CC BY
16
В статье рассмотрены возможности энергосбережения в Сибири, факторы, влияющие на снижение энергоемкости производства. Приведен прогноз энергоэффективности.
Ключевые слова: топливно-энергетический комплекс, Сибирь, гипотетическая энергоемкостьВРП, энергосбережение, прогноз
Повышение энергоэффективности
экономики Сибири:
роль ТЭК и цен на энергоресурсы*
Н.И. СУСЛОВ, доктор экономических наук, Институт экономики и организации промышленного производства СО РАН, Новосибирск. E-mail: nsus@ieie.nsc.ru
Важнейшая сфера экономики
Важнейшим сектором экономики Сибирского федерального округа (СФО) является топливно-энергетический комплекс, включающий электро-, теплоэнергетику, системы газоснабжения и газификации, угольную и нефтеперерабатывающую промышленность, а также ряд управляющих и сбытовых структур. В округе сосредоточены 14,8% мощностей по переработке сырой нефти, генерируется около 21% производимой в России электроэнергии, 17% - тепловой энергии, добывается около 80% угля и около 3% нефти (табл. 1-2).
Предприятиями ТЭК производится 36,2% всей промышленной продукции СФО, на них занято более 30% работающих в обрабатывающих и добывающих производствах. На отрасли комплекса приходится не менее 35% всех инвестиций в основной капитал и около 1/4 всех налоговых платежей в консолидированный бюджет СФО, что существенно превышает долю энергетического сектора в совокупном выпуске, которая, по нашей оценке, составляет около 13% добавленной стоимости.
* В статье использованы материалы, предоставленные сотрудниками ИЭОПП СО РАН В.Н.Чурашевым и В.М.Марковой. Большая благодарность Е.В. Любимовой за ценные замечания и предложения.
ЭКО. - 2011. - №4
Таблица 1. Роль Сибирского федерального округа в энергетике России в 2006-2007 гг.
Показатель 2006 2007
Россия СФО* Западная зона СФО** Восточная зона СФО** Россия СФО*
Территория, млн км2 17,1 5,1 (30,0) 1,0(19,6) 4,1 (80,4) 17,1 5,1 (30,0)
Население, млн чел. 142,2 19,6(13,9) 11,3(56,8) 8,3 (43,2) 142,0 19,55 (13,76)
Производство энергоресурсов:
нефть и конденсат, млн т 480,5 13,3(2,8) 13,05 (98,2) 0,27 (2,8) 501,2 13,7 (2,7)
природный газ, млрд м3 656,3 5,84 (0,9) 4,8 (82,2) 1,05 (18,0) 651,0 6,2 (1,0)
уголь, млн т 310,0 251,7(81,2) 176,4 (70,1) 75,3 (29,9) 315,0 258,0 (81,9)
первичная переработка нефти, млн т 220,0 30,6(13,9) 16,3 (53,3) 14,3 (46,7) 229,0 32,6 (14,2)
угольный концентрат, млн т 73,9 58,4 (77,7) 54,5 (93,3) 3,9 (6,7) 80,1 59,7 (74,5)
кокс в пересчете на 6%-ю влажность, млн т 32,7 11,2 (34,5) 11,2(100) - 33,8 10,7 (31,7)
Производство электроэнергии, млрд кВт^ч 995,8 206,4 (20,7) 55,8 (27,0) 150,6 (73,0) 1016 206 (20,3)
Производство тепло-энергии, млн Гкал 1451,2 248,96 (17,2) 127,9(51,4) 121,0 (48,6) н.д. н.д.
Примечание.* В скобках - в процентах от РФ.
** В скобках - в процентах от СФО, Западная зона -регионы СФО без Тюменской области.
Источник: Госкомстат; www.cir.ru, ТЭК и экономика регионов России.
Топливоснабжение СФО осуществляется за счет собственных первичных топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), при этом основные производственные мощности сосредоточены в сфере добычи и переработки первичных ТЭР. Исторически топливно-энергетический баланс округа сформирован и продолжает развиваться на энергоносителях органического происхождения. Это угли Кузнецкого и Канско-Ачинского бассейнов и месторождений Забайкалья и Восточной Сибири; природный газ западно- и восточно-сибирских месторождений; сырая нефть Западной Сибири; нефтепродукты, сжиженный нефтяной газ, а также дрова.
Таблица 2. Роль энергетики Сибирского федерального округа в энергетике России в 2007 г. (в скобках — в процентах от РФ)
Показатель Россия Сибирский федеральный округ
Выпуск, млрд руб * 58135,0 6540,4 (10,3)
ВРП, млрд руб. 28254,8 3027,5 (10,7)
Продукция ТЭК млрд руб. * 8204,12 1013,60(12,4)
Производство ТЭР, млн т у. т.* 1823,7 263,0 (14,4)
Потребление ТЭР, млн т у. т.* 1043,0 158,0 (15,2)
Сальдо вывоза-ввоза ТЭР, млн т у. т.* 780,7 (42,8)** 105,0 (39,9)**
Производство электроэнергии, млрд кВгч 1016,0 206,0 (20,3)
Потребление электроэнергии, млрд кВт-ч* 1005,4 208,0 (20,7)
Примечание. * Оценка.
** Доля от производства.
Источник: Госкомстат.
Первичные энергетические ресурсы округа избыточны: сальдо их вывоза-ввоза только за период 2000-2005 гг. увеличилось в 4 раза: с 24 до 95 млн т условного топлива (т у. т.). В 2007 г., по предварительной оценке, сальдо составило 105 млн т у. т., или 40% от общей добычи первичных энергоресурсов по России в целом - 42,8%. Таким образом, доля чистого вывоза в общем объеме производства ТЭР по округу возросла в 2007 г. по сравнению с 2000 г. в 2,75 раза -с 14,5%. В округ ввозятся природный газ и нефть, вывозятся уголь и в незначительных объемах - нефтепродукты.
Тенденции в энергопотреблении СФО
По сравнению с 1990 г. объем потребления электро-, теплоэнергии и топлива в 2005 г. снизился. Наиболее существенно упала потребность в котельно-печном топливе -с 151,9 млн т у. т. в 1990 г. до 93,8 млн т у. т. в 2005 г., или на 38% (табл. 3).
Самым крупным потребителем первичных ТЭР являются предприятия теплоэнергетики - их доля составляет 69%. На втором месте по объемам потребления находится коммунально-бытовой сектор - 12%; несколько меньшая доля - у промышленности и строительства - около 10,3%; транспорт использует менее 8% общего объема.
Таблица 3. Динамика потребления топлива и энергии в СФО в 1990-2006 гг.
Показатель 1990 1995 2000 2005 2006
Электроэнергия, млрд кВт^ч 224,4 189,8 194,8 202,97 206,7
Теплоэнергия, млн Гкал 351,5 291,4 273,1 248,2 248,9
Потребность в котельно-печном топливе, всего, млн т у. т. 151,9 113,3 102,7 93,8 93,5
В том числе: уголь 92,4 66,3 69,7 61,0 59,8
газ 18,1 15,3 15,0 17,4 18,0
мазут 14,8 11,5 5,1 3,3 3,2
Прочие виды топлива 26,6 20,2 13,0 12,1 12,5
Источник: данные Госкомстата.
На цели переработки и трансформации предприятиями ТЭК, а также конечным потребителям региона было поставлено 117,7 млн т у. т.
Структура потребления котельно-печного топлива в 1990-2005 гг. изменилась в результате модификации структуры и уровня цен, а также развития газификации. В частности, доля мазута на ТЭС снизилась с 5,8% до 0,5%, угля -увеличилась с 78,8% до 82%. Схожая динамика наблюдалась и на котельных округа - потребление природного газа выросло с 6,9% в 1990 г. до 23,3% в 2005 г.
Энергоэффективность и потенциал энергосбережения
Дальнейшее развитие экономики Сибири невозможно без значительного повышения энергоэффективности. Под энергоэффективностью понимается доход или объем продукции, получаемый при применении единицы энергии, затрачиваемой в форме различных энергоносителей - видов топлива, тепловой или электрической энергии. При этом сам уровень энергоэффективности не зависит от климатических или географических условий и характеризует лишь технологические, организационные и институциональные условия применения энергии. Это означает, что равный уровень энергоэффективности, достигаемый в различных климатических условиях, может выражаться в разных показателях выхода продукции
или дохода с единицы затрачиваемой энергии. При более низких (или, наоборот, очень высоких) годовых температурах при одинаковых технологических уровнях требуется дополнительная энергия для обеспечения оптимальных условий производства.
Сложившийся уровень энергоэффективности в Сибирском федеральном округе относительно невысок. Так, в 2007 г. удельный расход топливно-энергетических ресурсов (в единицах условного топлива) на производство ВРП в СФО был на 42% выше, чем в среднем по России, а расход электрической энергии - на 93,7%.
Существуют как объективные, так и субъективные причины столь высоких удельных расходов энергии в СФО. К объективным можно отнести следующие.
1. Суровый климат - регион в своей значительной части относится к северным территориям, расположенным в зоне вечной мерзлоты. Здесь очень длительный отопительный сезон, низкие зимние и среднегодовые температуры, высоки сезонные колебания температур, что требует не только более высоких расходов на отопление, но и применения особых материалов, специальной техники и оборудования. По-видимому, ни в каких других промышленно освоенных районах земного шара нет столь сурового, как в восточных районах России, климата.
2. Размещенные на обширной территории производства СФО привязаны к источникам сырья и энергии и зачастую расположены вдали от центров их потребления и переработки; при этом дополнительные энергозатраты оказываются жестко обусловленными дальними перевозками.
3. Наличие на большей части СФО и в соседних округах достаточно обильных источников энергоресурсов - угля, гидроэнергии, а также нефти и газа - определяет относительно невысокие цены на топливо и энергию. Такие условия благоприятствовали размещению здесь энергоемких производств, а также выбору более энергоинтенсивных технологий при производстве продукции по сравнению с другими российскими регионами.
Субъективные факторы, способствующие формированию высокой энергоемкости производства в СФО, по большей части, являются общероссийскими - энергоэффективность всей
отечественной экономики ниже, чем в других странах. Так, энергоемкость российской экономики (даже с учетом суровости климата) почти в 3-4 раза выше данного показателя в некоторых европейских странах и Японии, и вдвое выше, чем в США. К таким факторам относятся, прежде всего, слабые стимулы к энергосбережению как непосредственно на предприятиях, так и на уровне регионов. Программы, нацеленные на рост энергоэффективности производства, чаще всего, носят чересчур общий характер, слабо обеспечены ресурсами и не поддержаны механизмами реализации. В некоторых регионах, например в Сибири, такое положение дел отчасти можно объяснить дешевизной энергоносителей. Но главная причина -неэффективность механизма саморегулирования экономики, приводящая к высоким транзакционным издержкам при осуществлении инвестиционных энергосберегающих мероприятий. К тому же глубокий трансформационный кризис 1990-х годов, когда инвестиции в основной капитал в среднем вдвое отставали от потребностей, привел не только к увеличению технологического разрыва с развитыми экономиками, но и к значительному износу оборудования.
Вклад климатического фактора в уровень энергоемкости производства в Сибири, если его сравнивать со странами, имеющими передовые технологические уровни и системы энергосбережения, показан на рис. 1, а результаты сравнения Сибири с указанными странами по энергоэффективности -на рис. 2.
США
Великобритания Южная Корея Япония Голландия Германия Финляндия Канада Бельгия
0 20 40 60 80 100
Рис. 1. Гипотетическая энергоемкость ВРП в СФО, если бы климат там был как в перечисленных странах, % к фактическому уровню
США
Великобритания Южная Корея Япония Голландия Германия Финляндия Канада Бельгия
0 20 40 60 80 100
Рис. 2. Гипотетическая энергоемкость ВРП в СФО, если бы там технологический уровень был как в перечисленных странах, % к фактическому уровню
Приведенные данные демонстрируют и потенциал энергосбережения в регионе: при достижении уровня технологий и столь же эффективной политике, как в передовых странах, можно сэкономить порядка 40% от общего современного уровня потребления топлива и энергии.
Указанные значения близки к оценкам ООО «ЦЭНЭФ» (Центр по эффективному использованию энергии) в 45% (оценка, согласно Энергетической стратегии России на период до 2030 г., - примерно 50%). Однако эти показатели относятся не к СФО, а к России в целом, и учитывают не только возможности, уже реализованные в передовых странах, но и потенциал, который пока что не используется нигде (но реализация которого имеет экономические обоснования). Понятно, что такой потенциал - несколько больше того, что удается оценить с помощью межстрановых сравнений. Он складывается как за счет преимуществ технологических преобразований производств и систем энергопотребляющего оборудования, так и за счет организационных мер, приводящих к улучшению использования оборудования, уменьшению затрат энергии на транспорте, в управлении и пр. Большая часть потенциала энергосбережения концентрируется в производственной сфере - более 80%, и лишь около 18% - в быту; при этом на сферу производства и преобразования энергии приходится более 1/3 всего потенциала.
2 ЭКО №4, 2011
Реализация потенциала энергосбережения зависит от нескольких условий. Во-первых, от общего научно-технического прогресса, меняющего структуру производства и затрат на него. Во-вторых, от уровней цен на используемые энергоносители относительно цен на другие ресурсы и продукты. В-третьих, от специальных мер государства, нацеленных на усиление энергосбережения.
Изменения в технологиях, связанные с магистральными направлениями научно-технического прогресса, как правило, снижают ресурсоемкость экономики, а, следовательно, и удельные расходы энергоресурсов. По большей части соответствующие сдвиги в производственной структуре имеют энергосберегающий характер. Такой научно-технический прогресс, специально не направленный на экономию энергоресурсов, но приносящий такую экономию как «побочный продукт», называют «автономным технологическим прогрессом». За счет его реализации можно получить не менее половины всего потенциала энергосбережения, а во многих случаях - еще больше.
Изменения структуры цен в пользу энергоресурсов по сравнению с другими ресурсами и продуктами, которые ожидаются в перспективе 10-20 лет, а возможно и более отдаленной, обычно создают дополнительные стимулы к экономии энергии как предприятиям, так и органам экономического управления. В таких случаях при осуществлении инвестиций выбираются менее энергоемкие решения, действующее оборудование заменяется на менее энергоинтенсивное, дополнительные организационно-экономические меры по энергосбережению становятся оправданными.
В наших прогнозных оценках экономии топливно-энергетических ресурсов (отдельно - электроэнергии) изменения относительных цен на энергоресурсы в СФО были приняты в соответствии с документом «Сценарные условия развития электроэнергетики на период до 2030 г.», а также прогнозами МЭРТ РФ по инфляции.
Опыт предшествующего развития рыночных экономик показывает, что на долю факторов автономного технологического прогресса и увеличения цен на энергоресурсы приходится не менее 80% всей достигаемой экономии. Но цены на энергоресурсы не всегда отражают все реальные издержки и ущербы, связанные с их использованием. Кроме того, достаточно
часто, особенно в странах с неэффективным рыночным механизмом, повышение цен на энергоресурсы не вызывает заметной интенсификации энергосбережения. По этой причине необходима специальная политика энергосбережения, включающая и стимулы к экономии энергии на микроуровне, и административные, регламентирующие меры. Как правило, государство участвует в финансировании мероприятий по экономии энергии.
Основные меры по энергосбережению в ТЭК СФО
В российской практике энергоэффективность рассматривается как важнейшая составляющая энергобезопасности -минимизации рисков энергоснабжения, обеспечения условий надежного и эффективного развития экономики регионов. Система государственного управления энергоэффективностью и энергобезопасностью на территории региона должна быть ориентирована на:
• сохранение энергетической независимости региона в составе Российской Федерации, создание надежной сырьевой базы и обеспечение устойчивого развития топливно-энергетического комплекса в условиях ускоренного экономического роста, устойчивое обеспечение региона всеми необходимыми видами энергии и энергоносителей;
• повышение эффективности использования топливно-энергетических ресурсов, создание всех необходимых условий для стабильного роста объемов ВРП и обеспечения приемлемых жизненных стандартов для населения региона.
На первый план должна быть выдвинута энергетическая безопасность, а эффективность использования энергии, по вполне очевидным соображениям, имеет подчиненное значение. Вместе с тем необходимо учесть, что указанные цели взаимосвязаны - приближение к одной из них означает также и продвижение к другим. Например, мероприятия по увеличению эффективности использования энергии и энергоресурсов ведут и к росту энергетической безопасности, и к улучшению экологической обстановки, а также влияют на экспортный потенциал региона.
Таким образом, энергосбережение следует рассматривать как особый вид экономической деятельности, направленный на увеличение энергоэффективности других видов экономической деятельности. Главная особенность энергосбережения состоит в том, что оно не может осуществляться само по себе, не является самостоятельным видом экономической деятельности и служит только дополнением (необходимым, но добровольным) для какого-либо другого, основного для данного хозяйствующего субъекта вида деятельности.
В Генеральной схеме размещения объектов электроэнергетики на период до 2020 г. заложены следующие принципы тех-перевооружения и реконструкции электрических станций.
✓ Мощность действующего паротурбинного оборудования ТЭС, работающих на газе, снижается по мере достижения каждым типом турбин предельного срока службы. Далее осуществляется техническое перевооружение тех ТЭС, где оборудование отработало свой ресурс, с заменой паротурбинного оборудования парогазовым, а на некрупных ТЭЦ - также с частичной заменой газотурбинными установками с котлами-утилизаторами. Это предложение обосновано, в первую очередь, существенным снижением удельных расходов топлива при прогнозируемом резком росте цены газа.
✓ Мощность действующего паротурбинного оборудования ТЭС, работающих на угле, в основном сохраняется, так как выявлена эффективность модернизации этого оборудования (продления сроков его эксплуатации за счет замены отдельных термонапряженных узлов и деталей). Исключение составляет оборудование низкоэффективных угольных ТЭЦ и КЭС с начальными параметрами пара 9 МПа и ниже, которое должно сниматься с эксплуатации по мере отработки своего ресурса.
✓ На действующих ГЭС по мере их старения эффективен восстановительный ремонт оборудования, сохраняющий или незначительно увеличивающий мощность станции.
По сравнению с 2005 г. средний удельный расход топлива в теплоснабжении в 2020 г. сократится на 10%.
В сфере преобразования энергии важнейшим направлением ее экономии является распространение тепловых насосов. В условиях Сибири применение компрессионных тепловых
насосов в ближайшие 10-20 лет позволит экономить до 50-70 млн т у. т.
Другое направление - распространение технологии коге-нерации. Малая энергетика может быть реконструирована и модернизирована так, чтобы удовлетворять значительную часть потребностей в дополнительных объемах электрической и тепловой энергии в перспективе до 2025 г. Перечислим преимущества данного направления.
✓ Эффективность использования котельно-печного топлива для совместной выработки электрической и тепловой энергии существенно выше по сравнению с раздельной генерацией.
✓ Современные технологии и генерирующее оборудование позволяют обеспечить технико-экономические показатели мини-ТЭЦ на уровне крупных ТЭЦ, что при переводе котельных в режим когенерации приводит к существенному снижению тарифов на тепловую энергию при сохранении тарифов на электрическую энергию на уровне большой энергетики.
✓ Локальный источник электрической и тепловой энергии на базе малой котельной максимально приближен к своим потребителям, что позволяет предельно снизить затраты на сетевое строительство, потери при транспортировке, а также установить и поддерживать оптимальный режим энергоснабжения для каждого потребителя.
✓ Современные мини-ТЭЦ могут работать на любом виде топлива, что позволяет вовлечь в хозяйственный оборот местные, в том числе возобновляемые источники.
Согласно Генеральной схеме размещения объектов электроэнергетики на период до 2020 г. подавляющая часть вводов новой мощности в течение всего периода приходится на угольные ТЭС, в первую очередь - КЭС, сооружаемые как в восточной, так и в западной части СФО. Предлагается как расширение действующих, так и сооружение новых ТЭС. Все КЭС сооружаются с использованием сибирских углей (канс-ко-ачинских, кузнецких и забайкальских), и ввод осуществляется на 13 крупных КЭС. Ввод двух блоков по 1150 МВт на АЭС в Томской энергосистеме предложен Росатомом в связи с наличием строительной и эксплуатационной базы.
Прогноз энергоэффективности в СФО
С учетом всех возможных направлений энергосбережения энергоемкость ВРП СФО в 2020 г. должна снизиться на 19% по сравнению с 2007 г. (табл. 4), а в 2030 г. - еще на 23%. Суммарное за период снижение энергоемкости, по нашему прогнозу, составит немногим более 40%, что соответствует оценке потенциала энергосбережения, доступного на основе технологий и систем экономии энергии, задействованных в экономически развитых странах (см. рис. 2).
Таблица 4. Динамика энергоэффективности и экономия энергоресурсов в СФО в 2007—2030 гг.
Показатель 2007 2010 2020 2030
ВРП, % к 2007 г. 100 99 162 259
Потребление ТЭР, млн т ут. 158 149 197 242
Потребление электроэнергии, млрд кВт^ч 208 202 273 362
Динамика энергоемкости, 2007=100% 100 95 77 59
Динамика электроемкости, 2007=100% 100 98 81 67
Экономия ТЭР к 2007 г., млн т ут. -9 -59 -167
Экономия электроэнергии к 2007 г., млрд кВт^ч -8 -69 -182
При прогнозируемых темпах развития экономики СФО в 2020 г. общая экономия энергоресурсов может составить около 60 млн ту. т. в год, а до 2030 г., - еще примерно 110 млн. Суммарная экономия энергоресурсов оценивается в 170 млн т у. т. По электроэнергии цифры несколько меньшие, поскольку использование ее зависит от интенсивности технологического прогресса, а электровооруженность труда и рост применения электроэнергии в быту являются важными характеристиками приближения социально-экономических систем к четвертому и пятому технологическим укладам. Но даже с учетом этого и при прогнозируемом заметном росте относительных тарифов на электроэнергию (для потребителей повышение составит более 2,2 раза за весь период) электроемкость снизится примерно на 17% к 2020 г. и на 1/3- к 2030 г.
