CC BY
28
ПРОБЛЕМЫ ИННОВАЦИОННОГО ПРОРЫВАРОССИИ: ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ СЕКТОР И ЕГО ПЕРСПЕКТИВЫ
И. А. ЧЕРНЫХ, аспирант кафедры мировой экономики и статистики E-mail: irusenok. 85@mail.ru Орловский государственный технический университет
Предложена стратегия реструктуризации энергетического сектора отечественной экономики. Уменьшение имеющихся запасов энергоресурсов, усложнение процесса их добычи и транспортировки, изнашивание нефтепроводов и газопроводов, рост загрязненности окружающей среды при увеличении численности населения и потребностях в энергии создают критическое состояние. Наиболее перспективным путем является ориентация на радикальные инновации, переход к энергосберегающим технологиям и возобновляемым источникам энергии.
Ключевые слова: базисные инновации, инвестирование инноваций, энергосберегающие технологии, возобновляемый источник энергии, инновационный прорыв.
Одним из ключевых направлений стратегии инновационного прорыва России является трансформация энергетического сектора экономики — совокупности отраслей, обеспечивающих удовлетворение потребностей общества в энергии. Для России инновационные приоритеты в этом секторе имеют важнейшее значение не только потому, что в силу больших запасов минерального топлива и климатических условий топливно-энергетический комплекс является крупнейшим источником ВВП и доходов бюджета, он также обеспечивает занятость миллионов работников. Вследствие особого места страны в энергообеспечении ряда стран Европы и Азии топливно-энергетический комплекс определяет также роль и судьбу России в глобальном экономическом и энергетическом пространствах.
С точки зрения цикличности энергетический сектор периодически проходит качественные преобразования, изменяясь со сменой поколений техники, технологических укладов, технологических способов производства, что сопровождается энергетическими кризисами и волнами энергоинноваций разной глубины и длительности.
Можно выделить краткосрочные и сверхдолгосрочные (цивилизационные) энергоциклы, а также энергокризисы при смене циклов и энергетические революции.
Сверхцолгосрочные (цивилизационные) энергоциклы характеризуются тем, что экономика к концу цикла исчерпывает возможности удовлетворения своих потребностей в энергии при сложившейся структуре ресурсов и энерготехнологиях и подходит к очередному энергетическому порогу, ограничивающему возможности и горизонты дальнейшего развития общества. Порог преодолевается на основе очередной энергетической революции, которая происходит раз в несколько столетий при смене ритма мировых цивилизаций.
Первая энергетическая революция произошла 7—8 тысячелетий назад, когдаксвоей мускульной силе как первичному энергоисточнику человек добавил силу прирученных им животных — для вспашки плугом земли, перевозки грузов и т. п. Вторая революция развернулась в конце I — начале II тысячелетий, когда на службу человеку была поставлена энергия падающей воды, ветра — это стало энергетической основой средневековой и раннеиндустриальной цивилизаций. Дальше ритм энергетических переворотов учащается. Третью энергетическую революцию можно увязать с освоением силы пара, созданием паровых двигателей как одного из стержней промышленного переворота. Четвертая революция относится к концу XIX — началу ХХв., когда новые возможности удовлетворения потребностей общества в энергии основывались на освоении электрической энергии, жидкого топлива, создании двигателей внутреннего сгорания.
Возможно, следующим этапом этой революции можно считать освоение энергии природного газа и атомной энергии (АЭС). Это стало энергетической базой четвертого, а затем пятого технологических укладов, однако вряд ли это является переворотом в структуре энергетического сектора или энергетической революцией.
Каждая энергетическая революция сопровождалась эпохальными инновациями и кластером базисных энергоинноваций, которые кардинально меняли уклад жизни общества.
В начале XXI в. человечество стоит у нового энергетического порога, который может быть преодолен
на базе кластера базисных энергоинноваций, включая переход к возобновляемым источникам энергии.
Быстрый рост численности населения планеты (в 2,4 раза за вторую половину ХХв.) и значительное увеличение среднедушевого потребления энергоресурсов привели к наибольшему за всю историю увеличению потребления энергии — как общего, так и надушу населения. Причем распределение энергопотребления по странам и континентам неравномерно: основными потребителями энергоресурсов стали развитые страны, в которых сосредоточена небольшая часть населения Земли, в то время как четверть населения планеты не имеет доступа к энергии. Главная причина такого разрыва — природ-но-географическая: основные запасы ископаемого топлива весьма неравномерно распределены по странам и континентам. Быстрый рост энергетических потребностей увеличивающегося количества населения, особенно в развивающихся странах, сталкивается с двумя главными естественными ограничениями. Первое ограничение — экологическое. Стремительное увеличение выброса продуктов сжигания топлива в атмосферу ведет к росту парникового эффекта и стихийным бедствиям. Дальнейшее увеличение теплового загрязнения планеты грозит негативными изменениями климата.
Второе ограничение — ресурсное: разведанные запасы минерального топлива ограничены; исчерпание запасов лучших месторождений ведет к увеличению затрат на разведку, добычу, переработку и транспортировку топлива, что делает энергетический сектор все более обременительным для экономики, вынуждает отвлекать ресурсы от удовлетворения иных потребностей и ограничивает возможность сокращения чрезмерного разрыва между богатыми и бедными странами.
По прогнозу Международного энергетического агентства, мировое потребление топлива в 2020 г. возрастетпо отношению к 1998 г. на58 %, втомчисле в развитых странах — на 25 и в развивающихся — на 96 %. Соответственно, на 55 % увеличится и выброс окиси углерода в мире в целом (на 23 % — в развитых странах и на 86 % — в остальном мире). Существенно возрастет доля транспорта как в потреблении, так и в выбросах диоксида углерода
Очевидно, что значительное увеличение потребления топлива и загрязнение атмосферы приведут к исчерпанию ряда известных и вновь открытых месторождений нефти, газа, резкому удорожанию топлива и весьма опасному уровню загрязнения атмосферы, усилению парникового эффекта, что может многократно увеличить потери от стихийных бедствий. В то же время, согласно прогнозу Международного энерге-
тического агентства, использование возобновляемых источников энергии увеличится незначительно: доля солнечной и ветровой энергии достигнет 0,25 %; геотермальной энергии — чуть превысит 1 %; биомассы — 2%; гидроэнергии — даже упадет с 2,3% в 2000г. до 2,1 % в 2020г. Суммарно это составит чуть более 5% через двадесятилетия (против 4,5 % в 2000г.).
Очевидно, что инерционное развитие энергетического сектора является по существу тупиковым. При таком подходе человечество так и не сумеет переступить энергетический порог. Нужно искать принципиально новые пути трансформации энергетического сектора, способы преодоления энергетического порога на основе инновационного прорыва во всех звеньях мирового энергетического сектора, его радикальной реорганизации.
На повестку дня ближайших десятилетий поставлено осуществление очередной энергетической революции на основе кластера базисных инноваций, а возможно — и эпохальных, если будут открыты и вовлечены в производство принципиально новые энергоресурсы. Именно в этой сфере ощущается растущая общественная потребность в инновационном прорыве, который приведет к реструктуризации энергетического сектора, многократному повышению его экономической, социальной и экологической эффективности.
Для этого необходимо учитывать следующие факторы.
1. Продолжающийся рост численности населения при изменении его структуры: опережающий рост населения одних цивилизаций, умеренный рост других и впервые возникающая и усиливающаяся тенденция к депопуляции третьих.
2. Структурные предпосылки сокращения энергопотребления. Общей тенденцией структурных сдвигов в мировой экономике в абсолютном большинстве стран является повышение доли услуг и сокращение доли товаров в структуре ВВП. Какуслуги, так и высокотехнологические изделия требуют гораздо меньше энергии на единицу ВВП, чем тяжелая промышленность и сельское хозяйство, что тоже необходимо учитывать.
3. Переход к энергосберегающим технологиям — решающий фактор сокращения энергопотребления, прямой путь к энергетической революции, без которой человечество не сможет переступить энергетический порог. Следует учитывать, что первая четверть XXI в. — это период становления и распространения шестого технологического уклада, являющегося центром постиндустриального технологического способа производства. Его отличительные черты — ноосферный, ресур-
сосберегающий характер ключевых направлений технологического прорыва — наноэлектроники и фотоники, новейшей биотехнологии, информационных технологий, водородной энергетики, преобразования на их основе производственной, транспортной и бытовой техники. На этой основе можно, с одной стороны, несколько сократить объем энергопотребления в развитых странах, носящий в ряде случаев расточительный характер, с другой — увеличить степень удовлетворения энергетических потребностей в развивающихся странах, не повторяя пройденного развитыми странами энергорасточительного пути, а ориентируясь на энергоэкономные технологии шестого уклада. 4. Технологический переворот в добыче, переработке и транспортировке энергоресурсов — весьма важное и необходимое звено долгосрочной глобальной энергостратегии. Это более полное извлечение из недр и комплексная переработка ископаемого топлива. Сейчас до 56% запасов нефти безвозвратно теряется при добыче; сжигается в факелах значительная часть попутного нефтяного газа. Велики потери угля при его добыче и транспортировке, электрической и тепловой энергии — в сетях. Большое число мелких и средних месторождений топлива не разрабатывается из-за нерешенности проблем транспортировки. Нужно обеспечить разработку экономически и экологически эффективных технологий, обеспечивающих полноту извлечения и комплексность переработки ископаемого топлива, полную утилизацию попутного газа, возможность освоения при минимальных затратах малых и средних месторождений нефти и газа с получением и потреблением необходимых продуктов на месте. Наиболее перспективным путем рационализации энергетического сектора является более широкое вовлечения в производство возобновляемых энергоресурсов: использование геотермальной, приливной, ветровой, солнечной энергии, биомассы и других нетрадиционных источников энергии, атакже водородной энергии и топливных элементов.
Однако в долгосрочной перспективе следует ориентироваться на радикальные инновации, которые произведут переворот в структуре энергетического сектора и его эффективности. По прогнозу американского института глобальных энергетических сетей, к 2070 г. возобновляемые источники будут удовлетворять более 90 % глобального спроса на энергию. Уже к 2050 г. за счет возобновляемых источников энергии может удовлетворяться 50 % мировых потребителей энергии.
Для обеспечения растущего мирового спроса на первичные энергоресурсы потребуются инвестиции в размере почти 4,2 трлн долл. только на создание новых генерирующих мощностей. Привлечение таких инвестиций станет возможным только в том случае, если будет создан привлекательный инвестиционный климат. Роль инвестиций приобретает первостепенное значение.
Реализация стратегии инновационного прорыва в глобальном энергетическом секторе позволит решить проблему уменьшения теплового загрязнения планеты парниковыми газами.
Энергетический сектор России является одной из самых привлекательных и ресурсообеспеченных сфер применения инноваций, в том числе и базисных. Это связано с его особой ролью в качестве основного моста, которым страна связана с мировой экономикой и развивающимися в ней процессами глобализации.
России принадлежит двоякая роль в структуре мирового энергетического сектора. Она занимает одно из крупнейших мест в мире по разведанным запасам нефти и особенно природного газа и угля, их добыче, потреблению и экспорту, играет ключевую роль в энергообеспечении и энергетическом будущем Евразии. Топливно-энергетическая промышленность России является наиболее рентабельной отраслью промышленности, вносящей весомый вклад в доход бюджета.
Если рассматривать экономическую и экологическую эффективность деятельности энергетического сектора России в сравнении с достигнутым в мире уровнем, то здесь складывается неблагоприятная картина: уровень потребления первичных энергоресурсов и выбросов окиси углерода надушу населении и на сравнимый объем ВВП значительно выше среднемировых показателей.
Если сопоставить экономическую эффективность энергетического комплекса, то окажется, что при затратах первичных энергоресурсов в 2,5 раза больше среднемировых и на 12 % меньше, чем в развитых странах, расход ресурсов на сравнимый объем ВВП в 6,2 раза больше среднемирового показателя и в 9,4 раза выше, чем в развитых странах. Еще хуже показатель экологической эффективности: выбросы диоксида углерода (соответственно и других парниковых газов) на душу населения в 2,6 раза выше среднемирового показателя, а на сравнимый объем ВВП — в 6,5 раза выше среднего показателя в мире, ив10 раз по развитым странам.
Согласно утвержденной Правительством РФ Энергетической стратегии России на период до 2020 г. намечено увеличение собственного производства топливно-энергетическихресурсов до 1 810 т в 2020 г. по умеренному варианту и до 2 040 млн т (на
40 %) — при росте ВВП в 3 раза. При этом предусматривается снижение энергоемкости ВВП за счет технологических и организационных факторов на 33—40 %, за счет структурных факторов — на 60—67 %. Представляется, что рост энергосбережения может быть более значительным за счет технологического фактора, реализации стратегии инновационного прорыва во всех отраслях энергетического сектора, и прежде всего энергопотребления.
Следует учитывать, что в ближайшие годы в сфере добычи, транспортировки и потребления энергоресурсов произойдут неблагоприятные сдвиги в связи с выходом из строя предельно изношенных технических систем.
Заменить изношенный основной капитал в энергетическом секторе новым оборудованием прежнего технического уровня невозможно: такое оборудование уже не производится, и такой объем инвестиций недоступен. Выход один: техническая реконструкция и модернизация энергетического сектора на новейшей технологической базе, реализующей энергосберегающий потенциал пятого и шестого технологических укладов.
Переход к энергосберегающим технологиям и возобновляемым источникам энергии должен занять ключевое место в системе приоритетов стратегии инновационного прорыва. К первоочередным инновационным программам следовало бы отнести:
1) переход к энергоэкономному жилью и жилищно-коммунальному хозяйству, к автономным отопительным системам с высоким КПД и регулируемым отоплением, строительство энергоэкономных домов и других средств бытового потребления энергии;
2) освоение новых поколений транспортных средств, потребляющих в несколько раз меньше топлива и многократно сокращающих выброс парниковых газов;
3) повышение в 2—3 раза доли возобновляемых источников энергии, прежде всего гидроэнергии на малых и средних реках, водородной энергии, топливных насосов, подземного тепла, солнечной и ветровой энергии с высоким КПД;
4) переход к энергосберегающим материалам и технологиям в промышленном производстве с одновременным сокращением вредных выбросов в атмосферу и водные источники;
5) стимулом и ресурсным источником технологического переворота в энергетическом секторе может стать дифференциальная энергорента, которая будет присваиваться в основном компаниями, внедряющими эффективные базисные инновации в энергетическом секторе.
Нуждается в радикальных переменах и внешнеэкономическая энергетическая стратегия, ее ориентация на базисные инновации. Газпрому и нефтяным компаниям пора отказаться от «психологии трубы» — прокачивания сырой нефти и природного газа на экспорт через сеть трубопроводов, опутавших страну. Вскоре из-за физического износа они будут в нарастающем темпе приходить в негодность, порождая лавину экологических и технологических аварий, а новые крупные магистральные линии нечем будет загружать. Нужно повышать долю в экспорте нефтепродуктов, сжиженного газа, доставляя их по железной дороге, морским транспортом, а также самолетами непосредственно потребителям. В международных прогнозах намечается значительное повышениедоли сжиженного газа.
Из всех базисных приоритетных инновационных направлений для энергетического сектора России основополагающее значение имеют энергетика и транспорт. Это объясняется тем, что Россия является самой холодной и самой большой по площади страной в мире.
Энергосберегающие технологии, которые способны поднять эффективность использования энергии в десятки раз, весьма выгодны для России. Перспективны для нее и АЭС новых поколений. В пользу выбора этого направления свидетельствуют факторы географических особенностей страны и наличие передового научно-технологического задела.
Наращивать производство энергии за счет ископаемых топлив не позволяют их ограниченные запасы. Расчеты показывают, что при сегодняшних темпах расходования нефти хватит лишь на 35 лет, природного газа — на 45 лет, угля — на 275 лет. Но все эти виды топлива экологически опасны, так как образуют при сгорании парниковый углекислый газ, способствующий глобальному потеплению.
Мировые эксперты сходятся на том, что после 2020 г. существенную роль в мировом энергобалансе будет играть атомная энергия и начнется интенсивное использование солнечной энергии, а после 2060 г. они вообще выйдут на первый план, так как другие энергоресурсы будут исчерпаны. Однако ядерная энергия очень опасна, а использование солнечной энергии требует огромных площадей.
Список литературы
1. Кушлик В.И., Фоломьев А. А. Инновационное развитие территорий в России и ЕС. Опыт, проблемы, перспективы. М.: Сканрус, 2001. 240 с.
2. Яковец Ю. В. Инновации: закономерности, механизмы, перспективы. М.: Экономика, 2003. 315 с.
3. Яковец Ю. В. Эпохальные инновации XXI века. М.: Экономика, 2004. 443 с.
