Эссе на тему Факторы, определяющие перспективы развития отрасли электроэнергетической промышленности

Содержание:

Введение 3
Факторы, определяющие перспективы развития отрасли электроэнергетической промышленности 4
Заключение 17
Список источников 18

Введение:

Топливно-электроэнергетический комплекс (ТЭК) и экспорт его продуктов играют важную роль в экономике России и многих зарубежных стран. Так как развитие и динамики ТЭК прямо влияют на устойчивость национальной экономики, адекватное видение развития данного сектора в долгосрочной перспективе имеет большое значение при прогнозировании и планировании развития экономики страны. Для правильной оценки перспектив ТЭК и разработки стратегии развития электроэнергетики и экономики страны важнейшим внешним параметром является исследование будущего мировой электроэнергетики.
Прогноз первичного энергопотребления дает базу для прогнозов эволюции основных электроэнергетических рынков, которые выделены в соответствии с типологией источников энергии по рынкам энергоресурсов: твердым, жидким и газовым видами топлива, а также возобновляемыми источниками энергии (ВИЭ) и ядерной энергией.
Целью данного исследования является анализ факторов, определяющих перспективы развития отрасли электроэнергетической промышленности.
Для достижения данной цели в работе будут рассмотрены две системы моделей мировых электроэнергетических рынков модельно-информационного комплекса: SCANER, разработанная в ИНЭИ РАН и используемая в России, и WEM, используемая в странах ОЭСР и его странах-партнерах, состоящих в Международном Электроэнергетическом Агентстве.
Объектом исследования является электроэнергетика. В качестве предмета работы выступает совокупность факторов, определяющих перспективы развития отрасли электроэнергетической промышленности.
Данное эссе состоит из введения, основной части, заключения, списка источников.

Заключение:

Данные, полученные в рассмотренных модельно-информационных комплексах, их структурирование и анализ имеют некоторые различия.
Так, например, SCANER, разработанный в ИНЭИ РАН, делает прогноз развития и структуры мирового первичного энергопотребления по базовому, критическому и благоприятному сценариям. При этом полученный прогноз находится ближе к нижним диапазонам прогнозов, выполненных на этот же период другими исследовательскими организациями.
Модель WEO, применяемая в странах, состоящих в IEA, анализирует данные прогноза по сценарию текущей политики, сценарию новой политики и сценарию устойчивого развития. Однако данный модельно-информационный комплекс нацелен не столько на прогнозирование будущего, касаемо прогноза развития и структуры мирового потребления первичной энергии, сколько на исследование глобальных тенденций в области электроэнергетики и их возможное влияние на соотношение спроса и предложения, выбросы углерода, загрязнение воздуха и доступ к энергии.
Несмотря на различия в способах и методиках расчета в данных системах, данные прогнозов, полученных в итоге, довольно схожи. Согласно прогнозам исследуемых моделей до 2040 года наиболее быстро будет расти энергопотребление в развивающихся странах Азии, значительная часть мирового прироста придется на Индию и Китай. В остальных странах мира будет наблюдаться замедление прироста энергопотребления.

Фрагмент текста работы:

Факторы, определяющие перспективы развития отрасли электроэнергетической промышленности

В России для прогнозирования экономики и электроэнергетики мира используется система моделей мировых электроэнергетических рынков модельно-информационного комплекса SCANER, разработанная в ИНЭИ РАН. Данный модельно-информационный комплекс дает возможность создавать прогнозы конъюнктуры мировых электроэнергетических рынков, проводить экспертизу прогнозов зарубежных аналитических центров. Эта система состоит из группы взаимосвязанных модулей, позволяющих проводить согласованный расчет показателей на базе методов оптимизации, эконометрического анализа и балансового подхода.
Система мирового прогнозирования увязана с системой детального прогнозирования развития ТЭК России и зарубежных стран, что позволяет оценивать риски и перспективы функционирования российской электроэнергетики в глобальном контексте. Данная система включает в себя несколько блоков: Сводный блок (с него начинается и им заканчивается работа системы), Модель рынков жидкого топлива, Модель рынков газа, Модель рынков угля, Блок электроэлектроэнергетики, Блок прогнозирования атома и Блок прогнозирования ВИЭ. Методические средства и информационное оснащение системы обеспечивают разработку различных сценариев: 
1. Базовый сценарий развития мировой электроэнергетики и топливных рынков, составленный на основе уже освоенных или подготовленных электроэнергетических технологий;
2. Версии базового сценария в случае успеха/провала назревших технологических прорывов в производстве и потреблении углеводородов и их заменителей, а также при различных стратегиях основных участников рынка. 
На протяжении последних десятилетий энергопотребление продолжало расти, однако сейчас начинается новый этап развития электроэнергетики – впервые рост экономики превысил рост потребления энергии. На данный момент во многих наиболее экономически и технологически развитых странах, являющимися членами Организации Экономического Сотрудничества и Развития – ОЭСР, объемы первичного энергопотребления уже стабилизировались. В Японии и отдельных странах Европы, объемы потребления первичной энергии начали постепенно снижаться. 
 
Рисунок 1 – Потребление первичной энергии по регионам мира 
для трех сценариев
Источник: ИНЭИ РАН
Согласно прогнозам, следующие 25 лет наиболее быстро будет расти энергопотребление в развивающихся странах Азии (1,8% ежегодно) и в Африке (2,1% ежегодно). Более половины мирового прироста придется на Индию и Китай, где будет достигнут наибольший абсолютный рост энергопотребления.  Уже к 2030 г. энергопотребление Китая и Индии превысит энергопотребление всех стран ОЭСР. На страны развивающейся Азии к 2040г. придется 44 % мирового энергопотребления. При Критическом сценарии прирост мирового энергопотребления составит 3 млрд. т н.э., при Благоприятном – 5,5 млрд т н.э. Самый широкий диапазон энергопотребления прогнозируется в развивающихся странах Азии, где его прирост по сценариям составляет 2,3-3,2 млрд т н.э. Энергопотребление Европы и развитых стран Азии снижается во всех сценариях. Замедляется прирост энергопотребления в Северной, Южной и Центральной Америке и на Ближнем Востоке по сравнению с периодом 1990-2015 гг. В странах СНГ прогнозируется умеренный рост потребления первичной энергии. В соответствии с увеличением прироста населения Африки ожидается соответственное увеличение ее энергопотребления в 2015-2040 гг.
 
Рисунок 2 – Потребление первичной энергии по видам топлива в Вероятном сценарии (2015г. и прирост до 2040г.)
Источник: ИНЭИ РАН
Если рассматривать структуру энергопотребления по видам топлива, то в 2015-2040гг. наибольший прирост придется на газ. В результате такого прироста доли потребления нефти, газа и угля установятся примерно на одном уровне и составят приблизительно по четверти мирового энергопотребления. Использование ВИЭ увеличится втрое. В совокупности все нетопливные источники энергии будут до 2040 г. обеспечивать еще примерно четверть спроса на энергию. Несмотря на то, что совокупная доля ископаемых топлив несколько снизится, до конца прогнозного периода именно они останутся преобладающими в структуре мирового энергопотребления. Однако в целом мировое энергопотребление по видам топлив станет более диверсифицированным, так как увеличится доля нетопливных источников энергии. 
 
Рисунок 3 – Структура мирового потребления первичной энергии по видам топлива в Вероятном сценарии (2015г. и 2040г.) 
Источник: ИНЭИ РАН
Более диверсифицированными становятся в прогнозном периоде и электроэнергетические балансы регионов (в особенности — в странах ОЭСР). 
Наибольший прирост энергопотребления в странах, входящих в ОЭСР, придется на ВИЭ и газ, а в Южной и Центральной Америке, СНГ и на Ближнем Востоке – в основном на газ. Страны Африки наиболее заметно увеличат потребление биоэнергии и нефтепродуктов. В развивающейся Азии прогнозируется рост потребления всех энергоресурсов, прежде всего, угля, а наиболее быстро (более чем в 5 раз) в этом регионе увеличится потребление атомной энергии. Полученный прогноз развития и структуры мирового первичного энергопотребления находится ближе к нижним диапазонам прогнозов спроса, выполненных на этот же период другими исследовательскими организациями. Модельно-информационный комплекс World Energy Model (WEM) используется в странах ОЭСР и его странах-партнерах, состоящих в International Energy Agency (IEA). Данный комплекс представляет собой модель, имитирующую процессы функционирования электроэнергетических рынков, а также являющуюся инструментом для составления детализированных прогнозов по секторам и регионам для различных сценариев World Energy Outlook (WEO). Данная система включает в себя три основных модуля: конечное потребление энергии, трансформация энергии и энергообеспечение.
 
Рисунок 4 – Потребление первичной энергии по регионам и видам топлива в Вероятном сценарии, млн т. н.э.
Источник: ИНЭИ РАН
Модель WEM используется для анализа перспектив развития мировой электроэнергетики, состояния экологии, эффектов от изменения электроэнергетической политики и технологий, инвестиций в электроэнергетический сектор, перспективы развития технологий в электроэнергетике. Методические средства и информационное оснащение системы обеспечивает разработку следующих сценариев:
1. Current Policies Scenario – Сценарий текущей политики учитывает только влияние тех мер электроэнергетической политики, которые четко закреплены в законодательстве. Он показывает, как будет развиваться электроэнергетический сектор при отсутствии каких-либо действий со стороны правительства. 
2. New Policies Scenario (NPS) – Сценарий новой политики учитывает существующую политику, а также нововведенные положения и планы по развитию электроэнергетики. Он показывает возможные достижения и ограничения от этих изменений в электроэнергетической и климатической политике. 
3. Sustainable Development Scenario (SDS) – Сценарий устойчивого развития представляет собой комплексный сценарий, цель которого – обеспечение к 2040 году всеобщего доступа к недорогим, надежным, устойчивым и современным электроэнергетическим услугам, а также существенное снижение загрязнения воздуха и принятия эффективных мер по борьбе с изменениями климата. Он показывает наиболее правдоподобный вариант развития событий: одновременного достижения всеобщего доступа к энергии, и появлению предпосылок к достижению целей Парижского соглашения. 
В «World Energy Outlook 2018» рассматриваются будущие модели изменения глобальной электроэнергетической системы в условиях возрастающей неопределенности. В мировом электроэнергетическом секторе происходят серьезные преобразования: от растущей электрификации до расширения возобновляемых источников энергии, потрясений в нефтедобыче и глобализации рынков природного газа. Политика, выбранная правительством, будет определять путь развития электроэнергетической системы во всех регионах страны относительно всех видов топлива. Прогноз мирового потребления первичной энергии IEA по сценариям ново политики и устойчивого развития представлены на рисунках 5 и 6. Сценарий новой политики включает существующую электроэнергетическую политику, а также оценку результатов, которые могут быть получены в результате осуществления объявленных политических намерений. Заметим, что результаты прогноза по данному сценарию значительно выше, чем по сценарию устойчивого развития, так как последний представляет собой комплексный подход к достижению согласованных на международном уровне целей в области изменения климата, качества воздуха и всеобщего доступа к современным источникам энергии.
 
Рисунок 5 – Мировое потребление первичной энергии (NPS) 
Источник: IEA/World Energy Outlook 2018
 
Рисунок 6 – Мировое потребление первичной энергии (SDS) 
Источник: IEA/World Energy Outlook 2018
По сценарию новой политики в развивающихся странах в связи с ростом доходов и ростом мирового населения на 1,7 млрд. человек мировой спрос на энергию возрастает более чем на четверть к 2040 году. Если бы не повышение энергоэффективности, то рост спроса на энергию был бы примерно в два раза больше. Увеличение спроса на первичную энергию происходит за счет развивающихся стран, с Индией во главе. К 2040 году возобновляемые источники энергии и природный газ будут удовлетворять более 80% роста мирового спроса. Потребление электроэнергии будет расти в два раза быстрее общего спроса на энергию. В результате сланцевой революции будет усиливаться давление на традиционных экспортеров нефти и газа, которые в значительной степени полагаются на экспортные поступления для поддержки своего национального развития.
 
Рисунок 7 – Изменение спроса на первичную энергию (NPS) 
Источник: IEA/World Energy Outlook 2018
Сценарий устойчивого развития IEA предусматривает комплексную стратегию для достижения ключевых целей, связанных с электроэнергетикой в области устойчивого развития, включая доступ к энергии и качество воздуха, а также климатические цели. Количество выбросов в данном сценарии полностью соответствует целевому значению, установленному Парижским соглашением. Для достижения целевых результатов быстрее разворачиваются производства с низким уровнем выбросов, широко используются технологии на основе возобновляемых источников энергии, которые обеспечивают всеобщий доступ к энергии. Реализуются все экономически жизнеспособные пути повышения энергоэффективности, а общий спрос в 2040 году сохраняется при этом на уровне 2017 года.
Электрификация конечного пользователя сильно растет, но также растет и прямое использование возобновляемых источников энергии (биоэнергии, солнечного и геотермального тепла). На данный момент доля возобновляемых источников энергии составляет около одной четвертой всего энергобаланса, в 2040 году она возрастет до двух третей. В сценарии новой политики рост мирового спроса на нефть замедляется и в 2040 году составляет 106 млн. баррелей в день, что на 11 млн. баррелей в день больше, чем в 2017 году. Китай становится крупнейшим потребителем нефти в мире в 2030-х годах и крупнейшим импортером нефти в истории, импортируя более 13 млн. баррелей в день в 2040 году. 
 
Рисунок 8 – Мировой спрос на нефть по сценариям
Источник: OECD/IEA
В сценарии устойчивого развития политические меры по решению проблемы изменения климата приводят к пиковому спросу на мировую нефть около 2020 года на уровне 97 млн. баррелей в день. Пики спроса практически во всех странах до 2030 года. К 2040 году автомобили на бензине и дизельном топливе используются на 40% эффективнее, чем сегодня; значительная часть автомобилей и других транспортных средств работают на электричестве или на низкоуглеродистых видах топлива. В других секторах также происходят значительные изменения, в результате чего общий спрос на нефть в 2040 году по этому сценарию на 25 млн. баррелей в день ниже, чем сегодня. Согласно сценарию новой политики, спрос на природный газ в 2040 году составит 5,3 трлн. кубометров. В Китае спрос на газ быстро растет, поэтому принимаются активные политические усилия по улучшению качества воздуха. На развивающиеся страны Азии приходится половина общего роста спроса до 2040 года. В сценарии устойчивого развития спрос на газ продолжает расти до 2025 года, прежде чем остановиться на отметке в 4,2 трлн. кубометров. Газ является единственным ископаемым топливом, спрос на которое в 2040 году выше, чем сегодня, и он становится крупнейшим топливом в мировом электроэнергетическом балансе. Динамика отличается от динамики в других сценариях. Спрос на газ для производства электроэнергии снижается, поскольку газ все чаще обеспечивает пиковую и балансировочную мощность, а не базовую нагрузку. Вместо этого, газ увеличивает свою долю в промышленности и транспортном секторе, где есть сильный стимул для ограничения использования более интенсивных видов топлива.
 
Рисунок 9 – Мировой спрос на газ по сценариям
Источник: OECD/IEA
В более углеродоемких системах, где имеется достаточно возможностей для вытеснения угля (например, в Индии), спрос на газ выше, чем в сценарии новой политики. В Европе и Северной Америке спрос остается стабильным до 2025 года, но после этого снижается, вследствие повышения энергоэффективности зданий и промышленности. 
 
Рисунок 10 – Мировой спрос на уголь по сценариям
Источник: OECD/IEA
В сценарии новой политики общий спрос на уголь для производства электроэнергии несколько снижается (до 5,4 млрд. т. у.э.), поскольку в различных секторах происходит переход к альтернативным видам топлива, а умеренный рост производства угля компенсируется повышением эффективности установок. Умеренный рост промышленного потребления угля отчасти объясняется расширением использования угля в качестве исходного сырья для некоторых производственных процессов (например, проектов по переработке угля в газ и угля в жидкости в Китае). В сценарии устойчивого развития потребление угля резко снижается (на 3,6% в год), а доля угля в первичной энергии к 2040 году падает ниже 12%. Спрос на уголь будет падать в соответствии со снижением его производства в связи с долгосрочными требованиями к выбросам данного сценария. В сценарии новой политики производство электроэнергии из ВИЭ увеличилось почти втрое к 2040 года и составляет более 40% от общего объема производства. Доля ВИЭ в глобальном теплоснабжении увеличивается до 15% в 2040 году. Согласно прогнозам, около 60% этого увеличения произойдет в Китае, Европейском Союзе, Индии и Соединенных Штатах, которые сегодня являются крупнейшими потребителями тепла на основе возобновляемых источников энергии. В транспорте доля ВИЭ увеличивается более чем в два раза до 8%. 
 
Рисунок 11 – Мировой спрос на ВИЭ по сценариям
Источник: OECD/IEA
Спрос на биотопливо возрастет до 4,7 млн. баррелей нефтяного эквивалента в день, что составит 6% от общего объема использования ВИЭ на транспорте в 2040 году. В сценарии устойчивого развития принимаются дополнительные меры по стимулированию инвестиций в производство электроэнергии на основе ВИЭ для увеличения их доли в электроэнергетическом балансе до двух третей, до 25% в теплоснабжении и до 22% в транспорте в 2040 году. В данном сценарии вклад ВИЭ в теплоснабжение растет быстрыми темпами, достигнув к 2040 году 1 100 млн. баррелей нефтяного эквивалента в день. Спрос на биотопливо в 2040 году превысит 7 млн. баррелей нефтяного эквивалента в день.  Касательно структуры энергопотребления по видам топлива, доли нефти и угля в энергобалансе будут постепенно снижаться, в то время как доля газа – значительно расти, в результате чего доли этих трех видов топлива установятся примерно на одном уровне. Тем временем, использование ВИЭ увеличится втрое и, соответственно увеличится их доля в энергобалансе. Таким образом, нефть, газ, уголь и ВИЭ к 2040 году будут обеспечивать примерно по четверти спроса на энергию каждый, их доли в энергобалансе будут практически одинаковы. Подтверждение этому приведено в таблице 1, в которой сравнены данные о первичном энергопотреблении по видам топлива в 2040 году в вероятном сценарии по прогнозу ИНЭИ РАН и в сценарии новой политики по прогнозу IEA (данные округлены до сотен). 
Таблица 1 – Сравнение прогнозов первичного энергопотреблении по видам топлива в 2040 году, млн. т. н.э.
Вероятный сценарий (прогноз ИНЭИ РАН) Сценарий новой политики (прогноз IEA) Доля в общем энергобалансе (Вероятный сценарий) Доля в общем энергобалансе (Сценарий новой политики)
Нефть 4700 4900 26,6% 27,7%
Газ 4200 4400 23,7% 24,9%
Уголь 4500 3800 25,4% 21,5%
ВИЭ, в т.ч.: 4300 4600 24,3% 26,0%
атомная энергия 1100 1000 6,2% 5,6%
гидроэнергия 500 500 2,8% 2,8%
биоэнергия 2000 1900 11,3% 10,7%
другие ВИЭ 700 1200 4,0% 6,8%
ВСЕГО 17700 17700 100,0% 100,0%
Источник: составлено автором на основе данных ИНЭИ РАН и IEA
Очевидно, что доли четырех основных энергоресурсов в общем энергобалансе действительно составляют примерно по четверти: 23,7-26,6% в вероятном сценарии прогноза ИНЭИ РАН и 21,5-27,7% в сценарии новой политики прогноза IEA. Таким образом, доли нефти, газа, угля и ВИЭ в энергобалансе действительно выровняются, и данные энергоресурсы будут обеспечивать примерно одинаковые доли спроса на энергию.
Результат настоящего исследования представлен в таблице 2.
Таблица 2 – Характеристика факторов, определяющих тенденции развития электроэнергетической промышленности
№ п/п Наименование фактора Характеристика воздействия факторов
1 Планируемые изменения законодательных, нормативных документов, в том числе отраслевых Делают необходимым подстройку системы, что может быть затратным для предприятий сферы электроэнергетики
2 Изменения санкционного режима Влияет в части поставок за рубеж и приобретения импортных комплектующих и оборудования для предприятий
3 Реализация государственных, целевых, региональных программ в рамках выбранной сферы деятельности Способствует поддержке работы предприятий в сфере электроэнергетики
4 Влияние динамики состояния смежных, конкурентных отраслей, сфер деятельности Все остальные отрасли являются потребителями электроэнергии и зависят от рассматриваемой сферы
5 Особенности развития и внедрения инновационных технологий в данной сфере деятельности Внедрение инновационных технологии способствует повышению энергоэффективности
6 Наличие и состояние кадрового потенциала в отрасли Предприятия сферы электроэнергетики нуждаются в высококвалифицированных кадрах
7 Состояние и возможности обновления материально-технической базы отрасли Материально-техническая база отрасли обновляется регулярно
8 Доступность и качество сырьевых ресурсов Являются доступными и высокими по качеству
9 Потенциальный спрос на готовую продукцию Спрос на электроэнергию как вид продукции есть всегда
10 Уровень конкуренции в отрасли Низкий. Не влияет на предприятия
11 Наличие, доступность инвестиционной поддержки развития предприятий отрасли Инвестиционная поддержка предприятий есть, она доступна
12 Динамика покупательской способности населения Население будет приобретать электроэнергию при любой покупательской способности
13 Наличие и состояние системы стандартов качества в отрасли Система стандартов качества в отрасли постоянно совершенствуется
Таким образом, в работе проанализированы факторы, определяющие развитие электроэнергетической промышленности.