CC BY
48
УДК 338.2:338.012
АНАЛИЗ ФАКТОРОВ ЭЛЕКТРОЁМКОСТИ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ РФ
А.В. ОРЛОВ
Дзержинский политехнический институт Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева, г. Дзержинск
Статья посвящена многомерному статистическому анализу электроёмкости химической промышленности. Представлены результаты многомерного статистического анализа, выполненного с помощью программного пакета Statgraphics. Выявлены факторы, оказывающие наибольшее влияние на формирование электроёмкости.
Ключевые слова: многомерный статистический анализ, электроёмкость, химическая промышленность, корреляционно-регрессионный анализ.
Химическая промышленность - одна из самых энергоемких отраслей во всем мире. Она играет важную роль в экономическом развитии практически всех отраслей промышленности и других сфер деятельности. Достижениями химии определяют конкурентоспособность таких отраслей, как машиностроение, автомобилестроение, авиастроение энергетика, лесная промышленность, легкая промышленность, сельское хозяйство. Более того, без развития химической промышленности невозможно улучшение состояния окружающей среды и решение таких глобальных проблем, как нехватка ресурсов, энергии и продовольствия.
Российская химическая промышленность в докризисном 2008 году имела выручку в 74,1 млрд. долларов США. В 2010 году, после выхода из экономического кризиса, объем выпуска продукции химического комплекса увеличился до 83,4 млрд. долларов. Вклад химического комплекса в ВВП России невелик и может быть оценен в 1,5%. В большинстве индустриально развитых стран вклад химической индустрии в ВВП значительно выше, причем особенно в этом отношении выделяется Южная Корея.
Химическая промышленность России является как крупным экспортером, так и крупным импортером различной продукции. Основными экспортными товарами являются аммиак, метанол, минеральные удобрения и синтетический каучук. Среди других химических товаров, которые в больших объемах поставляются за рубеж, можно отметить каустическую соду, полиэтилен, продукцию органического синтеза (капролактам, бутиловые спирты, этиленгликоли, фталевый ангидрид), технический углерод, синтетические моющие средства, шины. Основными рынками сбыта российской химической продукции за рубежом являются Европа и страны СНГ.
Поскольку Россия располагает большими ресурсами углеводородного сырья, химическая промышленность в стране выполняет также функцию увеличения глубины его переработки и повышения отдачи от использования этих ограниченных ресурсов. При этом потенциал химической промышленности России в этой области сейчас используется минимально, большая часть ценного углеводородного сырья экспортируется или используется для топливных нужд.
В России химические предприятия используют около 12% от общего объема первичного потребления энергоресурсов. Энергоёмкость отрасли в среднем оценивается в 15-17%. По ряду производств, таких как, например, выпуск синтетических каучуков, доля энергоресурсов достигает 20-22% в себестоимости продукции.
© А.В. Орлов Проблемы энергетики, 2013, № 1-2
Доля российской промышленности в общем объеме мирового химического производства составляет всего лишь 1%. В 90-е годы объемы производства химической продукции в России упали на 70% по сравнению с уровнем 1990 г. Хотя после 1998 г. рост в отрасли возобновился, производство до сих пор составляет лишь 60% от объемов 1990 г. [1].
Рост химического производства в 2010 г. составил 114,6% (к 2009 г.). Одновременно потребление электроэнергии увеличилось на 4,1% (до 34,7 млрд. кВт-ч).
Основная причина роста выпуска продукции химическим комплексом -увеличение спроса на продукцию отечественных производителей, как на внутреннем, так и на внешнем рынках.
Производство минеральных удобрений (в пересчете на 100% питательных веществ) в натуральном выражении в 2010 г. составило около 18 млн. т и превысило почти на 4% рекордный уровень 2007 г. По сравнению с 2009 г. производство увеличилось на 22,6%, в том числе азотных удобрений - на 2,4%, фосфорных - на 21,7%, калийных - на 55,7%. Электропотребление в этом сегменте выросло на 7,2%.
Пластмасс и синтетических смол в 2010 г. произведено на 8,5% больше, чем в 2009 г., что вызвано, в значительной мере, увеличением потребностей экспорта указанных продуктов. При этом электропотребление данного сегмента производств осталось практически на уровне предыдущего года, но превысило уровень 2008 г. на 15%.
Производство прочих основных неорганических химических веществ выросло, в том числе серной кислоты - на 18,3%, соды кальцинированной - на 19,1%, аммиака безводного - на 2,7%. Производство гидроксида натрия (каустической соды) составило 97,5% к уровню производства января-декабря 2009 г. Снижение выпуска данного вида продукции продолжается с 2008 г. включительно, что обусловлено уменьшением производства хлор-потребляющей продукции (поливинилхлорид, хлорорганические соединения). Электропотребление в данном сегменте химических производств увеличилось по сравнению с 2009 г. на 4,9% и превысило уровень 2008 г. почти на 13%.
Выпуск синтетических каучуков в 2010 г. вырос на 24,2% и превысил уровень 2008 г. Это связано, в основном, с увеличением потребления в шинных производствах. При этом электропотребление выросло на 16,2% и превысило уровень 2008 г. почти на 15%.
В 2010 г. увеличился, по сравнению с 2009 г., и выпуск искусственных и синтетических волокон на 16,1% (до 123 тыс. т). Электропотребление при этом увеличилось на 9,7%. Рост производства обусловлен ростом спроса со стороны текстильной и нефтехимической промышленности (производство шин) [2].
Потребление первичных энергоресурсов в химической промышленности составляет 20 млн. т.у.т., или 2% общего потребления в России.
Для того, чтобы снизить затраты на тепловую и электрическую энергию, химические холдинги стараются снижать затраты на покупку энергоресурсов у внешних поставщиков, выкупать у генерирующих компаний источники энергоснабжения своих предприятий или строить собственную генерацию. Для уменьшения потребления энергоресурсов в отрасли реализуются программы энергоэффективности и энергосбережения, в результате чего химические предприятия смогут получить еще более существенную экономию [3].
Многие российские химические предприятия оснащены неэффективным оборудованием, которое потребляет большое количество электроэнергии. Из 20 млн. т.у.т. общего объема потребляемых в секторе первичных энергоресурсов более половины используется для обеспечения работы производственного электрооборудования. Однако в США этот показатель составляет 30% от общего
объема энергоресурсов. Если не будет принято никаких мер для повышения эффективности, конкурентоспособность российских компаний будет падать с ростом цен на электроэнергию.
В отличие от электро- и теплоэнергетики, отличающейся высокими потерями и общей неэффективностью производственного процесса, химическая промышленность может повысить энергоэффективность главным образом за счет обновления парка оборудования, что представляет собой длительный процесс, связанный с высокими затратами. При замене старых производственных мощностей новыми снижаются и средние показатели энергоемкости отрасли, и средние объемы удельных выбросов [1].
Большая часть потребляемой в химической промышленности электроэнергии расходуется в силовых процессах (65%), примерно 30 % потребляется электроаппаратами. Особенностью химической промышленности является большое потребление электроэнергии в приточно-вытяжных вентиляционных системах (около 10 %) [4].
Эксперты подсчитали, что в связи с развитием отрасли потребление первичных энергоресурсов в российской химии может увеличиться с 20 млн. т.у.т. в 2008 году до 34 млн. т.у.т. в 2030 году. Однако внедрение мероприятий по сокращению энергопотребления позволит снизить затраты этой статьи себестоимости химической и нефтехимической продукции на 13-16% [5].
Специфика повышения энергоэффективности в отдельных секторах экономики предопределила необходимость выделения конкретных направлений по реализации программных мероприятий по повышению энергоэффективности и снижению энергоёмкости.
Для эффективного принятия решений по реализации программных мероприятий по повышению энергоэффективности и снижению энергоёмкости промышленности необходимо определить факторы, влияющие на формирование электроёмкости химической промышленности, а также оценить степень влияния этих факторов.
Целью настоящих исследований являлось определение факторов, оказывающих наибольшее влияние на формирование электроёмкости химической промышленности.
В качестве метода эконометрического моделирования нами был выбран корреляционно-регрессионный анализ, который позволяет выбрать из всей совокупности рассматриваемых факторов наиболее существенные. Перечень факторов, рассматриваемых при моделировании их влияния на электроёмкость химической промышленности, приведен в табл. 1.
Исследование проводилось с использованием программного пакета Б1а1§гарЫс8. Исходными данными для исследования являлись данные официального сайта Федеральной службы государственной статистики за период с 2005 по 2010 годы [6].
Таблица 1
Перечень факторов, рассматриваемых при моделировании их влияния на электроёмкость химической промышленности
Условное обозначение Наименование фактора Размерность
Х1 Коэффициент обновления основных фондов %
Х2 Объем инвестиций в основной капитал млрд. руб.
Хз Объем товарной продукции млрд. руб.
Х4 Затраты на технологические инновации млрд. руб.
Х5 Потребление электроэнергии млрд. кВт-ч
Хб Средний тариф на приобретенную промышленными организациями РФ электроэнергию руб./тыс. кВт-ч
Х7 Материальные затраты при производстве продукции млрд. руб.
Х8 Энергетические затраты при производстве продукции млрд. руб.
В процессе проведения исследования по всем факторам была сформирована статистическая база данных.
На основе обработки исходной статистической информации проведен расчет коэффициентов корреляции между рассматриваемыми факторами и электроёмкостью химической промышленности. Наибольшие значения коэффициентов корреляции были выявлены между электроёмкостью химической промышленности и коэффициентом обновления основных фондов, инвестициями в основной капитал, объёмом товарной продукции, затратами на технологические инновации, средним тарифом на приобретенную промышленными организациями РФ электроэнергию, материальными затратами при производстве продукции и энергетическими затратами при производстве продукции.
При проведении дальнейших исследований между всеми факторами, имеющими наибольший коэффициент корреляции с электроёмкостью химической промышленности, были найдены коэффициенты парной корреляции для устранения возможной мультиколлинеарной зависимости.
В результате проведенного анализа были установлены факторы для их последующего включения в экономико-математическую модель. Наиболее значимыми среди них оказались коэффициент обновления основных фондов и затраты на технологические инновации.
На следующем этапе выполнения работ по моделированию была построена экономико-математическая модель влияния выявленных факторов на электроёмкость химической промышленности. Полученную модель можно представить в следующем виде:
У = 86,5143 - 0,132498-Х2 - 0,596764-Х8, (1)
где У - электроёмкость химической промышленности, кВт-ч/тыс. руб.; Х2 - объем инвестиций в основной капитал, млрд. руб.; Х8 - энергетические затраты при производстве продукции, млрд. руб.
Качество и достоверность полученной регрессионной модели были проверены с помощью статистики Я2 - коэффициента детерминации. По расчетам коэффициент детерминации составляет 0,99. Статистическая значимость полученной модели подтверждается при помощи Б-теста критерия Фишера. Расчетный показатель Б составляет 149,26 при табличном значении 9,55. Следовательно, можно утверждать, что разработанная экономико-математическая модель (1) является достоверной.
После этого была проведена верификация модели (1) на основе сравнения фактических данных по результирующему показателю и его расчетных значений, полученных в процессе моделирования. Процент отклонения расчетных данных по электроёмкости химической промышленности от их фактических значений находится в диапазоне от 1,03 до 1,67%, что позволяет сделать вывод о достаточно высокой надежности результатов, полученных в процессе моделирования.
На завершающем этапе исследования была проведена аналитическая обработка полученных результатов по выявлению степени влияния различных факторов на величину электроёмкости химической промышленности. Рассчитанные коэффициенты эластичности представлены в табл. 2.
Проведенный на их основе анализ позволил установить, что наиболее сильное влияние на величину электроёмкости химической промышленности оказывает увеличение энергетических затрат при производстве продукции. Влияние этого фактора носит характер обратной зависимости, то есть увеличение энергетических затрат при производстве продукции на 1%, способствует снижению электроёмкости химической промышленности на 0,99%. Еще одним фактором, оказывающим обратное влияние на величину электроёмкости химической промышленности, является объем
инвестиций в основной капитал. Увеличение данного фактора на 1% способствует снижению электроёмкости химической промышленности на 0,36%.
Таблица 2
Влияние изменения различных факторов на электроёмкость химической промышленности
Условное обозначение Наименование фактора Изменение электроёмкости химической промышленности, %
X2 Увеличение объема инвестиций в основной капитал (млрд. руб.) на 1% -0,36
X8 Увеличение энергетических затрат при производстве продукции (млрд. руб.) на 1% -0,99
По результатам проведенного исследования были выявлены факторы, оказывающие наибольшее влияние на формирование электроёмкости химической промышленности. В качестве основных показателей, оказывающих влияние на электроёмкость химической промышленности, являются объем инвестиций в основной капитал и энергетические затраты при производстве продукции.
На основании вышесказанного следует, что активизация инвестиционной деятельности в основной капитал в сфере энергосбережения, определение приоритетных направлений инвестиций в энергосберегающие технологии будут способствовать снижению элёктроемкости химической промышленности, а увеличение энергетических затрат при производстве продукции, в связи эксплуатацией устаревшего оборудования, которое выработало свой ресурс и не подлежит модернизации, стимулирует проведение мероприятий по снижению электроёмкости и повышению энергоэффективности.
Summary
In this article econometric modeling of electric intensity of the chemical industry by using of correlation-regression analysis was considered. Results of the multivariate statistical analysis executed by means of software package Statgraphics are presented. The factors exerting the greatest impact on electric intensity are revealed.
Key words: multivariate statistical analysis, electric intensity, chemical industry, correlation-regression analysis.
Литература
1. Энергоэффективная Россия // Отчёт, подготовленный экспертами McKinsey & Company. 2009. 160 с.
2. Информационно-аналитический Доклад о функционировании и развитии электроэнергетики России в 2009 году // Отчёт подготовлен Министерством энергетики Российской Федерации в сотрудничестве с ЗАО «Агентство по прогнозированию балансов в электроэнергетике» (ЗАО «АПБЭ»), ОАО «Системный оператор Единой энергетической системы» (ОАО «СО ЕЭС») и ОАО «Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы» (ОАО «ФСК ЕЭС»). 2010. 347 с.
3. Системное энергосбережение. [Электронный ресурс] // Сообщество «Рупек»: http://www.rupec.ru/analytics/?ID=3821
4. Вяткин М.А. Основные направления развития энергетики химической промышленности (Экономия топлива и электроэнергии)/ М.А. Вяткин, Н.И. Рябцев, С.Д. Чураков. М.: Химия, 1987. 32 с.
5. Готова Н.В. Системное энергосбережение / Н.В. Готова // Нефтехимия Российской Федерации. 2011. №5 (10). С. 24-28.
6. Официальный сайт Федеральной службы государственной статистики // http://www.gks.ru.
Поступила в редакцию 03 декабря 2012 г
Орлов Андрей Викторович - канд. хим. наук, доцент кафедры «Экономика и управление» Дзержинского политехнического института Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева. Тел.: 8 (8313) 348402; 8 (905) 0114236. E-mail: [email protected].
