Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
современные тенденции.docx
Скачиваний:
7
Добавлен:
08.05.2019
Размер:
510.95 Кб
Скачать

1.2. Современные тенденции развития энергетики Потребление энергии является обязательным условием существования человечества. Наличие доступной для потребления энергии всегда было необходимо для удовлетворения потребностей человека, увеличения продолжительности и улучшения условий его жизни.  История цивилизации — история изобретения все новых и новых методов преобразования энергии, освоения ее новых источников и в конечном итоге увеличения энергопотребления.  Первый скачок в росте энергопотребления произошел, когда человек научился добывать огонь и использовать его для приготовления пищи и обогрева своих жилищ. Источниками энергии в этот период служили дрова и мускульная сила человека. Следующий важный этап связан с изобретением колеса, созданием разнообразных орудий труда, развитием кузнечного производства. К XV в. средневековый человек, используя рабочий скот, энергию воды и ветра, дрова и небольшое количество угля, уже потреблял приблизительно в 10 раз больше, чем первобытный человек. Особенно заметное увеличение мирового потребления энергии произошло за последние 200 лет, прошедшие с начала индустриальной эпохи, — оно возросло в 30 раз и достигло в 2001 г. 14,3 Гт у.т/год. Человек индустриального общества потребляет в 100 раз больше энергии, чем первобытный человек, и живет в 4 раза дольше.  В современном мире энергетика является основой развития базовых отраслей промышленности, определяющих прогресс общественного производства. Во всех промышленно развитых странах темпы развития энергетики опережали темпы развития других отраслей.  В то же время энергетика — один из источников неблагоприятного воздействия на окружающую среду и человека. Она влияет на атмосферу (потребление кислорода, выбросы газов, влаги и твердых частиц), гидро­сферу (потребление воды, создание искусственных водохранилищ, сбросы загрязненных и нагретых вод, жидких отходов), биосферу (выбросы токсичных веществ) и на литосферу (потребление ископаемых топлив, изменение ландшафта).  Несмотря на отмеченные факторы отрицательного воздействия энергетики на окружающую среду, рост потребления энергии не вызывал особой тревоги у широкой общественности, так как было ясно, каким образом с технической точки зрения можно уменьшить или вообще исключить это воздействие. Так продолжалось до середины 70-х годов прошлого века, когда в руках специалистов оказались многочисленные данные, свидетельствующие о сильном антропогенном давлении на климатическую систему [Энергетический комплекс СССР / Под ред. Л.А. Мелентьева и А.А. Макарова. М.: Экономика, 1983.], что таит угрозу глобальной катастрофы при неконтролируемом росте энергопотребления. С тех пор ни одна другая научная проблема не привлекает такого пристального внимания, как проблема настоящих, а в особенности предстоящих изменений климата.  Считается, что главной причиной этого изменения является энергетика, причем под энергетикой понимается любая область человеческой деятельности, связанная с производством и потреблением энергии. Значительная (78 % в 2001 г.) часть энергетики обеспечивается потреблением энергии, освобождающейся при сжигании органического ископаемого топлива (нефти, угля и газа), что, в свою очередь, приводит к выбросу в атмосферу диоксида углерода (СО2), который обладает способностью удерживать отраженное Землей солнечное излучение. В результате накопления СО2 и других многоатомных газов, среди которых наиболее важными являются метан (СН4) и закись азота (NO2), происходит разогрев земной атмосферы. Это явление называется парниковым эффектом. Итак, предлагаемая нам схема проста: человек сжигает ископаемое топливо, в результате чего происходит потепление климата, которое может окончиться катастрофой. Отсюда следует рецепт, как избежать этого риска: сократить эмиссию диоксида углерода, естественно, за счет сокращения объемов потребляемого органического топлива.  Такой упрощенный подход уже наносит реальный вред мировой экономике и может нанести смертельный удар по экономике тех стран, которые еще не достигли необходимого для завершения индустриальной стадии развития уровня потребления энергии, в том числе России. В действительности все обстоит гораздо сложнее. Помимо парникового эффекта, ответственность за который, конечно же, во многом лежит на энергетике, на климат планеты оказывает влияние ряд естественных причин, к числу важнейших из которых относятся солнечная активность, вулканическая деятельность, параметры орбиты Земли, автоколебания в системе атмосфера—океан. Корректный анализ проблемы предстоящих изменений климата и их последствий возможен лишь с учетом всех факторов. При этом, разумеется, необходимо внести максимальную ясность в вопрос, как будет вести себя мировое энергопотребление в ближайшем будущем, действительно ли человечеству следует установить жесткие самоограничения в потреблении энергии с тем, чтобы избежать катастрофы глобального потепления.  Общепринятая классификация подразделяет источники первичной энергии на коммерческие и некоммерческие (определение этих понятий см. в § 1.1).  Мировая энергетика в целом на протяжении всей индустриальной фазы развития общества основана преимущественно на коммерческих энергоресурсах (более 90 % общего потребления энергии в 2001 г.). Хотя следует отметить, что существует целая группа стран (экваториальная зона Африки, Юго-Восточная Азия), многочисленное население которых поддерживает свое существование почти исключительно за счет некоммерческих источников энергии. Мировая энергетика 50-х, 60-х и начала 70-х годов XX в. характеризовалась чрезвычайно быстрым увеличением потребления коммерческой энергии (среднегодовой темп прироста более 5 %), что при годовом темпе прироста численности населения земного шара несколько менее 2 % обусловило почти двукратное увеличение душевого потребления коммерческой энергии с 0,98 т у.т/(чел.-год) в 1950 г. до 1,97 т у.т/(чел.-год) в 1973 г. (рис. 1.1, 1.2). 

Однако за последующую четверть века в мировой энергетике произошли значительные изменения, связанные прежде всего с переходом от экстенсивных путей ее развития, от энергетической эйфории к энергетической политике, основанной на повышении эффективности использования энергии и всемерной ее экономии.  Поводом для этих изменений стали энергетические кризисы 1973 и 1979 годов, постепенная стабилизация запасов ископаемых топлив и удоро­жание их добычи, желание уменьшить обусловленную экспортом энергоресурсов зависимость экономики от политической нестабильности в мире.  К этому стоит добавить все возрастающее осознание правительствами цивилизованных стран потенциальной опасности крупномасштабных последствий развития энергетики и озабоченность по поводу растущей деградации условий жизни в связи с увеличением экологического давления на локальном и региональном уровнях (кислотные дожди, загрязнение воздуха и воды, тепловое загрязнение и т

Современная энергетика переживает сложный период бурного развития и одновременно ожидания неизбежных качественных перемен. Все еще сохраняется почти стократный разрыв в энергопотреблении на душу населения в наиболее развитых и богатых странах мира с одной стороны, и наиболее отсталых и бедных с другой. И если ведущие страны прилагают серьезные финансовые и технологические усилия для сдерживания темпов роста своего энергопотребления, то отстающие прилагают не менее впечатляющие усилия для развития своей энергетики. А пока в результате общего роста мировой экономики и населения мира, мировое производство энергии увеличивается на 1,6% в год, что приведет к его увеличению на 50% за 25 ближайших лет.

Сохранение роли ископаемых топлив

Все практически используемые и потенциальные источники энергии на Земле можно условно разделить на три группы: ископаемые, возобновляемые и термоядерные. Современная энергетика более чем на 90% обеспечивается ресурсами невозобновляемого ископаемого топлива (нефть, уголь, газ, уран и другие виды горючих и радиоактивных ресурсов). Даже по самым оптимистичным прогнозам, учитывая продолжающийся рост населения, а главное, рост энергопотребления на душу населения в развивающихся странах, реально доступные ресурсы вряд ли смогут обеспечивать мировую энергетику в необходимом объеме много дольше, чем в течение текущего столетия.

В более отдаленной перспективе человечество пока может рассчитывать только на термоядерную энергетику, которая, как промышленный источник энергии, еще не состоялась и может реализоваться в этом качестве, в лучшем случае, лишь к концу столетия. Все это заставляет более тщательно оценивать имеющиеся энергоресурсы и принимать все более жесткие меры для их эффективного и экономного использования.

Необходимо учитывать, что энергетика не только фундаментальная отрасль экономики, определяющая ее реальные пределы и возможности, но и одна из наиболее консервативных отраслей. Поскольку затраты на строительство крупных электростанций исчисляются миллиардами долларов, а проектный срок их эксплуатации (жизненный цикл) - не менее 30-50 лет, мы уже сейчас можем достаточно уверенно представить, как будет выглядеть мировая энергетика в середине столетия - как и сейчас, основу нашей энергетики будет составлять ископаемое, в первую очередь углеводородное, топливо.

Среди главных упреков в адрес углеводородной энергетики - выбросы огромного, порядка 30 млрд т/год, количества диоксида углерода, являющегося основным парниковым газом, негативно влияющим на климат планеты. Большинство настойчиво навязываемых энергетике крайне дорогостоящих мер по снижению выбросов диоксида углерода, таких как его улавливание и захоронение, неизбежно приведет к резкому увеличению стоимости энергии. Например, считающаяся одной из наиболее перспективных технология улавливания СО2 из дымовых газов ТЭС на основе обратимого образования карбонатов аммония потребляет на собственные нужды 20-25% всей вырабатываемой электроэнергии и практически удваивает ее стоимость. Но даже эти дорогостоящие меры не гарантируют стабилизацию или хотя бы значительное снижение темпов изменения климата до конца текущего столетия, то есть до того периода, когда ресурсы углеводородных топлив и так уже будут практически исчерпаны.

Поэтому гораздо более разумным, экономным и эффективным во всех отношениях направлением модернизации энергетики, в т. ч. и с целью снижения выбросов СО2, представляется не улавливание и захоронение СО2, а срочные меры по повышению эффективности использования еще остающихся в нашем распоряжении ископаемых ресурсов. Один только масштабный переход с пока еще преобладающих газотурбинных и паротурбинных установок со средним кпд около 36% к современным парогазовым установкам с кпд до 60% и перспективой его увеличения к 2015-2020 гг. до 68-70%, практически вдвое снижает удельные выбросы СО2 и вдвое увеличивает наши энергетические ресурсы!

Повышение эффективности использования энергии

Не меньшее значение имеет и рациональное использование произведенной энергии. О низкой эффективности многих областей современной энергетики свидетельствует хотя бы то, что при выработке электроэнергии из угля и использовании ламп накаливания в свет преобразуется только 3% первоначальной энергии. А в современных автомобилях в поступательное движение преобразуется только 13% энергии, полученной при сжигании горючего. Поэтому основным направлением развития энергетики ведущих стран в ближайший период, видимо, будет переход к более рациональным технологиям и повышение эффективности использования энергетических ресурсов.

Децентрализация и малая энергетика

Наряду с продолжающимся строительством крупных электростанций все более очевидна тенденция мировой энергетики к децентрализации производства энергии. В основе этого лежит несколько причин. Децентрализация энергоснабжения в виде местных и индивидуальных источников энергии наиболее эффективно может исключить угрозу прерывания энергоснабжения вследствие техногенных катастроф и системных аварий, вероятность которых по мере развития техносферы непрерывно нарастает. Децентрализованная энергетика позволяет также ликвидировать региональные диспропорции в развитии энергетики. В связи с этим прогнозируется увеличение к 2030 г. доли местных и индивидуальных источников энергии до 25-30% мирового энергопотребления. Особенно эффективна децентрализация в теплоснабжении. Но главное, это то, что общее увеличение установленной мощности, несмотря на снижение загрузки, повышает эффективность использования энергоресурсов и ведет к снижению их потерь.

Использование альтернативных источников энергии

Сегодня, пожалуй, никто уже не сомневается в необходимости развития новой, альтернативной энергетики. Правда, пока её доля весьма скромна, а гигантская часть энергетических потребностей человечества по-прежнему покрывается за счёт атомных и тепловых электростанций. Однако Чернобыльская катастрофа наглядно продемонстрировала, что атомные электростанции слишком опасны. К тому же, помимо электроэнергии, атомные электростанции производят и горы радиоактивных отходов, проблема захоронения которых пока не решена. Что до ископаемых энергоресурсов, расходуемых тепловыми электростанциями, то, во-первых, их запасы отнюдь не безграничны, а во-вторых, сжигание угля, торфа, природного газа и нефтепродуктов наносит ущерб окружающей среде, способствуя парниковому эффекту. Человечеству не обойтись без освоения новых, возобновляемых источников энергии, и оно понимает это всё отчётливее.

В сознании большинства людей возобновляемые энергоресурсы ассоциируются почему-то лишь с солнечной энергией да с энергией ветра. Более того, достаточно широко распространено мнение, будто ветряные и гелиоэлектростанции смогут со временем полностью заменить нынешние АЭС. Но для того, чтобы оправдать своё название и стать реальной альтернативой традиционным энергоресурсам, эти альтернативные источники энергии должны отвечать целому ряду критериев. Например, обеспечивать стабильное и управляемое энергопроизводство. Ведь цепную ядерную реакцию или процесс сжигания ископаемого топлива можно останавливать и снова запускать по мере надобности, а вот когда Солнце выглянет, а когда спрячется, когда ветер подует, а когда стихнет, - это прогнозированию не поддаётся. Для того, чтобы обеспечить постоянный уровень напряжения в таких энергосетях, приходится использовать различные аккумуляционные установки, что значительно снижает коэффициент полезного действия этих электростанций. Между тем, существует ещё один исключительно перспективный энергоресурс, почему-то отошедший в сознании общественности на задний план: это так называемая геотермия, то есть тепловые процессы в недрах Земли. Это тепло имеется повсюду и доступно круглосуточно. Достаточно привести такие цифры: 99 процентов всего вещества, образующего нашу планету, имеют температуру выше 1000 градусов Цельсия, а доля вещества с температурой ниже ста градусов и вовсе составляет лишь 0,1 процента от массы Земли. И пусть даже реальному использованию поддаётся лишь очень незначительная часть этой энергии, но и она при таких масштабах практически неисчерпаема.

Уже разведанные запасы геотермальной энергии более чем в тридцать раз превосходят энергозапасы всех ископаемых ресурсов вместе взятых. Более того, на сегодняшний день из всей энергии, вырабатываемой в разных странах мира за счёт геотермии, ветра, солнца, приливов и отливов, 86% приходятся именно на геотермальные электростанции. Если до недавних пор такие проекты

осуществлялись, в основном, в регионах, где имеются горячие геотермальные воды, то сегодня всё чаще встаёт вопрос о таких технологиях, которые позволили бы использовать заключённое в недрах Земли тепло повсеместно. Идея одной из таких технологий была впервые выдвинута американскими учёными ещё в начале 70-х годов. Эта технология получила название "hot dry rock", то есть "горячие сухие горные породы". В её основу положено давно известное явление: по мере углубления в недра Земли температура растёт - примерно на 3 градуса каждые 100 метров. Американские геофизики предложили пробурить на глубину в 4-6 километров 2 скважины с таким расчётом, чтобы через одну закачивать внутрь холодную воду, а через другую отводить разогретый пар - ведь температура на такой глубине достигает 150-200 градусов Цельсия. Пар может быть использован как для производства электроэнергии, так и для отопления. Технология "горячих сухих горных пород" как раз и создавалась для того, чтобы геотермальную энергию можно было использовать вне этих особых зон - зон вулканической активности, горячих источников, гейзеров и так далее. Сегодня эта технология испытывается в рамках экспериментального проекта, реализуемого совместно немецкими, французскими и британскими учёными в Эльзасе. Испытания идут вполне успешно: там уже удалось получить геотермальный пар, и предполагается, что через два-три года построенная на этом принципе электростанция даст первый ток.

Выбранное человечеством направление получения энергии оказалось тупиковым. Времени для перехода к качественно иным источникам получения энергии практически не осталось. А если учитывать стремительный рост потребления энергии во всем мире, то приходится признать, что имеющиеся в наличии источники альтернативной энергии пока не в состоянии полностью обеспечить потребности населения планеты. Поэтому можно сделать вывод, что необходимо увеличить инвестиции в те направления НТР, которые занимаются созданием новых энергетических установок, причем заниматься этим должно все мировое сообщество, так как усилий одной или нескольких стран явно недостаточно.

Современное состояние окружающей среды представляет целую группу проблем, острейшей из которых является загрязнение. Одним из главных поставщиков опасных веществ всех видов была и остается традиционная энергетика, особенно тепловая и атомная. Поэтому переход к более экологически чистым технологиям альтернативной энергетики поможет частично или полностью решить эту проблему.

Особенно актуально в свете проблемы грядущего энергетического кризиса создание небольших альтернативных энергоустановок на местных ресурсах, которые помогут снять часть проблем энергоснабжения в условиях распада крупных энергосистем, основанных на традиционных видах топлива.

  В статье обсуждаются сложившиеся в последние два десятилетия принципиально новые тенденции развития мировой энергетики и анализируется соответствие им принятой в 2003 г. энергетической стратегии Российской Федерации на период до 2020 г.

    В августе 2003 г. после почти трехлетних обсуждений Правительство РФ приняло наконец энергетическую стратегию Российской Федерации на период до 2020 г. - концептуальный документ [1], определяющий количественные ориентиры и, главное, механизмы энергетической политики страны при ее восстановлении после кризиса последнего десятилетия ХХ века. Следуя действующей в стране социально-политической доктрине, энергетическая стратегия провозглашает в качестве основополагающих установок, во-первых, окончательный переход на рыночные принципы хозяйственных отношений в топливно-энергетическом комплексе (ТЭК) и, во-вторых, его глубокую интеграцию в мировую энергетику при соблюдении национальных интересов России.     Не обсуждая первую установку как выходящую за рамки энергетики, рассмотрим, насколько рекомендуемое стратегией развитие российского ТЭК соответствует мировым тенденциям и как оно может сказаться на интеграционных процессах. Для этого сопоставим главные тенденции современного этапа развития мировой энергетики с фактическим и прогнозируемым ходом аналогичных процессов в энергетике России.     За последние 50 лет при удвоении населения планеты производство зерна утроилось, почти в четыре раза выросло потребление энергии и в пять раз - общая экономическая активность. Уже четверть века назад было показано [2-4], что продолжение развития по такому типу ввергнет мир в экологическую катастрофу: экосистема Земли просто не выдержит очередного ресурсного натиска человечества. Осознание этого факта обществом или действие объективных законов его развития способствовали появлению в последнее время качественно новых тенденций развития мировой энергетики, дающих некоторые основания для оптимизма.

    Энергопотребление - новая экспонента или стабилизация?      Главной и, безусловно, положительной новостью современного этапа развития мировой энергетики стал отход от энергоинтенсивного типа развития. Действительно, в последние 100-120 лет рост энергетических потребностей человечества имел явно выраженный экспоненциальный характер (рис. 1) и вдвое опережал экспоненту роста народонаселения. Более внимательное рассмотрение этого процесса [5] позволило выделить в нем два 50-летних цикла. Первый начался в 1880-х гг. (когда появилась возможность оценки энергопотребления на базе пусть разрозненной, но регулярной статистики) и закончился примерно десятилетней стабилизацией мирового потребления энергии в 1930-е гг. из-за <великой депрессии> и мировой войны.      Второй цикл начался послевоенным восстановлением в конце 1940-х гг., дал еще более бурный взлет энергопотребления и завершился в конце 1980-х - начале 1990-х гг. Одной из причин его окончания стал глубокий кризис большинства стран плановой экономики, на долю которых до этого приходилась четверть мирового расхода энергии. Но существуют и более фундаментальные причины, проявившиеся в прекращении роста среднего по миру расхода энергии на душу населения.     Как показано на рис. 2, за первые три четверти ХХ века среднедушевое энергопотребление в мире увеличилось почти вчетверо (с 0,8 до 2,3 т у. т. )2, а со второй половины 1970-х гг. вплоть до последнего отчетного года [6, 7] колеблется без явно выраженных тенденций в диапазоне 2,3-2,35 т у. т. на человека в год.     Стабилизация душевого потребления энергии - чрезвычайно знаменательный факт, который, впрочем, в долгосрочной ретроспективе является скорее правилом, чем исключением. Действительно, по данным [5, 8] в период II тысячелетия до н. э. и по VIII век н. э. государства Средиземноморья (включая греческие полисы и Римскую империю), Ближнего Востока, Индии и Китая имели душевой расход энергии 0,15-0,18 т у. т. И только промышленная революция ХVII-XVIII веков дала в Европе старт экспоненте энергопотребления, которая с конца XIX века переросла в мировую тенденцию удвоения душевого энергопотребления примерно каждые 40 лет. Слом этой угрожающей тенденции, как показано на рис. 2, наступил в последней четверти ХХ века. Он начался в промышленно развитых странах, которые после нефтяного кризиса 1970-х гг. получи- ли мощный экономический стимул к энергосбережению и, главное, в значительной мере насытили наиболее энергоемкие жизненные потребности населения: в еде, жилье, одежде и средствах перемещения. Россия (СССР) проигнорировала эту тенденцию и отчасти потому поплатилась, пережив беспрецедентный в мирное время экономический спад. Удивительно, но в последние годы стабилизацию душевого расхода энергии демонстрирует и новый энергетический гигант - Китай.     Произошедшее в последние два десятилетия снижение реальных цен на нефть и другие виды топлива (рис. 3) ослабило экономические стимулы энергосбережения, но им на смену пришли экологические мотивации, включая потепление климата Земли из-за антропогенной эмиссии парниковых газов. Однако сомнительно, чтобы еще не доказанная угроза климату обеспечила длительную стабилизацию (и тем более снижение) душевого энергопотребления. Надежно обеспечить это сможет только принципиальное изменение жизненных потребностей населения, прежде всего так называемого золотого миллиарда с его почти двумя третями мирового расхода энергии. Начавшийся переход к постиндустриальному обществу, где в основном удовлетворены названные выше первичные жизненные нужды людей, позволит сдерживать развитие и даже свертывать энергоемкие отрасли (металлургия, производство строительных материалов и др.), бывшие основой индустриального общества. На смену им придут высокотехнологичные производства, для которых основными ресурсами служат не энергия и сырье, а знания. Наряду с этим повышение эффективности преобразования и конечного использования энергии благодаря новым технологическим и управленческим решениям уже внесло серьезный вклад в замедление роста энергопотребления и еще сильнее повлияет на него в будущем.     Реализация описанных возможностей создает новое качество взаимодействия экономики и энергетики, когда рост потребления энергии все больше отстает от темпов экономического развития. Вплоть до начала 1970-х гг. каждый процент роста валового внутреннего продукта (ВВП) в среднем по миру требовал примерно такого же прироста потребления и производства энергии. Однако в течение двух последних десятилетий 1%-ный прирост мирового ВВП достигается при 0,5% прироста энергопотребления (рис. 4), а в перспективе этот главный индикатор энергетической эффективности экономики может снизиться до 0,25-0,3%.     В полном соответствии с духом времени энергетическая стратегия России провозглашает главным приоритетом значительное повышение энергетической эффективности экономики, справедливо считая это вопросом не только развития, а выживания страны. Дело в том, что по энергоемкости ВВП (расход энергии на единицу ВВП, пересчитанный для сопоставления с другими странами в доллары по паритету покупательной способности рубля) Россия находится в последней десятке стран мира: его величина в 2,3 раза больше среднемирового значения и в 3,5 раза выше, чем в Евросоюзе.     Согласно стратегии энергоемкость российского ВВП должна сократиться на 26-28% к 2010 г. и еще на 25-40% в следующее десятилетие (рис. 5). Это очень амбициозная задача, но даже при ее решении энергоемкость российской экономики к 2020 г. лишь достигнет сегодняшнего среднемирового показателя, по-прежнему существенно отставая от показателей передовых стран.     Важнейшим средством решения такой задачи является структурная перестройка экономики. Страна не осилит необходимые 5-7%-ные темпы роста ВВП при сохранении экономики, ориентированной преимущественно на отрасли первых переделов. Необходимо опережающее развитие наукоемких производств и сферы услуг с тем, чтобы половину роста экономики России обеспечить без увеличения расхода энергии.     Следующим средством повышения энергетической эффективности должна стать массовая реализация организационных и технологических мер энергосбережения, которые должны обеспечить от четверти до трети среднегодового прироста ВВП. Для этого Россия располагает огромным потенциалом энергосбережения (табл. 1), составляющим 40-45% ее современного энергопотребления. Реализация освоенных в отечественной и мировой практике мер экономии энергоресурсов способна уменьшить современный их расход в стране на 40-45%. 

Таблица 1. Потенциал организационно-технологических мер экономии энергоресурсов (по состоянию на 2000 г.)

Отрасли

Электроэнергия, млрд кВт.ч

Централизованное тепло, млн Гкал

Топливо, млн т у. т.

Всего

млн т у. т.

%

Энергетический комплекс

29-35

70-80

99-110

120-135

33-31

в том числе электроэнергетика и теплоснабжение

23-28

67-76

70-77

90-100

25-23

Промышленность и строительство

110-135

150-190

49-63

110-140

31-33

Транспорт

7-11

-

22-26

23-30

6-7

Сельское хозяйство

4-5

5

9-11

12-15

3

Коммунальнобытовой сектор

70-74

120-135

51-60

95-110

27-26

Итого

220-260

345-410

230-270

360-430

100

    Около трети этого потенциала экономии имеют отрасли ТЭК, другая треть сосредоточена в остальных отраслях промышленности и в строительстве, свыше четверти - в коммунально-бытовом секторе, 6-7% - в транспорте и 3% - в сельском хозяйстве. Реализация технологического потенциала энергосбережения потребует от 10 до 17 млрд долл. целевых инвестиций в период до 2010 г. и еще 35-50 млрд в следующее десятилетие. Создание реальных стимулов реализации экономически эффективной части потенциала энергосбережения будет определяться проводимой в стране ценовой и налоговой политикой.     И только около четверти экономического роста предполагается обеспечивать путем увеличения потребления энергоресурсов. Интенсивнее наращивать потребление энергии в первое десятилетие не позволит производственная база.      В следующее десятилетие можно сделать больше, но это будет настолько дорого, что развитие станут сдерживать уже экономические факторы, а не ограничения энергоснабжения. Соответствующие прогнозы внутренних потребностей страны в энергии приведены в табл. 2.

Таблица 2. Потребление энергии в России

Показатели

2000 г.

2005 г.

2010 г.

2015 г.

2020 г.

Первичные энергоресурсы

всего, млн т у. т.

904

945-975

1020-1095

1090-1180

1145-1265

всего к 2000 г., %

100

105-108

113-121

121-131

127-140

Энергоемкость ВВП, т у. т./долл.

0,88

0,78-0,79

0,68-0,66

0,59-0,5

0,52-0,39

Душевое потребление, т у. т.

6,24

6,7-6,9

7,4-7,9

8,1-8,6

8,7-9,2

Эластичность к ВВП, %

0,28

0,37-0,35

0,35-0,33

0,32-0,25

0,3-0,21

Электроэнергия

всего, млрд кВт.ч

864

911-915

995-1035

1085-1155

1185-1290

всего к 2000 г., %

100

105-106

115-120

126-134

137-149

Электроемкость ВВП, кВт.ч/долл.

0,88

0,75-0,74

0,66-0,62

0,59-0,49

0,53-0,4

Душевое потребление, МВт.ч

5,96

6,4-6,5

7,2-7,5

8-8,4

9-9,4

Эластичность к ВВП, %

0,37

0,4-0,36

0,4-0,35

0,4-0,33

0,4-0,31

    Невзирая на предусмотренную стратегией интенсификацию энергосбережения, потребление первичной энергии в России вырастет к 2020 г. на 27% в умеренном и на 40% в оптимистическом сценариях, а в отношении самого универсального и высококачественного энергоносителя - электроэнергии - соответственно на 37 и 49%. В сочетании с прогнозируемым уменьшением населения страны это приведет к росту душевого потребления первичной энергии на 40-45% (электроэнергии на 50-60%), что противоречит последним мировым тенденциям и таит в себе первую серьезную угрозу благополучному развитию не только ТЭК, но и экономики России.     В то же время согласно табл. 2 эластичность энергопотребления к ВВП (т. е. соотношение темпов их годового прироста) в последние годы в России существенно ниже среднемирового показателя (см. рис. 4) и со временем еще улучшится. Тем не менее даже очень благоприятные показатели динамики энергопотребления - энергоемкости ВВП и эластичности энергопотребления к ВВП - не позволят России в предстоящее двадцатилетие даже приблизиться к решению задачи стабилизации уровня общего и особенно душевого потребления энергии.      В числе основных причин такого выпадения страны из благоприятной мировой тенденции можно назвать следующее:

 в России еще на 30% не восстановлен даже относительно низкий советский (по состоянию на 1990 г.) уровень удовлетворения наиболее энергоемких первичных потребностей подавляющей части населения (еда, жилье, транспорт), и для достижения хотя бы современных европейских стандартов понадобится (с учетом интенсификации энергосбережения) увеличить душевое энергопотребление по меньшей мере на 20-25%;

 продолжится увеличение объема (но не доли) экспорта энергоемкого сырья и продукции первых переделов, что с учетом развития всех обеспечивающих производств добавляет к душевому энергопотреблению еще 7-10%;

 объективно более низкие (на 30-40% из-за близости к источникам добычи топлива) по сравнению с Европой, Японией и даже США цены на все энергоносители делают экономически неоправданным применение в России многих лучших по энергетическим показателям мировых технологий, что добавляет еще около 10% эффективного душевого расхода энергии;

 повышенный (на 20-25%) уровень душевого энергопотребления обусловлен суровым климатом большей части обжитой территории России и ее протяженной территорией, обслуживаемой в основном наиболее энергоемкими сухопутным (железнодорожным, автомобильным) и воздушным транспортом.     Несмотря на перечисленные отягощающие факторы, душевое энергопотребление в России согласно стратегии в 2020 г. максимум на 9% превысит показатель 1990 г.

    Производство энергоресурсов: новые приходят, старые остаются     Изменения динамики энергопотребления сопровождаются серьезными трансформациями всей производственной структуры энергетики. Детальный анализ в [5] структуры производства и потребления первичных энергоресурсов в США, России и мире в целом (т. е. изменений доли каждого вида первичной энергии в общем энергопотреблении - рис. 6) показал следующее.     В эпоху индустриального развития промышленно развитые страны вошли (США примерно в 1860 г., Россия на 20 лет позже) при доминировании дров и мускульной силы животных, но их доля в общем потреблении и производстве энергоресурсов стала быстро падать. Это вызывалось не исчерпанием лесных и кормовых ресурсов - снижение доли дров и рабочего скота еще долгие десятилетия сопровождалось ростом объемов их использования. Массовое применение угля вместо дров и паровых машин (работающих на том же угле) вместо рабочего скота и энергии воды было обусловлено их возможностями в плане обеспечения высоких мощностей и температур, а также, что особенно важно, на порядок большей концентрацией потока извлечения энергоресурсов из природной среды3. Только при этом удавалось удовлетворять быстро растущие потребности общества в энергии.     Уголь становится доминирующим энергоресурсом (т. е. занимает наибольшую долю в производстве и потреблении первичной энергии) в США с 1885 г. и в России с 1932 г., соответственно в 1910 и 1955 гг. его доля достигает максимума - 74% и 62%. Потеря углем лидирующих позиций также не связана с ограниченностью его ресурсов. Определяющей стала свойственная пришедшим ему на смену нефти и затем газу высокая концентрация потока их добычи, обеспечившая необходимые темпы дальнейшего роста энергопотребления.     К настоящему времени из недр Земли извлечено до 20% потенциальных запасов нефти и 10% запасов газа, что не позволяет говорить об их исчерпании. Тем не менее максимум доли нефти в производстве энергоресурсов уже пройден, а по газу это ожидается в первые десятилетия ХХI века. В перспективе неизбежно их замещение новыми энергоресурсами, и, судя по сложившимся тенденциям, это будет энергия деления урана сначала в тепловых и затем в быстрых реакторах, а за ними - термоядерный синтез.     Таким образом, для индустриальной цивилизации и созданной ею энергетики характерны следующие тенденции:

 смена каждые 40-50 лет доминирующего энергоресурса, но не из-за исчерпания его запасов (хотя сопутствующее этому удорожание служит экономическим сигналом необходимости замещения данного ресурса), а благодаря более высокому качеству нового;

 прежние энергоресурсы никогда не вытесняются полностью, а лишь снижают свою долю в производстве и потреблении первичной энергии, часто продолжая расти абсолютно благодаря техническому прогрессу и особым нишам предпочтительности для потребителей;

 каждый следующий доминирующий энергоресурс имеет примерно вдвое более высокое качество; так, теплосодержание единицы массы корма для рабочего скота, дров, угля, нефти (газа) и урана (при его использовании в тепловых реакторах) соотносятся как 0,17 : 0,35 : (0,7-1) : (1,4-1,6) : (2,6-2,8), если за единицу принять теплосодержание 1 т у. т.     Столетний процесс освоения новых энергоресурсов без полного вытеснения старых закономерно привел в конце ХХ века к новому качеству - диверсификации производства и потребления энергии с перерождением прежнего доминирования одного-двух ресурсов к более равномерному использованию всех освоенных видов топлива и энергии (см. рис. 6). Уменьшая энтропию всей системы энергоснабжения, эта новая тенденция способствует росту ее устойчивости.     Тенденция к диверсификации наиболее отчетливо проявилась в последние годы в энергетике развитых стран и регионов, особенно в Северной Америке. Как показано на рис. 7, за последние 30 лет здесь практически выровнялись доли производства основных видов органического топлива - нефти, газа и угля. Одновременно, хотя и на гораздо более низком уровне, сравнялись доли производства возобновляемых ресурсов - гидроэнергии, биомассы (включая дрова и отходы) - и новых способов использования таких традиционных ресурсов, как ветер и солнце. Важно также, что совокупность возобновляемых ресурсов достигла доли атомной энергии и в сумме с ней вплотную приблизилась к доле каждого из основных видов топлива.     Россия, к сожалению, выпадает и из этой явно прогрессивной новой тенденции, что отнюдь не обусловлено структурой ее запасов топлива. Действительно, располагая 2,8% населения и 12,8% территории мира, страна имеет 12-13% прогнозных ресурсов и около 10% разведанных запасов нефти, 42% ресурсов и 34% запасов природного газа, около 20% разведанных запасов каменного и 32% запасов бурого угля. За всю историю в России добыто 17% прогнозных ресурсов нефти, 8% угля и только 5% газа (табл. 3), тогда как ресурсная база считается освоенной и дальнейшее наращивание добычи - маловероятным, если доля извлеченного топлива в прогнозных ресурсах достигла 25%. 

"аблица 3. Десурсы минерального топлива в Доссии

sоказатели

sрогнозные ресурсы

Дазведанные запасы

объем

мировые запасы, %

извлечение, %

объем

мировые запасы, %

дол¤ общих запасов, %

дол¤ добычи, %

?ефть и конденсат, млрд т

Е

12Ч13

17

Е

10

7,8

31,6

sриродный газ, трлн куб. м

236

42,3

5

46,9

32

24,1

49,8

"голь, млрд т

528

23

8

105,4

10,2

28,3

10,7

"ран, тыс. т

976

14

н/д

134,3

8

37,8

2,5

в т. ч. дешевле 40 долл./кг

115

83,3

22,7

2,5

    Однако при хорошей общей обеспеченности энергоресурсами4 в России существует резкая диспропорция между долей основных видов топлива в суммарных разведанных запасах и в производстве: на нефть и газ приходится менее четверти общих запасов, но они обеспечивают свыше 80% производства, а уголь и природный уран при 76% запасов дают лишь 13% поставок энергии. Причиной этой стратегически опасной ситуации стали перекосы структуры внутреннего потребления энергоресурсов и ускоренный рост их экспорта.     Рис. 8 демонстрирует стремительное увеличение доли природного газа на внутреннем рынке России: с 36% в 1985 г. до 50% в 2000 г. При этом наиболее квалифицированные потребители - население и быт, химическое производство и технологические нужды промышленности, где экологические и технологические преимущества газа наибольшие, - расходуют лишь четверть потребляемого в стране газа, а до 40% его сжигается на электростанциях и еще около 20% - в центральных котельных.     Парадокс состоит и в том, что доля газа в топливоснабжении наиболее квалифицированных потребителей значительно меньше, чем на электростанциях и в котельных, которые, по сути, могут сооружаться для работы на любых, в том числе самых низкокачественных, видах топлива. Например, в 2000 г. технологические потребители лишь на 41% обеспечивались газом, а на 33% - углем, в то время как топливные нужды электростанций покрывались газом на 63%, а углем только на 28%, а в котельных соответственно на 66 и 21%. Если такая линия безудержного использования якобы дешевого газа продолжится, может возникнуть опасная ситуация.     Напряженность положения показывает сравнение с Европейским союзом. Он ограничивает 30%-ным значением поступление любого ресурса из одного источника, а Европейская часть России (включая Урал) получает 75% топлива из одного источника с дальностью транспортировки до 3000 км: из Сибири сюда ежегодно завозится почти миллиард тонн топлива. Ситуацию нужно менять, хотя это очень дорого, поскольку вместо самого привлекательного для потребителей и экологически чистого топлива - газа - придется использовать уголь и ядерную энергию.     По указанной причине энергетическая стратегия, поставив задачу диверсификации потребления энергоресурсов в России, не очень в этом преуспела. На рис. 8 видно, что в предстоящие 20 лет как при умеренном, так и при оптимистическом развитии экономики долю газа во внутреннем потреблении удастся уменьшить лишь до 45-46% за счет увеличения доли жидкого топлива с 19 до 21-22%, угля с 17 до 18-20%, атомной энергии с 5 до 6-7% и новых возобновляемых источников энергии с 0,1 до 1,5%.     Дальнейшей диверсификации производственной структуры российской энергетики препятствует быстрый рост экспорта энергоресурсов, в основном за счет нефти и газа.      В стратегии объемы российского экспорта энергоресурсов оптимизировались в соответствии с динамикой мировых цен ( табл. 4). При стабилизации цен на нефть в диапазоне 18-20 долл./барр. российский экспорт энергоресурсов увеличится относительно 2000 г. на 40% к 2010 г. и на 45% к 2020 г., а при повышении цен до 30 долл./барр. коммерчески эффективные объемы экспорта вырастут соответственно на 53 и 64%. При этом отношение размеров экспорта энергоресурсов к внутреннему спросу повысится с 61% в 2000 г. до беспрецедентного для промышленно развитых стран уровня 75-76% в 2010 г. и лишь затем станет снижаться - до 70-71% в 2020 г. Такой абсолютный и относительный рост экспорта энергоресурсов таит вторую серьезную угрозу благоприятному развитию ТЭК и экономики России.

Таблица 4. Экспорт энергетических ресурсов из России

Показатели

2000 г.

2005 г.

2010 г.

2015 г.

2020 г.

Экспорт

всего, млн т у. т.

548

685-710

770-840

790-875

800-900

всего к 2000 г., %

100

125-130

140-153

145-160

145-165

в том числе

- нефть, млн т

148

225-240

250-275

260-295

270-310

- природный газ, млрд куб. м

194

195-200

250-265

265-275

275-280

- уголь, млн т у. т.

23

30

35

35-40

35-45

- электроэнергия, млрд кВт.ч

14

17-20

20-35

25-50

30-75

Вывоз

- в страны СНГ, млн т у. т.

100

105-110

150-155

155-170

165-180

- в дальнее зарубежье, млн т у. т.

449

580-600

620-685

635-705

635-720

из них в АТР, млн т у. т.

28

45-75

85-140

95-200

190-240

    С учетом прогнозов внутреннего спроса (см. табл. 2) и экспорта (см. табл. 4) энергоресурсов рациональная динамика использования запасов топлива определена в стратегии оптимизацией энергетического баланса страны в разрезе отраслей и регионов. При этом динамика добычи каждого вида топлива зависит от возможных объемов и стоимости прироста его разведанных запасов, цены реализации на внутренних и внешних рынках, а главное - от темпов роста его цены с увеличением объемов производства (рис. 9). Системный анализ представленной информации с расчетом равновесия между ценами производства, транспортировки и использования каждого энергоресурса позволил определить такое развитие их добычи, переработки и распределения, которое согласуется с коммерческими интересами участников рынка и наиболее эффективно обеспечивает внутренний спрос и экспорт энергоресурсов. Этим условиям отвечают следующие параметры развития ТЭК России (табл. 5):

Таблица 5. Производство энергетических ресурсов

Показатели

2000 г.

2005 г.

2010 г.

2015 г.

2020 г.

Производство

всего, млн т у. т.

1418

1600-1655

1700-1820

1775-1930

1810-2030

всего к 2000 г., %

100

113-117

120-128

126-136

128-143

в том числе

- природный газ, млрд куб. м

584

608-615

635-665

660-705

680-730

- нефть и конденсат, млн т

324

420-447

445-490

455-505

450-520

- уголь и проч. твердые, млн

258

270-280

310-330

340-360

375-430

- атомная энергия, млрд кВт.

129

157-160

180-200

210-265

230-300

- гидроэнергия, млрд кВт.ч.

165

162-163

173-180

185-195

195-215

- возобновляемые, млн т у. т.

1

3

6-7

10-12

15-20

 увеличение производства энергоресурсов относительно 2000 г. на 20% к 2010 г. и на 27-28% к 2020 г. в умеренном сценарии развития экономики и соответственно на 28-29 и 43-44% в оптимистическом сценарии с высокими мировыми ценами на нефть;

 усиление диверсификации производственной структуры ТЭК (рис. 10) при снижении доли газа в производстве энергоресурсов с 47,4% в 2000 г. до 42-43% в 2010 г. и 41-42% в 2020 г. с замещением его углем (рост с 13 до 14-15%) и атомной энергией (с 3 до 4%) при увеличении доли нефти с 32,5% в 2000 г. до 37-38% в 2010 г. с последующим ее снижением до 35-36%.     Однако сравнение рис. 10 с рис. 6 и 9 показывает, что предусматриваемые энергетической стратегией позитивные сдвиги в направлении диверсификации производственной структуры энергетики не ликвидируют отставания России не только от промышленно развитых стран, но и от мира в целом.

    Размещение энергетики: от <по-братски> к <поровну>     Для последней четверти ХХ века характерны коренные изменения в размещении энергетики по регионам мира с переходом доминирования от развитых к развивающимся странам. Рис. 11 иллюстрирует произошедшие и ожидаемые изменения роли основных регионов мира и групп стран: с 1980 по 2000 гг. доля развитых стран в энергопотреблении мира сократилась с 76 до 64%, а к 2020 г. прогнозируется ее уменьшение до 50-54%.      Страны так называемого третьего мира стали определять динамику мировой энергетики, порождая основной прирост производства и замыкая на себя новые межрегиональные потоки энергетических ресурсов, а также связанные с этим загрязнения окружающей среды. Особенно бурно развивается энергетика Китая и Индии: их совокупная доля в мировом потреблении энергии увеличилась с 12% в 1980 г. до 17% в настоящее время и может вырасти до 19-21% к 2020 г.     Произошедшие и грядущие изменения географии мировой энергетики обусловили мощный рост торговли топливом и электроэнергией. Как показано на рис. 12, страны ОЭСР являются крупнейшими импортерами топлива, и в эту категорию постепенно перемещаются Индия и Китай. Основными экспортирующими регионами остаются Ближний Восток, Африка, страны бывшего СССР; сейчас к ним добавилась Латинская Америка. В последние 20 лет экспортируется 20-22% производимых в мире энергоресурсов.     Согласно энергетической стратегии Россия намерена отреагировать на сдвиги в размещении энергетики, во-первых, отказом от моноевропейской ориентации своего экспорта и, во-вторых, активным наращиванием импорта и транзита энергоресурсов, прежде всего из стран Средней Азии.     Важным компонентом экспортной политики России станет диверсификация рынков как по видам энергоресурсов, так и по регионам. После 2005 г. будет остановлен идущий в последние годы бурный рост доли нефти и нефтепродуктов в энергетическом экспорте страны (60% в 2002 г.) за счет наращивания доли газа и увеличения экспорта угля и электроэнергии. Главным же направлением диверсификации экспорта (т. е. снижения ценовых и особенно политических рисков) станет освоение новых рынков сбыта, прежде всего в Азиатско-Тихоокеанском регионе: к 2020 г. туда прогнозируется направить 25-28% экспортируемых из России энергоресурсов.     Тем не менее основным для России в предстоящий период по-прежнему будет рынок Западной и Центральной Европы. Доминирующим энергоресурсом здесь останется нефть: ее доля в суммарном энергопотреблении сохранится на уровне 40-41% до 2010 г., после чего будет медленно снижаться. Россия как традиционный поставщик нефти на европейский рынок сохранит свое присутствие на нем стабильными объемами при стабильных и тем более растущих ценах. Наиболее динамичен в Европе рынок природного газа, и при стабильных или растущих мировых ценах экспорт сюда российского газа увеличится относительно 2000 г. на 20-25% к 2010 г., после чего стабилизируется.     Оценки перспектив развития энергетики европейской части СНГ показывают, что более половины потребности этих стран будут обеспечивать привозные энергоресурсы, в основном газ, нефть и нефтепродукты из России, при возрастающей роли их поставок из Средней Азии и Казахстана. В то же время продолжится интеграция энергетического сектора стран СНГ, в том числе и путем совместного освоения месторождений нефти и газа, а также формирования совместных транзитных энергетических коммуникаций.     Россия уже проявила большой интерес к участию на энергетических рынках Азии, особенно Дальнего Востока. Важную роль в этом отношении играют проекты освоения ресурсов нефти и газа на шельфе о. Сахалин. Ожидается, что их реализация обеспечит добычу 20 млрд куб. м газа и 24 млн т нефти, которые в основном пойдут на экспорт.     Ключевое значение для адаптации российского экспорта к сдвигам в размещении мировой энергетики имеет освоение быстро растущего энергетического рынка Китая. Наиболее крупными и эффективными являются проекты экспорта в Китай (а через него - в Корею) по меньшей мере 30 млрд куб. м природного газа по трубопроводам из Восточной Сибири и, возможно, с о. Сахалин. Проектируется также экспорт в Китай не только нефтепродуктов, но и сырой нефти сначала из Западной Сибири, а затем и с новых месторождений Восточной Сибири, способных обеспечить в конце периода поставки по трубам от 40 до 75 млн т нефти по ценам, конкурентным с мировыми.

    Организация энергетики: сочетание глобализации и индивидуализации     Главной особенностью организации энергетики в ХХ веке стала ее интеграция во все более мощные и протяженные энергетические системы. Быстрое наращивание мощности и территорий действия энергетических систем с объединением их в пределах не только стран, но и целых континентов (Северная Америка, Европа, северная Евразия и др.) вплоть до полной глобализации (как это уже произошло с мировой системой нефтеснабжения) сохранится и в XXI веке как ведущее направление развития мировой энергетики. Оно дополнится процессами межсистемной интеграции (уже активно идет, например, сращивание газовых, электроэнергетических и теплоснабжающих систем), создавая все более емкую и разнообразную технологическую среду для достижения главной цели научно-технического прогресса: удешевления энергии для потребителей при смягчении ресурсных и экологических ограничений на ее использование.     Сама энергетика будет все больше интегрироваться с основными потребителями, постепенно встраиваясь в единые технологические цепочки, сориентированные на производство конечного потребительского продукта. Начало этому процессу положено созданием смешанных (угольно- и энергометаллургических, газохимических и т. п.) компаний. Снова начнут развиваться территориально-производственные комплексы, ядром которых станут энергетические производства, использующие малотранспортабельные, но богатые по запасам местные энергоресурсы - лигниты, гидроресурсы, биомассу и др.     Расширяющаяся системная среда стимулирует такие традиционные направления научно-технического прогресса, как рост единичной мощности энергетических объектов и пропускных способностей связей для удешевления добычи (преобразования) и распределения энергии; повышение используемых в энергетике температур и давлений; концентрация и интенсификация потоков энергии; рост автоматизации и точности управления энергетическими процессами (от горизонтального бурения скважин до обеспечения надежности и оптимизации режимов работы континентальных энергетических систем); использование гигантских объемов информации (от горно-геологических характеристик месторождений топлива до параметров энергетического оборудования потребителей) и др. Но еще более важно, что развитие энергетических систем активно способствует созданию качественно новой энергетики - сверхпроводящих электрических генераторов, накопителей и линий электропередачи, термоядерной энергетики и т. д.     Одновременно с победным шествием системной энергетики в ХХ веке набирали силу новые направления научно-технического прогресса, возрождающие на новой технологической основе индивидуальное энергоснабжение человека (семьи) в быту и малом бизнесе с вытеснением архаичных индивидуальных энергоустановок и все большей независимостью от систем централизованного энергоснабжения.     Начало этому положила массовая автомобилизация населения сначала США, а затем и других стран, сочетавшаяся с распространением грузовых автомобилей, тракторов и других мобильных машин и механизмов индивидуального применения. Распространенным явлением конца ХХ века стали миллионы мелких приборов индивидуального пользования (фотоаппараты, видеокамеры, сотовые телефоны и т. п.), работающие на химических элементах или аккумуляторах и обеспечившие благодаря этому автономность мелких потребителей энергии от больших систем энергетики при максимальной персонификации объемов и режимов использования энергии. Они формируют как бы индивидуальную энергосферу человека, обслуживающую его образ жизни и хозяйственные интересы. В эту сферу теперь все чаще входят (обеспечивая ее организацию) персональные компьютеры.     Автономности потребителей способствует распространение дизельных и газотурбинных установок средней и малой мощности, высокоинтенсивных теплогенераторов и других средств электро- и теплоснабжения отдельных домов и малых предприятий. Ведутся интенсивные разработки топливных элементов для прямого преобразования химической энергии топлива (водорода и метана) в электроэнергию, а также разнообразных аккумуляторов электроэнергии, в том числе с использованием эффекта сверхпроводимости. На этой основе впоследствии удастся создать мощную и экономичную техническую базу для дальнейшей индивидуализации энергоснабжения с сильным воздействием на расселение людей.      Индивидуальная энергетика обычно обеспечивает более экономное использование энергии, но обслуживающая человека суммарная установленная мощность энергоустановок при этом значительно увеличивается. Такой <обмен> большей установленной мощности на меньшее энергопотребление может стать реальной основой более энергоэкономного стиля жизни и стабилизации (если не снижения) душевого энергопотребления. Одновременно это станет благом для окружающей среды, поскольку каждый человек стремится, чтобы контролируемые им энергетические процессы минимально портили среду его обитания. Кроме того, индивидуальный пользователь будет заботиться о безопасности окружающей его <энергосферы>, предъявляя оптимальные требования к надежности и защищенности энергетического оборудования.     Советский Союз был признанным лидером системной энергетики, создавшим на большей части Евразии крупнейшие в мире Единую электроэнергетическую систему (от Японского до Балтийского и Черного морей) и Единую систему газоснабжения (от Западной Сибири до Германии и Италии), а также систему нефте- и продуктопроводов от Восточной Сибири до Чехословакии и Югославии. После 1991 г. размеры этих систем сократились до границ России и их связанность нарушилась, но в последние годы они постепенно восстанавливаются как технологическое ядро ТЭК СНГ.     С учетом рассмотренной новой мировой тенденции российская энергетика должна сочетать совершенствование своих уникальных энергосистем с опережающим развитием индивидуальной энергетики. Для страны с самой большой в мире и крайне неравномерно заселенной территорией переход от отопительных печей и простейших дизель-генераторов к передовым индивидуальным энергоприборам и установкам позволит выровнять условия энергообеспечения людей, стирая пресловутую разницу между городом и деревней. Это задача большого социального и экологического значения.     Технологическую базу российской энергетики не удастся изменить одним скачком, переход к оптимальному симбиозу системной и индивидуальной энергетики будет происходить поэтапно. На первом этапе (до 2010 г.) из-за недостатка инвестиций начнет восстанавливаться и посильно модернизироваться существующая производственная база <большой энергетики>. Но уже на этом этапе самодеятельность людей и компаний будет направлена (и стратегия предусматривает содействие этому) на использование передовых средств индивидуальной энергетики. На втором этапе <большая энергетика> и, что особенно важно, потребители топлива и энергии перейдут на энергоэффективные технологии, желательно отечественного производства.     Вместе с тем, поскольку <большая (системная) энергетика> обеспечивает количественный рост, а индивидуальная отвечает за его качество, то прогнозируемое стратегией значительное увеличение потребления энергии означает продолжение доминирования в России больших систем энергетики при более медленном (по сравнению с развитыми странами) наращивании индивидуальной энергетики.

    Развитие энергетики: во что это обойдется?     Мировая (и отечественная) статистика не ведет полноценного учета размеров и доли средств, которые общество тратит на свое энергообеспечение. Здесь действуют противоположные тенденции: удешевление каждой отдельной стадии производства энергии благодаря техническому прогрессу в большей или меньшей мере перекрывается ухудшением горно-геологических условий добычи, освоением удаленных от потребителей топливных баз, ужесточением требований охраны окружающей среды и, что очень важно, увеличением доли более качественных (а следовательно, дорогих) энергоносителей, прежде всего электроэнергии.     Если судить по доступным косвенным показателям, таким как цена доминирующих энергоресурсов (см. рис. 3) и доля капитальных вложений, которые общество тратит на производство энергии5, то можно говорить о мировой тенденции относительного удешевления энергии в последние два десятилетия ХХ века. Согласно [11] в этот период доля инвестиций в развитие энергетики в валовом мировом продукте составила 1,5% и на следующее двадцатилетие прогнозируется в размере 1,1-1,4%.     СССР не следовал названной мировой тенденции: в 1970-1980-х гг. ТЭК отвлекал 5-6% национального дохода страны. В 1990-е гг. Россия стала исправлять ситуацию, снизив долю ТЭК в ВВП примерно до 4-5%, но это произошло из-за беспрецедентного спада производства, <проедания> разведанных запасов топлива и тотального старения производственных мощностей по всем звеньям энергетической цепи.     Предусмотренный энергетической стратегией рост внутреннего потребления и экспорта энергоресурсов требует интенсивного наращивания производственной базы энергетики (см. табл. 5). При этом предстоит заменить до 80% ресурсной базы и не менее 70% существующего оборудования отраслей ТЭК, поскольку произойдет массовое выбытие всего, что создавалось при взлете экономики страны в 1960-1970-е гг. Поэтому в предстоящем двадцатилетии стратегия предусматривает от 540 до 630 млрд долларов инвестиций в ТЭК, что составит 27% всех капиталовложений в экономику России. Особенно напряженным инвестиционное давление ТЭК на экономику будет до 2010 г., а затем согласно стратегии станет ниже существующего (табл. 6).

Таблица 6. Капиталовложения, необходимые для реализации энергетической стратегии, млрд долларов

Отрасли ТЭК

2001-2005 гг.

2006-2010 гг.

2011-2015 гг.

2016-2020 гг.

2001-2020 гг.

Нефтяная

50-52

58-61

60-62

60-62

227-237

Газовая

27-30

36-45

51-63

58-65

172-203

Угольная

4

5

5-6

6

18-20

Электроэнергетика

14-21

25-32

35-60

48-57

123-170

в том числе АЭС

3-5

5-10

8-11

8-10

23-36

Всего ТЭК

95-107

123-142

151-191

171-190

540-630

Нетрадиционная энергетика

0,2-0,3

1

2

4

6-7

Децентрализованное тепло- и топливоснабжение

4-5

7-8

9-10

11-12

31-35

Энергосбережение

5-6

9-15

13-22

21-29

48-72

Всего на энергоснабжение

105-118

140-166

174-225

207-235

625-745

то же, % от ВВП

7-8

7-8,5

5,5-7,5

5-5,5

6-7

    Капитальные вложения в реализацию энергетической стратегии, помимо развития ТЭК, включают затраты на энергосбережение, локальное энергоснабжение и нетрадиционные источники энергии и в сумме составляют от 625 до 750 млрд долларов. Доля этих инвестиций в ВВП в период до 2010 г. достигнет 7-8,5%, а затем уменьшится до 5-5,5%, составив в целом за период 6-7%. Это в 4-5 раз выше среднемирового показателя, но в таком же диапазоне (5,1-7,7% по разным сценариям) находятся прогнозы [11] для стран с переходной экономикой. 4-5-кратное превышение доли инвестиций в энергоснабжение относительно среднемировых показателей является третьей, обусловленной двумя предыдущими, и наиболее серьезной угрозой благоприятному развитию ТЭК и экономики России.     Согласно стратегии главным источником финансирования столь крупномасштабных инвестиций станет повышение цен на энергию. Речь идет не о ценах на нефть (они более или менее адекватны при сложившихся правилах рынка) или уголь (они сейчас завышены), это следствие неразвитости рыночных отношений. Ценовую политику необходимо менять в двух естественных монополиях: в газовой отрасли, дающей половину приходной части энергетического баланса, и в электроэнергетике с централизованным теплоснабжением, на которые приходится 60% его расходной части.      Чтобы обеспечить финансовыми ресурсами эти две сферы ТЭК, нужно в четыре раза повысить цену на газ (в 2000 г. она составляла всего 15 долл./тыс. куб. м) и, как следствие, в 3,3-3,5 раза увеличить цены на электроэнергию. Учитывая длительность инвестиционных проектов в этих отраслях, здесь недопустимы как резкие скачки цен, так и излишнее промедление. Поэтому стратегия предусматривает рост цен на газ и электроэнергию темпами, показанными в табл. 7. 

Таблица 7. Цены на основные энергоресурсы в России

Энергоносители

Центральные европейские районы

Центральная Сибирь

2000 г.

2005 г.

2010 г.

2000 г.

2005 г.

2010 г.

Нефть, долл./т

46-48

70-75

72-82

43-46

69-72

65-67

Газ, долл./тыс. куб. м

14-15

30-37

56-62

12,5-14

27-30

40-50

Уголь, долл./т у. т.

24-26

33-38

39-41

21-23

22-25

23-26

Электроэнергия, долл./МВт.ч

11-12

30-32,5

38-40,5

7,5-8

16-17,5

20-24

    Необходимо подчеркнуть, что даже после указанного повышения цены всех видов топлива и энергии в России будут намного ниже, чем в промышленно развитых странах: в 2-2,5 раза в Европейской части страны и более чем втрое в Сибири. Это не только компенсирует наши более тяжелые климатические условия и протяженность транспортных коммуникаций, но и сохранит определенные конкурентные преимущества российских товаропроизводителей.     Последствия предлагаемого роста цен на газ и электроэнергию рассчитывались на макроэкономических моделях, описывающих в динамике материальные и финансовые балансы основных отраслей, консолидированного бюджета страны и бюджетов семей [12]. Установлено, что жесткое сдерживание цен на газ и электроэнергию позволит экономике развиваться еще 4-5 лет с годовыми темпами роста 5-7%, но затем вызовет их падение почти вдвое из-за сокращения экспорта газа и нехватки электрогенерирующих мощностей. Повышение же цен на энергию согласно табл. 7 в первые годы понизит темпы развития экономики на 0,6-0,8%, но затем позволит им восстановиться и, главное, обеспечит стратегическую устойчивость энергоснабжения. Но при этом потребуются временные адресные дотации малообеспеченному населению и льготы особо энергоемким производствам для их адаптации к росту цен на энергоносители.     Стратегия исходит из того, что в намеченные сроки не удастся обеспечить рост цен, необходимый для инвестирования отраслей ТЭК, без изменения существующей систе- мы государственного регулирования естественных монополий, поскольку она сильно политизирована, не обеспечена нормативно-правовой базой и кадрами. Поэтому предусматривается дерегулирование цен в производстве и сбыте энергии при повышении качества регулирования основных системообразующих сфер деятельности - сетевой и диспетчерской. Не описывая детали, стратегия формулирует некоторые базовые положения реформирования естественных монополий, такие как поддержка независимых производителей энергоресурсов с необходимым для этого свободным доступом производителей и потребителей энергии к сетям всех уровней.     В этом отношении энергетическая стратегия России отвечает активно идущим в мире процессам совершенствования хозяйственных отношений в энергетике.

    Заключение     Провозглашенные энергетической стратегией главные направления развития ТЭК и всей системы энергоснабжения России, а также поставленные ею цели и выработанные механизмы энергетической политики в основном соответствуют новым тенденциям развития мировой энергетики: ускоренному росту энергетической эффективности экономики, диверсификации производственной структуры и размещения энергетики, относительному удешевлению обеспечения общества энергией.     Однако из-за тяжелой исходной ситуации, дополнительно осложненной кризисом 1990-х гг., энергетическая стратегия не смогла запланировать выход России из группы самых неблагоприятных стран мира в предстоящие 20 лет по качественным показателям развития энергетики. Быстрое увеличение - вопреки важнейшей мировой тенденции - душевого и, несмотря на ожидаемое сокращение населения, общего энергопотребления в сочетании с беспрецедентным для развитых стран объемом экспорта топлива и темпами его роста требуют повышения производства энергоресурсов почти в 1,5 раза. Продолжающееся доминирование газа на внутреннем рынке при экспорте практически одних углеводородов не позволит России осуществить успешно идущую в мире диверсификацию производства энергоресурсов со снижением доли наиболее капиталоемких из них - нефти и газа. В сочетании с исчерпанием разрабатываемых месторождений этих видов топлива и необходимостью их восполнения в гораздо худших природных условиях и удаленных районах это потребует огромных капиталовложений в энергоснабжение, в 6-8 раз превышающих по доле в ВВП показатели развитых стран.      Достигаемая такой политикой действительно глубокая интеграция ТЭК России в мировую энергетику, по сути, означает энергетическое обслуживание в основном <золотого миллиарда> ценой столь большой нагрузки на экономику страны, которая ставит под сомнение реализуемость сценария ее быстрого роста. Поэтому успешно начатый энергетической стратегией поиск новой энергетической парадигмы страны сможет получить завершение только при разработке общей стратегии социально-экономического развития России.

    Литература     1. Энергетическая стратегия Российской Федерации на период до 2020 г. - Минэнерго РФ, 2003. http://www.mte.gov.ru/docs/32/103.html.     2. Fisher J. C. Energy Crisis in Perspective, John Wiley & Sons, NY, 1974.     3. Hafele W. Energy in a Finite World: A Global Systems Analysis, Ballinger, Cambridge, MA, USA, 1981.     4. Goldemberg J., Johanson T. B., Reddy A. K. and Williams R. H. Energy for a Sustainable World, Wiley Eastern, New Dehly, India, 1988.     5. Макаров А. А. Мировая энергетика и Евразийское энергетическое пространство. - М.: Энергоатомиздат, 1997.     6. IEA, Energy Balances of Non-OECD Countries 1999-2000, 2002 Edition.     7. IEA, World Energy Outlook, 2001.     8. Сливко В. М. Энергетические аспекты развития древних цивилизаций. - ИНЭИ РАН, М.: Газойл пресс, 1999.     9. Умов Н. А. Собрание сочинений, т. 3. - М.: МОИП, 1916.     10. Янтовский Е. И. Потоки энергии и эксергии. - М.: Наука, 1988.     11. Global Energy Perspectives, Edited by N. Nakichenovich, A. Grubler and A. McDonald, IIASA-WEC, Cambridge University Press, 1998.     12. Макаров А. А., Шапот Д. В., Малахов В. А., Лукацкий А. М. Инструментальные средства для исследования взаимосвязи энергетики и экономики // Экономика и математические методы. - 2002. - № 1.

    Примечание     1 Вестник Российской Академии наук. 2004. Том 74. №3. С. 195-208.      2 Т у. т. (тонна условного топлива) - принятая в России единица измерения первичной (т. е. извлекаемой из природной среды) энергии, эквивалентная 7000 Гкал или 29,3 ТДж.      3 Концентрация потока энергии, извлекаемой из природной среды, - это модификация введенного Н. А. Умовым [9] понятия плотности потока энергии применительно к добыче топлива (подробнее см. [5, 10]).      4 Добыча топлива на уровне 2000 г. обеспечена разведанными запасами топлива (не считая возможности их прироста из прогнозных ресурсов) по нефти на 22 года, по газу - на 81 год, а по углю и природному урану - на сотни лет.      5 Статистика не содержит сводных данных об инвестициях в распределение и использование коммерческих энергоресурсов и в некоммерческие ресурсы. 

Россия располагает значительными запасами энергетических ресурсов и мощным топливно-энергетическим комплексом, который является базой развития экономики, инструментом проведения внутренней и внешней политики. Роль страны на мировых энергетических рынках во многом определяет её геополитическое влияние.  Энергетический сектор обеспечивает жизнедеятельность всех отраслей национального хозяйства, способствует консолидации субъектов Российской Федерации, во многом определяет формирование основных финансово-экономических показателей страны. Природные топливно-энергетические ресурсы, производственный, научно-технический и кадровый потенциал энергетического сектора экономики являются национальным достоянием России. Эффективное его использование создает необходимые предпосылки для вывода экономики страны на путь устойчивого развития, обеспечивающего рост благосостояния и повышение уровня жизни населения. Начавшийся экономический рост неизбежно повлечет за собой существенное увеличение спроса на энергетические ресурсы внутри страны, что требует решения унаследованных и накопившихся за годы реформ экономических проблем в условиях глобализации и ужесточения общемировой конкуренции, обострения борьбы за энергетические ресурсы, рынки и др. Соответствовать требованиям нового времени может только качественно новый топливно-энергетический комплекс (ТЭК) – финансово устойчивый, экономически эффективный и динамично развивающийся, соответствующий экологическим стандартам, оснащенный передовыми технологиями и высококвалифицированными кадрами.  Для долгосрочного стабильного обеспечения экономики и населения страны всеми видами энергии необходима научно обоснованная и воспринятая обществом и институтами государственной власти долгосрочная энергетическая политика. Целью энергетической политики является максимально эффективное использование природных топливно-энергетических ресурсов и потенциала энергетического сектора для роста экономики и повышения качества жизни населения страны. Энергетическая стратегия России на период до 2020 года (далее именуется – Энергетическая стратегия) является документом, конкретизирующим цели, задачи и основные направления долгосрочной энергетической политики государства на соответствующий период с учётом складывающейся внутренней и внешней ситуации в энергетическом секторе и его роли в обеспечении единства экономического пространства Российской Федерации, а также политического, макроэкономического и научно-технологического развития страны. Главной задачей настоящего документа является определение путей достижения качественно нового состояния ТЭК, роста конкурентоспособности его продукции и услуг на мировом рынке на основе использования потенциала и установления приоритетов развития комплекса, формирования мер и механизмов государственной энергетической политики с учётом прогнозируемых результатов её реализации.  Приоритетами Энергетической стратегии являются:

  • полное и надёжное обеспечение населения и экономики страны энергоресурсами по доступным и вместе с тем стимулирующим энергосбережение ценам, снижение рисков и недопущение развития кризисных ситуаций в энергообеспечении страны;

  • снижение удельных затрат на производство и использование энергоресурсов за счёт рационализации их потребления, применения энергосберегающих технологий и оборудования, сокращения потерь при добыче, переработке, транспортировке и реализации продукции ТЭК;

  • повышение финансовой устойчивости и эффективности использования потенциала энергетического сектора, рост производительности труда для обеспечения социально-экономического развития страны;

  • минимизация техногенного воздействия энергетики на окружающую среду на основе применения экономических стимулов, совершенствования структуры производства, внедрения новых технологий добычи, переработки, транспортировки, реализации и потребления продукции.

Главным средством решения поставленных задач является формирование цивилизованного энергетического рынка и недискриминационных экономических взаимоотношений его субъектов между собой и с государством. При этом государство, ограничивая свои функции как хозяйствующего субъекта, усиливает свою роль в формировании рыночной инфраструктуры как регулятора рыночных взаимоотношений. Основные механизмы государственного регулирования в сфере топливно-энергетического комплекса предусматривают:

  • меры по созданию рациональной рыночной среды (включая согласованное тарифное, налоговое, таможенное, антимонопольное регулирование и институциональные преобразования в ТЭК);

  • повышение эффективности управления государственной собственностью;

  • введение системы перспективных технических регламентов, национальных стандартов и норм, повышающих управляемость процесса развития энергетики и стимулирующих энергосбережение;

  • стимулирование и поддержку стратегических инициатив хозяйствующих субъектов в инвестиционной, инновационной и энергосберегающей сферах.

Представленные в настоящем документе количественные параметры развития экономики и энергетики являются ориентировочными, подлежащими уточнению в процессе реализации предусмотренных им мер

II. Проблемы и основные факторы развития топливно-энергетического комплекса

Топливно-энергетический комплекс России всегда играл важную роль в экономике страны. За годы реформ в связи с резким падением объемов производства в других отраслях экономики его роль еще более возросла.

В течение прошедшего десятилетия ТЭК в основном обеспечивал потребности страны в топливе и энергии, сохранив тем самым энергетическую независимость России. В настоящее время преодолена тенденция спада и начался рост добычи газа, нефти и угля, производства электроэнергии, объема и глубины переработки нефти. Производственные структуры ТЭК в результате проведенных структурных преобразований, либерализации и приватизации в значительной мере адаптировались к рыночным методам хозяйствования. В результате проведенных работ по реструктуризации угольной промышленности повысилась ее экономическая эффективность, ликвидируются убыточные неперспективные предприятия. Начались реформы электроэнергетики и жилищно-коммунальной сферы. Сформированы основы регулирования хозяйственных отношений в энергетическом секторе экономики, включая вопросы недропользования, налогообложения и ценообразования.

В настоящее время ТЭК является одним из устойчиво работающих производственных комплексов российской экономики. Он определяющим образом влияет на состояние и перспективы развития национальной экономики, обеспечивая около 1/4 производства валового внутреннего продукта, 1/3 объема промышленного производства и доходов консолидированного бюджета России, примерно половину доходов федерального бюджета, экспорта и валютных поступлений.

Вместе с тем в отраслях ТЭК сохраняются механизмы и условия хозяйствования, не адекватные принципам рыночной экономики, действует ряд факторов, негативно влияющих на функционирование и развитие ТЭК.

Основными факторами, сдерживающими развитие комплекса, являются:

высокая (более 50 процентов) степень износа основных фондов;

ввод в действие новых производственных мощностей во всех отраслях ТЭК сократился за девяностые годы от 2 до 6 раз;

практика продления ресурса оборудования закладывает будущее отставание в эффективности производства. Наблюдается высокая аварийность оборудования, обусловленная низкой производственной дисциплиной персонала, недостатками управления, а также старением основных фондов. В связи с этим возрастает возможность возникновения аварийных ситуаций в энергетическом секторе;

сохраняющийся в отраслях комплекса (кроме нефтяной) дефицит инвестиционных ресурсов и их нерациональное использование. При высоком инвестиционном потенциале отраслей ТЭК приток в них внешних инвестиций составляет менее 13 процентов общего объема финансирования капитальных вложений. При этом 95 процентов указанных инвестиций приходится на нефтяную отрасль. В газовой промышленности и в электроэнергетике не создано условий для необходимого инвестиционного задела, в результате чего эти отрасли могут стать тормозом начавшегося экономического роста;

деформация соотношения цен на взаимозаменяемые энергоресурсы привела к отсутствию конкуренции между ними и структуре спроса, характеризующейся чрезмерной ориентацией на газ и снижением доли угля. Политика поддержания относительно низких цен на газ и электроэнергию в перспективе может иметь следствием нарастание дефицита соответствующих энергоресурсов в результате отсутствия экономических предпосылок для инвестирования в их производство и опережающего роста спроса;

несоответствие производственного потенциала ТЭК мировому научно-техническому уровню. Доля добычи нефти за счет современных методов воздействия на пласт и доля продукции нефтепереработки, получаемой по технологиям, повышающим качество продукции, низка. Энергетическое оборудование, используемое в газовой и электроэнергетической отраслях, неэкономично. В стране практически отсутствуют современные парогазовые установки, установки по очистке отходящих газов, крайне мало используются возобновляемые источники энергии, оборудование угольной промышленности устарело, недостаточно используется потенциал атомной энергетики;

отставание развития и объективный рост затрат на освоение перспективной сырьевой базы добычи углеводородов, и особенно в газовой отрасли;

отсутствие рыночной инфраструктуры и цивилизованного энергетического рынка. Не обеспечивается необходимая прозрачность хозяйственной деятельности субъектов естественных монополий, что негативно сказывается на качестве государственного регулирования их деятельности и на развитии конкуренции;

сохраняющаяся высокая нагрузка на окружающую среду. Несмотря на произошедшее за последнее десятилетие снижение добычи и производства топливно-энергетических ресурсов, отрицательное влияние ТЭК на окружающую среду остается высоким;

высокая зависимость нефтегазового сектора и, как следствие, доходов государства, от состояния и конъюнктуры мирового энергетического рынка. Наблюдается тенденция к дальнейшему повышению доли нефти и газа в структуре российского экспорта, вместе с тем недостаточно используется потенциал экспорта других энергоресурсов, в частности электроэнергии. Это свидетельствует о продолжающемся сужении экспортной специализации страны и отражает отсталую структуру всей экономики России;

отсутствие развитого и стабильного законодательства, учитывающего в полной мере специфику функционирования предприятий ТЭК.

Основными факторами, которые будут определять развитие ТЭК в первой четверти XXI века, являются:

динамика спроса на топливно-энергетические ресурсы и углеводородное сырье внутри страны, обусловленная темпами роста национальной экономики и ее удельной энергоемкостью, а также ценами на энергоносители;

масштабы реализации ресурсо- и энергосберегающих технологий как в энергетическом секторе, так и в других секторах экономики;

состояние мировой экономической и энергетической конъюнктуры, степень интеграции в мировое энергетическое пространство;

устойчивое развитие минерально-сырьевой базы;

формирование благоприятного инвестиционного климата с учетом совершенствования налогового, ценового и таможенного регулирования;

создание экономических стимулов для уменьшения воздействия энергетики на окружающую природную среду;

масштабы использования научно-технических достижений в ТЭК и подготовка перехода к энергетике будущего.

Поставленная задача достижения качественно нового состояния ТЭК диктует жесткие требования к выбору мер государственного регулирования и взаимной ответственности всех участников процесса.