Policy Briefing #6

1

Сценарний прогноз попиту на електроенергію до 2035 р.

Клеменс Стіве

Берлін, березень 2019 р.

Виконавець

Ключові твердження

❶Належний прогноз попиту – запорука ефективно спланованого майбутнього парку генеруючих потужностей

❷Зростання сукупного попиту на електроенергію в Україні обмежується зростанням цін на електрику та цілями щодо ефективності

❸Як прогнозується, попит на електроенергію суттєво зросте тільки за сценарієм потужного економічного зростання

❹За всіма сценаріями зростання попиту на електроенергію Україна стикнеться із надлишком потужностей теплових електростанцій до 2035 р.

2

Чому прогнозування попиту на електроенергію важливе?

• Прогнозування попиту дуже важливе для розвитку електросистеми

• Недооцінка попиту створює ризик недорозвиненого парку генеруючих потужностей, створюючи таким чином ризик непокриттяпікових навантажень

• Переоцінка попиту можу призвести до значних надлишкових потужностей та низького використання / навантажень генерації

Як організувати парк генеруючих потужностей так, щоби щогодини гарантувати безпеку постачань протягом року?

→Забезпечити, щоб пікові навантаження могли покриватися маневровими потужностями

• При тому, що ядерна енергетика покриває базове навантаження в Україні, сьогодні маневреність забезпечується майже повністю за рахунок тільки теплових електростанцій.

3

Навіть за пікових навантажень теплові електростанції використовуються далеко не на повну потужність

• В 2018 р. сукупне споживання електроенергії в Україні сягнуло піку 20 грудня о 5-й вечора і склало 23.7 ГВт (2017 р. - 23.2 ГВт)

• У той самий час теплові електростанції наблизились до максимального річного погодинного максимуму видачі у 10ГВт, маючи загальну встановлену потужність 25 ГВт – коефіцієнт використання потужностей за пікових навантажень досяг тільки 42%.

• Середній коефіцієнт використання потужностей для теплових станцій був навіть ще нижчим – 25%, що неефективно та надто дорого.

• Більше того, в майбутньому може бути потрібно менше маневрових потужностей: такі заходи як управління попитом або збільшення імпорту можуть зменшити пікові навантаження ще більше.

→На цьому тлі, розвиток попиту визначатиме, скільки саме потужності ТЕС насправді буде потрібно Україні в перспективі наступних 15 років

4

Модель прогнозування сукупного попиту

𝐸2035 =𝐺𝐷𝑃2035𝐺𝐷𝑃2018

𝛼

∗𝑃2035𝑃2018

𝛽

∗ 1 − 𝛾 2035−2018 ∗ 𝐸2018

• Споживання електроенергії стимулюється зростанням ВВП але обмежується зростанням цін на електроенергію та зростанням енергоефективності

• Коефіцієнти α та β визначають еластичність доходів та цін у споживанні електроенергії: До якої міри попит на електроенергію зазнає впливу від зміни ВВП та цін на електроенергію?

5

• Для прогнозування сукупного попиту/споживання електроенергії ми застосували інтуїтивний, базований на сценаріях метод, запропонований Hirschhausen & Andres (1999) :

Узагальнені результати прогнозування до 2035 р.

Сценарій низького зростання

(песимістичний)

Сценарій середнього зростання(базовий)

Сценарій високого зростання

(оптимістичний)

Ріст реального ВВПна 18%

Ріст реального ВВПна 79%

Ріст реального ВВПна 169%

Ріст цін на електроенергіюна 9%

Ріст цін на електроенергіюна 40 %

Ріст цін на електроенергіюна 79%

Ріст енергоефективності на 18%

Ріст енергоефективності на 18%

Ріст енергоефективності на 18%

Споживання електроенергії

знижується на 10%

Споживання електроенергії зростає на 6%

Споживання електроенергії

зростає на 26%

6

• Як ми отримуємо такі результати?→Для застосованої макро-моделі ключовим є вибір обґрунтованих параметрів та сценаріїв

Зростання ВВП має прямий, але незначний вплив на попит на електроенергію

7

РікЗростання попиту на електрику /Ріст ВВП

1992 0.7

1993 0.6

1994 0.5

1995 0.4

1996 1.0

1997 1.3

1998 2.7

1999 12.9

2000 -0.3

2001 -0.1

2002 0.2

2003 0.5

2004 0.4

2005 0.7

2006 0.5

2007 0.4

2008 -0.2

2009 0.6

2010 32.3

2011 0.5

2012 -4.2

2013 .

2014 0.8

2015 0.7

2016 -0.2

2017 0.2

2018 0.7

• Еластичність доходів показує, як споживання електроенергії реагує на реальний ВВП

• Історично Україна демонструє низький вплив зростання реального ВВП на попит на електроенергію

• Медіана всіх показників еластичності доходу із 1992 р.: 0.5

→„Якщо реальний ВВП зростає на 1%, то попит на електроенергію зростає на 0.5%“

• Оскільки до еластичності варто завжди ставитись досить обережно, ми провели аналіз чутливості із більшим і меншим значеннями α

Джерело: World Bank Data, МВФ, власні розрахунки

Зростання цін негативно впливає на споживання електроенергії

8

• Еластичність цін показує, як попит реагує на зростання реальних цін на електроенергію

• Зазвичай це співвідношення негативне: якщо електроенергія дорожчає, люди змінюють споживчу поведінку та споживають відносно менше

• Alberini et al. (2017) виводять короткострокову цінову еластичність для населення України на рівні від -0.2 до -0.5, причому більшість оцінок дають показник -0.3

• Kozlova (2012) дає загальну короткострокову цінову еластичність на рівні близько -0.2

• Ми обираємо цінову еластичність -0.2, але робимо аналіз чутливості із нижчими та вищими значеннями β

→„Якщо реальні ціни на електроенергію зростають на 1%, то попит на електроенергію знижується на 0.2%“

Енергоефективність – все ще багато можливостей

9

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

1,1

1,2

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

кВт⋅

год

/до

л.

Електрична ємність ВВП у деяких країнах (кВт·год споживання/ВВП, за ПКС, у міжнар. дол. за поточним курсом)

Albania Bulgaria Belarus Czech Republic

Estonia Hungary Kazakhstan Lithuania

Latvia Moldova Poland Romania

Russian Federation Slovak Republic Slovenia Ukraine

Джерело: World Bank Data

• Україна має значно вище співвідношення споживання електроенергії до ВВП, ніж багато із країн у вибірці

Україна

Енергоефективність – як її досягали інші країни

• Країни, які раніше мали подібну до сьогоднішньої України електричну ємність ВВП (~0.38) демонстрували середнє щорічне поліпшення цього результату на 4.7%

10

Джерело: World Bank Data

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

t t+1 t+2 t+3 t+4 t+5 t+6 t+7 t+8 t+9 t+10 t+11 t+12 t+13 t+14 t+15 t+16 t+17 t+18 t+19 t+20 t+21 t+22 t+23

кВт⋅

год

/до

л.

Точки початку усіх траєкторій – на рівні нинішніх показників України(кВт·год споживання/ВВП, за ПКС, у міжнар. дол. за поточним курсом)

Bulgaria '06 Belarus '03 Czech Republic '96 Estonia '03 Hungary '91

Kazakhstan '01 Lithuania '97 Latvia '95 Poland '95 Romania '98

Russian Federation '07 Slovak Republic '02 Slovenia '95

00,10,20,30,40,50,60,70,80,9

1

1990

1991

1992

1993

1994

1995

199

619

9719

9819

99

2000

20

01

2002

200

320

04

2005

2006

2007

2008

2009

20

1020

1120

1220

1320

142

015

2016

2017

2018

2019

2020

2021

2022

2023

2024

2025

2026

2027

2028

2029

2030

2031

2032

2033

2034

2035

кВт⋅

год

/lд

ол

.

Проектована електрична інтенсивність ВВП України(кВт·год споживання/ВВП, за ПКС, у міжнар. дол. за поточним курсом)

Енергоефективність – потенційний шлях вперед

• Із щорічним поліпшенням на 4.7%, Україна до 2035 р. досягне рівня електричної інтенсивності ВВП, як і більшість країн Східної Європи сьогодні

• Ці поліпшення включають, серед іншого, вплив цін, структурно-економічні зміни та досягнення у технологічній ефективності

• Оскільки всі цінові впливи розглядалися окремо, ми обрали низьке значення для зростання сукупної ефективності - 1% на рік для всіх сценаріїв

11

Джерело: World Bank Data, власні розрахунки

з 2017 р. і далі: -4.7% щорічне зниження

Сценарій щорічного зростання ВВП та цін на електроенергію

Сценарій Реальний ВВП Реальні ціни на електроенергію

Низьке зростання 1% 0.5%

Середнє зростання 3.5% 2%

Високе зростання 6% 3.5%

12

• Ціни пов’язані із зростанням ВВП: чим вище економічне зростання, то легше реалізувати зростання цін, і навпаки

• Середній / базовий сценарій ВВП ґрунтується на прогнозі МВФ до 2023 р. (див. розділ Довідкова інформація)

• Ціни на електроенергію повинні зростати, щоб досягнути рівня, коли покриватимуть витрати – чим більше економічне зростання, тим більше ціни наближаються до європейського рівня

Детальні результати та параметри агрегованої моделі

Категорії Одиниці

Сценарій низького

зростання2035 р.

Сценарій середньогозростання

2035 р.

Сценарійвисокого

зростання2035 р.

Сукупне споживання електроенергії (2018=100)

Зміна загальна, % -10% +6% +23%

ТВт·год 134 157 183

ВВП(2018=100)

Зміна загальна, % +18% +79% +169%

Річне зростання, % 1.0% 3.5% 6.0%

Реальні ціни на електроенергію (2018=100)

Зміна загальна, % +9% +40% +79%

Річне зростання, % 0.5% 2.0% 3.5%

Зростання енергоефективності

Річне зростання, % 1% 1% 1%

Еластичність доходу 0.5 0.5 0.5

Еластичність ціни -0.2 -0.2 -0.2

13Джерело: власні розрахунки

У наступні 10 років попит навряд чи перевищить рівень 2011 р.

• При зростанні ВВП на 3.5% на рік та цін на електроенергію до 40% загалом, споживання електроенергії в Україні до 2035 р. виросте тільки несуттєво

• Сукупний попит на електроенергію може значно зрости тільки у сценарії високого зростання

• Результати залежать від припущення, що ціни зростатимуть повільніше, ніж ВВП; але якщо зростання цін перевищить темпи росту ВВП, то зростання попиту на електроенергію стане значно меншим, чи навіть від’ємним.

14

90

110

130

150

170

190

210

230

250

1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027 2029 2031 2033 2035

ТВ

т·го

д

Споживання електроенергії за різними сценаріями

Low growth scenario 2035 Intermediate growth scenario 2035 High growth scenario 2035Сценарій низького зростання Сценарій помірного зростання Сценарій високого зростання

Джерело: власні розрахунки

Резюме та висновки

• Тільки за сценарієм високого зростання ВВП та цін, попит на електроенергію до 2035 р. стане значно вищим (до +23% в цілому)

• Навіть в цьому випадку, пікові навантаження не перевищуватимуть 30 ГВт – за базовим сценарієм, проте більш реалістичні пікові навантаження до 25ГВт

• Розраховуючи, що атомні електростанції продовжуватимуть покривати базове навантаження, то для покриття пікових навантажень знадобиться не більше 12ГВт маневрових потужностей – менше, ніж половина нинішньої встановленої потужності.

• Цю цифру можна далі скоротити, якщо стару вугільну генерацію замістити високоманевреною газовою

15

Довідкова інформація

16

Довідково:теплові станції постійно працюють за нижчої потужності

17

Джерело: Укренерго

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

22000

24000

26000

МВ

т

Погодинне навантаження та замовлена генерація (2018) за спаданням попиту, МВт

АЕС ТЕЦ ВДЕ ТЕС Великі ГЕС навантаження

Рік 2019 2020 2021 2022 2023

Змінареального ВВП

(% на рік)2.7 3 3.2 3.3 3.4

18

Джерело: МВФ

Довідково: прогноз МВФ щодо реального ВВП України

Довідково: аналіз чутливості І - еластичність

Цінова еластичність

Еластичність доходів

0.3 0.5 0.7

-0.1 92 104 117

-0.2 88 100 113

-0.4 82 93 105

19

• За базовим сценарієм різні еластичності доходу та ціни матимуть великий вплив на сукупний попит на електроенергію в 2035 р.

Довідково: аналіз чутливості II – підвищення енергоефективності

Сценарій низького зростання

Сценарій середнього зростання

Сценарій високого зростання

Ріст реального ВВП на 18%

Ріст реального ВВП на 79%

Ріст реального ВВП на 169%

Зростання цін на електроенергію на 9%

Зростання цін на електроенергію на 40%

Зростання цін на електроенергію на 79%

Зростання енергоефективності на

40%

Зростання енергоефективності на

40%

Зростання енергоефективності на

40%

Споживання електроенергіїпадає на 24%

Споживання електроенергіїпадає на 11%

Споживання електроенергіїзростає на 4%

20

• Із щорічним покращенням енергоефективності на 2% замість 1%, споживання електроенергії виросте тільки несуттєво за сценарієм високого зростання.