CC BY
13
-►
ЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
УДК 330.34
СЛ. Некрасов
О ПОВЫШЕНИИ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ РОССИЙСКОЙ экономики
Переход от сырьевого сценария развития реального сектора экономики к инновационному, базирующемуся в первую очередь на обрабатывающей промышленности, должен стать основой экономического развития Российской Федерации. Однако существующий уровень энергоемкости в совокупности с высокими тарифами — одна из причин, препятствующая этому в связи с низкой конкурентоспособностью ее промышленности.
В Российской Федерации происходил регулируемый государством рост стоимости электроэнергии, динамика которого представлена на рис. 1 (построен на основе данных Минэкономразвития России [1,2]).
Уровень 2011 года не является переломным в 30-летнем тренде; до 2016-го года не предполагается изменения темпов существующей динамики роста стоимости электроэнергии. До 2012
года Министерством экономического развития Российской Федерации прирост цены электроэнергии прогнозируется в пределах 12,5—14 % в год [1]. В Концепции долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации до 2020 года, утвержденной Распоряжением Правительства Российской Федерации от 17 ноября 2008 года № 1662-р, предполагается продолжение ежегодного роста стоимости электроэнергии в ближайшие десять лет, средняя цена на электроэнергию повысится за 2012—2015 годы примерно на 40-50 %, за 2016-2020 годы — на 25-27 % [2].
Приведем цены электроэнергии в абсолютных величинах 2010 года.
Согласно Постановлению РЭК Москвы № 121 от 25.12.2009 одноставочный тариф для прочих потребителей на 2010 год на низком напряжении в зависимости от числа часов исполь-
Индекс
20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 О
ШИН
НС? п? 'V1? 1? 'F nP 'V1? 'V V1? V 'V1?
Индекс цен электроэнергии по Российской Федерации в 1998-2020 гг. (фактические для 1998-2011, прогноз на 2011—220 гг.; за единицу принят 1998 г., номинальные цены). Выделен 2011 год
^Научно-технические ведомости СПбГПУ. Наука и образование В'2011
зования заявленной мощности составлял от 3005,7 до 3481,7 руб /МВт-ч без НДС (при числе часов использования заявленной мощности соответственно более 7000 и менее 5000 часов) [3].
Произвольно взятые регионы Российской Федерации показывают аналогичные значения (в руб/МВт-ч без НДС):
3417,96 и 3454,94 (Постановление департамента Смоленской области по энергетике, энергоэффективности и тарифной политике от 25 декабря 2009 № 246 [4]);
3232,04 и 3233,54 (Приказ региональной энергетической комиссии — департамента цен и тарифов Краснодарского края от 30 декабря 2009 года № 47/2009-э [5]).
Согласно Постановлению Комитета по тарифам и ценам Администрации Курской области от 30 декабря 2009 года № 188 «О тарифах на электрическую энергию, отпускаемую ОАО "Курскэнергосбыт" потребителям Курской области на 2010 год» стоимость электроэнергии для прочих потребителей с использованием заявленной мощности менее 2000 часов в год составляет 5176,06 руб /МВт-ч без НДС [6].
Электроемкость обрабатывающей промышленности согласно исследованием ИНЭИ РАН в 2008 году составила 32,9 кВт-ч/тыс. руб. (около 1 кВт-ч/долл.), в добывающих отраслях — 35,2 кВт-ч/тыс. руб. [7].
Удельные расходы и стоимость электроэнергии определяют в структуре себестоимости обрабатывающей промышленности по состоянию на 2011 год долю затрат только на электроснабжение в размере 12—16 % (32,9 кВт-ч/тыс. руб., или 5,1 руб/кВт-ч). К энергетической составляющей затрат необходимо добавить расходы на теплоснабжение (составляющие не менее 8—10 % от себестоимости) и прочие виды энергоносителей. Если принять во внимание динамику стоимости электроэнергии, представленную на рис. 1, то можно предположить увеличение этих значений на менее, чем в 1,5 раза к 2020 году.
Высокая энергоемкость обрабатывающей промышленности определяет отсутствие перспектив для ее развития в России и достижения уровней стран, находящихся в аналогичных климатических условиях, что соответствует от 2,5-до 5-кратного снижения удельных показателей. Для примера: электроемкость промышленности Канады, Норвегии и Швеции — менее 0,4 кВт-ч
на доллар ВВП, Великобритании, Франции, Германии — менее 0,2 кВт-ч на доллар ВВП [7].
Снижение 2,5-кратное позволит приблизиться к уровню наиболее электроемких мировых экономик. И только дальнейший рост энергоэффективности сделает правомочной саму постановку вопроса о конкуренции российской обрабатывающей промышленности. В противном случае реализовывать и строить особо ничего не надо: Российская Федерация продолжит потерю не только внешних, но и внутренних рынков — импортозамещение отечественных продуктов будет продолжаться во все большем объеме. Одновременно будет происходить вытеснение с мирового рынка российского сырья как менее энергозатратными конкурентами, так и в результате замещения альтернативными способами энергообеспечения, в том числе на основе возобновляемых источников энергии. По-видимому, именно замещение потребления сетевого газа в большей степени, нежели кризис, определил потерю 28 % выручки ОАО «Газпром» в 2009 году. Данное предположение подтверждается тем фактом, что, несмотря на восстановление европейского рынка, поставки российского газа в Европу упали в 2010 году по сравнению с 2009-м на 2,1 млрд кубометров (до уровня 138,6 млрд кубометров) [8].
В перспективе имеют право на существование только отрасли, снизившие энергоемкость. Мероприятия по экономии энергии значительно менее капиталоемки, чем создание новых энергетических мощностей.
Государственная поддержка технологий, направленных на целенаправленное уменьшение электропотребления в экономике, — необходимое условие для роста конкурентоспособности отечественной промышленности и перехода к устойчивому развитию. Конкретизируем данное утверждение на примерах отраслей экономики с наибольшим потреблением энергетических ресурсов — металлургии и ЖКХ.
Как показал первый этап экономического кризиса, начавшегося в 2008 году, в России металлургия — отрасль, наиболее сильно подверженная колебаниям мировых цен. Одна из ключевых причин столь высокой зависимости металлургической отрасли от мировой ценовой конъюнктуры — ее высокая электроемкость. Единственной возможностью сохранения и расширения доли рынка отечественной металлургии
4
Энергетика и электротехника^
связана с комплексной модернизацией и снижением электроемкости.
Структура производства стали в России и в мире характеризуется постепенным переходом от мартеновского и конверторного производства к выплавке стали в электродуговых печах. Основное преимущество электродуговых печей — сокращение времени плавки (со 180 мин до 40 и меньше), менее вредные условия эксплуатации, экономичность (снижение расхода электроэнергии с 630 кВт-ч/т до 345 кВт-ч/т, снижение расхода графитированных электродов с 6,5 до 1,1 кг/т), поэтому доля данного способа выплавки в общем объеме производства стали постепенно растет. По прогнозам доля производства стали в электропечах составит в России к концу 2011 года 28 %, в 2015 году — 35%.
Модернизацию металлургии целесообразно проводить с учетом мировых тенденций и опережающего развития электросталеплавильного производства на основе сильноточных электродов большого сечения, выпуска высокотехнологичных электросталей и спецсталей. Сегодня это важнейшее стратегическое направление российской металлургии, прямо связанное с обороноспособностью страны и ее экономической безопасностью, сдерживается тем, что в России отсутствует собственное производство игольчатого кокса (сегодня 100 % его импортируется из США и Японии) из которого изготавливаются наиболее качественные электроды, позволяющие снизить удельные расходы электроэнергии.
В Минэкономразвития России представлена технологическая платформа «Российский углерод», инновационные решения которой предполагают организацию отечественного производства высококачественного игольчатого кокса и других углеродных и углеграфитовых материалов для конструкционных и электродных изделий, а также синтетических топлив на основе технологий глубокой переработки недефицитного коксохимического сырья (каменноугольные смолы).
Производство отечественного игольчатого кокса позволит российским металлургам нарастить выпуск высокотехнологичных электросталей, спецсталей и обеспечить выполнение масштабной задачи по перевооружению российской армии, будет достигнуто снижение электроемкости и себестоимости, появится возмож-
ность сохранения и расширения позиций Российской Федерации на рынке металлов. Кроме того, игольчатый кокс сам является ценным экспортным товаром: Китай и Индия его не производят, но потребляют в постоянно растущих объемах.
Переход на производство электросталей с электродами на основе игольчатого кокса приведет к значительному снижению удельных расходов электроэнергии в процессах электроплавки металлов. Экстенсивное, основанное на росте объема, развитие металлургии бесперспективно. По объему выпуска черных металлов СССР занимал первое место в мире, но целый ряд высокотехнологичных металлов (в первую очередь — электросталь и значительный сортамент проката) закупался за рубежом.
Таким образом, принятие государством решения о поддержке технологической платформы «Российский углерод» может служить примером продуманной государственной политики, направленной на снижение электроемкости отечественной промышленности.
Проанализируем на основе ранжирования финансовой эффективности проектов по энергосбережению, какие технологические решения наиболее результативны в жилищно-коммунальном хозяйстве и обладают максимальной емкостью рынка [9].
Для приближенной оценки относительной финансовой эффективности технологий введем коэффициент К,фф, равный отношению годового дохода до налогообложения к капитальным затратам на единицу установленной тепловой или электрической мощности. Доход внедряемой технологии определялся исходя из действующих в России средних тарифов продажи электроэнергии и газа конечным потребителям. Предложенный вариант оценки инвестиционной привлекательности проектов позволил в первом приближении сравнить наиболее финансово-перспективные направления работ по энергосбережению.
Проведенное исследование, показало, что в России наиболее инвестиционно привлекательны наукоемкие технологии комбинированного производства электроэнергии и тепла уже существующими отопительными котельными, которые в настоящее время являются крупными потребителями электроэнергии, о чем говорят следующие данные:
Научно-технические ведомости СПбГПУ. Наука и образование В'2011
Технология К-^ФФ
Электрогенерирующие надстройки отопительных котельных с паровыми противодавленческими турбинами средней мощности (4—30 МВт) 0,67
Электрогенерирующие надстройки с газовыми турбинами
средней мощности (16—30 МВт) 0,27
Электрогенерирующие надстройки с паровыми противодавленческими турбинами малой мощности (250-750 кВт) 0,23
Электрогенерирующие надстройки с газовыми турбинами
малой мощности (1,5—6 МВт) 0,19
Системы частотного регулирования
электродвигателей 0,18
Утепление зданий 0,058
Система регулирования отопления жилых и общественных зданий 0,033
На основе энергетического обследования, проведенного в г. Обнинск (Калужская область), показано, что интегральный финансовый эффект от внедрения наиболее эффективных технологий по энергосбережению (частотное регулирование электроприводов; системы управления отоплением зданий; отмывка теплообменных поверхностей энергетического оборудования) не превысит 5—8 % от проекта создания электрогенерирующих мощностей в виде надстроек по комбинированному производству тепловой и электрической энергии котельными города [10, п. 5 Заключения].
Использование возможностей совместного производства тепловой и электрической энергии стало преобладающим направлением повышения энергоэффективности во всех странах. Как
показал анализ опыта развития стран Западной Европы, Северной Америки и Японии, граница зоны эффективности комбинированного производства тепловой и электрической энергии сместилась на уровень единиц мегаваттов, в некоторых странах законодательно закреплено комбинированное производство тепловой и электрической энергии при тепловом потреблении более 1 МВт [11]. Прогнозируется, что в ближайшие двадцать лет граница эффективности комбинированного производства тепловой и электрической энергии сместится на уровень единиц киловаттов [12]. Удельные расходы топлива на производство электроэнергии при комбинированном производстве тепловой и электрической энергии в два и более раза меньше, чем на лучших газотурбинных и паротурбинных установках (ГТУ и ПТУ), и в 1,5 раза меньше, чем на самых современных парогазовых установках (ПГУ) [13]. При этом, если единичная мощность блока ПГУ составляет сотни МВт, то экономически эффективные решения по надстройке котельных когенерационными установками начинаются от единичных мощностей 200—500 кВт.
Разработка и поддержка наиболее результативных программ по повышению энергоэффективности ЖКХ может быть примером государственной энергетической политики в области модернизации российской экономики.
Развитие научно-технического прогресса требует, чтобы государство заняло четкую прогнозируемую позицию по вопросу энергоемкости российской экономики и поддержки мероприятий по ее снижению. Это — необходимое (но не достаточное) условие для достижения Российской Федерацией лидирующих позиций в мировой экономике.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Прогноз социально-экономического развития Российской Федерации на 2010 год и плановый период 2011 и 2012 годов,— [Электрон, ресурс]: http://www.economy.gov.rii/minec/activity/sections/ тасго/рп^пог/ёос 12 54407742 765
2. Концепция долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации до 2020 года. Индексы цен производства и распределения электроэнергии, газа и воды по Российской Федерации в 1998-2009 гг.— [Электрон. ресурс|: http://www.gks.rii
3. [Электрон, ресурс]: http://www.mosenergosb yt.ru/portal/pls/portal/docs/l/1206082.PDF
4. [Электрон, ресурс]: http://www.smesk.rii/iiricl _face/tarif_2010/
5. [Электрон, ресурс]: http://www.kubansbyt.rii/ legal/rastet/regulzena/index.shtml
6. [Электрон, ресурс]: http://kurskenergosbit.rii /tarify_ na_ 2010_god_ prochiejtrebiteli 7
7. [Электрон, ресурс]: Энергоэффективность российской экономики: современное состояние и перспективы. // Известия Академии наук,— 2010. № 4,- С. 56-65.
