Проблемы экономической и энергетической безопасности и технологического суверенитета в России

Варвара КУЛЬКОВА
Профессор кафедры экономики и организации производства Казанского государственного энергетического университета, д. э. н.
E-mail: kulkova77@mail.ru

Айгель САБИРЗЯНОВА
Экономист по планированию 2 категории филиала АО «Татэнерго», Казанские тепловые сети
E-mail: sabirzynova25@gmail.com

Введение

В современных условиях в рамках мировых усилий по снижению темпов роста концентрации парниковых газов в атмосфере и борьбе с глобальным потеплением (Парижское соглашение от 12 декабря 2015 г.) [1], в контексте реализации ЦУР ООН [2] и доминирования парадигмы энергетической демократии [3] малая генерация на базе возобновляемых источников энергии (ВИЭ) занимает детерминантное позиционирование в обеспечении устойчивого развития энергетики.
Малая генерация обладает рядом преимуществ, способствуя снижению зависимости от ископаемых видов топлива, диверсификации источников энергоснабжения, повышению энергетической безопасности страны и социально-­экономическому развитию регионов.
Россия, обладая значительными запасами ископаемых энергоресурсов, несмотря на трансформацию международной повестки, сохраняет активную включенность в глобальные процессы перехода к устойчивому развитию. Кроме того, дополнительный потенциал развития малых генерирующих объектов на базе ВИЭ в РФ, обусловлен тем, что 2/3 территории РФ не охвачены электрическими сетями и находится в зоне децентрализованного энергоснабжения [4]. В повестке энергетической политики РФ формулируется необходимость структурной диверсификации энергетического баланса за счет развития ВИЭ и добычи нетрадиционных углеводородов в рамках «Энергетической стратегии России на период до 2050» [5].
Несмотря на то, что обзор литературы подтверждает актуальность использования малой генерации на базе ВИЭ для энергоснабжения мелких потребителей [10], практики энергетической демократии не получают широкого распространения в РФ, однако отсутствуют комплексные исследования ввода мощностей малой генерации на базе ВИЭ в России [11], а накопленная в рамках реализации энергетической политики фактография о функционировании объектов генерации в сегменте ВИЭ в РФ в деятельности АРВЭ [14], Правительства РФ [15], Министерства энергетики РФ [16], Аналитического центра при Правительстве РФ [17], СО ЕЭС [18], Центра энергосертификации [19], РВА [20], Ассоциации малой энергетики [21], ПАО «Русгидро» и МЭА и РЭА [22–24] нуждается в анализе и обобщении.
Целью исследования является анализ текущего состояния сегмента малых генерирующих объектов ВИЭ в России, выявление изменений в его структуре. Поставленная цель обусловила выбор методов исследования.

Материалы и методы

Отечественные исследования отрасли ВИЭ базируются на различных методологических подходах, однако большинство сосредоточены на технических аспектах крупных объектов мощностью более 25 МВт, в то время как социально-­экономические вопросы малой генерации остаются менее исследованными. Обзор существующих исследований показал, что влияние экономических стимулов, регуляторных механизмов и социального принятия на развитие малой энергетики в сегменте ВИЭ ограничено и характеризуется отраслевой привязкой.
Так, исследователи (Воронин С. С. и Украинцев М. М.) отмечают актуальность малых генерирующих объектов на базе ВИЭ, особенно в аграрном секторе, где потребители электроэнергии более рассредоточены, а энергия менее требовательна к регулярности поставок.
Проблемы технологического присоединения к центральным сетям в удаленных районах и высокие затраты на электросети делают использование ВИЭ выгодным для мелких фермерских хозяйств и домохозяйств [6–7].
Вместе с тем, А. Л. Куликов, В. Л. Осокин и Б. В. Попков указывают на необходимость решения инженерно-­экономических задач для снижения издержек на строительство, топливо, наем рабочих и развитие сетевой инфраструктуры, что особенно важно для территорий с нестабильными климатическими условиями [8].
Зарубежные авторы (Zlaoui M., Dhraief M. Z., Hilali M. E.-D., Dhehibi B., Ben Salem M., Jebali O., Rekik M.) исследуют возможность использования малых источников энергии на базе ВИЭ в целях оптимизации затрат небольших фермерских хозяйств с учетом роста цен на ископаемое топливо и необходимости обеспечения доступной и чистой энергии для фермеров, осуществляющих борьбу с множеством препятствий в деятельности [9].
В целом, в современной зарубежной парадигме энергетическая политика в области малой генерации основывается на концепте энергетической демократии как общественного движения, направленного на изменение системы управления традиционной энергетикой с целью обеспечения справедливости, равенства и устойчивого развития, которая достаточно обобщена и описана в кейсах страновых практик в авторских исследованиях [3].
Реализация поставленной цели текущего исследования, обусловливает использование методики по следующим направлениям:
– проведение обзора рынка ВИЭ с применением статистического анализа показателей рядов динамики (цепной и базисный темпы прироста) по видам ВИЭ для определения характера изменений (роста или стагнации) исследуемого направления в России;
– для осуществления количественной оценки изменений мощностей по видам ВИЭ и амплитуды колебаний были использованы методы анализа статистической вариации (расчет размаха вариации, дисперсии, среднеквадратичного отклонения, коэффициенты вариации и осциляции);
– оценка связи государственной поддержки и законодательных изменений на развитие сектора малой генерации с использованием ВИЭ, строится, во‑первых, на описании принятых законодательных изменений в части развития ВИЭ, с идентификацией позиционирования (стимул или барьер) и учета количества законов в компаративистике с ежегодными объемами ввода малых генерирующих объектов на базе ВИЭ в РФ, во‑вторых, связь законодательных инициатив и энергетической политики в развитии сектора малой генерации с использованием ВИЭ будет оценено с помощью корреляционного анализа. Для определения, в какой степени изменения в законодательной среде способствовали или препятствовали развитию малого сектора ВИЭ, и как возможно использовать полученные данные для прогнозирования и управления волатильностью мощностей был проведен корреляционный анализ, основанный на коэффициенте Пирсона (таблица 4) [25], в соответствии с полученными результатами (таблицы 1 и 3):

где:

Глубина отбора источников составила 10 лет (с 2014 по 2024 гг.).
Информационная база данных исследования включает 2 ключевых источника:

1. «Реестр квалифицированных генерирующих объектов, функционирующих на основе ВИЭ», под контролем ООО «Центра энергосертификации» [19], обновляемый в соответствии с ФЗ «Об электроэнергетике» [26].
2. Интерактивная карта объектов ВИЭ [14].

Результаты исследования

По состоянию на 2024 г. установленная мощность объектов малой генерации на ВИЭ составляет 1 085,37 МВт. Анализ динамики ввода мощностей за период с 2001 по 2024 гг. показал, что с 2001 по 2013 гг. в отрасли наблюдались незначительные колебания и минимальная активность, что указывает на недостаточное внимание государства к климатическим обязательствам и отсутствие устойчивой политики. С 2015 г. ситуация изменилась, что связано с подготовкой к принятию Парижского соглашения 12 декабря 2015 г. [1] и ростом интереса к ВИЭ.
Период с 2014 по 2024 гг. выбран для анализа, где 2014 г. служит базой для расчета базисных и цепных темпов прироста мощностей. Таблица 1 иллюстрирует прирост мощностей по видам ВИЭ с учетом базисных и цепных показателей.
Динамический анализ роста мощностей малых объектов генерации по видам ВИЭ в России (2014–2024 гг.) выявил следующие структурные особенности:

1. Энергия солнца. Солнечная энергетика показывает значительный рост, с базисным темпом прироста 4343% к 2024 г. Цепной прирост был максимальным в 2016–2020 гг., но затем снизился и стабилизировался на уровне 1–6%, что может указывать на завершение активного этапа внедрения.
2. Энергия ветра. Ветровая энергетика демонстрирует более умеренные темпы роста, с базисным приростом в 3–65%. Цепной прирост значительно колебался, с резким увеличением на 28% в 2020 г., после чего стабилизировался.
3. Энергия потоков воды. Малая гидроэнергетика также показывает рост, особенно в 2022–2023 гг. Базисный темп прироста достигает 454% к 2024 г., но цепной темп нестабилен, с резким увеличением в 2023 г. на 59%, что может быть связано с локальными проектами.
4. Биомасса. Сектор биомассы стабилен, с мощностями 12 МВт на протяжении всего периода, без изменения темпов прироста.
5. Биогаз. Сегмент биогаза показывает значительный рост в 2020 г. (базисный прирост 242%), что объясняется технологическим развитием и поддержкой, однако в последующие годы рост замедляется.
6. Свалочный газ и геотермальная энергия. Эти сектора демонстрируют умеренный рост, не превышающий 40% в рассматриваемый период.

Результаты статистического анализа вариации мощностей малой генерации с использованием ВИЭ в 2014–2024 гг. в РФ приведены в таблице 2.
Результаты анализа вариации дали основания для исключения из объектов исследования в структуре ВИЭ секторов ветровая и геотермальная энергетика, биомасса и свалочный газ, в которых продемонстрированы минимальные значения в показателях мощности, что подтверждает низкую степень вариации этих источников энергии в российской энергетической системе, поэтому их детальное рассмотрение в контексте данного исследования было признано нецелесообразным с точки зрения вклада в исследовательскую задачу.
Структурный анализ вариации мощности по видам ВИЭ показывает следующее:

1. Солнечная энергия: размах вариации достигает 730,89 МВт, что демонстрирует наибольшую абсолютную изменчивость среди всех сегментов ВИЭ в РФ, и свидетельствует о стремительном и нестабильном вводе мощностей с 2014 по 2024 гг. Коэффициенты вариации (70%) и осцилляции (67%) указывают на значительные и хаотические колебания в темпах ввода генерации, что может быть обусловлено инфраструктурными факторами (доступность солнечных панелей и технологическая готовность) и сезонными колебаниями солнечной активности (климат и географическое положение).
2. Энергия потоков воды: размах вариации составляет 93,17 МВт при высоком коэффициенте вариации (74%). Значительные колебания, подтвержденные коэффициентом осцилляции (70%), могут свидетельствовать о зависимости данного сектора от локальных проектов, ограниченных доступом к природным ресурсам, исходя из сезонности (русла небольших рек и ручьев часто пересыхают летом и промерзают зимой, уровня осадков, гидрологических условий (напор воды и ее количество) и состояния плотин и водохранилищ.
3. Биогаз – размах вариации достигает 11 МВт, коэффициентом вариации (68%) и осцилляции (64%). Эти показатели демонстрируют эпизодический характер ввода мощностей, несмотря на потенциал развития биогазовых установок, особенно в агропромышленном комплексе, так как на производственные мощности биогаза могут влиять социально-­экономические и технологические факторы, такие как доступность технологий для переработки отходов, стоимость установки соответствующих мощностей.
   
   Описание контента энергетической политики в направлении ВИЭ в РФ представлено в таблице 3.
   Результаты корреляционного анализа связи законодательных изменений и роста мощностей малой генерации по видам ВИЭ (таблица 4).
   Анализ данных таблицы 4 свидетельствует о различной степени корреляции между числом нормативных актов и ростом мощностей малой генерации по видам ВИЭ. Наиболее сильная положительная связь выявлена в биогазовой энергетике (r = 0,72), что отражает высокую чувствительность сектора к регулированию. Ветро- (r = 0,36) и гидроэнергетика (r = 0,28) демонстрируют умеренную зависимость, связанную с капиталоемкостью и инфраструктурными ограничениями.
   Для солнечной энергетики установлена обратная корреляция (r = –0,37), вероятно обусловленная локализацией производства (завод «Хевел» [27]), привлекательностью для инвесторов и удешевлением технологий. Геотермальная генерация показала почти нулевую зависимость (r = –0,01), что объясняется сложностью проектов и ограниченностью ресурсов, снижающими влияние законодательства на развитие сегмента.

Заключение

Результаты исследования показывают устойчивый рост ввода мощностей малой генерации с использованием возобновляемых источников энергии в период с 2014 по 2024 гг., однако были обнаружены существенные различия в темпах развития по определенным видам ВИЭ (энергия солнца, воды, биогаз), что свидетельствует о высокой степени вариации в структуре сектора.
Результаты исследования продемонстрировали высокие темпы роста в сегменте солнечной генерации, что обосновывается четырехкратным увеличением совокупной установленной мощности малых генерирующих объектов по состоянию на 2024 г. относительно 2014 г. При этом наблюдается высокая степень колебаний, что указывает на неустойчивость развития солнечной генерации и предсказывает сложности в прогнозировании ее развития. Отсутствие закономерностей в вводе объектов может быть обусловлена инфраструктурными изменениями (локализация производства оборудования для солнечной энергетики), стохастический характер конкурсных отбор в рамках ДПМ ВИЭ и отсутствие системности и стабильности в части государственной поддержки и механизмов регулирования.
Развитие гидроэнергетики сопровождается нестабильными темпами роста, что свидетельствует о зависимости от предполагаемого места установки объекта генерации, от состояния инфраструктуры, высокой материалоемкости и сроков строительства. Также, установка малой ГЭС сопровождается сложным процессом согласования проекта со стороны муниципальных властей с целью получения разрешения на внесение изменений в русло реки (водоема). Скачкообразный характер вводов возможно обусловлен локальным проектами стейкхолдеров и стимулов со стороны государственной политики, поскольку есть слабая корреляция (r =0,28). Вариабельность ввода была обнаружена в сегменте биогаза в связи с относительной молодостью и неразвитостью по сравнению с предыдущими секторами в России.
Таким образом, данные виды ВИЭ (энергия солнца и потоков воды, биогаз) продемонстрировали менее нестабильные темпы роста, что подтверждает гипотезу о высоком уровне вариации ввода мощностей среди различных источников ВИЭ в России в части малых генерирующих объектов.
Корреляционный анализ связи темпов роста ввода мощностей и внедрения законодательных инициатив продемонстрировал неоднозначное влияние государственного регулирования на развитие малой генерации на базе ВИЭ в России. Для определенных сегментов, таких как биогаз, ветроэнергетика и гидроэнергетика, наблюдается умеренная положительная корреляция с количеством законодательных актов, что свидетельствует об эффективности и положительном влиянии государственной политики в этих секторах. При этом для солнечной и геотермальной энергетики корреляция была слабой или отрицательной, хотя ввод по энергии солнца был максимальный среди всех видов генерации, что свидетельствует о важности других факторов, таких как снижение стоимости технологий или внешние экономические тенденции.
Перспективы представленного исследования видятся в развитии регионального контекста. В частности, предполагается провести анализ регионов, где установлены объекты ВИЭ. Полученные аналитические результаты представленного исследования, могут послужить основой для совершенствования энергетической политики, направленной на стимулирование устойчивого развития ВИЭ и повышение его конкурентоспособности на внутреннем рынке.