Энергетическая ловушка для России и возможности выхода
Оригинал взят у kir_degtyarev в Энергетическая ловушка для России и возможности выхода
Введение.
Сейчас много говорят о необходимости снизить энергоёмкость российской экономики. Цифра, обозначенная в государственных документах - на 40% (к 2020 году относительно уровня 2007). Прошу прощения за резкость, но иногда кажется, что составители документов либо не знают, в какой стране живут, либо намерены держать население России "в чёрном теле".
Поясняю. Единственная страна мира, сопоставимая с нами по климатическим условиям и территории - это Канада. При этом, в силу исторических и геополитических причин большая часть населения России сосредоточена в зонах с более суровыми природными условиями, по сравнению с населением Канады. Между тем, энергоёмкость ВВП России примерно на 20% выше канадской. И что тогда будет означать снижение нашей энергоёмкости на 40%? За счёт чего оно может быть достигнуто?
Более того, потребление энергии на душу населения в России в 2 раза ниже, чем в Канаде. наши люди потребляют в 2 раза меньше энергии. За счёт чего? За счёт того, что они, просто-напросто, беднее - в разы меньше автомобилей, квадратных метров жилья и прочего на душу населения.
У нас, на самом деле, энергетический голод. И, если мы хотим жить на уровне развитых западных стран, энергообеспечение должно вырасти, минимум, в 2 раза.
Вопрос, как этого достичь. Нефти, газа, угля при нынешних объёмах добычи просто не хватит. Даже если всё добытое сырьё переориентировать на внутреннее потребление, отказавшись от экспорта (что в обозримом будущем утопично).
Добавлю, что обеспеченность энергоресурсами на душу населения в России тоже в разы ниже, чем в Канаде. У нас при сопоставимых запасах плотность населения в 2,4 раза выше, численность населения выше в 4 раза.
Вот такая ситуация, из которой надо искать выход, вероятно, какие-то нестандартные решения и, конечно, активнее развивать энергетику на возобновляемых источниках (ВИЭ). Это, на самом деле, уже последний, но огромный наш резерв.
Об этом была моя статья, опубликованная чуть меньше года назад. В более популярном виде проблема изложена в статье на сайте Русского географического общества (по материалам сделанного ранее доклада на ту же тему). Ниже я привожу основные выдержки из этой статьи.
В последнее время много говорят о высокой энергоёмкости и, соответственно, низкой энергоэффективности экономики России.
Решение проблемы чаще всего рассматривается в рамках технико-технологических мероприятий по энергосбережению.
И, как известно, поставлена задача снижения энергоёмкости ВВП России к 2020 году на 40% относительно уровня 2007 года.
При этом несколько упускаются из вида природные, физико-географические факторы энергоёмкости экономики, что показывает сопоставление России с рядом других стран, прежде всего - сравнимых с Россией по территории и природным условиям.
Проблема, которая зачастую оказывается вне зоны внимания, заключается в том, что душевое потребление энергии в России - около 65 кВтч/год, в 1,8 раза ниже, чем в Канаде (115 кВтч/год) и в 1,5 раз ниже, чем в США (100 кВтч/год). А выработка электроэнергии на душу населения в России (8 МВтч/год) в 2,5 раза ниже, чем в Канаде, и в 2 раза ниже, чем в США.
При этом, ВВП на душу населения в России также в 2,5 - 3 раза ниже, чем в США и Канаде, если считать по паритету покупательной способности национальной валюты.
Энергопотребление и ВВП Канады, США и России
Таким образом, достаточно чётко видна прямая корреляция между энергообеспеченностью и ВВП на душу населения. Это значит, что низкая энергообеспеченность сдерживает развитие России, и для достижения уровня экономического развития западных стран России требуется рост энергообеспеченности примерно в 2 раза, если не больше, делая поправку на наши природные условия.
Возникает вопрос, насколько эта задача может быть решена за счёт снижения энергоёмкости ВВП (даже на 40%), и каков ресурс снижения энергоёмкости российской экономики.
Высокую энергоёмкость ВВП России обычно объясняют нашей технологической отсталостью и техническим несовершенством систем - жилищно-коммунальных, промышленных и других.
В то же время, и это официальные данные международных организаций - IEA, World Bank и других, разница в энергоёмкости ВВП даже между странами, сопоставимыми по уровню технико-экономического развития, достигает нескольких раз.
Сравнение энергоёмкости стран БРИК, кВтч/$
Между странами БРИК она превышает 2 раза (1,5 кВтч/$ в Бразилии и Индии и более 3 кВтч/$ в Китае и России), между США и Канадой - более 1,5 раза (соответственно, 2 и 3,2 кВтч/$).
Сравнение энергоёмкости России, Канады и США, кВтч/$
При этом, как несложно увидеть, в США и Канаде энергоёмкость ВВП заметно выше, чем в Индии и Бразилии, что, согласитесь, сложно объяснить более высоким уровнем технологического развития Индии и Бразилии по сравнению с Канадой и США.
Если же сравнить энергоёмкость ВВП России и Канады, то в России она 3,8 кВтч/год, в Канаде - 3,2 кВтч/год, т.е. в России этот показатель, по состоянию на 2008 год, выше в 1,2 раза, или на 20%.
Разница не очень велика, тем более, если учитывать различия в размещении населения и производства.
Сравнение размещения населения в Канаде и США
В Канаде более 50% населения живёт к югу от 500 с.ш., в России же более 50% населения живёт к северу от 550 с.ш., в зоне, где, например, средние январские температуры на 4-50 ниже. При этом к северу от 600 с.ш. в Канаде живёт всего 0,3% населения, а в России - 5%, в том числе 1% - к северу от Полярного круга.
Это можно показать на примерах крупнейших городов обеих стран.
Сравнение географической широты проживания населения в Канаде и США по 10 крупнейшим городам обеих стран, 0 с.ш.
В Канаде средняя широта, на которой живут жители страны - 460 с.ш., в России - 560 с.ш., на 100 широты выше или же на 1 100 км севернее.
Сопоставим теперь средние температуры января, при которых живёт население обеих стран, также проведя линии через 10 крупнейших городов. Средняя температура января, при которой живёт россиянин, составляет -10,50С, для канадца этот показатель составляет -6,40С. Разница в 4,10С, что для потребности в энергообеспечении существенно.
Сравнение средней январской температуры в Канаде и США по 10 крупнейшим городам обеих стран, 0С
Таким образом, при одинаково развитых технологиях, обеспечивающих энергоэффективность, энергоёмкость ВВП России должна быть выше, чем этот показатель у Канады. И это объяснимо именно более суровыми физико-географическими условиями.
Между тем, снижение энергоёмкости ВВП России на 40% означает, что она должна стать на 20% ниже канадской. Вопрос, насколько достижима эта цель, учитывая более холодный климат России.
Тем более, с 1990 по 2008 год энергоёмкость ВВП России уже снизилась в 1,5 раза - это были самые высокие темпы снижения энергоёмкости ВВП в мире, и это, к сожалению, связано отнюдь не с технологическим прогрессом.
И, тем, может ли быть за счёт снижения энергоёмкости ВВП решена задача роста энерговооружённости России в 2-3 раза? Очевидно, только за счёт этого - вряд ли, и требуется кардинальный рост поставок первичной энергии для внутреннего потребления.
Следующий вопрос - может ли это быть обеспечено за счёт традиционного углеводородного сырья?
Добыча, потребление и экспорт углеводородного сырья в России, млн тонн (для газа - млрд куб.м)
Мы видим, что примерно две трети добываемых в стране углеводородов Россия использует для внутренних потребностей, и только треть экспортирует. Это значит, что даже полная переориентация поставок на внутренний рынок, что возможно пока только теоретически, проблемы не решит.
Что касается роста добычи углеводородного сырья, то это также проблематично, не говоря уже об отрицательных экологических эффектах.
Таким образом, для решения задач развития России следует иначе оценить роль возобновляемых источников энергии (ВИЭ) - гидроэнергетики, биоэнергетики, геотермальной, солнечной, ветряной энергетики. Это, вероятно, один из последних крупных резервов наращивания энерговооружённости страны, роль и потенциал которого недостаточно оценены, что можно проиллюстрировать на конкретных примерах, в частности:
Что касается гидроэнергетики, то в данном случае также уместно сопоставление России с Канадой.
Гидроэнергетические ресурсы и их использование в России и Канаде
Мы видим, что при гидроэнергетическом потенциале в 1,5 раз выше, чем в Канаде, Россия производит в 2 раза меньше гидроэлектроэнергии. Степень же использования экономического гидроэнергетического потенциала в Канаде около 70%, в России - 20%. В России на ГЭС производится 16-18% электроэнергии, в Канаде - 60%.
Более, чем в трети регионов России, на которые приходится около 30% территории и 20% населения страны, ГЭС и генерация гидроэлектроэнергии практически отсутствуют. Это, прежде всего, центр и север европейской части России - наиболее зависимые от поставок энергии извне.
Справка.
Прилагаем список российских регионов, где гидроэнергетические мощности и производство на данный момент практически отсутствуют.
Центр Европейской части России - Белгородская, Брянская, Владимирская, Ивановская, Калужская, Костромская, Курская, Липецкая, Орловская, Тамбовская области.
Север и северо-запад Европейской части России - Архангельская, Новгородская области, республика Коми.
Северный Кавказ - Чечня и Ингушетия.
Поволжье - Астраханская область, Калмыкия, Марий-Эл, Мордовия, Удмуртия.
Западная Сибирь - Алтайский край, Курганская область, Омская область, Томская область, Тюменская область, Ханты-Мансийский АО, Ямало-Ненецкий АО.
Восточная Сибирь и Дальний Восток - Бурятия, Забайкальский край, Приморский край, Хабаровский край, Чукотский АО.
Если говорить о ветряной энергетике, то более чем красноречивы цифры установленных ветроэнергетических мощностей в мире - 200 ГВт и, на этом фоне, России - всего 15 МВт, или 0,01% от мировых установленных мощностей, хотя запуск ряда проектов в последние годы может в ближайшие 1-2 десятилетия изменить ситуацию.
Преимущества и перспективы водорослевой энергетики связаны с исключительно высокой биопродуктивностью водорослей, экологической чистотой, высоким содержанием липидов, возможностью разведения в разных природных условиях.
Для сравнения - рапс с 1 га даёт 1200 литров биотоплива (эквивалент 11 МВтч/га) в год, тогда, как водоросли, где содержание липидов достигает 50% - 100 тыс. литров (1000 МВтч/га) в год, т.е. на два порядка больше.
Общий объём потребления энергии в России - порядка 8 млрд МВтч/год. Столько, теоретически, могли бы давать 8 млн га (80 тыс. кв. км) плантаций водорослей. Реальный технико-экономический потенциал, конечно, ниже, но всё равно достаточно велик.
Таким образом, энергетику на ВИЭ развивать необходимо, она должна сыграть очень важную роль в росте энергообеспеченности страны. Рост доли ВИЭ к 2020 году до 4,5% представляется недостаточным в связи с реальным потенциалом ВИЭ и необходимостью развития энергетики.
Введение.
Сейчас много говорят о необходимости снизить энергоёмкость российской экономики. Цифра, обозначенная в государственных документах - на 40% (к 2020 году относительно уровня 2007). Прошу прощения за резкость, но иногда кажется, что составители документов либо не знают, в какой стране живут, либо намерены держать население России "в чёрном теле".
Поясняю. Единственная страна мира, сопоставимая с нами по климатическим условиям и территории - это Канада. При этом, в силу исторических и геополитических причин большая часть населения России сосредоточена в зонах с более суровыми природными условиями, по сравнению с населением Канады. Между тем, энергоёмкость ВВП России примерно на 20% выше канадской. И что тогда будет означать снижение нашей энергоёмкости на 40%? За счёт чего оно может быть достигнуто?
Более того, потребление энергии на душу населения в России в 2 раза ниже, чем в Канаде. наши люди потребляют в 2 раза меньше энергии. За счёт чего? За счёт того, что они, просто-напросто, беднее - в разы меньше автомобилей, квадратных метров жилья и прочего на душу населения.
У нас, на самом деле, энергетический голод. И, если мы хотим жить на уровне развитых западных стран, энергообеспечение должно вырасти, минимум, в 2 раза.
Вопрос, как этого достичь. Нефти, газа, угля при нынешних объёмах добычи просто не хватит. Даже если всё добытое сырьё переориентировать на внутреннее потребление, отказавшись от экспорта (что в обозримом будущем утопично).
Добавлю, что обеспеченность энергоресурсами на душу населения в России тоже в разы ниже, чем в Канаде. У нас при сопоставимых запасах плотность населения в 2,4 раза выше, численность населения выше в 4 раза.
Вот такая ситуация, из которой надо искать выход, вероятно, какие-то нестандартные решения и, конечно, активнее развивать энергетику на возобновляемых источниках (ВИЭ). Это, на самом деле, уже последний, но огромный наш резерв.
Об этом была моя статья, опубликованная чуть меньше года назад. В более популярном виде проблема изложена в статье на сайте Русского географического общества (по материалам сделанного ранее доклада на ту же тему). Ниже я привожу основные выдержки из этой статьи.
В последнее время много говорят о высокой энергоёмкости и, соответственно, низкой энергоэффективности экономики России.
Решение проблемы чаще всего рассматривается в рамках технико-технологических мероприятий по энергосбережению.
И, как известно, поставлена задача снижения энергоёмкости ВВП России к 2020 году на 40% относительно уровня 2007 года.
При этом несколько упускаются из вида природные, физико-географические факторы энергоёмкости экономики, что показывает сопоставление России с рядом других стран, прежде всего - сравнимых с Россией по территории и природным условиям.
Проблема, которая зачастую оказывается вне зоны внимания, заключается в том, что душевое потребление энергии в России - около 65 кВтч/год, в 1,8 раза ниже, чем в Канаде (115 кВтч/год) и в 1,5 раз ниже, чем в США (100 кВтч/год). А выработка электроэнергии на душу населения в России (8 МВтч/год) в 2,5 раза ниже, чем в Канаде, и в 2 раза ниже, чем в США.
При этом, ВВП на душу населения в России также в 2,5 - 3 раза ниже, чем в США и Канаде, если считать по паритету покупательной способности национальной валюты.
Энергопотребление и ВВП Канады, США и России
Таким образом, достаточно чётко видна прямая корреляция между энергообеспеченностью и ВВП на душу населения. Это значит, что низкая энергообеспеченность сдерживает развитие России, и для достижения уровня экономического развития западных стран России требуется рост энергообеспеченности примерно в 2 раза, если не больше, делая поправку на наши природные условия.
Возникает вопрос, насколько эта задача может быть решена за счёт снижения энергоёмкости ВВП (даже на 40%), и каков ресурс снижения энергоёмкости российской экономики.
Высокую энергоёмкость ВВП России обычно объясняют нашей технологической отсталостью и техническим несовершенством систем - жилищно-коммунальных, промышленных и других.
В то же время, и это официальные данные международных организаций - IEA, World Bank и других, разница в энергоёмкости ВВП даже между странами, сопоставимыми по уровню технико-экономического развития, достигает нескольких раз.
Сравнение энергоёмкости стран БРИК, кВтч/$
Между странами БРИК она превышает 2 раза (1,5 кВтч/$ в Бразилии и Индии и более 3 кВтч/$ в Китае и России), между США и Канадой - более 1,5 раза (соответственно, 2 и 3,2 кВтч/$).
Сравнение энергоёмкости России, Канады и США, кВтч/$
При этом, как несложно увидеть, в США и Канаде энергоёмкость ВВП заметно выше, чем в Индии и Бразилии, что, согласитесь, сложно объяснить более высоким уровнем технологического развития Индии и Бразилии по сравнению с Канадой и США.
Если же сравнить энергоёмкость ВВП России и Канады, то в России она 3,8 кВтч/год, в Канаде - 3,2 кВтч/год, т.е. в России этот показатель, по состоянию на 2008 год, выше в 1,2 раза, или на 20%.
Разница не очень велика, тем более, если учитывать различия в размещении населения и производства.
Сравнение размещения населения в Канаде и США
В Канаде более 50% населения живёт к югу от 500 с.ш., в России же более 50% населения живёт к северу от 550 с.ш., в зоне, где, например, средние январские температуры на 4-50 ниже. При этом к северу от 600 с.ш. в Канаде живёт всего 0,3% населения, а в России - 5%, в том числе 1% - к северу от Полярного круга.
Это можно показать на примерах крупнейших городов обеих стран.
Сравнение географической широты проживания населения в Канаде и США по 10 крупнейшим городам обеих стран, 0 с.ш.
В Канаде средняя широта, на которой живут жители страны - 460 с.ш., в России - 560 с.ш., на 100 широты выше или же на 1 100 км севернее.
Сопоставим теперь средние температуры января, при которых живёт население обеих стран, также проведя линии через 10 крупнейших городов. Средняя температура января, при которой живёт россиянин, составляет -10,50С, для канадца этот показатель составляет -6,40С. Разница в 4,10С, что для потребности в энергообеспечении существенно.
Сравнение средней январской температуры в Канаде и США по 10 крупнейшим городам обеих стран, 0С
Таким образом, при одинаково развитых технологиях, обеспечивающих энергоэффективность, энергоёмкость ВВП России должна быть выше, чем этот показатель у Канады. И это объяснимо именно более суровыми физико-географическими условиями.
Между тем, снижение энергоёмкости ВВП России на 40% означает, что она должна стать на 20% ниже канадской. Вопрос, насколько достижима эта цель, учитывая более холодный климат России.
Тем более, с 1990 по 2008 год энергоёмкость ВВП России уже снизилась в 1,5 раза - это были самые высокие темпы снижения энергоёмкости ВВП в мире, и это, к сожалению, связано отнюдь не с технологическим прогрессом.
И, тем, может ли быть за счёт снижения энергоёмкости ВВП решена задача роста энерговооружённости России в 2-3 раза? Очевидно, только за счёт этого - вряд ли, и требуется кардинальный рост поставок первичной энергии для внутреннего потребления.
Следующий вопрос - может ли это быть обеспечено за счёт традиционного углеводородного сырья?
Добыча, потребление и экспорт углеводородного сырья в России, млн тонн (для газа - млрд куб.м)
Мы видим, что примерно две трети добываемых в стране углеводородов Россия использует для внутренних потребностей, и только треть экспортирует. Это значит, что даже полная переориентация поставок на внутренний рынок, что возможно пока только теоретически, проблемы не решит.
Что касается роста добычи углеводородного сырья, то это также проблематично, не говоря уже об отрицательных экологических эффектах.
Таким образом, для решения задач развития России следует иначе оценить роль возобновляемых источников энергии (ВИЭ) - гидроэнергетики, биоэнергетики, геотермальной, солнечной, ветряной энергетики. Это, вероятно, один из последних крупных резервов наращивания энерговооружённости страны, роль и потенциал которого недостаточно оценены, что можно проиллюстрировать на конкретных примерах, в частности:
- Гидроэнергетики;
- Ветроэнергетики;
- Водорослевой биоэнергетики.
Что касается гидроэнергетики, то в данном случае также уместно сопоставление России с Канадой.
Гидроэнергетические ресурсы и их использование в России и Канаде
Мы видим, что при гидроэнергетическом потенциале в 1,5 раз выше, чем в Канаде, Россия производит в 2 раза меньше гидроэлектроэнергии. Степень же использования экономического гидроэнергетического потенциала в Канаде около 70%, в России - 20%. В России на ГЭС производится 16-18% электроэнергии, в Канаде - 60%.
Более, чем в трети регионов России, на которые приходится около 30% территории и 20% населения страны, ГЭС и генерация гидроэлектроэнергии практически отсутствуют. Это, прежде всего, центр и север европейской части России - наиболее зависимые от поставок энергии извне.
Справка.
Прилагаем список российских регионов, где гидроэнергетические мощности и производство на данный момент практически отсутствуют.
Центр Европейской части России - Белгородская, Брянская, Владимирская, Ивановская, Калужская, Костромская, Курская, Липецкая, Орловская, Тамбовская области.
Север и северо-запад Европейской части России - Архангельская, Новгородская области, республика Коми.
Северный Кавказ - Чечня и Ингушетия.
Поволжье - Астраханская область, Калмыкия, Марий-Эл, Мордовия, Удмуртия.
Западная Сибирь - Алтайский край, Курганская область, Омская область, Томская область, Тюменская область, Ханты-Мансийский АО, Ямало-Ненецкий АО.
Восточная Сибирь и Дальний Восток - Бурятия, Забайкальский край, Приморский край, Хабаровский край, Чукотский АО.
Если говорить о ветряной энергетике, то более чем красноречивы цифры установленных ветроэнергетических мощностей в мире - 200 ГВт и, на этом фоне, России - всего 15 МВт, или 0,01% от мировых установленных мощностей, хотя запуск ряда проектов в последние годы может в ближайшие 1-2 десятилетия изменить ситуацию.
Преимущества и перспективы водорослевой энергетики связаны с исключительно высокой биопродуктивностью водорослей, экологической чистотой, высоким содержанием липидов, возможностью разведения в разных природных условиях.
Для сравнения - рапс с 1 га даёт 1200 литров биотоплива (эквивалент 11 МВтч/га) в год, тогда, как водоросли, где содержание липидов достигает 50% - 100 тыс. литров (1000 МВтч/га) в год, т.е. на два порядка больше.
Общий объём потребления энергии в России - порядка 8 млрд МВтч/год. Столько, теоретически, могли бы давать 8 млн га (80 тыс. кв. км) плантаций водорослей. Реальный технико-экономический потенциал, конечно, ниже, но всё равно достаточно велик.
Таким образом, энергетику на ВИЭ развивать необходимо, она должна сыграть очень важную роль в росте энергообеспеченности страны. Рост доли ВИЭ к 2020 году до 4,5% представляется недостаточным в связи с реальным потенциалом ВИЭ и необходимостью развития энергетики.