Моделі кластерного аналізу енергетичного сектору країн ЄС
У цьому дослідженні розроблено моделі кластерного аналізу для оцінки енергетичного сектору країн Європейського Союзу. Застосовані методи дозволяють виявити схожі групи країн за різними показниками енергетичного розвитку, що може бути корисним для формулювання стратегій управління енергетичними ресурсами та політиками у сфері енергоефективності та сталого розвитку в рамках ЄС.
У сучасному світі розвиток енергетичного сектору для країн Європейського Союзу стає все більш актуальним та важливим. Шлях до стабільності та ефективності у цій галузі вимагає ретельного аналізу та розуміння різноманітних аспектів та показників, включаючи використання аналітичних інструментів для забезпечення оптимального розвитку енергетичного сектору країн ЄС.
Проблематику аналізу енергетичного сектору країн світу, зокрема і України, було досліджено у роботах багатьох вітчизняних та закордонних вчених, а саме, таких як О. М. Шемякіна, М. М. Мітрахович, Д. М. Паламарчук, Г.Г. Гелетуха, Т.А. Желєзна, Д. О. Паламарчук, А.І. Баштовий, В.В. Сабадаш, І. І.
Дороніна та інші[1-3]. Однак питанням оцінки та аналізу енергетичного сектору країн Європейського союзу на сьогодення приділено недостатньо уваги, тому ця тема потребує більш детального розгляду. Історично країни з Європейського Союзу вносять вагомий внесок у кількість загального видобутку світової електроенергії [4]. У світлі останніх тенденцій, основний вектор розвитку енергетичного сектору країн ЄС спрямований на зменшення загальних викидів вуглецю в атмосферу та приділення більшої уваги до поновлювальних джерел електроенергії, які, в свою чергу, є екологічною альтернативою. Відповідно до цього, енергетичний сектор країн Європейського Союзу потребує більш детального розгляду та аналізу.
Метою цієї роботи є розробка моделі аналізу енергетичного сектору країн Європейського Союзу за допомогою методів кластерного аналізу. Шляхом використання таких методів аналізу, визначаються схожі групи країн за різними показниками енергетичного розвитку. Результати цього дослідження можуть служити основою для формулювання ефективних стратегій управління енергетичними ресурсами та розвитку енергоефективності в межах ЄС.
У даному дослідженні застосовано метод ієрархічної агломеративної кластеризації, відомий як метод Уорда. Цей метод відбирає кластери елементів таким чином, щоб мінімізувати внутрішньогрупову дисперсію ознак. Крім того, він забезпечує чітку візуалізацію структури вихідної сукупності та дозволяє оцінити не лише стійкість окремих енергетичних компаній, а й оцінити фінансовий стан енергетичної галузі в цілому за допомогою визначених співвідношень між компаніями з високим, достатнім та низьким рівнем фінансової стійкості.
Для проведення дослідження була використана інформаційна база, яка складається з показників діяльності енергетичного сектору країн Європейського Союзу за 2022 рік, а саме: Повні енергетичні баланси (тис. т н.е.), теплотворна здатність (мегаджоуль на тонну (нетто-теплотворна здатність - НТН)), енергетичні потоки (тис. т н.е.), трансформація постачання та споживання твердого викопного палива (тис. т), трансформація постачання та споживання газу (тераджоуль (брутто-теплотворна здатність - БТЗ)), Трансформація постачання та споживання нафти та нафтопродуктів (тис. т), Трансформація постачання та споживання відновлюваних джерел енергії та відходів (тераджоулів), Трансформація постачання та споживання електроенергії (гігават-годин), Трансформація постачання та споживання виробленого тепла (тераджоулів), Валове та чисте виробництво електричної та теплової енергії за типами установок та операторами (Гігават-година), Валове виробництво електричної та теплової енергії з горючих корисних копалин за типами установок та операторами (Гігават-година), Виробництво електричної та теплової енергії автономними джерелами за типами установок (Гігават-година), Енергоефективність (Млн. т н.е.), Енергоємність (Кілограми нафтового еквіваленту), Енергопродуктивність (Євро за кілограм нафтового еквіваленту), Залежність від імпорту енергоносіїв (Відсотки), Залежність від імпорту з третіх країн за видами палива (Відсотки), Частка викопного палива у валовому виробництві енергії (Відсотки), Частка палива у кінцевому споживанні енергії (Відсотки), Індекс диверсифікації енергопостачання (Індекс), Частка енергії з відновлюваних джерел (Відсоток), Використання відновлюваних джерел енергії для транспорту - деталі (Тисячі тонн нафтового еквіваленту), Використання відновлюваних джерел енергії для виробництва електроенергії - деталі (Гігават-година), Використання відновлюваних джерел енергії для опалення та охолодження - деталі (Тисячі тонн нафтового еквіваленту), Теплові насоси - утилізація тепла навколишнього середовища за технологією та кліматом (Гігават-година), Потужності з виробництва електроенергії за основними групами палива та операторами (МВт), Потужності з виробництва електроенергії з відновлюваних джерел та відходів (МВт), Потужності з виробництва електроенергії з горючих видів палива за технологією та операторами (МВт), Площа сонячних теплових колекторів (тис. кв. м), Теплові насоси - технічні характеристики за технологіями (МВт), Імпорт твердого викопного палива за країнами-партнерами (тис. т), Імпорт нафти та нафтопродуктів за країнами-партнерами (тис. т), Імпорт природного газу за країнами-партнерами (млн куб. м), Імпорт електроенергії та виробленого тепла за країнами-партнерами (ГВт-год), Експорт твердого викопного палива за країнами-партнерами (тис. т), Експорт нафти та нафтопродуктів за країнами-партнерами (тис. т), Експорт природного газу за країнами-партнерами (млн. куб. м), Експорт електроенергії та виробленого тепла за країнами-партнерами (ГВт-год). Це обумовлено тим, що дані про цей період були доступні у відкритих джерелах інформації, що гарантує їхню достовірність та доступність для аналізу та обробки [5].
Дендрограму класифікації країн Європейського Союзу (27 країн) за показниками діяльності енергетичного сектору за методом Уорда у програмному продукті RStudio, побудовану за даними 2022 р., наведено на Рис. 1
На основі дослідження було виявлено, що країни Європейського Союзу можна розділити на три кластери, що відображено на дендрограмі. Кількість кластерів була визначена як екзогенний параметр у процесі застосування ітеративного методу кластерного аналізу “К-середніх”. Цей метод дозволяє отримати взаємно виключні кластери, що полегшує аналіз та інтерпретацію результатів. Графічне представлення результатів групування наведено на Рис. 2 та Рис. 3.
Перший кластер сформувала лише одна країна (4%), а саме Німеччина. Вона відзначається показниками які значно більші за відповідні значення інших країн, це свідчить про те що Німеччина має найбільші обсяги виробництва та використання енергії, а також впровадженням сучасних технологій та енергоефективних рішень.
У другий кластер увійшли 4 країни (15%) – Іспанія, Франція, Італія та Нідерланди. Вони відзначаються помірними обсягами виробництва та споживання енергії, а також активним впровадженням енергоефективних технологій та стратегій зменшення викидів.
Третій кластер сформували усі інші 22 країни (81%) - Австрія, Бельгія, Болгарія, Хорватія, Кіпр, Чехія, Данія, Естонія, Фінляндія, Греція, Угорщина, Ірландія, Латвія, Литва, Люксембург, Мальта, Польща, Португалія, Румунія, Словаччина, Словенія, Швеція. Ці країни виробляють та споживають меншу кількість електроенергії на відміну від країн першого та другого кластеру, що в свою чергу може бути пов’язано з меншою чисельністю населення, площею самої країни та іншими факторами.
Таким чином, проведений аналіз дозволяє зробити висновок про те, що безперечним лідером по виробництву та споживанню електроенергії є Німеччина, трохи менші значення споживання та виробництва електроенергії має 15% країн, а більша частина країн ЄС (81%) мають посередні значення.
Література
- ГЕЛЕТУХА, Г. Г.; ЖЕЛЄЗНА, Т. А.; БАШТОВИЙ, А. І. Аналіз енергетичних стратегій країн ЄС та світу і ролі в них відновлюваних джерел енергії. Частина 2. Промышленная теплотехника, 2016.
- ПАЛАМАРЧУК Д. М.; ПАЛАМАРЧУК Н. О. Аналіз енергетичної політики країн учасниць Міжнародного енергетичного агентства. Інвестиції: практика та досвід, 2021, 16: 39-45.
- ДОРОНІНА, Ірина Ігорівна. Трансформація енергетичного сектору ЄС та України: відновлювальні джерела енергії. Наукові записки Інституту законодавства Верховної Ради України, 2019, 4: 122-129.
- Statistical review of world energy [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://www.energyinst.org/__data/assets/pdf_file/0004/1055542/EI_Stat_Review_PDF_single_3.pdf (дата звернення: 20.02.24). – Назва з екрана.
- Звітність енергетичного сектору країн ЄС. [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://ec.europa.eu/eurostat/web/main/home (дата звернення: 18.02.24). – Назва з екрана.