LR.TEK.

М.С. ГАДЖИЕВ, М.И. ПРОШИНА
РАЗРАБОТКА И АНАЛИЗ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО
БАЛАНСА СТРАНЫ
Методические указания к выполнению лабораторной работы по курсу
"Экономика нефтяной и газовой промышленности"
для студентов специальности ....
Под редакцией доц. Ф.Р.Матвеева
Цель работы - ознакомление студентов с методами анализа динамики и
структуры производства, энергоресурсов и разработки топливноэнергетического баланса.
I. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Современная энергетика - это сложная система, охватывающая ряд
самостоятельных отраслей промышленности. Она включает в себя тепловые,
гидравлические и атомные электростанции, электрические и тепловые сети,
котельные, нефтедобывающую, нефтеперерабатывающую, газовую, угольную,
сланцевую и торфяную промышленности и некоторые другие отрасли.
Все эти отрасли образуют единый, органически связанный между собой
топливно-энергетический комплекс. Состав этих отраслей, их количественные
соотношения и производственные взаимосвязи характеризуют отраслевую
структуру топливно-энергетического комплекса. Она постоянно меняется,
отражая уровень развития науки, техники, экономики, особенности
энергетической политики страны и другие факторы. Одновременно изменяется и
структура производства и потребления теплоэнергоресурсов.
Задача заключается в определении темпов развития производства
отдельных энергетических ресурсов и связанных с ними структурных сдвигов.
При изучении структуры энергетические ресурсы группируются по
ряду признаков:
 по источникам получения энергоносители делятся на первичные (уголь,
нефть, природный газ, сланцы, торф, дрова, ядерное топливо, гидроэнергия, энергия
солнца и др.) и вторичные (энергетические ресурсы, получаемые при переработке
или преобразовании первичных энергоресурсов);

по признаку сохранения запасов энергетические ресурсы
подразделяются на возобновляемые (энергия воды рек и морских приливов, энергия
солнца и ветра и др. ) и невозобновляемые (уголь, нефть, газ и др.);
 по масштабам и давности использования энергетические ресурсы
делятся на традиционные или классические (нефть, газ, уголь и др.) и
нетрадиционные или новые (энергия солнца и геотермальных вод, биомасса и др.);
 по характеру получения энергии энергоресурсы делятся на топливные,
которые выделяют тепло при сжигании (уголь. нефть, газ и др.), и нетопливные
(гидроэнергия, энергия ветра, геотермальное тепло и др.)
Для измерения количества топлива, тепла и энергии применяются
разнообразные показатели - весовые, объемные, тепловые, условные и др. Так, в
количество нефти, угля, сланцев измеряется в тоннах, количество газа - в
кубических метрах, количество тепловой энергии - в килокалориях, количество
электроэнергии - в киловатт-часах и т.д.
При изучении структурных сдвигов и разработке топливно-энергетических
балансов разнохарактерные единицы измерения различных энергоресурсов
приводят к единому измерителю, пользуясь коэффициентами тепловой
эквивалентности.
В качестве единого, обобщающего измерителя энергоресурсов
используется условно-натуральный показатель - тонна условного топлива (т.у.т.), имеющая низшую теплоту сгорания 29,3 ГДж/т
(или 7000 ккал/кг).
Для пересчета натурального топлива в условно-натуральное может быть
попользована следующая формула:
Внат. • Qн
Вусл. =
= Внат. •Кэ
(1.1)
29,3
где
Вусл. - количество условно-натурального топлива, т.у.т.;
Внат. - количество натурального топлива, т (для газа -тыс.куб.м, для дров плотный куб.м);
Qн. - низшая теплота сгорания данного топлива, ГДж/т (для газа ГДж/тыс.куб.м);
Кэ - коэффициент тепловой эквивалентности.
Коэффициент тепловой эквивалентности показывает, сколько тонн
условного топлива содержится в одной тонне натурального топлива. Его
величина определяется отношением низшей теплотворной способности одной
тонны натурального топлива к теплотворной способности одной тонны условнонатурального топлива, т.е. Кэ = Qн : 29,3 (1.2). Например, одна тонна
высококачественного угля Кузбасса, имеющая низшую теплотворную способность Qн = 27,33 ГДж/т .эквивалентна 0,93 т у.т. (27,33 : 29,3).
Исходная информация для расчета коэффициента тепловой эквивалентности
и полученные его значения систематизируются в виде таблицы. 1.1.
Используя рассчитанные по формуле коэффициент тепловой
эквивалентности, (см. ф.1.2.)
Кэ = Qн : 29,3
натуральные измерители топливно-энергетических ресурсов пересчитывают
в условно-натуральные и сводят в табл. 1.1 Таблица состоит из трех частей: в
первой части показывается производство топливно-энергегических ресурсов в
натуральном выражении, во второй части - в условно-натуральном выражении и
в третьей части - в процентах к годовому итогу производства всех
энергоресурсов, выраженному в условно-натуральных измерителях.
Таблица 1.1
ВСЕГО
млрд.кВт.ч.
Первичная
Эл.энергия
млн.пл.м3
Дрова
млн.т
Торф
млн.т
Сланцы
млн.т
Уголь
млрд.м3
Газ
млн.т
Нефть
Годы
Производство энергоресурсов в страны по видам
В натуральном выражении
1981
1982
1983
1984
1985
В условно натуральном выражении, млн.т.у.т.
1981
1982
1983
1984
1985
В процентах
1981
1982
1983
1984
1985
Пo данным второй части табл. 1.1рассчитываются среднегодовые темпы
роста и прироста производства энергетических ресурсов за рассматриваемый
период в виде коэффициентов или в виде процентов. Для их исчисления можно
использовать следующие формулы:
n-1
n-1
tp =
Уn
У1
∆tp =
и
Уn
У1
─1
•100%
(1.3)
где tp – коэффициент среднегодового роста производства энергетических
ресурсов за рассматриваемый период;
∆ tp
- процент среднегодового прироста производства энергетических ресурсов
в рассматриваемом периоде;
У1 и Уn - объем производства энергетических ресурсов в 1-м и n – м году
периода;
n – число лет в рассматриваемом периоде.
Третья часть табл. 1.1показывает структуру производства топливноэнергегических ресурсов. Она характеризуется процентным соотношением
отдельных видов энергоресурсов в общем объеме их производства в данном году.
Структура производства топливно-энергетических ресурсов изменяется из года в
год, отражая изменения в темпах роста добычи топлива и производства
электроэнергии. Необходимо проанализировать эти изменения за
рассматриваемый период.
Табл. 11дает представление о производстве топливно-энергегических ресурсов,
но не о потреблении. Как известно, не все количество произведенных за год
топливно-энергегических ресурсов потребляется внутри страны. Значительная
их часть ежегодно экспортируется в другие страны. Имеется также импорт
небольшого количества энергоресурсов. Часть энергоресурсов, произведенных за
год, остается не использованной на конец года. Следовательно, количество
топливно-энергетических ресурсов, потребляемых ежегодно в стране, равно:
Вп = Впр + Вимп ─ Вэко + ( Вон ─ Вок )
(1.4)
где Вп , Впр , Вимп , Вэко , Вон , Вок , - соответственно объем потребления,
производства, импорта, экспорта, остатков на начало года и остатков на конец
года топливно-энергетических ресурсов.
На практике указанные расчеты выполняются в виде следующего баланса
(табл. 1.2)
Подобные балансы составляются по каждому энергоресурсу (нефти, газу,
углю, электроэнергии) и сводный
по всем видам топливноэнергегических ресурсов.
На основе их анализа определяется структура потребления топливноэнергетических ресурсов в условно-натуральных измерителях (т.у.т.) и в
процентах. Производится также анализ потребления энергоресурсов по
направлениям их использования: выработка электроэнергии, теплоэнергии и
сжатого воздуха; производственно – технологические нужды и др.
Таблица 1.3
Топливно – энергетический баланс
млн.т.у.т.
%
I. Ресурсы – всего:
1. производство и прочие поступления
2. импорт
3. остатки на начало года
II.
Распределение – всего:
1. Израсходовано – всего:
в том числе:
а) на выработку электроэнергии, теплоэнергии
и сжатого воздуха
б) на производственно-технологические и прочие
нужды (включая потери при хранении и
транспортировке)
2. Экспорт
3. Остатки на конец года
СОДЕРЖАНИЕ И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ
РАБОТЫ
Варианты исходных данных, необходимых для выполнения лабораторной
работы, приведены в приложении. Для выполнения лабораторной работы
студенту необходимо:
1. ознакомиться с методическими указаниями;
III.
2. получить у преподавателя вариант задания;
3. выписать исходную информацию;
4. рассчитать коэффициенты тепловой эквивалентности ;
5. внести исходную информацию в табл.1.1 и рассчитать вторую и третью
части этой таблицы;
6. определить среднегодовые темпы роста и прироста отдельных видов
топлива и энергии и суммарного их производства за заданный период;
7. проанализировать структуру производства топливно-энергетических
ресурсов за рассматриваемый период;
8. составить топливно-энергетический баланс (сводный по всем видам
топливно-энергегических ресурсов) в виде; табл. 1.2. проанализировать его.
Порядок выполнения работы иллюстрируется конкретным примером по
исходным данным, представленным в табл. 2.1 и 2.2.
Таблица 2.1
Виды топлива
Добыча топлива и производство
электроэнергии (по усл. году)
I
II
III
IV
Теплотворная
способность
Кэ
ГДж/т
Нефть, включая
газовый конденсат,
млн. т
585,6
603,2
608,8
612,6
41,90
млрд.куб.м.
406,6
435,2
465,3
500,7
34,57
Уголь, млн.т.
718,7
716,4
704,0
718,1
19.63
Сланцы, млн.т.
37,1
37,4
36,9
35,2
9,38
Торф, млн.т.
39,9
21,5
37,2
24,7
9,96
Дрова,
млн.пл.куб.м
78,1
76,9
77,4
79,0
8,79
226,8
256,8
272,3
270,4
9,58
Газ природный в
Электоэнергия,
млрд.кВт.ч.
Таблица 2.2
Данные для составления топливно-энергетического баланса
за ... год
Статьи баланса
млн.т.у.т.
Импорт энергоресурсов
24,9
Экспорт энергоресурсов
339,7
Остаток энергоресурсов на начало года
188,7
Остаток энергоресурсов на конец года
205,8
Израсходовано энергоресурсов на выработку электроэнергии,
теплоэнергии и сжатого воздуха
789,5
1. По формуле (1.2) вычисляется значения коэффициентов тепловой
эквивалентности. Результаты вычислений сводятся в табл.2.3.
Таблица 2.3.
Виды топлива
Низшая теплотворная
способность ГДж/т*
Коэффициент тепловой
эквивалентности
Нефть
41,9
1,43
Газ природный
34,57
1,18
Уголь
19,63
0,67
Сланцы
9,38
0,32
Торф
9,96
0,34
Дрова
8,79
0,30
9,58
0,327
Электроэнергия
(ГЭС и АЭС)
*для газа – 1000 куб.м; для дров – пл.куб.м.; для электроэнергии – 1000 кВт.ч.
2. Топливно-энергетические ресурсы, выраженные в натуральных единицах
измерения (табл. 2.1), пересчитываются в условное топливо по формуле (1.1).
Результаты расчетов сводятся в табл. 2.4, где определяется и процентное
соотношение отдельных видов топлива и энергии в общем итоге их
производства.
Таблица 2.4.
Всего
Электро-энергия
(ГЭС,АЭС)млрд.к
Вт.ч.
млн.пл.м3
Дрова
млн.т.
Торф
млн.т.
Сланцы
млн.т.
Уголь
млрд.м3
Газ
млн.т
Нефть
Годы
Добыча топлива и производство электроэнергии
В натуральном выражении
I
586,6.
406.6
718,7
37,1
39,9
78,1
226,8
II
603,2
435.2
716,4
37,4
21,5
76.9
256,8
III
606,8
465,3
704.0
36,9
37,2
77,4
272,3
IV
612,6 -
500,7
718.1
35.2
24,7
79,0
270,4
В условно-натуральном выражении, млн.т.у.т.
I
834,4
479,8
481,5
11,9
13,6
23.4
74,2
1918.8
II
862,6
513,5
480,0
12,0
7,3
23,1
84,0
1962,5
III
870.6
549.0
471,1
11,8
12,6
23.2
89,0
2027.9
IV
876,0
590,8
461,1
11,3
8,4
23,7
88,4
2079,7
В процентах
I
43,5
25,0
25,1
0,6
0,7
1,2
3,9
100
II
43.5
25,9
24,2
0,6
0,4
1,2
4,2
100
III
42,9
27,1
23.3
0,6
0,6
1,1
4,4
100
IV
42,1
28.4
23,1
0,5
0,4
1,1
4,4
100
3.Определяются среднегодовые темпы роста и прироста производства
отдельных видов и всех топливно-энергетических ресурсов за 1979-1982 г7г.
по формулам (1.3)
- коэффициент среднегодового роста производства всех энергоресурсов
4 ─1
tp =
2079,7
1918,8
=
1,027
- процент среднегодового прироста производства всех энергоресурсов
∆tp
=
4─1
2079,7
─ 1
• 100%
= 2,7%
1918,8
4. Анализируются структурные сдвиги в производстве топливноэнергетических ресурсов за рассматриваемые годы.
Из третьей части табл. 2.4 видно, что за I – IV гг. доля нефти в производстве
топливно-энергетических ресурсов
уменьшилась с 43,5 до 42,1 %, доля
угля – с 25,1 до 23,1 %, а удельный вес природного газа возрос с 25,0 до 28,4 %
и электроэнергии (ГЭС и АЭС) - о 3,9 до 4,4 %. Доля прочих энергоресурсов
(сланцев, торфа и дров) снизилась с 2,5 до 2,0 %. В этих цифрах отразилась
общая тенденция развития топливно-энергетического комплекса страны,
предусмотренная энергетической программой СССР на длительную
перспективу.
5. Составляется топливно-энергетический баланс за ••• г.
(сводный по всем видам энергоресурсов) по форме, указанной
в табл. 1.3. Для его составления используются формула (1.4) и данные табл.
2.2 и 2.4. Результаты расчетов сводятся в табл. 2.5.
Из приведенных в табл. 2.5 данных видно, что 90,7 % всех топливноэнергетических ресурсов поступает из производства. Импорт составляет
немногим более I %. 76,2 % всех ресурсов расходуется внутри страны. Из
них 54% идет на производственно-технологические нужды и 46% - на
выработку электроэнергии, теплоэнергии и сжатого воздуха. Около 15%
топлива и энергии экспортируется в другие страны.
Таблица 2.5
Топливно-энергетический баланс за ..... год.
Статьи баланса
I.
Ресурсы – всего:
1.производство и прочие поступления.
2. импорт
3. остатки на начало года
II.
Распределение – всего:
4. Израсходовано – всего:
в том числе:
млн.т.у.т
2293,3
2079,7
24,9
188,7
2293.3
1747,8 (100%)
%
100
90,7
1,1
8,2
100
76,2
а) на выработку электроэнергии, теплоэнергии
и сжатого воздуха
789,5
б) на производственно-технологические и прочие
46
нужды (включая потери при хранении и
транспортировке)
5. Экспорт
6. Остатки на конец года
958,3
339,7
205,8
54
14,8
10
III. ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ.
Отчет по лабораторной работе должен включать исходные данные, назначение
работы, краткую характеристику задачи и метода исследования, расчетные
формулы и таблицы с результатами расчетов, выводы и заключение.
Приложение 1.
Торф, млн.т.
4
5
6
Электроэнергия** ,
млрд.кВт.ч.
Сланцы, млн.т.
3
Дрова,
млн.плот.м3
Уголь, млн.т.
2
Газ, млрд.м3
1
Нефть, включая
газовый
конденсат, млн . т.
Годы
Добыча топлива и производство электроэнергии в СССР*
7
8
1960
148
45
510
14
59
108
51
1961
166
59
506
15
51
98
59
1962
196
73
517
16
35
97
72
1963
206
90
532
18
57
102
76
1964
224
109
553
20
58
108
77
1965
243
128
578
21
46
105
83
1966
265
143
586
21
65
102
93
1967
288
I57
595
22
60
96
90
1968
309
169
594
22
49
91
107
1969
329
181
608
23
45
88
118
1970
353
198
624
24
57
87
128
1971
377
212
640
26
54
86
130
1972
400
221
655
29
61
85
130
1973
429
236
668
31
58
84
134
1974
459
261
685
32
40
82
150
1975
491
289
701
35
54
82
146
1976
520
321
712
35
32
79
162
372
1979
566
198O
6
7
Электроэнергия** ,
млрд.кВт.ч.
572
5
Дрова,
млн.плот.м3
1978
Торф, млн.т.
4
722
Сланцы, млн.т.
3
346
Уголь, млн.т.
Нефть, включая
газовый
конденсат, млн . т.
2
546
Газ, млрд.м3
Годы
1
1977
36
41
79
8
181
724
36
27
78
214
407
719
37
40
78
227
603
435
716
37
22
77
257
1981
609
465
704
37
37
77
272
1982
613
501
718
35
25
79
270
1983
616
536
716
35
26
78
300
1984
613
587
712
36
18
1985
595
643
726
36
20
79
381
1986
616
686
751
36
20
79
380
1987
568
544
415
35
20
78
420
1988
569
590
425
35
20
78
426,4
1989
569
590
425
35
20
78
426,4
1990
518
641
395
35
20
78
432,4
1991
461
643
353
30
20
78
427,2
1992
399
641
337
30
20
78
1011
1993
352
618
305
30
20
78
955
1994
318,0
607
280
29
20
78
877
1995
307
595
262
29
20
78
862
78
340
306
571
1998
303
1999
Газ, млрд.м3
6
Электроэнергия** ,
млрд.кВт.ч.
1997
5
Дрова,
млн.плот.м3
4
255
Торф, млн.т.
3
575
Сланцы, млн.т.
Нефть, включая
газовый
конденсат, млн . т.
2
302
Уголь, млн.т.
Годы
1
1996
7
29
20
78
8
848
244
29
20
78
834
591
232
20
20
78
826
305
590
250
20
20
78
846
2000
323
584
258
20
20
78
876
2001
348
581
269
20
20
78
890
2002
380
595
251
20
20
78
891
2003
421
620
275
20
20
78
912
* - Таблица составлена по статистическим данным
справочников и
экономическим отчетам субъектов ТЭК в разные годы
Приложение 2
Данные для составления Топливно-энергетического баланса*
Импорт
энергоресурсов
19941997
19881993
19851987
19801984
19751979
19701974
19601969
Статьи
баланса
в пересчете на условное топливо миллионов тонн.
10,7
14,1
36,5
17,8
32,8
20.7
18,6
Экспорт
энергоресурсов
59,8
167,6
238,9
321,5
371,8
389
394
Остаток
энергоресурсов
на начало года
94
112,1
179,1
169,6
217,7
220,7
227,1
98,7
114,9
194,1
170,1
202,3
205,3
212,1
Остаток
энергоресурсов
на конец года
221,2
458,2
613,5
745,1
841,5
901,0
19941997
19881993
19851987
19801984
19751979
19701974
19601969
Статьи
баланса
Израсходовано
энергоресурсов
на выработку
электроэнергии,
теплоэнергии и
сжатого воздуха
925,0
Приложение 3
Теплотворная способность топлива и энергии*
Годы
Нефть
Газ
Уголь
Сланцы
Торф
Дрова
Электроэнергия
в ГДж/т (1)
19601965
41,90
34,57
21,39
9,96
10,84
7,91
13,71
19661970
41,90
34,57
21,51
9,96
10,84
8,79
10,75
19711975
41,90
34,57
19,92
9,38
9,96
8.79
9.96
19761980
41,90
34,57
19,63
9,38
9,96
8.79
9.61
19811985
41,90
34,57
19,63
9,38
9,96
8.79
9.55
и
послед
ующие
период
ы
в ккал/кг
19601965
10000
8260
5110
2380
2590
1890
3276
19661970
10000
8260
4900
2380
2590
2100
2569
19711975
10000
8260
4760
2240
2380
2100
2380
19761980
10000
8260
4690
2240
2380
2100
2296
19811985
10000
8260
4690
2240
2380
2100
2282
*- Для газа-на 1000 куб.м; для дров–на 1 плотный куб м; для электроэнергии–на 1000 кВт.ч