АНАЛИЗ И ВЕРОЯТНЫЕ СЦЕНАРИИ РАЗВИТИЯ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО БАЛАНСА РЕГИОНА (НА ПРИМЕРЕ ТУЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ) Текст научной статьи по специальности «Социальная и экономическая география»

Никоноров С.М.

д.э.н., доцент, профессор кафедры экономики природопользования, Экономический факультет МГУ

Nico.73@mail.ru

Нагорный П.И.

студент МШЭ МГУ

Сизов А.А.

студент МШЭ МГУ

АНАЛИЗ И ВЕРОЯТНЫЕ СЦЕНАРИИ РАЗВИТИЯ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО БАЛАНСА РЕГИОНА (НА ПРИМЕРЕ ТУЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ)

Ключевые слова: топливно-энергетический баланс; рациональная стратегия; энергетический комплекс; возобновляемые источники энергии; перспективные сценарии развития.

Keywords: fuel and energy balance; rational strategy; energy complex; renewable energy sources; promising development scenarios.

Топливно-энергетический сектор является одним из важнейших секторов экономики, обеспечивающих не только развитие остальных отраслей хозяйства, но и их исправное функционирование в принципе. Именно поэтому создание планов и прогнозов его развития является крайне важным для любого государства и региона.

В настоящее время топливно-энергетический комплекс вынужден развиваться в условиях неопределенности, причинами которой являются существенные технологические, структурные и социально-экологические перемены. В последние годы в мировом топливно-энергетическом секторе произошли изменения в ресурсной базе, активно развиваются и появляются новые технологии, произошли серьёзные изменения в отношении людей к общей экологической обстановке.

Конечно, выбор рациональной стратегии развития национального топливно-энергетического сектора потребует учета новых возможностей и снижения соответствующих рисков, а основным механизмом ее реализации должны являться постоянные инновационные изменения в производственных технологиях, в системах управления и оказания услуг. Понятно, что это представляет интерес для специалистов, занятых инновационным развитием мирового и российского топливно-энергетического комплекса.

Несмотря на то, что с каждым годом потребление энергии из возобновляемых источников как в абсолютных, так и в относительных величинах увеличивается, во многих регионах, к примеру, ЕС наиболее потребляемым источником энергии до сих пор являются нефть, и природный газ. Что касается угля, то его потребление начало снижаться еще в 2005 году. Так как уголь преимущественно используется для выработки электроэнергии, то причина сокращения его использования отчасти заключается в увеличения выработки электроэнергии из возобновляемых источников.

Несмотря на общий текущий тренд использования «чистых» источников энергии, можно заметить существенные различия в производстве энергии у разных государств, что, в прочем, не удивительно. Так, наиболее развитые страны, к примеру, государства Западной Европы, делают основной упор на развитие экологически чистых источников энергии, тогда как страны с более низким уровнем развития, как правило, подходят к вопросу более консервативно. В России к планам перехода на зелёную энергию пока что относятся скептически, оставляя приоритет за нефтегазовым топливом.

Для Тульской области, специализирующейся на таких энергоёмких отраслях, как металлургия и химическая промышленность, вопрос грамотного расчёта и планирования ТЭБ стоит особенно остро. Энергосистема региона включена в состав объединенной энергетической системы Центра и Единой энергетической системы России.

Энергетический комплекс основан в основном на деятельности 10 крупнейших энергопроизводителей региона:

1) филиал «Черепетской ГРЭС им. Д.Г. Жимерина» АО «Интер РАО - Электрогенерация»;

2) филиал ПАО «Квадра» - «Центральная генерация»;

3) ООО «Щекинская ГРЭС»;

4) филиал ПАО «ФСК ЕЭС» - Приокское предприятие магистральных электрических сетей (220-500 кВ);

5) филиал «Тулэнерго» ПАО «МРСК Центра и Приволжья» (0,4-6(10)-35-110 кВ);

6) АО «Тульские городские электрические сети» (0,4-6(10) кВ);

7) ОАО «Щекинская городская электросеть» (0,4-6(10) кВ);

8) ООО «ПромЭнергоСбыт» (0,4-6(10) кВ);

9) ООО «Энергосеть» (0,4-6(10)-110 кВ);

10) АО «Алексинская электросетевая компания» (0,4-6(10) кВ)1.

1 Схема и Программа развития электроэнергетики Тульской области на 2022-2026 годы. - https://docs.cntd.ru/document/ 574718874

Также в регионе существует 23 предприятия, предоставляющих услуги по транспортировке электроэнергии. Стоит отметить, что в регионе также расположены энергоустановки, работающие на наиболее энергоёмкие предприятия региона:

1) ТЭЦ-ПВС АО «Тулачермет» (101,5 МВт);

2) ТЭЦ-ПВС ПАО «Косогорский металлургический завод» (24 МВт);

3) Первомайская ТЭЦ и ТЭЦ Ефремовского филиала ОАО «Щекиноазот» (105 МВт, 6 МВт)1. Промышленность, население региона и сельское хозяйство являются основными потребителями электроэнергии, в чём можно убедиться, обратив внимание на статистику ТЭБ региона за последние годы.

Основные потребители электроэнергии в Тульской

области за 2020 год

14%

3%

16% ---.....^^Ь

1% 5% ИД| 59%

---

я Промышленное производство

■ Производственные сельскохозяйственные потребители и лесное хозяйство

■ Транспорти связь

■ Строительство

■ Жилищно-коммунальное хозяйство

■ Население

Источник: Схема и Программа развития электроэнергетики Тульской области на 202-2026 годы. - https://docs.cntd.ru/docu шеп1/574718874

Для понимания картины в динамике имеет смысл взглянуть на изменение основных позиций ТЭБ.

Наименование показателя Объёмы по годам (тыс. т у.т.)

2013 г. 2014 г. 2015 г. 2016 г. 2017 г. 2018 г. 2019 г.

Ввоз 12 503 11 803 11 264 11 466 11 034 11 371,4 12 103

Потребление первичной энергии 11 729 11 111 11 115 10 977 10 542 10 824,9 10 264,4

Конечное потребление энергетических ресурсов 11 978 12 066 12 431 12 477 12 429 12 757,1 15 224,2

Промышленность 4918,4 5239,2 5239 4875,5 4719,7 4833,4 4616,3

Производство и распределение эл. энергии, газа и воды 666,1 578,7 419,9 352,3 265,3 169 110,3

Производство пищевых продуктов, включая напитки, и табака 458,1 404,5 506,2 514,6 514,6 519 375,3

Целлюлозно-бумажное производство, издательская и полиграфическая деятельность 52,4 45,8 85,4 90,4 88,9 100,6 100,2

Химическое производство 1678,2 1768,5 1563,2 1647 1633,2 1713,6 1764,3

Производство прочих неметаллических минеральных продуктов 578,1 633,1 534,5 464,1 390,4 378,6 400,6

Металлургическое производство и производство готовых металлических изделий 930,9 1119,9 1124,5 1068,7 1068,7 1061,4 1209,7

Население 2424,3 2596,2 2838 2610,1 2575,4 2555,5 2504,2

Использование топливно-энергетических ресурсов в качестве сырья и на нетопливные нужды 3503,7 3390,5 3702,8 4165,3 4165,3 4362,9 4381

В данной вырезке из ТЭБ Тульской области за 2013-2019 гг. цветами обозначено изменение объёмов потребления относительно среднего за весь период (зелёный - минимальные значения, жёлтый - в районе среднего, красный -максимальные). Проанализировав данную таблицу, можно заметить, что в последние годы активное развитие получили целлюлозно-бумажная, металлургическая и химическая промышленность, (за счёт последней отчасти возросло и потребление ТЭР в качестве сырья), ввоз электроэнергии же в последнее время находился на относительно невысоком

1 Схема и Программа развития электроэнергетики Тульской области на 2022-2026 годы. - https://docs.cntd.ru/document/ 574718874

уровне, что произошло благодаря снижению расходов топлива в иных отраслях (не все из них приведены в таблице), а также росту выработки энергии в самом регионе. Исходя из динамики изменения потребления ТЭР, можно сделать вывод о необходимости развития ТЭК в регионе.

Развитие регионального ТЭК зависит от целого ряда факторов, среди которых самыми важными являются:

1) развитие в регионе энергоемких отраслей промышленности

2) развитие экономики региона в целом

3) наличие топливно-энергетических ресурсов

4) поддержка государством за счёт обеспечения финансирования проектов, направленных на развитие энергетической инфраструктуры региона и включения в федеральные программы развития1.

Для понимания наиболее реальных для осуществления сценариев развития региональной энергетической отрасли стоит посмотреть на основные виды топлива, используемые региональными электростанциями:

Объем и структура топливного баланса энергоисточников Тульской области за 2020 год, тыс. т у.т.

236,72; 10%

■ газ ■ нефтетопливо ■ уголь ■ прочее (доменный, сбросной газ)

Источник: Схема и Программа развития электроэнергетики Тульской области на 2022-2026 годы. - https://docs.cntd.ru/ document/574718874

В последнее время наиболее перспективным видом топлива является газ, уголь используется лишь на некоторых предприятиях (однако почти на всех он выступает в роли резервного топлива), доменный и сбросной газ - побочные продукты некоторых производств, используемые ими для частичного самообеспечения, нефтепродукты же для генерации энергии почти не используются. Поскольку Тульская область имеет крайне мало экономически и экологически пригодных топливно-энергетических ресурсов, большая часть топлива и примерно половина электроэнергии

2

импортируется из иных регионов .

В регионе имеются угольные месторождения: на его территории располагается часть южного крыла Подмосковного бассейна - примерно 3 миллиарда тонн бурых углей, или 40% запасов всего бассейна, однако качество данных углей весьма низкое - их зольность составляет от 34,4 до 45%, а сернистость от 3 до 5%. Из-за введённых в последние годы экологических ограничений, невысокого качества углей и низкой рентабельности месторождений добычу в этих месторождениях в итоге прекратили.

Залежи торфа на территории области также имеются, однако они невелики - по большей части это месторождения небольших размеров, расположенные в поймах рек.

Потенциал ВИЭ за 2017 год оценивали в 870 тыс. тонн условного топлива. Большая часть данных ресурсов -биомасса, 60% от которой - это отходы АПК. Исходя из достаточности генерирующих мощностей энергосистемы Тульской области и климатических особенностей региона, ввод новых генерирующих объектов, функционирующих на основе использования возобновляемых источников энергии (перспективное использование возобновляемых источников энергии в Тульской области) нецелесообразен.

Объём вторичных энергоресурсов оценивается в 1600 тыс. тонн условного топлива, по большей части это побочные продукты металлургических производств, использующиеся в основном для энергоснабжения этих же предприятий.

Основным энергоресурсом в Тульской области является природный газ, на долю которого в 2015 г. приходилось 65% потребления энергии. По 9% приходилось на уголь и нефтепродукты, 13% - на кокс. Ввоз электроэнергии обеспечил 4% спроса на энергию.

1 Основные положения энергетической стратегии Тульской области до 2035 года. - https://cyberleninka.ru/article/n/osnovnye-polozheniya-energeticheskoy-strategii-tulskoy-oblasti-do-2035-goda

2 Опыт анализа и прогнозирования энергетического сектора региона (на примере Тульской области). - https://cyberleninka.ru/ article/n/opyt-analiza-i-prognozirovaniya-energeticheskogo-sektora-regiona-na-primere-tulskoy-oblasti

Исходя из вышеприведённой информации, можно сделать выводы о наиболее перспективных сценариях развития ТЭК региона.

I. Энергоснабжение за счёт природного газа

На сегодняшний день на территории Тульской области функционируют 77 газораспределительных станций, 11 из которых уже вышли на свои проектные мощности. Помимо этого, уже начата реализация ряда программ газификации и догазификации региона, призванных подключить к газу максимально возможное число домохозяйств и обновить энергогенерирующую инфраструктуру области за счёт оснащения газотурбинными двигателями старых и строящихся ТЭС и ТЭЦ. В частности, регион включён в программу газификации России ПАО «Газпром» 2021-2025, в рамках которых планируется построить 187 межпоселковых газопроводов общей протяжённостью 734 км, до 2025 года подключив к газоснабжению 9 246 домохозяйств1.

Помимо этого, активно развиваются проекты по переходу на использование компримированного природного газа в качестве моторного топлива и создание экологичного, работающего на газе, парка техники для государственных и муниципальных нужд, подобная инициатива позволит привлечь инвестиции в регион и создать в нём новые рабочие места, а также улучшить экологическую обстановку в регионе.

Если рассмотреть данный сценарий с точки зрения SWOT-анализа, можно выделить следующие особенности:

Преимущества: Недостатки:

1) Система уже в значительной степени введена в эксплуатацию, её функционирование отработано 2) Поставки топлива по газопроводам имеют низкую себестоимость 3) Стимул для развития технологий 4) Улучшение экологической обстановки в регионе 1) Долгий период окупаемости 2) Необходимость серьёзных вложений на этапе строительства 3) Низкая гибкость системы

Возможности: Угрозы:

1) Вытеснение остальных источников энергии за счёт повышающихся экологических стандартов 2) Повышение доли газа среди источников энергии за счёт совершенствования технологий 1) Перебои в поставках природного газа 2) Проблемы в случае необходимости быстро изменить структуру обеспечения энергией

Таким образом, несмотря на ряд недостатков, связанных с общими особенностями устройства системы газоснабжения, данный сценарий остаётся наиболее перспективным.

II. Энергоснабжение за счёт традиционньх источников энергии (угля и мазута)

Данный сценарий не стоит списывать со счетов, хотя он и является маловероятным: уголь и мазут активно используются в качестве резервных видов топлива на всех энергоустановках региона (а на некоторых до сих пор они являются основными), инфраструктура для их использования также существует (уголь Интинского месторождения и (или) мазут используются в качестве резервного топлива почти на всех работающих ЭС. Основным и резервным видами топлива филиала «Черепетской ГРЭС им. Д.Г. Жимерина» АО «Интер РАО - Электрогенерация» является уголь Кузнецкого бассейна). Также стоит отметить относительную простоту и дешевизну использования данных видов топлива для генерации энергии, что нередко делает их существенно более востребованными в кризисные периоды. Самой большой проблемой может стать экологический ущерб, связанный со свойствами подобных видов топлива (в особенности тех, которые добываются в самом регионе).

Преимущества: Недостатки:

1) Система уже в значительной степени введена в эксплуатацию, её функционирование отработано 2) Есть возможность добывать топливо внутри региона 3) Стоимость использования такого топлива крайне невелика 1) Использование такого сырья серьёзно вредит экологии 2) Менее эффективны, чем уже работающие аналоги

Возможности: Угрозы:

1) В случае неблагоприятной экономической ситуации и проблем с транспортной и энергетической инфраструктурой может вытеснить остальные виды топлива за счёт простоты и дешевизны использования 1) Ужесточение экологических стандартов

Таким образом, данный сценарий всё ещё остаётся достаточно важным для рассмотрения, поскольку именно он остаётся в роли «резервного» на случай возникновения серьёзных проблем в работе уже существующей системы.

III. Энергоснабжение за счёт ВИЭ

Несмотря на перспективность и повсеместное внедрение ВИЭ во многих развитых странах, в России их развитие пока что сильно ограничено возможностями энергетической инфраструктуры. Да и финансирование данной отрасли пока что идёт не слишком охотно (в сравнении с уже действующими отраслями энергетического сектора).

1 Программа газификации 2021-2025 в Тульской области. - https://www.gazprommap.ru/tulskaya/

300

К тому же, поскольку развитие альтернативной генерации энергии тесно связано с климатическими особенностями региона размещения, потому основные источники альтернативной энергии (солнечные и ветряные генераторы) не могут эффективно работать на территории региона по ряду причин. Для солнечных генераторов это:

1) Погодозависимость установок. В облачную погоду выработка снижается до 5-20% по сравнению с безоблачной солнечной погодой. Сложность использования, связанная с большим количеством осадков, в частности снега (в среднем 187 мм в период ноябрь-март). Низкая среднесуточная выработка электроэнергии в зимнее время;

2) среднее количество солнечных дней в году составляет 109, облачных дней - 78 дней;

Для ветряной энергетики основным препятствием является недостаточный ветропотенциал. Так, среднегодовая скорость ветра составляет 2,3 м/с. При такой скорости ветра ветрогенератор вырабатывает только около 30% от своей номинальной мощности.

Преимущества: Недостатки:

1) Перспективы для развития в долгосрочной перспективе 2) Снижение вреда для окружающей среды 1) Инфраструктура для внедрения подобных ТЭР в регионе развита крайне слабо и в основном не выходит за пределы малых хозяйств 2) Климатические условия в регионе не позволяют размещать некоторые виды альтернативных источников энергии

Возможности: Угрозы:

1) В случае ужесточения экологических стандартов легко вытеснит все прочие виды ТЭР 1) Ухудшение экономической ситуации, вследствие которого финансирование развития ВИЭ может резко сократиться

Таким образом, данный сценарий, который можно считать выигрышным в будущем, в кратко- и среднесрочной перспективе вряд ли будет реализован.

Проведя краткий SWOT-анализ для наиболее возможных сценариев развития энергетического сектора Тульской области, авторы приходят к выводу о том, что наиболее перспективным является уже реализуемый сценарий, связанный с догазификацией региона за счёт природного газа, однако иные варианты также возможны при резком изменении экономической обстановки, потому их рассмотрение и проработка также являются необходимыми.