Metody kybernetického prognózování spotřeby elektrické energie

Datum: 4.8.2014  |  Autor: Ing. Petr Neuman, CSc  |  Recenzent: Ing. Miroslav Hladík

Úvod

Příspěvek se zabývá analýzou metod prognózování spotřeby elektrické energie, které jsou založené na systémových vědách a kybernetických modelech. Nejprve jsou ukázány kybernetické důvody pro nutnost změny prognózování v rámci „společensko-ekonomického“ systému, poté je ukázána platnost i v oblasti modelů a prognózování v energetice,s výrazným dopadem i na národohospodářské souvislosti energetiky. Příspěvek nemá ambice prezentovat aktuální prognózy a koncepce, ale chce ukázat metodický přístup k prognózování, vycházející již z dokumentu [1].

Metodický přístup k prognózám

Metodický přístup k prognózám spotřeby vychází z dělení spotřeby na časové úseky, ve kterých doporučení vycházejí zjistoty, tj. z konkrétních představ toho, co je nezbytné rozhodnout v co nejkratším čase tak, aby byl zvládnut rozvoj do roku 2030, tedy v investičním cyklu 20 let. Vlivy tržních rizik, společensko-politická rizika, dovozní závislosti ve vazbě na konkurenceschopnost ekonomiky ČR jsou věrohodně popsatelné.

Nejistoty vycházejí z konkrétních představ s rizikem, že nejsou v ČR k dispozici nástroje pro multikriteriální rozhodování a že vývoj je v důsledku toho předpovídán s významnou mírou neurčitosti. Ve vzdáleném časovém horizontu (rok 2050) lze hovořit jen o vizi, pro kterou chybí věrohodné nástroje a pro kterou má světová i evropská srovnávací analýza jen omezenou platnost.

S ohledem na stále se měnící podmínky pro úspěšnou realizaci energetické politiky ČR se i nadále předpokládá, v souladu senergetickým zákonem č. 458/2000 Sb., její vyhodnocování v cyklu minimálně pětiletém. V případě významnějšího odchýlení ji bude třeba aktualizovat i častěji. Pro vytváření podnětů k energetické politice je nutné zázemí na vysokých školách a ve výzkumných ústavech, které by mělo navazovat na obdobnou činnost WEC – World Energy Council (CONSEIL MONDIAL DE L’ENERGIE, Energy Committee of the Czech Republic), ENERGETICKÝ KOMITÉT ČR WEC, a institucí EU.

Pozn: V práci s energetickými výhledy a scénáři má WEC tradici mnoha desítek let (např. Energy in a Finite World, 1981)

Jen cílené úsilí a spolupráce nejlepších odborníků na mezinárodní úrovni může vyřešit problémy, které nás čekají v nepříliš vzdálené budoucnosti.

Pozn: Mezi prováděcí předpisy k tomuto zákonu, kromě těch, které jsou uvedeny v sekci „Energetika“, patří mj.: Vyhláška Energetického regulačního úřadu č. 404/2005 Sb., o náležitostech a členění regulačních výkazů včetně jejich vzorů a pravidlech pro sestavování regulačních výkazů.

Modelové predikce

Při této metodějsou předloženy výsledky modelových simulací vývoje české energetiky a vybraných doprovodných ukazatelů. Konečným rokem těchto prognóz je ve většině případů rok 2050, jakékoliv kvantifikace za rok 2030 je však nutno považovat pouze za odhad vývoje dlouhodobých trendů – viz [2]. Při prezentaci modelových predikcí vycházíme z jednoho základního scénáře a provádíme k němu analýzu citlivosti, kdy měníme vybrané vstupy buď jako ilustraci možných opatření energetické politiky nebo s cílem ilustrovat potenciální rizika a úzká místa, jak pro českou energetiku, tak pro celou ekonomiku a společnost.

Nezávislá energetická komise (NEK, nazývaná „Pačesova“) pro posouzení energetických potřeb ČR v dlouhodobém horizontu pracovala z pověření vlády ČR. Zaměřila se na prognózu vývoje energetiky do roku 2030 a do roku 2050 [1].

Graf č. 1: Prognóza netto spotřeby elektřiny (TNS) do roku 2050 [TWh]. Zdroj: OTE, EGÚ Brno
Graf č. 1: Prognóza netto spotřeby elektřiny (TNS) do roku 2050 [TWh]
Zdroj: OTE, EGÚ Brno

Prognóza do roku 2030 je založena na vcelku pevných předpokladech a technologiích již opodstatněně dostupných, prognóza do roku 2050 je spíše vizí. Analýza současného stavu české energetiky, z níž NEK vycházela, byla založena na materiálech zpracovaných prakticky všemi relevantními subjekty v ČR i zahraničními partnery. Prognóza a doporučení vládě byly zpracovány s ohledem na naše členství v EU, kde sice neexistuje jednotná energetická politika, ale kde lze odhadnout vývoj energetické situace v EU a zejména v sousedních státech.

Jako základní scénář byl vzat předpoklad vytvoření celoevropského energetického trhu, zpráva tedy nepočítá se scénáři katastrofickými jako očekávaným vývojem, ale především s ekonomickými a sociálními dopady případných chybných rozhodnutí. Pozornost byla rovněž věnována bezpečnosti státu v případech, kdy by bylo zásobování celoevropského trhu některým primárním zdrojem energie zásadně narušeno.

Současné rozšířené „dilema“ – resp. TRILEMA

Lze považovat za důležité, aby tvůrci oddělili energetické politiky od krátkodobých politik, které řeší aktuální problémy, a tím se zaručilo, že reflektují dobře definovaný dlouhodobý výhled. Významnou slabinou je konflikt mezi dlouhodobým charakterem energetických investic a obvykle krátkodobým zaměřením politik vládnoucích garnitur.Touto problematikou se v současnosti zabývá následující literatura [3]. Je v ní konstatováno, že politiky je třeba posuzovat společně s ohledem na to, jak na sebe vzájemně sektory působí v makroekonomickém měřítku. Celkovou efektivnost energetické politiky lze optimalizovat pouze tehdy, když vezmeme do úvahy zpětnou vazbu jejích ekonomických vlivů, které se projevují napříč všemi sektory ekonomiky a regiony.

A nakonec lze konstatovat, že energetici požadují od tvůrců politiky, aby se „politiky oddělily od politiků“. Jinými slovy: Energetika potřebuje nestranné politiky s jasnými cíli. Energetici upozorňují na to, že krátkodobé, nekonzistentní, nepředvídatelné a neprůhledné regulační rámce v energetice omezují či zcela zastavují investování do energetické infrastruktury země. A naopak lze říci, že platí: Čím větší je celonárodní politická shoda na energetické politice země, tím ochotněji do ní soukromý sektor investuje. Z uvedené literatury [3] vyplývá, že přinejmenším část evropských orgánů a velká část energetiků si uvědomuje stávající stav financí, ekonomiky a průmyslu (včetně energetiky) v Česku, Evropě i ve světě a vyplývající recese a poklesu výkonnosti (tzn. konkurenceschopnosti).

Přesto je ale někde chyba, způsobující současný nedobrý stav a chmurné výhledy. Ta chyba (podle autora této prezentace) je právě v nekompetentnosti „zvolených/ či nezvolených“ politiků a kapitánů.

Prognóza vývoje čs.energetiky z roku 1989

Jednou zposledních prognóz před zahájením společenských a ekonomických změn po roce 1989 byla prognóza zpracovaná Ústavem obecné energetiky ČSAV [4], zveřejněná v listopadu 1989. Zadání prognózy formulovala vláda ČSSR, která ukládala akademii ČSAV vypracovat zadanou prognózu v perspektivě k roku 2030, a to ve spolupráci s SKVTRI (Státní komise pro vědecko-technický a investiční rozvoj) a FMPE (Federální ministerstvo paliv a energetiky).Zadání bylo následující: „V rámci nutné diferenciace prognostického horizontu Souhrnné prognózy vědecko-technického, ekonomického a sociálního rozvoje ČSSR a předpokladu její aktualizacevyjasnit základní otázky energetického modelu čs. ekonomiky v perspektivě k roku 2030“. Původním gestorem úkolu byl v rámci ČSAV určen Ekonomický ústav ČSAV. Následně bylo rozhodnuto, že gesce přejde na Ústav obecné energetiky ČSAV (ÚOE, pod tímto názvem od 1. 1. 1989).

Prognóza ÚOE z roku 1989 [4] pracovala se třemi scénáři:

Scénář O – „optimistický“ scénář založený na předpokladu rychlého zapojení čs. ekonomiky do „mezinárodní dělby práce“. Scénář předpokládal rychlé změny struktury národního hospodářství, výrazné zvýšení konkurenceschopnosti jednotlivých sektorů národního hospodářství a v neposlední řadě I významné snížení podílu energeticky náročného průmyslu a zvýšení podílu sektoru služeb. Předpokládal také dosažení srovnatelné úrovně HDP/obyvatele s vyspělými západoevropskými zeměmi bylo předpokládáno do roku 2010.

Scénář S – „střední“ scénář vycházel z předpokladu mírnějšího tempa zapojení čs. ekonomiky do „mezinárodní dělby práce“. Předpokládal nižší dynamiku změn struktury národního hospodářství, a to zejména ve vztahu k omezení energeticky náročných výrob. Dosažení srovnatelné úrovně HDP/obyvatele s vyspělými západoevropskými zeměmi v roce 2020.

Scénář P – „pesimistický“ scénář vycházející z pesimistických předpokladů rozvoje čs. ekonomiky a především kvalitativních změn ve struktuře a výkonnosti národního hospodářství. Tento scénář předpokládal dosažení srovnatelné úrovně HDP/obyvatele s vyspělými západoevropskými zeměmi až v roce 2030.

Aplikace prognostických metod na elektroenergetiku

Pro porovnání se skutečným vývojem již nejsou použity základní scénáře OSP, protože tyto scénáře byly již krátce po svém vzniku v roce 1988 a 1989; a tím spíše nyní po 25 letech; pokládány za nerealistické a chybné, což skutečný vývoj prokázal. Proto v následující literatuře [5] (jedné z mála současných českých publikací, která zmiňuje energetické prognózy) na otázku energetických prognóz není reflektováno (je zanedbána, zavrhnuta, neuvažována), a je ukazován pouze pohled na skutečný vývoj spotřeby PEZ ve vztahu k HDP, v časovém úseku 1995–2010.

Tato rezignace, zanedbání základních tezí prognostiky je až do současnosti v České republice symptomatická (odborníci prognózu nedělají dobře, mají špatné výsledky, nikdo je však na nich ani nechce, tak výsledky ani nepublikují).

Z uvedené publikace [5] uvádíme formulaci: Energetická odvětví (resp. energetika jako celek) jsou charakteristická velmi dlouhou životností základních prvků systému. Příklad, vedení vysokého napětí I elektrárny mají životnost delší než 40 let. U jaderných elektráren JE i u moderních uhelných elektráren (např. nadkritický blok ELE 660 MW) přesahuje životnost 50 let.

Energetická odvětví jsou charakteristická nejen těmito velmi dlouhými životnostmi jednotlivých prvků systému, ale i dlouhou projektovou přípravou, tzn. velkou časovou prodlevou mezi rozhodnutím o výstavbě určitého prvku energetického systému a jeho uvedením do provozu.

Aktuálním příkladem bylo v nedávné době výběrové řízení na dostavbu jaderné elektrárny Temelín. Ve čtvrtek 10. 4. 2014 zrušil ČEZ tento tendr na JETE 3&4. Tendr byl zrušen, protože se nedohodla vláda se společností ČEZ, protože vláda odmítla dát společnosti ČEZ finanční garanci na pevnou výkupní cenu elektřiny – Contract for Difference / CfD). Paradoxně přitom společnost ČEZ je ze 72 % vlastněna státem a ten ji prostřednictvím dozorčí rady manažersky plně ovládá.

Lze konstatovat, že historie dostavby se komplikuje a protahuje v souladu s komplikacemi a změnami ve vládě a na ministerských postech. V tom ale nejsme ve střední a východní Evropě nijak výjimeční.

Například na Slovensku; přestože vláda Roberta Fica má silnou většinu jak v Parlamentu, tak ve vládě; byl dne 3. 7. 2014 „vyměněn“ dosavadní ministr hospodářství Tomáš Malatínský (který byl proti pevné výkupní ceně elektřiny z nových JE) za bývalého státního tajemníka na ministerstvu hospodářství Pavola Pavlise (který je pevným výkupním cenám nakloněn, jak jinak).

Prognózování rozvoje energetických potřeb státu je komplikovanou úlohou, kde výsledky prognózování (resp. modelování) jsou extrémně závislé na uvažovaných předpokladech.

Prognózování vývoje je obvykle postaveno na definování několika (zpravidla nejméně tří) scénářů, které obsahují dílčí variant. I přes objektivní potíže při zpracování dlouhodobých prognóz vývoje energetiky jsou tato práce nezbytné. Důležitá je však nejen periodická aktualizace dlouhodobých prognóz (viz např. Aktualizace Státní energetické koncepce ČR – ASEK), ale i vyhodnocování důvodů úspěšnosti či neúspěšnosti v minulosti provedených prognóz.

Vstupy do scénářů

Pro tvorbu scénářů byly ÚOE využity socio-ekonomické údaje z druhé poloviny 80. let a předpokládané údaje pro výchozí rok 1990 a další období. Mezi základní použité dokumenty pracující s výhledem čs. hospodářství patřily mimo dva následující dokumenty:

  • centrální varianta dlouhodobého výhledu ČSSR do roku 2005 [6].
  • výstupy ze státního úkolu ekonomického výzkumu [7].

Naopak Prognostický ústav ČSAV předpokládal ještě razantnější změny ve struktuře národního hospodářství [8]. Ředitelem Prognostického ústavu ČSAV v té době byl Doc. Ing. Valtr Komárek, DrSc., zaměstnancem PgÚ byl rovněž Ing. Václav Klaus, CSc., a Ing. Vladimír Dlouhý.

A aby těch prognóz a plánů nebylo málo, tak odlišné trendy snižování energetické náročnosti národního hospodářství ještě ve svých plánech předpokládalo Federální ministerstvo paliv a energetiky (FMPE) v roce 1989 [9].

Závěry z celkového zhodnocení dopadů nedávné krize na elektrizační soustavu jsou graficky dokumentovány v uvedeném Grafu č. 1, ve kterém je vidět, že se jedná o predikce v „otevřené smyčce“, predikcestatického charakteru. Výsledkem je, že jakákoliv změna „parametru“ vychýlí skutečnost od prognózy a nelze prognózu dynamicky v čase korigovat.

Je-li odchylka příliš velká, tak hodnotitel prognózy (politik, státní orgán, manažer) ji prohlásí za špatnou, a buďto rozhoduje nadále bez ní, nebo si nechá udělat novou, ale zase tu stejnou „statickou“.

Postupy jak řešit tyto problémy kyberneticky (dynamicky se zpětnou vazbou) jsou odborníkům všeobecně známé a běžně používané již několik desítek let, faktem však je, že především v technických oborech. V aplikaci „prognostické“ vznikne odchylka mezi „statickou prognózou“ a skutečným stavem (ekonomické) soustavy, která je průběžně a spojitě v čase vyregulovávána dynamickým regulátorem. Uvedený způsob patří mezi jednoduché, kybernetické metody řízení. Je zmíněn, protože by umožnil použít i stávající „statické prognózy“ vývoje elektroenergetiky České republiky. Jedná se ale o obecně aplikovatelnou kybernetickou metodu řízení dynamických systémů, mezi které nepochybně patří jak elektroenergetická, tak sociálně-ekonomická soustava.

Úvaha, co stojí za současnými krizemi

Lze s vysokou pravděpodobností konstatovat, že za současnými krizemi stojí nezvládnutá složitost. Co když ale krize současnosti ukazují, že nezvládáme realitu proto, že je pro nás nezvládnutelná? Problém nezvládnutelné komplexity potenciálně existoval vždy. Přesto se ekonomické elity, vyzbrojené matematizovaným manažerským věděním, snažily růstové potenciály globalizovaného světa zmobilizovat a zkrotit zároveň. Jenže schopnost „spočítat“ ekonomická zadání podle identických vzorců a interpretovat je podle identických teorií ještě neznamená pochopit, co se skutečně děje. Natož vyvodit z toho přiměřené závěry.

A když navíc hospodářské krize ohrožují nejen přežití firem, ale i stabilitu celých států, tak je těžké spokojit se s tvrzením, že krize prostě patří ke kapitalismu. Zdá se, že je nejvyšší čas přestat chápat krize jen ekonomicky. Přesnější obraz získáme, když rozšíříme jejich definici a začneme krize vnímat jako důsledek nezvládnuté, zřejmě i nezvládnutelné komplexity. Krize současnosti, ať v ekonomice nebo v přesahu do mezinárodní politiky, lze popsat jako spontánní zjednodušování systémů. Neznamenají nic jiného, než že složitost struktur sloužících k dosahování ekonomických cílů přesahuje úroveň, kterou jsou lidé schopni myšlenkově obsáhnout a organizačně zvládnout. NATO a EU jsou dnes příklady organizací, které přijímají kdekoho výměnou za svou akceschopnost.

Poučení, které však hospodářské a politické elity z dosavadních erupcí globální krize pořád ještě nehodlají vyvodit, zní: Řídit dokážeme pouze to, čemu opravdu rozumíme.

Bylo by svrchovaně nutné snížit velikost a složitost organizací sloužících k dosahování politických a ekonomických cílů na tu úroveň, kterou jsme schopni myšlenkově obsáhnout a mocensky zvládnout. Éra globalizace končí a jedná se pouze o to, za jakých okolností se tak stane. Buď se pokusíme znovu – s přistřiženými křídly dočasného konjunkturálního oživení – plachtit vstříc další spontánní krizové erupci, anebo se podřídíme tendenci k fragmentaci a pokusíme se oslabit vliv skutečných příčin globální krize. Jelikož se stále znovu ukazuje, že se problémy na nadnárodní úrovni neřeší, nýbrž jen rétoricky zastřešují, je stabilizace globální situace dosažitelná nejspíše přes specifická, národní řešení; pomalu, ale jistě.

Dnešní krize (hospodářské, finanční, ekonomické, bankovní, politické, výzkumně-vývojové) jsou tedy nedobrovolnou redukcí nepřiměřených ambicí (zejména politiků, vlád a představitelů orgánů EU) na úroveň, která odpovídá lidským schopnostem. Zdá se tedy, že je nejvyšší čas přestat chápat krize jen ekonomicky. Přesnější obraz (model) získáme, když rozšíříme jejich definici a začneme krize vnímat jako důsledek nezvládnuté, zřejmě i nezvládnutelné komplexity systému (myšlenkově i organizačně).

Zde si autor příspěvku dovolí uvést tuzemský příklad závislosti státních koncepcí na okamžité politické situaci. Aktualizovaná Státní energetická koncepce (ASEK), a její neustálé modifikace ve vazbě na stávající vládu a premiéra, stávajícího ministra MPO – a jeho náměstka pro energetiku, který je zrovna ve funkci. Z tohoto důvodu lze s jistou nadsázkou udělat dílčí závěr. Obyvatelé / voliči v Česku většinou sice „nadávají“ na EU (asi proto, že se u nás realizují nejčastěji ty jejich nejjednodušší a nejpitomější nápady a doporučení), ale přesto jedinou cestu k zajištění efektivní činnosti národního hospodářství vidí autor v zapojení do mezinárodních výzkumně vývojových struktur (V&V), nejen evropských, např. [11], ale zejména euro-amerických, euro-asijských, nově euro-afrických; jinými slovy je nutné zapojení do „světových“ V&V struktur. Jedině zahraniční externí „hodnotitel/poradce/školitel/tutor/schvalovatel financí/výzkumný partner“ z USA, Číny, Japonska, Koreje, apod., může být objektivní a nezávislý, tzn. nenamočený do českého, resp. evropského (dle mínění některých „korupčního“) prostředí.

Politické souvislosti

Je všeobecně známý odkaz Miloše Zemana v oblasti Prognostiky a přestavby, uveřejněný v technickém magazínu z roku 1989 [12], kde kromě jiného Miloš Zeman konstatoval, že byla zapomenuta klasická kybernetická poučka o zákonité degeneraci systémů s vyřazenými zpětnými vazbami.

Z hlediska tohoto článku je však významnější formulace tří scénářů charakterizujících jednu možnou budoucnost a průběh jejího případného vývoje:

1. Katastrofický scénář,
„pasivní prognóza“, konzervativní sféra společenského řízení a rozhodování fungující jako permanentní politický Černobyl, …
2. Exogenní scénář,
jakkoli lákavě z nás tento scénář zdánlivě snímá odpovědnost za nestabilní možnou budoucnost, tak v závislosti na povaze společenského řízení se přetváří z dočasné rovnováhy do podoby katastrofického nebo evolučního scénáře.
3. Evoluční scénář,
„aktivní prognóza“, simuluje vývoj podmíněný změnou systému společenského řízení, která je založena na postupném obnovování kontrolních mechanismů zpětné vazby. V článku je řečeno, že v tomto scénáři by mohl sehrát významnou roli jev, označovaný jako „ostrovy pozitivní deviace“. A právě tento termín byl ve své době mediálně nejznámější a nejlíbivější.

V další části této prezentace bude podle literatury [4], vypracované v Ústavu obecné energetiky ČSAV, zmíněna prognóza ÚOE z roku 1989, která pracovala se třemi scénáři:

  • Scénář O – „optimistický“ scénář založený na předpokladu rychlého zapojení čs. ekonomiky do „mezinárodní dělby práce“. Scénář předpokládal rychlé změny struktury a výrazné zvýšení konkurenceschopnosti jednotlivých sektorů národního hospodářství.
  • Scénář S – „střední“ scénář vycházel z předpokladu mírnějšího tempa zapojení čs. ekonomiky do „mezinárodní dělby práce“.
  • Scénář P – „pesimistický“ scénář vycházející z pesimistických předpokladů rozvoje čs. ekonomiky a především pomalých kvalitativních změn ve struktuře a výkonnosti národního hospodářství.

V souvislostmi s prognózami Miloše Zemana lze jeho typy prognóz přirovnat k prognózám ÚOE – již dříve uvedeným v literatuře [4]:

  1. „aktivní prognózu“ (Evoluční scénář) ke Scénáři O,
  2. „pasivní prognózu“ (Katastrofický scénář) ke Scénáři P.

Z pohledu této „kyberneticky“ zaměřené prezentaci je však nutné konstatovat, že Zemanovy prognostické metody/výpočty byly metodicky komplexnější a pokročilejší (nelineární dynamické modely se zpětnou vazbou ZV, adaptace na měnící se podmínky vnější i vnitřní, atp).

Již mnohem méně známý je však odkaz Miloše Zemana z oblasti Metodiky implementace simulačních modelů u společenských systémů, metody plánování a prognózování.

Základní informace lze nalézt v literatuře [13], [14], [15], [16], [17] (v současnosti velmi těžko dostupné). Autor tohoto příspěvku má výše uvedenou literaturu k dispozici, protože byl v letech 1979 až 1982 rovněž pravidelným účastníkem seminářů SIMULACE SYSTÉMŮ, kde se s Milošem Zemanem osobně setkával.

Článek [14] obsahuje informaci o simulačních výsledcích modelu, zpracovaného v letech 1974–1977. První etapou konstrukce komplexního modelu byla problémová analýza objektu, druhou sběr dat, třetí etapou bylo zadání modelových rovnic (definičních rovnic a rovnic hypotézy). Ve čtvrté etapě kvantitativní analýzy byl proveden výpočet rovnic hypotézy, uvažující pravděpodobnou nelinearitu zkoumaných vztahů, časová zpoždění a existence smyček zpětné vazby. V páté etapě proběhlo ladění modelu, založené na kontrolních simulacích a verifikace modelu formou retrospektivního testu (modelové zobrazení minulosti). Celkový počet modelových rovnic přesahuje čtyři tisíce, z toho rovnic hypotézy je 1900. Výpočetní system byl naprogramován v jazyku FORTRAN. Pro výpočet byly použity klasické metody Runge-Kutta.

Vedle prognostických výsledků komplexního modelu byly formulovány analytické závěry, obsahující informaci o pravděpodobné struktuře vlivových faktorů z hlediska intenzity a průběhu vlivu, jakož I časového zpoždění, s nímž faktor v systému působí na regulovaný proces. Tyto analytické závěry umožňují v etapě implementace komplexního modelu navrhnout řídící zásahy, zlepšující celkové parametry systému.

Příspěvek [16] se zabývá implementací simulačních modelů společenských systémů, chápanou jako „iterativní proces“.Po počáteční simulaci, mající podobu tzv. „pasivní prognózy“, probíhají

  • hodnotící operace vedoucí k identifikaci možné budoucí problematiky,
  • rozhodovací operace vedoucí k identifikaci programů reagujících na tuto problematiku,
  • realizační operace vedoucí k identifikaci vnitřních i vnějších strategií řízení jednotlivých programů.

Zadáním těchto strategií formou změny počátečních podmínek je připravena nová simulace vedoucí k „aktivní prognóze“. Po vícenásobném opakování uvedeného cyklu se v případě konvergence předpokládá modelový návrh plánu jako typ prognózy, charakterizované tím, že

  • hodnoty cílových proměnných vyhovují kritériím optimality,
  • hodnoty zprostředkujících proměnných kritériím efektivity, a
  • hodnoty řídících proměnných kriteriím konzistence.

Předpokládaný vývoj střednědobý a dlouhodobý

Z dokumentů publikovaných operátorem trhu OTE lze vybrat následující hlavní trendy

I. Predikce – spotřeby elektřiny výrobní sféry (EEN):

  • pro krátkodobý až střednědobý horizont: snížení tempa poklesu EEN související zejména se snížením predikcí růstu HPH (nejedná se o nezávislé veličiny),
  • pro dlouhodobý výhled vývoje EEN zachování tempa poklesu EEN,
  • úroveň EEN bude klesat:
    • zvyšování cenové úrovně v ČR (posilování koruny, snižování parity)
    • zvyšování technologické úrovně,
    • změna struktury tvorby HPH.
  • mezi roky 2012 a 2040 očekáván pokles EEN na 65 %,
  • mezi roky 2012 a 2040 očekáván nárůst spotřeby elektřiny výrobní sféry o 29,2 %

II. Predikce – spotřeby elektřiny maloodběru obyvatelstva (MOO):

  • v roce 2012 v MOO meziroční nárůst +1,6 % (metodika 2011: +0,3 %),
  • pokračující problémy s interpretací analýz tarifních statistik (používané k rozpadu spotřeby sektoru MOO na subsektory),
  • změna v prognózách – rozdělení predikce měrné spotřeby na vytápění na dva vlivy:
    1. navyšování efektivity (dominantně vliv zateplování)
    2. snižování využití (dominantně vliv přechodu k jiným palivům),
  • predikováno je:
    1. snižování měrné spotřeby pro vytápění a ohřev TUV, navyšování pro ostatní spotřebu (při zahrnutí předpokladu navyšování efektivity,
    2. mírné navyšování vybavenosti vytápěním a ohřevem TUV mezi roky 2012 a 2040 očekáváno navýšení spotřeby MOO o 18,6 %
Graf č. 2: Spotřeba výrobní sféry – sektory – historie a predikce (%, rok 2012 = 100 %)
Graf č. 2: Spotřeba výrobní sféry – sektory – historie a predikce (%, rok 2012 = 100 %)
Graf č. 3: Měrná spotřeba subsektorů MOO – historie a predikce (%, rok 2012 = 100 %)
Graf č. 3: Měrná spotřeba subsektorů MOO – historie a predikce (%, rok 2012 = 100 %)

Hlavní vývojové trendy predikce – tuzemské netto spotřeby (TNS) jsou následující:

  • nižší spotřeba (o 446 GWh) pro rok 2013 než v minulé predikci (9/2012),
  • v roce 2013 byl predikován mírný pokles, skutečnost byla 58,66 TWh
  • růst TNS 2013: −0,4 % (9/2012: +0,2 %)
  • nižší predikce zejména pro krátkodobý a střednědobý horizont;
  • mezi roky 2012 a 2040 očekáváno navýšení spotřeby TNS o 26,6 %.
  • pro horizont 2050 až 2060 není očekáváno další výrazné nasycování na úrovni TNS – předpokládaný průměrný růst cca 0,3 % meziročně.

Průběh tuzemské netto spotřeby byl již dříve ukázán na Grafu č. 1.

Pochopitelně jsou známé i historické průběhy, které se rovněž používají pro predikce.

Graf č. 4: Historie a predikce tuzemské brutto spotřeby (TBS)– tři referenční průběhy od roku 2010 do 2060 jsou na Grafu č. 1 (průměrný růst je 0,43 %).
Graf č. 4: Historie a predikce tuzemské brutto spotřeby (TBS)– tři referenční průběhy od roku 2010 do 2060 jsou na Grafu č. 1 (průměrný růst je 0,43 %).

Z uvedených grafů je tedy zcela zřejmé, že výhrady k prováděným prognózám jsou platné i v současnosti. Používaná metodika je „jednoduchá lineární predikce“ na bázi časových řad.

 

Závěr

Prezentované téma lze shrnout do poučky, že pro dosažení a udržení plánované úrovně Evropy; jak v oblasti sociální, tak ekonomické a průmyslové; je nutné pro dosažení „udržitelné konkurenceschopnosti“ začít aplikovat a používat systémový přístup k řešení problémů. Systémový přístup lze chápat jako kvalitativní změnu ve způsobu myšlení a chápání problémů. Na rozdíl od tradičního přístupu, kdy se studovaly jednotlivé části celku odděleně a jednotlivé poznatky se hromadily na sebe, se přechází od studia izolovaných částí ke studiu celků – systémů.

Naše vzdělávací soustava by měla striktně rozlišovat mezi školením (training) a vzděláním (education). V proklamované „znalostní společnosti“ často absentuje dobrý management, který by dokázal propojovat dílčí výsledky vědy a výzkumu dohromady a zajišťoval vazbu jak na vzdělávací program, tak na realizaci nových technologií a služeb, které by mohly tyto výsledky využívat. Aktuálním příkladem může být to, kolik projektů V&V bylo financováno z prostředků Evropské unie a kolik z těchto výsledků se stává součástí vzdělávacích programů na vysokých školách. Právě vzdělaní systémoví odborníci se mohou v budoucnu stát manažery nové generace a přispět k syntéze odvážných myšlenek, v rámci zde popisovaného systémového pohledu a hledání souvislostí.

Druhou oblastí, kde lze hledat (asi však ne řešit) důvody krizí a současných problémů je „politika“.Tyto problem jsou však všeobecně známé a jejich popis by překračovál rámec tohoto příspěvku.

Literatura

  • [1] Zpráva Nezávislé odborné komise pro posouzení energetických potřeb České republiky v dlouhodobém časovém horizontu. Verze k oponentuře 30. 9. 2008.
  • [2] Modelové simulace zpracované společností ENVIROS, s.r.o., 2010.
  • [3]Vlček M., Veselský P., Vrba M: Trilema světové energetiky, Energetika, č. 6, 2013, ročník 63, str. 397–403.
  • [4] Základní otázky energetického modelu československé ekonomiky k roku 2030. Ústav obecné energetiky ČSAV, listopad 1989.
  • [5] Bohumír Štědroň, Martin Potůček, Jaroslav Knápek, Petr Mazouch, a kol.:Prognostické metody a jejich aplikace. Nakladatelství C. H. Beck, 2012.
  • [6] Cesty snižování energetické náročnosti národního hospodářství a ocenění možných zdrojů energie. Státní plánovací komise (SPK), leden 1989.
  • [7] Bláha, Slavotínek a kol.: Úloha a postaveníPEK do roku 2000 z hlediska výsledků CP SPEV 901. V2 800-01-00-1, VÚPEK, 1988, č. 12.
  • [8] Souhrnná prognóza vědecko-technického, ekonomického a sociálního rozvoje ČSSR do roku 2010. PgÚ ČSAV, 1988.
  • [9] Pelcl L.: Dopady ekonomické krize na sektor paliv a energetiky ČR.
  • VUPEK-ECONOMY, s.r.o., listopad 2012.
  • [10] Neuman P., Hladík M.: Rozvoj jaderné energetiky, krátkodobý do roku 2030 a dlouhodobý do roku 2050. 18. ročník konference PODĚBRADY 2013.
  • [11] Evropská průmyslová iniciativa pro chytré sítě, Cestovní mapa 2010–2018, a Podrobný plán implementace 2010–2012.
  • [12] TECHNICKÝ MAGAZÍN, rok 1989, č. 8, který vydávalo SNTL – Nakladatelství technické literatury, n. p., Praha.
  • [13] Miloš Zeman, Výsledky simulací komplexního modelu „Tělovýchova II“. SIMULACE SYSTÉMŮ, 12. jarní celostátní seminář, Vsetín – hotel Vsacan, 6.–8. 6. 1978.
  • [14] Miloš Zeman, Simulace hypotetických struktur. SIMULACE SYSTÉMŮ, 13. jarní celostátní seminář, Vsetín – hotel Vsacan, 5.–7. 6. 1979.
  • [15] Miloš Zeman, Poznámky k metodice implementace simulačních modelů u společenských systémů. SIMULACE SYSTÉMŮ, 14. jarní celostátní seminář, Vsetín – hotel Vsacan, 5.–7. 5. 1980.
  • [16] MilošZeman, a kolektiv, Výzkum metodologie a metod prognózování a plánování SHO, SPEV III-3/2, ÚTMŘ Brno, září 1979.
  • [17] MilošZeman, Projekt využití komplexního modelu v plánovací praxi ČSTV, SPEV III-3/2.12, CKM Sportpropag Praha, únor 1979.
 
Komentář recenzenta
Ing. Miroslav Hladík
  1. Nejsem si úplně jistý zda nedochází k rozporuplnému tvrzení na str. 1 a 4 viz. Ve vzdáleném časovém horizontu (rok 2050) lze hovořit jen o vizi, pro kterou chybí věrohodné nástroje a pro kterou má světová i evropská srovnávací analýza jen omezenou platnost. … a pak na str. 4 Postupy jak řešit tyto problémy kyberneticky (dynamicky se zpětnou vazbou) jsou odborníkům všeobecně známé a běžně používané již několik desítek let, faktem však je, že především v technických oborech.
    Připomínka: celá řada ekonomických nástrojů a teorií řeší dynamické modelování a predikce. Jde tak jen spíše o nároky, kladené na jejich jejich využití, tj. aplikovatelnost a očekávání zadavatele. Jinou otázkou se tak stává zájem o využívání výsledků příslušných modelů ze strany uživatelů.

    Stanovisko autora:
    Ze strany národohospodářů a politiků se to dá bez tlaku ze strany „odborníků = odborně vzdělaných voličů“, opravdu jen velmi těžko předpokládat !!!

  2. Souhlasím, že v oblasti energetiky a společenského vývoje působí celá řada nejistot, které by bylo dobré uvést např. vývoj a další výhled OZE a jaderné energetiky, elektromobilita, tlak na úspory energií, vliv těžby břidličného plynu, jiné pohony CNG, vodík atd. (elektroenergetika není izolovaným, ale integrovaným ostrovem v prostředí širší energetiky). Vzhledem k tomu, že se jedná, jak autor uvádí o metodický článek, nikoli matematický, tak by bylo vhodné naznačit, jak by zmiňovaná multikriteriální analýza a rozhodování mohla vypadat a ovlivnit tak i předkládané predikce spotřeby.

  3. Otázka krizí je nejenom ekonomický, ale i politicko-sociální fenomén a v článku mi tak trochu chybí hlubší pohled jak na krizi nahlížet. Jde o to zda na krizi pohlížet jako na proces neustálého obnovování statické rovnováhy nebo jde spíše o dynamický proces, kde rovnovážný stav prakticky neexistuje (viz. např. rakouská škola).
    Klíčovou otázkou tak zůstavá, zda krize a ekonomické cykly do predikčních modelů energetiky zapracovat a jakým způsobem.

  4. Stanovisko v článku str. 5: NATO a EU jsou dnes příklady organizací, které přijímají kdekoho výměnou za svou akceschopnost. Nesouhlasím: Pokud by tomu tak skutečně bylo, prosím o uvedení nových členských zemí, které podlamují akceschopnost těchto organizací. Současně s tím bych uvedl názor, že zemím, společenstvím a civilizacím, které nezajistí svůj organický růst a rozvoj hrozí degradace a zánik. Z tohoto důvodu právě naopak bude EU a NATO muset zvažovat rozšíření a to zejména u spřízněných zemí s kulturní a politickou blízkostí včetně ekonomických předpokladů plné integrace.
    Samozřejmě je nepopiratelnou skutečností, že jak EU, tak USA čelí celé řadě problémů včetně ekonomických a jejich řešení nebude jednoduchou záležitostí. V případě EU pak půjde zejména o to dostat pod kontrolu jižní křídlo členských států a přijmout efektivní hospodářskou politiku, která by vycházela z tradic a hospodářského potenciálu těchto zemí. Současně s tím bude nutné přinutit země, které čelí hospodářským problémům k dodržování dohodnutých pravidel a odstranit falešnou vizi rovnostářství. Nicméně tato otázka je dlouhodobým problémem EU a přímo nesouvisí s otázkou dalšího rozšiřování.

    Stanovisko autora:
    Od pádu „železné opony“ v roce 1989 už nic nebránilo skutečně „globální“ globalizaci, tedy konkurenci a kooperaci bez hranic. Výrobní a organizační struktury se s cílem vyrobit více a levněji zahušťovaly a zároveň se rozpínaly s cílem obsáhnout celou planetu. To vedlo k tomu, že rozsáhlost a složitost ekonomických vazeb zřejmě přesáhla úroveň, kterou jsou lidé schopni myšlenkově obsáhnout – tím méně volení zástupci lidu a politici, kteří jsou ve většině případů „mediálně líbivými laiky“ v oborech hospodářství, ekonomie, průmyslu, managementu a pochopitelně i v oblasti „výzkumu a vývoje“.
    Recenzent chápe zmínku o globalizaci, jako důvod pro „filosoficko-ekonomické“ řešení globalizace, to ale není účelem a cílem tohoto článku.
    Cílem je doložit, že současná rozsáhlost a složitost technicko-ekonomicko-sociálních vazeb je taková, že vyžaduje aplikaci nových „kybernetických“ modelů a výpočetních algoritmů „umělé inteligence“.
    Takové modely a algoritmy nejsou odborníkům všeobecně známé a ani nejsou běžně používané, např. pokrok v metodách umělé inteligence a genetických algoritmů se neustále bouřlivě rozvíjejí, domnívám se však (jako technik), že především v technických oborech.
    Při povrchním pohledu se někomu může zdát, že jsou známé již několik desítek let, ale to platí pouze pro základní pojmy (kybernetika, umělá inteligence, ap), nikoliv pro konkrétní přístupy a algoritmy – těmito problémy se zabývá například ČSKI (Česká Společnost pro Kybernetiku a Informatiku), jejímž členem je autor článku již více než 20 let.
    Nemyslím to vůči recenzentovi „pejorativně“, ale je to „národohospodářský ekonom“ a nikoliv kybernetik. Jako takový těžko může posoudit „kybernetickou“ úroveň metod a algoritmů prognózování.
    Autor článku chtěl upozornit, že již v 70. letech používal kybernetické modely a metody současný prezident Miloš Zeman, tehdy „bystrý prognostik“, pochopitelně na úrovni tehdejších znalostí v oboru kybernetiky a numerických metod a algoritmů.
    Jako autor článku jsem zhodnotil „Zemanovy kybernetické prognostické / dynamické společenské modely“ se závěrem, že odpovídají současnosti a aktuálním potřebám prognostiky v oblasti elektroenergetiky lépe, než modely a algoritmy, které používá oficiální český energetický a ekonomický establishment (nebo přinejmenším ty metody a algoritmy, které jsou jimi popisovány v oficiálních publikacích, prognózách a „strategických koncepcích“ – např. již mediálně celá léta „propíraná“ Strategická energetická koncepce = SEK, resp. Aktualizovaná SEK = ASEM, resp. Nová Aktualizovaná SEK = NASEK).

  5. Ani v otázce globalizace nemohu souhlasit viz. str. 5: Éra globalizace končí a jedná se pouze o to, za jakých okolností se tak stane. Toto tvrzení je dnes spíše módním klišé a rétorikou než pravdivým tvrzením a to prakticky ve všech oblastech ekonomického, politického, kulturního a sociálního života. Globalizace v dnešním světě zapustila už tak hluboko kořeny, že je těžko představitelné, že by se vytratila. Skutečností je spíše to, že se stala tak pevnou součástí našeho života, že si ji mnoho lidí včetně odborníků neuvědomuje. Pro ilustraci vznikají nová ekonomická centra Čína / Dálný východ, Indie atd., které i nadále spoléhají na silně proexportní politiku (čínská snaha o stimulaci ekonomiky s pomocí vnitřního trhu v podstatě selhala), dnešní Rusko obnovuje své geopolitické ambice, aniž by si uvědomovalo jak hluboce je závislé na svých konkurentech tj. EU/USA, EU a USA aktivně vyjednávají o zóně volného obchodu a prakticky tak o novém ekonomickém transatlantickém společenství.
    Dalším aspektem globálního vývoje je postavení a úloha nadnárodních korporací, a to z pohledu zaměstnanosti, přímých i nepřímých investic, správy volných finančních zdrojů formou rezerv a vlivu na mezinárodní obchod a směnu. Pokud si tak uvědomíme s výše uvedenými skutečnostmi, jakou úlohu v současném světovém hospodářství hrají nadnárodní korporace (transnacionální i multinacionální), tak by nemělo být pochyb o tom, že globalizace nekončí, ale dostává se do nové fáze svého rozvoje. Současně s tím je potřeba zdůraznit, že je v zájmu všech, aby i tato nová éra byl úspěšná.
    Angličtina v důsledku globalizace se stala skutečně světovým jazykovým prostředkem a těžko ji jiný jazyk v blízké budoucnosti nahradí a ani není patrné, že by se pozice angličtiny snižovala, spíše naopak. Kulturní, společenské a morální hodnoty Západu s důrazem na svobodu jednotlivce, tj. individualitu, lidská práva a demokracii jsou všeobecně známé a i když je na místě diskuse o jejich akceptovatelnosti z pohledu dalších zemí, národů a kultur, tak je velmi nepravděpodobné, že by se v blízké době a v takovém rozsahu rozšířilo jiné nazírání na svět vycházející např. z despotismu, náboženského cítění nebo kolektivistického přístupu.

  6. Pokud autor vyzdvihuje příspěvek Miloše Zemana viz. Prognostika a přestavba z r. 1989 str. 6 a 7, pak by bylo dobré vědět, zda tato metodika může obstát i v současnosti a za jakých předpokladů. Pokud vycházíme z toho, že kvalita prognostických / dynamických společenských modelů je přímo závislá na jejich algoritmizaci a parametrizaci odpovídající současnosti a aktuálním potřebám, pak by bylo dobré vědět, zda by autor navrhoval nějaké adaptace a popř. jaké.

  7. Závěrečná pasáž poukazující na úlohu mezioborových znalostí je zcela na místě, ale alespoň prozatím je těžké sledovat, že by současný systém vzdělání se vydal v širší míře tímto směrem. Nastartování tohoto směru vzdělání by s největší pravděpodobností znamenalo rozsáhlejší změny, než se může na první pohled zdát.
English Synopsis

This paper analyzes the methods of forecasting the power consumption, which are based on system sciences and cybernetic models. First, are shown cyber reasons for the necessity of forecasting changes within the "socio-economic" system, then the force also shown in models and forecasting in the energy sector, with a significant impact on national economic context of energy.

 

Hodnotit:  

Datum: 4.8.2014
Autor: Ing. Petr Neuman, CSc   všechny články autora
Recenzent: Ing. Miroslav Hladík



Sdílet:  ikona Facebook  ikona Twitter  ikona Blogger  ikona Linkuj.cz  ikona Vybrali.sme.skTisk Poslat e-mailem Hledat v článcíchDiskuse (19 příspěvků, poslední 17.08.2014 09:13)

Mohlo by vás také zajímat

Porovnání energetické koncepce Německa a České republiky (1) - Část 1: Energetický model a koncepce České republiky 3.3.2014

Porovnání energetické koncepce Německa a České republiky (2) - Část 2: Energetický model a koncepce Německa 10.3.2014
Porovnání energetické koncepce Německa a České republiky (3) - Část 3: Porovnání energetických koncepcí a modelů EU: ČR vs Německo 17.3.2014
Česká a evropská energetika v roce 2014 - Komentář k současnému vývoji v energetice 30.3.2014

Kam dál


 
 
 

Aktuální články na ESTAV.czBrno schválilo dalších 13 smluv na byty rodinám v nouziBeton, kterým si posvítíteBydlete efektivně s REHAU technologiemi