Энергообеспечение России - проблемы и возможности решения

В России на государственном уровне ставится задача кардинального снижения энергоёмкости валового внутреннего продукта (ВВП). При этом практически общепринятым стало утверждение о недопустимо высокой, по сравнению с другими странами, величине данного показателя в России, что связывается с технологической и управленческой отсталостью. В связи с этим, рост энергоэффективности экономики России предполагается обеспечивать, прежде всего, за счёт мероприятий по энергосбережению.

Между тем, высокая энергоёмкость российского ВВП связана, в значительной степени, со спецификой её природных условий, что показывает сопоставление России, Канады и ряда других стран. При этом большой проблемой, тормозящей экономическое развитие, является низкая энергообеспеченность России, что также видно из сравнения этого показателя для России и западных стран, прежде всего – Канады и США.

Таким образом, задача роста энергоэффективности российской экономики существенно усложняется, и решение энергетических задач страны требует более активного развития энергетики, основанной на возобновляемых источниках.

The Russian government issues the challenge to cardinally decrease the country’s energy/Gross Domestic Product (GDP) ratio. It is also generally accepted that the indicator in Russia is inadmissibly high comparatively with the other countries due to technological and managerial backwardness. So growth of the Russian economy’s power efficiency is assumed to provide, first of all, through measures of power savings.

Meanwhile, high power consumption in Russia is connected at the great extent with its natural conditions that is illustrated through comparison of Russia, Canada and a number of other countries. Besides that a great problem that breaks economical development of Russia is really low level of power supply that is also shown from comparison of Russia and the Western countries, such as Canada, the USA, and other ones.

So the task of power efficiency growth appears to be significantly more complicate, and solution of Russian power problems requires also more active development of renewable energy.

Ключевые слова: энергоёмкость ВВП, энергоэффективность, энергетический потенциал, возобновляемые источники энергии, природные условия, Россия, Канада, США

Key words: energy/Gross Domestic Product ratio, power efficiency, power potential, renewable energy sources, natural conditions, Russia, Canada, USA

Рост энергоэффективности экономики России относится к числу приоритетных задач развития страны.

В качестве основного пути её решения, как правило, рассматриваются технико-технологические мероприятия по энергосбережению. В частности, это отражено в Указе Президента РФ «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики» № 889 от 04.06.2008 [3], где обозначена цель снижения энергоёмкости ВВП России не менее, чем на 40% к 2020 году от уровня 2007 года, и перечислены меры для достижения данной цели.

В то же время, энергоёмкость экономики страны и её потребности в энергии - в значительной степени следствие комплекса природных и экономико-географических факторов, которые необходимо учитывать при постановке целей и задач, связанных с ростом энергоэффективности.

В статье анализируется взаимосвязь энергосбережения, энергоёмкости экономики, потребностей в энергообеспечении, на основе сравнения России с рядом других стран, сопоставимых с ней по физико-географическим и экономико-географическим параметрам, а также рассматриваются возможные пути повышения энерговооружённости хозяйства.

Сравнительный анализ энергоёмкости ВВП стран мира

В последние годы много говорится о том, что энергоёмкость российской экономики недопустимо высока – в разы больше, чем у других стран, и что Россия имеет колоссальный резерв для снижения энергоёмкости ВВП.

Вместе с тем, даже в официальных международных отчётах приводятся цифры, говорящие, скорее, об обратном (табл. 1). Расчёт ВВП по сложившейся практике, производится по паритету покупательной способности (ППС) национальной валюты с привязкой к какому-либо базовому году.

Таблица 1

Энергоёмкость ВВП в некоторых странах,

тонны нефтяного эквивалента/ тыс. долл. 2005 г. по ППС [2, с.11]

Из приведённых в таблице 1 данных следуют три важных вывода:

1. Энергоёмкость ВВП в большей степени является функцией от природных условий, чем от уровня технико-экономического развития экономики. Так, в Канаде она в 1,5 раз выше, чем в США, в 2 и более раз выше, чем в европейских странах, в Китае – в 2 раза выше, чем в Индии и Бразилии, являющихся наименее энергоёмкими экономиками мира.

2. Причины снижения энергоёмкости экономики связаны отнюдь не только с технологическим развитием. В 1990-2008 гг. среди стран, где энергоёмкость упала наиболее сильно, оказались Россия и Украина, пережившие жестокий экономический кризис после распада СССР, приведший к сокращению в разы производства промышленной и сельскохозяйственной продукции.

3. Потенциал снижения энергоёмкости ВВП в большинстве стран падает. Так, в Китае с 2000 по 2008 год она практически не изменилась, слабо снизилась и во всех других странах, кроме России и Украины.

Данные, приведённые выше, можно подтвердить, опираясь и на другие источники. В таблице 2 приведены результаты расчета энергопотребления и энергоемкости ВВП для России на основе данных о внутреннем потреблении ископаемых углеводородов – нефти, газа и каменного угля, составляющих основу российского топливно-энергетического комплекса (ТЭК).

Таблица 2

Расчёт энергопотребления и энергоёмкости ВВП России на основе данных по добыче углеводородного сырья за 2008 г., данные Росстата

Объём потребления углеводородов в России в 2008 году составил около 770 млн тонн в нефтяном эквиваленте. ВВП страны по данным Росстата, в 2008 году составил 41,3 трлн рублей. Отсюда следует, что энергоёмкость ВВП = 770 млн/41,3 трлн = 0,019 т.н.э. на каждую 1000 рублей ВВП. При переводе в доллары по обменному курсу (около 30) энергоёмкость российского ВВП «по углеводородам» составит 0,57; по ППС эта величина будет меньше примерно в 1,5-2 раза, т.е. 0,28-0,39 т.н.э. на 1000 долларов, что близко к данным World Bank, приведённым в таблице 1.

Энергоёмкость ВВП и условия размещения населения России и Канады

Особенно важным для понимания развития динамики энергоемкости ВВП России является сравнение с соответствующими показателями Канады. Это единственная страна, с которой достаточно корректно сравнивать энергоёмкость нашей экономики. Канада сопоставима с Россией по площади и, по сути, идентична по климатическим условиям.

Из приведённых в таблицах 1 и 3 данных следует, что энергоёмкость ВВП России на протяжении 1990 – 2008 года была выше канадской на величину от 18% до 65%. Это значит, что, при снижении энергоёмкости ВВП России на 40%, как заявлено в официальных документах, она должна составить 71%-99% от канадских показателей.

Таблица 3

Россия и Канада – сопоставление энергоёмкости ВВП, т.н.э./тыс. долларов

При этом, несмотря на сходство природных условий данных стран, условия размещения населения и производства различаются – в России оно, по сравнению с Канадой, смещено в более высокие широты и зоны с более холодным климатом.

Более 50% населения Канады живёт к югу от 50⁰ с.ш., в России более 50% населения - к северу от 55⁰ с.ш. При этом, к северу от 60⁰ с.ш. в России живёт 5% населения, в Канаде – 0,3%.

Различия в размещении населения можно показать на примере десятки крупнейших городов каждой страны (рис. 1-2).

Рис. 1. Средняя широта 10 крупнейших городов России и Канады, ⁰с.ш.

Средняя географическая широта проживания для жителей 10 крупнейших городов России - 56 ⁰с.ш., Канады - 46⁰с.ш.

Рис. 2. Средние температуры января в 10 крупнейших городах России и Канады, ⁰С

Средняя температура января для жителей 10 крупнейших городов России – -10,5⁰С, Канады – -6,4⁰С.

Таким образом, население России относительно населения Канады смещено в среднем на 10⁰, или более 1000 км, к северу, и в зоны со средними январскими температурами на 4⁰С ниже.

В связи с этим, неизбежен вопрос, насколько реалистичны планы снижения энергоёмкости ВВП России на 40% (т.е. до уровня ниже канадского), существует ли такой потенциал снижения энергоёмкости. Тем более, как следует из данных World Bank (табл. 1), энергоёмкость ВВП России уже снизилась на 35% с 2000 по 2008 год.

Энергообеспеченность и ВВП России, Канады и США

Проблема усугубляется энергетическим дефицитом хозяйства России, сдерживающим экономическое развитие страны. Это видно также на примере стран, сопоставимых с Россией по территории и природным условиям – Канады и США.

Россия в разы уступает этим странам по душевому потреблению энергии (рис. 3).

Рис. 3. Душевое потребление энергии и ВВП России, Канады и США, 2008

Источники: Международное энергетическое агентство (IEA), World Bank

Общее потребление энергии на душу населения в России в 2 раза ниже, чем в Канаде и в 1,7 раза ниже, чем в США, производство электроэнергии, соответственно, ниже в 2,5 и 1,9 раз. В свою очередь, душевой ВВП России (по ППС) в 2,4 раза ниже, чем в Канаде и в 2,9 раз ниже, чем в США.

Прямая корреляция между уровнем экономического развития и энергообеспеченностью очевидна. Отсюда следует, что, для приближения к уровню развитых западных стран России необходимо нарастить энергообеспеченность, в том числе – обеспеченность электроэнергией, минимум в 2-2,5 раза, или даже больше, учитывая специфику наших природных условий.

В данном случае также возникает вопрос, возможно ли решение этой задачи только за счёт сокращения энергоёмкости ВВП, даже на 40%, что представляется трудно решаемой задачей (см. выше), или необходимо искать также другие источники.

Пути роста энергообеспечения российской экономики

Основной источник энергии для хозяйства России (как и для большинства стран мира) – сжигание ископаемых углеводородов. В настоящее время в среднем более 65% добываемых в стране углеводородов потребляется внутри страны (табл. 4).

Таблица 4

Расчёт энергопотребления и энергоёмкости ВВП России на основе данных по добыче углеводородного сырья за 2008 г.

Источник: Росстат

Даже полная переориентация поставок углеводородного сырья на внутренний рынок (что можно рассматривать только теоретически) повысила бы энергообеспеченность экономики России в 1,5 раза.

Можно рассматривать, также в большей степени теоретически, существенный рост добычи ископаемых углеводородов для обеспечения внутренних потребностей страны, однако практическая реализация подобной задачи сталкивается с крайне высокими затратами и побочными экологическими эффектами.

Отсюда неизбежен вывод, что в качестве одного из главных резервов наращивания энергообеспеченности следует рассматривать возобновляемые источники энергии (ВИЭ) – гидравлическую, ветряную, солнечную, геотермальную, биологическую энергию. Их ресурс достаточно велик, и рост доли ВИЭ к 2020 году до 4,5% в энергобалансе страны, также продекларированный в официальных документах, представляется недостаточным в связи с их реальным потенциалом и необходимостью развития энергетики России.

В качестве примеров рассмотрим только два направления - гидроэнергетику и водорослевую биоэнергетику.

В случае с гидроэнергетикой также уместно сопоставление России и Канады (табл. 5), на примере которого видно, гидроэнергетический потенциал России остаётся, в значительной степени, неиспользованным и имеет ресурс для кратного увеличения, в том числе – за счёт средних и малых ГЭС.

Таблица 5

Гидроэнергетический потенциал и его использование в России и Канаде [3, с.27]

В настоящее время почти в половине субъектов РФ, на которые приходится около 30% территории и 20% населения страны, ГЭС и генерация гидроэлектроэнергии практически отсутствует. Это:

• Центр Европейской части России: Белгородская, Брянская, Владимирская, Ивановская, Калужская, Костромская, Курская, Липецкая, Орловская, Тамбовская области.

• Север и северо-запад Европейской части России: Архангельская, Новгородская области, республика Коми.

• Северный Кавказ: Чечня и Ингушетия.

• Поволжье: Астраханская область, Калмыкия, Марий-Эл, Мордовия, Удмуртия.

• Западная Сибирь: Алтайский край, Курганская область, Омская область, Томская область, Тюменская область, Ханты-Мансийский АО, Ямало-Ненецкий АО.

• Восточная Сибирь и Дальний Восток: Бурятия, Забайкальский край, Приморский край, Хабаровский край, Чукотский АО.

Что касается водорослевой биоэнергетики – одного из основных направлений исследований, проводимых НИЛ Возобновляемых источников энергии, то её перспективность связана с двумя ключевыми факторами:

• высокой продуктивностью биомассы;

• высокой жирностью ряда видов водорослей (липиды составляют до 50%, у некоторых видов - до 80% массы).

По способности генерировать энергию водоросли кардинально превосходят традиционные «сухопутные» культуры, используемые сейчас для производства биотоплива, среди которых доминирует рапс.

В совокупности это даёт возможность получать с 1 га водной поверхности до 150 тыс. куб.м. биогаза (СН₄) или 100 тыс. литров жидкого биотоплива, что эквивалентно 1000 МВтч энергии.

Для сравнения, рапс в условиях средней полосы России может дать до 1 200 литров биотоплива, или 12 МВтч энергии в год.

Разница достигает двух порядков в пользу водорослей. При этом водоросли «не претендуют» на сельскохозяйственные угодья, а площадь водных поверхностей в России достаточно велика.

Общий объём потребления энергии в России – порядка 8 млрд МВтч/год. Столько, теоретически, могли бы давать всего 8 млн га, или 80 тыс. кв. км, плантаций водорослей (в этом случае они заняли бы всего 0,5% площади России) и, хотя фактический технико-экономический потенциал водорослевой энергетики неизбежно окажется ниже, он остаётся достаточно высоким, чтобы рассматривать его как существенный фактор роста энергообеспечения экономики страны.

Заключение

Для целей технико-экономического развития, роста ВВП и уровня жизни приоритетной задачей должно стать не только снижение энергоёмкости, но и повышение энергообеспеченности – минимум в 2-2,5 раза относительно нынешнего уровня, и решение обеих этих задач надо рассматривать в одной связке.

Рост энерговооружённости хозяйства страны до достаточного уровня невозможен только за счёт ископаемых углеводородов и технико-технологических мероприятий по экономии энергии, тем более, что снижение энергоёмкости ВВП на 40% в сочетании с ростом экономики и благосостояния россиян до уровня западных стран представляется трудно разрешимой задачей, особенно – исходя из природных условий России.

Таким образом, в качестве одного из главных резервов для решения задач экономического развития страны следует рассматривать ВИЭ, потенциал которых остаётся недооценённым. Это гидроэнергия, биотопливо, ветряная, солнечная, геотермальная энергия. Первые два вида энергии следует рассматривать в качестве наиболее перспективных в среднесрочном плане для большей части территории России.

Литература:

1. Бобылев С.Н., Аверченков А.А., Соловьева С.В., Кирюшин П.А. Энергоэффективность и устойчивое развитие. — М.: Институт устойчивого развития/Центр экологической политики России, 2010. — 148 с.
2. Дегтярёв К.С. Мировая энергетика – факты против мифов - http://www.rgo.ru/2010/11/mirovaya-energetika-%e2%80%93-fakty-protiv-mifov
3. Сидоренко Г.И. и др. Экономика установок нетрадиционных возобновляемых источников энергии – Санкт-Петербург, Издательство Политехнического университета, 2009 – 248 с.
4. Указ РФ «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики» (№ 889 от 04.06.2008) - Российская газета, 7 июня 2008 г.