CC BY
93
ВЛИЯНИЕ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ПОЛИТИКИ НА ТЕМПЫ РАЗВИТИЯ ОТРАСЛЕЙ МАТЕРИАЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА (НА ПРИМЕРЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ)
В статье на основе анализа большого объема информации обобщены показатели наиболее эффективных энергосберегающих мероприятий в сфере потребления электроэнергии, отражающих влияние НТП на экономическое развитие. При моделировании экономики с помощью канонической модели межотраслевого баланса показана необходимость введения дополнительного механизма учета НТП. На основании ряда предположений сформулирован и реализован алгоритм корректирования коэффициентов матрицы прямых затрат в межотраслевой модели RIM, разработанной в ИНП РАН. Проведено сравнение результатов моделирования на основе модифицированной модели RIM с показателями развития экономики до 2020 г., представляющими государственную энергетическую стратегию развития России.
Электроэнергетика на фоне других отраслей материального производства России. Основными объектами социально-экономического анализа и прогнозирования развития народного хозяйства в отраслевом разрезе служат динамика и структура выпускаемой продукции и услуг, занятость, эффективность использования основных фондов, технический уровень производственного аппарата и продукции, качество услуг и др. При построении макроэкономических прогнозов для каждой из отраслей народного хозяйства анализируются закономерности распределения произведенной продукции и структура прямых материальных затрат на ее производство.
Действенным инструментом такого анализа является межотраслевой баланс (МОБ) производства и распределения продукции, отражающий функциональноотраслевую структуру экономики. В наиболее простом виде взаимосвязь отраслевой и функциональной структур проявляется, например, в том, что каждый элемент конечного продукта состоит из продукции тех или иных отраслей.
Кратко характеризуя систему межотраслевых связей, сложившуюся в народном хозяйстве России, заметим, что для каждой отрасли существует свой, специфический круг потребителей и поставщиков. Вместе с тем продукция таких отраслей промышленности, как электроэнергетика, нефтяная и газовая, машиностроение, а также транспорт и услуги сферы обращения поступают во все секторы народного хозяйства и во многих случаях являются существенным элементом затрат на производство.
Рассмотрим подробнее отраслевую структуру потребления электроэнергии и необходимые для ее функционирования ресурсы других отраслей.
Анализ данных Госкомстата России за 2000 г. [1] показывает, что наибольший удельный вес в структуре электропотребления занимает промышленность - 42%. За ней следует жилищно-коммунальное и бытовое хозяйство - его удельный вес превышает 20%. Значительная доля электроэнергии приходится на сферу обслуживания - 15%. Доли торговли и транспорта в общем электропотреблении составляют соответственно 8,4 и 7,9%. Из отраслей промышленности наиболее энергоемкими являются машиностроение (10,2% общего потребления), химическая (8,4) и нефтяная (6,2%). Кроме того, для электроэнергетики характерны высокие значения внутриотраслевого оборота: около 3% произведенной электроэнергии.
Согласно данным топливно-энергетического баланса [1], в 2000 г. в России на производство электроэнергии и тепла было израсходовано около 416 млн. т у.т.
энергоресурсов. Большая часть из них приходится на газ - 64%, уголь - 21 и мазут -7%.
Стоимостная структура потребленных электроэнергетикой ресурсов выглядит несколько иначе. Стоимость продукции топливной промышленности, необходимой для производства требуемого количества тепло- и электроэнергии, составляет 78,3% стоимости всех ресурсов, полученных из других отраслей. Из них на долю нефтяной промышленности приходится 36,6%, газовой - 26,2, угольной - 15,3%.
Проблемы и перспективы электроэнергетики в прогнозно-аналитических исследованиях связываются не только с условиями развития топливноэнергетического комплекса, но и с процессами энергосбережения. Оптимизация режимов электропотребления решается путем минимизации потерь электроэнергии в электрических сетях, а также целенаправленным внедрением энергоэффективных технологий, основанных на достижениях НТП.
Масштабы и темпы развития электроэнергетики страны в рыночных условиях в период до 2020 г. определяются Федеральной целевой программой «Энергоэффективная экономика на 2002-2005 годы и на перспективу до 2010 года» [2] и распоряжением Правительства РФ «Энергетическая стратегия России на период до 2020 года» [3]. В соответствии с этими документами электроэнергетика России должна развиваться по сценарию, предполагающему форсированное проведение социальноэкономических реформ с ежегодным темпом роста производства валового внутреннего продукта (ВВП) 5-6% и устойчивым 3-процентным ростом электропотребления;. В результате ожидается, что потребление электроэнергии достигнет в 2020 г. 1500-1600 млрд. кВт-ч. Соответственно уровень максимального потребления электроэнергии 1990 г. будет превышен на 6% уже в 2010 г.
Электропотребление и электросбережение. Электроэнергия по характеру потребления в отраслях народного хозяйства укрупненно делится на используемую на технологические нужды, двигательную силу и прочие нужды. Введение такого деления позволяет сопоставить каждому виду потребления определенные электропотребляющие технологии.
Затраты электроэнергии, необходимые для промышленного производства продукции, согласно определенной технологии, относятся к технологическим нуждам. Примером затрат на технологические нужды может служить потребление электроэнергии электролизером или промышленной электропечью. Доля технологических затрат электроэнергии наиболее велика в отраслях промышленности.
Под затратами на двигательную силу понимается потребление электроэнергии электродвигателями и другими силовыми устройствами для превращения электрической энергии в механическую.
Оставшаяся часть затрат электроэнергии, включенная в категорию прочих нужд, объединяет расходы на освещение, приборы учета и управления, а также потери. Суммарные потери во внешних сетях передачи электроэнергии принято относить к затратам на прочие нужды электроэнергетики.
По данным Госкомстата России, потребление электроэнергии в стране в 2000 г. имело следующую структуру (с учетом потерь во внешних сетях): около 16% общего годового потребления было израсходовано на технологические нужды, 47 -двигательную силу, 23 - освещение и приборы учета и 14% составили потери (основная часть потерь - 12% - происходит во внешних сетях, 2% - во внутренних).
1 Задача удвоения ВВП к 2010 г., поставленная Президентом РФ, потребует более высоких темпов роста ВВП. В связи с этим, очевидно, будут другими и темпы роста электропотребления.
Данные о потреблении электроэнергии по отраслям народного хозяйства за 2000 г. приведены в табл. 1 [1]. Поскольку в публикации Госкомстата России за 2000 г. они представлены в сокращенном объеме, были выполнены дополнительные расчеты с учетом более полных данных за 1999 и ранние годы.
Таблица 1
Структура потребления электроэнергии в отраслях народного хозяйства в 2000 г., млрд. кВт-ч*
Общее потреб- ление** В том числе на нужды:
Отрасль ТАУЧЛ ТТГ^- двига- прочие Характер потребления, %
іслгіили гические тельную освеще приборы учета потери (затраты)
силу ние и управления
Электроэнергетика 178,18 7,65 49,75 7,65 9,57 103,55*** Общее потребление (без учета потерь во внешних сетях): технологические нужды 10 двигательная сила 65 прочие нужды 15 из них: освещение 40 приборы учета 50 потери (с учетом потерь во внешних сетях) 10
Топливная 67,00 1,89 62,33 1,11 1,39 0,28 Общее потребление -пропорционально данным 1999 г.: прочие нужды: освещение 40 приборы учета 50 потери 10
Черная металлургия 63,05 13,98 43,27 2,32 2,90 0,58
Цветная 99,61 69,60 21,71 3,32 4,15 0,83
металлургия
Химическая и 42,44 8,92 30,06 1,39 1,73 0,35
нефтехимическая
Машиностроение и 44,13 15,48 22,38 2,50 3,13 0,63
металлообработка
ЛДЦБ 20,26 1,30 15,95 1,21 1,51 0,30
ПСМ 11,26 1,22 9,20 0,33 0,42 0,08 Общее потребление -пропорционально данным 1999 г.: прочие нужды: освещение 40 приборы учета 50 потери 10
Легкая 4,82 0,40 3,58 0,33 0,42 0,08
Пищевая 12,01 2,14 8,36 0,60 0,75 0,15
Прочие 4,79 0,70 3,62 0,19 0,24 0,05
Строительство 10,04 0,00 8,53 0,60 0,75 0,15 Общее потребление: двигательная сила 85 прочие нужды 15 из них: освещение 40 приборы учета 50 потери 10
Сельское хозяйство 30,21 0,00 15,11 6,04 7,55 1,51 Общее потребление -пропорционально данным 1999 года: прочие нужды: освещение 40 приборы учета 50 потери 10
Транспорт 60,92 0,00 57,87 1,22 1,53 0,31 Общее потребление: двигательная сила 95 прочие нужды 5 из них: освещение 40 приборы учета 50 потери 10
Социальная сфера 205,00 10,04 51,70 100,27 28,65 14,32 Общее потребление: двигательная сила 15 прочие нужды 85 из них: освещение 70 приборы учета 20 потери 10
Итого 853,70 133,33 403,43 129,10 64,68 123,17
* Оценки Ю.В. Синяка и С А. Шанина.
** По данным Госкомстата России за 2000 г.
к** Включая 101,64 млрд. кВт-ч. потерь во внешних сетях.
Для оценки величин потребления электроэнергии на технологические нужды, двигательную силу, а также общей величины на освещение, внутренние нужды и потери, в 2000 г. во всех отраслях, кроме электроэнергетики, строительства, транспорта и социальной сферы, использовались процентные соотношения соответствующих величин и общего потребления электроэнергии в отраслях по данным Госкомстата России за 1999 г. Экспертные допущения при оценке распределения электропотребления по нуждам для каждой отрасли приведены в табл. 1.
Как следует из данных табл. 1, общее потребление электроэнергии по стране в 2000 г. превысило 853 млрд. кВт-ч. Основными потребителями электроэнергии являлись социальная сфера - 24% (в том числе население - 12%), цветная металлургия (12%) и электроэнергетика (21%), суммарная доля которых составляла более 57% общего потребления по всем отраслям. В целом промышленность потребляет около 43% всей произведенной электроэнергии, значительная часть которой затрачивается на двигательную силу (60%) и осуществление ряда технологических процессов (31%). Для социальной сферы характерны затраты электроэнергии на прочие (собственные) нужды, которые составляют около 70% потребления электроэнергии социальной сферой. Большая часть собственных нужд населения связана с затратами на освещение - 49% общего потребления населением, дополнительно 14% идут на потребление приборами учета и управления, оставшиеся 7% составляют потери во внутренних сетях. Более 74% затрат электроэнергии на технологические нужды приходятся на три отрасли промышленности: цветную металлургию - 52% общего потребления на
технологические нужды, машиностроение - 12% и черную металлургию - 10%. Основными потребителями электроэнергии на двигательную силу является топливная промышленность - 15%, транспорт - 14 и социальная сфера 13%. Их общая доля потребления составляет более 42% затрат электроэнергии на двигательную силу. Социальная сфера доминирует в потреблении электроэнергии на цели освещения: ее доля достигает 78% общих затрат на освещение.
Анализ структуры электропотребления показал, что для детального ее рассмотрения целесообразно выделить следующие позиции:
- освещение;
- силовые процессы (электродвигатели);
- электротермические и электрохимические процессы (электропечи и электролизеры);
- потери при использовании, преобразовании и распределении электроэнергии.
Это деление стало исходным для оценки потенциала электросбережения.
Терминология, используемая для его определения, аналогична предложенной в работе
[4].
Теоретический (полный) потенциал характеризует существующий парк оборудования в ситуации, когда он полностью модернизируется или заменяется на лучшие из существующих образцов техники без учета экономической эффективности их применения. Он отражает максимально возможное энергосбережение при полном использовании энергосберегающих мероприятий и технологий, известных на данный момент времени.
Экономически целесообразный (обоснованный) потенциал - часть теоретического потенциала, реализация которого обеспечивает экономию затрат в национальной экономике, иначе говоря, когда стоимость мероприятий по энергосбережению оказывается меньшей, чем вложения в добычу и доставку эквивалентного количества энергоресурсов, используемых на старом (немодернизированном) объекте.
Фактически реализованный потенциал электросбережения - часть экономически целесообразного потенциала, который был фактически реализован в течение отчетного периода времени. Он обусловлен усилиями и заинтересованностью потребителей энергии в осуществлении энергосберегающих мероприятий, которые могут быть направленно стимулированы со стороны государства.
В общем случае проведение всего комплекса мер по энергосбережению включает отдельные шаги (мероприятия), каждый из которых характеризуется своими значениями «затрат» и «выгод». Это позволяет ранжировать мероприятия по мере снижения их экономической привлекательности. В дальнейшем анализ эффективности проведения энергосберегающих мероприятий выполнен относительно возможной экономии электроэнергии. Экономическая привлекательность отдельного энергосберегающего мероприятия,
предполагающего замену старого оборудования на новое или его модернизацию,
характеризуется величиной предельной цены на электроэнергию (Ц^^). Затраты
на установку усовершенствованного оборудования и внедрение новых технологий должны за установленное время окупиться за счет экономии электроэнергии. В реальных условиях срок окупаемости энергосберегающих мероприятий в промышленности не должен превышать 5-7 лет. Иными словами, предельная цена на электроэнергию равна такой ее цене, при которой затраты на производство единицы продукции на старом и новом оборудовании равны. Следовательно, наиболее эффективным с экономической точки зрения энергосберегающим мероприятиям соответствуют более низкие значения предельной цены. Сравнивая
значения предельной цены (Цпред) для энергосберегающего мероприятия и
фактической цены (Ц!!1™1") на электроэнергию, можно судить о возможности
экономии электроэнергии в результате реализации конкретного мероприятия.
Ранжируя мероприятия по возрастанию предельной цены на электроэнергию, приходим к классической функции энергосбережения [4], график которой в общем виде изображен на рис.1. Здесь каждое мероприятие г характеризуется
следующими показателями: Ц!^ _ предельная цена электроэнергии, Эг -
экономический эффект проведения мероприятия, Д Мг - величина экономии электроэнергии в результате мероприятия.
Предельная
цена
Ц
Ц
Потенциал
энергосбережения
Рис. 1. Функции энергосбережения
Длина каждого отрезка («ступеньки») на рис. 1 обозначает возможности экономии электроэнергии при реализации конкретного мероприятия г при соответствующей ему предельной цене на электроэнергию. Пока эти отрезки расположены ниже уровня фактической цены электроэнергии, мероприятия данной группы считаются экономически оправданными, т. е. приводят к снижению затрат электроэнергии у потребителя. Экономический эффект мероприятия равняется разнице между фактической ценой на электроэнергию и предельной ценой для
данного мероприятия: Эг = Ц^^ - • Суммарная величина энергосбережения
после проведения всех мероприятий дает полный (теоретический) потенциал энергосбережения: 2полн = /, ДМг. Экономический потенциал энергосбережения
г
2эк составляет часть полного потенциала 2полн при < Цф,Гт.
На практике удобным для использования оказывается переход от абсолютных значений потенциалов к относительным. В этом случае значение полного потенциала электросбережения принимается за 100%, а экономически обоснованный потенциал рассчитывается в процентном отношении к нему.
Наиболее эффективные с экономической точки зрения мероприятия по сбережению электроэнергии, соответствующие одному из обобщенных процессов энергопотребления, в дальнейшем относятся к одной из категорий мероприятий, перечисленных в табл. 2.
Таблица 2
Укрупненные категории энергосберегающих мероприятий, соответствующих обобщенным процессам энергопотребления и видам затрат
Обобщенные процессы энергопотребления Вид затрат электроэнергии Энергосберегающие мероприятия
Освещение Прочие нужды Использование новых источников света
Силовые процессы Двигательная сила Применение новых преобразователей частоты для электродвигателей Замена старых двигателей новыми улучшенной конструкции
Электротермические и электрохимические процессы Технологические нужды Применение новых электрофизических, электротермических и электрохимических технологий
Потери при использовании, преобразовании и распределении электроэнергии Прочие нужды Оптимизация потерь при передаче и преобразовании электроэнергии внутри предприятия Совершенствование организации и управления энергопотреблением
Анализ большого объема информации позволил обобщить показатели наиболее эффективных энергосберегающих мероприятий. На основе данных Госкомстата России о потреблении электроэнергии в 2000 г. проведены расчетные оценки полного и экономически обоснованного потенциалов электросбережения [5] и построен график функции электросбережения в целом по народному хозяйству и отдельным отраслям (рис. 2). Оценка экономически обоснованного потенциала на графике приведена в действовавших в 2000 и 2002 гг. ценах на электроэнергию и в прогнозных ценах на 2005 и 2010 гг. [6]. График показывает, как с ростом уровня
цен на электроэнергию повышается доля электросберегающих мероприятий, относящихся к экономически обоснованным, и вследствие этого увеличивается значение экономически обоснованного потенциала.
Как показано на рис.2, существовавший в 2000-2002 гг. экономический потенциал сбережения электроэнергии в размере около 35-37% полного потенциала может быть увеличен до 40% к 2005-2010 гг. в результате прогнозируемого повышения цены на электроэнергию.
Предельная цена, руб./кВт-ч
Рис. 2. График функции энергосбережения по отраслям народного хозяйства в 2000 г.
Цены на электроэнергию: предельная цена; -□- 2000 г.; -О- 2002 г.;
^ 2005 г. (прогноз); ^ 2010 г. (прогноз)
Технологии энергоэффективности развиваются так быстро, что реализованный потенциал, например электросбережения, по оценкам специалистов, удваивается каждые пять лет. Это утверждение справедливо, по меньшей мере, для последних 20 лет. Новые технические решения характеризуются не просто улучшенными характеристиками существующего оборудования, но часто радикальными усовершенствованиями ранее внедренных технологий. В настоящее время при проектировании зданий, промышленного оборудования, компьютерной техники, систем обеспечения жизнедеятельности нередко ставится задача экономии электроэнергии. При этом затраты оказываются меньшими, чем аналогичные в прошлом для достижения более низких показателей экономии энергии. Это является результатом мультипликативного эффекта, достигаемого оптимизацией функционирования как отдельного узла, так и всей системы в целом.
Срок практического освоения экономического потенциала (Zэк) зависит от
интенсивности усилий по внедрению энергосберегающих мероприятий. В нормальных условиях ежегодный темп снижения электроемкости составляет 1,5-2,0%. Снижение электроемкости на 2-3% в год требует больших усилий по энергосбережению. Поэтому можно считать, что потенциал энергосбережения в объеме 30-35% текущего
потребления может быть реализован в течение 10-15 лет [4]. В течение этого времени могут появиться новые технологические решения и измениться условия энергосбережения, что реально создаст перманентную ситуацию, изображенную на рис. 2.
Подходы к оценке влияния электросбережения на экономику страны. При построении прогнозов потребления электроэнергии следует учитывать факторы, способствующие повышению уровня электросбережения. Одним из таких факторов является НТП. Как объективная экономическая закономерность развития материального производства он имеет экономические, социальные и экологические последствия. Ускорение НТП - основное условие высоких темпов роста и эффективности экономики, повышения материального и культурного уровня населения, улучшения состояния окружающей среды.
Выделяются два направления электрификации - увеличение производства электроэнергии и увеличение потребления электроэнергии в различных сферах деятельности, прежде всего в сфере производства. Увеличение производства электроэнергии обеспечивается путем строительства новых и реконструкции действующих электростанций различных типов или разработки принципиально новых технологий получения электроэнергии. Увеличение потребления электроэнергии в сфере производства, во-первых, зависит от роста ее производства и, во-вторых, от его насыщения различным оборудованием, приборами и средствами - электроинструментом, средствами автоматизации, робототехникой, электроникой.
Велико влияние НТП на технико-экономические показатели деятельности предприятий - основные производственные фонды и оборотные средства, издержки производства, качество выпускаемой продукции. Так как в конечном счете НТП направлен на получение максимальной отдачи с каждого рубля, вложенного в техническое развитие средств, то в выборе тех или иных направлений развития или конкретных вариантов техники, технологий, методов управления важно умение объективно оценивать их экономическую эффективность. В каждом отдельном случае используются различные методы оценки эффективности, хотя базируются они на общих подходах.
На макроэкономическом уровне в качестве инструмента изучения влияния НТП на экономический рост часто используются подходы, основанные на анализе структуры МОБ. В рамках модели МОБ влияние НТП проявляется, прежде всего, в изменении коэффициентов прямых материальных затрат. В этих условиях целесообразна увязка динамики изменения коэффициентов прямых затрат с располагаемыми потенциалами электросбережения. Обычно в моделях МОБ коэффициенты принимают постоянными или корректируют, исходя из прошлой динамики, что может вызвать существенную погрешность в результатах расчетов. Поэтому был предложен подход корректировки коэффициентов, в основе которого лежат два фактора: прогнозный потенциал электросбережения и отпускная цена на
электроэнергию.
Один из примеров использования МОБ в межотраслевых расчетах - создание модели RIM2, которая предназначена для среднесрочного прогнозирования социально-экономического развития экономики России. Более подробное описание модели RIM можно найти в работах [7, 8]. В дальнейшем анализ эффективности НТП ведется на основе системы МОБ, входящей в модель RIM.
Для учета фактора НТП в модели RIM, проявляющегося в проведении энергосберегающей политики, была сформулирована следующая задача: оценить
2 RIM — Russian Interindustry Model (Российская межотраслевая модель).
влияние энергосбережения на темпы и пропорции развития экономики и сформировать механизм, позволяющий учитывать эти тенденции при построении прогнозов экономики.
Суть предлагаемого метода заключается в следующем. Предположим, что для каждой отрасли МОБ существует некоторая упорядоченная функция, отражающая зависимость ресурсосбережения от стоимости достижения этого эффекта. Тогда задача может заключаться в нахождении оптимальных (или разумно допустимых) темпов корректировки характеристик потребления ресурса по каждой отрасли, которые соответствуют некоторой заданной общей политике ресурсосбережения в целом по системе и способствуют приросту эффективности экономической системы. Предполагается, что такой подход позволяет в большей степени учесть текущие возможности каждой отрасли и обеспечивает получение более корректных результатов по сравнению с постоянными значениями коэффициентов матрицы МОБ, как это осуществляется в модели RIM в настоящее время.
Предлагаемый подход учета энергосбережения может быть реализован в виде дополнительного программного блока в модели RIM. Для этого в межотраслевую модель RIM целесообразно ввести дополнительный модуль учета НТП, который будет оценивать коэффициенты МОБ в зависимости от конкретных условий в отрасли. В результате общая схема работы модели принимает вид, изображенный на рис. 3.
Блок производства и распределения продукции
Валовой выпуск
* * / / / / /
Занятость
к
о
л
Б
Матрица коэффициентов прямых затрат
; модуль ;
! УЧЕТА НТП I
г
Зарплата
Отчисления на соц.
страхование Прибыль Прямые налоги Субсидии Косвенные налоги НДС
Матрица коэффициентов прямых затрат
/ / Экзогенные
переменные
Цены
Конечный спрос:
- личное потребление
- государственное
потребление ^ - валовое накопление
- экспорт
- импорт
Реальные финансовые ресурсы для
потребления и накопления Сводный бюджет Дефляторы Основной капитал
«
е
л
е
т
а
з
а
к
о
п
*
2
н
т
а
р
к
о
л
Б
Рис. 3. Краткая логическая схема модели --добавленные связи и модуль учета 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 выпуска электроэнергии по сравнению с выпуском при расчете на основе неоткорректированной матрицы. Основными экзогенными переменными, влияющими на вычисление в блоке цен и доходов, являются:
- численность населения;
- численность населения в трудоспособном возрасте;
- численность пенсионеров;
- структура расходов бюджета;
- дефицит бюджета;
- доли расходов на заработную плату в расходах сводного бюджета;
- налоговые ставки;
- уровень собираемости налогов;
- минимальный уровень пенсий;
- индекс роста минимальной заработной платы;
- денежное предложение М2;
- технологическая структура капитальных вложений;
- величина обменного курса;
- объемы кредитов экономике;
- вывоз капитала.
В базовом варианте модели к экзогенным переменным относилась также матрица коэффициентов прямых затрат. Однако с введением в модель дополнительного модуля учета НТП, изменяющего коэффициенты матрицы, ее необходимо относить к эндогенным переменным.
Вычисление показателей занятости, блока цен и доходов и расчетного блока происходит аналогично базовому варианту расчета в модели RIM. Затем этот эффект экономии электроэнергии учитывается при расчете элементов конечного спроса в блоке производства и распределения продукции. Внутренний алгоритм взаимодействия основной модели RIM и модуля учета НТП изображен на рис. 4.
Таким образом, на каждом цикле модели RIM перед вычислением конечного спроса происходит корректировка коэффициентов межотраслевой матрицы прямых затрат. Объемы выпуска в каждой отрасли вычисляются на основе конечного спроса и откорректированной матрицы прямых затрат посредством решения системы линейных уравнений.
Для анализа изменений в потоках модели RIM, выявленных по сравнению с базовым вариантом модели, рассмотрим каждый блок модели отдельно. Основные блоки модели, на которые имеет непосредственное влияние добавленный модуль учета НТП, описаны в той последовательности, в которой производятся расчеты по модели в соответствии с алгоритмом (см. рис. 4). Все перечисленные ниже переменные представляют собой векторы значений размерности 25 по количеству отраслей, условно сгруппированных в рамках модели. Выражения для векторов приводятся в пределах текущего года в постоянных ценах 1997 г. (если не указано иное).
Учет влияния НТП в базовом варианте модели МОБ выполнен не совсем корректно. Дело в том, что использование неизменной матрицы коэффициентов затрат дает удовлетворительные результаты только на коротких периодах прогнозирования и
при отсутствии резких изменений в экономическом развитии. Реальная ситуация в российской экономике показывает, что то и другое далеко от идеала.
Как было указано выше, в базовом варианте модели RIM с 1998 г. используется фиксированная матрица прямых затрат. Однако проведенные на ее основе расчеты показывают значительное расхождение расчетных данных о производстве электроэнергии с реальными данными 1998-2002 гг. Поэтому в качестве первоначальной модернизации модели была проведена корректировка строки матрицы прямых затрат, соответствующей электроэнергетике, с целью наиболее полного совпадения расчетных показателей с данными Госкомстата России о производстве электроэнергии в этот период. Коэффициенты матрицы были откорректированы на период с 1998 по 2002 г. и приняты постоянными с 2002 г. Полученная матрица в дальнейшем используется в качестве базовой для расчета по модели RIM.
Модель RIM________________________| Модуль учета НТП
Рис. 4. Схема взаимодействия модели RIM с модулем учета НТП
При моделировании производится расчет динамики изменений примерно 2,5 тыс. макроэкономических переменных, часть которых может фиксироваться (задаваться экзогенно). Перечислим основные макропеременные и укажем зависимости, по которым они рассчитываются.
Объем конечного потребления домашними хозяйствами (pce) продукции каждой отрасли рассчитывается путем перемножения душевого потребления продукции отрасли на численность населения:
pce = ppce pop,
где ppce - потребление домашними хозяйствами продукции данной отрасли на душу населения; pop — численность населения.
Конечное потребление государственное и некоммерческих организаций (pub) рассчитывается по экзогенно заданной структуре от дефлированных доходов госбюджета:
pub = budexpR rbudexp,
где budexpR - расходы сводного бюджета, дефлированные; rbudexp - структура расходов сводного бюджета.
Валовое накопление основного капитала (inv) определяется по формуле:
invt = ^ bvjikvi, i=1
где kvi - объем капитальных вложений в отрасли i; invj - накопление основного капитала j-го вида; bvji -коэффициенты технологической структуры накопления основного капитала вида j в отрасли i.
Прирост запасов в текущем году (invn) раскрывается как функция от отраслевого выпуска, конечного спроса с лагом в один год и величины кредитов экономике в предыдущем году.
Экспорт (ex) подразделяется на экспорт в страны СНГ и экспорт в дальнее зарубежье. В стандартном уравнении экспорт отрасли зависит от выпуска, внутреннего потребления, импорта из стран СНГ.
Импорт (im) подразделяется на импорта разделены на импорт из стран СНГ и импорт из дальнего зарубежья. В стандартном уравнении импорт в отрасли зависит от внутреннего потребления, реальных денежных доходов населения, скорректированных на обменный курс доллара и таможенные пошлины, от возможностей экспорта.
Конечный спрос на продукцию fd) рассчитывается по формуле: fd = pce + pub + inv + invn + ex,
Выпуск (out) определяется путем решения системы из 25-ти линейных межотраслевых уравнений в векторной форме:
A out + fd — im = out,
где А - матрица коэффициентов прямых затрат; fd - вектор конечного спроса; out - вектор отраслевых выпусков (неизвестный); im - вектор импорта.
В модифицированной за счет введения модуля учета НТП модели RIM дополнительно происходит расчет стоимости сэкономленной электроэнергии Delta, вызванной корректировкой матрицы прямых затрат относительно базовой. Значение переменной Delta рассчитывается следующим образом:
Delta = outOi - outb
где out0i - значение выпуска 1-й отрасли (электроэнергетики) из вектора производства электроэнергии, рассчитанного для базовой матрицы прямых затрат А и без учета экономии; outi - значение выпуска 1-й отрасли (электроэнергетики) из вектора производства электроэнергии, рассчитанное для откорректированной матрицы прямых затрат А.
Таким образом, для нахождения значения экономии Delta необходимо выполнить для каждого года два альтернативных варианта расчетов - с базовой матрицей прямых затрат A и с матрицей A, элементы первой строки которой, относящиеся к коэффициентам удельного потребления электроэнергии, линейно уменьшаются ежегодно, с 2003 по 2020 г., за счет энергосбережения (например, на 1%, 2% и т. д. в год в зависимости от рассматриваемого сценария).
Учитывая существующую практику инвестирования и сроки ввода новых объектов в эксплуатацию в электроэнергетике, принято, что денежные средства, сэкономленные за счет электросбережения в текущем году, переходят в капиталовложения только в следующем году. Это объясняется тем, что для объектов электроэнергетики характерны большие сроки технического перевооружения и сооружения новых объектов. Следовательно, основными источниками финансирования инвестиций в электроэнергетику могут быть только
собственные средства. Они формируются за счет собственных накоплений отрасли: амортизационного фонда и реинвестируемой части чистой прибыли.
Полученное значение переменной Delta, равное стоимости электроэнергии, сэкономленной за счет ее более эффективного использования по всем отраслям, предлагается использовать для повышения отдельных составляющих конечного потребления и в конечном счете ВВП. В качестве таких составляющих выбраны конечное потребление домашними хозяйствами и валовое накопление основного капитала. Выбор их обусловлен тем, что они наиболее подвержены зависимости от степени эффективности проведения энергосберегающей политики. В итоге учет в модифицированной модели факта полезного использования средств от экономии электроэнергии должен привести к результатам, адекватно отражающим реальное развитие экономики.
Для учета эффекта экономии на уровне каждой отрасли в модель дополнительно введен дополнительный вектор Econom размерности 25, равной количеству отраслей в модели. Скалярное значение Delta рассчитывается для каждого года и распределяется между элементами вектора Econom пропорционально сумме значений векторов конечного потребления домашними хозяйствами (pce) и валового накопления основного капитала (inv) для каждой отрасли, т. е.:
/ 25
Economi = Delta pcei + invi )/^pcei + invi).
/ i=1
При этом автоматически выполняется нормировка:
25
Delta = ^ Economi .
i=i
После получения вектора экономии Econom за текущий год по отраслям его значение запоминается и добавляется в следующем году в пропорции а на (1-а) к полученным векторам конечного потребления домашними хозяйствами и валового накопления основного капитала:
pceeconom = pce + а Econom; inveconom = inv + (1-а) Econom.
В данном случае коэффициент а выполняет роль элемента управления, распределяющего стоимость сэкономленной энергии между собственными капиталовложениями и повышением потребления домашними хозяйствами. Векторы pub, invn, ex, im вычисляются аналогично выражениям в базовом варианте.
Тогда fdeconom - вектор конечного спроса для измененного варианта:
fdeconom pceeconom + pub + inveconom + invn + ex.
Решение о необходимости распределения вектора стоимости сэкономленной электроэнергии Econom между определенными составляющими вектора конечного потребления fd, а не выделении его, например в качестве отдельного слагаемого, основывается на предположении о том, что сэкономленные средства фактически будут направлены на модернизацию используемой производственной базы, а также на повышение уровня благосостояния в домашних хозяйствах.
Аналогично базовому варианту расчетов модели RIM, выпуск out определяется путем решения системы линейных уравнений МОБ:
Aeconom out + fdeconom im out,
где Aeconom - откорректированная матрица коэффициентов прямых затрат; fdeconom -вектор конечного спроса с учетом значения сэкономленной в предыдущем году электроэнергии.
Затем рассчитываются все отраслевые составляющие валовой добавленной стоимости, цены и финансовые ресурсы для потребления и накопления. Цикл повторяется до получения приблизительного равенства объема ВВП, рассчитанного на текущей и предыдущей итерации с заданной степенью точности.
Анализ результатов моделирования развития электроэнергетики по скорректированной модели RIM. Статистической базой модели являются ряды МОБ России в текущих и постоянных ценах за период 1980-1997 гг., построенные в системе национальных счетов (СНС) в разрезе 25-ти отраслей промышленности и народного хозяйства. Ряды МОБ СНС в значительной степени - результат расчетов, выполненных специалистами ИНП РАН. Исходными данными для них послужили МОБ СНС России в текущих ценах, опубликованные Г оскомстатом России, а также официальные отчетные данные в СНС.
Результаты расчетов по скорректированной модели RIM были сопоставлены с другими разработками перспектив развития электроэнергетики России. В настоящее время имеется ряд прогнозов развития электроэнергетики, разработанных на период 2010-2015-2020 гг. Они базируются на оценках возможного перспективного социально-экономического развития России, рассчитанных разными организациями (см. [3, 6, 9-12]).
Для получения результатов прогнозирования на основе модели RIM был принят ряд дополнительных гипотез, основанных на данных различных источников, в том числе «Энергетической стратегии России на период до 2020 года» (далее -Энергетическая стратегия (ЭС)) [3]. Этот источник выбран, прежде всего, благодаря наличию и полноте необходимой информации для расчетов.
Рассмотренные ниже два сценария развития экономики различаются интенсивностью усилий по проведению энергосберегающих мероприятий, обусловливающих неодинаковые темпы снижения электроемкости ВВП. Оба сценария в определенной мере приемлемы при оценке социально-экономического развития страны.
Инерционный сценарий, предполагающий сохранение пониженных темпов электросбережения, исходит в основном из существующих макроэкономических тенденций. Принимаемые меры по их изменению дают ограниченный эффект: коэффициенты первой строки матрицы прямых затрат, определяющие степень эффективности использования электроэнергии, уменьшаются с 2003 по 2020 г. относительно базового варианта ежегодно на 1%.
Благоприятный сценарий развития, характеризующийся высокими темпами электросбережения, предусматривает переход к интенсивному использованию достижений НТП при проведении энергосберегающих мероприятий. Коэффициенты первой строки матрицы прямых затрат при этом сценарии развития уменьшаются ежегодно с 2003 по 2020 г. на 2% по сравнению с базовым вариантом.
Предусмотренное в сценариях 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. Для простоты расчетов на этом этапе анализа темпы электросбережения для всех отраслей приняты одинаковыми5. Реальные темпы
3 В дальнейшем предполагается исследовать задачу выбора различных темпов электросбережения для
отдельных отраслей, гарантирующих оптимальное использование потенциала.
реализации потенциала для каждой отрасли зависят от предпринимаемых усилий по электросбережению, особенностей структуры потребления, ситуации на рынке и других факторов, поэтому для каждой отрасли они могут быть различными.
Прогнозные значения важнейших макроэкономических показателей, определяющих основные тенденции развития экономики России, - курс рубля к доллару, тарифы на электроэнергию, стоимость нефти и газа и др. - при расчетах были приняты аналогично данным, приведенным в Энергетической стратегии, чтобы в наибольшей мере сохранить сопоставимость условий моделирования.
Например, стоимость электроэнергии, по данным за 1999-2000 гг., снизилась до 15 центов за 1 кВт-ч и, по прогнозам Энергетической стратегии, к 2010 г. составит 3,5-4,5 центов за 1 кВт-ч, т.е. вернется на уровень значений 1997-1998 гг. В модель RIM экзогенно заложены аналогичные значения стоимости электроэнергии (рис. 5).
В модели принято условное допущение, что временной лаг эффекта экономии электроэнергии равен году. Это означает, что расчетная стоимость электроэнергии, сэкономленной в результате проведения энергосберегающих мероприятий в текущем году, учитывается как дополнительная составляющая при вычислении объемов конечного потребления домашними хозяйствами и валового накопления основного капитала в следующем году. Значение коэффициента а распределяющего стоимость сэкономленной энергии между собственными капиталовложениями и увеличением доходов государственных и некоммерческих организаций, принято равным 0,5.
Цена электроэнергии, дол./кВт-ч
Рис. 5. Прогнозная цена на электроэнергию:
-О- ЭС (оптимистический вариант); -□- ЭС (умеренный вариант);
— RIM
В Энергетической стратегии отмечено, что высокие темпы роста ВВП - до 6% в год и более - могут быть обеспечены при меньших, чем предусматривалось ранее, темпах роста выработки электроэнергии. Это подтверждают фактические темпы роста потребления электроэнергии в 2000-2002 гг. - около 2% в год при относительно высоком росте ВВП - 5-7%. Таким образом, в Энергетической
стратегии предложены уровни электропотребления, намечаемые политикой интенсивного энергосбережения.
В результате моделирования получены прогнозные значения основных макроэкономических показателей, как для экономики, так и для электроэнергетики. Определяющие тенденции изменения показателей экономики, полученные при моделировании на основе скорректированной модели ЫМ, совпадают с прогнозными вариантами - умеренным и оптимистическим -Энергетической стратегии. Однако имеются также различия.
Динамика роста объема ВВП до 2020 г. в сопоставимых ценах 2000 г. в сценариях развития и по модели ЯІМ, и умеренного варианта развития Энергетической стратегии показывает увеличение ВВП с 2003 по 2010 г. в 1,3-1,4 раза, по 2020 г. - в 1,7-2,0 раза. Согласно оптимистическому варианту развития Энергетической стратегии, объем ВВП к 2010 г. составит около 150% объема ВВП 2003 г. в сопоставимых ценах, к 2020 г. - 290% соответственно. По-видимому, резко экспоненциальный темп роста ВВП, содержащийся в оптимистическом варианте развития, несколько завышен. Максимальные темпы роста ВВП должны проявиться на начальном этапе прогнозного периода, в течение которого будут проведены наиболее эффективные с точки зрения стабилизации и развития экономики мероприятия. В дальнейшем, после 2010 гг. темпы роста ВВП несколько снизятся, что подтверждается расчетами на основе модели ЫМ. Г рафик прогнозных значений ВВП приведен на рис. 6.
Объем ВВП, трлн.руб. в ценах 2000 г.
Рис. 6. Прогнозные значения объема ВВП:
о ЭС (оптимистический вариант); — -□ ЭС (умеренный вариант);
RIM (базовый вариант); - - RIM (1%);
Д RIM (2%)
Введение в модель RIM дополнительного модуля учета влияния НТП показало увеличение ВВП к 2020 г. на 1,6% для инерционного и 3,0% для благоприятного вариантов реализации потенциала электросбережения относительно базового варианта развития. Электроемкость ВВП при этом уменьшилась соответственно на 16 и 29%.
Для сравнения в табл. 3 показан характер изменений в структуре ВВП, вызванный введением в модель RIM дополнительного модуля учета НТП. Эти изменения и в благоприятном, и в инерционном варианте развития по сравнению с базовым имеют одинаковую тенденцию, но степень их проявления в благоприятном варианте несколько выше. Доля электроэнергетики и топливных отраслей в ВВП к 2020 г. значительно падает, что говорит об общей энергосберегающей направленности экономики. Вклад социальной сферы в ВВП в будущем станет повышаться. Реализация в прогнозных расчетах различных темпов электросбережения позволяет более тонко исследовать влияние этого фактора на структуру производства и потребления.
Таблица 3
Вклады отраслей в производство ВВП в 2000 и 2020 гг., %*
Вклад в ВВП в 1997 г. Вклад в ВВП в 2020 г. по вариантам
Отрасль базовый инерци- онный благопри- ятный
Электроэнергетика Топливная (нефтедобыча, нефтепереработка, 0,31 0,19 0,20 0,20
газовая, угольная, пр.) Отрасли первичного передела (черная металлургия, цветная металлургия, химич. и нефтехимич. промышленность, ПСМ, 13,19 9,29 9,16 9,03
сельское и лесное хозяйство) Отрасли вторичного передела (машиностроение и металлообработка, ЛДЦБ, легкая, пищевая, прочие отрасли промышленности, 17,20 20,07 19,82 19,62
строительство) Транспорт и связь (транспорт грузовой и связь производственная, транспорт пассажирский 41,97 39,34 39,28 39,23
и связь непроизводственная) Социальная сфера (сфера обращения, включая коммерческую деятельность, прочие виды деятельности сферы материального производства, просвещение, здравоохранение, культура и искусство, жилищно-коммунальное хозяйство и бытовое обслуживание, управление, финансы, кредит, страхование, 2,22 2,09 2,12 2,14
наука и научное обслуживание) 25,12 29,02 29,43 29,77
Итого * Расчеты на основе модели Я1М. 100,00 100,00 100,00 100,00
На рис. 7 изображены графики прогнозных значений ожидаемых объемов производства электроэнергии до 2020 г. Варианты развития Энергетической стратегии характеризуются плавным увеличением объема производимой электроэнергии к 2020 г. до уровня 1215-1365 млрд. кВт-ч в год в соответствии со сценариями. По расчетам, полученным в модифицированной модели ЫМ с учетом фактора НТП, годовое производство электроэнергии составит примерно от 1200 до 1450 млрд. кВт-ч в зависимости от степени усилий по электросбережению. При построении прогноза с использованием модели ЫМ в базовом варианте и постоянной матрице коэффициентов прямых затрат соответствующее значение объема произведенной электроэнергии достигнет 1690 млрд. кВт-ч в год. Таким образом, учет влияния НТП, обусловленного проведением электросберегающих мероприятий, приводит к корректировке базового прогноза модели ЫМ по объему производства электроэнергии на 15-28% в сторону сокращения.
Уменьшение электроемкости экономики, соответствующее данным Энергетической стратегии, происходит несколько более высокими темпами, чем показывают результаты расчетов по модели ЫМ. Это объясняется в первую очередь тем, что при аналогичных прогнозных значениях объема ВВП в Энергетической стратегии предполагается более резкое сокращение производства электроэнергии. В результате в оптимистическом варианте развития Энергетической стратегии запланировано уменьшение электроемкости ВВП к 2020 г. по сравнению с 2000 г. на 53%.
Расчет по благоприятному сценарию в модели ЫМ, обеспечивающему наибольшую степень использования энергосберегающих мероприятий, дает сокращение электроемкости ВВП на 35% (рис. 8). По-видимому, темпы снижения электроемкости в оптимистическом сценарии развития Энергетической стратегии вряд ли можно считать достижимыми, поскольку темпы роста ВВП в этом сценарии явно завышены.
Млрд. кВт-ч
1 800 1 700 1 600 1 500 1 400 1 300 1 200 -1 100 -1 000 900 -800 700 600
Год
Рис. 7. Прогнозные значения объема производства электроэнергии:
-о— ЭС (оптимистический вариант); -------□ ЭС (умеренный вариант);
------ММ (базовый вариант); ..........ММ (1%);
-Л ММ (2%)
% к 2000 г.
40'1---,--,--,--,--,--,--,--,--,--,--,--,--,--,--,--,--,--,--,--,--,--,--, Год
Рис. 8. Прогнозные значения индекса изменения электроемкости ВВП:
О ЭС (оптимистический вариант);.ЭС (умеренный вариант);
------ММ (базовый вариант); ---□------ММ (1%);
-Л ММ (2%)
Показатели развития российской экономики, полученные в результате расчетов на модели ЫМ с учетом влияния НТП, в целом соответствуют прогнозным в Энергетической стратегии, а также сценариям развития, предложенным
различными организациями. В табл. 4 приведены сравнительные данные
производства электроэнергии до 2010 г., полученные по различным прогнозам.
Таблица 4
Сопоставление прогнозов производства электроэнергии в России, млрд. кВт-ч
Источник 1997 г. 2005 г. 2010 г. Среднегодовой темп роста производства электроэнергии (1997-2010 гг.), %
Модель RIM с учетом НТП 82б 102б...105б 1123... 1209 1,б2...3,71
ИНП РАН [б] 837 1000...1050 1100...1250 1,35...3,08
Энергетическая стратегия [3] 837 970...1020 1055...1180 1,б7...2,48
РАО «ЕЭС России» [10] 837 8б3....970 953...1131 0,93...2,17
ЭНИН им. Г.М. Кржижановского [11] 837 890....970 1010... 1210 1,35...2,б7
IEA, OECD, Россия [12] 833 1027 1,5
Таким образом, применение предлагаемого подхода на основе скорректированной матрицы прямых затрат дает вполне обоснованные результаты. К дополнительному преимуществу данного метода расчета следует отнести наличие «увязки» и сбалансированности результатов прогнозирования со структурой и динамикой развития народного хозяйства.
Проведенный анализ показывает, что предлагаемый подход целесообразен при оценке влияния ресурсосберегающей политики в отраслях материального производства на темпы и структуру экономического развития. Поэтому его использование допустимо для учета экономии других материальных ресурсов.
Литература
1. Краткий расчетный топливно-энергетический баланс РФ за 2000 год. М.: Госкомстат России, 2001.
2. Федеральная целевая программа «Энергоэффективная экономика» на 2002-2005 годы и на перспективу до 2010 года. Постановление Правительства РФ от 17.11.2001 № 79б.
3. Энергетическая стратегия России на период до 2020 года. Распоряжение Правительства РФ от 28.08.2003 № 1234-р.
4. Синяк Ю.В. Энергосбережение и экономический рост //Проблемы прогнозирования. 1999. № 3.
5. Шанин С. А. Экономическая оценка влияния НТП на потенциал электросбережения в отраслях народного хозяйства // Сб. научных трудов ИНП РАН. М.: МАКС Пресс, 2003.
6. Некрасов А.С., Синяк Ю.В. Развитие энергетического комплекса России в долгосрочной перспективе // Проблемы прогнозирования. 2004. № 5.
7. Серебряков Г.Р. Опыт построения динамической межотраслевой равновесной модели российской экономики // Проблемы прогнозирования. 2000. № 2.
8. Узяков М. Н. Проблемы построения межотраслевой модели равновесия российской экономики // Проблемы прогнозирования. 2000. № 2.
9. РАО ЕЭС России, http://www.rao-ees.ru.
10. Доклад рабочей группы РАО «ЕЭС России». О мерах по совершенствованию топливной политики в электроэнергетике на период до 2015 года. Март 2000 г. http://www.rao-ees.ru.
11. Стратегия развития электроэнергетики России на период до 2015 г. Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского.
12. International Energy Agency. Organization for Economic Cooperation and Development. World Energy Outlook 2000.
