\ijeEG T

b v ( ) ' je N. (7)

=bj + X (xjt + yfl),

i\ jieEG

Действительно, первый блок слагаемых в левой части описывает количество ресурса, поступающего потребителю от поставщика, второй блок слагаемых - ресурс, поступающий из пункта резервного хранения, слагаемое вида (Xj + у у) описывает суммарный поток, идущий по каналу связи между потребителями в исходной сети G.

Для минимизации затрат на связи между пунктами резервного хранения и потребителями построим целевую функцию, которую затем нужно будет добавить к модели (4)-(7). Определим булевы переменные z-, sj e EH,

следующим образом: z- = 1, если по дуге sj в сети H есть поток энергоресурса; z- = 0, если по дуге sj потока нет. Тогда гарантировать то, что при наличии потока по дуге sj переменная zbj примет значение 1, можно с помощью ограничений:

yj < , z^ e {0,1} , sj e EH , (8)

где К = max{b;, j e N}.

Теперь, вспомнив, что f, sj e EH , получаем целевую функцию модели:

R(z) = X fj-zj ^ min. (9)

seEH

Таким образом, ограничения (4)-(8) вместе с целевой функцией (9) дают модель частично-целочисленного линейного программирования, минимизирующую затраты на построение дополнительных связей между пунктами резервного хранения энергоресурса и потребителями. Пусть (z, u, X, у) - решение задачи (4)-(9). Практическая интерпретация полученных значений переменных такова. Канал связи между пунктом резервного хранения s и потребителем j устанавливается тогда и только тогда, когда = 1. Количество ресурса, идущего по этому каналу, равно ysj. Соответственно, в силу ограничений (6), us есть ко-

личество ресурса, должного находиться в пункте резервного хранения я.

Заключение. Подводя итоги, отметим, что проблематика энергетической безопасности исследована в специализированной литературе довольно широко. Однако во многих публикациях угрозы ЭнБ не структурированы, что вызывает встречные вопросы. Предложенные авторами формулировки цели, задач, объекта, предмета и субъектов ЭнБ позволили сформировать методические основы систематизации угроз ЭнБ, учитывающие субъекты энергетической безопасности и последствия от наступ-

ления угроз. Среди существенных угроз ЭнБ была обозначена угроза резкого уменьшения производства энергоресурсов и предложена математическая модель, позволяющая рассчитать необходимый запас энергоресурса в пунктах резервного хранения и определить сеть дополнительных каналов связи, а также минимизировать затраты на построение сети дополнительных каналов. Наиболее тонким местом модели являются параметры р,, которые носят вероятностный характер и требуют экспертного подхода для их определения.

Литература

1. Кораблева А. А. Исследование методологических аспектов экономической безопасности региона // Вестн. СибАДИ. - 2013. - № 6 (34). - С. 118-125.

2. Костенко О. Н. Энергетическая безопасность как фактор социально-экономического развития региона // Север и рынок: формирование экономического порядка. - 2009. - Т. 3. - № 24. -С.70-72.

3. Гафуров А. Р. Сущность категории «энергетическая безопасность» и ее место в общей структуре безопасности // Вестн. Мурм. гос. техн. ун-та. - 2010. - Т. 13 - № 1. - С. 178-182.

4. Котов Р. В., Садыртдинов Р. Р. Вызовы энергетической безопасности современной России в условиях необходимости энергоэффективного развития экономики // Фундаментальные исследования. - 2013. - № 10-3. - С. 632-635.

5. Кондраков О. В. К вопросу о проблеме энергетической безопасности региона и развития энергетики // Социально-экономические явления и процессы. - 2012. - № 4. - С. 73-78.

6. Кораблева А. А. Угрозы экономической безопасности региона: терминологический и методический аспекты // Двадцатые апрельские экономические чтения : материалы междунар. науч.-практ. конф. / под ред. В. В. Карпова, А. И. Ковалева. - Омск, 2014. - С. 313-316.

7. Бородина М. И., Ветрова Е. А. Основные угрозы экономической безопасности государства, возникающие на современном этапе развития энергосферы // Вестн. Тамб. ун-та. Сер.: Гуманитарные науки. - 2011. - № 12-1 (104). - С. 85-88.

8. Казанцев С. В. Экономическая безопасность и оценка экономической защищенности территории // Регион: Экономика и Социология. - 2010. - № 3. - С. 40-56.

9. Кондраков О. В. Классификация угроз энергетической безопасности региона // Социально-экономические явления и процессы. - 2012. - № 10. - С. 85-89.

10. Сендеров С. М. Методология и практика исследования проблем энергетической безопасности России с выделением роли газовой отрасли : автореф. дис. ... д-ра техн. наук. - Иркутск, 2008. - 42 с.

11. Темирова З. А. Энергетическая безопасность как фактор устойчивого экономического развития // Экономика и управление в XXI веке: тенденции развития. - 2012. - № 7. - С. 142-146.

12. Массель А. Г. Когнитивное моделирование угроз энергетической безопасности // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). - 2009. - Т. 17. - № 12. - С. 194-199.

References

1. Korableva A.A. The research of terminological and methodological aspects of the region economic security. VestnikSibADI, 2013, no. 6 (34), pp. 118-125. (in Russian).

2. Kostenko O.N. Energeticheskaya bezopasnost' kak faktor sotsial'no-ekonomicheskogo razvitiya regiona [Energy security as factor of social and economic development of the region]. The North and the Market: Forming the Economic Order, 2009, Vol. 3, no. 24, pp. 70-72.

3. Gafurov A.R. The category "energy safety" and its role in safety structure. MSTU Vestnik, 2010, Vol. 13, no. 1 - Social and Economic Sciences, pp. 178-182. (in Russian).

4. Kotov R.V., Sadyrtdinov R.R. Energy security challenges to modern Russia in need of energy efficient economy. Fundamental research, 2013, Iss. 10, pt. 3, pt. 632-635. (in Russian).

5. Kondrakov O.V. To the Issue about the Problem of Energy Safety of the Region and Energy Development. Social and economic phenomena and processes, 2012, no. 4, pp. 73-78. (in Russian).

6. Korableva A.A. Ugrozy ekonomicheskoi bezopasnosti regiona: terminologicheskii i metodi-cheskii aspekty [Threats of an economic safety of the region: terminological and methodical aspects]. Karpov V.V., Kovalev A.I. (Ed.) Twentieth April economic readings, Materials of the international scientific and practical conference, Omsk, 2014, pp. 313-316.

7. Borodina M.I., Vetrova E.A. Main threats to economic security of state, emerging at present stage of development of energetic sphere. Tambov University Review. Series: Humanities, 2011, no. 12-1 (104), pp. 85-88. (in Russian).

8. Kazantsev S.V. Economic safety and estimation of a region economic protection. Region: Economics and Sociology, 2010, no. 3, pp. 40-56. (in Russian).

9. Kondrakov O.V. Classification of Threats of Power Safety of the Region. Social and economic phenomena and processes, 2012, no. 10, pp. 85-89. (in Russian).

10. Senderov S.M. Metodologiya i praktika issledovaniya problem energeticheskoi bezopasnosti Rossii s vydeleniem roli gazovoi otrasli [Methodology and practice of a research of problems of energy security of Russia with allocation of a role of gas industry], Author's abstract, Irkutsk, 2008, 42 p.

11. Temirova Z.A. Energeticheskaya bezopasnost' kak faktor ustoichivogo ekonomicheskogo raz-vitiya [Energy security as factor of sustainable economic development]. Ekonomika i upravlenie v XXI veke: tendentsii razvitiya [Economy and management in the 21st century: development tendencies], 2012, no. 7, pp.142-146.

12. Massel A.G. Cognitive modeling of energy security threats. Mining informational and analytical bulletin, 2009, Vol. 17, no. 12, pp. 194-199. (in Russian).

Сведения об авторах

Карпов Валерий Васильевич - д-р экон. наук, профессор, a заведующий лабораторией, b председатель центра

Адрес для корреспонденции: 644024, Россия, Омск,

пр. К. Маркса, 15/1

E-mail: [email protected]

Симанчев Руслан Юрьевич - канд. физ.-мат. наук, доцент, b научный сотрудник Комплексного научно-исследовательского отдела региональных проблем, c заведующий кафедрой программного обеспечения и защиты информации

Адрес для корреспонденции: 644024, Россия, Омск, пр. К. Маркса, 15/1 E-mail: [email protected]

About the authors

Karpov Valery Vasilyevich - Doctor of Economic sciences, Professor, a Head of the Laboratory, b Head of the Center

Postal address: 15/1 K. Marksa pr., Omsk, 644024, Russia

E-mail: [email protected]

Simanchev Ruslan Yuryevich - Candidate of Physical and Mathematical sciences, Associate Professor, b Researcher of the Integrated Research Division of the regional problems, c Head of the Department of Software and Information Security

Postal address: 15/1 K. Marksa pr., Omsk, 644024, Russia

E-mail: [email protected]

Для цитирования

Карпов В. В., Симанчев Р. Ю. Определение и угрозы энергетической безопасности // Вестн. Ом. ун-та. Сер. «Экономика». 2016. № 4. С. 30-38.

For citations

Karpov V.V., Simanchev R.Yu. Definition and threats of energy security. Herald of Omsk University. Series "Economics", 2016, no. 4, pp. 30-38. (in Russian).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.