Макаров Алексей
Фортов Владимир
РАН
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 <эвеликой 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 <эпо-братски> к <эпоровну>
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 <эобмен> 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 <ээнергосферы>, 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 <эбольшой 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 <эбольшая энергетика> и, что особенно важно, потребители топлива и энергии перейдут на энергоэффективные технологии, желательно отечественного производства.
Вместе с тем, поскольку <эбольшая (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, <эпроедания> 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 <эзолотого 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.
|
|