CC BY
164Н. В. Василенко1
ЭНЕРГЕТИКА РОССИИ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ПРИ ПЕРЕХОДЕ К НИЗКОУГЛЕРОДНОЙ ЭКОНОМИКЕ
В условиях перехода к низкоуглеродной экономике увеличивается значение электрической энергии. Обеспечение энергопотребления с использованием возобновляемых источников требует глубоких институциональных изменений в функционировании прежде всего инфраструктурных отраслей, к которым относится электроэнергетика. Успешность институциональной трансформации определяется исходными условиями и направлениями эволюционного изменения институциональной среды. Институциональная среда, стимулирующая переход России к низкоуглеродной экономике, представлена межгосударственным, национальным, корпоративным и потребительским уровнями, предполагающими стимулирование использования возобновляемых источников энергии и проектов в области внедрения автоматизированных и интеллектуальных электроэнергетических систем. Основные проблемы функционирования российских рынков мощности, электрической энергии связаны с существенным перекрестным субсидированием, избыточными мощностями и высокими тарифами на электроэнергию в сетевой составляющей. В структуре российского рынка системных услуг наиболее быстрыми темпами развиваются услуги по управлению спросом на электроэнергию. Основными барьерами для развития российской электроэнергетики в соответствии с концепцией 3Д являются технологический и психологический. Общая готовность России к энергетической трансформации (по сравнению с другими странами мира) остаётся ниже среднего.
Ключевые слова: электроэнергетика, энергетическая политика, низкоуглеродная экономика, возобновляемые источники энергии, институциональный анализ, барьеры.
DOI: 10.37930/1990-9780-2022-2-72-144-160 УДК 338.45
Введение
В последние полтора века отмечается неуклонный рост мирового потребления электроэнергии: 1860-1900 гг. - в 6,6 раза; 1900-1950 гг - в 3 раза; 1950-1995 гг. - в 5 раз; за последние 20 лет - в 6,5 раза [1]. Ускорение темпов роста электропотребления в последние десятилетия связано прежде всего цифровизацией хозяйственных процессов и изменением структуры первичных энергоносителей - её декарбонизацией. Цифрови-
1 Наталья Валерьевна Василенко, и.о. заведующего кафедрой информационных технологий и математики Санкт-Петербургского университета технологий управления и экономики (190103, РФ, Санкт-Петербург, Лермонтовский пр, д. 44, лит. А), д-р экон. наук, e-mail: nvasilenko@mail.ru
зация, решающая задачу сбора, обработки, передачи, хранения и использования данных по цифровым телекоммуникационным каналам, требует больших потребляющих электроэнергию вычислительных мощностей. По данным НИУ-ВШЭ, в 2020 г. во всемирном рейтинге цифровой конкурентоспособности Россия занимала 43 место из 63 (между Италией и Турцией), а в глобальном индексе сетевого взаимодействия -42 место из 79 (между Румынией и Оманом) при лидерстве США и Сингапура в обоих случаях (https://issek.hse.ru/). Декарбонизация является средством решения экологических проблем и снижения антропогенной нагрузки на окружающую среду, в частности для уменьшения углеродного следа. В рейтинге стран по выбросам парниковых газов, составляемом BP, Россия занимает четвёртое место после Китая, США и Индии, имея существенно более высокий уровень углеродоёмкости ВВП, чем у стран первой десятки, приближаясь к Индии (соответственно 0,936 и 0, 912 т/тыс. долларов) [2].
Движение к низкоуглеродной экономике, позволяющей перейти к устойчивому эколого-экономическому развитию, неминуемо затронет основные инфраструктурные отрасли экономики, к которым, помимо упомянутых транспорта и телекоммуникаций, относится электроэнергетика. За последние 20 лет в структуре внутреннего российского энергобаланса произошли очевидные сдвиги в пользу экологически чистой энергии. Если в 1991 г. на гидро- и атомных электростанциях вырабатывалось соответственно 20,5, и 9,5 % электроэнергии, то к 2019 г. их доля в сумме достигла 36,9 % (около 19,3 % приходится на атомную энергетику, 17,6 % - на гидроэнергетику). Доля электроэнергии из прочих возобновляемых источников в 2019 г. составила 0,2 % [3].
Вместе с тем переход к низкоуглеродной энергетике сопровождается глубокими институциональными изменениями, поскольку факторами успеха в такой ситуации для отрасли являются: способность переходить на низкоуглеродные продукты и процессы, что связано с технологическими инновациями; способность завоёвывать и удерживать долю рынка; благоприятная отправная точка для начала изменений в силу path dependence.
В результате реформы централизованное государственное регулирование российской электроэнергетики было дополнено рыночными механизмами (там, где это возможно). Однако текущее состояние отрасли как сильно концентрированной, с централизованным государственным регулированием, а также внешние факторы её развития (различные климатические режимы вследствие существенной географической протяжённости России, географические сдвиги энергопотребления, сильная изношенность производственных фондов генерирующих мощностей и др.) актуализируют исследование проблемы готовности российской электроэнергетики к успешному выполнению функции энергообеспечения потребителей в условиях низкоуглеродной экономики. Это и определило цель исследования - выявление исходных условий, перспектив и барьеров развития электроэнергетики России при переходе к низкоуглеродной экономике.
Методология проведенного исследования основана на ряде предпосылок.
Направление трансформации электроэнергетики задаётся тремя векторами изменений в соответствии с концепцией 3D (декарбонизация, децентрализация, диджита-лизация) [4].
Децентрализация энергетической системы предполагает включение в неё в локальных границах распределённой энергогенерации [5] объектов микрогенерации, в том числе из возобновляемых источников, а также рост количества просьюмеров (потребителей-производителей), которые могут самостоятельно определять условия энергоснабжения и сбыта избытков энергии в общую сеть [6]. Замена в децентрализованной энергосети трансакции управления рыночными трансакциями и увеличение количества субъектов энергетических рынков приводят к снижению системной эффек-
тивности из-за роста предельной эффективности управления и трансакционных издержек по мере увеличения числа участников.
Для снижения трансакционных издержек в условиях распределённой энергетики формируются бизнес-модели, базирующиеся на интеграции цифровых решений и сервисов в единую цифровую инфраструктуру. Развитие такой инфраструктуры для производства, торговли и потребления распределённых энергетических ресурсов является основной задачей диджитализации (цифровизации) электроэнергетики. Цифровиза-ция энергетики поддерживается автоматизацией и интеллектуализацией систем управления энергосистемой и рыночными операциями, а также информатизацией, создающей высокую скорость передачи и обработки данных для обеспечения наблюдаемости функционирования отдельных технических устройств и энергосистемы в целом в реальном времени и прозрачности действия финансовых механизмов для всех участников энергосети. В результате диджитализации производственные и трансакционные издержки производителей и потребителей электроэнергии оптимизируются интегрированными цифровыми сервисами.
Эволюционность институциональной трансформации энергосистем при переходе к низкоуглеродной экономике обусловлена потребностью:
• в технико-технологической и информационной инфраструктуре, для создания которой необходимы значительные инвестиции;
• в растущем спросе на рассматриваемую институциональную инновацию со стороны участников энергетических рынков, прежде всего потребителей электроэнергии.
Эволюционный характер институциональной трансформации энергосистем при переходе к низкоуглеродной экономике можно описать с помощью механизма институционального рынка, согласно которому при вероятности выбора определённой институциональной нормы более 2/3 (в нашем случае выбор в пользу нового энергоносителя) дальнейшее вытеснение доминирующей нормой остальных не требует дополнительных усилий [7].
Поскольку успешное осуществление институционального изменения предполагает учёт исходного положения, начальные условия трансформации энергетических систем определяются:
• достигнутым уровнем развития национальной экономики, что с точки зрения экономических показателей находит объективное отражение в темпах роста ВВП и его энергоэффективности, а также в структуре потребления первичных источников энергии;
• стратегическими ориентирами и направлениями государственной политики в области достижения целей устойчивого развития, поскольку политическим лозунгом четвёртого энергоперехода является предотвращение климатических изменений, что должно быть обеспечено декарбонизацией, в том числе благодаря переходу на экологически чистые источники энергии;
• преобладающим типом поведения потребителей на энергетических рынках, а также в сфере энергосбережения, значение которых усиливается в условиях децентрализации энергетических систем.
Обсуждение результатов исследований 1. Path Dependence для перехода российской электроэнергетики к низкоуглеродной энергетике
1.1. Структура и организация производства электроэнергии в Российской электроэнергетике. Российская энергетическая отрасль объединяет процессы генерации, передачи, распределения электроэнергии, обеспечивая её потребление предприятиями
и населением. Основная выработка электроэнергии в России производится на тепловых, гидро-, атомных, ветровых и солнечных электростанциях (рис. 1).
■ТЭС ¡»ГЭС ИАЭСИВЭС ПСЭС
Рис. 1. Доля выработки электроэнергии в России по типам электростанций, в 2019 г. (составлено автором по: https://minenergo.gov.ru/)
Преобладающие в структуре выработки электроэнергии тепловые электростанции (ТЭС) работают на органическом топливе с тенденцией перехода на газ, заменяющий уголь и торф. По данным Корпоративного энергетического института (https:// tesiaes.ru/), в России работает более 350 тепловых электростанций различных типов, расположенных в крупных городах, на крупных предприятиях, обслуживающих потребителей в пределах территориальных образований. Крупнейшими из них являются Сургутская, Рефтинская и Костромская электростанции с установленной мощностью 5,6; 3,8 и 3,6 ГВт соответственно. Большинство ТЭС находятся в собственности семи оптовых генерирующих компаний (ОГК) и четырнадцати территориальных генерирующих компаний (ТГК), среди которых ведущими являются российские компании ООО «Газпромэнергохолдинг», ПАО «Юнипро», ПАО «Квадра», ПАО «Энел Россия» (российский актив международной Группы Enel), ПАО «Фортум» (российский актив одноименной европейской компании) и др.
Почти пятая часть электроэнергии вырабатывается в России на 11 атомных электростанциях, наиболее крупные среди них - Балаковская, Калининская, Курская и Ленинградская мощностью по 4,0 ГВт каждая. Несмотря на успехи атомной энергетики, аварии на АЭС Три-Майл-Айленд (США, 1979), Чернобыльской АЭС (СССР, 1986), АЭС «Фукусима-1» (Япония, 2011) говорят о недостаточном уровне безопасности применяемых технологий, что сдерживает использование этого источника энергии в Австрии, Бельгии, Германии, Дании, Ирландии, Швеции и т. д. В настоящее время в мире функционирует около 450 ядерных реакторов, из них 59 - во Франции и 96 - в США [1]. По прогнозам Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA) и Мирового энергетического совета (WEC), доля ядерной энергетики в ре-
зультате четвёртого энергетического перехода в общем энергобалансе может увеличиться более чем в два раза [8]. Эксплуатирующей организацией атомных электростанций в России является АО «Концерн Росэнергоатом».
На третьем месте по выработке электроэнергии в России находятся ГЭС, часто построенные каскадами. Самые крупные ГЭС в стране входят в состав Ангаро-Ени-сейского каскада: Саяно-Шушенская (6,4 ГВт), Красноярская (6,0 ГВт) на Енисее; Иркутская (0,66 ГВт), Братская (4,3 ГВт) и Усть-Илимская (4,32 ГВт) на Ангаре. В европейской части России работает крупный каскад ГЭС на Волге, в который входят 9 электростанций. Максимальную установленную мощность имеет Волжская ГЭС -2,426 ГВт. Мощность всего каскада - 10,91 ГВт [9]. Большая часть производственных мощностей российской гидроэнергетики управляется компанией ПАО «РусГидро».
В России выработка электроэнергии на СЭС в 2019 г. составила лишь 0,12 %, а на ВЭС - 0,03 % от всей вырабатываемой электроэнергии. Самые крупные СЭС и их основные характеристики, согласно рейтингу международной высокотехнологичной компании Neosun Energy, представлены в табл. 1. Основными регионами развития солнечной энергетики в России в соответствии с природно-климатическими условиями стали Республика Крым, Ставропольский край и Астраханская область.
Таблица 1
Самые крупные российские солнечные электростанции и их основные характеристики*
Месторасположение Наименование СЭС Площадь, га Установленная мощность, МВт Объём инвестиций, млн р. Количество солнечных модулей
Республика Крым Перово 200a 105,56 15 767 440 000
Охотниково 160 82,6 12 270 360 000
Николаевка 116 69,7 290 048
Ставропольский край Старомарьевская 50 100 14 000 349 000
Астраханская обл. Фунтовская 146 75 8 500 214 644
Ахтубинская 200 60 4 300 Свыше 150 000
Самарская обл. Самарская 220 75 8 000 265 690
Оренбургская обл. Сорочинская 120 60 5 700 200 000
Новосергиевская 92 45
Орская им Влазнева 100 40 3 000 160 110
Республика Алтай Усть-Коксинская 40 Около 3 500...4000
*Составлено автором по: https://recyclemag.ru/
Самыми крупными ВЭС в России являются Кочубеевская и Бондаревская ВЭС в Ставропольском крае с установленной мощностью 210 и 120 МВт соответственно, а также Адыгейская ВЭС с установленной мощностью 150 МВт, управляемые АО «Но-ваВинд», высокотехнологическим дивизионом Госкорпорации «Росатом». Активно развивает ветроэнергетику ПАО «Фортум» (табл. 2).
Таблица 2*
Ветряные электростанции, созданные в рамках проектов ПАО «Фортум», и их основные характеристики
Наименование ВЭС Установленная мощность, МВт Выработка энергии по итогам 2019 г., млн кВтч Начало поставки электроэнергии на оптовый рынок энергии и мощности
Ульяновская ВЭС-1 35 87,5 Январь 2018
Ульяновская ВЭС-2 50 118,6 Январь 2019
Сулинская 100 - Март 2020
Каменская 100 Май 2020
Гуковская 100 Июнь 2020
Казачья 50 Декабрь 2020
Салынская 100
Целинская 100
* Составлено автором по: https://www.fortum.ru/razvitie-vetroenergetiki-v-rossii
Представление о динамике структуры выработки электроэнергии в России даёт рис. 2 при общем снижении выработки на 0,9 %.
70,0% 60,0%
62,5%
50,0% 45,5%
40,0%
30,0% 20,0% 10,0%
0,0% -10,0%
ТЭС 3,5% 2,2%
-0,3% ГЭС АЭС ВЭС СЭС
Рис. 2. Относительное изменение выработки электроэнергии
в России по типам электростанций в 2019 г. по сравнению с 2018 г., % (составлено автором по:: https://minenergo.gov.ru/)
В результате сокращения экономической деятельности в период пандемии при общем снижении потребления электроэнергии в России в 2020 г. по сравнению с 2019 г. на 2,3 %, выработка ТЭС составила на 9,9 % меньше, а ГЭС и АЭС - соответственно на 9,0 и 3,3 % больше объёма электроэнергии, выработанного в 2019 г. (https://www. so-ups.ru). Таким образом, несмотря на незначительную долю ВИЭ, общее направление изменения структуры потребления энергии в России соответствует вектору четвёртого энергетического перехода. Исследования М. Г. Борисова показали, что с 2012 г. ежегодно вводимые в мире мощности генерации электроэнергии из возобновляемых
источников энергии превышают вводимые мощности тепловой электроэнергетики [10], а в 2019 г. доля ВИЭ в мировом производстве электроэнергии составляла 26 % (http:/ www.ren21.net).
1.2. Объекты электросетевого хозяйства и передача электроэнергии потребителям. Объединение электростанций в энергетические системы основано на технологическом единстве процессов производства, распределения и потребления электроэнергии. В настоящее время Единая энергетическая система России (ЕЭС) состоит из семи объединённых энергетических систем (ОЭС) в соответствии с территориальным делением, заложенным в период реализации плана ГОЭЛРО (рис. 3).
Как видно из рис. 3, наибольшее количество электроэнергии выработано в 2019 г. на Урале, в Центре европейской части России, что связано с плотностью размещения промышленных предприятий и населения, формирующих спрос, а также в Сибири, что обусловлено протяжённостью территории и суровыми природно-климатическими условиями.
Оперативно-диспетчерское управление ЕЭС осуществляет на правах естественной монополии акционерное общество «Системный оператор Единой энергетической системы» (АО «СО ЕЭС»). АО «СО ЕЭС» имеет трёхуровневую структуру управления, в которую входят: главный диспетчерский центр; 7 объединённых диспетчерских управлений (ОДУ), осуществляющих оперативно-диспетчерское управление на территории соответствующих ОЭС; 49 региональных диспетчерских управлений (РДУ), ответственных за технические режимы работы энергосистем одного или нескольких субъектов Российской Федерации; 16 представительств в регионах, где управление энергосистемами осуществляется с территории соседних субъектов (https://www.so-ups.ru/).
ОЭС функционируют как технологические системы, а с организационно-правовых позиций электросетевой комплекс России - около 90 % магистральных энергетических сетей (линий электропередачи с напряжесием 220 ... 750 кВ) [11] на правах естественной монополии эксплуатируются публичным акционерным обществом «Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы» (ПАО «Россети ФСК ЕЭС») -дочерним обществом ПАО «Россети».
ОЭС: 1 - Центра - 236,3; 2 - Северо-Запада - 112,8; 3 - Средней Волги - 110,2; 4 - Юга - 103,1; 5 - Урала 265,7; 6 - Сибири - 208,7; 7 - Востока - 43,8
Рис. 3. Производство электроэнергии в России по ОЭС и энергетическим зонам в 2019 г., млрд кВтч (составлено автором по: https://minenergo.gov.ru/)
В 2020 г. активы «Россети ФСК ЕЭС» включали 149,1 тыс. км высоковольтных магистральных линий электропередачи, 889 подстанций общей мощностью 352 ГВт, общее количество работников на конец 2020 г. составляло 21,7 тыс. человек [12].
В процессе выполнения договоров оказания услуг по передаче электроэнергии в 2020 г. взаимодействовало 8 408 поставщиков и 669 потребителей; потребителям из ЕЭС было передано 535,7 млрд кВтч электроэнергии, а с учётом электростанций промышленных предприятий - 1 047,0 млрд кВтч. По прогнозу социально-экономического развития России, к 2035 г. предполагается обеспечить потребление электроэнергии на уровне 1 325,0 млрд кВтч.
В распределении электроэнергии участвуют 14 межрегиональных распределительных сетевых организаций, эксплуатирующих линии напряжением от 0,4 до 110 кВт и около 3000 территориальных сетевых организаций, эксплуатирующих преимущественно линии напряжением от 0,4 до 10 кВт. Указанные типы организаций делят между собой рынок электросетевых услуг в пропорции 70:30 %.
2. Институциональная среда, стимулирующая переход России к низкоуглеродной экономике
2.1. Законодательство и стратегические институциональные инициативы. В современных условиях институциональная среда, стимулирующая переход стран к низкоуглеродной экономике, представлена различными уровнями:
• межгосударственным, к которому следует отнести прежде всего международные соглашения, инициированные ООН, подписание которых становится основанием для возникновения обязательств на уровне стран;
• национальным, охватывающим законодательно-распорядительные и стратегические документы и структуры, регламентирующие развитие электроэнергетической и смежных с ней отраслей для достижения задач декарбонизации экономики;
• корпоративным, включающим локальную совокупность распорядительных и стратегических документов, определяющих задачи энергетических компаний в области изменения структуры активов в пользу возобновляемых источников энергии, а также цифровизации и децентрализации как важнейших направлений трансформации электроэнергетики;
• потребительским, рутины которого должны обеспечивать спрос на технологии оптимизации энергопотребления в распределенной сети.
Межгосударственный уровень для России сформирован прежде всего Киотским протоколом (1997 г.), дополняющим Рамочную конвенцию ООН об изменении климата (1992 г.), Парижским соглашением по климату (2015 г.), Sustainable Development Goals (SDGs) (2015 г.) и др. Эти инициативы так или иначе предполагают конкретные меры осуществления общей политики декарбонизации для достижения стабилизации климата к 2050 г. Отметим информационно-ориентирующую роль сценарного прогнозирования, активно осуществляемого в последнее десятилетие Международным энергетическим агентством (World Energy Outlook), Международным агентством по возобновляемым источникам энергии (IRENA) (World Energy Transitions Outlook), Управлением энергетической информации США (International Energy Outlook), ОПЕК (World Oil Outlook), ВР (Energy Outlook) и другими международными организациями.
Институциональное обеспечение развития электроэнергетики России на национальном уровне представлено прежде всего федеральным законодательством и нормативными документами, регламентирующими работу инфраструктурных организаций и энергетических рынков, утвержденными Президентом РФ и Правительством РФ
(в том числе в области оперативно-диспетчерского управления и технологического функционирования электроэнергетических систем, ценообразовании в области регулируемых цен (тарифов), раскрытия информации субъектами оптового и розничных рынков электрической энергии, оценки надежности и качества поставляемых товаров и оказываемых услуг, контроля за реализацией инвестиционных программ субъектов электроэнергетики, осуществления антимонопольного регулирования и контроля и т. д.);
Стратегические документы развития отрасли можно разделить на три блока:
• экологический («Основы государственной политики в области экологического развития Российской Федерации на период до 2030 года» (2012 г.), «Стратегии экологической безопасности Российской Федерации на период до 2025 года (2017 г.)» и др.);
• научно-технический («Стратегия научно-технологического развития Российской Федерации» (2012 г., последняя редакция - 2021 г.) и др.);
• собственно энергетический («Доктрина энергетической безопасности Российской Федерации» (2019 г.), «Энергетическая стратегия Российской Федерации на период до 2035 года» (2020 г.), «Стратегия развития электросетевого комплекса Российской Федерации» (2013 г., редакция 2017 г.), «Генеральная схема размещения объектов электроэнергетики до 2035 года» (2017 г.), «Схема и программа развития Единой энергетической системы России на 2021 - 2027 годы» (2021 г.)).
В документах последнего блока отмечается, что стоимость электрической энергии, получаемой из Единой энергетической системы России, для многих промышленных потребителей приближается к стоимости энергоснабжения от собственных генерирующих мощностей (включая стоимость их строительства), что в том числе приводит к развитию распределённой генерации и уходу потребителей от централизованного энергоснабжения. При этом из-за продолжающегося старения основных фондов отрасли требуется значительное увеличение объёмов инвестирования в ближайшие годы для удержания достигнутых показателей качества и надёжности.
Особое место в институциональном обеспечении российской электроэнергетики занимает развитие возобновляемых источников энергии. Это направление создаёт предпосылки, с одной стороны, для декарбонизации, так как содействует увеличению в структуре производства электроэнергии чистой энергии; с другой - для децентрализации, поскольку сравнительно малые мощности ВИЭ можно использовать изолированно от общей сети, а также создавать перетоки электроэнергии в обе стороны.
Возможность включения мощности, генерирующей электроэнергию на основе использования возобновляемых источников, в общую электросеть заложена постановлением Правительства РФ в 2008 г. В 2009 г. были утверждены «Основные направления государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2035 года», а приказом Министерства энергетики России в 2011 г. - схема размещения генерирующих объектов электроэнергетики на основе использования ВИЭ на территории Российской Федерации.
Активное стимулирование использования ВИЭ на оптовом рынке электрической энергии и мощности началось в 2013 г. В результате конкурсов на получение государственной поддержки в 2013-2015 гг. было представлено 93 проекта солнечной, ветровой энергетики, а также малой гидроэнергетики [12].
Опыт реализации проектов солнечной энергетики (в том числе негативный) был учтён в ряде постановлений Правительства РФ (2014-2015 гг.) Среди прочего отметим требование включить генерирующий объект с использованием ВИЭ на конкурсной основе в схему перспективного развития электроэнергетики соответствующего субъекта
Российской Федерации, которое позволило учесть интересы регионов и устранить административные барьеры, порождаемые отсутствием поддержки проектов строительства мощностей солнечных и ветровых электростанций со стороны региональных властей.
Важным направлением в институциональном обеспечении российской электроэнергетики является совершенствование систем обмена информацией между субъектами электроэнергетики, в том числе внедрение интеллектуальных систем учёта потребления электроэнергии с гарантией доступа к минимальному набору функций, регламентируемое на уровне Правительства РФ и Министерства энергетики (2019-2020 гг.) Указанное направление раскрывает содержание цифровизации электроэнергетики.
2.2. Порядок заключения контрактов и поведение потребителей на энергетических рынках. Важность поведенческого фактора определяется тем, что именно он ответственен за реальные институциональные изменения в энергосистеме и далее во всей экономике [13], в то время как законодательство и стратегические институциональные инициативы, рассмотренные в 2.1, лишь создают предпосылки таких изменений.
Содержание необходимых рутин участников энергетических рынков можно проследить на трёх уровнях:
• корпоративном - с помощью сравнительного анализа соответствия основных направлений развития энергетических компаний и концепции 3D;
• рыночном - путём исследования проблем функционирования рынков мощности, электрической энергии и системных услуг;
• потребительском - изучая обратную связь на действия по управлению спросом (Demand Response).
По результатам контент-анализа отчётных и стратегических документов ведущих генерирующих и сетевых энергетических компаний (ООО «Газпром энергохолдинг», ПАО «Юнипро», ПАО «Квадра», ПАО «Энел Россия», ПАО «Фортум», АО «Концерн Росэнергоатом», ПАО «РусГидро», ПАО «Россети»), определены два основных направления изменения поведенческих рутин на корпоративным уровне. Первое связано с финансированием проектов создания солнечных и ветровых электростанций. Примером могут служить сведения о деятельности ПАО «Фортум» в 2018-2020 гг. (табл. 2).
Содержание второго направления составляют проекты в области внедрения автоматизированных и интеллектуальных электроэнергетических систем по «шести основных объектам трансформации: оперативно-диспетчерское управление, диагностика состояния систем и оборудования, техническое обслуживание и ремонты, закупки и управление материально-техническими ресурсами, контроль и анализ процессов (трудозатрат), соблюдение норм и правил охраны труда и промышленной безопасности» [14, с. 41]. Примером может служить внедрение и использование «умных» счётчиков в Калининграде, Ярославле и Туле ПАО «Россети» совместно с Российским фондом прямых инвестиций.
Систематизация научных источников и экспертных мнений позволяет сформулировать проблемы рынков электрической энергии и мощности в России:
• перекрестное субсидирование, составлявшее, по оценке Министерства энергетики России, в 2018 г. 300 млрд рублей, искажает ценовые сигналы для развития распределённой генерации: побуждает увеличение собственной генерации у крупных потребителей и подавляет генерацию электроэнергии низкого напряжения на розничном рынке;
• высокий уровень тарифов на электроэнергию при низкой прозрачности и обоснованности, обусловленный существенной сетевой составляющей в структуре цены электроэнергии;
• недостаточно ответственное отношение потребителей к заявкам на подключение мощности в условиях льготного технологического присоединения, приводящее к наличию избыточных мощностей (по оценке Министерства энергетики России, в энергосистеме не используется до 65 % мощности сетей более чем на 100 ГВт);
• недостаточная доступность розничных рынков электроэнергии для малой распределённой генерации, что замедляет децентрализацию энергетической системы России;
• недостаточный уровень конкурентных отношений в сфере сбыта электроэнергии, выражающийся в ограниченном составе участников, практически зонально монопольном положении гарантирующих поставщиков, трудности быстрой смены энергосбытовой компании.
Российский рынок системных услуг для поддержания необходимого уровня надёжности и качества функционирования Единой энергетической системы, начавший работу в 2011 г., находится в стадии формирования и включает услуги различного характера. В настоящее время наиболее активно развиваются услуги по управлению спросом на электрическую энергию. В 2020 г. объём средств, предназначенный для оплаты таких услуг, составил 1 434 299 тыс. рублей (https://www.so-ups.ru/).
Стимулирование потребителей в рамках управления спросом на электроэнергию основано на предположении, что потребление электроэнергии в силу стимулирования станет более эластичным по цене и потребители при росте цены станут его снижать. Повышению ценовой эластичности спроса на электроэнергию способствует применение её интеллектуального учёта (Smart Metering). В настоящее время из 80 миллионов точек учёта электроэнергии только 7 миллионов (около 9 %) - «умные» счетчики, в то время как в Европе этот показатель достигает почти 90 % [15]. Поскольку из указанных 80 миллионов точек учёта электроэнергии около двух третей находятся в ведении до-мохозяйств, следовательно, ответственность за выбор в пользу интеллектуального учёта возложена на население. Отсюда можно сделать вывод о несформированности рутины.
3. Оценка готовности России к трансформации энергетической системы
и электроэнергетики
3.1. Оценка готовности России к энергетическому переходу: позиция Всемирного энергетического форума. Можно наблюдать разную степень готовности стран к трансформации энергетической системы, измеряемую, например, при помощи Energy Transition Index (ETI), на котором основан рейтинг с участием 115 стран, позволяющий оценивать текущую эффективность национальных энергетических систем и согласовывать государственную политику с рыночными факторами на пути к трансформации этих систем.
Так, по состоянию на 2021 г. в первую десятку ETI вошли развитые европейские страны во главе со Швецией, Норвегией и Данией, в то время как США занимает 24 место из 115, Индия и Китай - 87 и 8 соответственно, а Россия - 73 (WEF Fostering Effective Energy Transition 2021). В группе стран, в которую входит Россия, за последние десять лет совокупные показатели ETI улучшились на 5 % за счёт достижений в области экологической устойчивости, доступа к энергии и качества электроснабжения, и страны этой группы уступают на 1 % лишь развивающимся странам Азии.
При Global Average, равном 59 %, ETI России составляет 56 %, что сравнимо со значениями ETI для Иордании, Индонезии, Боливии и помещает Россию между ОАЭ, Вьетнамом, Mарoккo, Филиппинами, Китаем, Шри Ланкой, задающими верхнюю границу, и Оманом, Таджикистаном, Египтом, Гватемалой, задающими нижнюю границу ряда.
Показатель System performance, характеризующий эффективность энергосистемы, составляет для России 66 % (между Филиппинами (66,5 %) и Алжиром (66,2 %)). Положительный вклад в показатель System performance для России вносят следующие факторы: quality of electricity supply - 8 из 8; снижение интенсивности выбросов CO2 в регионе (kg CO2 FIGURE 14 /GJ) за период 2010-2019 гг. - 5 %. Отрицательное влияние на показатель System performance для России оказало снижение темпов экономического роста, связанное с волатильностью мировых цен на нефть и газ, в том числе из-за пандемии COVID-19.
Показатель Transition readiness, отражающий стабильность политической среды, состояние инвестиционного климата, уровень вовлечённости потребителей, а также интенсивность разработки и внедрения новых технологий, - 45,7 % (между Гондурасом (46,1 %) и Украиной (45,5 %)) при среднем значении 54,7 %. Невысокое значение показателя объясняется тем, что Россия ещё не входит в число стран с чётко обозначенной и закреплённой документально целью достижения абсолютного нуля выбросов CO2, а также имеет увеличивающийся, но достаточно скромный (по сравнению со странами первой десятки) объём финансирования как в зрелые технологии возобновляемой энергетики, так и в новые.
3.2. Барьеры на пути развития российской электроэнергетики в условиях перехода к низкоуглеродной экономике. Успешная институциональная трансформация электроэнергетической отрасли России при переходе к низкоуглеродной экономике возможна при достижении прогресса в соответствии с требованиями декарбонизации по следующим направлениям: законодательство; производственная инфраструктура; финансовое обеспечение; готовность потребителей. Нарушение развития этих направлений ведёт к укреплению барьеров.
Анализ институциональной среды с точки зрения стимулирования перехода к низкоуглеродной экономике, проведённый в п. 2, свидетельствует, что законодательство и нормативно-правовая база России претерпевают периодические дискретные изменения, соответствующие тенденциям мировой трансформации электроэнергетики.
Однако состояние производственной инфраструктуры энергетических компаний и электросетевого хозяйства характеризуется высокой степенью физического и морального износа основных фондов. Физический износ оборудования на ТЭС составляет более 40 %, на ГЭС - 50 %, оборудования подстанций - 63 %. Доля распределительных электрических сетей, выработавших нормативный срок, составила 50 %; 7 % сетей выработали два нормативных срока. Общий износ распределительных электрических сетей достиг 70 %. Износ магистральных электрических сетей, которые эксплуатирует ОАО «Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы», составляет около 50 % (https://minenergo.gov.ru/).
Моральный износ оборудования связан с развитием технологий, потому что трансформация энергетической системы должна быть обеспечена технологически. Для перехода к низкоуглеродной экономике важное значение имеют такие технологии, как фотовольтаика, управляемый термоядерный синтез [16], аккумуляторные батареи с существенной мощностью для хранения энергии, включая возможность их рециклин-га [17], электромобили [18] и др. Цифровизация электроэнергетики поддерживается развитием технологии Internet of Energy [19], а также разработками инновационного характера с применением цифровых технологий и сервисов (интеллектуальных турбин, цифровых электростанций, виртуальных агрегаторов спроса, энергетического хеджирования и т. п.) [20]. Именно в результате развития технологий себестоимость генерации электроэнергии с помощью возобновляемых источников неуклонно снижа-
ется (за 2011-2019 гг. для энергии солнца и ветра она уменьшилась на 35 и 20 % соответственно (http:/www.ren21.net), а цена электроэнергии, получаемой с их помощью, за 2010-2018 гг. - на 73 и 22 % (IRENA 2019).
Переходу к низкоуглеродной экономике способствуют научно-технические достижения в сфере производства, хранения и потребления энергии, внедрение которых позволяет снижать издержки, меняя соотношение выгод от применения новых ведущих носителей первичной энергии и расширяя потенциальный выбор потребителей. В настоящее время перспективными считаются разработка и апробация средств миниге-нерации, а также автономных гибридных энергетических систем, состоящих из фотоэлектрических, ветровых, дизельных и аккумуляторных систем хранения энергии, позволяющих варьировать конфигурацию с учётом ограничения срока окупаемости, а также объёмов выбросов CO2.
В целом, технологический барьер для развития российской электроэнергетики в настоящее время остаётся достаточно высоким.
Институциональная трансформация электроэнергетической отрасли в настоящее время финансово поддерживается государственной программой «Развитие энергетики» (табл. 4).
Таблица 4
Финансирование институциональной трансформации электроэнергетической отрасли в рамках государственной программы «Развитие энергетики»*
Название подпрограммы 1-й этап (2013-2018 гг.), тыс. р. 2-й этап (2019-2024 гг.), тыс. р.
Развитие и модернизация электроэнергетики 19 689 261,1 23 247 693,2
Ведомственный проект «Цифровая энергетика» 15 527 979,2 17 912 031,4
Всего 35 217 240,3 41 159 724,6
*Составлено автором по:: https://minenergo.gov.ru/
Изучение опыта проведения институциональных изменений, в том числе в области цифровой трансформации энергетических компаний, показывает, что значимым барьером в такой ситуации является не финансовая составляющая, связанная с внедрением технологического или цифрового решения, а готовность персонала компании, а также потребителей к восприятию новшества [14]. На готовность влияют три основных фактора:
• общая осведомлённость о направленности и содержании институционального изменения и его последствия для улучшения операционной или организационной деятельности;
• оценка сохранения собственных профессионально-статусных позиций, перспектив карьерного роста либо комфорта в потреблении;
• готовность понести определённые издержки, связанные с изменением, в ожидании будущих выгод, превышающих издержки.
Анализ уровней рутин участников энергетических рынков позволяет сделать вывод, что наиболее успешная адаптация к переходу на низкоуглеродную энергетику реализуется на корпоративном уровне в условиях иерархических отношений и трансакций управления. Принятие рутин на рыночном уровне ограничивается несовершенством механизмов контрактного взаимодействия, заложенным в нормативно-правовой базе. Готовность к изменению рутин на потребительском уровне опосредуется необходимо-
стью российских потребителей принять рыночную дихотомию «выбора - ответственности» в сфере управления спросом на электроэнергию, а также цифровые способы организации жизнедеятельности. Всё это вместе взятое порождает довольно высокий психологический барьер.
Таким образом, наиболее серьёзными барьерами для развития электроэнергетики России при переходе к низкоуглеродной экономике являются технологический и психологический.
Заключение
Российская энергетическая отрасль объединяет процессы генерации, передачи, распределения электроэнергии, обеспечивая её потребление предприятиями и населением. В её организации сочетаются рыночные условия при сильном государственном регулировании в звеньях генерации и сбыта и естественная монополия, закреплённая на уровне федерального законодательства в звене передачи и распределения электрической энергии. Эволюция законодательства и нормативно-правовой базы в режиме дискретных периодических изменений смещается в сторону повышения доступности энергетических рынков. Такое положение обусловлено Path Dependence от формирования российской энергетики по единому государственному плану в течение XX в. и реформирования в 1998-2008 гг.
В целом, эволюция российской институциональной среды соответствует задачам «климатической» повестки дня. Декарбонизация российской энергетики проявляется в стимулировании развития ВИЭ и повышении доступности электроэнергии из таких источников на оптовый и розничный рынки. Децентрализации энергетической системы России способствует развитие услуг по управлению спросом на электроэнергию, а также внедрение автоматизированных и интеллектуальных электроэнергетических систем в ходе реализации проектов по цифровизации.
В то же время общая готовность России к энергетической трансформации остаётся ниже среднего. Прежде всего это связано с наличием технологического и психологического барьеров для развития электроэнергетики России при переходе к низкоуглеродной экономике. Технологический барьер обусловлен необходимостью дальнейшего развития технологий ВИЭ для замены выводимого из эксплуатации оборудования тепловых электростанций и модернизации действующих электростанций всех типов, а также сетей и подстанций электросетевого хозяйства. Психологический барьер связан с низкой готовностью российского населения к активному участию в энергообеспечении в качестве субъектов распределённой энергетики.
Список литературы
1. Константинов, А. М. Энергетические переходы. Прошлое и будущее / А. М. Константинов, Ю. А. Константинова, Д. Е. Квак, В. И. Кольцов, С. А. Станишевский // Транспорт Азиатско-Тихоокеанского региона. - 2020. - № 4 (25). - С. 84-89.
2. Харитонова, Н. А. Углеродный след России: реалии и перспективы экономического развития // Н. А. Харитонова, Е. Н. Харитонова, В. Н. Пуляева // Экономика промышленности. -2021. - Т. 14, № 1. - С. 50-62.
3. Вагин, Г. Я. Состояние и перспективы развития электроэнергетики в России / Г. Я. Вагин // Интеллектуальная электротехника. - 2021. - № 2 (14). - С. 4-14.
4. Холкин, Д. В. Цифровой переход в энергетике России: в поисках смысла / Д. В. Холкин, И. С. Чаусов // Энергетическая политика. - 2018. - № 5. - С. 7-16.
5. Линдер, Н. В. Развитие рынка электроэнергии в России: основные тенденции и перспективы / Н. В. Линдер, А. Л. Лисовский // Стратегии бизнеса. - 2017. - № 1 (33). - С. 48-54.
6. Телегина, Е. А. Энергетический переход и постковидный мир / Е. А. Телегина // Мировая экономика и международные отношения. - 2021. - Т. 65, № 6. - С. 79-85.
7. Тамбовцев, В. Л. Институциональный рынок как механизм институциональных изменений / В. Л. Тамбовцев // Общественные науки и современность. - 2001. - №5. - С. 25-38.
8. Акаев, А. А. Парижское климатическое соглашение вступает в силу. состоится ли великий энергетический переход? / А. А. Акаев, О. И. Давыдова // Вестник Российской академии наук. - 2020. - Т. 90, № 10. - С. 926-938.
9. Зайченко, В. М. Перспективные направления развития энергетики России в условиях перехода к новым энергетическим технологиям / В. М. Зайченко, Д. А. Соловьев, А. А. Чернявский // Окружающая среда и энерговедение. - 2020. - № 1. - С. 33-47.
10. Борисов, М. Г. Энергетический переход и геополитика / М. Г. Борисов // Восточная аналитика. - 2020. - № 1. - С. 7-16.
11. Латушко, О. А. Экономические проблемы и перспективы развития инвестиционной деятельности электросетевого комплекса / О. А. Латушко // Вопросы управления и экономики: современное состояние актуальных проблем. - 2019. - Т. 12 (28). - С. 50-54.
12. Ратнер, С. В. Барьеры энергоэффективности: эмпирическое исследование / С. В. Рат-нер, Р. М. Нижегородцев // Экономическая наука современной России. - 2017. - № 4 (79). -С.103-117.
13. Сальникова, А. А. Анализ готовности потребителей к участию в проектах по интеллектуализации энергостетей / А. А. Сальникова, С. В. Ратнер // Друкеровский вестник. - 2019. -№ 1 (27). - С. 131-149.
14. Афанасьев, В. Я. Интеллектуальные цифровые решения повышения операционной эффективности и производительности труда в электроэнергетике / В. Я. Афанасьев, Н. В. Воронцов // Вестник университета. - 2019. - № 9. - С. 39-47.
15. Ховалова, Т. В. Эффекты внедрения интеллектуальных электроэнергетических сетей / Т. В. Ховалова, С. С. Жолнерчик // Стратегические решения и риск-менеджмент. - 2018. - № 2 (105). - С. 92-101.
16. Матвеев, И. Е. Цифровизация как один из факторов перехода в новый энергетический и валютный мир / И. Е. Матвеев // Булатовские чтения. - 2020. - Т. 7. - С. 246-249.
17. TCavanagh T. (2020) Battery recycled materials to surpass mining by 2035. Argus Media. Available online: https://www.argusmedia. com/ru/news/2157581-battery- recycled-materials-to-srpass- mining-by-2035 (accessed on 24 August 2021).
18. Korneychuk B. (2021) Forecasting the National Electric Vehicle Markets Development. Pskov Regionological Journal, 2 (46), pp. 31-45. DOI 10.37490/S221979310013726-1
19. Еризко, В. В. Цифровая энергетическая парадигма: стратегия и перспективы развития отрасли / В. В. Еризко // Научный ежегодник Центра анализа и прогнозирования. - 2018. -№ 1 (2). - С. 153-158.
20. Зубакин, В. А. Государственное стимулирование трансформации электроэнергетики / В. А. Зубакин // Стратегические решения и риск-менеджмент. - 2019. - Т. 10, № 4. - С. 320-329.
Reference
1. Konstantinov A., Konstantinova Y., Kvak, D., Koltsov V., Stanishevsky S. (2020) Energeticheskie perekhody. proshloe i budushchee [Energy Transition. Past and Future]. Transport of the Asia-Pacific Region, 4(25), pp. 84-89.
2. Kharitonova N., Kharitonova E., Pulyaeva V. (2021) Uglerodnyj sled Rossii: realii i perspektivy ekonomicheskogo razvitiya [Carbon footprint of Russia: realities and prospects of economic development]. Russian Journal of Industrial Economics, 14(1), pp. 50-62.
3. Vagin G. (2021) Sostoyanie i perspektivy razvitiya elektroenergetiki v Rossii [The state and prospects of development of the electric power industry in Russia]. Intelligent electrical engineering, 2(14): 4-14.
4. Kholkin, D., Chausov I. (2020) Cifrovoj perekhod v energetike Rossii: v poiskah smysla [The New Formula of Energy Transition]. Energy Policy, 12 (154), pp. 40-53.
5. Linder N., Lisovsky A. (2017) Razvitie rynka elektroenergii v Rossii: osnovnye tendencii i perspektivy [The Development of the Electricity Market in Russia: Main Trends and Prospects]. Business Strategies, 2, pp. 48-54.
6. Telegina E. (2021) Energeticheskij perekhod i postkovidnyj mir [Energy Transition and Post-Covid World]. World Economy and International Relations, 6 (6), pp. 79-85.
7. Tambovtsev V. (2001) Institucional'nyj rynok kak mekhanizm institucional'nyh izmenenij [Institutional market as a mechanism of institutional changes]. Social Sciences and Contemporary World, 5, pp. 25-38.
8. Akaev A., Davydova O. (2020) Parizhskoe klimaticheskoe soglashenie vstupaet v silu. sostoitsya li velikij energeticheskij perekhod? [The Paris Climate Agreement comes into force: will the great energy transition take place?] Bulletin of the Russian Academy of Sciences, 90(10), pp.926-938.
9. Zaichenko V., Solovyev D., and Chernyavsky A. (2020) Perspektivnye napravleniya razvitiya energetiki Rossii v usloviyah perekhoda k novym energeticheskim tekhnologiyam [Prospective directions of Russian electric power industry de-velopment within the framework of transition to new energy technologies]. Journal of Environmental Earth and Energy Study, 1, pp. 33-47.
10. Borisov M. (2020) Energeticheskij perekhod i geopolitika [Energy Transition and Geopolitics]. Eastern Analytics, 1, pp. 7-16.
11. Latushko O. A. (2019) Ekonomicheskie problemy i perspektivy razvitiya investicionnoj deyatel'nosti elektrosetevogo kompleksa [Economic Problems and Prospects for the Development of Investment Activity of the Electric Network Complex] // Management and Economics Issues: Current State of Current Problems, 12 (28). pp. 50-54.
12. Ratner S., Nizhegorodtsev R. (2017) Bar'ery energoeffektivnosti: empiricheskoe issledovanie [Barriers to Energy Efficiency: an Empirical Study]. Economics of Contemporary Russia, 4 (79), pp. 103-117.
13. Salnikova A., Ratner S. (2019) Analiz gotovnosti potrebitelej k uchastiyu v proektah po intellektualizacii energostetej [Analysis of Consumers Readiness for Participation in the Projects on Power Systems Intellectualization]. Drukerovskij vestnik, 1 (27), pp. 131-149.
14. Afanasev V., Vorontsov N. (2019) ntellektual'nye cifrovye resheniya povysheniya operacionnoj effektivnosti i proizvoditel'nosti truda v elektroenergetike [Intelligent Digital Solutions for Increasing Operational Efficiency and Labor Productivity in Electric Power Industry]. Vestnik Universiteta, 9, pp. 39-47.
15. Hovalova T., Zholnerchik S. (2018) Effekty vnedreniya intellektual'nyh elektro-energeticheskih setej [The Effects of the Introduction of Smart Grids]. Strategic decisions and risk management, 2(105), pp. 92-101.
16. Matveev I. (2020) Cifrovizaciya kak odin iz faktorov perekhoda v novyj energeticheskij i valyutnyj mir [Digitalization - The Way to a New Energy and Financial World.] Readings Name of A. I. Bulatov, 7, pp. 246-249.
17. TKavanagh T. (2020) Battery recycled materials to surpass mining by 2035. Argus Media. Available online: https://www.argusmedia. com/ru/news/2157581-battery- recycled-materials-to-srpass- mining-by-2035 (accessed on 24 August 2021).
18. Korneychuk B. (2021) Forecasting the National Electric Vehicle Markets Development. Pskov Regionological Journal, 2 (46), pp 31-45. DOI 10.37490/S221979310013726-1
19. Erizko V. (2018) Cifrovaya energeticheskaya paradigma: strategiya i perspektivy razvitiya otrasli [Digital Energy Paradigm: Strategy and Development Prospects of The Industry]. Scientific Yearbook of the Center for Analysis and Forecasting, 1(2), pp. 153-158.
20. Zubakin V. (2019) Gosudarstvennoe stimulirovanie transformacii elektroenergetiki // Strategicheskie resheniya i risk-menedzhment [State stimulation of transformation of power industry]. Strategic Decisions and Risk Management, 10(4), pp. 320-329. DOI: 10.17747/2618-947X-2019-4-320-329.
N. V. Vasilenko2. Electric power industry of Russia: the state and prospects of development in the transition to a low-carbon economy. With the transition to a low-carbon economy, electric energy is growing in importance. For renewable energy sources to make up a big share of the energy mix, it is necessary that a profound institutional change should take place in the functioning of infrastructure industries, one of which is the electric power industry. The success of institutional transformation depends on the initial conditions and the directions of the evolutionary change of the institutional environment. The initial conditions include the fact that the country's electric power industry used to develop according to a unified national plan before being restructured to promote competition among energy producers and on the electricity market within the Unified Power System. The institutional environment that stimulates the transition of Russia to a low-carbon economy includes international, national, corporate levels and individual consumers, within which renewable energy sources and intelligent power systems are promoted. The major issues that Russia's energy market has include cross subsidization, excess capacity, and high electricity prices. In Russia's system services market, the most rapidly growing sector is energy demand management. The principal barriers to the development of Russia's electric power industry within the framework of the 3Ds concept are technological and psychological. Compared with other countries, Russia is less prepared for energy transformation.
Keywords: electric power industry, energy policy, low-carbon economy, renewable energies, institutional analysis; barriers.
2 Natalia V. Vasilenko, Head of the Department of Information Technologies and Mathematics of the St. Petersburg University of Management Technologies and Economics (Lermontovsky Av., 44, lit. A, St. Petersburg, 190103, Russia), Doctor of Economics, e-mail: vasilenko_nv@pers.spmi.ru
