Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Национальный исследовательский университет
«Высшая школа экономики»
2.1.1 Генерация
2.1.2 Спрос
2.1.3 Расчёт коэффициента полезного действия газа
2.1.4 Рыночные доли крупнейшего генератора и продавца конечному потребителю
2.1.5 Нормированная стоимость энергии
Выводы по 2 главе
3. МОДЕЛЬ ПРОГНОЗА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГАЗА ДЛЯ ГЕНЕРАЦИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
3.1 Методика прогнозирования спроса на газ в электроэнергетике
3.2 Построение прогнозной модели
3.3 Анализ чувствительности
Выводы по 3 главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Электроэнергия является самой универсальной и удобной для использования формой энергии. Она имеет значимые преимущества относительно других видов энергии: легкость транспортировки на большие расстояния, возможность распределения между потребителями, возможность трансформации в другие виды энергии (тепловую, механическую, световую, химическую). Потребность человечества в электроэнергии с каждым годом увеличивается, так как она используется во всех сферах экономики и играет ведущую роль в технологическом и экономическом развитии.
Для любого государства электроэнергетика является одной из важнейших отраслей экономики, в которую входит сбыт, передача и производство электроэнергии. Проблемы электроэнергетики негативно сказываются на экономическом состоянии страны в целом, так как устойчивое функционирование и развитие электроэнергетики является важным фактором в обеспечении энергетической безопасности и во многом определяет конкурентоспособность и темпы роста экономики государства.
Мировая электроэнергетика активно развивается в течение последних лет. Развиваются и усовершенствуются существующие технологии, повышая энергоэффективность и снижая стоимость производства; появляются и внедряются инновационные технологии; развивается сфера хранения и накопления электроэнергии в промышленных целях. Также большое количество стран и регионов находят решение проблемы энергообеспечения в развитии возобновляемой энергетики.
Государственное регулирование электроэнергетической отрасли в большинстве стран также адаптируется и изменяется для того, чтобы обеспечить эффективное использование инновационных технологий и способствовать переходу электроэнергетики на новый этап развития.
Сейчас мы наблюдаем процесс либерализации энергетического рынка Европейского Союза, который разработал множество энергетических директив и определил стратегии на период до 2020, 2030 и 2050 гг, которые являются для стран-участниц ориентиром для установления своих государственных политик. Актуальность выбранной темы определяется процессами трансформации энергетического рынка, тенденциями к большим изменениям в энергетическом балансе использования различных ресурсов для генерации электроэнергетики и очень важным является отслеживание тенденций и прогнозирование ситуации на годы вперед.
Цель данной работы заключается в оценке влияния политики декарбонизации на потребление природного газа в европейской электроэнергетике.
Для достижения цели сформированы следующие задачи:
~ проанализировать политики декарбонизации и тенденции угольной и атомной генерации;
~ построить прогнозную модель динамики энергопотребления ЕС;
~ оценить долю природного газа в генерации.
Объектом данного исследования является электроэнергетический сектор ЕС. Предметом - потребление природного газа для генерации электроэнергии.
Исследование формирует следующую гипотезу. Она заключается в том, что с сокращением доли угольной и атомной электрогенерации, ниша для природного газа будет увеличиваться несмотря на тенденции роста ВИЭ.
Теоретической базой является в большей части зарубежная научная литература, чем российская, по вопросам генерации электроэнергии с использованием газа и других источников, внедрения возобновляемой энергии, программ сокращения эмиссии парниковых газов, документов, регулирующих энергетический рынок ЕС.
Методологической основой стали системный и функциональный подходы к анализу. Также были использованы и другие частные методы научно-исследовательской работы, такие как метод моделирования, метод сравнения, стратегический анализ. Эмпирическую базу исследования составляют публикации новостных ведомств, открытые официальные информационные источники сети Интернет, статистические и аналитические материалы данных Евростата, Международного энергетического агентства, Европейского агентства по окружающей среде, использованы материалы из базы данных ОЭСР и многие другие.
Сама тема потребления газа в европейской электроэнергетике получила весьма широкий обзор в научных исследованиях, однако нет одного всеми принятого сценария о потенциале наращивания или уменьшения генерации электроэнергии на основе голубого топлива. Данное условие и определяет научную новизну работы. С целью решения описанных выше задач, работа была изложена в трех главах. В первой главе представлен обзор текущего развития рынка электроэнергетики в рамках политик по декарбонизации в странах ЕС, а также его регулирование; во второй главе проводится глубокий анализ текущего состояния и тенденций рынка электроэнергии в странах Европейского Союза; в третьей - представлена построенная модель прогноза газа для генерации электроэнергии на период до 2050 года.
1. ДЕКАРБОНИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ В СТРАНАХ ЕВРОПЕЙСКОГО СОЮЗА
1.1 История формирования электроэнергетики в странах ЕС
История европейского объединения началась в начале 1950-х годов, когда несколько стран решили объединить свою добычу угля - самого важного в то время источника энергии. Однако даже 75 лет спустя Европейский союз все еще пытается координировать свою энергетическую политику, борясь с новой угрозой -- глобальным потеплением.
9 мая 1950 года Роберт Шуман, министр иностранных дел Франции, предложил создать Европейское сообщество угля и стали (European Coal and Steel Community, ECSC). Позже 9 мая стало «Днем Европы» История Европейского Союза https://europa.eu/european-union/about-eu/history_en. ECSC был создан в 1952 году, когда Франция, Западная Германия, Италия, Бельгия, Люксембург и Нидерланды решили создать общий рынок угля и стали. Европейское сообщество угля и стали стало первой европейской организацией, которая функционировала уже не в рамках отдельно взятого государства, а на принципах наднационализма.
Спустя пять лет, в 1957 году, те же шесть стран подписали договоры о создании Европейского экономического сообщества (European Economic Community, EEC) и Европейского сообщества по атомной энергии (European Atomic Energy Community, Euratom) и таким образом заложили уже основу для объединения Европы. Цель состояла в том, чтобы укрепить энергетическую независимость Европы и застраховать поставки сырья после Суэцкого кризиса, который грозил прекратить поставки нефти. Следует отметить, что несколько положений договора все еще в силе сегодня.
Создание рынков электроэнергии и газа ЕС следует напрямую связывать с документами первого и второго энергопакетов. Директивой 90/377/ЕС был утвержден Первый энергетический пакет в котором впервые на межстрановом уровне было предусмотрено следующее: увеличение прозрачности цен на энергоносители, такие как газ и электроэнергия; создание моделей, которые могли бы обеспечить беспрепятственный доступ для третьих сторон к инфраструктурным системам; создание мер о постепенном открытии рынков. Однако следует сказать, что последующие результаты были недостаточными для реализации поставленных задач.
Второй энергетический пакет был утвержден благодаря Директиве 2003/54/ЕС Directive 2003/54/EC of the European Parliament and of the Council of 26 June 2003 concerning common rules for the internal market in electricity and repealing Directive 96/92/EC // OJ L 176 of 15.07.2003., в рамках которой были обозначены новые общие правила для внутреннего рынка электроэнергии, и Регламенту № 1228/2003 Regulation (EC) No 1228/2003 of the European Parliament and of the Council of 26 June 2003 on conditions for access to the network for cross-border exchanges in electricity // OJ L 176 of 15.07.2003., который говорит об условиях доступа к сетям для поставок электроэнергии между странами-участницами. В сравнении с первым, акты второго энергопакета предполагали большое количество нововведений: увеличение защиты прав клиентов; абсолютное открытие рынков с июля 2007 г.; имплементация регулируемого режима доступа для третьих сторон; создание регулирующих организаций; уплата оператору сети за транспортировку трансграничных потоков электроэнергии и некоторые другие.
В связи с тем, что первые два энергетически пакета не показали достижения поставленных целей и на рынке не был обеспечен свободный равный доступ к сетям, так же как и регулирующие структуры неэффективно работали, был принят после долгих исследований «Третий энергетический пакет» с Директивой 2009/72/ЕС вступивший в силу в 2011 году.
Рынки электроэнергии и газа имеют особое значение в связи с тем, что они являлись по сути естественно монопольными. Это значит, что существует ВИНКи, которые держат под контролем и сетевую инфраструктуру и занимают большую часть производства энергоресурсов, а некоторых странах и целиком. Таким образом данные компании свособны держать в своих руках контроль на рынке и препятствовать развитию конкуренции и недискриминационном доступу на рынок новых игроков. Однако самые первые реформы были обнародованы еще в 1988 г. Еврокомиссия обозначала, что «более интегрированные рынки электроэнергии и газа будут способствовать уменьшению себестоимости энергии… рационализации производства, передачи и распределению энергии, а также улучшению структуры издержек» Commission working document, 1988, p. 5. Ключевыми задачами еще тогда было объединение рынков, то есть создание единого в Европейском Союзе либерализованного рынка газа и электроэнергии с предоставлением доступа новым игрокам рынка. Предполагалось, что это произведет влияние на выравнивание тарифов в государствах-членах и их общее снижение. электроэнергетика декарбонизация газ
Чтобы обеспечить основу для полностью открытого рынка, необходимо обеспечить разделение между производителями электроэнергии и менеджерами транспортных сетей, недискриминационный доступ к сети со стороны новых производителей и дистрибьюторов, должны быть введены минимальные сборы за трансграничную торговлю, более четкие обязательства в сфере общественных услуг и повсеместное создание независимого национального регулятора Green Paper страница71.
Чтобы обеспечить основу для полностью открытого рынка предполагается следующее:
· разделение между производителями электроэнергии и менеджерами транспортных сетей. Разделение собственности: все интегрированные энергетические компании распродают свои газовые и электрические сети. В этом случае ни одной компании-поставщику или производственной компании не разрешается держать контрольный пакет акций или вмешиваться в работу оператора системы передачи.
Независимый системный оператор: энергоснабжающие компании могут по-прежнему формально владеть сетями передачи газа или электроэнергии, но должны оставить всю эксплуатацию, техническое обслуживание и инвестиции в сеть независимой компании.
Независимый оператор передающей системы: энергоснабжающие компании могут по-прежнему владеть и эксплуатировать газовые или электрические сети, но должны делать это через дочернюю компанию. Все важные решения должны приниматься независимо от материнской компании.
· недискриминационный доступ к сети со стороны новых производителей и дистрибьюторов. Доступ третьих лиц (ДТЛ) предполагает в обязательной форме опера сети передачу не принадлежащего ему ресурса от продавца к покупателю, таким образом получая себе лишь плату за передачу. Таким образом покупатель в праве сам выбирать себе поставщика энергии, даже если он из другого региона или страны, и может быть менее «привязанным» к сетевой компании, которая обслуживает его территорию. Государственные органы жестко регулируют транспортные тарифы. Регулятор по предложению оператора сети утверждает либо тариф на транспортировку энергии, либо методику его определения.
· более четкие обязательства в сфере общественных услуг;
· укрепление независимости регуляторов;
· создание Агентства по сотрудничеству органов регулирования энергетики (ACER)European Commission.Market legislation https://ec.europa.eu/energy/en/topics/markets-and-consumers/market-legislation .
С 1 июля В 2007 году каждый бытовой и промышленный потребитель электроэнергии в Европейском Союзе имеет право свободно выбирать своего поставщика. В течение долгого времени сектор электроэнергетики считался «естественной монополией», как и другие сетевые отрасли, такие как телекоммуникации, водный или воздушный транспорт.
Спустя почти 20 лет после начала либерализации конъюнктура рынка электроэнергии ЕС полностью отличается от той, которая была в начале века. Конкуренция принесла больше эффективности, а также новые проблемы для сегодняшних игроков рынка.