книги2 / монография 41

в1980–1995 гг. до менее 1,5 ГВт после 1996 г. В терминах модели «хищник – жертва» увеличение численности «жертв» (ЧЧИМ) не потребовало роста числа «хищников» (новых вводов энергетических мощностей), а в результате научно-технического прогресса

втехнологиях потребления электроэнергии произошло их уменьшение. 12-летний цикл для периода, когда он наблюдался в США и Мексике, на фазовой плоскости Канады изображен на рис. 5.4, в. На примере Канады можно наблюдать постепенный рост ЧЧИМ с 4600 ч в 1980–1984 гг. до 4950 ч в 1997–2008 гг. (рис. 5.4) На фоне длительного тренда наблюдаются скачки в ЧЧИМ продолжительностью в один год, которые на фазовой плоскости отображены в виде выростов в горизонтальном направлении. Ненаблюдаемое на предыдущих фазовых портретах явление объясняется значительной долей ГЭС (более 60%) в энергосистеме Канады. Годичные флуктуации водности рек проявляются в изменении объема выработки всей энергосистемы и сопровождаются изменением внешней торговли электроэнергией с единственным соседом – США. Данное предположение подтверждается аналогичной динамикой, представленной на фазовой плоскости энергетики Норвегии, где доля энергии ГЭС составляет 99% [230].

Рис. 5.4. Динамика развития энергетики Канады

163

в) 1989–2005 гг.

Рис. 5.5. Динамика развития энергетики Бразилии

Динамика ЧЧИМ Бразилии характеризуется снижением с 4145 ч в 1980 г. до 3721 ч в 1981 г. и дальнейшим ростом до 4866 ч на протяжении 17 лет с последующим снижением до 4124 ч в 2002 г. Этому можно найти объяснение, рассмотрев совместно динамику и объем нового энергетического строительства (рис. 5.5). Увеличение мощности энергосистемы на 4,302 ГВт в 1981 г. (с 33,366 ГВт) вызвало снижение ЧЧИМ в 1981 г. Последующее развитие экономики позволили повысить ЧЧИМ до 4866 ч в 1988 г. Повышение эффективности использования оборудования электростанций создало условия для роста инвестиций в энергетику Бразилии. Кратный рост новых вводов со среднего уровня 1,5 ГВт/год до 5,491 ГВт в 2000 г. и 6,245 ГВт в 2002 г. вызвал изменение в 17-летнем тренде увеличения загрузки оборудования. В дальнейшем снижение объемов нового строительства до 3,5 ГВт/год позволило возобновить рост ЧЧИМ. В итоге сформирован вращающийся против часовой стрелки 12-летний цикл 1989–2001 гг.

На фазовой плоскости энергетики Аргентины выделяются два цикла: 1981– 1988 гг. и 1998–2005 гг., на которых фазовая точка движется против часовой стрелки (рис. 5.6, в и 5.6, г) [230]. Первый цикл начал формироваться до периода наблюдения, второй завершится после 2008 г.

164

Гипотеза о целесообразности применения модели «хищник – жертва» была проверена в первую очередь на примерах энергосистем стран, образующих замкнутые системы, не связанные перетоками электроэнергии с другими странами. Именно поэтому анализа был начат с Мальты. Далее он продолжен другими островными странами. Следующей рассматривается энергосистема Новой Зеландии. Фазовая плоскость, описывающая энергетику Новой Зеландии в 1981–2008 гг., делится на два интервала, на протяжении которых развивались циклы с движением против часовой стрелки (рис. 5.7, в, 5.7, г). Рост ЧЧИМ с 4000 ч в 1980–1988 гг. до 4600 ч после 1992 г. был возможен при отсутствии роста строительства новых мощностей. Увеличение нового строительства 1983–1985 гг. привело к снижению ЧЧИМ в 1984–1987 гг. (рис. 5.7, в) [230].

Рост эффективности использования мощности энергосистемы с 3500 ч в 1980-е гг. до 4400 ч произошел в Австралии в первом десятилетии ХХI в. На фазовой плоскости можно проследить, как рост объемов энергетического строительства приводил к временным изменениям в динамике ЧЧИМ (рис. 5.8).

165

Рис. 5.8. Динамика развития энергетики Австралии

166

На примере Индонезии можно наблюдать плавный рост ЧЧИМ, начиная с 2454 ч в 1980 г. до 5078 ч в 2008 г. (рис. 5.9). Подобная динамика ЧЧИМ была возможна в результате отсутствия роста строительства новых мощностей, а достигнутое значение ЧЧИМ превышает аналогичный параметр таких высокотехнологичных стран, как США, Франция, Великобритания, Новая Зеландия. Однако когда мощность энергосистемы Индонезии была увеличена с 17,118 ГВт на 3,03 ГВт в 1997 г. и на 2,494 ГВт в 1998 г., произошло временное снижение ЧЧИМ (подавление «хищником» «жертв»), что нашло выражение в появлении цикла на фазовой плоскости, который описывает динамику энергосистемы Индонезии в 1995–2000 гг. (рис. 5.9, в) [230.].

в) 1981–2000 гг.

Рис. 5.9. Динамика развития энергетики Индонезии

Как можно заметить, во всех странах в результате научно-технического прогресса в области потребления электроэнергии происходит увеличение ЧЧИМ. В связи с этим волнообразная динамика ЧЧИМ энергосистемы Японии и снижение эффективности использования оборудования после 1991 г. требует объяснения (рис. 5.10). Высокие темпы экономического развития Японии 1960–1980-е гг. требовали постоянного роста мощности энергосистемы. В результате была сформирована мощная конкурентоспособная отрасль – энергомашиностроение, обеспечивающая ввод мощностей на уровне 3,8– 4 ГВт/год. Объемы нового строительства росли, а опережающее развитие экономики

167

обеспечивало рост ЧЧИМ энергосистемы Японии до 1991 г. Снижение темпов развития экономики Японии в 1990-е гг. вызвало уменьшение спроса на прирост мощности энергосистемы. Начавшееся снижение ЧЧИМ повлекло за собой сужение нового строительства до 0,8 ГВт/год после 2005 г.

Однако инерционность и длительность реализации проектов в энергетике (ввод нового объекта энергетики – событие, которое происходит не ранее, чем через 2–7 лет после принятия решения о реализации проекта) не позволили резко снизить объемы строительства новых мощностей. В результате ЧЧИМ уменьшилось до уровня начала 1980-х гг., цены на электроэнергию выросли, и по состоянию на 2008 г. загрузка энергетического оборудования в Японии находилась не выше таких относительно менее технологически развитых стран, как Таиланд и Иран. Таким образом, весь период 1981– 2008 гг. можно рассматривать как один цикл с недостаточно сильной обратной связью: падение ЧЧИМ – уменьшение объемов новых вводов, чтобы вернуть Японии эффективность использования энергетики, достигнутую в начале 1990-х гг. Внутри рассмотренного 27-летнего цикла на фазовой плоскости можно выделить подцикл 1987–1999 гг. (рис. 5.10, в), иллюстрирующий период, когда происходило изменение динамики нового энергетического строительства [230].

в) 1987–1999 гг.

Рис. 5.10. Динамика развития энергетики Японии

168

а) б)

Рис. 5.11. Динамика развития энергетики Тайваня (КНР)

Энергетика Тайваня является одним из немногих примеров равномерного роста мощности энергосистемы без снижения ЧЧИМ на протяжении длительного периода (1997–2007 гг.). На такой режим развитие энергетики Тайваня вышло после снижения ЧЧИМ с 3942 ч в 1980 г. до 2999 ч в 1985 г. в результате ввода новых мощностей 1980– 1984 гг. при недостаточном темпе экономического роста (рис. 5.11). Несмотря на то, что ежегодный объем энергетического строительства в 1980–1984 гг. и 1995–2008 гг. не изменился (1,5 ГВт/год), в результате увеличения темпов экономического развития этого «азиатского тигра» на протяжении 10-летнего периода сохранилась без снижения эффективность использования энергетического оборудования. На фазовой плоскости можно видеть практически полный цикл 1981–1991 гг. [230].Появление рис. 5.12, показывающего динамику развития энергетики маленькой страны Ямайки, вызвано двумя причинами.

1.Энергетика острова Ямайка продемонстрировала рост эффективности использования мощностей с 2339 ч в 1980 г. до 6303 ч в 2008 г. Достигнутый уровень ЧЧИМ является одним из самых высоких и практически таким единственным в мире: его значение превышало 6000 ч и сохранялось на протяжении более четырех лет (2005–2008 гг.). (Можно указать только две страны, удовлетворяющие этим условиям, Парагвай и Намибию, анализ развития энергетики которых не проводился, так как в их энергетическом балансе велики доли внешнеторговых операций с электроэнергией).

2.Энергетика Ямайки является примером равномерного роста ЧЧИМ на фоне увеличения мощности энергосистемы на 61% (с 736 на 450 МВт) в 1993 г.

Устойчивый рост использования мощностей на протяжении семи лет с 5919 ч в 2002 г. до более 6300 ч, требует более внимательного исследования организации системы потребления электроэнергии в этой стране [230].

На этом завершим рассмотрение островных стран и вернемся к описанию энергетики ведущих мировых экономик.

169