World's energy sector development trends: alternative research approach

Статья поступила в редакцию 15.01.2108.

витием нового предложения [1]. Имеет место своеобразный парадокс, согласно которому процесс глобализации оказывает дуалистический эффект на мировой энергетический баланс [6]. С одной стороны, данный процесс способствует формированию эффективной конкурентной среды на международном энергетическом рынке, которая, в свою очередь, способствует повышению общей сбалансированности системы. С другой стороны, снятие национальных барьеров может способствовать укреплению естественных монополий.

Многие зарубежные авторы – Ж. Анжелье, А. Де-Вани, Д. Волтс, а также некоторые российские ученые – Митрова Т., Крюков В., Конопляник А., придерживаются мнения о том, что оптимальным путем развития энергетических отраслей является постепенный переход от монополистической организации к конкурентной, чему, по их мнению, будет способствовать направленность мирового энергетического рынка по пути международной кооперации. Данный путь подразумевает активную работу, направленную на становление эффективной конкурентной среды с целью обеспечения баланса производства энергии и энергопотребления. Это, в свою очередь, приведет к синергетическому эффекту, в рамках которого, во-первых, формируется ситуация сбалансированного развития всех мировых экономик, а, во-вторых, значительно вырастает их энергоэффективность.

Определяя в рамках данной проблемы положение газовой отрасли в ближайшем будущем, невозможно обойтись без универсального научно-методического подхода, на базе которого можно провести исследование тенденций ее развития, основываясь на ретроспективе в целях обоснования прогнозов на будущее. Если обращаться к уже известным моделям глобального моделирования, таким как модели Робертса, Клейна, Линнемана, Леонтьева, Кайя-Судзуки, Форрестера и Эрера, то в них можно отметить один общий недостаток, заключающийся в общности подхода, не позволяющей принять в расчет специфические характеристики газовой отрасли, отличающей ее от прочих энергетических отраслей.

Акцент необходимо сделать на использовании экономико-математических методов с применением компаративного анализа газовой отрасли, в рамках которого будут изучены показатели, разносторонне характеризующие ее функционирование. Данные методы располагаются в плоскости методик дискриминантного, интегрального и кластерного анализа, совокупное использование которых позволит под разными углами проанализировать тенденции развития газовой отрасли и определить ее текущее и перспективное положение в глобальном энергетическом комплексе. Избегая риска корреляции при выборе большого числа факторов для модели, в данной статье в основу будут заложены три группы таких факторов, исходя из трех уровней функционирования газового сектора страны: экономические, социальные и экологические. При этом мы избрали в каждой группе факторы, которые не вступают в прямую или обратную зависимость с какими-либо другими [2].

Показателем, отражающим экономическое состояние государства, выступает ВВП (англ. – GDP) в рыночных ценах, который представляет собой расходы на конечные товары и услуги за вычетом импорта [19]. Для анализа международной ситуации также применяется единый стандартизированный подход, позволяющий сбалансировать значения ВВП по всем государствам, подведя их под единую систему мер. Изначально ВВП конвертируется в долларовый эквивалент. Далее, ВВП государства выравнивается по паритету покупательной способности (ППС; англ. – PPP) [21]. В целях динамического анализа, показатель ВВП также переводится из номинального в реальный показатель, т.е. сравниваются ВВП разных лет с некоторым базовым значением цен [21]. Таким образом, получаем показатель ВВП в базовых ценах, скорректированного на ППС (ВВП баз ППС).

Наиболее масштабно отражает объемы работы энергетического комплекса страны показатель производимой энергии. В общем, под производством понимается производство первичной энергии (англ. – primary energy) из разных источников, с удаленными из ресурса примесями [13]. Для подведения глобальной статистики по производству и потреблению первичной энергии, а также для проведения сравнительного анализа и соотнесения объемов двух разных энергоносителей применяется единый балансовый показатель – тонна нефтяного эквивалента, тнэ (англ. – tonne of oil equivalent, toe), отражающий количество энергии, выделяющееся при сгорании одной тонны сырой нефти, что примерно составляет 42 ГДж [22]. В целях соотнесения различных энергоносителей применяются различные системы конвертации исходной единицы измерения в toe (см. табл. 1 и 2, где использованы обозначения: СПГ – сжиженный природный газ, BTU – British thermal units).

Принимая в расчет объемы производства энергии, для ведения статистического учета целесообразно использовать показатель мегатонны нефтяного эквивалента, Мтнэ (англ. – Mtoe) – 1 млн тнэ. Так, по примерным подсчетам, на современной электростанции из 1Мtoe вырабатывается около 4 400 ГВт/час электроэнергии [14]. В дополнение, при расчете единого баланса энергоносителей стоит учитывать объемы международных морских и авиационных бункеров [11]. Более детальное представление и разбор специфики учета данных объемов представлены в источнике [13]. Кроме того, при расчете произведенной энергии необходимо учитывать изменение уровня запасов энергоносителей. Такое изменение рассчитывается как разница между уровнем запасов на начало периода (обычно на первый день отчетного года) и уровнем запасов на конец периода (соответственно, на последний день), где к запасам относятся энергоносители, принадлежащие производителям, импортерам, предприятиям и крупным потребителям на территории государства [13].

Таблица 1

Таблица 2

Приблизительные системы пересчета газовых энергоносителей

	3 млрд м нат. газ	млн тнэ	млн т СПГ	трлн BTU
1 млрд м3нат. газ	1	0,9	0,74	35,7
1 млн тнэ	1,11	1	0,82	39,7
1 млн т СПГ	1,36	1,22	1	48,6
1 трлн BTU	0,028	0,025	0,021	1

Источник: BP Statistical Review of World Energy, 2016.

Приблизительные системы пересчета 1 тнэ

Тепловые агрегаты	10 млн ккал / 42 ГДж / 40 млн BTU
Твердое топливо	1,5 т каменного угля / 3 т бурого угля
Электричество	12 МВТ/ч

Источник: BP Statistical Review of World Energy, 2016.

Таким образом, при учете произведенной в стране энергии необходимо проводить ряд корректировок, которые позволяют получить чистый показатель произведенной энергии – общий объем поставок (предложения, запаса) первичных энергоносителей (англ. – Total Primary Energy Supply, TPES). Данный показатель рассчитывается следующим образом [13]:

Произведенная энергия + Импорт энергоносителей – Экспорт энергоносителей –

– Международное морское бункерное топливо – Международное авиационное бункерное топливо ±

± Изменение запасов = TPES.

Применение данного показателя позволяет провести более точную оценку объемов энергии и энергоносителей, которые идут на внутреннее потребление. TPES позволяет сбалансировать показатели внутреннего потребления, предоставив возможность для чистой оценки достаточности энергии в стране. Как и показатель производства, TPES рассчитывается в Mtoe. В рамках разрабатываемой модели важно принять к учету относительные показатели: TPES / ВВПbas ППС, toe / $1000 – общее предложение первичной энергии в расчете на 1000 долларов США валового внутреннего продукта в базовых ценах, скорректированного по паритету покупательной способности, или обеспеченность экономики предложением энергоносителей. Более высокое значение показателя может говорить о более высоком уровне эффективности работы энергокомплекса страны.

Здесь стоит остановиться на обнаруженной Европейским агентством по окружающей среде весьма интересной зависимости. Масштабные статистические исследования Агентства доказали наличие положительной корреляции между потреблением энергии в расчете на человека и показателем ВВП баз ППС на душу населения: чем выше значение последнего показателя, тем выше потребление энергии [16]. Доказательство положительной корреляции прослеживается на графике, составленным Агентством (см. рис. 1).

На базе данных Агентства доказывается высокий коэффициент детерминации, достигающий уровня свыше 97% по ряду стран и объединений, что говорит о том, что в более развитых странах потребление энергии идет в больших объемах. Соотнося данные Европейского агентства по окружаю- щей среде и отчет Международного энергетического агентства [18], также можно доказать корреляцию между показателем произведенной на человека энергии и ВВП на душу населения. Результаты проведённых расчетов отражены на рис. 2.

Азия Европа Америка

Океания

Кита

Инд

Бразилия

20 25

Южная

Канада

США

Австралия

Корея

ермания

Численность населения, млн чел.

Среднее мировое потребление на душу населения

30 35 40 45 50 55 60 65 70

-1

Источник: European Environment Agency, 2011.

Рис. 1 . Корреляция между потреблением энергии и ВВП на душу населения

1,20

1,00

0,80

0,60

0,40

0,20

0,00

Составлено автором на основе данных Европейского агентства по окружающей среде и МЭА.

Рис. 2 . Распределение показателей детерминации производства на душу населения и ВВП на душу населения

Также, соотнося базы данных двух агентств, доказывается наличие корреляции между показателями TPES на душу населения и ВВП на душу населения (в более развитой стране имеется большее внутреннее предложение первичной энергии). Результаты такого анализа представлены на рис. 3.

Далее, вместе с отношением TPES к ВВП баз ППП (2011), toe/$1000 целесообразно в разрабатываемую модель включить показатели доли газовой энергии в общей выработке энергии страны, % и доли экспорта газа в общем экспорте, %. Вовлеченность газовой отрасли в совокупную структуру энергокомплекса страны можно рассматривать не только со стороны производства, но и потребления, в связи с чем показатель использования газовой энергии на душу населения, учитываемый в тоннах нефтяного эквивалента на человека (toe/чел.), имеет смысл включить в расчеты. Данный показатель можно представлять в более точных показателях, как, например, обеспеченность населения электричеством и учет влияния газовой отрасли на функционирование электроэнергетического комплекса страны.

1,20

1,00

0,80

0,60

0,40

0,20

0,00

Составлено автором на основе данных Европейского агентства по окружающей среде и МЭА.

Рис. 3 . Распределение показателей детерминации TPES на душу населения и ВВП на душу населения

Данное влияние можно оценить с помощью показателя произведенной за счет газовых источников электроэнергии, учитываемого в процентах от общего объема выработанного электричества. Более широкий уровень обеспеченности можно отслеживать через показатель общего внутреннего предложения газовой энергии в расчете на одного человека (TPES/чел), учитываемого в тоннах нефтяного эквивалента на одного человека (toe/чел).

Далее, принимая к расчет экологические факторы, вводим относительный показатель выбросов СО 2 , приходящихся на одного человека. Он отражает уровень вредного воздействия энергетической отрасли на население страны. Анализ корреляции объемов выбросов СО 2 на душу населения с ВВП на душу населения обнаруживает почти равновесное положение корреляции. Для развивающихся стран присуща прямая зависимость объема выбросов СО₂ от уровня развития экономики, в то время как в развитых странах, наоборот, каждая последующая ступень развития сопровождается уменьшением доли выбросов СО 2 на душу населения (см. рис. 4).

1,50

1,00

0,50

0,00

-0,50

-1,00

-1,50

Составлено автором на основе данных Европейского агентства по окружающей среде и МЭА.

Рис. 4 . График распределения корреляции показателя выбросов СО₂ на душу населения и ВВП на душу населения по странам и региональным объединениям

Экологичность совокупного производства в стране будем оценивать с помощью показателя выбросов СО 2 на доллар США валового внутреннего продукта, рассчитанного в базовых ценах и скорректированного по паритету покупательной способности – СО2 / ВВП баз ППС, кг / $ USD . Здесь же, логично предложить необходимость принятия к учету показателя доли выбросов СО₂ от применения газовых источников в совокупном объеме выбросов в энергетике страны. Учитывая, что, например, по данным Агентства по охране окружающей среды США, потребление энергии на транспорте формирует около 23% [20], то целесообразно принять к учету в анализе данный сектор энергопотребления, и выделить в рамках разрабатываемой модели такой показатель, как доля потребления газовых источников в общем потреблении топлива на транспорте, %.

По итогам проведенного исследования мирового энергетического комплекса и газовой отрасли, как перспективного направления его развития, в разрезе факторов, были выделены группы показате- лей, которые закладываются в основу разрабатываемой модели оценки устойчивости газовой отрасли государства, которые представлены в таблице 3. Проведенное исследование содержит доказательство целесообразности применения в модели каждого из представленных факторов, которая рассматривается не только с точки зрения уникальности каждого из показателей, но и масштабности и разносторонности анализа, который возможен при использовании таких факторов.

Факторы модели оценки устойчивости развития газовой отрасли страны

Таблица 3

Экономические факторы	Социальные факторы	Экологические факторы
Доля газовой энергии в общей выработке энергии страны, %	Использование газовой энергии на душу населения, toe/чел.	Доля потребления газовых источников в общем потреблении топлива на транспорте, %
Доля экспорта газа в общем экспорте, %	Произведенная за счет газовых источников электроэнергия (% от общего)	Доля выбросов СО 2 от потребления газового топлива к общему объему выбросов, %
Отношение TPES к ВВП баз ППП (2011), toe/$100 США	Отношение TPES / чел., toe/чел.	Выбросы CO2 / ВВП баз ППП, кг/$

Таким образом, в рамках данной статьи представлен теоретический аспект методологии устойчивого развития мирового энергетического комплекса. Следующим шагом в разработке модели выступает определение и задание веса каждого из факторов и включение их в единую систему расчета с выводом интегрального значения, что позволит в рамках единой системы оценки сравнить газовые сектора различных стран на предмет устойчивости развития.