Методика прогнозирования электропотребления и электрических нагрузок по ЕЭС России на период до 10 лет

Page 1
background image

Page 2
background image

24

СЕТИ

РОССИИ

а

н

а

л

и

з

 и

 п

р

о

г

н

о

з

ана

лиз и прогноз

О

сновой

 

прогнозирова

-

ния

 

схемы

 

перспективно

-

го

 

развития

 

ЕЭС

 

России

энергообъединений

 

и

 

ре

-

гиональных

 

энергосистем

 

является

 

объективная

 

оценка

 

уровня

 

потре

-

бления

 

электроэнергии

 

националь

-

ной

 

экономикой

регионами

 

и

 

отдель

-

ными

 

экономическими

 

районами

.

Методологические

 

сложности

 

прогнозирования

 

электропотребле

-

ния

 

на

 

среднесрочный

 

период

 

до

 10 

лет

 

в

 

современных

 

экономических

 

условиях

 

заключаются

 

в

 

практиче

-

ском

 

отсутствии

 

достоверных

  (

объ

-

ективных

данных

 

о

 

перспективах

 

развития

 

экономики

 

страны

её

 

ре

-

гионов

 

и

 

более

 

мелких

 

администра

-

тивно

-

экономических

 

территорий

Единственно

 

объективными

 

харак

-

теристиками

 

экономического

 

функ

-

ционирования

 

территорий

 

являются

 

статистические

 

данные

 

о

 

площади

 

этих

 

территорий

численности

 

насе

-

ления

 

на

 

них

наличии

 

природных

 

ресурсов

фактических

 

объёмах

 

про

-

изводства

 

продукции

 

и

 

её

 

экономи

-

ческого

 

эквивалента

 — 

валового

 

вну

-

треннего

 

продукта

  (

ВВП

и

 

валового

 

регионального

 

продукта

 (

ВРП

), 

уров

-

Методика 

прогнозирования 

электропотребления 

и электрических 

нагрузок по ЕЭС России 

на период до 10 лет

Владимир НЕПОМНЯЩИЙ,
 академик РАЕН, д.э.н., профессор, 
Почётный регулятор естественных 
монополий РФ, член экспертного 
совета Комитета по энергетике 
Госдумы РФ,

Борис БЕРЛИН, к.э.н., 

генеральный директор 

ОАО «ЮРЭСК», член Экспертной 

секции «Электрические сети» 

Консультативного совета при 

председателе Комитета Госдумы ФС 

РФ по энергетике 


Page 3
background image

25

 4 (25), 

июль

август

, 2014

ня

 

жизни

 

населения

 

и

 

уровня

 

его

 

социального

 

обслуживания

а

 

так

-

же

 

отчётные

 

данные

 

о

 

потреблении

 

электроэнергии

.

Таким

 

образом

объективной

 

базой

 

для

 

прогнозирования

 

элек

-

тропотребления

 

могут

 

являться

 

только

 

динамика

 

роста

 

численно

-

сти

 

населения

 

и

 

потенциальные

 

возможности

 

территорий

 

в

 

раз

-

витии

 

промышленного

 

и

 

сельско

-

хозяйственного

 

производства

намечаемое

 

исходя

 

из

 

величины

 

природных

 

и

 

трудовых

 

ресурсов

 

увеличение

 

производительности

 

труда

а

 

также

 

планируемый

 

рост

 

уровня

 

жизни

 

населения

его

 

со

-

циального

 

обслуживания

 

и

 

темпы

 

достижения

 

этого

 

уровня

.

В

 

процессе

 

прогнозирования

 

электропотребления

 

и

 

электриче

-

ских

 

нагрузок

 

от

 

Единой

 

энерго

-

системы

 

до

 

отдельных

 

подстанций

 

можно

 

выделить

 

четыре

 

иерархиче

-

ских

 

уровня

:

• 

первый

 

уровень

 — 

прогноз

 

электропотребления

 

и

 

нагрузки

 

ЕЭС

;

• 

второй

 

уровень

 — 

прогноз

 

элек

-

тропотребления

 

и

 

электрической

 

нагрузки

 

региона

 (

федерального

 

административного

 

округа

), 

примерно

 

эквивалентного

 

по

 

масштабам

 

Объединённой

 

энер

-

госистеме

 (

ОЭС

);

• 

третий

 

уровень

 — 

прогноз

 

электропотребления

 

и

 

нагрузки

 

района

 

в

 

сфере

 

действия

 

сете

-

вой

 

организации

;

• 

четвёртый

 

уровень

 — 

прогноз

 

электрической

 

нагрузки

 

в

 

зоне

 

действия

 

отдельной

 

подстанции

.

По

 

составу

 

основных

 

положений

 

прогнозирования

 

все

 

упомянутые

 

методики

 

можно

 

подразделить

 

на

 

три

 

группы

• 

методика

 

глобального

 

прогнози

-

рования

 

для

 

первого

 

и

 

второго

 

уровней

• 

методика

 

регионального

 

прогно

-

зирования

 

для

 

третьего

 

уровня

;

• 

методика

 

индивидуального

 

про

-

гнозирования

 

для

 

чётвертого

 

уровня

.

Ниже

 

приводится

 

описание

 

каж

-

дой

 

из

 

этих

 

методик

.

МЕТОДИКА

 

ГЛОБАЛЬНОГО

 

ПРОГНОЗИРОВАНИЯ

 

ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ

 

И

 

НАГРУЗКИ

 

ЕЭС

 

И

 

ОЭС

Для

 

определения

 

электропотре

-

бления

 

использована

 

методика

представляющая

 

четырёхкомпо

-

нентную

 

композицию

 

потребности

 

в

 

электроэнергии

• 

производственной

 

сферы

 

с

 

учётом

 

естественного

 

процесса

 

энергосбережения

 

под

 

воздей

-

ствием

 

требований

 

рыночных

 

условий

• 

дополнительной

 

электрификации

 

производственных

 

процессов

 

и

 

роста

 

электровооружённости

 

труда

 

для

 

увеличения

 

его

 

произ

-

водительности

• 

социальной

 

сферы

• 

населения

.

Для

 

этого

 

на

 

основе

 

статисти

-

ческих

 

данных

 

в

 

посткризисный

 

период

 2009—2012 

гг

были

 

выяв

-

лены

регрессионная

 

зависимость

 

Наименования

Формулы

 

электроёмкости

Условные

  

обозначения

Электроёмкость

 

ВВП

 

в

 

производ

-

ственной

 

сфере

 

с

 

учётом

 

естествен

-

ных

 

процессов

 

энергосбережения

Э

пр

ВВП

 (

ВВП

пр

 

) = 28,13

е

(-0,0121•10-3 

ВВПпр

)

ВВП

пр

 — 

ВВП

 

в

 

производственной

 

сфере

Зависимость

 

роста

 

электровооружё

-

ности

 

труда

 

от

 

роста

 

его

 

произво

-

дительности

β

ел

 (

γ

пр

) = 1,736 - 0,73/

γ

пр

γ

пр

 — 

темп

 

роста

 

производительности

 

труда

Электроёмкость

 

ВВП

 

в

 

социальной

 

сфере

 

Э

нас

соц

 (

ВВП

соц

 

) = 97466,27/ 

ВВП

соц

 + 2,096 

ВВП

соц

 — 

ВВП

 

в

 

социальной

 

сфере

Электроёмкость

  

доходов

 

населения

Э

нас

дох

 = 3,9

 

Табл

. 1. 

Формулы

 

для

 

расчёта

 

электроёмкости

 

ВВП

 

в

 

производственной

 

и

 

социальной

 

сферах

 

и

 

доходов

 

на

-

селения

 (

в

 

ценах

 2010 

г

.)

Рис

. 1. 

Зависимость

 

электроёмкости

 

ВВП

 

в

 

производственной

 

сфере

 

от

 

величины

 

ВВП

 (

в

 

ценах

 2010 

г

.) 

за

 

период

 2009—2012 

гг

.


Page 4
background image

26

СЕТИ РОССИИ

электроёмкости

 

ВВП

 

России

 

в

 

про

-

изводственной

 

сфере

 

с

 

учётом

 

фак

-

тора

 

естественного

 

энергосбере

-

жения

зависимость

 

совокупного

 

роста

 

электровооружённости

 

труда

 

в

 

производственной

 

сфере

 

от

 

роста

 

его

 

производительности

электро

-

ёмкость

 

ВВП

 

в

 

социальной

 

сфере

 

и

 

электроёмкость

 

доходов

 

населения

 

РФ

Аппроксимирующие

 

функции

 

взаимосвязи

 

этих

 

параметров

 

све

-

дены

 

в

 

табл

. 1 

и

 

иллюстрируются

 

графиками

 

на

 

рис

. 1—4.

Аналогичная

 

статистика

 

за

 

2005—2013 

гг

с

 

заменой

 

ВВП

 

на

 

ВРП

 

и

 

их

 

аппроксимации

 

были

 

со

-

ставлены

 

для

 

трёх

 

федеральных

 

окру

-

гов

Центрального

Северо

-

Западно

-

го

 

и

 

Южного

 (

с

 

Северо

-

Кавказским

), 

в

 

границах

 

которых

 

функциониру

-

ют

 

Объединённые

 

энергосистемы

 

(

ОЭС

соответственно

 

ОЭС

 

Центра

ОЭС

 

Северо

-

Запада

 

и

 

ОЭС

 

Юга

 

и

 

приведены

 

в

 

табл

. 2 

и

 3.

Представленные

 

в

 

табл

. 1 

и

 3 

данные

 

позволяют

 

вычислить

 

сум

-

марное

 

полезное

 

потребление

 

электроэнергии

 

экономикой

 

России

 

и

 

её

 

регионов

 

по

 

выражению

:

Э

ЕЭС

полезн

 (

ВВП

) = 

е

пр

ВВП

(

ВВП

пр

) • 

ВВП

пр

 

•k

епр

ВВП

 (k

γтр

пр

) + 

е

соц

ВВП

(

ВВП

соц

) • 

ВВП

соц

 •

е

ДОХ

нас

• D

нас

  

             (1).

Для

 

регионов

 

необходимо

 

ВВП

 

заменить

 

на

 

ВРП

Для

 

перехода

 

от

 

полезного

 

к

 

полному

 

электропотре

-

блению

 

необходимо

 

учесть

 

потери

 

электроэнергии

 

в

 

электрических

 

сетях

1

что

 

наиболее

 

эффективно

 

осуществляется

 

нормативным

 

ме

-

тодом

отражающим

 

долю

 

потерь

 

электроэнергии

 

относительно

 

по

-

лезного

 

электропотребления

.

Рис

. 2. 

Зависимость

 

роста

 

электровооружённости

 

и

 

производительности

 

труда

 

в

 

России

 

в

 2005—2012 

гг

. (

статистика

)

Рис

. 3. 

Зависимость

 

электроёмкости

 

ВВП

 

в

 

социальной

 

сфере

 

от

 

величины

 

ВВП

 (

в

 

ценах

 2010 

г

.) 

за

 

период

 2005—2012 

гг

.

Рис

. 4. 

Динамика

 

электроёмкости

 

доходов

 

населения

 

России

 

в

 2005—2012 

гг

. (

в

 

ценах

 2010 

г

.)

1

 

До

 

последнего

 

времени

 

в

 

техни

-

ческой

 

литературе

 

и

 

ряде

 

нормативных

 

документов

 

эти

 

потери

 

электроэнергии

 

на

 

нагрев

 

проводов

 

при

 

передаче

 

называют

 

технологическим

 

расходом

 

энергии

 

на

 

передачу

 

электроэнергии

По

 

нашему

 

мнению

это

 

название

 

совершенно

 

неправомочно

так

 

как

 

технологический

 

расход

 

связан

 

с

 

производством

 

какой

-

либо

 

полезной

 

работы

в

 

то

 

время

 

как

 

потери

 

электроэнергии

 

на

 

нагрев

 

никакой

 

полезной

 

работы

 

не

 

производят

 (

как

например

вращение

 

двигателя

 

или

 

электролиз

). 

Поэтому

 

их

 

корректное

 

название

 — «

потери

 

электроэнергии

 

(

электрической

 

мощности

при

 

передаче

».


Page 5
background image

27

 4 (25), 

июль

август

, 2014

Табл

. 2. 

Статистические

 

данные

 

для

 

расчёта

 

электроёмкости

 

ВРП

 

в

 

производственной

 

и

 

социальной

 

сферах

 

и

 

доходов

 

населения

 

в

 

Центральном

Северо

-

Западном

 

и

 

Южном

 (

с

 

Северо

-

Кавказским

федеральных

 

округах

 (

в

 

ценах

 2010 

г

.)

Наименования

Статистические

 

и

 

расчётные

 

данные

 

по

 

годам

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

Российская

 

Федерация

Валовый

 

внутренний

 

продукт

млрд

 

руб

.

38917,16 42108,37 45687,58 48063,33 44314,39

46308,54 48299,81 49942,00 50591,25

ВВП

 

в

 

производственной

 

сфере

29841,66 31998,73 34211,02 35802,55 31119,46 33392,83 35654,41 36245,35 36127,62

ВВП

 

в

 

социальной

 

сфере

9 075,50 10109,63 11476,56 12260,78 13194,94

12915,71 12645,40 13696,65 14463,63

Доходы

 

населения

млрд

 

руб

. 22605,85 25948,68 28582,60 29882,43 31222,88

32498,30

33599,15 35033,15

Производительность

 

труда

тыс

руб

./

чел

.

35,60

41,59

49,44

60,32

60,38

69,18

81,16

85,72

Электроёмкость

 

ВВП

 

в

 

производственной

 

сфере

 

с

 

учётом

 

естественных

 

процессов

 

энергосбережения

28,09

24,04

20,23

16,58

16,56

14,45

12,32

11,67

Электровооружённость

 

труда

 

в

 

производственной

 

сфере

кВт

ч

/

чел

.

35,60

41,59

49,44

60,32

60,38

69,18

81,16

85,72

Электроёмкость

 

ВВП

 

в

 

социальной

 

сфере

12,35

11,14

9,52

9,14

8,51

9,23

9,46

7,17

Электроёмкость

  

доходов

 

населения

4,82

4,34

4,06

3,92

3,60

3,91

3,90

3,92

Центральный

 

федеральный

 

округ

Валовый

 

региональный

 

продукт

млрд

 

руб

.

16941,19 15429,14 14039,25 12891,87 11992,44 13444,44 12828,66

ВРП

 

в

 

производственной

 

сфере

12485,66 11232,41 10220,57

9 179,01

7 939,00

8 900,22

8 877,44

ВРП

 

в

 

социальной

 

сфере

4 455,53

4 196,73

3 818,68

3 712,86

4 053,44

4 544,22

3 951,23

Доходы

 

населения

млрд

 

руб

. 8 221,90

9 405,91 10287,85 10160,46 10972,29 11353,39 13263,15 15600,11

Производительность

 

труда

тыс

руб

./

чел

.

154,12

133,45

116,94

109,85

105,70

116,97

111,51

Электроёмкость

 

ВВП

 

в

 

производственной

 

сфере

 

с

 

учётом

 

естественных

 

процессов

 

энергосбережения

6,49

7,49

8,55

9,10

9,46

8,55

8,97

Электровооружённость

 

труда

 

в

 

производственной

 

сфере

кВт

ч

/

чел

.

154,12

133,45

116,94

109,85

105,70

116,97

111,51

Электроёмкость

 

ВРП

 

в

 

социальной

 

сфере

15,33

12,30

9,19

8,28

7,98

7,59

6,93

Электроёмкость

  

доходов

 

населения

5,72

4,93

4,28

3,61

3,11

2,89

2,67

2,56

Северо

-

Западный

 

федеральный

 

округ

Валовый

 

региональный

 

продукт

млрд

 

руб

.

1 447,46

1 884,92

2 557,82

3 410,04

3 599,44

3 943,05

4 998,29

0,00

0,00

ВРП

 

в

 

производственной

 

сфере

1 118,89

1 421,23

1 928,60

2 485,92

2 541,21

2 783,80

3 563,78

ВРП

 

в

 

социальной

 

сфере

328,57

463,69

629,22

924,12

1 058,24

1 159,26

1 434,51

Доходы

 

населения

2 475,23

2 723,47

2 914,63

2 888,87

3 100,68

3 240,92

3 669,03

4 315,04

Производительность

 

труда

тыс

. p

уб

./

чел

.

24,10

30,20

40,55

51,84

58,84

60,79

75,82


Page 6
background image

28

СЕТИ РОССИИ

Электроёмкость

 

ВВП

 

в

 

про

-

изводственной

 

сфере

 

с

 

учё

-

том

 

естественных

 

процессов

 

энергосбережения

41,50

33,11

24,66

19,29

17,00

16,45

13,19

Электровооружённость

 

труда

 

в

 

производственной

 

сфере

кВт

ч

/

чел

.

24,10

30,20

40,55

51,84

58,84

60,79

75,82

Электроёмкость

 

ВРП

 

в

 

социальной

 

сфере

41,58

35,11

25,33

15,71

15,60

14,08

11,95

Электроёмкость

  

доходов

 

населения

6,34

5,76

6,62

4,27

4,21

3,89

3,63

3,38

Южный

 

и

 

Северо

-

Кавказский

 

федеральные

 

округа

Валовый

 

региональный

 

продукт

млрд

 

руб

.

974,81

1 334,06

1 897,22

2 651,27

2 927,03

3 229,77

4 057,57

ВРП

 

в

 

производственной

 

сфере

750,86

997,99

1 419,76

1 992,67

2 123,99

2 344,23

2 987,08

ВРП

 

в

 

социальной

 

сфере

223,95

336,07

477,46

658,60

803,04

885,54

1 070,49

Доходы

 

населения

3 379,08

3 531,20

Производительность

 

труда

тыс

. p

уб

./

чел

.

21,26

26,84

36,67

51,23

67,61

84,49

101,58

Электроёмкость

 

ВВП

 

в

 

про

-

изводственной

 

сфере

 

с

 

учё

-

том

 

естественных

 

процессов

 

энергосбережения

47,04

37,25

27,27

19,52

12,55

12,11

9,94

Электровооружённость

 

труда

 

в

 

производственной

 

сфере

кВт

ч

/

чел

.

21,26

26,84

36,67

51,23

67,61

84,49

101,58

Электроёмкость

 

ВРП

 

в

 

социальной

 

сфере

7,83

5,65

4,44

4,03

8,44

7,92

7,18

Электроёмкость

  

доходов

 

населения

4,24

4,27

Табл

. 3. 

Формулы

 

для

 

расчёта

 

электроёмкости

 

ВРП

 

в

 

производственной

 

и

 

социальной

 

сферах

 

и

 

доходов

 

населения

 

в

 

Центральном

Северо

-

Западном

 

и

 

Южном

 (

с

 

Северо

-

Кавказским

федеральных

 

округах

 (

в

 

ценах

 2010 

г

.)

Наименования

Формулы

 

электроёмкости

Центральный

 

федеральный

 

округ

Электроёмкость

 

ВРП

 

в

 

производственной

 

сфере

 

с

 

учётом

 

естественного

 

энергосбережения

е

пр

ВРП

 (

ВРП

пр

 

) = 18,245

е

-10-3 0,08 

ВРПпр

Зависимость

 

роста

 

электровооружёности

 

труда

 

от

 

роста

 

его

 

производительности

k

епр

ВРП

 (k

γтр

пр

) = 0,087k

4,376

γтр

пр

  + 0,9921

Электроёмкость

 

ВРП

 

в

 

социальной

 

сфере

 

е

соц

ВРП

 (

ВРП

соц

 

) = 13,725

е

-10-3 0,08 

ВРПсоц

Электроёмкость

  

доходов

 

населения

е

дох

нас

(

Дох

нас

) = 86,087 - 8,9 ln

Дох

нас

 

 , 

при

 

Дох

нас

 < 11000

е

дох

нас

(

Дох

нас

) = 16,154 - 1,413 ln

Дох

нас

 

 , 

при

 

Дох

нас

 

 11000

Северо

-

Западный

 

федеральный

 

округ

Электроёмкость

 

ВРП

 

в

 

производственной

 

сфере

 

с

 

учётом

 

естественного

 

энергосбережения

е

пр

ВРП

 (

ВРП

пр

 

) = 47104,27/

ВРП

пр

 - 0,311

Зависимость

 

роста

 

электровооружёности

 

труда

 

от

 

роста

 

его

 

производительности

k

епр

ВРП

 (k

γтр

пр

) = 1,13k

0,9

γтр

пр

 - 0,132

Электроёмкость

 

ВРП

 

в

 

социальной

 

сфере

 

е

соц

ВРП

 (

ВРП

соц

 

) = 131,047ln 

ВРП

соц

- 1058,62, 

при

 3900

≤ВРП

соц

4550

е

соц

ВРП

 (

ВРП

соц

 

) = 10898,16/ 

ВРП

соц

+11,633, 

при

 3700

≤ВРП

соц

4460 

Электроёмкость

  

доходов

 

населения

е

дох

нас

(

Дох

нас

) = 10898,16 - 8,9 ln

Дох

нас

 

 , 

при

 

Дох

нас

 < 11000

е

дох

нас

(

Дох

нас

) = 16,154 - 1,413 ln

Дох

нас

 

 , 

при

 

Дох

нас

 

 11000

Наименования

Статистические

 

и

 

расчётные

 

данные

 

по

 

годам

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013


Page 7
background image

29

 4 (25), 

июль

август

, 2014

В

 

течение

 2005—2012 

гг

потери

 

электроэнергии

 

в

 

сетях

 750—10(6) 

кВ

 

поступательно

 

снижались

 

от

 13,6 

до

 11,2% 

от

 

объёмов

 

полезного

 

электропотребления

 

при

 

увеличе

-

нии

 

последнего

 

за

 

тот

 

же

 

период

 

от

 828,09 

до

 936,17 

млрд

 

кВт

·

ч

Статистика

 

изменения

 

удельных

 

по

-

терь

 

электроэнергии

 

в

 

сетях

 

за

 

рас

-

сматриваемый

 

отчётный

 

период

 

и

 

их

 

аппроксимация

 

уравнением

 

ре

-

грессии

 

степенного

 

вида

 

приведена

 

на

 

рис

. 5.

ΔЭ

пот

(t) = 3,031t

-0,838

 + 10,672, 

в

 %, 

при

 t=1 

для

 2004 

г

.   

(2)

Суммарное

 

потребление

 

элек

-

троэнергии

 

по

 

зоне

 

ЕЭС

 

России

 

и

 

региональных

 

ОЭС

 

вычисляется

 

по

 

выражениям

:

Э

ЕЭС

потр

(t) = 

Э

ВВП

полезн

(

ВВП

, t)/[1-

Δ

э

ЕЭС

пот

 

(t)],   (3)

Э

ОЭС

потр

(t) = 

Э

ВРП

полезн

(

ВРП

, t)/[1-

Δ

э

ОЭС

пот

 

(t)],   (4).

При

 

этом

 

величина

 

потерь

 

элек

-

троэнергии

 

определится

 

как

:

ΔЭ

ЕЭС

потр

(t) = 

Э

ВВП

полезн

(

ВВП

)•

Δ

э

пот

 

(t)/[1-

Δ

э

пот

 

(t)],     (5)

ΔЭ

ОЭС

потр

(t) = 

Э

ВРП

полезн

(

ВРП

)•

Δ

э

пот

 

(t)/[1-

Δ

э

пот

 

(t)],    (6).

Полное

 

потребление

 

электро

-

энергии

 

по

 

ЕЭС

/

ОЭС

 

включает

 

в

 

себя

 

ещё

 «

чистый

» 

экспорт

 

электроэ

-

нергии

 

ΔЭ

эксп

ЕЭС

/

ОЭС

 (

экспорт

 

за

 

вычетом

 

импорта

 

для

 

ЕЭС

 

и

 

выдача

 

электро

-

энергии

 

в

 

другие

 

ОЭС

 

за

 

вычетом

 

её

 

поступления

 

из

 

них

): 

Э

ЕЭС

/

ОЭС

(t) = 

Э

потр

ЕЭС

/

ОЭС

 + 

ΔЭ

эксп

ЕЭС

/

ОЭС

        (7).

Для

 

определения

 

максимальных

 

электрических

 

нагрузок

 

была

 

про

-

анализировать

 

динамика

 

измене

-

ния

 

числа

 

часов

 

использования

 

со

-

вмещённого

 

максимума

 

нагрузки

 

ЕЭС

 

России

 

в

 

течение

 2005—2012 

гг

Анализ

 

статистических

 

данных

 

пока

-

зал

что

 

в

 2005—2008 

гг

этот

 

пара

-

метр

 

имел

 

тенденцию

 

к

 

возрастанию

 

ВРП

пр

 — 

ВРП

 

в

 

производственной

 

сфере

γ

пр

 — 

темп

 

роста

 

производительности

 

труда

ВРП

соц

 — 

ВРП

 

в

 

социальной

 

сфере

Южный

 

и

 

Северо

-

Кавказский

 

федеральные

 

округа

Электроёмкость

 

ВРП

 

в

 

производственной

 

сфере

 

с

 

учётом

 

естественного

 

энергосбережения

е

пр

ВРП

 (

ВРП

пр

 

) = 38616,133/

ВРП

пр

 - 2,657

Зависимость

 

роста

 

электровооружёности

 

труда

 

от

 

роста

 

его

 

производительности

k

епр

ВРП

 (k

γтр

пр

) = 0,319k

1,901

γтр

пр

 + 0,688

Электроёмкость

 

ВРП

 

в

 

социальной

 

сфере

 

е

соц

ВРП

 (

ВРП

соц

 

) = 190180,07 

ВРП

соц

-1,993 

+ 3,766, 

при

 

ВРП

соц

 

700

е

соц

ВРП

 (

ВРП

соц

 

) = 17153,78 

ВРП

соц

-1,245 

+ 4,274, 

при

 

ВРП

соц

 

>700

Электроёмкость

  

доходов

 

населения

е

дох

нас

(

Дох

нас

) = 4,26

Наименования

Формулы

 

электроёмкости

Рис

. 5. 

Динамика

 

доли

 

потерь

 

электроэнергии

 

в

 

сетях

 

от

 

объёма

 

потребления

 

по

 

ЕЭС

 

России

 

в

 2005—2012 

гг

(

статистика

 

и

 

аппроксимация

)

Рис

. 6. 

Число

 

часов

 

использования

 

максимума

 

нагрузки

 

ЕЭС

 

России

 

и

 

число

 

часов

 

максимальных

 

потерь

 

электроэнергии

 

в

 2005—2019 

гг

(

статистика

 

и

 

расчёты

)


Page 8
background image

30

СЕТИ РОССИИ

Наименования

Аппроксимирующая

 

функция

Число

 

часов

 

использования

 

максимума

 

нагрузки

 

МЭС

 

Центра

ч

/

год

Т

max

(t) = 5103,3

е

0,042t

Число

 

часов

 

использования

 

максимума

 

нагрузки

 

ОЭС

 

Северо

-

Запада

ч

/

год

Т

max

(t) = 6165,6

е

-0,006t

Число

 

часов

 

использования

 

максимума

 

нагрузки

 

ОЭС

 

Юга

ч

/

год

Т

max

(t) = 5829,2

е

0,026t

Примечание

: t = 1 

для

 2009 

г

.

от

 6418 

до

 6976 

ч

/

год

что

 

свидетель

-

ствовало

 

о

 

преимущественном

 

раз

-

витии

 

энергоёмких

 

производств

в

 

по

-

следующий

 

же

 

период

 (2008—2012 

гг

.) 

наблюдалось

 

снижение

 

числа

 

часов

 

использования

 

совмещённого

 

макси

-

мума

 

нагрузки

 

ЕЭС

 

до

 6457 

ч

/

год

что

 

могло

 

быть

 

обусловлено

 

более

 

интен

-

сивным

 

ростом

 

коммунально

-

бытовых

 

потребителей

 

электроэнергии

.

На

 

перспективу

 

до

 2019—2020 

гг

по

 

данным

 [1] 

можно

 

ожидать

 

некото

-

рого

 

роста

 

этого

 

параметра

от

 6457 

до

 6570 

ч

/

год

из

-

за

 

незначительных

 

флуктуаций

 

в

 

структуре

 

электропотре

-

бления

 

по

 

России

.

Динамика

 

числа

 

часов

 

использова

-

ния

 

совмещённого

 

максимума

 

нагруз

-

ки

 

ЕЭС

 

России

 

в

 

течение

 2005—2019 

гг

представлена

 

на

 

рис

. 6, 

а

 

на

 

рис

. 7 

приведены

 

статистические

 

данные

 

о

 

числе

 

часов

 

использования

 

максиму

-

ма

 

нагрузки

 

МЭС

 

Центра

ОЭС

 

Северо

-

Запада

 

и

 

ОЭС

 

Юга

 

за

 2009—2013 

гг

.

Аппроксимирующие

 

функции

 

све

-

дены

 

в

 

табл

. 6.

Для

 

определения

 

потерь

 

мощности

 

в

 

электрических

 

сетях

 

ЕЭС

 

при

 

извест

-

ных

 

потерях

 

электроэнергии

 

следует

 

Рис

. 7. 

Число

 

часов

 

использования

 

максимумов

 

нагрузки

 

МЭС

 

Центра

ОЭС

 

Северо

-

Запада

 

и

 

ОЭС

 

Юга

 

в

 2009—2013 

гг

. (

статистика

)

Табл

. 6. 

Аппроксимирующие

 

функции

 

для

 

зависимости

 

числа

 

часов

 

использования

 

максимума

 

нагрузки

 

МЭС

 

Центра

ОЭС

 

Северо

-

Запада

 

и

 

ОЭС

 

Юга

 (

по

 

статистическим

 

данным

 

за

 2009—2013 

гг

.)

Δ

Р

пот

сист

 = 

Δ

Э

пот

сист

/

τ

max

сист

 

(

Т

max

сист

), 

млн

 

кВт

     (11).

Суммарная

 

нагрузка

 

ЕЭС

 

России

 

(

совмещённый

 

максимум

опреде

-

лится

 

по

 

выражению

:

Р

пот

ЕЭС

 = 

Э

пот

сист

/

Т

max

сист

 

Δ

Э

пот

сист

/

τ

max

сист

 

+

Р

эксп

млн

 

кВт

   

 

           (12).

Исходными

 

данными

 

для

 

про

-

гнозирования

 

электропотребления

 

и

 

электрических

 

нагрузок

 

ЕЭС

 

Рос

-

сии

 

и

 

Объединённых

 

энергосистем

кроме

 

нормативов

 

из

 

табл

. 1, 3 

и

 6 

и

 

выражений

 (1) — (12), 

необходимо

 

брать

 

фактические

 

и

 

прогнозные

 

характеристики

 

ряда

 

производ

-

ственных

 

и

 

социально

-

экономиче

-

ских

 

данных

 

России

 

и

 

её

 

регионов

которые

 

содержатся

 

в

 

материалах

 

Госкомстата

в

 

перспективных

 

раз

-

работках

 

Министерства

 

экономи

-

ческого

 

развития

 

РФ

  (

МЭР

 

РФ

и

 

Министерства

 

энергетики

  (

МЭ

 

РФ

). 

К

 

этим

 

данным

 

относятся

:

• 

численность

 

населения

 

(

млн

 

чел

.), 

в

 

том

 

числе

 

занятые

 

в

 

экономике

из

 

них

 — 

в

 

производ

-

ственной

 

и

 

социальной

 

сферах

;

• 

произведённый

 

валовой

 

вну

-

тренний

 

продукт

/

валовой

 

регио

-

нальный

 

продукт

 

в

 

ценах

 2010 

г

(

млрд

 

руб

.), 

в

 

том

 

числе

 

в

 

про

-

изводственной

 

и

 

социальной

 

сферах

;

• 

доходы

 

населения

 

в

 

ценах

 2010 

г

.;

• 

полезное

 

потребление

 

электроэ

-

нергии

 

по

 

России

 

и

 

её

 

регионам

 

(

без

 

учёта

 

потерь

 

электроэнер

-

гии

 

в

 

электрических

 

сетях

), 

млрд

 

кВт

ч

в

 

том

 

числе

 

промыш

-

ленное

 

производство

 

и

 

строи

-

тельство

сельскохозяйственное

 

производство

транспорт

социальная

 

сфера

население

 

(

внутриквартирное

 

электропо

-

требление

);

• 

потери

 

электроэнергии

 

в

 

элек

-

трических

 

сетях

млрд

 

кВт

ч

.

Для

 

регионов

сельских

 

зон

 

и

 

го

-

родов

 

дополнительно

 

нужно

 

знать

• 

общую

 

площадь

 

территории

км

2

;

• 

площадь

 

сельскохозяйственных

 

угодий

км

2

;

• 

площадь

 

городских

 

селитебных

 

территорий

км

2

;

• 

площадь

 

промышленных

 

зон

км

.

В

 

случаях

 

отсутствия

 

прогнозных

 

данных

 

МЭР

 

РФ

 

можно

 

восполь

-

зоваться

 

уравнениями

 

регрессии

полученными

 

на

 

основе

 

статистиче

-

ского

 

анализа

 

отчётных

 

данных

.

Эти

 

функции

 

для

 

определения

 

показателей

 

по

 

пп

. 1—3 

примени

-

воспользоваться

 

показателем

 

числа

 

часов

 

максимальных

 

потерь

 

мощности

 

в

 

году

 

τ

ΔЭ

max

связанного

 

с

 

параметром

 

Т

max

сист

 

соотношением

выведенным

 

на

 

основе

 

разработок

 

А

.

А

Глазунова

 [2], 

и

 

при

 

среднем

 cos 

φ

 

потребителей

рав

-

ном

 0,9, 

имеющим

 

вид

τ

ΔЭ

max 

(

Т

max

сист

) = 

0,000171•

Т

max

сист

1,946

+634, 

ч

/

год

        (10).

Применительно

 

к

 

ЕЭС

 

России

 

за

 

период

 2005—2019 

гг

динамика

 

чис

-

ла

 

часов

 

максимальных

 

потерь

 

в

 

году

 

представлена

 

на

 

рис

. 6.

Полученные

 

таким

 

способом

 

зна

-

чения

 

показателя

 

τ

ΔЭ

max 

(

Т

max

сист

позволяют

 

вычислить

 

потери

 

мощности

 

в

 

электри

-

ческих

 

сетях

используя

 

зависимость

2

2

 

Такой

 

подход

 

к

 

оценке

 

потерь

 

мощ

-

ности

 

в

 

сетях

 

не

 

вполне

 

корректен

Более

 

правильно

 

было

 

бы

  

разделить

 

потери

 

электроэнергии

 

на

 

постоян

-

ные

  (

потери

 

на

 

корону

потери

 

на

 

намагничивание

 

трансформаторов

и

 

переменные

  (

нагрев

 

проводов

и

 

рассчитывать

 

потери

 

мощности

 

раз

-

дельно

однако

учитывая

 

прогнозный

 

характер

 

расчётов

таким

 

уточнением

 

можно

 

пренебречь

.


Page 9
background image

31

 4 (25), 

июль

август

, 2014

тельно

 

к

 

национальной

 

экономике

 

России

 

и

 

в

 

качестве

 

примера

 — 

для

 

Центрального

 

федерального

 

округа

 

приведены

 

в

 

табл

. 7. 

В

 

качестве

 

апробации

 

предлага

-

емой

 

методики

 

проведём

 

пример

 

прогнозирования

 

электропотребле

-

ния

 

и

 

нагрузки

 

ЕЭС

 

России

 

и

 

МЭС

 

Центра

 

на

 

период

 

до

 2020 

г

., 

при

-

няв

 

за

 

отчётные

 2009—2013 

гг

С

 

этой

 

целью

 

была

 

разработана

 

специальная

 

экономико

-

математи

-

ческая

 

модель

 

в

 

формате

 Excel. 

Рас

-

чёты

 

по

 

ней

 

базировались

 

на

 

про

-

гнозах

 

социально

-

экономического

 

развития

 

России

 

по

 

инерционному

 

варианту

который

 

для

 

сравнения

 

был

 

сопоставлен

 

с

 

прогнозом

 

раз

-

вития

 

экономики

 

РФ

предлагае

-

мым

 

в

 [3] (

табл

. 8 

и

 

рис

. 8).

Из

 

приведённых

 

данных

 

следу

-

ет

что

 

среднегодовые

 

темпы

 

роста

 

ВВП

 

за

 

период

 2013—2020 

гг