CC BY
19
Оригинальная статья / Original article УДК 620.9: 338
DOI: http://dx.d0i.0rg/l 0.21285/1814-3520-2019-3-582-593
Роль затрат на технологические инновации в росте энергоэффективности восточных регионов России
© Б.Г. Санеев, А.Д. Соколов, С.Ю. Музычук, Р.И. Музычук
Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева Сибирского отделения Российской академии наук, г. Иркутск, Россия
Резюме: Цель - разработать топливно-энергетические балансы восточных регионов России (Сибирь, Дальний Восток); с помощью перспективных топливно-энергетических балансов и статистических методов выполнить прогноз энергоемкости валового регионального продукта восточных регионов и необходимых для роста энергоэффективности затрат на технологические инновации. Исследование базируется на методах экономико-математического моделирования, системного и корреляционно-регрессионного анализов, балансовых составляющих. Разработанный авторами методический подход является развитием имеющихся теоретических знаний в данной предметной области. Составлены отчетные и прогнозные топливно-энергетические балансы восточных регионов России. С использованием системы экономико-математических моделей выполнен долгосрочный прогноз (до 2050 г.) топливно-энергетических балансов и динамики энергоемкости валового регионального продукта восточных регионов России. Для достижения расчетных уровней снижения энергоемкости валового регионального продукта выполнен прогноз роста затрат на технологические инновации в экономике этого края. Согласно выполненному исследованию, снижение энергоемкости валового регионального продукта восточных регионов России по умеренному сценарию развития экономики и топливно-энергетического комплекса к 2050 г. может достигнуть 56-75% (по сравнению с 2016 г.), для этого потребуются как структурные изменения в топливно-энергетическом балансе, так и рост затрат на технологические инновации к окончанию исследуемого периода до 4,4-4,7 млрд долл. (на 31-38%). Для более оптимистичных прогнозов развития топливно-энергетического комплекса исследуемого края (при умеренном сценарии социально-экономического развития), энергоемкость валового регионального продукта может снизиться в 1,8-2,2 раза к 2050 г. по сравнению с 2016 г., что потребует роста ежегодных затрат на технологические инновации до 4,8-5,1 млрд долл. (на 41-50%).
Ключевые слова: Сибирский и Дальневосточный федеральные округа, энергоемкость, топливно-энергетический баланс, моделирование, системный анализ, развитие
Благодарности: Исследование выполнено при финансовой поддержке проекта СО РАН № 0349-2016-0014, № гос. регистрации АААА-А17-117030310445-9.
Информация о статье: Дата поступления 6 марта 2019 г.; дата принятия к печати 12 апреля 2019 г.; дата онлайн-размещения 28 июня 2019 г.
Для цитирования: Санеев Б.Г., Соколов А.Д., Музычук С.Ю., Музычук Р.И. Роль затрат на технологические инновации в росте энергоэффективности восточных регионов России. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2019;23(3):582-593. DOI: 10.21285/1814-3520-2019-3-582-593
The role of technological innovation costs in energy efficiency growth in Eastern regions of Russia
Boris G. Saneev, Alexander D. Sokolov, Svetlana Yu. Muzychuk, Roman I. Muzychuk
Melentiev Energy Systems Institute of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Irkutsk, Russia
Abstract: The purpose of the article is to develop fuel and energy balances of eastern regions of Russia (Siberia, the Far East); using promising fuel and energy balances and statistical methods to predict energy intensity of the gross regional product (GRP) of the eastern regions and the costs of technological innovation required for the growth of energy efficiency. The study is based on the methods of economic and mathematical modeling, system analysis, correlation and regression analysis, balance methods. The methodical approach developed by the authors develops already existing theoretical knowledge in this subject area. Reporting and forecasting fuel and energy balances of Russian eastern regions have been compiled. A long-term forecast (for the period up to 2040) of fuel and energy balances and GRP energy intensity dynamics in the eastern regions of Russia have been fulfilled using the system of economic and mathematical models. To achieve the calculated levels of reducing the GRP energy intensity, a forecast of the increase in the technological innovation costs
in the economy of this region has been made. The conducted study implies that GRP energy intensity in the eastern regions of Russia according to a moderate development scenario can be reduced by 56-75% (as compared with 2016). It will require both structural changes in the fuel and energy balance and an increase in the cost of technological innovations by the end of the period under investigation up to 4.4-4.7 billion dollars (by 31-38%). In the case of more optimistic development forecasts for the fuel and energy complex of the studied region (under the moderate scenario of socio-economic development), the GRP energy intensity may decrease by 1.8-2.2 times by 2050 as compared with 2016, which will require the growth of annual costs of technological innovations up to 4.8-5.1 billion dollars (by 41-50%).
Keywords: Siberian and Far Eastern Federal districts, energy intensity, fuel and energy balance, modeling, system analysis, development
Acknowledgements: The study was carried out with the financial support of the project by the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences no. 0349-2016-0014, state registration no. AAA 17-117030310445-9.
Information about the article: Received March 6, 2019; accepted for publication April 12, 2019; available online June 28, 2019.
For citation: Saneev B.G., Sokolov A.D., Muzychuk S.Yu., Muzychuk R.I. The role of technological innovation costs in energy efficiency growth in Eastern regions of Russia. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta = Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2019;23(3):582-593. (In Russ.) DOI: 10.21285/1814-3520-2019-3-582-593
1. ВВЕДЕНИЕ
Значение восточного направления в экономической и энергетической политике России с течением времени все более возрастает. В этих условиях экономико-математическое моделирование процессов развития топливно-энергетического комплекса (ТЭК) восточных регионов России (Сибирь и Дальний Восток) является эффективным способом его углубленного изучения. Наиболее объективно сложившуюся в ТЭК страны и ее регионов ситуацию можно увидеть из сводных топливно-энергетических балансов (ТЭБ), объединяющих в одной таблице (через калорийные эквиваленты топлива1) потоки всех видов топливно-энергетических ресурсов (ТЭР). Анализ ретроспективных (за прошедшие годы) ТЭБ позволяет выявить имеющиеся проблемы, связанные с использованием топливно-энергетических ресурсов, для этого на базе ТЭБ
рассчитываются показатели энергоэффективности: энерго-, электро-, теплоемкость валового внутреннего (регионального) продукта (ВВП/ВРП), удельные расходы топлива на производство энергоносителей, коэффициенты полезного использования топлива в энергетике, в конечном потреблении и другие более частные показатели. На базе сравнительного анализа полученных показателей с мировыми и российскими аналогами делаются выводы о состоянии энергоэффективности в стране и данном конкретном регионе.
Проблема роста энергоэффективности является одной из важнейших для российской экономики, наблюдается значительное отставание России в этой сфере от ведущих развитых стран мира2. Правительством нашей страны принимаются активные меры по исправлению этой ситуации, разработан ряд законодательных актов, ужесточающих нерациональное использование
1 Калорийный эквивалент топлива - это коэффициент перевода из натуральных единиц измерения в условное топливо, представляет собой отношение теплопроизводительности данного вида топлива к условному топливу с калорийностью 7000 ккал/кг. Калорийные эквиваленты для различных топлив установлены правительством / The caloric fuel equivalent is a conversion factor from the natural units of measurement to the equivalent fuel. It is the ratio of the heat output of this type of fuel and the equivalent fuel with the calorific value of 7000 kcal / kg. Caloric equivalents for various fuels are set by the government.
2По данным международного энергетического агентства, энергоемкость ВВП РФ (по паритету покупательной способности) в 3,3 раза превышает энергоемкость ВВП Великобритании - в 2,6 раза, Германии - в 2,3 раза, Японии -в 1,8 раза, США - в 1,4 раза, Китая и Канады - в 1,3 раза./ According to the International Energy Agency, the energy intensity of Russian GDP (in terms of purchasing power parity) is by 2,6 times higher than the energy intensity of British GDP, Germany - by 2.3 times, Japan - by 1.8 times, the United States - by 1.4 times, China and Canada - by 1.3 times.
топливно-энергетических ресурсов. Восточные регионы по ряду показателей энергоэффективности отстают даже от среднероссийских показателей, что и обусловливает актуальность выполняемого исследования.
Рост энергоэффективности является значительным ресурсом социально-экономического развития, который может обеспечить увеличение энергопотребления с теми же или чуть большими объемами производства топливно-энергетических ресурсов. Это позволит экономить существенное количество материальных, финансовых, трудовых ресурсов, требуемых на производство различных видов продукции (в том числе и энергетической). Для населения важен и тот факт, что снижение энерго-, топ-ливопотребления на производстве и в быту позволит сократить выбросы вредных веществ и снизить вредное влияние антропогенного фактора на экологию, что создаст более благоприятные условия для жизни, а это немаловажно, поскольку в восточных регионах страны большинство промышленных центров характеризуются как экологически неблагополучные. На уровне Правительства Российской Федерации и Министерства энергетики принята и действует Государственная программа «Энергоэффективность и развитие энергетики», целью которой является «надежное обеспечение страны топливно-энергетическими ресурсами, повышение эффективности их использования и снижение антропогенного воздействия ТЭК на окружающую среду»3.
Комплексный энергоэкономический анализ на основе ТЭБ позволяет оценить размеры потребления ТЭР по различным направлениям экономической деятельности и эффективность их использования, определить объемы потерь энергоресурсов, потенциал энергосбережения и основные направления, позволяющие повысить энергоэффективность.
Выработка рекомендаций для более эффективного использования ТЭР на базе комплексного энергоэкономического ана-
лиза может быть одним из механизмов реализации государственной энергетической политики, поскольку осуществляя эти рекомендации, исполнительные органы власти имеют возможность принимать научно обоснованные управленческие решения.
2. ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ
В данном исследовании для оценки энергоэффективности восточных регионов России с помощью созданного авторами модельного инструментария разрабатываются топливно-энергетические балансы (ретроспективные и прогнозные). С использованием статистических методов исследования определяются наиболее значимые связи и взаимозависимости между энергоемкостью ВРП восточных регионов и разработками ретроспективных топливно-энергетических балансов, а также между энергоемкостью ВРП и объемами затрат на технологические инновации (оцененными на базе статистической информации). Полученные зависимости (уравнения) с помощью прогнозных ТЭБ позволяют выполнить прогноз энергоемкости ВРП восточных регионов и необходимых для роста энергоэффективности затрат на технологические инновации. Это имеет практическое значение для государственного регулирования энергетической политикой, поскольку органы управления могут получить представление о количестве финансовых средств, необходимых для осуществления планового снижения прогнозных индикаторов энергоэффективности, заложенных в государственных программах.
3. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В процессе исследований использовались статистические данные о производстве и потреблении топливно-энергетических ресурсов в восточных регионах, их ввозе и вывозе (информация Росстата). Для энергоэкономического анализа состояния региональных ТЭК применялся балансовый
3Энергоэффективность и развитие энергетики: государственная программа РФ № 321 от 15.04.2014 г. / Energy efficiency and energy sector development: state program of the Russian Federation No. 321 of April 15, 2014.
метод [1-19], основанный на разработке обобщающих топливно-энергетических балансов, от добычи (производства) топливно-энергетических ресурсов до их конечного потребления4 Топливно-энергетический баланс служит основной информационной базой для определения показателей энергоэффективности экономики, включая ТЭК и его отрасли. Авторами создан модельно-компьютерный инструментарий для оценки энергоэффективности восточных регионов России, ее прогнозированию и определению количества затрат на технологические инно-вации5, необходимого для заданного снижения энергоемкости ВРП [20, 21]. Предлагаемый методический подход основан на принципах системного анализа, методах экономико-математического моделирования, балансовых и индикативных методах.
Для сопоставления полученных в результате исследований показателей энергоэффективности восточных регионов с соответствующими показателями других стран мира расчеты выполнялись в международных единицах: ВРП восточных регионов переведен из рублей в доллары США (по паритету покупательной способности), статьи топливно-энергетического баланса -из тонн условного топлива (т у.т.) в тонны нефтяного эквивалента (т н.э.)6. Сравнительный анализ позволяет определить, насколько энергоэффективность восточных регионов страны отстает от российских и международных показателей, а также наме-
тить основные направления решения существующей проблемы.
Научная новизна предлагаемого авторами методического подхода состоит в развитии теоретических положений, методического и информационного обеспечения процессов исследования и заключается в комплексном применении ряда научных методов для выполнения энергоэкономического анализа, выработке обоснований по повышению энергоэффективности восточных регионов России и оценке необходимых для этого инвестиций.
Модельно-компьютерный инструментарий включает систему моделей и базы данных для разработки региональных ТЭБ, индикативные методы оценки энергоэффективности экономики, методы статистического анализа для выявления взаимозависимостей энергоемкости ВРП и статей баланса, а также связи затрат на технологические инновации и энергоемкости ВРП.
Разработка ретроспективных ТЭБ начинается с составления отчетных одно-продуктовых балансов отдельных видов ТЭР (угля, нефти, нефтепродуктов, газа, электроэнергии, теплоэнергии и др.) в натуральных единицах (тонны, м3, кВтч, Гкал) которые через калорийные эквиваленты переводятся в единицы условного топлива и сводятся в единые региональные ТЭБ.
На основе сводных ТЭБ проводится энергоэкономический анализ восточных регионов. Рассчитываются основные показа-
4Разработка ТЭБ осуществляется в соответствии с пунктом 10 части 2 статьи 4 Федерального закона от 27 июля 2010 г. № 190-ФЗ «О теплоснабжении». Приказом Минэнерго России № 600 от 14 декабря 2011 г. утвержден «Порядок составления топливно-энергетических балансов субъектов Российской Федерации, муниципальных образований»./ Development of the fuel and energy balance is carried out in accordance with the clause 10 of part 2 of article 4 of the Federal Law of July 27, 2010 No. 190-FZ "On Heat Supply". The Order of the Ministry of Energy of Russia No. 600 of December 14, 2011 has approved the "Procedure for drawing up the fuel and energy balances of the constituent entities of the Russian Federation and municipalities".
5Затраты на технологические инновации представляют собой выраженные в денежной форме фактические расходы, связанные с осуществлением разных видов инновационной деятельности, выполняемой в масштабе предприятия (отрасли, региона, страны) / The costs of technological innovation are cash-based actual costs associated with the implementation of various types of innovation carried out by the enterprise (industry, region, country).
6В России за единицу условного топлива (у.т.) принимается теплотворная способность 1 кг каменного угля = 29,3 МДж или 7000 ккал. Международное энергетическое агентство приняло за единицу нефтяной эквивалент, обычно обозначаемый аббревиатурой TOE (англ. Tonne of oil equivalent). Одна тонна нефтяного эквивалента равняется 41,868 ГДж./ In Russia, the calorific value of 1 kg of hard coal = 29.3 MJ or 7000 kcal is taken as the unit of the fuel equivalent. The International Energy Agency has taken the oil equivalent commonly abbreviated as TOE (Tonne of oil equivalent), as a unit. One tonne of oil equivalent equals 41.868 GJ.
тели энергоэффективности: электро-, тепло-, энергоемкость ВРП, удельные расходы ТЭР на производство электрической и тепловой энергии, потери ТЭР при производстве и потреблении. Выполняются стоимостные оценки ТЭБ, определяются полные затраты в энергоснабжение потребителей.
Анализ ретроспективных балансов позволяет выявить основные особенности ТЭК, присущие восточным регионам и определить основные проблемы его развития, учет которых позволит повысить обоснованность долгосрочных прогнозов.
Для получения научно обоснованных прогнозных ТЭБ используется система моделей развития региональных ТЭК, состоящая из оптимизационных и имитационных моделей: ТЭК страны, экономики страны и регионов, внешних связей регионов и других, разработанных в Институте систем энергетики им. Л.А. Мелентьева Сибирского отделения Российской академии наук (отдел комплексных и региональных проблем энергетики) моделей [22].
С помощью статистических методов разрабатываются уравнения множественной регрессии энергоемкости ВРП восточных регионов и затрат на технологические инновации. Эти уравнения позволяют выполнить прогнозы динамики этих показателей в зависимости от изменения управляемых переменных. Для построения уравнения множественной линейной регрессии используются встроенные функции «Анализ данных/Регрессия» программного пакета MS Excel.
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
С использованием созданного авторами модельно-компьютерного инструментария [16-18] разработаны ретроспективные топливно-энергетические балансы восточных регионов России с 2005 по 2016 гг. На их основе рассчитана энергоемкость ВРП как отношение валового потребления ТЭР к объему ВРП (табл. 1).
Сравнительный анализ энергоемкости ВРП восточных регионов России с данными Международного энергетического
агентства (табл. 2) показал, что в исследуемых регионах имеется значительное отставание этого показателя от развитых стран мира и существует большой потенциал роста энергоэффективности как за счет структурных изменений в экономике, так и за счет технологических факторов.
В рамках исследования выполнен долгосрочный прогноз динамики энергоемкости ВРП восточных регионов России. Для этого проведен анализ зависимости изменения энергоемкости ВРП от изменения величин наиболее коррелируемых производственных показателей ТЭБ и величины ВРП за период 2005-2016 гг. (см. табл. 1) и разработано уравнение энергоемкости (1):
Y = 0,401 + 0,0025 х Х1 - 0,0024 х Х2 - 0,00097 х Х3,
(1)
где У - энергоемкость ВРП; Хх - производство первичных ТЭР; Х2 - вывоз ТЭР; Х3 -ВРП в ценах 2016 г.
Для разработки уравнения (1) использован метод наименьших квадратов, позволяющий определить аналитическое выражение взаимосвязи результативного признака (в данном случае энергоемкости ВРП) и его факторов (производства первичных ТЭР, вывоза ТЭР, объема ВРП).
Для оценки достоверности и статистической значимости коэффициентов уравнения (1) используются ¿-критерий Стью-дента и критерий Фишера (р-значение). Расчетные значения ¿-критерия переменных У и Х1 + Хз сравниваются с табличным значением (¿табл = 1,725), и при |¿расч| > ¿табл коэффициент является статистически значимым. В случае выполнения условия р < 0,05 соответствующая независимая переменная X, значимо влияет на зависимую переменную У и может быть включена в состав уравнения. Для всех коэффициентов уравнения (1) выполняются вышеперечисленные условия, что характеризует все объясняющие переменные Х, как статистически значимые (табл. 3).
Коэффициент корреляции уравнения (1) 0,998 показывает наличие сильной статистической связи между переменными и
Таблица 1
Динамика ретроспективных показателей для формирования долгосрочного прогноза энергоемкости валового регионального продукта восточных регионов России
Table 1
Dynamics of retrospective indicators for the formation of a long-term forecast _of GRP energy intensity in the eastern regions of Russia_
Показатель Год
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016
Производство первичных ТЭР, млн т н.э. 150,0 157,1 172,0 176,5 184,0 224,1 238,8 256,8 262,9 263,9 273,8 293,9
Вывоз ТЭР, млн т н.э. 35,7 40,5 55,1 60,4 70,7 113,0 129,2 141,9 151,1 154,2 164,9 185,9
Валовое потребление ТЭР, млн т н.э. 123,8 125,6 125,4 124,5 121,8 119,6 118,3 123,3 119,9 117,5 116,0 114,4
ВРП (по паритету покупательной способности) в ценах 2016 г., млрд долл. 334,1 353,8 382,6 397,4 388,7 409,0 429,9 436,1 440,7 448,2 445,7 447,0
Затраты на технологические инновации в ценах 2016 г., млрд долл. 1,8 2,0 2,4 2,5 2,6 2,7 2,7 2,8 3,0 3,0 3,1 3,4
Энергоемкость ВРП (по паритету покупательной способности), т н.э./тыс. долл. США 0,37 0,35 0,33 0,31 0,31 0,29 0,28 0,28 0,27 0,26 0,26 0,26
Примечание. Источник - рассчитано авторами на основе данных Росстата / Note. The source is authors' calculations based on the Rosstat data.
Таблица 2
Энергоемкость валового внутреннего продукта* (по паритету покупательной способности), т н.э./тыс. долл. США, 2016 г.
Table 2
GDP* energy intensity (in terms of purchasing power parity), tons of oil equivalent / thous. USD, 2016
Восточные регионы России Россия Канада Китай США Япония Великобритания Страны мира, в целом
0,26 0,23 0,18 0,15 0,13 0,09 0,07 0,13
Примечание. *Для восточных регионов России рассчитана энергоемкость ВРП. Источник - данные Международного энергетического агентства и расчеты авторов / Note. *GRP energy intensity is calculated for the eastern regions of Russia. The source is International Energy Agency data and authors' calculations.
Анализ коэффициентов уравнения регрессии (1)
Таблица 3 Table 3
Analysis of regression equation coeff icients (1)
Показатель Коэффициенты Стандартная ошибка, % t-статистика р-значение
Y 0,40148 0,05301 7,57 6,46*10-5
Xi 0,00251 0,00049 5,13 9,0*10-4
x2 -0,00240 0,00045 -5,34 6,92*10-4
X3 -0,00097 0,00007 -13,88 7,03*10-7
Примечание. Источник - оценки авторов / Note. The source is authors' estimates.
энергоемкостью ВРП. Коэффициент детерминации показывает степень точности описания уравнением (1) динамики энергоемкости ВРП, которая на 99,5% объясняется действием трех факторных переменных X, и на 0,5% действием других случайных величин, что говорит о высокой точности аппроксимации. Стандартная ошибка уравнения (1) составила допустимую величину 0,003%. Достоверность полученного уравнения(1)оценивается по уровню значимости критерия Фишера, где р = 3,57 • 10-10 < 0,05, что подтверждает адекватность описания связи энергоемкости ВРП восточных регионов и объясняющих переменных.
С помощью уравнения (1) выполнен прогноз энергоемкости ВРП восточных регионов до 2050 г. В процессе исследований учтена реализация инновационных мероприятий, позволяющих снизить нерациональное потребление ТЭР. Для выполнения прогностических расчетов приняты следующие условия:
- в соответствии с ранее выполненными авторами прогнозами, производство первичных ТЭР в восточных регионах увеличится по сравнению с 2016 г.: в умеренном сценарии к 2030 г. - на 20-30%, к 2040 г. - на 30-45%, а к 2050 г. - на 48-60% (табл. 4), в базовом сценарии к 2030 г. - на 5070%, к 2040 г. - в 1,7-2 раза, а к 2050 г. - в 2-2,3 раза (табл. 5);
- вывоз ТЭР возрастет по сравнению с 2016 г.: в умеренном сценарии к 2030 г. -на 33-44%, к 2040 г - на 44-60%, а к 2050 г - на 65-80% (табл. 4), в базовом сценарии к 2030 г. - в 1,7-2 раза, к 2040 г. - в 1,9-2,3 раза, а к 2050 г. - в 2,4-2,7 раза (табл. 5);
- ВРП увеличится по сравнению с 2016 г.: в умеренном сценарии к 2030 г. - на 15-25%, к 2040 г. - на 25-35%, а к 2050 г. - на 3545% (табл. 4), в базовом сценарии к 2030 г.
- на 26-36%, а к 2040 г. - в 1,5-1,6 раза, а к 2050 г. - в 1,6-1,7 раза (табл. 5).
Среднегодовые темпы роста ВРП восточных регионов за период 2016-2050 гг. в умеренном сценарии развития ТЭК составят 100,9-101,1%, в базовом сценарии - 101,4101,6%. Это соответствует умеренному сценарию развития экономики восточных регионов.
Подставляя исходные параметры в уравнение (1), получим прогнозные значения энергоемкости ВРП, которая снизится по сравнению с 2016 г.: в умеренном сценарии на 20-38% к 2030 г., на 42-52% к 2040 г. и на 56-75% к 2050 г. (табл. 4), а в базовом сценарии - на 22-43% к 2030 г., на 54-85% к 2040 г. и в 1,8-2,2 раза к 2050 г. (табл. 5).
Достижение динамики снижения энергоемкости ВРП, представленной в табл. 4 и 5, возможно при росте затрат на технологические инновации в восточных регионах России. Для определения взаимосвязи инноваций и энергоемкости ВРП разработано уравнение регрессии (2):
Y = 0,505 - 0,077 хХ4,
(2)
где - затраты на технологические инновации.
Оценка достоверности и статистической значимости коэффициентов переменных и уравнения регрессии (2) представлена в табл. 6. Объясняющая переменная Х4, включенная в модель, согласно ¿-крите-
рию Стьюдента и критерию Фишера (р-зна-чение), является статистически значимой.
Коэффициент корреляции уравнения (2) 0,964 показал наличие сильной статистической связи между переменными и энергоемкостью ВРП. Точность аппроксимации уравнения (2) достаточно высокая, коэффициент детерминации 92,9%, стандартная ошибка является допустимой величиной -
0,0106%. Достоверность уравнения регрессии (2) по критерию Фишера
р = 1,19 ■ 10-7 < 0,05 подтверждает адекватность описания связи энергоемкости ВРП восточных регионов и затрат на технологические инновации.
При известных значениях энергоемкости ВРП (табл. 3, 4) из уравнения (2) определяются значения необходимых затрат на
Таблица 4
Прогноз энергоемкости валового регионального продукта восточных регионов* (умеренный сценарий)
Table 4
GRP energy intensity forecast for the eastern regions* (moderate scenario)
Год Производство первичных ТЭР, млн т н.э. Вывоз ТЭР, млн т н.э. ВРП**, млрд долл. Энергоемкость ВРП**, т н.э./тыс. долл.
2016 29 3,9 185,9 447,0 0,26
2020 317,5 324,5 206,4 217,4 461,8 465,2 0,25 0,24
2025 339,0 357,5 227,2 243,1 491,8 507,1 0,23 0,22
2030 352,7 381,4 239,8 263,1 514,1 558,8 0,21 0,18
2035 366,8 402,8 252,7 279,9 536,5 581,2 0,19 0,18
2040 381,4 425,5 265,0 297,9 558,8 603,5 0,18 0,17
2045 406,0 441,0 278,6 311,5 595,2 615,7 0,17 0,16
2050 434,0 469,0 308,0 334,6 605,5 648,6 0,16 0,15
Примечание: *левая граница диапазона соответствует более низким показателям, правая - более высоким, но в границах умеренного сценария развития экономики и ТЭК восточных регионов России; **ВРП в ценах 2016 г. / Note: * the left boundary of the range corresponds to lower indices, the right boundary corresponds to higher ones, but within the limits of the moderate development scenario of economy and the fuel and energy complex in the eastern regions of Russia; ** GRP in 2016 prices.
Таблица 5
Прогноз энергоемкости валового регионального продукта восточных регионов* (базовый сценарий)
Table 5
GRP energy intensity forecast for the eastern regions* (basic scenario)
Год Производство первичных ТЭР, млн т н.э. Вывоз ТЭР, млн т н.э. ВРП**, млрд долл. Энергоемкость ВРП**, т н.э./тыс. долл.
2016 29 3,9 18 ¡5,9 447,0 0,26
2020 329,6 348,2 220,9 233,3 481,3 519,4 0,23 0,21
2025 399,2 425,3 279,4 301,9 522,1 563,5 0,23 0,20
2030 440,9 499,7 313,0 369,7 563,0 607,6 0,21 0,18
2035 470,8 561,8 329,6 415,7 616,8 661,4 0,19 0,17
2040 500,6 587,9 350,4 435,1 670,6 715,3 0,17 0,14
2045 567,0 630,0 415,1 472,5 691,7 738,9 0,16 0,13
2050 595,0 665,0 441,0 507,5 718,4 759,4 0,14 0,12
Примечание: *левая граница диапазона соответствует более низким показателям, правая - более высоким, но в границах умеренного сценария развития экономики и базового сценария развития ТЭК восточных регионов России; **ВРП в ценах 2016 г. / Note: * left boundary of the range corresponds to lower indices, the right boundary corresponds to the higher ones but within the limits of the moderate development scenario of economy and the basic scenario of the fuel and energy complex development in the eastern regions of Russia; ** GRP in 2016 prices
Анализ коэффициентов уравнения регрессии (2) Analysis of regression equation coefficients (2)
Таблица 6 Table 6
Показатель Коэффициенты Стандартная ошибка, % t-статистика р-значение
Y 0,5052 0,017796 28,3894 1,21*10-11
X4 -0,0769 0,006421 -11,9774 1,19*10-07
Примечание. Источник - оценки авторов / The source is authors' estimates.
технологические инновации в восточных регионах России в сопоставимых ценах 2016 г. на период 2020-2050 гг. (рисунок ).
На рисунке нижняя граница расчетного диапазона соответствует нижней границе умеренного сценария развития ТЭК, верхняя - верхней границе базового сценария развития ТЭК.
Для достижения прогнозной динамики энергоемкости ВРП согласно расчетам, выполненным с использованием взаимозависимостей уравнения (2), затраты на технологические инновации в восточных регионах должны возрасти по сравнению с 2016 г. (в сопоставимых ценах): в умеренном сценарии к 2030 г. - на 13-20%, к 2040 г. - на 25-30% к 2050 г. - на 31-38%, в базовом сценарии к 2030 г. - на 16-25%, к 2040 г. - на 30-40%, к 2050 г. - на 41-50%.
В ТЭК восточных регионов затраты на технологические инновации должны
быть направлены, в первую очередь, на внедрение инновационных решений в технологические процессы ТЭС и котельных, газификацию ряда энергообъектов (где это экономически целесообразно), более полное использование вторичных энергоресурсов, сокращение потерь ТЭР. Рост энергоэффективности зависит также от реализации технологических факторов во всех сферах экономики, в том числе и жилищно-коммунальном хозяйстве, где имеется большой потенциал.
Рост энергоэффективности за счет технологических инноваций позволит снизить затраты на производство и потребление энергоресурсов, сократить потери ТЭР, что положительно отразится на социально-экономическом развитии, улучшении экологии и повышении качества жизни населения восточных регионов страны.
5,5
3,0
2016 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
Год
* Нижняя граница - умеренный сценарий —■— Верхняя граница - базовый сценарий
Прогноз затрат на технологические инновации в восточных регионах России Forecast of technological innovation costs in the eastern regions of Russia
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
За период 2005-2016 гг. энергоемкость ВРП восточных регионов (по паритету покупательной способности, в ценах 2016 г.) снизилась на 42%. Одним из важнейших условий устойчивого социально-экономического развития является рост энергоэффективности экономики (за счет улучшения структуры ТЭБ).
Основными путями улучшения структуры ТЭБ восточных регионов являются:
- снижение в топливно-энергетическом балансе доли угля за счет роста газовой составляющей и доли возобновляемых ресурсов позволит обеспечить спрос на энергоносители с меньшими удельными расходами топлива и снизить выбросы вредных веществ;
- строительство нефте-, газоперерабатывающих заводов в регионах с крупными запасами углеводородов, что позволит производить углеводородную продукцию с более высокой добавленной стоимостью и повысить наполняемость бюджетов разных уровней;
- сокращение потерь ТЭР на всех стадиях производственного процесса;
- эффективное использование местных видов топлива и возобновляемых источников энергии для потребителей в отдаленных районах с целью повышения надежности энергоснабжения и снижения потерь
энергоносителей в сетях;
- увеличение объемов переработки угля с целью повышения качества и конкурентоспособности угольной продукции, а в отдаленной перспективе - для производства инновационных продуктов переработки.
В рамках исследования выполнен долгосрочный прогноз динамики энергоемкости ВРП восточных регионов России, который показывает, что снижение показателя по сравнению с 2016 г. по умеренному сценарию развития экономики и ТЭК может достигнуть: к 2040 г. - в 1,4-1,5 раза, а к 2050 г. - в 1,6-1,8 раза. При этом потребуются не только структурные изменения в ТЭБ, но и рост затрат на технологические инновации в экономике до 4,2-4,4 млрд долл./год к 2040 г. и до 4,4-4,7 млрд долл./год к 2050 г. Для базового сценария развития ТЭК энергоемкость ВРП восточных регионов может снизиться по сравнению с 2016 г. к 2040 г. - в 1,5-1,8 раза, а к 2050 г. - в 1,8-2,2 раза, что потребует рост затрат на технологические инновации до 4,4-4,8 млрд долл./год в 2040 г. и до 4,8-5,1 млрд долл./год в 2050 г.
Потенциальный экономический эффект от роста энергоэффективности в восточных регионах в период 2020-2050 гг. может достигнуть 170-185 млрд долл. (в ценах 2016 г.), что составляет около 5,5-6 млрд долл. ежегодно.
Библиографический список
1. Мелентьев Л.А., Стырикович М.А., Е.О. Штейнгауз Е.О. Топливно-энергетический баланс СССР. М.: Госэнергоиздат, 1962. 208 с.
2. Некрасов А.С., Синяк Ю.В., Янпольский В.А. Построение и анализ энергетического баланса. Вопросы методологии и методики. М.: Энергоатомиз-дат, 1974. 178 с.
3. Макаров А.А., Вигдорчик А.Г. Топливно-энергетический комплекс. Методы исследования оптимальных направлений развития. М.: Наука, 1979. 279 с.
4. Башмаков И.А. Топливно-энергетический баланс как инструмент анализа, прогноза и индикативного планирования развития энергетики // Энергетическая политика. 2007. Вып. 2. С. 16-25.
5. Галиева Т.М., Мастепанов А.М. О методологии разработки топливно-энергетических балансов // Энергетическая политика. Вып. 3. 2003. С. 21-27.
6. Чурашев В.Н., Суслов Н.И., Маркова В.М., Чернова Г.В. Топливно-энергетический баланс как инструмент анализа и прогноза взаимодействий экономики и энергетики региона // Энергетика в глобальном мире: материалы Междунар. науч.-техн. конгресса (г. Красноярск, 16-18 июня 2010 г.). Красноярск, 2010. С. 383-384.
7. Chupjatov V., Makarov A., Medvedeva E. Energy efficiency and savings in the Russia // International Journal of Global Energy. 2001. Vol. 16. No. 1-3. P. 213-225.
8. Rosenfeld A.H. Real Prospects for Energy Efficiency in the United States. London: The National Academies Press, 2010. 348 p.
9. Patterson M. What is energy efficiency? // Energy Policy. 1996. Vol. 24. No. 5. P. 377-390.
10. Haas R. Energy efficiency indicators in the residential sector. Energy Policy. 1997. Vol. 25. No. 7-9. P. 789-802.
11. Solow R.M. The Economics of Resources and the Resources of Economics // American Economic Review, Paper and Proceeding. 1974. No. 2. P. 1-14.
12. Nordhaus W.D. The Efficient Use of Energy Resources. Yale University, 1979. 183 р.
13. Chandler M. Natural Resources as a Constraint on Economic Growth: Discussion // The American Economic Review. 1973. Vol. 63. No. 2. P. 126-128.
14. Lakshmanan T.R., Ratick S. Integrated Models for Economic-Energy-Environmental Impact Analysis // Economic-Environmental-Energy Interactions: Modeling and Policy Analysis, 1980. P. 7-39.
15. Herring H., Sorrel S., Macmillan H.P. Energy Efficiency and Sustainable Consumption: The Rebound Effect. 2009. 272 p.
16. Oikonomou V., Becchis F., Steg L., Russolillo D. Energy saving and energy efficiency concepts for policy making // Energy Policy. 2009. Vol. 37. P. 4787-4796.
17. Taib S., Al-Mofleh A. Tools and Solution for Energy Management // EnergyEfficiency - The Innovative Ways for Smart Energy, the Future Towards Modern Utilities. October 17, 2012. [Электронный ресурс]. URL: http://www.intechopen.com/books/energy-efficiencythe-
i n n ovative-ways-fo r-sma rt-energy-th e-futu re-towa rds-modern-utilities/tools-andsolution-for-energy-manage-ment (12.02.2019).
18. Kepplinger D. Tempi M. Upadhyaya S. Analysis of energy intensity in manufacturing industry using mixed -effects models // Energy. 2013. Vol. 59. P. 754-763.
19. Jorge R., Mercado J. Energy intensity: A decomposition and counterfactual exercise for Latin American countries // Energy. 2014. Vol. 42. P. 161-171.
20. Санеев Б.Г., Соколов А.Д., Музычук С.Ю., Музы-чук Р.И. Топливно-энергетические балансы в системе комплексного исследования развития региональных ТЭК // Известия российской академии наук. Энергетика. 2011. № 2. С. 21-35.
21. Соколов А.Д., Музычук С.Ю., Музычук Р.И. Топливно-энергетические балансы Иркутской области в натуральном и стоимостном выражении: методы разработки и основные результаты исследований // Известия ИГЭА. 2013. № 1. С. 124-129.
22. Санеев Б.Г. Методы и модели разработки региональных энергетических программ. Новосибирск: Наука, 2003. 140 с.
References
1. Melentiev LA, Styrikovich MA, E.O. Steinghaus E.O. Toplivno-energeticheskiy balans SSSR [Fuel and energy balance of the USSR]. Moscow: State energy publishing house, 1962, 208 p. (In Russ.).
2. Nekrasov A.S., Sinyak Yu.V., Yanpolsky V.A. Postroy-eniye i analiz energeticheskogo balansa. Voprosy metodologii i metodiki [Construction and analysis of energy balance. Questions of methods and methodology]. Moscow: Energoatomizdat, publishing house, 1974, 178 p. (In Russ.).
3. Makarov A.A., Vigdorchik A.G. Toplivno-energetich-eskiy kompleks. Metody issledovaniya optimal'nykh napravleniy razvitiya [Fuel and energy complex. Research methods of optimal development directions]. Moscow: Nauka Publishing house, 1979, 279 p. (In Russ.).
4. Bashmakov I.A. Fuel and energy balance as a tool for analysis, forecasting and indicative planning of energy development. Energeticheskaya politika [The Energy Policy], 2007, no. 2, pp. 16-25. (In Russ.).
5. Galieva T.M., Masterpanov A.M. On the methodology of fuel and energy balance development. Energetich-eskaya politika [The Energy Policy], 2003, no. 3, pp. 21-27. (In Russ.).
6. Churashev V.N., Suslov N.I., Markova V.M., Chernova G.V. Toplivno-energeticheskiy balans kak instrument analiza i prognoza vzaimodeystviy ekonomiki i energetiki regiona [Fuel and energy balance as a tool for the analysis and forecast of regional economy and energy sector interactions]. Materialy mezhdunarodnogo nauchno-tekhnicheskogo kongressa "Energetika v global'nom mire" [Materials of the International scientific and technical Congress "Energy industry in the global world" Krasnoyarsk, 16-18 June 2010]. Krasnoyarsk, 2010,
pp. 383-384. (In Russ.).
7. Chupjatov V., Makarov A., Medvedeva E. Energy efficiency and savings in the Russia. International Journal of Global Energy, 2001, no. 16 (1-3), pp. 213-225.
8. Rosenfeld A. H. Real Prospects for Energy Efficiency in the United States, Chaired by Lester Lave and Maxine Savitz, America's Energy Future Panel on Energy Efficiency Technologies; National Academy of Sciences, Academy of Engineering; The National Academies Press, 2009, 203 p.
9. Patterson M. What is energy efficiency? Energy Policy, 1996, no. 24(5), pp. 377-390.
10. Haas R. Energy efficiency indicators in the residential sector. Energy Policy, 1997, no. 25(7-9), pp. 789-802.
11. Solow R.M., The Economics of Resources and the Resources of Economics, American Economic Review. Paper and Proceeding, 1974, no. 2, pp. 1-14.
12. Nordhaus W.D. The Efficient Use of Energy Resources. Yale University, 1979, 183 p.
13. Chandler M. Natural Resources as a Constraint on Economic Growth: Discussion. The American Economic Review. 1973, no. 63(2), pp. 126-128.
14. Lakshmanan T.R., Ratick S. Integrated Models for Economic-Energy-Environmental Impact Analysis. Economic-Environmental-Energy Interactions: Modeling and Policy Analysis, 1980, pp. 7-39.
15. Herring H., Sorrel S., Macmillan H.P. Energy Efficiency and Sustainable Consumption: The Rebound Effect, 2009, 272 p.
16. Oikonomou V., Becchis F., Steg L., Russolillo D. Energy saving and energy efficiency concepts for policy making. Energy Policy, 2009, vol. 37, pp. 4787-4796.
17. Taib S., Al-Mofleh A. Tools and Solution for Energy Management // EnergyEfficiency — The Innovative
Ways for Smart Energy, the Future Towards Modern Utilities. October 17, 2012. Available at: http://www.intechopen.com/books/energy-efficiencythe-innovative-ways-for-smart-energy-the-future-towards-modern-utilities/tools-andsolution-for-energy-manage-ment (12.02.2019).
18. Kepplinger D. Templ M. Upadhyaya S. Analysis of energy intensity in manufacturing industry using mixed -effects models. Energy, 2013, vol. 59, рp. 754-763.
19. Jorge R., Mercado J. Energy intensity: A decomposition and counterfactual exercise for Latin American countries. Energy, 2014, vol. 42, рp. 161-171.
20. Saneyev B.G., Sokolov A.D., Muzychuk S.Yu., Muzychuk R.I. Energy balances in the system of complex
Критерии авторства
Санеев Б.Г., Соколов А.Д., Музычук С.Ю., Музычук Р.И. заявляют о равном участии в получении и оформлении научных результатов и в равной мере несут ответственность за плагиат.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Санеев Борис Григорьевич,
доктор технических наук, заведующий отделом, руководитель научного направления комплексных проблем энергетики и региональной энергетической политики,
Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева Сибирского отделения Российской академии наук, 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 130, Россия, e-mail: [email protected]
Соколов Александр Даниилович,
доктор технических наук,
главный научный сотрудник,
Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева
Сибирского отделения Российской академии наук,
664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 130, Россия,
e-mail: [email protected]
Музычук Светлана Юрьевна,
кандидат экономических наук,
ведущий научный сотрудник,
Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева
Сибирского отделения Российской академии наук,
664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 130, Россия,
e-mail: [email protected]
Музычук Роман Игоревич,
ведущий инженер,
Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева Сибирского отделения Российской академии наук, 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 130, Россия, e-mail: [email protected]
studies on development of regional fuel and energy complexes. Izvestiya rossiyskoy akademii nauk. Energetika [Proceedings of the Russian Academy of Sciences. Power Engineering], 2011, no. 2, pp. 21-35. (In Russ.).
21. Sokolov A.D., Muzychuk S.Yu., Muzychuk R.I. Fuel and energy balance of the Irkutsk region in physical and value terms: development methods and main results of researches. Izvestiya Irkutskoj gosudarstvennoj ekonomicheskoj akademii [Izvestiya of Irkutsk State Economic Academy], 2013, no. 1, pp. 124-129. (In Russ.).
22. Saneev B.G. Metody i modeli razrabotki regional'nyh energeticheskih program [Methods and models for the development of regional energy programs]. Novosibirsk: Nauka Publ., 2003, 140 p. (In Russ.).
Authorship criteria
Saneev B.G., Sokolov A.D., Muzychuk S.Yu., Muzychuk R.I. declare equal participation in obtaining and formalization of scientific results and bear equal responsibility for plagiarism.
Conflict of interests
The authors declare that there is no conflict of interests regarding the publication of this article.
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Boris G. Saneev,
Dr. Sci. (Eng.),
Head of the Department, Director of the Center for Complex Issues of the Energy Sector and Regional Energy Policy,
Melentiev Energy Systems Institute, Siberian branch of the Russian Academy of Sciences, 130 Lermontov St., Irkutsk 664033, Russia, e-mail: [email protected]
Alexander D. Sokolov,
Dr. Sci. (Eng.),
Chief Researcher,
Melentiev Energy Systems Institute,
Siberian branch of the Russian Academy of Sciences,
130 Lermontov St., Irkutsk 664033, Russia,
e-mail: [email protected]
Svetlana Yu. Muzychuk,
Cand. Sci. (Economics),
Leading Researcher,
Melentiev Energy Systems Institute,
Siberian branch of the Russian Academy of Sciences,
130 Lermontov St., Irkutsk 664033, Russia,
e-mail: [email protected]
Roman I. Muzychuk,
Leading Engineer,
Melentiev Energy Systems Institute,
Siberian branch of the Russian Academy of Sciences,
130 Lermontov St., Irkutsk 664033, Russia,
e-mail: [email protected]
