WPŁYW KRYZYSU GOSPODARCZEGO NA PROGNOZĘ STRAT BILANSOWYCH Autor: Anna Gawlak ( Rynek energii nr 1/2010) Słowa kluczowe: elektroenergetyka, prognozowanie, straty sieciowe Streszczenie. W artykule przedstawiono wpływ kryzysu gospodarczego na prognozę strat bilansowych. Do analizy wybrano SD, dla której określono energię wprowadzoną, sprzedaną oraz straty bilansowe w latach 2004-2009. Opracowano poglądowy schemat zjawisk mających wpływ na zmienność w czasie różnicy bilansowej. Przedstawiono prognozę strat bilansowych w dwóch wariantach: 1) kryzys gospodarczy kończy się w 2009 r., 2) kryzys kończy się w połowie 2010 r. 1. WSTĘP W przedsiębiorstwach elektroenergetycznych jako różnicę bilansową uważa się wielkość energii bezpowrotnie utraconą. Jest ona częścią składową bilansu energii, która jako jedyna w całym bilansie nie może zostać pomierzona. W skład różnicy bilansowej wchodzą straty techniczne oraz straty handlowe. O różnicy bilansowej należy mówić w przypadku, gdy co najmniej jeden ze składników wprowadzenia lub oddania energii z sieci pochodzi z innego okresu niż pozostałe. Zwykle jako podstawowy okres, na podstawie, którego wykazywany jest bilans w spółce dystrybucyjnej jest 1 miesiąc, ponieważ w cyklach 1 miesięcznych wykonywane są odczyty wielkiego odbioru. Głównym powodem, dla którego w bilansie mówi się nie o stratach energii, lecz różnicy bilansowej jest odczyt drobnego odbioru, który jest wykonywany w systemie wielomiesięcznym. Od 01 lipca 2007r. w polskiej energetyce nastąpiło oddzielenie działalności związanej z dystrybucją energii elektrycznej od obrotu, czyli handlu polegającego na jej zakupie na rynku hurtowym i późniejszej sprzedaży odbiorcom końcowym. Zmiana ta wynika z postanowień Dyrektywy nr 2003/54/WE Parlamentu i Rady Europejskiej w sprawie wspólnych zasad wewnętrznego rynku energii elektrycznej z dnia 26 czerwca 2003 roku. Zgodnie z art. 15 ust 1 Operator systemu dystrybucyjnego będący częścią przedsiębiorstwa zintegrowanego pionowo, jest niezależny przynajmniej pod względem formy prawnej, organizacji i podejmowania decyzji od innych działalności niezwiązanych z dystrybucją (...) [1]. Dokonane wydzielenie prawne działalności sieciowej w przedsiębiorstwach zintegrowanych pionowo, które zgodnie z powyższą Dyrektywą realizują, co najmniej jedną z funkcji przesyłania lub dystrybucji i co najmniej jedną z funkcji wytwarzania lub dostarczania energii elektrycznej spowodowało, że operatorzy systemów dystrybucyjnych (OSD) przestali być właścicielami energii elektrycznej znajdującej się w obrocie na terenie prowadzonej przez nich działalności dystrybucyjnej. Konsekwencją tego stała się konieczność zakupu energii elektrycznej na potrzeby tej działalności tj. różnicy bilansowej oraz potrzeb własnych. 2. ZASADA TWORZENIA BILANSU ENERGETYCZNEGO W SPÓŁCE DYSTRYBUCYNEJ Spółka dystrybucyjna (SD) kupuje tyle energii ile wynosi pobór przez odbiorców finalnych i straty związane z jej przesyłem. Energia kupowana jest między innymi od PSE-Operator, Elektrowni i sąsied-
nich Spółek Dystrybucyjnych. Sprzedawana jest odbiorcom własnym, do sąsiednich Spółek Dystrybucyjnych a także w bardzo niewielkim stopniu dla PSE-Operator. Sprzedaż energii dla tzw. Wielkiego Odbioru jest rozliczana w cyklu jednomiesięcznym, który jest podstawowym okresem bilansowym. Inaczej natomiast jest z Drobnym Odbiorem (DO); odbiorcy tej grupy rozliczani są w systemie wielomiesięcznym. Różnicę pomiędzy energią pobraną a sprzedaną przez DO nazywamy Energią pozostającą do rozliczeń wg przyjętego systemu rozliczeń i wraz ze stratami technicznohandlowymi stanowi Różnicę Bilansową. Według przyjętej definicji przez GUS [1] na różnicę bilansową składają się: - straty techniczne, - straty handlowe, - energia pozostająca do rozliczenia. 3. PROGNOZOWANIE ENERGII ZAPOTRZEBOWANEJ Należy zauważyć, że na prognozę energii często wpływ mają procesy niezależne od operatora sieci dystrybucyjnej, które z racji swojej natury podlegają ciągłym zmianom praktycznie losowym, takim jak warunki atmosferyczne (w szczególności tempera-tura), czy sytuacja ekonomiczno-gospodarcza. Duży wpływ na zmienność przebiegów wynika ze zróżnicowania gospodarczego regionów omawianej spółki dystrybucyjnej. W związku z powyższym, prognoza różnicy bilansowej, dostawy i zapotrzebowanej energii z racji swojej stochastycznej natury obarczone są niepewnością. 30 350000 25 300000 20 200000 15 150000 10 100000 50000 5 0 0 1 4 7 10 13 16 19 22 2528 3134 37 4043 4649 52 5558 6164 67 70 energia wprowadzona energia sprzedana straty procentowe Rys. 1. Energia wprowadzona i sprzedana oraz straty procentowe w latach 2004-2009 Rys.1. ukazuje cykliczność zmian energii. Zauważyć można, że w okresie zimowym występuje największe zapotrzebowanie na energię, a wskaźnik strat osiąga maksimum. Zauważalna jest także tendencja wzrostowa na energię zapotrzebowaną, a tym samym na dostawę, przy malejącym wskaźniku strat.
Energia [GW h] 3900 3700 3500 3300 3100 2900 1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 14 12 10 8 6 4 2 0 Straty energii [%] energia wprowadzona energia sprzedana straty procentowe Rys. 2. Przebieg energii wprowadzonej, sprzedanej i wskaźnik strat w ujęciu kroczącym od stycznia 2004 roku do września 2009 roku W roku 2009 można zauważyć spadek energii zapotrzebowanej a jeszcze większy spadek wskaźnika strat. Jednakże zjawisko falowania, czyli zmienności energii zapotrzebowanej, dostawy i wskaźnika strat w poszczególnych miesiącach roku, zaciemnia ogólny trend przebiegów. Zjawisko to można wyeliminować metodą wykresów ciągnionych, co przedstawiono na rysunku 2. Z rysunku 2 zauważyć można, że metoda wykresów ciągnionych wyeliminowała zjawisko falowania. Zarówno dla energii zapotrzebowanej jak i dostawy widać wyraźny trend wzrostowy w latach 2003-2008. Na przełomie roku 2006-2007 wyraźnie zauważalny jest spadek energii wprowadzonej, a sprzedaż energii w tym okresie utrzymuje się na stałym poziomie. Spowodowało to, po 2 miesiącach, obniżenie wskaźnika różnicy bilansowej. Podobne zjawisko występuje od września 2008 roku z tą jednak różnicą, że spadek energii zarówno wprowadzonej jak i sprzedanej jest długofalowy (ponad 1 rok). Podobnie jak w poprzednim przypadku wskaźnik różnicy bilansowej znacznie się obniżył, co ma wpływ na płynność finansową omawianej spółki. Nagły spadek energii zapotrzebowanej od września 2008 jest spowodowany światowym kryzysem gospodarczym, który nie ominął także Polski. 4. PROGNOZOWANIE ENERGII SPRZEDANEJ DLA DROBNEGO ODBIORU Odbiorcy zaliczani do drobnego odbioru są rozliczani w systemie wielomiesięcznym. W przypadku, gdy rozliczenia są co 2 różnice wynikające z takiego systemu rozliczeń mają mniejszy wpływ na błąd prognozy niż w przypadku, gdy są rozliczanie w systemie 6 miesięcznym. Wpływ prognozy sprzedaży energii elektrycznej na różnicę bilansową jest bardzo duży. Na rys.3 przedstawiono sprzedaż energii dla DO i WO w ujęciu kroczącym. Jak wynika z rys.3. kryzys gospodarczy dotknął przede wszystkim przemysł. Od września 2008 r jest widoczny trend malejący dla tej grupy odbiorów. Kryzys nie miał większego znaczenia dla drobnych odbiorców, na rysunku widoczny jest trend wzrostowy. Należy jednak pamiętać,, że sprzedaż energii dla DO jest dokonywana w oparciu o prognozę sprzedaży, nie uwzględnia więc, w początkowych okresie, zaistniałej sytuacji społeczno-gospodarczej. Z rysunku wynika dla ostatnich miesięcy 2009 r stabilizacja zużycia energii przez odbiorców zasilanych z sieci nn, co świadczy że kryzys dotknął również tych od-
biorców i następuje korekta zużycia. Należy zatem spodziewać się zwiększenia wskaźnika różnicy bilansowej, spowodowanej rzeczywistą dostawą dla drobnego odbioru. Energia [MWh ] 2000000 1900000 1800000 1700000 1600000 1500000 1 1300000 1200000 1100000 1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 460000 430000 370000 340000 310000 280000 Straty energii [MWh] energia sprzedana DO Energia sprzedana WO straty energii Rys. 3. Sprzedaż energii dla WO i DO w latach 2004-2009 w ujęciu kroczącym 5. POGLĄDOWY SCHEMAT ZJAWISKA WPŁYWAJĄCEGO NA ZMIENNOŚĆ W CZASIE RÓŻNICY BILANSOWEJ Na rys.4. przedstawiono schemat poglądowy energii wprowadzonej, sprzedanej i różnicy bilansowej w ujęciu kroczącym. Szczyt zapotrzebowanej Energia zapotrzebowana Inercja Różnica bilansowa Dolina zapotrzebowanej Inercja Szczyt dostawy Energia dostarczona Dolina dostawy PRZESZŁOŚĆ VIII.2008 X.2008 Bieżący stan PRZYSZŁOŚĆ Rys. 4. Poglądowy schemat zjawiska wpływającego na zmienność w czasie wartości Różnicy Bilansowej w Spółce Dystrybucyjnej w ujęciu kroczącym 6. PROGNOZA STRAT BILANSOWYCH Na prognozę strat bilansowych będzie miało wpływ wiele czynników, jednym z głównych jest kiedy zakończy się kryzys. Zakładając, że w końcu października 2009 roku krzywa zapotrzebowania znajduje się blisko minimum, co oznacza okres gospodarczej i ekonomicznej stabilizacji po kryzysie, można spodziewać się powolnego wzrostu energii sprzedanej odbiorcom. Należy zatem najpierw wykonać pro-
gnozę energii wprowadzonej i sprzedanej oddzielnie dla WO i DO wykorzystując funkcję trendu [2, 3]. Przedstawiono to na rysunku 5. W przypadku, kiedy kształt krzywej zapotrzebowania nie jest oznaką minimum (czyli stabilizacji sytuacji gospodarczej kraju po kryzysie) a tylko chwilową krzywizną spowodowaną zmiennymi losowymi, spodziewać się można dalszego opadania krzywych zapotrzebowania i dostawy, co jednoznacznie matematycznie determinować będzie dalszy spadek wskaźnika różnicy bilansowej. energia [M Wh] 3800000 3700000 3600000 3500000 3 3300000 3200000 3100000 3000000 2900000 1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 450000 350000 300000 200000 150000 straty energii [MW h] energia wprowadzona trend energia sprzedana tend stratyenergii trend Rys. 5. Prognoza energii wprowadzonej, sprzedanej oraz różnicy bilansowej, przy założeniu, że kryzys skończył się pod koniec 2009 r. Czas spadku jest bardzo trudny do oszacowania wpływ na to będzie miał czas trwania wychodzenia z kryzysu, który to jest składową zmiennych losowych, co praktycznie pozwala tylko na jego ogólne oszacowanie i obarczone dużą niepewnością. Niestety również dla tego wariantu nie można być pewnym, czy taka sytuacja nastąpi trend przedstawia rys.6. Energia [MWh] 3800000 3700000 3600000 3500000 3 3300000 3200000 3100000 3000000 450000 350000 300000 200000 S traty energii [MWh] 2900000 150000 1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 energia wprowadzona trend energia sprzedana trend straty energii trend Rys. 6. Prognoza energii wprowadzonej, sprzedanej oraz różnicy bilansowej, przy założeniu że kryzys trwa nadal
7. PODSUMOWANIE Tematyka prognozowania różnicy bilansowej to problem dość złożony, zależny od wielu czynników, czasami mogący nawet opierać się na pewnego rodzaju przypadkowości. Stopień jego trudności wynika głównie z częstości dokonywanych odczytów układów pomiarowych, struktury dostawy energii elektrycznej odbiorcom końcowym na poszczególnych poziomach napięć dla określonych taryf oraz długości prognozowanego okresu. Omówione metody opierają się na danych historycznych, nie uwzględniają więc bieżących zmian zarówno w rozpływach mocy jak i strukturze sieci. Dużym utrudnieniem w prognozowaniu różnicy bilansowej jest obecny kryzys gospodarczy, który spowodował znaczne ograniczenie zużycia energii przez Wielki Odbiór. Drobni Odbiorcy, którzy są rozliczani w systemie wielomiesięcznym spowodowali, że korekty w rozliczeniach dopiero się zaczną i znacznie utrudnią prawidłową prognozę różnicy bilansowej. Nie uwzględnia się w prognozie warunków atmosferycznych, które mają duży wpływ na sprzedaż energii odbiorcom głównie na niskim napięciu. Pamiętać należy, że zjawiska które determinują przebieg energii wprowadzonej, sprzedanej oraz różnicy bilansowej są z natury procesami stochastycznymi, co uniemożliwia traktowanie opisanego wariantu zdarzeń jako pewnik. LITERATURA [1] Dyrektywa 2003/54/WE Parlamentu Europejskiego i Rady Europejskiej w sprawie wspólnych zasad wewnętrznego rynku energii elektrycznej z dnia 26 czerwca 2003 r [2] Gawlak A.: Prognozowanie strat bilansowych. APE 09 Jurata czerwiec 2009 [3] Kulczycki J praca zbiorowa.: Straty energii elektrycznej w sieci dystrybucyjnej. PTPiREE. Poznań 2009 [4] Szkutnik J., Moroz E.: Procedura efektywnej komunikacji w obrębie spółki dystrybucyjnej. Rynek Energii 2009, nr 1. THE ECONOMICAL CRISIS INFLUENCE ON THE BALANCE LOSSES FORECAST Key words: electroenergetics, forecasting, power network losses Summary. The paper presents the economical crisis influence on the balance losses forecast. The realized analysis has concerned the selected Distribiution Company, for which the following quantities have been determined: input electric energy, sold electric energy, and balance losses (of electric energy) in the years 2004-2009. There has been applied an explicating scheme of phenomena influencing on the balance difference variablity in time. The balance losses forecast has been presented in two variants: 1) economical crisis terminates itself in the year 2009, 2) economical crisis terminates itself in the half of 2010. Anna Gawlak, dr nauk technicznych, pracuje w Instytucie Elektroenergetyki Politechniki Częstochowskiej od 1985 r. Autorka i współautorka ponad 100 prac naukowo-badawczych oraz programów komputerowych wykonywanych dla energetyki zawodowej z zakresu ekonomicznego rozdziału energii elektrycznej. Współautorka i autorka ponad 100 artykułów w czasopismach krajowych i referatów wygłaszanych na konferencjach krajowych, międzynarodowych i zagranicznych z zakresu sieci, strat energii elektrycznej, optymalizacji sieci. Współautorka 3 książek.