Проблемы устойчивой динамики региональных эколого-экономических систем достаточно подробно исследованы в отечественной региональной экономике и отражены в публикациях [1, 2]. С 2020 г. в России наблюдается научный публикационный «взрыв» по проблемам декарбонизации. Акцентируется внимание на исследованиях проблем декарбонизации экономики ведущего экспортно ориентированного нефтегазохимического сектора России [3, 4].
Наш проект направлен на устранение научного пробела в типологизации электроэнергетических региональных систем России, оказавшихся под влиянием процессов глобальной декарбонизации и экономических санкций. Исследований по территориально-структурному анализу, оценке трансформации электроэнергетических региональных систем России и их типологии под влиянием процессов декарбонизации и экономических санкций крайне мало, что является существенным пробелом в области научных проектов в России [5]. В случае игнорирования глобального тренда декарбонизации экономики российские электроэнергетические региональные системы столкнутся с проблемами социо-эколого-экономической трансформации. Инвестирование в инновационные проекты низко- и безуглеродных технологий в промышленности, лесном, сельском, жилищно-коммунальном хозяйстве, автотранспорте является современным трендовым направлением в развитых странах мира (США, странах ЕС, Великобритании, Японии, Канаде и др.) [6].
Исходя из сохраняющего тренда глобальной декарбонизации, вводимых экономических санкций необходимо «… в короткие сроки уйти от нефтегазовой зависимости и диверсифицировать экономику, делая ставку на энергосберегающие, энергоэффективные и зеленые технологии, рассматривая их не как угрозу экономической безопасности, но как вызов и возможность» для трансформации электроэнергетических региональных систем России в сложившейся форс-мажорной ситуации долгосрочного характера [7, с. 21].
Имеющиеся немногочисленные научные публикации и проекты по электроэнергетическим региональным системам России посвящены рассмотрению сценарных вариантов декарбонизации энергетической системы России для дальнейшей выработки стратегии развития отрасли в целом, постепенного перехода от углеводородов в пользу «чистой» энергетики с увязкой последствий влияния экономических санкций со стороны развитых стран, но без территориально-структурного анализа и оценки [8, 9].
Цель исследования заключается в анализе, оценке, выявлении территориально-структурных особенностей и типологизации электроэнергетических региональных систем России по степени влияния процессов глобальной декарбонизации и экономических санкций на их трансформацию.
Материалы и методы исследования
Использованы официальные статистические данные в целом по России и на региональном уровне (объем валовой добавленной стоимости, производство электроэнергии на душу населения). Выбор метода территориально-структурного анализа и типологического метода исследования определялся тем, что они соответствовали решению задач исследования, позволяли провести типологию электроэнергетических региональных систем России по степени влияния процессов глобальной декарбонизации и экономических санкций на их трансформацию. Полученные результаты типологизации электроэнергетических региональных систем страны применимы при разработке долгосрочных целевых программ социо-эколого-экономической трансформации этих систем.
Научно-прикладные проекты типологизации трансформации электроэнергетических региональных систем России выходят в ряд приоритетных в связи с актуализацией синергетического территориально-структурного влияния процессов глобальной декарбонизации и экономических санкций на развитие экономики.
Результаты исследования и их обсуждение
Электроэнергетические региональные системы являются составной частью энергетического подкомплекса топливно-энергетического комплекса страны и состоят из совокупности взаимосвязанных и взаимодействующих элементов: электростанций различных видов (ТЭС, АЭС, ГЭС, ВЭС, СЭС), распределительной сети магистральных, территориальных и локальных линий электропередачи, регулирующих подстанций, объектов и субъектов потребления электроэнергии (промышленные, аграрные, инфраструктурные, экологические, социальные, население и др.) (рисунок).
В плане ГОЭЛРО 1920 г. выстраивание архитектуры территориальной организации экономических районов базировалось на формировании и развитии электроэнергетических региональных систем на основе строительства 20 ТЭС и 10 ГЭС до 2030 г. Цель и задачи обеспечения масштабов индустриального развития экономических районов в 1925–1940 гг. определялись электроэнергетическим потенциалом и возможностями практической реализации. Для этого этапа индустриального развития было характерно формирование замкнутых (автаркических) электроэнергетических региональных систем. До 1990 г. в России функционировала государственная монопольная Единая электроэнергетическая система.
Переходный период с 1991 по 1999 гг. к формированию рыночной экономики сопровождался приватизацией Единой электроэнергетической системы, что было обосновано необходимостью ликвидации государственной монополии в экономике, формированием рыночной конкурентной среды в производстве, распределении и потреблении электроэнергии предприятиями, организациями и населением.
Электроэнергетическая система России в составе топливно-энергетического комплекса
Таблица 1
Структурные изменения электроэнергетических мощностей и объемов производства электроэнергии в России за 1991–2021 гг.*
|
Показатели |
Годы |
Установленная мощность, млн кВт |
|||||
|
Всего |
ТЭС |
АЭС |
ГЭС |
ВЭС |
СЭС |
||
|
Электроэнергетическая мощность региональных систем России |
1990 |
213 |
149 |
20 |
43 |
0 |
0 |
|
2000 |
213 |
147 |
22 |
44 |
0 |
0 |
|
|
2010 |
230 |
158 |
24 |
47 |
0 |
0 |
|
|
2021 |
247 |
163 |
30 |
50 |
2 |
2 |
|
|
Производство электроэнергии электроэнергетическими системами России |
1990 |
1082 |
780 |
120 |
168 |
0 |
0 |
|
2000 |
878 |
582 |
131 |
165 |
0 |
0 |
|
|
2010 |
1038 |
699 |
170 |
168 |
0 |
0 |
|
|
2021 |
1114 |
677 |
222 |
210 |
4 |
2 |
|
*Составлена авторами по: [10].
В структуре производства электроэнергии электроэнергетическими региональными системами России до сих пор преобладает генерация электроэнергии на ТЭС, достигающая 61% (в 1990 г. составляла 72%), что обусловливает высокую степень зависимости электроэнергетических региональных систем от процессов глобальной декарбонизации. Удельный вес экологически чистых генераций электроэнергии электроэнергетическими региональными системами на АЭС вырос за период с 1990 по 2021 гг. с 11% до 20%, на ГЭС – с 15,5% до 18,9%. Доля возобновляемых видов генерации электроэнергии на ВЭС и СЭС в 2021 г. составила всего 0,54%. В результате суммарная доля экологически чистых генераций электроэнергии электроэнергетическими региональными системами России за 1990–2021 гг. выросла с 26,5 до 39,4% (табл. 1).
Большие объемы и высокая доля генерации электроэнергетическими региональными системами страны электрической энергии с использованием природного газа, мазута и энергетических углей связаны с образованием значительных объемов выбросов парниковых газов (табл. 2).
Таблица 2
Объемы потребления топлива и выбросы парниковых газов тепловыми электростанциями на органическом топливе с мощностью 1 млн кВт (тыс. т/год)*
|
Показатели |
Природный газ |
Мазут |
Энергетический уголь |
|
Объем расхода топлива |
1,9 млрд м3 |
1,6 млн т |
2,3 млн т |
|
Выбросы парниковых газов: |
|||
|
SOx |
0,012 |
52,7 |
139,0 |
|
NOx |
12,1 |
21,7 |
20,9 |
|
COx |
– |
0,1 |
0,2 |
|
Твердые частицы |
0,5 |
0,7 |
4,5 |
|
Итого |
12,72 |
75,2 |
164,6 |
*Рассчитана авторами по: [11, с. 299].
При рассмотрении ядерно-энергетического цикла в отношении АЭС также возникают вопросы, связанные с экологическим загрязнением при добыче, транспортировке урановой руды, переработке и обогащении, производстве твэлов, утилизации радиоактивных отходов, потенциальными угрозами технологических аварий на АЭС («Тримал Айленл», штат Пенсильвания, США, 1979; Чернобыльская АЭС, г. Припять, Украинская ССР, 1986; «Фукусима – 2», Япония, 2015). Именно эти экологические аспекты и угроза аварий определили свертывание программ строительства новых и консервации построенных АЭС в Германии, Швеции.
Высокая степень зависимости трансформации электроэнергетических региональных систем от процессов декарбонизации и экономических санкций определяется кластерным участием во всех экспортно ориентированных производственных комплексах (нефтяном, газовом, угольном, металлургическом, химическом, лесном, аграрном, военно-промышленном).
Типология электроэнергетических региональных систем России
По многим направлениям процессы декарбонизации через механизм углеводородного налогообложения и конкретные экономические санкции синхронизируются во влиянии на функционирование электроэнергетических региональных систем России. Электроэнергетические региональные системы, которые не участвуют напрямую в международном территориальном разделении труда через внешнюю торговлю товарами и функционируют только внутри замкнутой региональной экономики, не испытывают влияния процессов декарбонизации и экономических санкций. В новых реалиях трансформации подвергнутся электроэнергетические региональные системы страны, имеющие в структуре генерации большие объемы и высокую долю тепловой электроэнергетики (ТЭС), которые обеспечивают функционирование экспортно ориентированных производств и предприятий.
Типология электроэнергетических региональных систем выполнена на основе четырех показателей количественного и качественного характера (табл. 3).
1. Производство электроэнергии на душу населения: а) выше среднего российского показателя более 1,25 раза; б) на уровне среднего российского показателя; в) ниже среднего российского показателя – менее 0,75 раз (тыс. квт-ч).
2. Преобладающий структурный тип генерации электроэнергии (ТЭС, АЭС, ГЭС): а) тепловая генерация (доля выше 50%); б) атомная генерация (доля выше 25%); в) гидроэнергетическая генерация (доля выше 25%).
3. Объем валовой добавленной стоимости: а) крупнейшие региональные системы (свыше 15 трлн рублей); б) крупные региональные системы (от 5 до 12 трлн рублей); в) малые региональные системы (от 1 до 3 трлн рублей); г) микрорегиональные системы (менее 1 трлн рублей).
4. Территориальная производственная специализация региональных систем.
Территориальная производственная специализация региональных систем определялась по следующей формуле:
K = (Vi / Wy ) / (Oi / Qy ), (1)
где K – коэффициент территориальной производственной специализации региональных систем; Vi – объем валовой добавленной стоимости i-го вида экономической деятельности региональной системы (млрд рублей); Wy – объем валовой добавленной стоимости всех видов экономической деятельности региональной системы (млрд рублей); Oi – объем валовой добавленной стоимости i-го вида экономической деятельности страны (млрд рублей); Qy – объем валовой добавленной стоимости всех видов экономической деятельности страны (млрд рублей).
Таблица 3
Типология электроэнергетических региональных систем России по зависимости их функционирования и трансформации от процессов декарбонизации и экономических санкций с учетом территориальной производственной специализации и территориально-структурной генерации электроэнергии
|
№ п/п |
Тип региональных систем по производственной специализации |
Подтипы электроэнергетических региональных систем |
Перечень электроэнергетических региональных систем страны |
|
1 |
Нефтегазовая сырьевая специализация |
С монопольной тепловой генерацией |
ХМАО, ЯНАО, Сахалинская, Томская, Омская, Оренбургская области, Республики Башкортостан и Татарстан, Удмуртия, Ненецкий АО, Пермский край |
|
С высокой долей генерации электроэнергии на ГЭС |
Самарская, Иркутская области |
||
|
2 |
Специализация на угольной промышленности |
С монопольной тепловой генерацией |
Кемеровская область, Республика Коми |
|
С высокой долей генерации электроэнергии на АЭС и ГЭС |
Ростовская, Иркутская области, Красноярский и Забайкальский края |
||
|
3 |
Специализация на черной металлургии |
С монопольной тепловой генерацией |
Липецкая, Тульская, Вологодская, Челябинская, Свердловская, Оренбургская, Кемеровская области |
|
С высокой долей генерации электроэнергии на АЭС и ГЭС |
Белгородская, Иркутская области, Республика Карелия |
||
|
4 |
Специализация на автомобилестроении |
С монопольной тепловой генерацией |
Город Москва, Калужская, Калининградская, Ленинградская, Московская области, Республики Удмуртия, Татарстан, Башкортостан |
|
С высокой долей генерации электроэнергии на ГЭС |
Самарская, Ульяновская области |
||
|
5 |
Специализация на авиационной промышленности |
С монопольной тепловой генерацией |
г. Москва, Ульяновская область, Республики Башкортостан и Татарстан, Пермский край |
|
С высокой долей генерации электроэнергии на АЭС и ГЭС |
Самарская, Воронежская, Иркутская области, Хабаровский край |
||
|
6 |
Специализация на производствах военно-промышленного комплекса |
С монопольной тепловой генерацией |
Города Москва, С.-Петербург, Республики Башкортостан и Татарстан, Удмуртия, Приморский, Пермский края, Московская, Архангельская, Воронежская, Челябинская, Свердловская, Омская, Нижегородская, Астраханская, Пензенская, Курганская области, Еврейская АО |
|
С высокой долей генерации электроэнергии на ГЭС |
Республика Дагестан, Самарская, Волгоградская, Иркутская области, Хабаровский край |
||
|
7 |
Специализация на золотодобывающей промышленности |
С монопольной тепловой генерацией |
Магаданская, Свердловская, Челябинская области, Республики Саха Якутия, РБ, Забайкальский, Камчатский края, Чукотский АО |
|
С высокой долей генерации электроэнергии на ГЭС |
Красноярский край |
||
|
8 |
Специализация на транспортном машиностроении (вагоностроение) |
С монопольной тепловой генерацией |
Города Москва, Санкт-Петербург, Московская, Свердловская области |
|
С высокой долей генерации электроэнергии на АЭС и ГЭС |
Тверская область, Республика Хакасия |
||
|
9 |
Специализация на лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно- бумажной промышленности |
С монопольной тепловой генерацией |
Архангельская, Вологодская, Тюменская, Свердловская, Новосибирская, Томская, Омская, Сахалинская, Костромская области, Республики Карелия, Коми, Башкортостан, Бурятия, Пермский, Забайкальский края |
|
С высокой долей генерации электроэнергии на ГЭС |
Иркутская область, Красноярский, Хабаровский край |
Заключение
Таким образом, авторами разработана методика типологизации электроэнергетических региональных систем России исходя из степени их зависимости от процессов декарбонизации и экономических санкций и представлена типология электроэнергетических региональных систем России по степени уязвимости от процессов декарбонизации и экономических санкций.
Обоснована научно-прикладная значимость использования результатов типологизации зависимости электроэнергетических региональных систем России от процессов глобальной декарбонизации и экономических санкций в реализации их территориально-структурной трансформации. Разработанная типология электроэнергетических региональных систем России позволяет проанализировать и оценить территориально-структурные особенности влияния процессов декарбонизации и экономических санкций на их трансформацию и имеет научно-практическое значение в долгосрочном социо-эколого-экономическом прогнозировании.
Результаты исследования доказывают необходимость учета территориально-структурной дифференциации уязвимости электроэнергетических региональных систем России различных типов от процессов декарбонизации и экономических санкций при разработке долгосрочных целевых программ социо-эколого-экономической трансформации этих систем.
Данное исследование выполнено в рамках государственного задания УФИЦ РАН № 075-03-2022-001 от 14.01.2022 г.