Производственная функция c энергетическими затратами в качестве аргумента для угледобыающего предприятия

Мета статті – розробка методичних підходів до побудови виробничої функції вуглевидо¬бувних підприємств. Особливість пропонованих виробничих функцій – вони однофакторні; як аргумент функції застосовуються прямі й непрямі витрати енергетичних ресурсів на видобуток вугілля й обслуговування шахти. Клю...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2013
Автор:	Атабеков, О.И.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут економіки промисловості НАН України 2013
Назва видання:	Економіка промисловості
Теми:	Проблеми економіки промислових підприємств і виробничих комплексів
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/51226
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Производственная функция c энергетическими затратами в качестве аргумента для угледобыающего предприятия / О.И. Атабеков // Економіка пром-сті. - 2013. - № 1-2 (61-62). - С. 18-27. — Бібліогр.: 26 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-51226
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-512262013-11-20T15:27:09Z Производственная функция c энергетическими затратами в качестве аргумента для угледобыающего предприятия Атабеков, О.И. Проблеми економіки промислових підприємств і виробничих комплексів Мета статті – розробка методичних підходів до побудови виробничої функції вуглевидо¬бувних підприємств. Особливість пропонованих виробничих функцій – вони однофакторні; як аргумент функції застосовуються прямі й непрямі витрати енергетичних ресурсів на видобуток вугілля й обслуговування шахти. Ключові слова: виробнича функція, вуглевидобувне підприємство, прямі та непрямі витрати енергетичних ресурсів. Цель статьи – разработка методических подходов к построению производственных функций угледобывающих предприятий. Особенность предлагаемых производственных функций – они однофакторные; в качестве аргумента функции используют прямые и косвенные затраты энергетических ресурсов, понесенные на добычу угля и обслуживание шахты. Ключевые слова: производственная функция, угледобывающее предприятие, прямые и косвенные затраты энергетических ресурсов. The matter of ensuring a highly efficient performance of the coal mining enterprises is topical and is reflected as a basic in all branch programme documents. The efficiency here, as a rule, is recognized as a profitability of a coal mine performance. In author’s opinion, economic aspects of efficiency are the most important for independent mines and horizontally integrated coal holdings (enterprises). For vertically integrated systems and the country economy as a whole energy efficiency is determinative. Fears concerning energy inefficiency of coal mining in Donetsk Basin were introduced in the 80th of the XX century – deteriorating geological conditions and ageing mine basic assets caused increase in consumption of materials, labour and energy. Crisis in coal mining industry of Ukraine aggravated the situation; reduction of coal production brought about a nonlinear increase in its cost price and specific power consumption. The purpose of this work is to develop a technical approach as to modeling coal mine production functions depending on the energy expenditure. By energy expenditure we mean the total amount of energy resources consumed (directly & indirectly) in the process of coal mining and coal mine servicing, i.e. consumption of electricity and thermal energy in the coal mine itself, electricity required for the preparation and transportation of coal, materialized in equipment, materials, buildings and structures as well as in resources used by personnel for domestic purposes. The proposed production function of a coal mine is made in the form of logarithmic dependence between the quantity of mined coal and the volume of energy resources consumed. The production functions modeling is based on the results of retrospective observations of the Ukrainian coal mine functioning made by the predecessors. The production functions of operating coal mines of Donetsk Basin are given as an example, the conclusions are made regarding the correlation between the production function elasticity and optimal coal mine operating modes. Keywords: efficiency, production function, coal mining enterprise, direct and indirect energy expenditure. 2013 Article Производственная функция c энергетическими затратами в качестве аргумента для угледобыающего предприятия / О.И. Атабеков // Економіка пром-сті. - 2013. - № 1-2 (61-62). - С. 18-27. — Бібліогр.: 26 назв. — рос. 1562-109Х http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/51226 338.45:622 ru Економіка промисловості Інститут економіки промисловості НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Проблеми економіки промислових підприємств і виробничих комплексів Проблеми економіки промислових підприємств і виробничих комплексів
spellingShingle	Проблеми економіки промислових підприємств і виробничих комплексів Проблеми економіки промислових підприємств і виробничих комплексів Атабеков, О.И. Производственная функция c энергетическими затратами в качестве аргумента для угледобыающего предприятия Економіка промисловості
description	Мета статті – розробка методичних підходів до побудови виробничої функції вуглевидо¬бувних підприємств. Особливість пропонованих виробничих функцій – вони однофакторні; як аргумент функції застосовуються прямі й непрямі витрати енергетичних ресурсів на видобуток вугілля й обслуговування шахти. Ключові слова: виробнича функція, вуглевидобувне підприємство, прямі та непрямі витрати енергетичних ресурсів.
format	Article
author	Атабеков, О.И.
author_facet	Атабеков, О.И.
author_sort	Атабеков, О.И.
title	Производственная функция c энергетическими затратами в качестве аргумента для угледобыающего предприятия
title_short	Производственная функция c энергетическими затратами в качестве аргумента для угледобыающего предприятия
title_full	Производственная функция c энергетическими затратами в качестве аргумента для угледобыающего предприятия
title_fullStr	Производственная функция c энергетическими затратами в качестве аргумента для угледобыающего предприятия
title_full_unstemmed	Производственная функция c энергетическими затратами в качестве аргумента для угледобыающего предприятия
title_sort	производственная функция c энергетическими затратами в качестве аргумента для угледобыающего предприятия
publisher	Інститут економіки промисловості НАН України
publishDate	2013
topic_facet	Проблеми економіки промислових підприємств і виробничих комплексів
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/51226
citation_txt	Производственная функция c энергетическими затратами в качестве аргумента для угледобыающего предприятия / О.И. Атабеков // Економіка пром-сті. - 2013. - № 1-2 (61-62). - С. 18-27. — Бібліогр.: 26 назв. — рос.
series	Економіка промисловості
work_keys_str_mv	AT atabekovoi proizvodstvennaâfunkciâcénergetičeskimizatratamivkačestveargumentadlâugledobyaûŝegopredpriâtiâ
first_indexed	2025-07-04T13:13:29Z
last_indexed	2025-07-04T13:13:29Z
_version_	1836722223115665408
fulltext	–––––––––––––––––––––––––– Економіка промисловості Economy of Industry –––––––––––––––––––––––––– 18 ISSN 1562-109X 2013, № 1-2 (61-62) УДК 338.45:622 Олег Игоревич Атабеков Институт экономики промышленности НАН Украины, Донецк ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФУНКЦИЯ C ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ ЗАТРАТАМИ В КАЧЕСТВЕ АРГУМЕНТА ДЛЯ УГЛЕДОБЫАЮЩЕГО ПРЕДПРИЯТИЯ Тема обеспечения эффективной работы предприятий угольной промышленности красной нитью проходит во всех отраслевых программных документах [1-3]. При этом под эффективностью, как правило, понимае- тся рентабельность работы шахты. Отдавая должное важности этого показателя (см. ста- тью [4]), автор считает, что экономические аспекты эффективности играют превалиру- ющую роль для самостоятельных шахт и го- ризонтально интегрированных угольных хо- лдингов (предприятий), для вертикально же интегрированных систем и экономики стра- ны в целом, определяющей служит энергети- ческая эффективность. Опасения по поводу энергетической неэффективности угледобычи в Донбассе были высказаны еще в восьмидесятых годах ХХ века – достижение и поддержание высо- кого уровня добычи угля требовало все больших материальных, трудовых и энерге- тических затрат. В 1981 г. рассчитанный по совокупности шахт бассейна коэффициент энергетической эффективности, равный отношению полученной из угля энергии к энергозатратам на добычу, обогащение, транспортирование и переработку угля, сос- тавил 6,6 кВтч на 1 кВтч [5]. Это при том, что уже тогда угледобыча с коэффициентом менее 6 оценивалась как энергетически неэ- ффективная. Правда, исследования, прове- денные в 1990 г., повысили градус оптимиз- ма: по шахтам производственного объедине- ния "Свердловантрацит" значения коэффи- циента энергоэффективности оказались рав- ными 8-9, даже при учете энергозатрат, ове- ществленных в материалах, оборудовании, зданиях, сооружениях и пр. [6]. Однако пока- затели 2004 г. вновь заставили усомниться в целесообразности разработки отечественных месторождений. Если не брать во внимание предприятия-лидеры, то на шахтах с пласта- ми пологого залегания отдача от затрат ока- залась трехкратной, а на шахтах с крутопа- дающими пластами – лишь двукратной [7], невзирая на то, что расчеты велись только по прямым расходам тепловой и электрической энергии, понесенным самой шахтой. Причину следует искать в кризисе уго- льного производства. За три десятилетия, считая с рекордного для угольной промыш- ленности Украины 1976 г., на предприятиях, составляющих четыре пятых производствен- ного потенциала отрасли, установленная мощность была пересмотрена в сторону уме- ньшения, как правило, из-за неподготовлен- ности горного хозяйства [8]. Уменьшение объемов производства приводит к нелиней- ному росту удельной энергоемкости, вплоть до нескольких тысяч киловатт-часов на 1 тонну добытого угля [9]. Такая нелинейность присуща и графику себестоимости угледо- бычи [10]. Анализ практики распределения и ис- пользования субсидий государственными угледобывающими предприятиями говорит о недопонимании сущности указанных явле- ний и опасности проводимой инвестицион- ной политики [11, с. 19]. В отдельные годы количество шахт, не имеющих ни одного очистного забоя, доходило до 10% шахтного фонда [12]. Учитывая актуальность и значимость проблемы повышения эффективности шахт, в качестве цели статьи выдвинута разработка методических подходов к построению прои- зводственных функций угледобывающих предприятий от энергетических затрат. "Производственные функции служат полезным инструментом, позволяют произ- водить разнообразные аналитические расче- ты, определять эффективность использова- © О.И. Атабеков, 2013 –––––––––––––––––––––– Економіка промисловості Экономика промышленности –––––––––––––––––––––– ISSN 1562-109X 19 2013, № 1-2 (61-62) ния ресурсов и целесообразность их допол- нительного вовлечения в производство, про- гнозировать выпуск продукции и контроли- ровать реальность плановых проектировок" [13, с. 3]. Теория производственных функций непрерывно совершенствуется [14], но эти достижения не находят широкого примене- ния в реальной микроэкономике. Практикам сложно приложить аппарат многофакторных производственных функций к оптимизации соотношений "затраты-выпуск" предприя- тий. В лучшем случае эту экономическую характеристику подают как производст- венную функцию Кобба-Дугласа с аргу- ментами "труд и капитал". Для угольной шахты так сделано, например, в работе [15, Appendix C]. Простоту и доходчивость однофактор- ных моделей можно встретить, пожалуй, то- лько в экономике Робинзона Крузо, предло- женной в 30-х годах прошлого века учеными лозаннской, ее еще называют математичес- кой, школы. В экономике Робинзона Крузо (рис. 1) производственная функция фирмы – это ко- личественная зависимость f(z) выпуска (вы- работанного продукта) от затрат трудового времени [16]. Выпуск полезной продукции – ямса – обозначен символом q; затраты тру- да – z. Обозначения переменных, расположе- ние осей на диаграмме и др. приняты, как в работе [17]. Рис. 1. Производственная функция фирмы Производственная функция показыва- ет, что чем больше времени работает Робин- зон, тем больше получает того же ямса, но количество добавочного полезного продукта от добавочного часа труда уменьшается в силу закона убывающей отдачи или возрас- тающих предельных издержек. Цена потребительского товара равна p, цена труда – w. По определению фирма явля- ется прайс-тейкером (то есть продающей свою продукцию и приобретающей ресурсы по ценам, определяемым силами, над кото- рыми она не имеет контроля), поэтому опти- мальный выпуск зависит от соотношения цен как от параметра. Предполагается, что производственная деятельность приводит к образованию при- были π pf ( z ) wz   , (1) где π – прибыль фирмы. Задача фирмы заключается в максими- зации прибыли. Оптимальный выпуск z* есть функция от цены zz* arg max ( z , p ) z * ( p )   . (2) В случае вертикально интегрирован- ных структур на базе угольных шахт схема экономики Робинзона претерпевает измене- ния, поскольку весомая часть полезного про- дукта становится технологическим ресурсом –––––––––––––––––––––––––– Економіка промисловості Economy of Industry –––––––––––––––––––––––––– 20 ISSN 1562-109X 2013, № 1-2 (61-62) для других элементов и подразделений сис- темы (рис. 2). Уголь, образно говоря, возв- ращается под землю в виде металла, той же арочной крепи, полученного из кокса; через топливную цепочку электростанции. При- быль – это угольная продукция, оставшаяся в распоряжении производителя после всех по- несенных затрат. Для расчета и оптимизации прибыли требуется знание производственной функции шахты. Желательно, чтобы произ- водственная функция, как и в экономике Ро- бинзона Крузо, была однофакторной. Для этого в качестве аргумента уместно исполь- зовать не труд, а затраты энергетических ре- сурсов. Рис. 2. Рециркуляция угля в межотраслевых комплексах Однофакторную производственную функцию такого рода удобно представить в виде логарифмической кривой вида 1e Ss K Ln( A )  , (3) где s – стандартизованная по производствен- ной мощности шахты добыча угля, долей ед.; Ke – коэффициент логарифмической функции; АS – стандартизованные суммарные за- траты угля на производственные нужды, соо- тветствующие объему добычи угля по шахте. Если шахта работает на полную мощность (s=1), то и АS=1; в случае s=0 значение АS=А0, так как предприятие несет энергетические затраты по жизнеобеспечению шахты (водо- отлив, проветривание и др.) даже при отсутс- твии работ, связанных непосредственно с эксплуатацией лав. Энергию тела (R) можно представить как сумму двух составляющих – эксергии (Ех) и анергии (А): R Ex A  [18]. Эксергия (производная от греческого слова "работа", "эргон" и приставки "экс", означающей выс- шую степень) есть максимальная работа, ко- торую способно совершить тело; часть энер- гии, которая в данных условиях окружающей среды может быть превращена в любую дру- гую ее форму. Эксергия измеряется в тех же единицах, что и энергия, работа. Составля- ющая же А, не может быть преобразована ни в какую другую энергию, что передано в ее звучании – анергия – содержащем греческую отрицательную частицу "а" и то же слово "эргон" – работа. Анергия, в принципе, это неутилизируемые потери, к примеру, энергия вентиляционной струи шахты. Эколого-энергетическую реструктури- зацию украинских шахт проф. В.В. Пак свя- зывал с использованием понятия эксергии [19]. Однако в данной работе эксергия в бо- льшей мере воспринимается не как термоди- намическая категория, а в следующей анало- гии: эксергия – это добытый уголь на выходе вертикально интегрированной производст- венной системы, ее товарная продукция; ане- ргия, утрированно, – добытый уголь, но из- расходованный на снабжение шахты тепло- вой и электрической энергией, на процессах производства кокса, чугуна, стали, проката; потребленный персоналом всех предприятий в быту. Представленная на рис. 3 схема на- поминает диаграмму Грассмана для подсчета эксергии. –––––––––––––––––––––– Економіка промисловості Экономика промышленности –––––––––––––––––––––– ISSN 1562-109X 21 2013, № 1-2 (61-62) Ash Amet Aps Ap Ex R Рис. 3. Диаграмма Грассмана для системы добычи угля и выработки вторичных энергоресурсов На диаграммах Грассмана энергетиче- ские потоки принято изображать в виде "ру- кавов", ширина которых соответствует их численным значениям. Элементами диаграммы являются: Ex – нетто-эксергия системы; Аmet – затраты энер- горесурсов (условно в виде угля) на произ- водство металлургической продукции; Аsh – то же на процессах угледобычи и обогаще- ния; Аps – то же на функционирование ТЭС и преобразование угля во вторичные энергоре- сурсы; Аp – то же на обеспечение персонала, занятого обслуживанием системы; R – энер- гия, заключенная в угольном пласте. pc met p shEx R A A A A     . (4) В принципе, эксергию, по образу эко- номических категорий, можно трактовать как энергетическую прибыль системы, занятой производством ресурсов. Эксергетический к.п.д. системы по до- быче и переработке угля равен Ex R   , (5) где η – эксергетический коэффициент полез- ного действия системы в целом. В деталях картина складывается сле- дующим образом. Шахте, чтобы получить запланированное количество угля, необхо- димо определенное количество электроэнер- гии. Чтобы доставить такое количество элек- троэнергии на объект, предприятию, постав- ляющему электроэнергию угольной компа- нии, необходимо заказать на электростанции объем электроэнергии, превышающий зака- занный шахтой на величину потерь электро- энергии в сетях. Электростанции, чтобы удо- влетворить запросы фирмы-поставщика, не- обходимо выработать такое количество ресу- рсов, чтобы разница покрывала ее собствен- ные потребности в электроэнергии (на собст- венные нужды ТЭС). Угольная шахта является крупным по- требителем не только электрической, но и тепловой энергии, поэтому для обеспечения работы предприятия часть объема добычи угля должна быть использована как котель- ное топливо. Часть угольной продукции добываю- щее предприятие адресует коксохимическо- му заводу в качестве шихты для коксования, а также электростанции для выработки гене- рирующим предприятием электроэнергии, необходимой коксохимическому и металлур- гическому заводам с учетом покрытия потерь в сетях, а также для обеспечения собствен- ных нужд ТЭС. –––––––––––––––––––––––––– Економіка промисловості Economy of Industry –––––––––––––––––––––––––– 22 ISSN 1562-109X 2013, № 1-2 (61-62) Расход топлива на ТЭС зависит от тех- нологической эффективности станции, каче- ства топлива и для украинских электростан- ций в среднем троекратно превышает выпуск вторичных энергоресурсов в расчетах по условному топливу. Количество угольного ресурса, затра- чиваемого на нужды металлургических про- изводств в соответствии с запросами шахты, зависит от потребностей в металлургической продукции, используемой по технологии угледобычи. Еще одна часть угля необходима для удовлетворения потребностей персонала ме- такорпорации в тепловой и электрической энергии. Кроме того, некоторый объем угля идет на электростанцию для производства электрической энергии, которая овеществля- ется при производстве вспомогательных ма- териалов, используемых на технологических процессах в шахте, и т.д. Эксергетическое рассмотрение систе- мы дает четкое и стационарное (не зависящее от состояния рынков) представление относи- тельно эффективности функционирования производства. Например, с помощью диаг- раммы Грассмана можно рассчитать, что на производство 1 тонны металлопроката с уче- том расхода электроэнергии и топлива на ТЭС идет 2,1 т у.т., а не 1,3 т у.т., как показа- но в работе [20, с. 113], где учтено лишь нет- то-потребление электроэнергии по металлур- гическому заводу. Диаграммы Грассмана по- зволяют избежать иллюзий, подобных воз- никающим при рассмотрении горения топли- ва в среде чистого кислорода,– финальная эффективность процесса даже ниже, чем в воздушной атмосфере, поскольку для полу- чения кислорода из воздуха необходимо со- вершить дополнительную работу. Эффективность системы тем выше, чем большую эксергию она имеет в резуль- тате преобразования первичного угля. Если шахта обеспечивает большой нетто-выпуск вторичных энергоресурсов, то, в принципе, можно допустить ее некоторую экономическую убыточность. Если же из до- бытого шахтой угля на электростанции нель- зя получить достаточного количества энер- гии, а, тем паче, если в результате оказывает- ся меньше электроэнергии, чем затрачено на добычу, обогащение и перевозку угля, то предприятие не имеет права на существова- ние. В предлагаемом подходе к построению производственной функции базовым элемен- том является объем потребления шахтой эле- ктроэнергии. Предприятия существенно отличаются друг от друга по прямому расходованию эле- ктроэнергии на добычу угля (рис. 4). Самыми энергозатратными являются предприятия пятого по классификации, принятой в работе [21], кластера – мощные глубокие шахты на пластах крутого падения (гг. Горловка и Дзе- ржинск); самыми энергоэкономными – шах- ты четвертого кластера – маломощные и не- глубокие. Во второй кластер также входят шахты, разрабатывающие пласты крутого падения, но не столь производственно мощ- ные, как шахты пятого кластера (енакиевская группа шахт). Обработка данных наблюдений, опуб- ликованных в работе [с. 16-17], приводит к выводам относительно затрат электроэнер- гии на обогащение угля, на его перевозку по железной дороге, а также о количестве ове- ществленной электроэнергии в израсходо- ванных материалах, зданиях и сооружениях, внедренном за год оборудовании. В процен- тном исчислении эти показатели соответст- венно равны 11,1±3,0; 5,1±0,9; 65,3±8,6; 6,6±1,2; и 10,6±1,8 % от прямых затрат элек- троэнергии по шахте. На обеспечение шахты электроэнерги- ей необходимо затратить 1 3 1 1 1 PS A ( ) ( ) ( )A ,           (6) где А3 – общие затраты электроэнергии по шахте с учетом выработки энергетического ресурса на ТЭС и доставки по электросетям, тыс.т у.т.; А1 – прямые затраты электроэнергии по шахте, тыс.т у.т.; ρ – затраты электроэнергии на процес- сах обогащения, транспорта, овеществлен- ные в материалах, зданиях и сооружениях, долей ед.; –––––––––––––––––––––– Економіка промисловості Экономика промышленности –––––––––––––––––––––– ISSN 1562-109X 23 2013, № 1-2 (61-62) Рис. 4. Потребление электроэнергии на добычу угля по кластерам шахт λ – потери электроэнергии в сетях, до- лей ед.; φ – расход электроэнергии на собст- венные нужды ТЭС, долей ед.; ηPS – эксергический к.п.д. тепловой электростанции. Величина, обратная эксергическому к.п.д. электростанции, по сути, кратность расхода топлива, обусловлена эффективнос- тью его переработки на ТЭС и может быть принята равной приблизительно 3, что обус- ловлено удельным расходом топлива 378 г у.т./кВтч (средним по НАК "ЭКУ" [22, с. 69]). 1 123PS    . (7) где γ – удельный расход топлива на электро- станции, г у.т./кВтч. Чтобы снабдить электроэнергией шах- ту из пятого кластера, потребляющую 16 тыс. т у.т., на электростанции в течение года необходимо переработать 57 тыс. т у.т. энергетических ресурсов. Угольные шахты являются не только крупными потребителями электрической, но и тепловой энергии, а также моторного топ- лива. На основании регрессионного анализа данных ряда самостоятельных шахт и уголь- ных предприятий установлено что суммар- ные затраты топлива (угля в котельных, бен- зина и дизельного топлива) сопоставимы с расходом электрической энергии. С высокой степенью точности эту зависимость можно представить в виде 11 133ShF . A  , (8) где FSh – суммарные затраты топлива на до- бычу угля, тыс. т у.т. Расчет необходимого количества ме- таллопроката по шахте, разрабатывающей пласты пологого залегания, допустимо прои- зводить по формуле [23, с. 8] 3 110 2 5 1 3MET pQ l P s ( . . k )      , тыс. т, (9) где P – производственная мощность шахты, тыс. т; l1 – удельное соотношение между объ- емом добычи угля и развитием подготовите- льных работ за год (6,5 м/тыс. т); kp – коэффициент соотношения разви- тия проходческих работ и работ по ремонту выработок (по опыту может быть принят ра- вным 0,5). Уголь, подлежащий переработке на металлургический кокс (FMET), расходуется в количестве 0,64 т у.т. на 1 т металлопроката [24, с. 157]. Особым местом является расход энер- горесурсов на обеспечение персонала предп- риятий. К рассмотрению, в принципе, следу- ет принимать потребление и электрической, и тепловой энергии, однако потребление угля на отопление в быту явно превалирует. В со- ответствии с нормами Горного Закона Укра- ины [25, ст. 43] все работники угледобыва- ющих (углеперерабатывающих) и углестрои- тельных предприятий наделяются правом 1 5 2 3 4 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200 400 600 800 1000 1200 1400 П от ре бл ен ие эл ек тр оэ не рг ии , т ы с. т у. т. /г од Производственные мощности шахт, тыс. т –––––––––––––––––––––––––– Економіка промисловості Economy of Industry –––––––––––––––––––––––––– 24 ISSN 1562-109X 2013, № 1-2 (61-62) получения бесплатного угля на бытовые ну- жды в количестве 5,9 т угля на 1 человека, что может быть приравнено к 4,2 т у.т. Рабочих, занятых на металлургичес- ких, коксохимических заводах, электростан- циях, в части, относящейся к добыче угля, допустимо рассматривать как персонал, уча- ствующий в производстве угля на основании аутсорсинговых соглашений. 310P P PF N f   , (10) где FP – годовой расход котельно-печного топлива на содержание персонала, тыс. т у.т.; fР – удельный расход котельно-печного топлива, т у.т./чел.; Np – суммарное количество персонала, чел. Если обозначить сумму основных эне- ргетических расходов как 3 MET p P ShA( s ) A F f N F    , (11) то (s 1)SA A( s ) / A  , (12) где А(s=1) – энергетические затраты при по- лной загрузке основных фондов шахты. Для нахождения значения Ke удобно воспользоваться графоаналитическим спосо- бом: найти значения А(s) – суммарные энер- гетические издержки шахты – в режимах s = 0 и s = 1 и построить график логарифми- ческой зависимости (3). На рис. 5 сопоставлены производст- венные функции шахт из пятого и четвертого кластеров. Рис. 5. Производственные функции шахт четвертого и пятого кластеров Более мощные и более энергозатрат- ные шахты пятого кластера имеют более эла- стичную ("мягкую") производственную фун- кцию (Ke=1,034). Соответствующий коэффи- циент для шахты из четвертого кластера – Ke=0,792. Малым по мощности шахтам на пластах пологого залегания требуется (в от- носительном исчислении) большее прираще- ние энергетических затрат, чтобы сущест- венно нарастить добычу угля. На шахтах же, разрабатывающих пласты крутого падения, приращение добычи идет на фоне менее ин- тенсивного вовлечения в оборот энергетиче- ских ресурсов. В табл. 1 показаны условия оптималь- ной работы шахт, относящихся к разным кластерам, при различной эффективности работы ТЭС. Результаты получены с помо- щью модуля "Поиск решения" программного продукта MS Excel. Достижение максимально высокого эк- сергетического к.п.д. требует регулирования режимов работы шахт из четвертого класте- ра, имеющих более жесткую производствен- ную функцию. Оптимальные значения стан- дартизованной добычи угля для таких предп- риятий находятся в диапазоне 0,71…0,76. Для шахт же из пятого кластера главное условие выхода на эффективный режим ра- боты – максимально возможное увеличение годовых объемов добычи. Такая задача явля- ется весьма сложной, поскольку требует зна- s= 1,034Ln(Аs) + 1 s= 0,792Ln(Аs) + 1 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 С та нд ар ти зо ва нн ая д об ы ча уг ля , д ол ей е д. Стандартизованные затраты энергоресурсов, долей ед. CL5 Cl4 –––––––––––––––––––––– Економіка промисловості Экономика промышленности –––––––––––––––––––––– ISSN 1562-109X 25 2013, № 1-2 (61-62) чительного объема капитальных вложений и привлечения людских ресурсов. Поэтому основная часть шахт государственного сек- тора функционируют с низкими производст- венными нагрузками и их эксергетический к.п.д. крайне низок. Таблица 1 Оптимальные режимы работы шахт Условия оптимизации Оптимальная стандартизованная добыча, долей ед. Оптимальный эксергетический к.п.д., долей ед. Оптимальная эксергия, тыс. т у.т Шахта 4 кластера, высокая эффективность ТЭС 0,709 0,932 201 Шахта 5 кластера, высокая эффективность ТЭС 0,948 0,836 412 Шахта 4 кластера, низкая эффективность ТЭС 0,756 0,903 208 Шахта 5 кластера, низкая эффективность ТЭС 0,989 0,731 377 Для примера на рис. 6 показана диаг- рамма Грассмана функционирующей в опти- мальном режиме шахты из четвертого клас- тера. Рис. 6. Диаграмма Грассмана для шахты четвертого кластера Из полученных за год гипотетической шахтой 300 тыс. т рядового угля собственно угледобывающее предприятие на технологи- ческие нужды расходует 7 тыс. т у.т. уголь- ной продукции; 4 тыс. т у.т. уходит на элект- ростанцию; 4 тыс. т у.т. – на металлургичес- кое производство и 7 тыс. т у.т. – на бытовые нужды персонала. Фактический полезный выход шахты составляет 201 тыс. т у.т. В реальности показатели шахт далеки от оптимальных. При средней для отечест- венных ТЭС норме 380 г у.т./кВтч из одной тонны условного топлива можно получить 2632 кВтч электроэнергии, что соответству- ет 323 кг у.т. По кумулятивной кривой (рис. 7), построенной в соответствии с поло- жениями, опубликованными в работе [26], видно, что есть ряд точек, расположенных выше линии среднего выпуска электроэнер- гии на ТЭС. Это шахты, функционирование которых энергетически не оправданно – они потребляют на добычу угля больше энерго- ресурсов, чем из этого топлива можно выра- ботать на ТЭС. В Украине, если даже не учи- тывать шахты так называемой третьей груп- пы (переданных на закрытие) и шахты, вхо- дящие в группу коксового назначения, тако- вых наберется свыше двух десятков. 180 190 200 210 220 230 Шахта из четвертого кластера 201 7 4 4 7 Ex Ash Aps Amet Ap –––––––––––––––––––––––––– Економіка промисловості Economy of Industry –––––––––––––––––––––––––– 26 ISSN 1562-109X 2013, № 1-2 (61-62) Рис. 7. Эффективность шахт энергетического назначения, рассчитанная по фактическим данным Таким образом, в статье показан мето- дический подход к построению для угольной шахты производственной функции с энерге- тическими затратами в качестве аргумента, что дает возможность оценивать системную энергетическую эффективность работы пре- дприятия и планировать оптимальные режи- мы его эксплуатации. Литература 1. Програма «Українське вугілля»: За- тверджено постановою Кабінету Міністрів України від 19.09.2001 р. № 1205 Електрон- ний ресурс. – Режим доступу: http://zakon3. rada.gov.ua/laws/show/1205-2001-%D0%BF. 2. Програма економічних реформ Ук- раїни на 2010-2014 рр. [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.dt.ua/2000/ 2020/69596 3. План-графік реформ. Напрямок "Реформа вугільної галузі": Схвалено нака- зом Мінвуглепрому від 22.07.2010 р. № 270 [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.mvp.gov.ua/mvp/control/uk/publish/ category?cat_id=83903. 4. Cherevatskyi D.Yu. Production Func- tion of a Coal Mine and Economic Efficiency of its Operation / D.Yu. Cherevatskyi, O.I. Atabye- kov // Економічний вісник Донбасу. – 2012. – № 4. – С. 58-62. 5. Ржевский В.В. Энергетическая эф- фективность угледобычи в Донбассе / В.В. Ржевский, Г.М. Галуцкий // Уголь Ук- раины. – 1984. – № 11. – С. 15-16. 6. Сургай Н.С. Оценка состояния и пе- рспектив развития шахтного фонда Украины с использованием нестоимостных критериев эффективности / Н.С. Сургай. – Донецк: ЦБНТИ угольной промышленности, 1990.– 47 с. 7. Ляшенко О.Ф. Оцінка енергетичної ефективності вуглевидобування в Україні, та напрями її підвищення / О.Ф. Ляшенко, В.М. Макаров // Проблеми загальної енерге- тики. 2006. – № 13. – С. 17-23. 8. Амоша А.И. Уникальный опыт ис- пользования шахтного фонда на конкретных примерах работы предприятий угольной промышленности Украины / А.И. Амоша, Д.Ю. Череватский, В.Ф. Черкасов // Глю- кауф: на русск. языке. – 2011. – № 3. – С. 47- 50. 9. Филиппов А.М. К вопросу об энер- гоемкости добычи угля / А.М. Филиппов, Д.Ю. Череватский, М.Е. Григорюк // Работы Донуги. – Донецк: Донуги, 1999. – Вып. 103. – С. 100-104. 10. Скубенко В.П. Проявление нели- нейности экономических и энергетических характеристик предприятия при сокращении выпуска продукции / В.П. Скубенко // Еко- 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Э не рг оз ат ра ты , кг у .т ./т у .т . Кумулятивная добыча, проц. Энергозатраты по шахтам Выпуск на ТЭС –––––––––––––––––––––– Економіка промисловості Экономика промышленности –––––––––––––––––––––– ISSN 1562-109X 27 2013, № 1-2 (61-62) номіка промисловості.– Донецьк: ІЕП НАН України. – 2000. – С. 197-206. 11. Державна підтримка та перспекти- ви інноваційного розвитку і структурних пе- ретворень вугільної промисловості / О.І. Амоша, А.І. Кабанов, Л.Л. Стариченко та ін.; – НАН України, Ін-т економіки пром- сті.– Донецьк, 2009. – 326 с. 12. Галузь треба рішуче підіймати. З доповіді Міністра вугільної промисловості С.Б. Тулуба // Сбойка. – 2006. – № 8. – С. 18- 19. 13. Клейнер Г.Б. Производственные функции: Теория, методы, применение / Г.Б. Клейнер.– М.: Финансы и статистика, 1986. – 239 с. 14. Ершов Э.Б. Композитные произ- водственные функции / Э.Б. Ершов // Эконо- мический журнал ВШЭ.– 2013.– Т. 17.– № 1.– С. 108-129. 15. Burton Mark. Coal Production Fore- casts and Economic Impact Simulations in Southern West Virginia: A Special Report to the West Virginia Senate Finance Committee Sena- tor Oshel Craigo Chair / Mark Burton, Michael Hicks, Calvin Kent [Electron resource].– Order to access: http://muwww-new.marshall.edu/ cber/research/cproduction/Appendix%20C.pdf . 16. McFadden D. Robinson Crusoe meets Walras and Keynes / Daniel McFadden.– Berkley : Department of Economics, University of California, 1975. – 21 c. 17. Сонин К. Микроэкономика: Тео- рия общего равновесия [Электронный ре- сурс]. – Режим доступа: http://pages.nes.ru/ ksonin/Lecture%20Micro%20GE%201.pdf . 18. Шаргут Я. Эксергия / Я. Шаргут, Р. Петела.– М. : Энергия, 1968.– 279 с. 19. Пак В.В. Стратегическое направ- ление эколого-энергетической реструктури- зации шахт / В.В. Пак, В.Б. Гого // Уголь Ук- раины. – 1997. – № 10. – С. 26-27. 20. Микитенко В.В. Формування ком- плексної системи управління енергоефектив- ністю у галузях промисловості: моногр. / В.В. Микитенко. – К.: Укр. Видавничо- поліграфічна компанія "Екс.Об.", 2004. – 336 с. 21. Скубенко В.П. Кластерный анализ потребления электроэнергии на угольных шахтах Украины / В.П. Скубенко, Д.Ю. Че- реватский // Экономика промышленности. – Донецк : ИЭП НАН Украины, 1997. – С. 219- 238. 22. Электроэнергетика // Энергобиз- нес. – 2006. – № 35-36. – С. 64-87. 23. Качко Ф.Я. Организация грузопо- токов и оптимизация транспортных грузовых процессов расходных складов шахт: автореф дис. ... на соиск. науч. степени канд. техн. наук / Ф.Я. Качко; Днепропетровский горный институт. – Днепропетровск, 1988. – 16 с. 24. Экономические проблемы черной металлургии Украины: моногр. / Под общ. ред. С.С. Аптекаря, А.И. Амоши. – Донецк : ДонГУЭТ, 2005.– 383 с. 25. Гірничий Закон України // Відомо- сті ВР України. – 1999. – № 5. – Ст. 433. 26. Череватский Д.Ю. О нефинансо- вых методах оценки эффективности уголь- ных шахт / Д.Ю. Череватский, О.И. Атабеков // Стратегія і механізми регулювання проми- слового розвитку: Зб. наук. пр. – Донецьк: ІЕП НАН України, 2009. – С. 152-163. Представлена в редакцию 22.01.2013 г.

Производственная функция c энергетическими затратами в качестве аргумента для угледобыающего предприятия

Репозитарії

Схожі ресурси