Modeling of country energy supply by structure of product energy balance data in the format of the international energy agency
The possibilities of construction of models of production type investigated according to L.V. Kantorovich using the expanded nomenclature of product energy balance, as well as indicators of energy balances of the IEA for Ukraine, which allowed to determine mutually agreed and balanced volumes for pr...
Збережено в:
| Дата: | 2022 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
2022
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/553 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | System Research in Energy |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
System Research in Energy| _version_ | 1871104044477448192 |
|---|---|
| author | Kaplin M.I. Bilan T.R. Novytskyi I.Yu. |
| author_facet | Kaplin M.I. Bilan T.R. Novytskyi I.Yu. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Kaplin M.I.",
"institution": null
},
{
"author": "Bilan T.R.",
"institution": null
},
{
"author": "Novytskyi I.Yu.",
"institution": null
}
] |
| author_sort | Kaplin M.I. |
| baseUrl_str | https://systemre.org/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-18T12:57:42Z |
| description | The possibilities of construction of models of production type investigated according to L.V. Kantorovich using the expanded nomenclature of product energy balance, as well as indicators of energy balances of the IEA for Ukraine, which allowed to determine mutually agreed and balanced volumes for production and supply of the energy sources using the minimum amount of open-source information regulated by the current legislation of a country. Creating the structure of the aforementioned models in accordance with the structure of the system of indicators mentioned balances makes the possibility for assessing the set of input and output indicators of these reporting statistical documents for completeness and consistency, particularly with the aim to identify incorrectly taken into counted, unaccounted, lost or stolen amounts of fuel and energy resources. With this in mind, the following work focuses on formulating the basic requirements for energy supply models for purposes of their application, developing a methodological approach to building a structure, and technological coefficients calculation (input and output) of the economic-mathematical model of production type by the nomenclature of supply directions, transformation and final consumption regulated by the product energy balance of Ukraine, and also on the application of this approach to the development of a number of energy supply models of different aggregation levels, designed to solve problems of forecasting the structure and amounts supply of energy sources, and the research of their appropriate variants, analyze the quality of statistic energetic balances, and detection the volumes of unaccounted energy resource consumption. |
| doi_str_mv | 10.15407/pge2022.01-02.058 |
| first_indexed | 2026-03-24T02:02:12Z |
| format | Article |
| fulltext |
58
М. КАПЛІН, Т. БІЛАН, І. НОВИЦЬКИЙ
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2022, issue 1-2(68-69)
1. Вступ
Постачання енергоносіїв в економіки переваж-
ної більшості країн світу перебуває на цей час у
стані докорінних змін, пов’язаних як з бурхли-
вим розвитком технологій відновлюваних джерел
енергії (ВДЕ), так і численними геополітичними
викликами сучасності, за яких паливо і енергія
все частіше використовуються як інструменти
впливу при вирішенні гострих міждержавних
конфліктів. Особливо значимим є безпечне і по-
вноцінне задоволення енергетичних потреб для
України, яка зазнає істотного дефіциту практич-
но всіх викопних видів вуглецевмісного палива за
повільних темпів впровадження ВДЕ, викликаних
необхідністю значних інвестицій для розвитку
цього процесу, який, в свою чергу, передбачає гли-
боку реконструкцію й модернізацію об’єктів тра-
диційної енергетики. Тому об’єктом дослідження
цієї роботи є система енергозабезпечення еконо-
міки паливно-енергетичними ресурсами в умовах
інтенсивного розвитку ВДЕ і зростання частки їх
генерації в енергетичному балансі країни. Це су-
купність видобувних галузей, підприємств гене-
рування електричної та теплової енергії, об’єктів
та підсистем їх зберігання, накопичення й тран-
спортування, споживачів енергетичних ресурсів,
що разом здійснюють виробництво, постачання
і споживання енергоносіїв в економіці країни.
Кінцевим результатом дослідження, частиною
якого є викладене нижче у цій статті, мають бути
розраховані за допомогою економіко-математич-
ної моделі енергозабезпечення прогнозні варіан-
ти структури та обсягів надходження первинних
і вторинних енергоносіїв в економіку країни за
загальносвітової тенденції розвитку відновлю-
ваної енергетики та пов’язаних з нею істотних
змін світових ринків традиційних видів палива
за умови гарантування енергетичної безпеки, до-
тримання європейських екологічних стандартів
функціонування паливно-енергетичного комплек-
су (ПЕК), а також із врахуванням технологічних
вимог щодо інтеграції ВДЕ в системи постачання
ISSN 2522-4344 (Online), ISSN 1562-8965 (Print). The problems of general energy, 2022, 1-2(68-69): 58–69
doi: https://doi.org/10.15407/pge2022.01-02.058
УДК 004.942:620.9 Микола Каплін*, к.т.н., https://orcid.org/0000-0001-9328-4257
Тетяна Білан, к.т.н., https://orcid.org/0000-0002-0280-6716
Ігор Новицький, https://orcid.org/0000-0002-3304-7492
Інститут загальної енергетики НАН України, вул. Антоновича, 172, м. Київ, 03150, Україна;
e-mail: info@ienergy.kiev.ua
* Автор-кореспондент: nicko.droppero@gmail.com
МОДЕЛЮВАННЯ ЕНЕРГОЗАБЕЗПЕЧЕННЯ КРАЇНИ ЗА СТРУКТУРОЮ ДАНИХ ПРОДУКТОВОГО
ЕНЕРГЕТИЧНОГО БАЛАНСУ В ФОРМАТІ МІЖНАРОДНОЇ ЕНЕРГЕТИЧНОЇ АГЕНЦІЇ
Анотація. Досліджено можливості побудови моделей виробничого типу за Л.В. Кан-
торовичем з використанням розширеної номенклатури продуктового енергетичного
балансу, а також показників енергетичних балансів МЕА для України, яка дозволила
визначити взаємоузгоджені й збалансовані обсяги виробництва і постачання енерго-
носіїв за використання мінімального обсягу регламентованих чинним законодавством
країни відкритих інформаційних джерел. Створення структури згаданих моделей у від-
повідності до структури системи показників згаданих балансів дає можливість оціню-
вання множини показників витрат і випусків цих звітних статистичних документів на по-
вноту й узгодженість, зокрема з метою виявлення невірно врахованих, необлікованих,
втрачених або викрадених обсягів паливно-енергетичних ресурсів. З огляду на це, в
роботі основну увагу приділено формулюванню основних вимог до моделей енергоза-
безпечення щодо цілей їх застосування, розробленню методичного підходу до побу-
дови структури і розрахунку технологічних коефіцієнтів (коефіцієнтів випуску і витрат)
економіко-математичної моделі виробничого типу за номенклатурою напрямів надхо-
дження, перетворення й кінцевого споживання, регламентованих продуктовим енер-
гетичним балансом України, застосуванню згаданого підходу до розроблення низки
моделей енергозабезпечення різного рівня агрегування, призначених для вирішення
задач прогнозування структури й обсягів постачання енергоносіїв, а також дослідження
їх доцільних варіантів, аналізу якості статистичних енергетичних балансів, виявлення
обсягів необлікованого споживання енергетичних ресурсів.
Ключові слова: енергозабезпечення, продуктовий енергетичний баланс, модель ви-
робничого типу.
© М. КАПЛІН, Т. БІЛАН, І. НОВИЦЬКИЙ, 2022
59
Моделювання енергозабезпечення країни за структурою даних продуктового енергетичного балансу
в форматі міжнародної енергетичної агенції
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2022, issue 1-2(68-69)
енергетичних продуктів. Зокрема метою цієї ро-
боти є формулювання основних вимог до моделей
енергозабезпечення, оцінка можливостей їх по-
будови в класі економіко-математичних моделей
виробничого типу (за Л.В. Канторовичем), рівня
деталізації та забезпечення вихідними даними в
умовах сучасного законодавства щодо захисту ді-
лової інформації, а також викладення попередніх
результатів тестових розрахунків енергетичного
балансу, виконаних за використання мінімального
обсягу структурованих статистичних даних, отри-
маних виключно з відкритих джерел.
2. Методи та матеріали
Використані у цій роботі матеріали складають-
ся із загальнодоступних інформаційних джерел та
програмних засобів. Для побудови економіко-ма-
тематичної моделі виробничого типу [1–3] автори
послуговувалися наступними звітними статистич-
ними документами:
– Продуктовий енергетичний баланс України
за 2017 та 2020 рр. [4, 5];
– Енергетичний баланс МЕА для України за
2017 р. [6];
– Продуктовий енергетичний баланс МЕА для
України за 2017 р. Електрична і теплова енергія [7].
Практична реалізація структури моделі енерго-
забезпечення, а також розрахунки енергетичного
балансу виконувались у середовищі електронної
таблиці Microsoft Excel пакету програм для офі-
су Microsoft Offi ce 2016–2021. Крім того, з метою
застосування симплекс-методу для розв’язування
великих за обсягом (>200 невідомих) задач зміша-
ної лінійної оптимізації з частково цілочисельни-
ми змінними, використано спеціалізоване зовніш-
нє програмне забезпечення, а саме
– додаток до електронної таблиці Microsoft
Excel з відкритим програмним кодом OpenSolver
2.9.3 [8];
– бібліотека програм змішано-цілочисельної
оптимізації lpsolve 5.5.2.11 [9] та її інтерфейсний
модуль до Microsoft Excel.
Основними методами досліджень є економі-
ко-математичне моделювання, зокрема моделі ви-
робничого типу, системний аналіз.
Розвиток ВДЕ здійснює істотний вплив на про-
гнозну структуру, обсяги виробництва і рівно-
важні ціни в паливно-енергетичному комплексі,
системі енергозабезпечення економіки країни.
Не дивлячись на об’єктивно наявну необхідність
певної структурної декомпозиції окремих видів
економічної діяльності, переваги теорії міжпро-
дуктового балансу в дослідженні цього впливу
полягають у:
– застосуванні моделей «витрати-випуск», які
утворюють замкнену формальну структуру по-
дання загальноекономічного балансу, що надає
можливість аналізу взаємозалежностей обсягів
випуску й рівноважних цін;
– первинній орієнтації на стандартизовані на-
бори вихідних даних – таблиці «витрати-випуск»,
разом із наявністю в методичному забезпеченні
підходу розвинених інструментів структурної і
обсягової декомпозиції моделей МПБ;
– наданні можливостей кількісної оцінки за-
гальноекономічних наслідків впровадження но-
вих видів економічної діяльності, визначення їх
прямого, непрямого та індукованого впливів на
обсяги випуску й ціни всіх секторів економіки, зо-
крема за допомогою таких інструментів, як матри-
ця повних витрат (множники), аналіз цін шляхом
екзогенізації секторів впливу, ітеративні способи
розрахунку цін внаслідок опосередкованої зміни
обсягів в попередніх станах балансу економічної
системи та ін.;
– структурній та змістовній подібності до
оптимізаційних моделей виробничого типу, а та-
кож моделей загальноекономічної рівноваги, які
використовуються в межах аналізу «витрати-ви-
пуск» для первинного визначення та корегування
рівноважних цін, врахування обсягових і цінових
показників окремих виробників та споживачів в
секторах економіки.
Моделі та методи теорії витрати-випуск нара-
зі інтенсивно використовуються для досліджень
впливу системи цін на попит на товари і послуги
або їх виробництво у секторах економіки за умови
адміністративного керування рівнем цін в окре-
мих галузях. Зокрема застосування цінових моде-
лей витрати-випуск (ВВ) розглядається міжнарод-
ним науковим співтовариством в контексті аналізу
взаємного впливу цін на енергію на промислові та
енергетичні структури, що значно підвищує необ-
хідність вивчення їх зв’язків.
Разом з тим, інтенсивне впровадження тех-
нологій ВДЕ в енергетичному секторі істотно
позначиться як на прогнозній структурі та об-
сягах виробництва, так і на рівноважних цінах у
самих енергетичних галузях економіки країни.
Дослідження цих процесів доцільно здійснювати
на основі застосування теорії витрати-випуск, яка
надає замкнену формальну структуру подання за-
гальноекономічного балансу, що дозволяє розгля-
дати різноманітні задачі аналізу взаємозалежнос-
тей обсягів випуску й рівноважних цін в масштабі
всієї економіки країни.
Проте таблиці витрати-випуск, які є інформа-
ційною базою теорії міжпродуктового балансу
(МПБ), й надаються національними та міжна-
родними статистичними агенціями, створюють-
ся на основі стандартизованих у країні та світі
класифікаторів видів економічної діяльності. Для
60
М. КАПЛІН, Т. БІЛАН, І. НОВИЦЬКИЙ
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2022, issue 1-2(68-69)
переважної більшості згаданих вище напрямків
досліджень вони є незастосовними у первинно-
му вигляді, оскільки містять баланси вартостей
значною мірою агрегованих товарів і послуг, які
за структурою та обсягами агрегування не від-
повідають вимогам розглядуваних задач. Вони є
недостатньо детальні для вивчення впливу на еко-
номічну систему навіть великих її підсистем, та-
ких як окремі сектори, чи групи подібних техно-
логій, якщо такі одиниці групування не містяться
в КВЕД. У випадках, коли існує необхідність оці-
нити непрямі ефекти, а також прямі наслідки змін
у технології виробництва, яка була узагальнена з
іншими, такі таблиці зазвичай не дозволяють без-
посередньо отримати відповідь щодо впливу на
економіку цих змін.
Тому в цьому напрямку досліджень особливо
актуальною є проблема дезагрегації, успішне ви-
рішення якої є необхідною і достатньою умовою
застосування математичного підходу теорії витра-
ти-випуск для аналізу впливу на економіку будь-
якої підсистеми з її специфічними структурними,
обсяговими, ціновими показниками як виду еко-
номічної діяльності.
З метою більш детального вивчення впливу на
економіку технологічних інновацій в енергетич-
ному секторі, її забезпечення первинними вида-
ми палива і енергії, часток окремих енергоносіїв
у кінцевій продукції, аналізу цінових чинників
енергетичного балансу розроблено спеціалізовані
енергетичні моделі витрати-випуск, у яких виді-
ляються прямі й опосередковані витрати в межах
самого ПЕК, галузях проміжного споживання та
кінцевого використання. Ці моделі послуговуються
додатковою, порівняно із зазначеною в КВЕД, ін-
формацією щодо функціонування ПЕК, мають бло-
кову структуру, і для опису енергетичних потоків
використовують натуральні або змішані (як нату-
ральні так і вартісні) одиниці виміру. Можливості
розробки й застосування моделей такого типу в
значній мірі залежать від наявного інформаційного
забезпечення, яке, очевидно, можна вважати до-
статнім у країнах ЄС, зокрема внаслідок створен-
ня й підтримки баз даних структурованої ділової
статистики, законодавчо забезпеченому доступу до
значного обсягу необхідної галузевої оперативної
й статистичної інформації тощо.
Натомість, в Україні дослідження енергетич-
ного сектора в межах підходу міжпродуктового
балансу ускладнюються як низькою якістю самих
таблиць витрати-випуск, так і об’єктивно обмеже-
ним доступом до обсягових та вартісних показни-
ків виробничої діяльності видобувних (паливних)
галузей, зокрема, і в першу чергу – нафто- і га-
зовидобувних. Проте, можна з певністю ствер-
джувати, що єдиним джерелом до певної міри
узгодженої інформації щодо обігу енергетичних
ресурсів у країні є продуктовий енергетичний та
енергетичний баланси, які зараз щорічно склада-
ються в стандартизованому форматі Міжнародної
енергетичної агенції (МЕА). Не зважаючи на те,
що жоден з цих документів не надає вичерпної
взаємоузгодженої інформації про баланси всіх ви-
дів палива і енергії, їх певна комбінація, доповне-
на з деяких міжнародних енергетичних баз даних,
а також даними галузей ПЕК України з відкритих
джерел, можуть служити основою для створення
структури системи умов та обмежень математич-
ної моделі виробничого типу, з якої, як буде по-
казано нижче, шляхом відповідних операцій агре-
гування, можуть бути отримані матриці прямих
витрат теорії витрати-випуск В.В. Леонтьєва в
натуральних одиницях виміру. За відомої системи
цін на час створення моделі, або певний базовий
рік, з таких матриць, очевидно, можна отримати
«розширені» таблиці витрати-випуск енергетич-
ного сектора, які потенційно, в свою чергу, мо-
жуть бути «вбудовані» або інтегровані до загаль-
них таблиць витрати-випуск економіки в цілому.
Цей підхід можна розглядати як своєрідну аль-
тернативу дезагрегуванню енергетичного сектора
стандартних таблиць міжпродуктового балансу.
Крім того, однією з найбільш вагомих пере-
ваг моделей виробничого типу, що будують-
ся на основі поняття технологічного способу
Л.В. Канторовича є їх належність до класу опти-
мізаційних моделей. Ця важлива обставина від-
криває щонайменше три основних напрями їх
використання в межах економіко-математичних
досліджень енергетичного сектора. По-перше, це
врахування розвитку нових технологій енергети-
ки, особливо ВДЕ і подібних і відповідне корек-
тування таблиць витрати-випуск енергетичного
сектора на основі оптимальних розв’язків таких
моделей. По-друге, більш деталізоване представ-
лення попиту (кінцевого використання) у таких
моделях, наприклад математичними об’єктами,
що подають криві попиту (залежності обсягів по-
питу від ціни), дозволяє використовувати їх як
моделі (загальної) рівноваги, які є основним ін-
струментом балансування й відомим джерелом
досліджень взаємозалежностей між обсягами й
рівноважними цінами в економіці. І зрештою, по-
будова структури згаданих моделей відповідно
до структури системи показників продуктового
енергетичного та енергетичного балансів країни
дає можливість оцінювання самої множини показ-
ників витрат і випусків цих звітних статистичних
документів на повноту й узгодженість, зокрема й
з метою виявлення невірно врахованих, необліко-
ваних, втрачених, або викрадених обсягів первин-
них і вторинних паливно-енергетичних ресурсів.
61
Моделювання енергозабезпечення країни за структурою даних продуктового енергетичного балансу
в форматі міжнародної енергетичної агенції
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2022, issue 1-2(68-69)
З огляду на це, в роботі, що подається нижче,
основну увагу приділено
– розробленню методичного підходу до ство-
рення структури та розрахунку технологічних ко-
ефіцієнтів (коефіцієнтів випуску і витрат) агрего-
ваної моделі виробничого типу за номенклатурою
напрямів надходження, перетворення й кінцевого
споживання, регламентованих продуктовим енер-
гетичним балансом України;
– застосуванню згаданого підходу до розро-
блення низки моделей енергозабезпечення, вза-
ємоузгодженого за продуктами енергетичного
балансу, й різного рівня агрегування, призначе-
них для вирішення задач прогнозування струк-
тури й обсягів постачання енергоносіїв, а також
дослідження їх варіантів, аналізу якості статис-
тичних енергетичних балансів, виявлення обся-
гів неврахованого, необлікованого споживання
енергетичних ресурсів на основі розрахунку вза-
ємоузгоджених збалансованих обсягів вироб-
ництва і постачання енергетичних продуктів за
використання мінімального обсягу регламенто-
ваних чинним законодавством країни відкритих
інформаційних джерел.
Структура і особливості подання енергетично-
го балансу в моделі енергозабезпечення економіки
країни. Вимоги до моделей енергоза безпечення в
сучасних умовах розвитку енергетичного секто-
ра. Основними напрямами застосування моделей
енергозабезпечення економіки, які у тій чи іншій
формі подають баланси виробництва, перетворен-
ня і споживання паливно-енергетичних ресурсів,
зазвичай є
– прогнозування структури та обсягів поста-
чання енергетичних продуктів за їх видами, тех-
нологіями виробництва, перетворення, споживан-
ня на різні терміни в залежності від вирішуваних
задач – оперативного планування, розробки дов-
гострокових стратегічних програм розвитку, що
передбачають будівництво об’єктів генерування
енергії, тощо;
– дослідження варіантів розвитку енергетич-
ного сектора, аналіз наслідків впровадження різ-
номанітних новітніх технологій, які передбачають
відстеження змін у всіх ланках системи енергоза-
безпечення, врахування обмежень природоохо-
ронного законодавства, або викликаних геополі-
тичними чинниками;
– аналіз економічної доцільності функціону-
вання різних видів технологій виробництва вто-
ринних енергоносіїв, їх оптимальних часток в
загальному обсязі енергозабезпечення із враху-
ванням обмежень на обсяги паливозабезпечення
первинними енергетичними ресурсами, встанов-
лену потужність виробників електричної і тепло-
вої енергії, а також показників енергетичної без-
пеки, можливостей диверсифікації постачання
енергоносіїв;
– дослідження загальноекономічних та соці-
альних наслідків змін в енергетичному секторі,
зокрема впливу прогнозованих технологічних ін-
новацій на систему цін в економіці, забезпечення
позитивної динаміки макроекономічних показни-
ків та умов сталого розвитку суспільства;
– виявлення небалансів енергозабезпечення,
тобто обсягів необлікованого, неврахованого обі-
гу первинних і вторинних енергоносіїв, у тому
числі викликаних технологічними чинниками,
пов’язаними з незадовільним технічним станом
енергетичної інфраструктури, засобів обліку
тощо, а також можливими випадками їх прихову-
вання та викрадання.
Очевидна складність, багатофакторність цих
задач висуває низку вимог до моделей енергоза-
безпечення, які мають з необхідністю задовольня-
тися з метою отримання якісних і надійних оцінок
показників гарантованого постачання всіх видів
енергії за різних станів енергетичного комплексу
й економіки в цілому і їх взаємного впливу, у тому
числі прогнозованих на відділену перспективу,
або таких, що матимуть місце за певних рівнів
впровадження ВДЕ. Серед таких вимог важливо
згадати
– забезпечення балансу кожного окремого виду
палива або енергії, первинного чи вторинного, із
врахуванням всіх можливих джерел їх надходжен-
ня, напрямів перетворення й кінцевого, зокрема
неенергетичного, використання;
– підтримання правдивого та адекватного в
процесі технологічних змін взаємного узгоджен-
ня балансів різних видів енергетичних ресурсів за
обсягами випуску і витрат у галузях їх перетво-
рення – при виробництві вторинних енергоносі-
їв і використанні на власні технологічні потреби
енергетичного сектора;
– наявність структурної та обсягової надлиш-
ковості в множині модельованих видів діяльності
з виробництва або перетворення енергоносіїв для
врахування всіх наявних, а також новітніх техно-
логій енергетики, зокрема ВДЕ, а також надання
можливості визначення їх економічно доцільних
часток в «енергетичній суміші» країни;
– достатній рівень деталізації напрямків кінцево-
го використання паливно-енергетичних ресурсів з
метою дослідження перспективних заміщень видів
палива/енергії в галузях її остаточного споживання,
а також можливостей розгляду в частині таких галу-
зей видів діяльності з виробництва / перетворення
енергоносіїв, зокрема з ВДЕ, і забезпечення відпо-
відних змін їх подання в структурі моделі;
– належне формальне представлення видів ді-
яльності енергетичного сектора в структурі ма-
62
М. КАПЛІН, Т. БІЛАН, І. НОВИЦЬКИЙ
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2022, issue 1-2(68-69)
трично-векторних об’єктів моделі, що дозволяє
виконувати їх перетворення як у напрямку деталі-
зації, так і агрегування до рівня подання чинними
документами статистичної звітності у галузі ба-
лансів палива і енергії.
Модель енергозабезпечення на основі від-
критих даних щодо енергетичного балансу
країни
Економіко-математична модель енергозабезпе-
чення, що задовольняє ці вимоги, може вважатися
засобом прогнозування та контролю обігу ПЕР,
надаючи разом з тим важливий розрахунковий
інструмент оцінювання якості наявної статистич-
ної інформації із врахуванням можливих взаємо-
узгоджених змін фізичних обсягів енергетичних
потоків, які мають місце внаслідок технологіч-
ного розвитку економіки країни. Поєднання роз-
рахункової та контрольної функцій моделі енер-
гозабезпечення, в свою чергу, забезпечується вза-
ємною відповідністю та сумісністю її типу, який
надає необхідну множину внутрішньо притаман-
них властивостей представлення модельованих
об’єктів, до структурованих наборів вихідних
даних, які, з одного боку, слугують основними
джерелами ідентифікації параметрів – інформа-
ційного наповнення моделі, а з іншого – задають
структуру та рівень детальності множини показ-
ників енергозабезпечення, у тому числі статис-
тичного походження, які підлягають контролю.
Зокрема, для створення моделі енергозабезпечен-
ня, окремі фрагменти якої наведено в табл. 1 і 2,
використано структуру даних, тобто номенклату-
ру продуктів і видів технологій чинного на даний
час Продуктового енергетичного балансу країни
(П ЕБ) [4, 5], разом із наявними також у відкри-
тому доступі Енергетичним балансом (ЕБ) [6] та
продуктовим енергетичним балансом МЕА для
України (ПЕБМЕА) [7]. Ці документи слугували
джерелами структури технологічної матриці мо-
делі виробничого типу, заснованої на понятті тех-
нологічного способу Л.В. Канторовича, і, разом з
тим, надали мінімально необхідну сукупність об-
сягових показників щодо витрат і випусків енер-
гетичного сектора і кінцевого споживання еконо-
міки в цілому.
Структура та складові енергетичних балан-
сів, як вони подаються у згаданих вище доку-
ментах, дозволяють розробити найбільш відпо-
відну структуру технологічної матриці моделі
виробничого типу. Дійсно, наявність у секторі
ПЕБ «Внутрішнє постачання» обсягових показ-
ників виробництва (випуску) всіх енергоносіїв, а
в секторах «Перетворення» і «Власне споживан-
ня енергосектором», а також в рядку «Втрати» –
відповідних витратних показників у технологіях
виробництва вторинних видів палива і енергії,
вже дозволяють побудувати замкнену відносно
переліку енергоносіїв ПЕБ множину технологіч-
них способів такої моделі. Технологічна матри-
ця, утворена цими техспособами, виявляється
квадратною й визначає систему умов-обмежень
алгебраїчної моделі міжпродуктового балансу
енергоносіїв в натуральному вираженні їх обсягів.
Водночас, сектор «Перетворення» ПЕБ містить
показники витрат енергоносіїв, диференційовані
за групами технологій енергетичного сектора, зо-
крема за типами об’єктів генерування електричної
і теплової енергії. Це дозволяє побудувати відпо-
відні групи технологічних способів, що виробля-
ють згадані продукти, перетворивши таким чином
алгебраїчну модель до оптимізаційної моделі ви-
робничого типу. Проте ПЕБ містить лише сукуп-
ні обсяги виробництва енергетичних продуктів,
зокрема й вторинних енергоносіїв. Тому для по-
будови техспособів генерування електричної й
теплової енергії, диференційованих за групами
основних технологій енергетичного сектора мож-
на скористатися ПЕБМЕА, зокрема таблицею ба-
лансу електроенергії й тепла [7]. Наведені тут по-
казники виробництва з наявних видів первинного
палива та інших ресурсів дозволяють виокремити
сукупний обсяг генерування в тепловій енергети-
ці, – на теплових електростанціях (ТЕС) та тепло-
електроцентралях (ТЕЦ), і, крім того, безпосеред-
ньо надають їх значення для атомних (АЕС), гідро-
(ГЕС, ГАЕС), геотермальних електростанцій та
відновлюваних джерел енергії. В свою чергу, для
розподілення обсягів виробництва електроенергії
в тепловій енергетиці – між ТЕС і ТЕЦ, а також
теплової енергії – між ТЕЦ і теплоелектроцентра-
лями можна використати відповідні показники ЕБ
[6]. Таким чином, всі величини обсягів випуску і
витрат, необхідні для побудови множини техно-
логічних способів моделі виробничого типу, що
описує виробництво первинних енергоносіїв, а
також електричної і теплової енергії основними
групами енергетичних технологій, вдалося діста-
ти лише з трьох згаданих вище відкритих інфор-
маційних джерел. Номенклатуру продуктів такої
моделі наведено в послідовних у вертикальному
напрямку аркушах подання її технологічної ма-
триці, вміщених до табл. 1 і 2. Табл. 3 і 4 пода-
ють агрегований варіант моделі, побудований на
основі обсягових даних енергетичного балансу
2017 р., у якому витрати на власні потреби енер-
гетичного сектора і технологічні витрати (втра-
ти) продуктів враховуються в технологічних ко-
ефіцієнтах їх випуску. Крім того, згадані табли-
ці також містять результати розрахунку обсягів
виробництва енергоносіїв за даними потреби
2020 р. та їх розбіжності з фактичними показни-
ками ПЕБ цього року.
63
Моделювання енергозабезпечення країни за структурою даних продуктового енергетичного балансу
в форматі міжнародної енергетичної агенції
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2022, issue 1-2(68-69)
Та
бл
иц
я
1
. В
их
ід
на
м
од
ел
ь
ен
ер
го
за
бе
зп
еч
ен
ня
з
а
с т
ру
кт
ур
ою
п
ро
ду
кт
ов
ог
о
ен
ер
ге
ти
чн
ог
о
ба
ла
нс
у,
а
рк
уш
1
(1
, 1
)
П
ро
ду
кт
и
Те
хн
ол
ог
іч
ні
с
по
со
би
Вугілля енер-
гетичне, видо-
буток
Природний
газ, видобуток
Мазут, вироб-
ництво
Біопаливо, ви-
робництво
Е/Е, ТЕС
Е/Е, АЕС
Е/Е, ГЕС,
ГАЕС
№
з/
п
1
2
3
4
5
6
7
1
Ву
гі
лл
я
ен
ер
ге
ти
чн
е
1
–0
,4
88
3
2
П
ри
ро
дн
ий
г
аз
1
–0
,0
03
71
3
М
аз
ут
1
–0
,0
01
21
64
4
Бі
оп
ал
ив
о
1
–0
,0
00
00
00
11
5
Ел
ек
тр
ич
на
е
не
рг
ія
, Т
ЕС
1
6
Ел
ек
тр
ич
на
е
не
рг
ія
, А
ЕС
1
7
Ел
ек
тр
ич
на
е
не
рг
ія
Г
ЕС
, Г
А
ЕС
1
8
Ел
ек
тр
ич
на
е
не
рг
ія
, Т
ЕЦ
9
Ел
ек
тр
ич
на
е
не
рг
ія
, В
ЕС
10
Ел
ек
тр
ич
на
е
не
рг
ія
, С
ЕС
11
Ел
ек
тр
ич
на
е
не
рг
ія
, Б
іо
ЕС
12
Ел
ек
тр
ич
на
е
не
рг
ія
, п
ід
су
мо
ву
ва
нн
я
13
Ел
ек
тр
ич
на
е
не
рг
ія
, в
сь
ог
о
14
Те
пл
ов
а
ен
ер
гі
я,
Т
ЕЦ
15
Те
пл
ов
а
ен
ер
гі
я,
к
от
ел
ьн
і
16
Те
пл
ов
а
ен
ер
гі
я,
к
от
ел
ьн
і н
а
бі
оп
ал
ив
і
17
Те
пл
ов
а
ен
ер
гі
я,
п
ід
су
мо
ву
ва
нн
я
18
Те
пл
ов
а
ен
ер
гі
я,
в
сь
ог
о
19
Ву
гі
лл
я,
п
ід
пр
иє
мс
тв
а
з в
ид
об
ув
ан
ня
в
уг
іл
ля
–0
,0
00
64
9
20
Ву
гі
лл
я,
е
ле
кт
ро
ст
ан
ці
ї,
ТЕ
Ц
, т
еп
ло
це
нт
ра
лі
–0
,0
06
59
6
21
Ву
гі
лл
я,
в
тр
ат
и
–0
,0
00
21
6
22
П
ри
ро
дн
ий
га
з,
ви
до
бу
ва
нн
я
на
фт
и
й
га
зу
–0
,0
37
22
5
23
П
ри
ро
дн
ий
га
з,
ел
ек
тр
ос
та
нц
ії,
Т
ЕЦ
, т
еп
ло
це
н-
тр
ал
і
–0
,0
00
82
7
24
П
ри
ро
дн
ий
га
з,
ін
ш
і е
не
рг
ет
ич
ні
п
ід
пр
иє
мс
тв
а
–0
,0
23
95
3
25
П
ри
ро
дн
ий
га
з,
вт
ра
ти
–0
,0
32
45
5
26
М
аз
ут
, е
ле
кт
ро
ст
ан
ці
ї,
ТЕ
Ц
, т
еп
ло
це
нт
ра
лі
–0
,0
04
50
4
64
М. КАПЛІН, Т. БІЛАН, І. НОВИЦЬКИЙ
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2022, issue 1-2(68-69)
Т а
бл
иц
я
2.
В
их
ід
на
м
од
ел
ь
ен
ер
го
за
бе
зп
еч
ен
ня
з
а
ст
ру
кт
ур
ою
п
ро
ду
кт
ов
ог
о
ен
ер
ге
ти
чн
ог
о
ба
ла
нс
у,
а
рк
уш
1
1
(2
, 1
)
27
Ел
ек
тр
ич
на
е
не
рг
ія
, п
ід
пр
иє
мс
тв
а
з в
ид
об
ув
ан
ня
в
уг
іл
ля
28
Ел
ек
тр
ич
на
е
не
рг
ія
,
ви
до
бу
ва
нн
я
на
фт
и
й
га
зу
29
Ел
ек
тр
ич
на
е
не
рг
ія
, е
ле
кт
ро
ст
ан
ці
ї,
ТЕ
Ц
, т
еп
ло
це
нт
ра
лі
30
Ел
ек
тр
ич
на
е
не
рг
ія
, а
ку
му
лю
ю
чі
у
ст
ан
ов
ки
31
Ел
ек
тр
ич
на
е
не
рг
ія
,
ін
ш
і е
не
рг
ет
ич
ні
п
ід
пр
иє
мс
тв
а
32
Ел
ек
тр
ич
на
е
не
рг
ія
, в
тр
ат
и
33
Ел
ек
тр
ич
на
е
не
рг
ія
, п
ід
пр
иє
мс
тв
а
з в
ид
об
ув
ан
ня
в
уг
іл
ля
34
Ел
ек
тр
ич
на
е
не
рг
ія
, в
ид
об
ув
ан
ня
н
аф
ти
й
га
зу
35
Ел
ек
тр
ич
на
е
не
рг
ія
, е
ле
кт
ро
ст
ан
ці
ї,
ТЕ
Ц
, т
еп
ло
це
нт
ра
лі
36
Ел
ек
тр
ич
на
е
не
рг
ія
, і
нш
і е
не
рг
ет
ич
ні
пі
дп
ри
єм
ст
ва
37
Те
пл
ов
а
ен
ер
гі
я,
в
тр
ат
и
О
бм
еж
ен
ня
, п
ро
по
рц
ії
за
да
чі
о
пт
им
із
ац
ії
(З
О
)
Ко
д
Н
аз
ва
C
O
10
0
ЕЕ
/Т
Е
ТЕ
Ц
П
ро
ду
кт
и,
к
ое
ф.
к
ри
те
рі
ю
З
О
10
0
10
0
10
0
10
0
10
0
10
0
10
0
П
ро
ду
кт
и,
в
ер
хн
я
ме
ж
а
99
99
99
,9
9
99
99
99
,9
9
99
99
99
,9
9
99
99
99
,9
9
99
99
99
,9
9
85
,5
76
17
10
,3
75
72
П
ро
ду
кт
и,
зм
ін
ні
18
,4
95
78
4
20
,5
82
42
3
0,
44
40
88
2
14
74
00
,2
8
46
,0
69
33
1
85
,5
76
17
10
,3
75
72
П
ро
ду
кт
и,
н
иж
ня
м
еж
а
0
0
0
0
0
0
0
65
Моделювання енергозабезпечення країни за структурою даних продуктового енергетичного балансу
в форматі міжнародної енергетичної агенції
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2022, issue 1-2(68-69)
Та
бл
иц
я
3.
Р
ез
ул
ьт
ат
и
ро
зр
ах
ун
ку
е
не
рг
ет
ич
но
го
б
ал
ан
су
о
сн
ов
ни
х
па
ли
вн
о-
ен
ер
ге
ти
чн
их
р
ес
ур
сі
в
у
20
20
р
.
за
д
оп
ом
ог
ою
а
гр
ег
ов
ан
ої
м
од
ел
і 2
01
7
р.
, а
рк
уш
1
(1
, 1
)
П
ро
ду
кт
и
Те
хн
ол
ог
іч
ні
с
по
со
би
Вугілля енер-
гетичне, видо-
буток
Природний
газ, видобуток
Мазут, вироб-
ництво
Біопаливо, ви-
робництво
Е/Е, ТЕС
Е/Е, АЕС
Е/Е, ГЕС,
ГАЕС
№
з/
п
1
2
3
4
5
6
7
1
Ву
гі
лл
я
ен
ер
ге
ти
чн
е
0,
99
25
38
8
0
0
0
–0
,4
88
3
0
0
2
П
ри
ро
дн
ий
га
з
0
0,
90
55
40
5
0
0
–0
,0
03
71
0
0
3
М
аз
ут
0
0
0,
99
54
96
4
0
–0
,0
01
21
64
0
0
4
Бі
оп
ал
ив
о
0
0
0
1
–0
,0
00
00
00
11
0
0
5
Ел
ек
тр
ич
на
е
не
рг
ія
, Т
ЕС
0
0
0
0
1
0
0
6
Ел
ек
тр
ич
на
е
не
рг
ія
, А
ЕС
0
0
0
0
0
1
0
7
Ел
ек
тр
ич
на
е
не
рг
ія
Г
ЕС
, Г
А
ЕС
0
0
0
0
0
0
1
8
Ел
ек
тр
ич
на
е
не
рг
ія
, Т
ЕЦ
0
0
0
0
0
0
0
9
Ел
ек
тр
ич
на
е
не
рг
ія
, В
ЕС
0
0
0
0
0
0
0
10
Ел
ек
тр
ич
на
е
не
рг
ія
, С
ЕС
0
0
0
0
0
0
0
11
Ел
ек
тр
ич
на
е
не
рг
ія
, Б
іо
ЕС
0
0
0
0
0
0
0
12
Ел
ек
тр
ич
на
е
не
рг
ія
, в
сь
ог
о
0
0
0
0
0
0
0
13
Те
пл
ов
а
ен
ер
гі
я,
Т
ЕЦ
0
0
0
0
0
0
0
14
Те
пл
ов
а
ен
ер
гі
я,
к
от
ел
ьн
і
0
0
0
0
0
0
0
15
Те
пл
ов
а
ен
ер
гі
я,
к
от
ел
ьн
і н
а
Бі
оп
ал
ив
і
0
0
0
0
0
0
0
16
Те
пл
ов
а
ен
ер
гі
я,
в
сь
ог
о
0
0
0
0
0
0
0
О
бм
еж
ен
ня
, п
ро
по
рц
ії
за
да
чі
о
пт
им
із
ац
ії
(З
О
)
Ко
д
Н
аз
ва
C
O
10
0
ЕЕ
/Т
Е
ТЕ
Ц
П
ро
ду
кт
и,
к
ое
ф.
к
ри
те
рі
ю
З
О
10
0
10
0
10
0
10
0
10
0
10
0
10
0
П
ро
ду
кт
и,
в
ер
хн
я
ме
ж
а
99
99
99
,9
9
99
99
99
,9
9
99
99
99
,9
9
99
99
99
,9
9
99
99
99
,9
9
85
,5
76
17
10
,3
75
72
П
ро
ду
кт
и,
зм
ін
ні
18
,4
95
78
4
20
,5
82
42
3
0,
44
40
88
2
14
74
00
,2
82
8
46
,0
69
33
1
85
,5
76
17
10
,3
75
72
П
ро
ду
кт
и,
н
иж
ня
м
еж
а
0
0
0
0
0
0
0
Ро
зв
᾽я
зо
к
аг
ре
го
ва
но
ї с
ис
те
ми
(т
ра
нс
по
но
-
ва
ни
й)
, 3
-й
е
та
п
аг
ре
гу
ва
нн
я,
п
ро
ду
кт
и
18
,4
95
78
4
20
,5
82
42
3
0,
44
40
88
2
14
74
00
,2
82
8
46
,0
69
33
1
85
,5
76
17
10
,3
75
72
66
М. КАПЛІН, Т. БІЛАН, І. НОВИЦЬКИЙ
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2022, issue 1-2(68-69)
Та
бл
иц
я
4.
Р
ез
ул
ьт
ат
и
ро
зр
ах
ун
ку
е
не
рг
ет
ич
но
го
б
ал
ан
су
о
сн
ов
ни
х
па
ли
вн
о-
ен
ер
ге
ти
чн
их
р
ес
ур
сі
в
у
20
20
р
.
за
д
оп
ом
ог
ою
а
гр
ег
ов
ан
ої
м
од
ел
і 2
01
7
р.
, а
рк
уш
2
(1
, 2
)
Е/Е, ТЕЦ
Е/Е, ВЕС
Е/Е, СЕС
Е/Е, БіоЕС
Е/Е, всього
Т/Е, ТЕЦ
Т/Е, котельні
Т/Е, котельні на
біопаливі
Теплова енергія,
всього
Розв’язок агрего-
ваної системи
Права частина,
всього, баланс по-
треби
Виробництво
2020, факт
Виробництво
2020, (фактичне
- розраховане)/
фактичне*100%
8
9
10
11
12
13
14
15
16
10
0
10
1
10
2
–0
,1
35
58
9
0
0
0
0
0
–0
,0
15
20
2
0
0
27
,2
61
2
3,
04
10
24
,1
7
–1
2,
8
–0
,3
32
26
6
0
0
0
0
0
–0
,1
24
86
1
0
0
18
,4
84
1
6,
78
93
20
,2
0
8,
5
–0
,0
39
07
0
0
0
0
0
–0
,0
00
54
5
0
0
0,
53
74
0,
00
21
0,
08
–6
15
,6
–8
86
,1
19
0
0
–2
43
,2
07
0
0
0
–3
35
1,
39
0
13
91
88
,3
58
0
10
82
11
,5
00
0
14
78
60
,0
0
5,
9
0
0
0
0
–0
,2
95
24
8
0
0
0
0
44
,4
86
5
0,
00
00
0
0
0
0
–0
,5
48
43
9
0
0
0
0
82
,6
35
9
0,
00
00
0
0
0
0
–0
,0
66
49
6
0
0
0
0
10
,0
19
2
0,
00
00
1
0
0
0
–0
,0
76
93
8
0
0
0
0
11
,5
92
7
0,
00
00
0
1
0
0
–0
,0
06
13
0
0
0
0
0,
92
36
0,
00
00
0
0
1
0
–0
,0
04
18
6
0
0
0
0
0,
63
07
0,
00
00
0
0
0
1
–0
,0
02
56
4
0
0
0
0
0,
38
63
0,
00
00
0
0
0
0
0,
78
53
44
4
0
0
0
0
15
0,
67
48
11
8,
33
17
14
8,
40
–1
,5
0
0
0
0
0
1
0
0
–0
,3
90
07
34
,3
15
7
0,
00
00
0
0
0
0
0
0
1
0
–0
,5
40
02
5
47
,5
07
8
0,
00
00
0
0
0
0
0
0
0
1
–0
,0
69
90
5
6,
14
98
0,
00
00
0
0
0
0
0
0
0
0
0,
81
57
70
5
87
,9
73
3
71
,7
66
0
92
,6
7
5,
1
3,
09
26
–1
10
0
10
0
10
0
10
0
10
0
10
0
10
0
10
0
10
0
12
,0
05
16
0,
95
64
81
0,
65
31
38
0,
4
99
99
99
,9
9
99
99
99
,9
9
51
,4
99
99
99
,9
9
99
99
99
,9
9
12
,0
05
16
0,
95
64
81
0,
65
31
38
0,
4
15
6,
03
6
37
,1
27
15
8
51
,4
6,
65
36
49
9
95
,1
80
80
8
0
0
0
0,
4
0
0
0
0
0
12
,0
05
16
0,
95
64
81
0,
65
31
38
0,
4
15
6,
03
6
37
,1
27
15
8
51
,4
6,
65
36
49
9
95
,1
80
80
8
67
Моделювання енергозабезпечення країни за структурою даних продуктового енергетичного балансу
в форматі міжнародної енергетичної агенції
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2022, issue 1-2(68-69)
3. Результати
Як видно з табл. 4, величини відхилень розра-
хованих за допомогою створеної моделі енерго-
забезпечення обсягів виробництва енергетичних
продуктів у 2020 р. від їх фактичних значень, на-
ведених у «Продуктовому енергетичному балансі
України» за цей рік, є надто відмінними й знахо-
дяться в проміжку від –616% до 13%, причому для
переважної більшості розглянутих видів енерго-
носіїв вони не перевищують 10%. Наприклад, для
вторинних енергоносіїв – електричної та теплової
енергії згадані відхилення становлять лише –1,5%
і 5,1% відповідно. Ці результати є очевидним свід-
ченням, на перший погляд, недостатньої точності
прогнозування, отриманої внаслідок застосування
розробленої економіко-математичної моделі й по-
требують додаткового аналізу. Зокрема, розгляда-
ючи набори даних «Продуктового енергетичного
балансу України» за 2017 і 2020 рр., можна ба-
чити, що витрати топкового мазуту, за яким спо-
стерігається максимальне значення розбіжності
розрахованих і фактичних обсягів, в окремих
технологіях сектора перетворення відрізняють-
ся у 16 разів за порівняних значень вироблення
електричної енергії. Відповідно, ці зміни мають
бути враховані при обчисленні технологічних
коефіцієнтів у випуску й витрат у технологічних
способах моделі виробничого типу. Таким чином,
значні похибки в розрахунках прогнозних обсягів
надходження енергетичних продуктів мали місце
внаслідок втрати актуальності її інформаційного
наповнення в прогнозному періоді і не є спричи-
нені певними внутрішньо притаманними особли-
востями цього підходу до моделювання систем
енергозабезпечення. Тому належне оцінювання
передбачуваних змін технологічних коефіцієн-
тів є невід’ємною умовою використання розро-
бленої економіко-математичної моделі енергоза-
безпечення з метою прогнозування. Очевидним
напрямком вирішення цієї проблеми може бути
врахування до розгляду технічних показників пи-
томих витрат перспективних новітніх технологій
енергетичного сектора країни.
4. Обговорення
Не зважаючи на обмежену цінність сильно
агрегованих моделей енергозабезпечення малої
розмірності щодо можливостей визначення ефек-
тів впливу окремих технологій на обсягову струк-
туру паливно-енергетичного балансу, вони цілком
успішно виконують контрольну функцію віднос-
но виявлення необлікованих обсягів енергоносіїв,
або значних змін структури виробничих потуж-
ностей енергетичного сектора, яка, в свою чергу
впливає на структуру обсягів енергозабезпечення.
Цілком зрозуміло, що розширення області засто-
сування таких моделей, зокрема у напрямках про-
гнозування, досліджень технологічних впливів
тощо, лежить у площині їх деталізування, що су-
проводжується необхідністю залучення галузевої
інформації про функціонування підсистем ПЕК.
Наразі автори розглядають такі можливості пере-
важно для вуглевидобувної галузі, а також спо-
діваються на плідну співпрацю з колегами щодо
розробки відповідного інформаційного забезпе-
чення для інших підсистем енергетичного сектора
економіки країни.
5. Висновки
1. Запропоновано структуру моделі виробни-
чого типу за Л.В. Канторовичем з використанням
розширеної номенклатури продуктового енер-
гетичного балансу України, а також показників
енергетичних балансів МЕА для України, яка до-
зволила визначити взаємоузгоджені й збалансова-
ні обсяги виробництва і постачання енергоносіїв
за використання мінімального обсягу регламенто-
ваних чинним законодавством країни відкритих
інформаційних джерел.
2. Ви конано розрахунковий аналіз обсяго-
вих показників енергозабезпечення економіки
України основними паливно-енергетичними ре-
сурсами у 2020 р. за допомогою агрегованої еко-
номіко-математичної моделі виробничого типу (за
Л.В. Канторовичем), побудованої з використан-
ням відкритих джерел даних щодо структури та
обсягів енергетичного балансу 2017 р. Порівняння
результатів розрахунку обсягів енергозабезпечен-
ня за вихідними даними попиту 2020 р. з фактич-
ними обсягами енергозабезпечення згідно з про-
дуктовим енергетичним балансом цього року по-
казали що:
– розбіжності розрахованих обсягів виробни-
цтва енергетичних продуктів і їх фактичних зна-
чень сильно відрізняються і становлять: –12,8;
8,5; –615,6; 5,9% за вугіллям енергетичним, при-
родним газом, мазутом і біомасою відповідно;
Відмінності розрахованих і фактичних обсягів ви-
робництва вторинних енергоносіїв – електричної і
теплової енергії є значно меншими й дорівнюють
–1,5 і 5,1% відповідно;
– найбільше серед вказаних значень розбіж-
ностей –615,6%, що відповідає мазуту, поясню-
ється значним скороченням його використання у
секторі перетворення – на ТЕС, ТЕЦ і в котель-
нях – з 0,056 млн т, 0,469 млн т і 0,028 млн т у
2017 р. до 0,018 млн т, 0,034 млн т і 0,017 млн т
у 2020 р., відповідно, за співставних обсягів ви-
робництва електричної і теплової енергії. Тобто,
значне відхилення розрахованого («прогнозова-
ного») значення обсягу та його фактичного відпо-
відника має місце через різку зміну технологічних
68
М. КАПЛІН, Т. БІЛАН, І. НОВИЦЬКИЙ
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2022, issue 1-2(68-69)
коефіцієнтів витрат протягом 3-річного періоду.
Такі відхилення можуть бути суттєво скорочені
(усунуті) шляхом належного прогнозування роз-
витку/змін у використанні технологій енергетич-
ного сектора і жодним чином не пов’язані з осо-
бливостями структури моделі енергозабезпечення
чи порушенням її балансувальних властивостей;
– значне зростання обсягу виробництва елек-
троенергії ВДЕ у 2020 р., порівняно з 2017 р.,
супроводжувалось скороченням її генерування
АЕС. За цих умов загальний обсяг виробництва
електричної і теплової енергії на ТЕС, ТЕЦ і в ко-
тельнях був співставним з обсягом 2017 р.. Тому
зменшення споживання енергетичного вугілля у
секторі перетворення на 17,3% призвело до підви-
щення використання природного газу на 15,1%. Ці
технологічні зміни викликали появу розбіжностей
між розрахованими та фактичними значеннями
виробництва енергетичного вугілля й природного
газу –12,8 і 8,5% відповідно.
Фінансування роботи
Фінансування досліджень цієї статті здійснюєть-
ся в межах наукової роботи «Прогнозування струк-
тури та обсягів енергозабезпечення країни в умовах
зростання частки відновлюваних джерел енергії в її
енергетичному балансі» відомчої тематики (шифр
«ЕНЕРГОЗАБЕЗПЕЧЕННЯ-2»), яка виконується в
ІЗЕ НАН України за рішенням Бюро ВФТПЕ НАН
України, протокол від 25.06.2019 р. №11, державний
реєстраційний номер 0120U100139.
Подяка
Автори висловлюють щиру подяку співробіт-
никам відділу «Оптимізації розвитку паливних
баз» Інституту загальної енергетики НАН України
Макарову В.М., Перову М.О. – за цінні поради щодо
особливостей деталізованого врахування видів ву-
гільного палива, методів його збагачення в подаль-
шому розвитку структури видобувного сектора
моделі енергозабезпечення, Макортецькому М.М.
– за консультування при вирішенні проблем ви-
користання сторонніх програмних засобів оптимі-
зації в робочому середовищі електронної таблиці
Microsoft Excel, Шукало В.О. – за якісне оформ-
лення ілюстративних матеріалів статті.
Посилання
1. Канторович Л.В. Математические методы ор-
ганизации и планирования производства. Л.: изд-
во ЛГУ, 1939. (у зб. «Применение математики в
экономических исследованиях». М.: Соцэкгиз,
1959. С. 235––275).
2. Каплін М.І. Оптимізація системи паливозабезпе-
чення на основі мережного подання модифікованої
моделі виробничого типу: автореф. дис. … канд.
техн. наук: спец. 05.14.01 «Енергетичні системи та
комплекси». Київ, 2015. 20 с.
3. Каплін М.І., Білан Т.Р. Економіко-математична мо-
дель паливозабезпечення теплової енергетики із враху-
ванням заміни штатного палива та обмежень на вики-
ди. Проблеми загальної енергетики. 2015. Вип. 4(43).
С. 24––30. https://doi.org/10.15407/pge2015.04.024
4. Продуктовий енергетичний баланс України
за 2017 рік. URL: http://ukrstat.gov.ua/operativ/
operativ2014/energ/en_bal_prod/Bal_prod_2017_u.xls
(дата звернення: 02.03.2021).
5. Продуктовий енергетичний баланс України
за 2020 рік. URL: http://ukrstat.gov.ua/operativ/
operativ2021/energ/En_bal_prod/Bal_prod_2020_
ue.xls (дата звернення: 18.05.2021).
6. Енергетичний баланс МЕА для України за 2017
рік. URL: https://www.iea.org/data-and-statistics/data-
tables?country=UKRAINE&energy=Balances&ye
ar=2017 (дата звернення: 18.05.2021).
7. Продуктовий енергетичний баланс МЕА для
України за 2017 рік, електрична і теплова енергія.
URL: https://www.iea.org/data-and-statistics/data-ta
bles?country=UKRAINE&energy=Electricity&ye
ar=2017 (дата звернення: 25.05.2021).
8. OpenSolver, the Open Source linear, integer and
non-linear optimizer for Microsoft Excel. URL: https://
opensolver.org/ (дата звернення: 01.06.2021).
9. Lpsolve, Mixed Integer Linear Programming (MILP)
solver. URL: https://sourceforge.net/projects/lpsolve/ , http://
web.mit.edu/lpsolve/doc/ (дата звернення: 14.06.2021).
MODELING OF COUNTRY ENERGY SUPPLY BY THE STRUCTURE
OF PRODUCT ENERGY BALANCE DATA IN THE FORMAT OF THE
INTERNATIONAL ENERGY AGENCY
Mykola Kaplin* PhD (Engin.), https://orcid.org/0000-0001-9328-4257
Tetyana Bilan, PhD (Engin.), https://orcid.org/0000-0002-0280-6716
Ihor Novytskyi, https://orcid.org/0000-0002-3304-7492
Institute of General Energy of NAS of Ukraine, 172, Antonovycha Str., Kyiv, 03150, Ukraine;
e-mail: info@ienergy.kiev.ua
* Corresponding author: nicko.droppero@gmail.com
Abstract. The possibilities of construction of models of production type investigated
according to L.V. Kantorovich using the expanded nomenclature of product energy
69
Моделювання енергозабезпечення країни за структурою даних продуктового енергетичного балансу
в форматі міжнародної енергетичної агенції
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2022, issue 1-2(68-69)
balance, as well as indicators of energy balances of the IEA for Ukraine, which allowed to
determine mutually agreed and balanced volumes for production and supply of the energy
sources using the minimum amount of open-source information regulated by the current
legislation of a country. Creating the structure of the aforementioned models in accordance
with the structure of the system of indicators mentioned balances makes the possibility for
assessing the set of input and output indicators of these reporting statistical documents
for completeness and consistency, particularly with the aim to identify incorrectly taken
into counted, unaccounted, lost or stolen amounts of fuel and energy resources. With this
in mind, the following work focuses on formulating the basic requirements for energy
supply models for purposes of their application, developing a methodological approach
to building a structure, and technological coeffi cients calculation (input and output)
of the economic-mathematical model of production type by the nomenclature of supply
directions, transformation and fi nal consumption regulated by the product energy balance
of Ukraine, and also on the application of this approach to the development of a number
of energy supply models of diff erent aggregation levels, designed to solve problems of
forecasting the structure and amounts supply of energy sources, and the research of their
appropriate variants, analyze the quality of statistic energetic balances, and detection the
volumes of unaccounted energy resource consumption.
Keywords: energy supply, product energy balance, production type model.
References
1. Kantorovich, L.V. (1939).Mathematical methods
of organization and planning of production. L.:
Publishing House of Leningrad State University (in
the journal “Application of Mathematics in Economic
Research”. M.: Sotsekgiz, 1959. P. 235-275).
2. Kaplin, M.I. (2015). Optimization of the system of
fuel supply on the basis of the network representation
of the modifi ed model of production type. Extended
abstract of candidate`s thesis, spec. 05.14.01 – Energy
systems and complexes. Kyiv, 2015. 20 p. [in Ukrainian].
3. Kaplin, M.I., & Bilan T.R. (2015). Economic-
mathematical model of fuel supply for thermal
power sector taking into account the substitution of
regular fuel and limits for emissions. The Problems of
General Energy, 4(43), 24–30 [in Ukrainian]. https://
doi.org/10.15407/pge2015.04.024
4. Product energy balance of Ukraine for 2017. URL:
http://ukrstat.gov.ua/operativ/operativ2014/energ/
en_bal_prod/ Bal_prod_2017_u.xls (Last accessed:
02.03.2021).
5. Product energy balance of Ukraine for 2020. URL:
http://ukrstat.gov.ua/operativ/operativ2021/energ/
En_bal_prod/Bal_prod_2020_ue.xls (Last accessed:
18.05.2021).
6. IEA energy balance for Ukraine for 2017. URL:
//www.iea.org/data-and-statistics/data-tables?countr
y=UKRAINE&energy=Balances&year=2017 (Last
accessed: 18.05.2021).
7. IEA product energy balance for Ukraine for 2017,
electricity and heat energy. URL: https://www.iea.org/
data-and-statistics/data-tables?country=UKRAINE&ener
gy=Electricity&year=2017 (Last accessed: 25.05.2021)
8. OpenSolver, the Open Source linear, integer and
non-linear optimizer for Microsoft Excel. URL:
https://opensolver.org/ (Last accessed: 01.06.2021).
9. Lpsolve, Mixed Integer Linear Programming (MILP)
solver. URL: https://sourceforge.net/projects/lpsolve/, http://
web.mit.edu/lpsolve/doc/ (Last accessed: 14.06.2021).
Надійшла до редколегії: 16.02.2022
|
| id | systemreorg-article-553 |
| institution | System Research in Energy |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-19T01:17:50Z |
| publishDate | 2022 |
| publisher | General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | systemreorg/01/e218e15706e38ae1b534481a940eb501.pdf |
| spelling | systemreorg-article-5532026-07-18T12:57:42Z Modeling of country energy supply by structure of product energy balance data in the format of the international energy agency Моделювання енергозабезпечення країни за структурою даних продуктового енергетичного балансу в форматі міжнародної енергетичної агенції Kaplin M.I. Bilan T.R. Novytskyi I.Yu. energy supply, product energy balance, production type model енергозабезпечення, продуктовий енергетичний баланс, модель виробничого типу The possibilities of construction of models of production type investigated according to L.V. Kantorovich using the expanded nomenclature of product energy balance, as well as indicators of energy balances of the IEA for Ukraine, which allowed to determine mutually agreed and balanced volumes for production and supply of the energy sources using the minimum amount of open-source information regulated by the current legislation of a country. Creating the structure of the aforementioned models in accordance with the structure of the system of indicators mentioned balances makes the possibility for assessing the set of input and output indicators of these reporting statistical documents for completeness and consistency, particularly with the aim to identify incorrectly taken into counted, unaccounted, lost or stolen amounts of fuel and energy resources. With this in mind, the following work focuses on formulating the basic requirements for energy supply models for purposes of their application, developing a methodological approach to building a structure, and technological coefficients calculation (input and output) of the economic-mathematical model of production type by the nomenclature of supply directions, transformation and final consumption regulated by the product energy balance of Ukraine, and also on the application of this approach to the development of a number of energy supply models of different aggregation levels, designed to solve problems of forecasting the structure and amounts supply of energy sources, and the research of their appropriate variants, analyze the quality of statistic energetic balances, and detection the volumes of unaccounted energy resource consumption. Досліджено можливості побудови моделей виробничого типу за Л.В. Канторовичем з використанням розширеної номенклатури продуктового енергетичного балансу, а також показників енергетичних балансів МЕА для України, яка дозволила визначити взаємоузгоджені й збалансовані обсяги виробництва і постачання енергоносіїв за використання мінімального обсягу регламентованих чинним законодавством країни відкритих інформаційних джерел. Створення структури згаданих моделей у відповідності до структури системи показників згаданих балансів дає можливість оцінювання множини показників витрат і випусків цих звітних статистичних документів на повноту й узгодженість, зокрема з метою виявлення невірно врахованих, необлікованих, втрачених або викрадених обсягів паливно-енергетичних ресурсів. З огляду на це, в роботі основну увагу приділено формулюванню основних вимог до моделей енергозабезпечення щодо цілей їх застосування, розробленню методичного підходу до побудови структури і розрахунку технологічних коефіцієнтів (коефіцієнтів випуску і витрат) економіко-математичної моделі виробничого типу за номенклатурою напрямів надходження, перетворення й кінцевого споживання, регламентованих продуктовим енергетичним балансом України, застосуванню згаданого підходу до розроблення низки моделей енергозабезпечення різного рівня агрегування, призначених для вирішення задач прогнозування структури й обсягів постачання енергоносіїв, а також дослідження їх доцільних варіантів, аналізу якості статистичних енергетичних балансів, виявлення обсягів необлікованого споживання енергетичних ресурсів. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2022-05-28 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/553 10.15407/pge2022.01-02.058 System Research in Energy; No. 1-2 (68-69 (2022): The Problems of General Energy; 58-69 Системні дослідження в енергетиці; № 1-2 (68-69 (2022): Проблеми загальної енергетики; 58-69 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/553/487 Copyright (c) 2022 Kaplin M.I., Bilan T.R., Novytskyi I.Yu. https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0 |
| spellingShingle | energy supply product energy balance production type model Kaplin M.I. Bilan T.R. Novytskyi I.Yu. Modeling of country energy supply by structure of product energy balance data in the format of the international energy agency |
| title | Modeling of country energy supply by structure of product energy balance data in the format of the international energy agency |
| title_alt | Моделювання енергозабезпечення країни за структурою даних продуктового енергетичного балансу в форматі міжнародної енергетичної агенції |
| title_full | Modeling of country energy supply by structure of product energy balance data in the format of the international energy agency |
| title_fullStr | Modeling of country energy supply by structure of product energy balance data in the format of the international energy agency |
| title_full_unstemmed | Modeling of country energy supply by structure of product energy balance data in the format of the international energy agency |
| title_short | Modeling of country energy supply by structure of product energy balance data in the format of the international energy agency |
| title_sort | modeling of country energy supply by structure of product energy balance data in the format of the international energy agency |
| topic | energy supply product energy balance production type model |
| topic_facet | energy supply product energy balance production type model енергозабезпечення продуктовий енергетичний баланс модель виробничого типу |
| url | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/553 |
| work_keys_str_mv | AT kaplinmi modelingofcountryenergysupplybystructureofproductenergybalancedataintheformatoftheinternationalenergyagency AT bilantr modelingofcountryenergysupplybystructureofproductenergybalancedataintheformatoftheinternationalenergyagency AT novytskyiiyu modelingofcountryenergysupplybystructureofproductenergybalancedataintheformatoftheinternationalenergyagency AT kaplinmi modelûvannâenergozabezpečennâkraínizastrukturoûdanihproduktovogoenergetičnogobalansuvformatímížnarodnoíenergetičnoíagencíí AT bilantr modelûvannâenergozabezpečennâkraínizastrukturoûdanihproduktovogoenergetičnogobalansuvformatímížnarodnoíenergetičnoíagencíí AT novytskyiiyu modelûvannâenergozabezpečennâkraínizastrukturoûdanihproduktovogoenergetičnogobalansuvformatímížnarodnoíenergetičnoíagencíí |