Повышение эффективности управления процессом энергоснабжения на крупных горно-металлургических предприятиях тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности управления процессом энергоснабжения на крупных горно-металлургических предприятиях"

На правах рукописи

Шакалов Сергей Николаевич оозо525ББ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ НА КРУПНЫХ ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ

08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами - промышленность)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Орел 2007

003052566

Работа выполнена на кафедре экономики и менеджмента Старооскольского технологического инстшута (филиала) Московского государственного инстшута стали и сплавов (технологического университета)

Научный руководитель кандидат экономических наук, профессор

Карпов Эрнст Алексеевич

Официальные оппоненты: доктор экономических наук, профессор

Садков Виктор Георгиевич

кандидат экономических наук, доцент Колерко Галина Владимировна

Ведущая организация Воронежская государственная

технологическая академия

Защита состоится 23 марта 2007 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212.182.02 при ГОУ ВПО «Орловский государственный технический университет» в аудитории № 212 по адресу: 302020, г. Орел, Наугорское шоссе, 29.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Орловский государственный технический университет»

Автореферат разослан 22 февраля 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

С. А. Измалкова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы исследования. В условиях рыночной экономики крупные промышленные потребители электроэнергии, в частности, предприятия горно-металлургического комплекса, заинтересованы в обеспечении недорогого и надежного энергоснабжения своих производственных мощностей. Это условие позволяет сохранить конкурентоспособность продукции на внутренних и международных рынках. Предприятия — черной металлургии и горнодобывающей промышленности, характеризуются высокой зависимостью размеров прибыли от затрат на электроэнергию. Поэтому, в условиях проводимой правительством реформы электроэнергетики, остро обозначилась проблема оптимального и эффективного управления процессом энергоснабжения крутых корпоративных структур.

Актуальность темы исследования заключается в том, что решение проблем в рамках оптимального управления энергоснабжением позволяет принимать наиболее эффективные инвестиционные решения в энергетической политике холдинга. Изменения, происходящие в ходе реформирования электроэнергетической отрасли РФ, привели к необходимости исследования таких проблем, как создание энсргоснабжающей компании холдинга, стратегии ее поведения в рыночных условиях, построение адекватных моделей прогноза уровня цен на оптовом рынке электроэнергии.

Степень разработанности проблемы. Проблемам экономики электроэнергетики, всегда уделялось много внимания. Значительный вклад в изучение этих вопросов внесли работы таких отечественных исследователей, как Б.Е. Ратников, Л.Д. Гительман, B.C. Самсонов, а также зарубежных авторов И. Мюрея, Э.С. Шварца, Ю. Люция и др. Решению проблем энергосбережения посвящены труды таких ученых как В.Г. Лисиенко, Я.М. Щелоков, Н.И. Данилов, М.Г. Ладыгичев и др.

В области оптимального планирования ресурсов следует отметить работы Л.В. Канторовича, В. Леонтьева и др., исследованиями уровня прогнозных значений цен занимались Р. Мертон, М. Шоулс, Ф. Блэк, П. Самуэльсон, А.Н. Ширяев, Б. Мандельброт, Н.Винер, А. Каулес, М. Кендал, Б. Оксендаль, К. Ито и др.

Тем не менее, многие теоретические и методические вопросы, связанные с построением модели энергоснабжающих подразделений корпоративных структур, стратегий их поведения в условиях реформирования электроэнергетики, построения моделей уровня цен изучены еще недостаточно, а ряд теоретических положений, предлагаемых отечественными и зарубежными авторами, носит дискуссионный характер.

Актуальность и недостаточная разработанность вышеназванных и других проблем оптимального энергоснабжения крупных промышленных потребителей в условиях реформирования электроэнергетической отрасли послужили основанием для выбора темы диссертации, ее цели, задач и направлений исследований.

Объектом исследования являются крупные предприятия горнометаллургического комплекса функционирующие в условиях реформирования электроэнергетики России.

Предметом исследования являются принципы, способы и инструменты, способствующие повышению эффективности управления процессом энергоснабжения на крупных горно-металлургических предприятиях.

Цель исследования. Цель данной научной работы — разработка теоретико-методических рекомендаций, направленных на повышение эффективности управления процессом энергоснабжения на крупных горно-металлургических предприятиях, на основе деятельности энергоснабжающей компании горно-металлургического холдинга, стратегии поведения данной компании в условиях реформирования электроэнергетической отрасли Российской Федерации, а также способов решения проблемы прогнозирования уровня цен на оптовом рынке электроэнергии РФ.

Достижение цели потребовало постановки и решения следующих

задач:

- проанализировать современное состояние электроэнергетики, дать качественную оценку сложившейся ситуации;

- выявить основные направления взаимоотношений горнометаллургической промышленности и энергетики в условиях проведения реформы электроэнергетики;

- разработать концепцию по выходу крупных промышленных предприятий из кризиса отношений в области электроснабжения путем создания энергоснабжающей компании в структуре холдинга;

- разработать варианты электроснабжения крупных предприятий горно-металлургического комплекса;

- разработать методику прогнозирования уровня спотовых цен на электроэнергию с целью оптимального управления энергоснабжением корпоративных структур.

Теоретическая и методологическая основа исследования. Методология диссертационной работы базируется на комплексном подходе к проблеме оптимального управления энергоснабжением предприятий горно-металлургического комплекса в условиях реформирования электроэнергетической отрасли. Подход применен при рассмотрении стратегий и разработки направлений развития энергоснабжения.

Исследуемые явления рассматриваются в неразрывной связи теоретических и хозяйственно-практических задач, а также текущих и перспективных направлений развития энергосбережения промышленных предприятий.

Теоретической и методологической базой построения модели прогнозирования уровня спотовых цен послужили работы отечественных и зарубежных ученых экономистов и математиков, посвященные изучаемой проблеме.

В ходе исследования для решения поставленных задач использовались методы: системного анализа, статистические методы, анализа и синтеза, экономико-математического моделирования и прогнозирования. Кроме того, использовались методы теории вероятности, стохастической математики, комбинаторики. В разработке программного обеспечения использовалась технология объектно-ориентированного программирования, а также язык технических вычислений МаНаЪ.

При подготовке диссертации были использованы публикации международных организаций, государственных учреждений, институтов, ассоциаций и исследовательских центров, в том числе таких, Организации экономического сотрудничества и развития, Международного

энергетического агентства, Федеральной службы государственной статистики, а также законодательные и нормативные акты, регламентирующие процессы реформирования электроэнергетики в Российской Федерации. При разработке методики прогнозирования уровня спотовых цен учитывались почасовые значения цен и объемов торгуемой электроэнергии на оптовом рынке электроэнергии (ОРЭ) в период с 1 января 1999 г. по 24 августа 2006 г.

Научная новизна диссертационного исследования заключается в разработке теоретико-методических подходов, направленных на повышение эффективности управления процессом энергоснабжения на горно-металлургических предприятиях на основе создания оптимальной модели функционирования собственной энергоснабжающей компании в структуре холдинга, что позволит обеспечить его конкурентоспособность на мировых и отечественных рынках.

Научная новизна диссертационного исследования подтверждается следующими научными результатами, выносимыми на защиту:

1) в результате анализа современного состояния реформируемой электроэнергетики России и оценки сложившейся ситуации, выявлено кризисное состояние существующих отношений в области электроснабжения между горно-металлургическими предприятиями и представителями электроэнергетической отрасли России (п. 15.29 Паспорта специальности 08.00.05);

2) разработана концепция повышения эффективности управления процессом энергоснабжения на основе создания собственной энергоснабжающей компании в структуре горно-металлургического холдинга с определением ее организационной структуры и направлений деятельности (п. 15.25 Паспорта специальности 08.00.05);

3) разработана методика прогнозирования уровня спотовых цен на электроэнергию для решения проблем энергоснабжения крупных горнометаллургических предприятий, отличающаяся:

- применением стохастического дифференциального исчисления для прогнозирования уровня цен на электроэнергию в условиях ОРЭ;

- применением R/S анализа для финансовых последовательностей;

- разработаны алгоритмы и написаны соответствующие программы реализующие модель прогнозирования уровня спотовых цен (п. 15.22 Паспорта специальности 08.00.05);

4) в ходе разработки оптимального варианта энергоснабжения крупных предприятий горно-металлургического комплекса построена, алгоритмизирована и реализована модель, которая позволяет определить оптимальный тариф на электроэнергию и плату за резерв для структур входящих в холдинг, с учетом минимизации ущерба от возможного прекращения электроснабжения потребителя (п. 15.25 Паспорта специальности 08.00.05).

Практическая значимость диссертационного исследования состоит в разработке стратегии оптимального энергоснабжения крупных потребителей электроэнергии в условиях реформирования электроэнергетической отрасли РФ. Основные теоретические выводы и практические рекомендации могут быть использованы в условиях хозяйственно-экономической деятельности горно-металлургических комплексов.

Апробация и реализация основных результатов диссертационного исследования. Основные положения и выводы диссертационного исследования докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на международных и региональных научных, научно-практических конференциях, в частности: «Компьютерные технологии при моделировании в экономике и управлению) (Харьков, 2005), «Образование, наука, производство и управление» (Старый Оскол, 2005), «Научно-техническая конференции ОАО "ОЭМК"» (Старый Оскол, 2005), «Организационно-экономические проблемы повышения эффективности металлургического производства» (Новокузнецк, 2005), «Машиностроение и техносфера XXI века» (Донецк, 2006).

Разработанные методики нашли практическое применение:

- в работе ООО «ОСМиБТ» входящего в состав горно-металлургического холдинга УК «Металлоинвест».

- используются в ОАО «Лебединский горно-обогатительный комбинат» при разработке энергетической полигики предприятия.

- полученные результаты диссертационного исследования могут быть использованы при чтении дисциплин «Экономика предприятия», «Экономико-математические методы и модели».

По теме диссертации опубликовано 9 работ общим объемом 2,4 печатных листа, из них авторских 1,4 п. л.

Структура и объем диссертационной работы обусловлены содержанием поставленных научных задач. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы, шести приложений на 30 страницах. Текст диссертации изложен на 152 страницах, содержит 8 таблиц, 28 рисунков, список использованной литературы состоит из 120 наименований, в том числе 49 иностранных.

Во введении в виде краткой аннотации обоснованны актуальность и практическая ценность исследования, изложены задачи диссертационной работы, объект и предмет исследования, представлены полученные автором основные научные результаты и положения, вынесенные на защиту, апробация работы и структура диссертации.

В первой главе «Теоретические основы управления процессом энергоснабжения в промышленности и современные проблемы его развития» исследовано существующее положение, сложившееся в ходе реформирования электроэнергетики РФ; выявлен кризис отношений между субъектами ОРЭ, в области энергоснабжения крупных потребителей электроэнергии.

Во второй главе «Теоретико-методические подходы к повышению эффективности управления процессом энергоснабжения на крупных горно-металлургических предприятиях» предложена концепция выхода из сложившейся ситуации путем создания в структуре холдинга энергоснабжающей компании. Предложена структура и определены основные направления ее деятельности, особое внимание уделено вопросам энергосбережения.

В третьей главе «Методическое обеспечение эффективного функционирования собственной энергоснабжающей компании в структуре горно-металлургического холдинга» показано, что энергоснабжающая компания выступает как субъект оптового рынка электроэнергии России. В связи с этим разработана методика прогнозирования уровня спотовых

цен на электроэнергию, в основе которой положены методы стохастического дифференциального исчисления.

Проанализированы возможные варианты энергоснабжения горнометаллургического холдинга на основе энергоснабжающей компании. Предложена и реализована модель оптимального электроснабжения предприятий входящих в корпоративную структуру позволяющая: рассчитать минимальную цену электроэнергии для предприятия; установить объем электроэнергии покупаемой на спотовом рынке; объем электроэнергии покупаемой на рынке двусторонних договоров; объем собственной генерируемой электроэнергии; определить оптимальный тариф на электроэнергию и плату за резерв для структур входящих в холдинг, с учетом минимизации ущерба от возможного прекращения электроснабжения потребителя.

В заключении сформулированы основные выводы и предложения. Реализация данного комплекса мероприятий по управлению энергоснабжением горно-металлургических компаний позволит оптимально управлять электроснабжением крупных корпоративных структур.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. В результате анализа современного состояния реформируемой электроэнергетики РФ и оценки сложившейся ситуации, выявлено кризисное состояние сложившихся отношений в области электроснабжения между горно-металлургическими предприятиями и представителями электроэнергетической отрасли России.

В период спада в 90-х годах XX века объемы производимой электроэнергии в РФ снизились незначительно, по сравнению со спадом в промышленности, и генерируемой мощности было вполне достаточно для обеспечения нужд потребителей. В настоящее время наблюдается рост спроса на электроэнергию опережающий рост ее предложения, при этом 55,7% предприятий электроэнергетической отрасли являются убыточными. В преддверии ожидаемых высоких темпов экономического роста все чаще происходят перерывы электроснабжения, что является

следствием износа основных фонды объектов российской энергетики, которые имеют большие сроки службы и физически изношены. В их возрастной структуре преобладают машины и оборудование (свыше 63 %) со сроком службы более 15 лет, что существенно превышает аналогичный показатель большинства других отраслей. Проблемы энергетиков существенно влияют на горно-металлургический комплекс в связи с высокой энергоемкостью продукции, которая на 30% выше, чем у зарубежных представителей горно-металлургической отрасли.

Вторым фактором, влияющим на кризисную ситуацию отношений в области электроснабжения крупных горно-металлургических предприятий, является непосредственно структура российской электроэнергетики, которая характеризуется довольно сильной региональной раздробленностью вследствие сложившейся системы линий высоковольтных передач. Так, энергосистемы пяти регионов (СевероЗападный, Центральный, Поволжский, Уральский и Северо-Кавказский), а также Сибири и Дальнего Востока фактически существуют как отдельные региональные объединенные энергосистемы, и связывают 68 из 77 действующих региональных энергосистем внутри страны, а остальные 9 полностью изолированы.

В последние годы наметилась устойчивая тенденция снижения уровня надежности в системах внешнего электроснабжения, которая обусловлена не только старением оборудования и раздробленностью энергосистемы, но в большей степени дефицитом генерирующих мощностей, перегрузками и отказами основного оборудования, а также перебоями в поставках топлива.

Недостаточность модернизации основного оборудования электроэнергетики и увеличение объема генерации, а также тенденции ужесточения экологического законодательства усугубляют сложившуюся ситуацию. В некоторых случаях уровень фонового загрязнения вблизи населенных пунктов не позволяет вообще сооружать там новые ТЭС. Негативное отношение местных властей и населения к развитию энергетики может серьезно обострить сложившуюся ситуацию. Иногда это объясняется господствующими в обществе предубеждениями или политическими факторами, но часто и объективной ситуацией, связанной с состоянием природной среды в регионе.

Одним из важнейших факторов, затягивающим реформирование электроэнергетики, тормозящим развитие рыночных отношений между субъектами электроэнергетики, является перекрестное субсидирование, при этом население платит за электроэнергию региональной энерго компании меньше, чем промышленные предприятия, которые несут дополнительные затраты. Наличие данной формы субсидирования является пережитком командно-административной системы. При этом устранение перекрестного субсидирования вызывает конфликт интересов всех участвующих сторон, что ведет к нарастанию социальной напряженности, снижению экономического потенциала региона и страны в целом.

2. Разработана концепция повышения эффективности управления процессом энергоснабжения на основе создания энсргоснабжающей компании в структуре горно-металлургического холдинга с определением ее организационной структуры и направлений деятельности.

Сегодняшняя организация экономики такова, что все более и более подталкивает участников рынка к формированию крупных корпоративных структур, что способствует росту концентрации производства в отраслях промышленности. В металлургической отрасли сформировались следующие крупные корпоративные группы: ООО «Евразхолдинг», группа ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат», группа ОАО «Северсталь», группа «Магнитогорский металлургический комбинат», ОАО «Стальная группа Мечел», УК «Металлоинвест» и др. Горнометаллургическое производство является весьма энергоемкой отраслью. С учетом факторов кризиса отношений в области электроснабжения целесообразно для снижения себестоимости продукции, осуществления надежного электроснабжения, появления стимула к осуществлению энергосберегающих технологий в состав корпоративных структур вводить подразделение «Энергоснабжающая компания».

РеалиааииА проектов по мотивации персонала по внедрению

Выходные данные

энергией «ости производства

энср| од-йс-ре! эюших технологий

Реализация провкто« ! по энергосбервжешю

модности крупнот промышленного

Продукции с _ низкой долей затрат не знвргорвкурсы

1_.

Рисунок 1 - Структурная схема управления энергоснабжением холдинга.

В диссертации предложены следующие приоритетные направления деятельности энергоснабжающей компании:

1. Построение соответствующих современным требованиям систем энергоучета.

2. Проведение энергоэкономического аудита всех структурных подразделений холдинга, с целью разработки экономически целесообразных проектов по энергосбережению.

3. Контроль реализации энергосберегающих мероприятий.

4. Разработка и реализация стратегии оптимального энергоснабжения предприятий входящих, в корпоративную структуру. Одними из важнейших задач в создаваемой стратегии следует считать проблему резервирования электроснабжения, выход на оптовый рынок электроэнергии, а также расчет объемов и определение целесообразности использования собственных генерирующих мощностей.

Структурная схема управления энергоснабжением холдинга представлена на рисунке 1.

3 Разработана методика прогнозирования уровня енотовых цен на электроэнергию для решения проблем энергоснабжения крупных горно-металлургических предприятий, отличающаяся:

применением стохастического дифференциального исчисления для прогнозирования уровня цен на электроэнергию в условиях ОРЭ;

применением R/S анализа для финансовых последовательностей;

- разработаны алгоритмы и написаны соответствующие программы реализующие модель прогнозирования уровня спотовых цен.

Энергоснабжающая компания холдинга является субъектом оптового рынка. Для решения проблемы прогнозирования спотовых цен на электроэнергию автором предлагается следующая методика основанная на теории стохастического дифференциального исчисления. В качестве базисной последовательности используется модель броуновского движения, предложенного JI. Башелье и расширенная К. Ито. Мысль о том, что логарифмы цен подчиняются данной зависимости (винеровскому

процессу) получила затем свое развитие в работе нобелевского лауреата П. Самуэльсона, введшего в финансовую теорию и практику понятие экономического броуновского движения.

Представим процесс описывающий динамику спотовых цен на электроэнергию в виде суммы циклической и стохастической составляющей:

pt = №+x„ (1)

где /(0 циклическая, X, стохастическая составляющая.

Циклическая составляющая объясняет свойства финансового ряда следовать некоторым ритмам, циклам, трендам, выявление которых дает основу для прогнозирования движения уровня спотовых цен. Стохастическая составляющая тот факт, что последовательность изменения финансовой характеристики носит случайный характер.

Стохастическую составляющую цены за 1 МВт-ч электроэнергии запишем в виде стохастического дифференциального уравнения

йХ, = + оХ,<Ш (2)

Точное решение уравнения (2) имеет вид:

<3>

где t б [О, Г], h - показатель Харста. В ходе доказательства приведенного в работе получили:

р^т+р^"'^', <4>

Для проверки гипотезы о применимости базовой модели использовали методы R/S анализа, необходимого для установления значения показателя Харста и позволяет выявить в статистических данных такие свойства как кластерность, тенденцию следовать по направлению тренда, фракгальность и др. Критерием применимости базисной модели служит отношение:

1 К , Я , (5)

In— даInj— +1пл

S. V 2

D

В ходе работы получили следующие результаты: 1п—1- - 9,3783 ,

•V.

+ Inn = 8,6244. Расхождение :шачений левой и правой части

критерия (5) в 8,7% является допустимой для методов R/S анализа. Таким образом подтвердилась гипотеза о том, что изменение спотовых цен на электроэнергию в условиях оптового рынка электроэнергии подчиняется диффузионной модели, являющейся стохастической моделью непрерывного времени.

Согласно центральной предельной теореме, показатель Харста для общих моделей берегся равным 0,5, например в модели Блэка и Шоулса, за что они не раз подвергались критике, т.к. при рассмотрении реальных финансовых последовательностей наблюдается некоторое отклонение от нормального распределения колебаний цен.

t, чк

Рисунок 2 - Прогноз изменения енотовой цены 1 МВт-ч электроэнергии на сутки вперед.

Для условий российского оптового рынка электроэнергии в условиях реформирования автором было установлено значение показателя Харста й =0,65. Это означает, что для процесса динамики движения спотовых цен характерно следующее: сильное последствие, сильная память и настойчивость (рисунок 2). Таким образом, подтверждается факт существования оптового рынка электроэнергии как все еще полностью не конкурентного. Погрешность вычисления не превышает 2,5%. Приведенные на рисунке 2 результаты показывают прогнозируемые изменения значений спотовых цен в течении суток.

Данный график отражает динамику равновесных цен на ОРЭ в результате особенностей режима работы генерирующего оборудования, сложившегося спроса и предложения на электроэнергию, что говорит о применимости разработанной модели прогноза для сложившихся условий в ходе реформирования электроэнергетики.

4. В ходе разработки оптимального варианта энергоснабжения крупных предприятий горно-металлургического комплекса построена, алгоритмизирована и реализована модель, которая позволяет определить оптимальный тариф на электроэнергию и плату за резерв для структур входящих в холдинг, с учетом минимизации ущерба от возможного прекращения электроснабжения потребителя.

Предприятия - потребители энергоносителей настороженно относятся к проводимым реформам электроэнергетики и не имеют ясных ориентиров относительно своего поведения в новых условиях. Разработка энергетической стратегии холдинга является адекватной реакцией на проблему электроснабжения крупных предприятий горнометаллургического комплекса. Базовой ценностью либерализованного рынка электроэнергии является свобода потребительского выбора. В разработанной стратегии оптимальное поведение потребителя энергии определяется как стремление максимально использовать преимущества и возможности энергорынков, собственных генерирующих мощностей, а также методов и рекомендаций по энергосбережению для сокращения издержек энергоснабжения. Разработанная модель, позволяющая

определить оптимальные параметры электроснабжения, является статической. Это обусловлено тем, что энергетическое оборудование имеет длительные сроки выхода в рабочий режим, в месте тем либерализация электроэнергетики влечет либерализацию рынка газа, данный процесс сильно повлияет на расчет сроков окупаемости генерирующего оборудования.

Целью модели является возможность рассчитать оптимальную стоимость электроэнергии предприятия холдинга, с учетом определения объема электроэнергии покупаемой на спотовом рынке, объема электроэнергии покупаемой на рынке двусторонних договоров, объема собственной генерируемой электроэнергии, определить оптимальный тариф на электроэнергию и плату за резерв для структур, входящих в холдинг, с учетом минимизации ущерба от возможного прекращения электроснабжения потребителя.

В соответствии с существующим законодательством РФ в области энергетики, а также принятой величиной резерва собственных генерирующих мощностей в 10%, функция минимизации имеет вид:

P-W = P -W + Р -W +Р -W +Р -W

* гг спот "спот 1 л рег 'рег 1 * ген ген рез реэ

Р min

w =w +w

пок спот рег

W =09-W

" спот > " пок

W =01-W

"рег "пок

W =01-W

" рез •> " ген

Р -W +Р -W +Р -W +Р -W üU-W

спот '' спот рег рег ген ген рез рез ~ ^ " пок

Р -W +Р -W +Р -W +Р -w <u-w

спот спот рег рег ген ген рез рез — ген

w ^w^+w^+w,,»

спот рег ген

где Р - итоговая цена электроэнергии для промышленного предприятия, руб/(МВт-ч);

W - электропотребление промышленного предприятия, МВт-ч;

Рспот - цена электроэнергии при покупке на спотовом рынке, руб/(МВт-ч);

1¥тот - объем закупаемой электроэнергии на спотовом рынке, МВт-

%

Р^ - цена электроэнергии при покупке на рьшке двусторонних

договоров, руб/(МВт-ч);

Шрег - объем закупаемой электроэнергии на рынке двусторонних

договоров, МВт-ч;

Р„н - тариф на собственную электроэнергию, руб/(МВт-ч);

- объем генерируемой электроэнергии, МВт-ч; Рр^ - стоимость резерва электроэнергии, руб/(МВт-ч); Шра - объем резерва, МВт-ч;

и - удельный ущерб от перерыва электроснабжения, руб/(МВт-ч); Ж

Кн„ --—— - коэффициент независимости

ген пок

электропотребления, %.

В ходе моделирования выявлены два направления: - Направление, ориентированное на покупку электроэнергии на ОРЭ, с учетом резервирования энергоснабжения, путем собственной генерации.

Направление, ориентированное на собственную генерацию электрической энергии, с учетом резервирования путем покупки на ОРЭ.

Таблица 1 - Изменение выходных параметров модели в зависимости от изменения установленного тарифа на собственную электроэнергию (направление 1).

^ген ' " спот > IV , рег ' ген ' ра> Р, руб киа,%

руб/(МВт-ч) МВт-ч МВт-ч МВт-ч МВт-ч

500 / 1284,31 142,70 65,69 7,30 549,765 4,87

600 1278,09 142,01 71,91 7,99 544,850 5,33

641 1275,58 141,73 74,42 8,27 557,199 5,51

700 1271,99 141,33 78,00 8,67 560,844 5,78

750 1268,97 140,97 81,03 9,00 564,176 6,00

800 1265,95 140,66 84,05 9,34 567,73 6,22

900 1259,97 140,00 90,03 10,00 575,496 6,67

1000 1254,05 139,34 95,95 10,66 584,129 7,11

При этом коэффициент независимости электропотребления по первому варианту не превышает 10%, по второму превышает 90%.

Разработанный алгоритм и программа расчета позволяет определить оптимальный вариант электроснабжения холдинга. Результаты расчетов для варианта электропотребления в 1500 МВт представлены в таблицах 1-2.

Расчетами установлено, что оптимальная ставка тарифа на электроэнергию составила 641 руб. за МВт-ч., а цена электроэнергии для корпоративной структуры 557,199 руб. за МВт-ч. Для сравнения второй вариант представлен в таблице 2.

Таблица 2 - Изменение выходных параметров модели в зависимости от изменения установленного тарифа на собственную электроэнергию (направление 2).

р ген» спот » рег * МВт- IV рез * Р. руб Кнез,

руб/(МВт-ч) МВт-ч МВт-ч ч МВт-ч %

500 65,69 7,30 1284,31 142,70 502,545 95,13

600 72,01 8,00 1278,00 142,00 597,456 94,67

641 74,55 8,28 1275,45 141,72 636,102 94,48

700 78,20 8,69 1271,80 141,31 691,445 94,21

750 81,27 9,03 1268,73 140,97 738,099 93,98

800 84,33 9,37 1265,67 140,63 784,528 93,75

900 90,41 10,05 1259,59 139,955 876,716 93,30

1000 96,42 10,71 1253,58 139,29 968,024 92,86

Расчетами установлено, что оптимальная ставка тарифа на электроэнергию составила 641 руб. за МВт-ч., а цена электроэнергии для корпоративной структуры 636,102 руб. за МВт-ч.

Расчеты показывают, что оптимальная цена электроэнергии выгоднее для крупного промышленного субъекта при первом направлении (таблица 1). Это обусловлено тем, что на рынке присутствуют производители дешевой электроэнергии, такие как АЭС и ГЭС.

Исходя из этого, применение данного комплекса мер, позволит оптимально управлять электроснабжением крупных корпоративных структур в условиях сложившегося положения входе реформирования электроэнергетики.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНД АЦИИ

На основе проведенного исследования по проблемам управления процессом энергоснабжения крупных горно-металлургических компаний в период реформирования электроэнергетики сделан ряд теоретических и практически апробированных выводов и предложений:

1. Одним из важных путей выхода крупных промышленных предприятий из кризиса отношений в области электроснабжения в условиях реформирования энергетики РФ является острая необходимость в создании энергоснабжающей компании, как составной части структуры горно-металлургического холдинга. В связи с поставленной задачей разработана рациональная структура собственной энергоснабжающей компании, определены приоритетные задачи и направления ее деятельности.

2. В ходе проведенного исследования выявлено, что одним из приоритетных направлений энергоснабжающей компании является ее деятельность в качестве субъекта оптового рынка электроэнергии. При этом разработана методика прогнозирования уровня спотовых цен на электроэнергию для решения проблем энергоснабжения крупных горнометаллургических предприятий.

Особенностью предлагаемой методики являются: применение стохастической модели для прогнозирования спотовых цен на электроэнергию в условиях ОРЭ; применение R/S анализа для финансовых последовательностей; установлено значение показателя Харста для спотовых цен на ОРЭ; доказана настойчивость спотовых цены при этом подтверждена гипотеза о том, что рынок электроэнергии все еще не полностью конкурентен; разработаны алгоритмы и написаны соответствующие программы, реализующие модель прогнозирования уровня спотовых цен, получены в ходе моделирования результаты согласуются с практикой.

3. Предлагаемая модель построенная, алгоритмизированная и реализованная в ходе данного диссертационного исследования, при разработке стратегии электроснабжения крупных предприятий горнометаллургического комплекса, позволяет рассчитать минимальную цену электроэнергии для предприятия, установить объем электроэнергии

покупаемой на спотовом рынке, объем электроэнергии покупаемой на рынке двусторонних договоров, объем собственной генерируемой электроэнергии. Кроме этого, определить оптимальный тариф на электроэнергию и плату за резерв для структур входящих в холдинг, с учетом минимизации ущерба от возможного прекращения электроснабжения потребителя. Реализация данного комплекса мероприятий позволит оптимально управлять электроснабжением крупных корпоративных структур.

В качестве общего вывода автор считает, что энергетический бизнес, весьма престижный в любой стране, характеризуется высокой сложностью, социальной ответственностью и рискованностью во многих аспектах. Участие в данной сфере деятельности горно-металлургических компаний, путем создания энергоснабжающих организаций оптимального энергоснабжения, позволит уменьшить энергоемкость продукции, снизить затраты на энергетические ресурсы, уменьшить потери от перерывов электроснабжения, тем самым повысить конкурентоспособность на мировых и отечественных рынках.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Рекомендуемые ВАК Минобрнауки России:

1. Шакалов С.Н. Моделирование стратегий электроснабжения предприятий горно-металлургической отрасли в условиях реформирования электроэнергетики // Вестник Воронежского государственного технического университета. —2006. —№ 6. —С.27-28 (0,125 п.л.);

2. Шакалов С.Н. Теоретико-методические подходы к вопросу прогнозирования цен на спотовом рынке электроэнергии // Вестник Воронежского государственного технического университета. —2006. —№ 6. —С.29-30 (0,125 п. л.);

Другие публикации:

3. Карпов Э.А., Шакалов С.Н. Реформа энергетики создает проблемы металлургии //Образование, наука, производство и управление: сборник научных трудов —Старый Оскол: ТНТ. —2005. —Т.2. —С.255-258 (0,25 п.л„ из них авт. 0,125 п.л.);

4. Шакалов С.Н., Карпов Э.А. О стратегии развития энергетики //Компьютерные технологии при моделировании в экономике и управлении: сборник научных трудов XIV международной конференции, —Харьков: ХАИ. —2005. —Т.1. —С.151-156 (0,4 п.л., из них авт. 0,2 п.л.);

5. Шакалов С.Н., Карпов Э.А. Установление цен на электроэнергию в рыночных условиях //Компьютерные технологии при моделировании в экономике и управлении: сборник научных трудов XIV международной конференции, —Харьков: ХАИ. —2005. —Т.1. —С.188 - 192 (0,3 п.л., из них авт. 0,125 п.л.);

6. Шакалов С.Н., Карпов Э.А. Энергоаудит как основа эффективного энергоснабжения крупного промышленного предприятия //Материалы научно-технической конференции ОАО «ОЭМК». —Старый Оскол. —2005. —С. 10-15 (0,375 п.л., из них авт. 0,2 п.л.);

7. Шакалов С.Н., Карпов Э.А. Эффективное управление энергоснабжением горно-металлургического комплекса в условиях реформирования электроэнергетики //Организационно-экономические проблемы повышения эффективности металлургического производства: сборник научных трудов П международной научно-практической конференции. —Новокузнецк: СибГИУ. —2005. —С.227 - 231 (0,3125 п.л., из них авт. 0,2 п.л.);

8. Шакалов С.Н., Карпов Э.А. О месте энергоснабжающих компаний в корпоративных структурах металлургических отрасли //Машиностроение и техносфера XXI века: сборник научных трудов международной научно-технической конференции. —Донецк: ДонНТУ. —2006. —Т.4. —С.74-78 (0,3125 п.л., из них авт. 0,2 п.л.);

9. Шакалов С.Н., Карпов Э.А. Использование ГТ технологического потенциала при построении корпоративной структуры с энергоснабжающей компанией в металлургической отрасли //Машиностроение и техносфера XXI века: сборник научных трудов международной научно-технической конференции. —Донецк: ДонНТУ. —2006. —Т.4. —С.72-74 (0,2 п.л., из них авт. 0,1 п.л.).

Подписано к печати 15.02.2007. Формат 60x90 1/16. Печать офсетная

Тираж 100 экз. заказ 136 Отпечатано с авторского оригинала 309530, Старый Оскол, м-н Макаренко, 40.

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидата экономических наук, Шакалов, Сергей Николаевич

ВВЕДЕНИЕ.

1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ И СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЕГО РАЗВИТИЯ.

1.1 Современное состояние электроэнергетики и перспективы развития отрасли.

1.2 Особенности организации электроэнергетики.

1.3 Предпосылки к созданию энергоснабжающей компании горнометаллургического холдинга.

Выводы по главе.

2 ТЕОРЕТИКО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ НА КРУПНЫХ ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ.

2.1 Особенности построения систем учета потребления электроэнергии.

2.2 Организация энергоаудита на горно-металлургических предприятиях.

2.3 Энергосбережение в горно-металлургическом комплексе.

Выводы по главе.

3. МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СОБСТВЕННОЙ ЭНЕРГОСНАБЖАЮЩЕЙ КОМПАНИИ В СТРУКТУРЕ ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ХОЛДИНГА.

3.1. Анализ методов прогнозирования динамики изменения временных финансовых данных.

3.2. Построение модели прогноза уровня спотовых цен на электроэнергию.

3.3 Разработка направлений повышения эффективности процесса электроснабжения предприятий холдинга.

Выводы по главе.

Диссертация: введение по экономике, на тему "Повышение эффективности управления процессом энергоснабжения на крупных горно-металлургических предприятиях"

Актуальность темы исследования. В условиях рыночной экономики крупные промышленные потребители электроэнергии, в частности, предприятия горно-металлургического комплекса, заинтересованы в обеспечении недорогого и надежного энергоснабжения своих производственных мощностей. Это условие позволяет сохранить конкурентоспособность продукции на внутренних и международных рынках. Предприятия — черной металлургии и горнодобывающей промышленности, характеризуются высокой зависимостью размеров прибыли от затрат на электроэнергию. Поэтому, в условиях проводимой правительством реформы электроэнергетики, остро обозначилась проблема оптимального и эффективного управления процессом энергоснабжения крупных корпоративных структур.

Актуальность темы исследования заключается в том, что решение проблем в рамках оптимального управления энергоснабжением позволяет принимать наиболее эффективные инвестиционные решения в энергетической политике холдинга. Изменения, происходящие в ходе реформирования электроэнергетической отрасли РФ, привели к необходимости исследования таких проблем, как создание энергоснабжающей компании холдинга, стратегии ее поведения в рыночных условиях, построение адекватных моделей прогноза уровня цен на оптовом рынке электроэнергии.

Степень разработанности проблемы. Проблемам экономики электроэнергетики, всегда уделялось много внимания. Значительный вклад в изучение этих вопросов внесли работы таких отечественных исследователей, как Б.Е. Ратников, Л.Д. Гительман, B.C. Самсонов, а также зарубежных авторов И. Мюрея, Э.С. Шварца, Ю. Люция и др. Решению проблем энергосбережения посвящены труды таких ученых как В.Г. Лисиенко, Я.М. Щелоков, Н.И. Данилов, М.Г. Ладыгичев и др.

В области оптимального планирования ресурсов следует отметить работы Л.В. Канторовича, В. Леонтьева и др., исследованиями уровня прогнозных значений цен занимались Р. Мертон, М. Шоулс, Ф. Блэк, П. Самуэльсон, А.Н. Ширяев, Б. Мандельброт, Н.Винер, А. Каулес, М. Кендал, Б. Оксендаль, К. Ито и др.

Тем не менее, многие теоретические и методические вопросы, связанные с построением модели энергоснабжающих подразделений корпоративных структур, стратегий их поведения в условиях реформирования электроэнергетики, построения моделей уровня цен изучены еще недостаточно, а ряд теоретических положений, предлагаемых отечественными и зарубежными авторами, носит дискуссионный характер.

Актуальность и недостаточная разработанность вышеназванных и других проблем оптимального энергоснабжения крупных промышленных потребителей в условиях реформирования электроэнергетической отрасли послужили основанием для выбора темы диссертации, ее цели, задач и направлений исследований.

Объектом исследования являются крупные предприятия горнометаллургического комплекса функционирующие в условиях реформирования электроэнергетики России.

Предметом исследования являются принципы, способы и инструменты, способствующие повышению эффективности управления процессом энергоснабжения на крупных горно-металлургических предприятиях.

Цель исследования. Цель данной научной работы — разработка теоретико-методических рекомендаций, направленных на повышение эффективности управления процессом энергоснабжения на крупных горно-металлургических предприятиях, на основе деятельности энергоснабжающей компании горно-металлургического холдинга, стратегии поведения данной компании в условиях реформирования электроэнергетической отрасли Российской Федерации, а также способов решения проблемы прогнозирования уровня цен на оптовом рынке к электроэнергии РФ.

Достижение цели потребовало постановки и решения следующих задач:

- проанализировать современное состояние электроэнергетики, дать качественную оценку сложившейся ситуации;

- выявить основные направления взаимоотношений горнометаллургической промышленности и энергетики в условиях проведения реформы электроэнергетики;

- разработать концепцию по выходу крупных промышленных предприятий из кризиса отношений в области электроснабжения путем создания энергоснабжающей компании в структуре холдинга;

- разработать варианты электроснабжения крупных предприятий горно-металлургического комплекса;

- разработать методику прогнозирования уровня спотовых цен на электроэнергию с целью оптимального управления энергоснабжением корпоративных структур.

Теоретическая и методологическая основа исследования. Методология диссертационной работы базируется на комплексном подходе к проблеме оптимального управления энергоснабжением предприятий горно-металлургического комплекса в условиях реформирования электроэнергетической отрасли. Подход применен при рассмотрении стратегий и разработки направлений развития энергоснабжения.

Исследуемые явления рассматриваются в неразрывной связи теоретических и хозяйственно-практических задач, а также текущих и перспективных направлений развития энергосбережения промышленных предприятий.

Теоретической и методологической базой построения модели прогнозирования уровня спотовых цен послужили работы отечественных и зарубежных ученых экономистов и математиков, посвященные изучаемой I проблеме.

В ходе исследования для решения поставленных задач использовались методы: системного анализа, статистические методы, анализа и синтеза, экономико-математического моделирования и прогнозирования. Кроме того, использовались методы теории вероятности, стохастической математики, комбинаторики. В разработке программного обеспечения использовалась технология объектно-ориентированного программирования, а также язык технических вычислений Ма^аЬ.

При подготовке диссертации были использованы публикации международных организаций, государственных учреждений, институтов, ассоциаций и исследовательских центров, в том числе таких, Организации экономического сотрудничества и развития, Международного энергетического агентства, Федеральной службы государственной статистики, а также законодательные и нормативные акты, регламентирующие процессы реформирования электроэнергетики в Российской Федерации. При разработке методики прогнозирования уровня спотовых цен учитывались почасовые значения цен и объемов торгуемой электроэнергии на оптовом рынке электроэнергии (ОРЭ) в период с 1 января 1999 г. по 24 августа 2006 г.

Научная новизна диссертационного исследования заключается в разработке теоретико-методических подходов, направленных на повышение эффективности управления процессом энергоснабжения на горно-металлургических предприятиях на основе создания оптимальной модели функционирования собственной энергоснабжающей компании в структуре холдинга, что позволит обеспечить его конкурентоспособность на мировых и отечественных рынках.

Научная новизна диссертационного исследования подтверждается следующими научными результатами, выносимыми на защиту:

1) в результате анализа современного состояния реформируемой электроэнергетики России и оценки сложившейся ситуации, выявлено > кризисное состояние существующих отношений в области электроснабжения между горно-металлургическими предприятиями и представителями электроэнергетической отрасли России (п.15.29 Паспорта специальности 08.00.05);

2) разработана концепция повышения эффективности управления процессом энергоснабжения на основе создания собственной энергоснабжающей компании в структуре горно-металлургического холдинга с определением ее организационной структуры и направлений деятельности (п. 15.25 Паспорта специальности 08.00.05);

3) разработана методика прогнозирования уровня спотовых цен на электроэнергию для решения проблем энергоснабжения крупных горнометаллургических предприятий, отличающаяся:

- применением стохастического дифференциального исчисления для прогнозирования уровня цен на электроэнергию в условиях ОРЭ;

- применением R/S анализа для финансовых последовательностей;

- разработаны алгоритмы и написаны соответствующие программы реализующие модель прогнозирования уровня спотовых цен (п. 15.22 Паспорта специальности 08.00.05);

4) в ходе разработки оптимального варианта энергоснабжения крупных предприятий горно-металлургического комплекса построена, алгоритмизирована и реализована модель, которая позволяет определить оптимальный тариф на электроэнергию и плату за резерв для структур входящих в холдинг, с учетом минимизации ущерба от возможного прекращения электроснабжения потребителя (п. 15.25 Паспорта специальности 08.00.05).

Практическая значимость диссертационного исследования состоит в разработке стратегии оптимального энергоснабжения крупных потребителей электроэнергии в условиях реформирования электроэнергетической отрасли РФ. Основные теоретические выводы и практические рекомендации могут быть использованы в условиях хозяйственно-экономической деятельности горно-металлургических комплексов.

Апробация и реализация основных результатов диссертационного исследования. Основные положения и выводы диссертационного исследования докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на международных и региональных научных, научно-практических конференциях, в частности: «Компьютерные технологии при моделировании в экономике и управлении» (Харьков, 2005), «Образование, наука, производство и управление» (Старый Оскол, 2005), «Научно-техническая конференции ОАО "ОЭМК"» (Старый Оскол, 2005), «Организационно-экономические проблемы повышения эффективности металлургического производства» (Новокузнецк, 2005), «Машиностроение и техносфера XXI века» (Донецк, 2006).

Разработанные методики нашли практическое применение:

- в работе ООО «ОСМиБТ» входящего в состав горнометаллургического холдинга УК «Металлоинвест».

- используются в ОАО «Лебединский горно-обогатительный комбинат» при разработке энергетической политики предприятия.

- полученные результаты диссертационного исследования могут быть использованы при чтении дисциплин «Экономика предприятия», «Экономико-математические методы и модели».

По теме диссертации опубликовано 9 работ общим объемом 2,4 печатных листа, из них авторских 1,4 п. л.

Структура и объем диссертационной работы обусловлены содержанием поставленных научных задач. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы, шести приложений на 30 страницах. Текст диссертации изложен на 152 страницах, содержит 8 таблиц, 28 рисунков, список использованной литературы состоит из 120 наименований, в том числе 49 иностранных.

Диссертация: заключение по теме "Экономика и управление народным хозяйством: теория управления экономическими системами; макроэкономика; экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами; управление инновациями; региональная экономика; логистика; экономика труда", Шакалов, Сергей Николаевич

Выводы и предложения:

На основе проведенного исследования по проблемам управления энергоснабжения крупных горно-металлургических компаний в период реформирования электроэнергетики сделан ряд теоретических и практически апробированных выводов и предложений:

1. Одним из важных путей выхода крупных промышленных предприятий из кризиса отношений в области электроснабжения в условиях реформирования энергетики РФ является острая необходимость в создании энергоснабжающей компании как составной части структуры горно-металлургического холдинга. В связи с поставленной задачей разработана рациональная структура энергоснабжающей компании, определены приоритетные задачи и направления ее деятельности.

2. В ходе проведенного исследования выявлено, что одним из приоритетных направлений энергоснабжающей компании является ее деятельность в качестве субъекта оптового рынка электроэнергии. При этом разработана методика прогнозирования уровня спотовых цен на электроэнергию для решения проблем энергоснабжения крупных горнометаллургических предприятий.

Особенностью предлагаемой методики являются:

- применение стохастической модели на основе броуновского движения для прогнозирования спотовых цен на электроэнергию в условиях ОРЭ; важность применения R/S анализа для финансовых последовательностей;

- установлено значение показателя Харста для спотовых цен на ОРЭ;

- установлен тип процесса изменения спотовых цен;

- доказана настойчивость спотовых цены при этом подтверждена гипотеза о том, что рынок электроэнергии все еще не полностью конкурентен;

- разработаны алгоритмы и написаны соответствующие программы реализующие модель прогнозирования уровня спотовых цен, получены в ходе моделирования результаты согласуются с практикой.

3. Предлагаемая модель построенная, алгоритмизированная и реализованная в ходе данного диссертационного исследования при разработке стратегии электроснабжения крупных предприятий горнометаллургического комплекса, позволяет рассчитать минимальную цену электроэнергии для предприятия, установить объем электроэнергии покупаемой на спотовом рынке, объем электроэнергии покупаемой на рынке двусторонних договоров, объем собственной генерируемой электроэнергии. Кроме этого определить оптимальный тариф на электроэнергию и плату за резерв для структур входящих в холдинг, с учетом минимизации ущерба от возможного прекращения электроснабжения потребителя. Реализация данного комплекса мероприятий позволит оптимально управлять электроснабжением крупных корпоративных структур.

В качестве общего вывода автор считает, что энергетический бизнес, весьма престижный в любой стране, характеризуется высокой сложностью, социальной ответственностью и рискованностью во многих аспектах. Участие в данной сфере деятельности горно-металлургических компаний, путем создания энергоснабжающих организаций оптимального энергоснабжения позволит снизить энергоемкость продукции, снизить затраты на энергетические ресурсы, уменьшить потери от перерывов электроснабжения, тем самым повысить конкурентоспособность на мировых и отечественных рынках.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Преобразования происходящие в экономике России, особенно затянувшаяся реформа электроэнергетики оказывает влияние на крупных промышленных потребителей электроэнергии. Сложившаяся ситуация и для горно-металлургических холдингов ставит задачу выбора направлений энергоснабжения предприятий, входящих в корпоративную структуру. Важность данной проблемы подчеркивает тот факт, что объекты электроэнергетики изначально являются капиталоемкими, ремонтоемкими, а инвестиции имеют относительно длинные сроки окупаемости. Положение усугубляется тем, что имеется высокий физический износ основного оборудования, снижение надежности электроснабжения, наличие перекрестного субсидирования, ужесточение экологических норм, в преддверии ожидаемых высоких темпов экономического роста.