Модель национальной энергетической системы как ключевой элемент устойчивости национального хозяйства

Современная экономическая ситуация открывает эпоху поликризисов, в которой взаимосвязанные вызовы усиливают уязвимость национальных хозяйств. Экстремальные погодные явления и необратимые изменения экосистем – основные элементы климатического кризиса, являются причинами угроз для инфраструктуры и в конечном итоге риска утраты релевантности бизнес-моделей. Процессы цифровизации и развитие искусственного интеллекта изменяют конкурентные ландшафты, беспрецедентно повышая объемы инвестиций и создавая угрозу цифрового разрыва и киберуязвимости. Геополитическая турбулентность третьего десятилетия ХХI века разрушает сложившиеся цепочки поставок, выявляет зависимость от критических ресурсов и порождает новые очаги конфронтации.

Е.В. Ефанова и А.А. Кирпота «политические конфликты, неожиданные стихийные бедствия, обеспокоенность по поводу терроризма, экологические проблемы» признают факторами, влияющими на стабильность поставок топлива и повышение цен на энергоносители [5, с. 32]. Т.Г. Зорина и В.В. Пана-сюк совокупность негативных явлений, включающих «нестабильную ценовую политику на энергоре-

ГРНТИ 06.71.02

EDN VUTTYN

Наталья Эдуардовна Русина – cоискатель специализированной кафедры ПАО «Газпром» Санкт-Петербургского государственного экономического университета. ORCID 0009-0008-1215-226Х

сурсы, уровень исчерпаемости и неравномерности их распределения, а также применение международных санкционных мер экономического давления» относят к современным «энергетическим вызовам» [6, c. 119].

К «глобальным факторам, генерирующим нестабильность и неопределенность мировой энергетики» русские ученые относят «меняющееся соотношение между ведущими центрами силы в мире, сохраняющееся экономическое неравенство, дефицит природных ресурсов при их непрекращающемся расточительном расходовании, возрастающее загрязнение природной среды, особенно отходами производства, и кризис традиционных моделей экстенсивного развития» [7, с. 109]. К.В. Гадзацев отмечает дуализм энергетической проблемы, связанной, «с одной стороны, с необходимостью обеспечения растущих потребностей человечества в энергии, а с другой – со все более явными экологическими ограничениями развития традиционной «ископаемой» энергетики» [4, с.142].

Данный перечень проблем современной экономики показывает, что центральное место этого поликризиса занимает энергия – фундаментальный ресурс, жизнеобеспечивающая система любой современной экономики. Это обусловило внимание к энергобезопасности ученых и специалистов. Однако, отсутствуют исследования, раскрывающие взаимосвязь безопасного функционирования энергетического комплекса страны и уровня устойчивости национальных социально-экономических систем. В связи с этим актуальным является обоснование или опровержение гипотезы о ключевой роли системы энергетической безопасности в обеспечении общей устойчивости национального хозяйства.

Материалы и методы

Основу обоснования ключевой роли системы энергетической безопасности в обеспечении общей устойчивости национального хозяйства составляют положения теории экономических систем, теории безопасности и концепции устойчивого развития. Проверка гипотезы проводилась в соответствии с системным, целевым подходами, методами символического и аналитического моделирования. При подготовке статьи были использованы опубликованные российскими и зарубежными учеными результаты исследований в области национальной энергетической безопасности.

Результаты и их обсуждение

Понятие «энергетическая безопасность» в настоящее время подвержено глубокой трансформации. Его традиционное со времен нефтяных кризисов 1970-х годов ядро – обеспечение бесперебойных физических поставок ископаемого топлива по доступным ценам – оказалось в состоянии острого системного конфликта с новыми глобальными императивами. Классическая триада энергобезопасности – доступность, надежность, ценовая приемлемость – сталкивается с четвертым, все более весомым измерением: экологической и социальной приемлемостью. В связи с этим гипотеза может быть сформулирована следующим образом: национальная энергетическая система, претерпевая качественную трансформацию, становится ключевым элементом общей устойчивости национального хозяйства.

Определение энергобезопасности как состояния защищенности энергосистемы от катастрофических рисков при обеспечении ее устойчивого развития является ключом к пониманию ее системообразующей роли для экономики в целом. Эта связь носит кибернетический характер: энергобезопасность – одновременно условие, индикатор и драйвер общей устойчивости национального хозяйства. Энергетическая система в соответствии с требованиями к ее идентификации, предложенными Л.А.°Миэринь и Н.Н. Карзаевой [8, с. 98], в свою очередь, является целостным единством пяти взаимосвязанных подсистем: технологической, экономической, логистико-геополитической, эколого-климатической и социально-управленческой.

Технологическая подсистема отвечает за физическую способность производить, передавать и доставлять энергоносители потребителю. В настоящее время технологическую подсистему характеризует диверсификация источников энергии, переход от доминирования одного-двух видов топлива к оптимальному их портфелю, где каждый источник играет специфическую роль. М.А. Бортников и Е.В.°Ка-ранина отмечают основополагающее значение для создания энергетической системы постулата Дже-вонсона: «Не стоит основывать рост промышленности Англии на дешевом угле, так как, в конечном счете, его растущая стоимость, связанная с постепенным удорожанием его добычи, приведет к экономическим трудностям» [3, с. 822].

«Парадокс Джевонса» отражает зависимость роста «эффективности использования любого топлива, в частности, угля от… повышенного спроса на этот вид топлива, а не наоборот» [3, с. 822]. А.А. Афанасьева и Н.И. Белодед присоединяются к мнению многих ученых о необходимости развития генерации «нетрадиционных возобновляемые источники энергии» [1, с. 23]. С будущими потрясениями на энергетических рынках В.А. Сидоров и А.В. Болик связывают необходимость диверсификация источников энергии [10, с. 466]. С. Сендеров и В. Рабчук указывают на доминирование принципа определения приоритетов при обеспечении национальной энергетической безопасности, отмечая, что в настоящее время для Российской Федерации приоритетным является «поддержание в устойчивом состоянии ее экономической и, следовательно, политической, системы. Поэтому следует активно инвестировать в энергетическую инфраструктуру и наращивать объемы добычи (по крайней мере, поддерживать на прежнем уровне)» [9, с. 66].

Взаимосвязь технологической подсистемы с энергобезопасностью проявляется в трех моментах: без технологической диверсификации и гибкости невозможна адаптация к экологическим требованиям, без smart grids и накопителей нельзя интегрировать ВИЭ в масштабах, необходимых для декарбонизации, с низким КПД система становится непомерно дорогой и ресурсоемкой.

Экономическая подсистема обеспечивает финансовую жизнеспособность и эффективность энергосистемы в долгосрочной перспективе. Основой финансовой жизнеспособности энергетической системы является конкурентоспособность тарифов – баланс между затратами на поддержание и развитие системы и способностью экономики и населения эти затраты нести. Завышенные тарифы подавляют промышленность, а заниженные ведут к деградации энергетической инфраструктуры из-за нехватки инвестиций. Сложившаяся в настоящее время «ситуация на рынке характеризуется серьезными колебаниями цен на энергоресурсы, что связано с условиями нестабильности в макроэкономическом пространстве» [10, с. 465-467]. Это требует политических решений на государственном уровне.

Огромную роль в обеспечении деятельности энергетического комплекса страны играет инвестиционный климат – определенность правил, защита прав инвесторов, долгосрочные контракты. Только в условиях стабильного климата возможно привлечение инвестиций в масштабные и долгосрочные (20-40 лет) проекты АЭС, ВИЭ. Устойчивость цепочек создания стоимости или взаимодействия между контрагентами служит базовым условием как обслуживания оборудования энергетических комплексов, так и развития материальной базы. От их устойчивости зависит способность национальной энергетики обеспечивать себя критическими компонентами (турбины, солнечные панели, преобразователи) или надежность их импортирования, которая является объектом логистикогеополитической подсистемы.

Цена углерода (налоги, система торговли квотами) понижает уровень рентабельности «грязных» технологий, направляя инвестиции в низкоуглеродные решения и генерацию дополнительных доходов для «зеленого» перехода. Роль экологического фактора в международном взаимодействии в области энергетики отмечает Ю.А. Удальцова: «После осуществления «энергетического перехода» расклад сил на мировой арене может существенно поменяться» [11, с. 240].

Взаимосвязь экономической подсистемы и уровня устойчивости энергосистемы отражается в трех основных аспектах: во-первых, технологическая модернизация невозможна без благоприятного инвестиционного климата, во-вторых, без цены на углерод не работает экономический стимул для декарбонизации, в-третьих, без конкурентоспособных тарифов энергоемкие производства теряют позиции на мировом рынке.

Логистико-геополитическая подсистема управляет внешними зависимостями и уязвимостями, связанными с трансграничными потоками. Современная геополитическая ситуация определила состав угроз: шантаж, сбои поставок, з ависимость от единственного технологического поставщика, транзитные угрозы энергомостов, проходящих через территории третьих стран. Геополитическая уязвимость способна мгновенно аннулировать успехи технологической и экономической подсистем. Технологический суверенитет – основа для устойчивости цепочек создания стоимости и независимого развития.

Эколого-климатическая подсистема является условием долгосрочной легитимности, интегрируя энергетику в биофизические границы планеты и обеспечивая ее «лицензию на существование». Стратегическая ее цель – снижение до нуля углеродоемкости к середине века. В состав задач данной подсистемы включены снижение воздействия на экосистемы (затопление земель ГЭС, влияние ветропарков на птиц и морскую фауну и т.п.) и адаптация инфраструктуры к изменениям климата (повышение термостойкости ЛЭП, укрепление прибрежных энергообъектов от подъема уровня моря, защита от лесных пожаров и т.д.).

Ю.В. Боровский в качестве основы «энергетического перехода» признает «экологические проблемы, связанные с катастрофическим влиянием антропогенного фактора на окружающую среду, привлекшие внимание мировой общественности в середине прошлого столетия» [2, с. 773]. Однако, по мнению В. Шмиля, «углеводороды представляют собой надежный и доступный источник энергии, мировые запасы весьма далеки от исчерпания и способны еще многие годы удовлетворять постоянно растущие потребности экономики и населения в энергии» [12, с. 14]. Игнорирование экологической подсистемы ведет к климатическим катастрофам, международным санкциям, протестам, способным обрушить экономику.

Социально-управленческая подсистема отвечает за управление спросом, социальную приемлемость и эффективность принятия решений. Управление спросом предполагает активное вовлечение потребителей в балансировку системы через «умные» счетчики, гибкие тарифы, программы повышения энергоэффективности, что способствует снижению пиковых нагрузок. Без таких программ «зелёный» переход вызовет резкий рост энергетической бедности и социальный взрыв.

На инвестиционный климат, скорость внедрения инноваций и справедливость тарифов влияет качество регулирования, а именно компетентность, беспристрастность и предсказуемость регуляторов. Низкое качество регулирования тормозит все остальные подсистемы. Отсутствие социальной защиты делает невозможной реализацию экономических мер (например, отмену субсидий на ископаемое топливо). Управление спросом является самым быстрым и дешевым способом повышения надежности системы.

Устойчивая энергобезопасность достигается не максимизацией показателей в одной подсистеме, а поиском синергии и баланса между ними. Например, форсированное развитие ВИЭ (технология) без инвестиций в сети и накопители (технология и экономика) ведет к нестабильности, а введение цены на углерод (экономика) без защиты уязвимых потребителей (социум) – к протестам. Энергобезопасность реализуется через пять контуров, составляющих ее системную архитектуру: физико-технологический, экономико-рыночный, логистико-геополитический, эколого-климатический, социально-управленческий и кибер-физический.

Задача физико-технологического контура заключается в превращении набора генерирующих объектов (АЭС, ГЭС, ВИЭ, газовых мощностей) в интеллектуальную, гибкую сеть. Функцию буферов между производством и потреблением выполняют накопители. Данный контур определяет физическую непрерывность энергоснабжения экономики.

Задача экономико-рыночного контура заключается в создании ценовых сигналов и институтов, стимулирующих инвестиции в эластичность, а не в экстенсивный рост. Основными драйверами данного контура являются цена на углерод, делающая генерацию энергии из углеводородов невыгодной, долгосрочные контракты на мощность новых ВИЭ и АЭС, снижающие риски инвесторов, механизмы гибкого спроса, когда потребитель выгодно снижает нагрузку в пик. Экономико-рыночный контур гарантирует долгосрочную финансовую жизнеспособность трансформации, связывает энергетику с глобальными финансовыми потоками «зелёных» инвестиций.

Задача геополитического и логистического контура – обеспечить безопасность цепочки поставок необходимого технологического оборудования и запасных частей к нему. Ключевыми элементами контура являются диверсификация источников критического сырья (литий, кобальт, никель), развитие внутренней переработки и утилизации и технологические альянсы для совместной разработки стандартов (например, водородного). Геополитический и логистический контур определяет внешнюю независимость и конкурентное позиционирование страны в новой энергетической реальности.

Задача эколого-климатического контура сводится к построению энергосистемы в биофизических границах планеты. Ключевыми элементами контура являются углеродный бюджет для энергетического сектора, адаптация инфраструктуры к учащающимся экстремальным погодным явлениям (укрепление ЛЭП от ураганов, защита подстанций от паводков). Контур обеспечивает существование энергосистемы в долгосрочной перспективе, минимизируя климатические риски для всей экономики.

Задача социально-управленческого контура заключается в обеспечении справедливости трансформации и общественного ее признания. Ключевыми элементами контура являются прозрачное ценообразование, программы энергоэффективности для уязвимых домохозяйств, стратегии переподготовки и создания новых рабочих мест в угольных регионах, участие граждан в энергетических кооперативах. Контур формирует социальный капитал и политическую легитимность, без которых любые технократические реформы не могут быть осуществлены.

Задача контура киберфизической безопасности – обеспечить защиту целостности и управляемости киберфизической энергосистемы в условиях ее цифровизации, предотвращая утечку данных, физическое разрушение оборудования, масштабные отключения и, как следствие, социально-экономический коллапс в результате кибератак. Ключевыми элементами контура являются система управления (SCADA/ICS), турбины, трансформаторы, выключатели, управляемые кодом, корпоративные IT-сети и сети промышленного управления. Роль контура расширена и включает корпоративный, национальный и международный уровень. Последний уровень предполагает создание международных рамок сдерживания, в частности, доктрину киберсдерживания, международные соглашения, контроль за цепочками поставок. Без киберфизического контура все остальные становятся бессмысленными, так как могут быть отключены одной удаленной командой. Он является фундаментальным условием существования современной энергосистемы как таковой.

Влияние на конкретные аспекты устойчивости национального хозяйства подсистем и контуров модели энергетической системы представлено в таблице.

Таблица

Роль подсистем и контуров энергетической системы в обеспечении устойчивости национального хозяйства (составлено автором)

Аспект устойчивости национального хозяйства	Контур/подсистема энергобезопасности	Связь и последствия сбоя
Физическая бесперебойность производств и логистики	Контур физической надежности (технологическая и управленческая подсистемы)	Отсутствие энергетических ресурсов прерывает ключевые процессы
Долгосрочная конкурентоспособность и технологический суверенитет	Контур технологического суверенитета (технологическая, экономическая, геополитическая подсистемы)	Энергобезопасность, основанная на чужих технологиях, повышает уязвимость всех отраслей экономики
Макроэкономическая и бюджетная стабильность	Контур экономико-экологической сбалансированности (экономическая и экологическая подсистемы)	Энергобезопасность, не учитывающая угрозы и риски, становится источником макроэкономической нестабильности
Внешнеэкономическая и логистическая устойчивость	Контур геополитической устойчивости логистики (геополитическая и технологическая подсистемы)	Узкие места в энергологистике (во всей внешней торговле и производственных цепочках страны)
Социальная и политическая стабильность	Контур социальной легитимности (социально-управленческая и экономическая подсистемы)	Несправедливая энергетическая тарифная политика разрушает социальный капитал – основу устойчивости любого общества
Устойчивость в цифровую эпоху (кибер-устойчивость)	Контур киберфизической безопасности (технологическая и управленческая подсистемы)	Цифровая уязвимость энергосетей тождественна уязвимости всех отраслей экономики

Заключение

Таким образом, в современных геополитических условиях от конфигурации, гибкости и устойчивости национальной энергетической системы в решающей степени зависит трансформируемость и собственно существование национального хозяйства, что подтверждает гипотезу о роли системы энергетической безопасности, переосмысленной через призму устойчивости посредством модели энергетической системы в качестве ключевого элемента общей устойчивости национального хозяйства.