CC BY
0
ЭКОНОМИЧЕСКИЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ ДЛЯ РОССИИ И США
А.А. Воробьев, инженер проектировщик воздушных и кабельных линий на напряжение 0.4кВ-330кВ
Таврический национальный университет имени В.И. Вернадского (Россия, г. Симферополь)
Б01:10.24412/2411-0450-2024-11-1-85-91
Аннотация. В статье проводится анализ текущего состояния и перспектив развития возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в России и США. На основе последних данных проанализированы инвестиции в ВИЭ, производство электроэнергии и доля ВИЭ в общем энергобалансе. Особое внимание уделяется динамике инвестиций в сектор ВИЭ, а также анализу региональных различий в развитии ВИЭ в России. Выявлены основные тенденции развития сектора ВИЭ в двух крупнейших экономиках мира, а также определены факторы, влияющие на эти процессы. Результаты исследования показывают, что несмотря на существующие различия, обе страны демонстрируют устойчивый рост использования ВИЭ, что обусловлено как экономическими, так и экологическими факторами.
Ключевые слова: возобновляемые источники энергии, ВИЭ, Россия, США, инвестиции, производство электроэнергии, энергетический баланс, экономические преимущества, экологические преимущества.
В последние годы наблюдается устойчивый рост инвестиций в ВИЭ по всему миру, который связан с рядом факторов, включая снижение стоимости технологий, ужесточение экологического регулирования и стремление стран к энергетической безопасности. Переход к возобновляемым источникам энергии (ВИЭ) является одной из наиболее актуальных задач современности. Глобальное изменение климата, истощение традиционных энергоносителей и стремление к энергетической независимости стимулируют государства к активному внедрению ВИЭ. Россия и США, будучи крупнейшими экономиками мира, играют ключевую роль в этом процессе.
Несмотря на существующие вызовы, последние годы свидетельствуют о впечатляющем росте инвестиций в сектор возобновляемых источников энергии. Согласно данным исследования «Energy Transition Investment Trends 2022», проведенного аналитическим агентством Bloomberg NEF, совокупный объем мировых инвестиций в возобновляемые источники энергии в 2021 году достиг рекордных 755 миллиардов долларов США, что на 27% превышает показатели предыдущего года. Наиболее значительная доля инвестиций была направлена на развитие солнечной и ветровой энергетики, общая сумма которых
составила 366 млрд долл. США. Такая динамика свидетельствует о растущей привлекательности проектов в области возобновляемых источников энергии для инвесторов и о глобальной тенденции к декарбонизации энергетики [8].
Соединенные Штаты, страна, известная экономической мощью, за последние два десятилетия пережила значительный рост. Устойчивый рост вывел США на вершину мирового экономического рейтинга, заняв первое место по объему валового внутреннего продукта среди 196 стран по состоянию на апрель 2022 года, согласно отчету «Перспективы мировой экономики» (IMF), опубликованному Международным валютным фондом. Однако, несмотря на экономический успех, США сталкиваются с двумя насущными экологическими проблемами [11].
Первой из этих проблем является значительный вклад США в глобальные выбросы углекислого газа. По состоянию на 2022 год, по данным BP на 2023 год, эта страна занимает второе место в мире, уступая только Китаю, с ошеломляющими 4420,6 млн. т. выбросов CO2. Такой значительный уровень выбросов подчеркивает настоятельную необходимость перехода США к чистым и устойчивым источникам энергии [7].
Второй экологической проблемой, стоящей перед США, является их сильная зависимость от ископаемого топлива для удовлетворения энергетических потребностей [12]. Данные, опубликованные BP в 2023 году, показывают, что в 2021 году на долю США пришлось 15,6% от общего объема потребления ископаемого топлива в мире, что укрепляет их позиции в качестве второго по величине потребителя ископаемого топлива в мире [7]. Такая чрезмерная зависимость от ископаемого топлива не только увеличивает выбросы углекислого газа, но и создает риски для энергетической безопасности и экологической устойчивости.
Кроме того, США оказывают значительное воздействие на окружающую среду, уступая только Китаю, о чем свидетельствует исследование Global Footprint Network за 2022 год [10]. Такое обширное воздействие на окружающую среду свидетельствует о существенном влиянии страны на природные ресурсы и экосистемы, подчеркивая необходимость внедрения устойчивых методов и сокращения воздействия на окружающую среду.
Для решения экологических проблем и обеспечения устойчивого будущего США уделяет приоритетное внимание разработке и использованию возобновляемых источников энергии. Перейдя на экологически чистую и возобновляемую энергетику, страна сможет значительно сократить выбросы углекислого газа, смягчить последствия изменения климата и повысить энергетическую безопасность [6]. Кроме того, инвестиции в технологии использования возобновляемых источников энергии могут стимулировать экономический рост, создавать рабочие места и стимулировать инновации.
США обладают богатыми ресурсами возобновляемых источников энергии, включая солнечную, ветровую, гидроэлектростанцию, геотермальную энергию и биомассу. Используя эти ресурсы, страна может диверсифицировать энергетический баланс, снизить зависимость от ископаемого топлива и внести вклад в создание чистой и здоровой планеты.
Анализ инвестиционных потоков в секторе возобновляемых источников энергии в 2023 году демонстрирует устойчивую тенденцию к глобальной диверсификации. Несмотря на то, что Китай традиционно занимал лидирующие позиции, инвестируя в 2023 году 676 миллиардов долларов США (что составляло 38% от мирового объема), его доминирование несколько ослабло. Совокупные инвестиции Европейского союза, США и Великобритании достигли 737 миллиардов долларов США, впервые обогнав Китай по объему привлеченных капиталов. Особенно заметный рост инвестиций наблюдался в США, где они увеличились на 22% по сравнению с предыдущим годом, что в значительной степени обусловлено стимулирующим эффектом Закона о снижении инфляции. Таким образом, результаты 2023 года свидетельствуют о формировании конкурентной и диверсифицированной структуры глобального рынка инвестиций в возобновляемые источники энергии [9].
Для проведения анализа производства и мощности электростанций от возобновляемых источников РФ за 2017-2022 гг., необходимо рассмотреть динамику изменения мощности и производства электроэнергии от возобновляемых источников энергии (ВИЭ), чтобы выявить тенденции развития отрасли ВИЭ в России и сделать выводы о ее перспективах.
На рисунке 1 представлены данные о мощности электростанций, работающих на основе возобновляемых источников, за период с 2017 по 2022 год. В 2017 году общая установленная мощность составляла 0,7 млн кВт., к 2018 году она увеличилась до 0,9 млн кВт, что представляет собой рост на 28,57%. В следующем году, 2019-м, мощность выросла значительно больше - до 1,7 млн кВт (увеличение на 88,89%).В 2020 году показатель достиг 2,9 млн кВт (+70,59% относительно предыдущего года). В 2021 году мощность составила 3,5 млн кВт - прирост составил 20,69%. Наконец, в 2022 году установленная мощность достигла 3,9 млн кВт с увеличением на 11,43%.
Рис. 1. Динамика производства и мощности электростанций от возобновляемых источников
энергии РФ за 2017-2022 гг. [2]
Таким образом, можно отметить стабильный рост установленной мощности электростанций на базе ВИЭ каждый год, хотя темпы роста варьируются. Наибольший скачок произошел между 2018 и 2019 годами, когда мощность удвоилась почти вдвое. Однако после 2019 года темпы прироста замедлились, но оставались положительными.
Теперь рассмотрим производство электроэнергии от ВИЭ за тот же период. В 2017 году было произведено 1,1 млрд кВтч электроэнергии. В 2018 году показатель увеличился до 1,4 млрд кВтч, что составляет рост на 27,27%. Далее, в 2019 году, объем производства вырос до 2,1 млрд кВтч (+50%). К 2020 году производство составило уже 3,7 млрд кВт ч - увеличение на 76,19%. Следующий год показал еще больший рост: 6,0 млрд кВтч (62,16%). Наконец, в 2022 году производство достигло 8,6 млрд кВтч с ростом на 43,33%.
Как видно из указанных данных, производство электроэнергии также демонстрирует устойчивый рост ежегодно. Темпы увеличения объемов производства были выше, чем у показателей мощности, особенно начиная с 2020 года, что может свидетельствовать об улучшении эффективности использования установленных мощностей и увеличении их загрузки. Тем не менее, можно заметить, что в 2020-2022 годах темпы роста производства опережают темпы роста мощности, и говорит о том, что эффективность использования существующих мощностей улучшалась быстрее, чем происходило наращивание новых мощностей.
Анализ данных показывает, что отрасль возобновляемой энергетики в России активно развивается. Установленная мощность электростанций, использующих ВИЭ, растет стабильно, хотя наиболее значительный рывок был зафиксирован в 2019 году. При этом объемы производства электроэнергии увеличиваются даже быстрее, что свидетельствует о повышении эффективности работы станций. Результаты указывают на позитивные перспективы для дальнейшего развития сектора ВИЭ в стране. Увеличивающиеся инвестиции в эту область и государственная поддержка могут способствовать дальнейшему росту мощности и объемов генерации, что важно для достижения целей по снижению углеродного следа и повышению энергетической безопасности страны.
Данные таблицы 1 показывают, что на уровне всей страны доля ВИЭ в производстве электроэнергии колебалась незначительно. Она оставалась около 17%, достигнув пика в 19,8% в 2020 году, а затем снизившись до 17,6% в 2022 году. В 2023 году произошло небольшое увеличение до 17,7%. Таким образом, общий тренд можно охарактеризовать как стабилизацию доли ВИЭ на уровне около 17-18%. Абсолютное отклонение между 2023 и 2022 годом составило всего 0,1%, а темп прироста был незначительным - 0,56%. Эти показатели свидетельствуют о медленном росте доли ВИЭ, который не превышает инфляционные процессы.
Таблица 1. Доля электрической энергии, производимой с использованием возобновляемых источников энергии, в общем объеме производства электрической энергии по субъектам РФ за 2012-2023 гг., % [51...........
2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 Абс. откл. 2023-2022 Темп прироста, %
Российская Федерация 17 17,3 17,5 19,8 19 17,6 17,7 0,1 0,56
Центральный федеральный округ 0,9 0,8 0,7 1,1 0,7 0,6 0,7 0,1 16,6
Северо-Западный федеральный округ 11,9 10,6 9,5 11,7 10,8 10,9 11,1 0,2 1,83
Южный федеральный округ 20,8 18,8 16,9 20,1 18,2 19,9 20 0,1 0,50
Северо-Кавказский федеральный округ 25,5 29,6 31,7 32,3 33,2 34,4 29,9 -4,5 -13,0
Приволжский федеральный округ 17,7 16,2 16,6 18,8 13,9 14,5 13,1 -1,4 -9,65
Уральский федеральный округ 0,02 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0 0
Сибирский федеральный округ 45,8 52,3 54,3 59,3 61,3 52,1 53,5 1,4 2,68
Дальневосточный федеральный округ 33,4 26,3 28,1 29,4 31,4 30,3 28,7 -1,6 -5,28
Доля ВИЭ в Центральном федеральном округе была одной из самых низких среди всех федеральных округов. Она начала снижаться с 0,9% в 2017 году до 0,6% в 2022 году, однако в 2023 году немного поднялась до 0,7%, показав тем самым абсолютное отклонение +0,1% и темп прироста 16,66%. Несмотря на положительный темп прироста, сама величина доли остается крайне низкой, что указывает на недостаточное развитие ВИЭ в данном регионе. В Северо-Западном федеральном округе наблюдается снижение доли ВИЭ с 11,9% в 2017 до 9,5% в 2019 году, после чего начался небольшой подъем до 11,1% в 2023. Абсолютное отклонение составило 0,2%, а темп прироста - 1,83%. Регион характеризуется умеренным развитием ВИЭ.
Южный федеральный округ демонстрировал значительные колебания доли ВИЭ. Начальная отметка в 20,8% снизилась до 16,9% к 2019, затем снова поднялась к 20% в 2023. Отклонение составило всего лишь 0,1% с небольшим темпом прироста в 0,5%. Колебания могут указывать на нестабильность развития ВИЭ или изменения в политике региона. Северо-Кавказский федеральный округ - единственный регион, где доля ВИЭ постоянно росла вплоть до 2022 года, достигая максимума в 34,4%. Однако в 2023 произошел резкий спад до 29,9%, что привело к отрицательному абсолютному отклонению (-4,5%) и отрицательному темпу прироста (-13%). В Приволжском федеральном округе после небольшого подъема в 2019-2020 годах доля ВИЭ резко упала с 18,8% в 2020 до 13,1% в 2023. Абсолютная разница составила -1,4%, а темп снижения - 9,65%.
Доля ВИЭ в Уральском федеральном округе практически не изменилась и осталась на минимальном уровне 0,01% весь рассматриваемый период. Отсутствуют какие-либо значимые отклонения или темпы прироста/убыли. Сибирский федеральный округ продемонстрировал самый высокий уровень доли ВИЭ среди всех регионов, достигнув пикового значения в 61,3% в 2021 году. Однако в последующие два года наблюдалось снижение до 53,5%, хотя все равно показатель оставался высоким. Абсолютное отклонение в 1,4% и небольшой темп прироста (2,68%) указывают на относительную стабильность ситуации.
Дальневосточный федеральный округ начал с высокого уровня в 33,4%, но к 2023 году доля ВИЭ снизилась до 28,7%. Абсолютное отклонение составляло -1,6%, а темп уменьшения - 5,28%. Эти цифры демонстрируют постепенное уменьшение роли ВИЭ в энергетическом балансе округа.
Таким образом, доля ВИЭ на общероссийском уровне стабилизировалась на уровне около 17-18%, несмотря на небольшие колебания. Развитие ВИЭ происходит неравномерно по регионам. Наиболее высокие уровни наблюдаются в Сибири и на Северном Кавказе, тогда как в Центральном и Уральском округах они остаются низкими. В некоторых регионах, таких как Приволжье и Дальний Восток, отмечается снижение доли ВИЭ, что может требовать дополнительных мер поддержки со стороны государства.
Российский энергетический сектор в 2023 году продемонстрировал положительную динамику, выразившуюся в заметном увеличении количества реализуемых проектов [1].
Особенно впечатляющим является рост числа инициатив, направленных на освоение и внедрение возобновляемых источников энергии, что свидетельствует о нарастающей тенденции к диверсификации энергетического баланса страны и переходу к экологичным формам энергогенерации. Параллельно с этим, значительные усилия предпринимаются для модернизации существующих энергетических объектов, чтобы повысить их эффективность и надежность.
Необходимо отметить, что механизмы возобновляемых источников энергии (ВИЭ) предоставляют комплексное решение актуальных социально-экономических и экологических проблем. Путем стимулирования перехода от традиционных ископаемых видов топлива к чистым и возобновляемым источникам энергии, ВИЭ способствуют минимизации негативного воздействия на окружающую среду, снижению выбросов парниковых газов и смягчению последствий изменения климата [3]. Одновременно с этим, такие механизмы играют важную роль в решении проблемы энергетической бедности, обеспечивая доступ к доступной и устойчивой энергии для социально незащищенных слоев населения. Кроме того, ВИЭ способствуют социальной интеграции, стимулируя развитие локальных энергетических сообществ и создавая новые рабочие места в секторе возобновляемой энергетики.
Несмотря на разнообразие конкретных целей, реализуемых в рамках различных программ поддержки ВИЭ, ключевым приоритетом остается достижение энергетической и экологической эффективности. Экономические стимулы, предлагаемые европейскими странами, направлены на ускорение перехода к низкоуглеродной энергетике и создание благоприятных условий для инвестиций в возобновляемые источники энергии. Механизмы вознаграждения для конечных потребителей, как правило, основаны на гибкой тарифной политике, учитывающей динамику оптовых цен на электроэнергию и позволяющей потребителям оптимизировать энергопотребление.
Экономические и экологические преимущества использования возобновляемых источников энергии для России и США заключаются в следующем:
1. Экономические преимущества возобновляемых источников энергии:
а. Создание рабочих мест. Переход на возобновляемые источники энергии создает множество рабочих мест в различных секторах, таких как производство, монтаж, техническое обслуживание и инновации. По данным Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA), в 2021 году в отрасли возобновляемой энергетики по всему миру было занято 12 миллионов человек, что имеет потенциал для дальнейшего роста.
б. Энергетическая независимость. Уменьшая зависимость от импорта ископаемого топлива, страны могут повысить энергетическую независимость и стабильность, а также снизят подверженность нестабильным международным ценам на топливо и геополитическим рискам, связанным с импортом нефти и газа.
в. Экономия средств. Со временем возобновляемые источники энергии становятся доступными по мере совершенствования технологий и достижения эффекта масштаба. Солнечная и ветровая энергетика в настоящее время во многих регионах конкурируют с традиционными видами производства электроэнергии. Кроме того, после установки возобновляемые источники энергии, такие как солнечная энергия и ветер, имеют низкие эксплуатационные расходы, поскольку не требуют постоянной закупки топлива.
г. Инновации и конкурентоспособность. Инвестиции в возобновляемые источники энергии стимулируют инновации и технологический прогресс, выводя страны на передовые позиции на рынках экологически чистой энергии (может привести к расширению экспортных возможностей и повышению конкурентоспособности в мировой экономике).
д. Экономический рост. Инвестиции в «зеленые» источники энергии стимулируют экономическую активность, что приводит к росту ВВП. Проекты в области экологически чистой энергетики привлекают частные инвестиции, создают рабочие места и способствуют общему экономическому развитию.
2. Экологические преимущества ВИЭ:
а. Смягчение последствий изменения климата. Возобновляемые источники энергии практически не выделяют парниковых газов в
процессе эксплуатации, что помогает смягчить последствия изменения климата. Сокращение выбросов углекислого газа (С02) имеет решающее значение для ограничения глобального потепления и предотвращения катастрофических последствий [4].
б. Улучшение качества воздуха. При сжигании ископаемого топлива в атмосферу выбрасываются вредные загрязняющие вещества, способствующие респираторным заболеваниям и другим проблемам со здоровьем. Переход на возобновляемые источники энергии значительно сокращает эти выбросы, улучшая показатели общественного здравоохранения.
в. Экономия воды. Многие технологии использования возобновляемых источников энергии, такие как солнечная и ветровая, не потребляют воду в процессе эксплуатации, в отличие от электростанций, которым требуется большое количество воды для охлаждения.
г. Оптимизация землепользования. Некоторые установки, использующие возобновляемые источники энергии, такие как солнечные панели на крышах, используют существующую инфраструктуру, не требуя дополнительной земли. Другие виды, такие как ветряные электростанции, могут сосуществовать с сельскохозяйственной деятельностью, оптимизируя землепользование.
д. Защита биоразнообразия. По сравнению с добывающими отраслями, такими как добы-
новляемые источники энергии оказывают гораздо меньшее воздействие на экосистемы и биоразнообразие. Они помогают сохранить
естественную среду обитания и дикую природу.
В заключение отметим, что Россия и США, будучи крупнейшими экономиками мира, активно развивают сектор возобновляемой энергетики. Однако, несмотря на общую тенденцию к росту, существуют значительные различия в темпах и масштабах развития ВИЭ в этих двух странах. В то время как США демонстрируют высокие темпы роста инвестиций и диверсифицированный энергетический микс, Россия, обладая значительным потенциалом ВИЭ, сталкивается с рядом барьеров, препятствующих быстрому развитию данного сектора. Для дальнейшего развития ВИЭ в обеих странах необходимы комплексные меры, направленные на создание благоприятной инвестиционной среды, стимулирование инноваций и повышение энергоэффективности.
Возобновляемые источники энергии играют все более важную роль в энергетике России и США. Их развитие не только способствует решению экологических проблем, но и открывает новые возможности для экономического роста и повышения качества жизни населения. Глобальный тренд на переход к чистой энергетике создает благоприятные условия для инвестиций в ВИЭ и стимулирует технологический прогресс.
ча угля и бурение нефтяных скважин, возоб-
Библиографический список
1. Андреев, О.С. Возобновляемые источники энергии и проблемы развития нетрадиционных источников энергии / О.С. Андреев // Конкурентоспособность в глобальном мире: экономика, наука, технологии. - 2023. - № 2. - С. 200-203.
2. Промышленное производство. Росстат. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://rosstat.gov.ru/enterprise_industrial (дата обращения: 14.11.2024).
3. Пьянов, З.М. Роль альтернативной энергетики и возобновляемых источников энергии в концепции четвёртого энергетического перехода / З.М. Пьянов // Гагаринские чтения 2024: Сборник тезисов докладов 50-ой Международной молодежной научной конференции, Москва, 09-12 апреля 2024 года. - Москва: ООО «Издательство «Перо», 2024. - С. 802-803.
4. Рудой, В.И. Экологические аспекты использования возобновляемых источников энергии в РФ / В.И. Рудой, Л.М. Масаева, М.У. Элипханов // Вода: химия и экология. - 2023. - № 12. -С. 71-77.
5. Технологическое развитие отраслей экономики. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://rosstat. gov. ru/folder/11189 (дата обращения: 14.11.2024).
6. Akash FA, Shovon SM, Rahman W, Rahman MA, Chakraborty P, Monir MU. Greening the grid: A comprehensive review of renewable energy in Bangladesh // Heliyon. - 2024. - № 10(5): e27477. -DOI: 10.1016/j.heliyon.2024.e27477.
7. BP (2023) British Petroleum. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy.html (дата обращения: 14.11.2024).
8. Energy Transition Investment Trends 2022 Tracking global investment in the low-carbon energy transition. - 2022. - 21 р. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://assets.bbhub.io/professional/sites/24/Energy-Transition-Investment-Trends-Exec-Summary-2022.pdf (дата обращения: 14.11.2024).
9. Energy Transition Investment Trends 2023 Tracking global investment in the low-carbon energy transition. 2023. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://about.bnef.com/blog/global-clean-energy-investment-jumps-17-hits-1-8-trillion-in-2023-according-to-bloombergnef-report/ (дата обращения: 14.11.2024).
10. GFN (2022) Global Footprint Network. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://data.footprintnetwork.org/?_ga=2.49451686.1037141276.1673609427-2011084777.1635584313#/. Accessed 21 Sep 2022(дата обращения: 14.11.2024).
11. IMF (2022) World economic outlook: war sets back the global recovery. Washington, DC. 2022.
12. WDI (2022) World Bank Indicators. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://databank.worldbank.org/source/world-development-indicators.(дата обращения: 14.11.2024).
ECONOMIC AND ENVIRONMENTAL BENEFITS OF RENEWABLE ENERGY SOURCES
FOR RUSSIA AND THE USA
A.A. Vorobyov, Design Engineer for Overhead and Cable Lines for Voltage 0.4 kV-330 kV Vernadsky Taurida National University (Russia, Simferopol)
Abstract. The article analyzes the current state and development prospects of renewable energy sources (RES) in Russia and the USA. Based on the latest data, investments in RES, electricity production, and the share of RES in the overall energy balance are analyzed. Particular attention is paid to the dynamics of investments in the RES sector, as well as to the analysis of regional differences in the development of RES in Russia. The main trends in the development of the RES sector in the two largest economies in the world are identified, and the factors influencing these processes are determined. The results of the study show that despite the existing differences, both countries demonstrate a steady increase in the use of RES, which is due to both economic and environmental factors.
Keywords: renewable energy sources, RES, Russia, USA, investments, electricity production, energy balance, economic advantages, environmental advantages.
