Оценка и учет в прогнозных исследованиях ТЭК экономической составляющей энергетической безопасности

Ю. Д.  Кононов

Комплексной оценке состояния энергетической безопасности (ЭБ) уделяется серьезное внимание во многих странах. Основанная на определении численных значений индикаторов, характеризующих разные стороны ЭБ, и их обобщении в виде итоговых показателей (индексов), она используется рядом международных организаций для межстрановых сравнений.

Состав индикаторов и индексов во многом зависит от трактовки ЭБ. В зарубежной литературе приводится более сотни трактовок, но концептуальным можно признать определение энергетической безопасности, данное Международным энергетическим агентством (ІЕА): «непрерываемая доступность энергетических ресурсов по приемлемым ценам» [1]. При этом различаются кратко- и долгосрочная ЭБ. Первая отражает реакцию на внезапные изменения в балансе производства и потребления топлива и энергии, вторая связана со своевременными инвестициями в энергетику для удовлетворения потребностей экономики и требований устойчивости окружающей среды. Эта трактовка ЭБ отражает важную роль ее экономической составляющей, включающей учет ценового фактора и условий для инвестиций. Она особенно значима в прогнозировании развития ТЭК.

Варианты развития ТЭК страны определяются при разных сценариях развития экономики и конъюнктуры мировых энергетических рынков (рис. 1).

В расчетах, как правило, используются оптимизационные экономико-математические модели, минимизирующие затраты на обеспечение заданной потребности в энергоносителях при заданных ограничениях. Результаты многовариантных расчетов образуют расширяющуюся во времени область неопределенности развития ТЭК. Известны разные способы сужения ее границ (см., напр., [2]). Еще один способ предложен в данной статье. Он основан на дополнительной оценке и отбраковке вариантов по критерию их устойчивости к стратегическим угрозам энергетической безопасности. Используемые при этом интегральные показатели обобщают численные значения частных индикаторов ожидаемого состояния ЭБ.

Задача оценки вариантов развития энергетики с позиции угроз ЭБ отличается от задачи мониторинга ее текущего состояния как по целям, так и по методам их решения.

Способы мониторинга состояния энергетической безопасности

Анализ зарубежного опыта [3] показывает, что методы комплексной оценки ЭБ в основном относятся к определению ее текущего состояния. В структуре обобщающих индексов, используемых разными международными организациями для межстрановых сравнений, согласно проведенному автором анализу, доля экономической составляющей ЭБ близка к 30 % (таблица).

Таблица

Структура обобщающих индексов ЭБ в зарубежных подходах к оценке ее текущего состояния, %

Следует отметить тенденцию увеличения количества и удельного веса индикаторов, характеризующих экологическую составляющую, доступность и качество энергоснабжения, политическую стабильность, состояние энергетических исследований и разработок. При таком широком понимании ЭБ Россия в публикуемых межстрановых сравнениях ЭБ оказалась на 48-м месте (из 127 стран) по оценке Мирового экономического форума (WEB) [4] и на 42-м месте (из 128 стран) в рейтинге Мирового энергетического совета (WEC) [5]. Столь неподобающее место России -страны-экспортера энергоресурсов в рейтинге в значительной степени обусловлено ее 96-м местом в категории «экологическая устойчивость».

Следует отметить, что собственных регулярных численных оценок состояния ЭБ в России нет. Вопрос о целесообразности изучения зарубежного опыта и возможного его использования для такой оценки рассматривается, в частности, в [6].

В Доктрине энергетической безопасности Российской Федерации, утвержденной Президентом РФ 13 мая 2019 г. [7], при мониторинге и систематическом анализе состояния ЭБ предлагается использовать не единый численный индекс, а систему показателей (индикаторов) и отслеживать их отклонения от задаваемых предельно допустимых значений.

В ИСЭМ СО РАН разработана методика анализа и мониторинга состояния ЭБ как на региональном [8], так и на федеральном уровне. Она предусматривает сочетание индикативного и модельного подходов. Важная особенность такой методики - использование системы моделей для оценки возможности чрезвычайных ситуаций в энергоснабжении. Другая ее принципиальная особенность состоит в том, что итогом индикативного анализа является не количественная, а качественная оценка серьезности угрозы ЭБ. Состояние характеризуется как нормальное, предкризисное или кризисное, основываясь на количественных оценках отдельных индикаторов и определении их отклонения от задаваемых пороговых значений. По этой методике был выполнен анализ качественного состояния ЭБ России в 2015 и 2016 гг. с использованием 14-ти объектов индикативного анализа, включающих 47 индикаторов [9]. Был сделан вывод об улучшении состояния ЭБ, перехода его из кризисного в предкризисное.

Эта методика предполагает наличие обоснованной оценки пороговых значений индикаторов ЭБ. Сейчас они определяются экспертно. Такой подход вполне приемлем при анализе текущего состояния ЭБ, но при прогнозировании развития ТЭК или региональных систем энергоснабжения его условность растет с увеличением рассматриваемой перспективы.

Принципы и особенности интегральной оценки энергетической безопасности при прогнозировании развития ТЭК

Конструирование интегральных (обобщающих) показателей энергетической безопасности - поэтапный процесс, включающий: определение их предназначения (целеполагания) и структуры, выбор состава индикаторов, определение их весов (значимости), нормализация и агрегирование индикаторов. Международная практика этого процесса описана в [10].

Интегральные индексы, применяемые для мониторинга и сопоставления состояния ЭБ, имеют многоуровневую конструкцию. Например, используемый Global Energy Institute U.S. Chamber of Commers для характеристики ЭБ США комплексный показатель (USESR), обобщает значения 37 индикаторов по девяти категориям и четырем субиндексам (рис. 2).

Состояние ЭБ США оценивается ежегодно, начиная с 2010 г. Возможные тенденции изменения USESR определяются и на перспективу до 2040 г. с использованием разрабатываемых Информационным энергетическим агентством США сценариев развития энергетики страны. При этом состав индикаторов и структура индексов не меняются.

В число индикаторов групп «Экономика» и «Надежность» (см. рис. 2) входят: энергоемкость экономики, душевое энергопотребление, цены на электроэнергию в промышленности, цены на нефть в стране и их волатильность, доля затрат на топливо и электроэнергию в бюджете населения, разнообразие источников энергии. Эти индикаторы можно использовать и при перспективной комплексной оценке в России экономической составляющей ЭБ, добавив к ним показатели, характеризующие российские особенности.

Обширный список индикаторов, рекомендуемых для мониторинга текущего состояния энергетической безопасности отдельных отраслей и ТЭК РФ в целом приведен в [12], из них к важнейшим отнесены 18. В их число входят: доля природного газа в структуре первичных топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), динамика уровня цен на ТЭР внутри страны, изменение энергоемкости ВВП, соотношение добычи и использования внутри страны разных видов топлива, доля экспорта ТЭР в общем объеме экспорта, доля в экспорте ТЭР продукции нефтепереработки и нефтехимии. Представляется, что эти индикаторы также можно использовать и при комплексной оценке ЭБ прогнозируемых вариантов развития ТЭК страны. Остальные предлагаемые индикаторы (объем неплатежей, забастовки, чрезвычайные ситуации на объектах ТЭК и др.) важны лишь при характеристике текущего состояния ЭБ.

При группировке индикаторов, имеющих разные единицы измерения, возникает проблема их нормирования - приведение в сопоставимый вид. При мониторинге изменения состояния ЭБ за определенный промежуток времени проблема решается выражением всех индикаторов в процентах к их значению в базовом году.

Еще одна важная и сложная проблема, возникающая при конструировании обобщенного индекса экономической составляющей ЭБ, - определение весов отдельных индикаторов. В настоящее время эти веса, как правило, задаются экспертно. С этим недостатком можно справиться, если варианты развития ТЭК определяются с помощью оптимизационных моделей. Значимость некоторых индикаторов можно определить, исследуя влияние изменения их значений на решение (критерий оптимальности) используемой модели или модели макроэкономики.

Количественная оценка значимости индикаторов ЭБ, входящих в сценарии, может определяться по изменению индекса ЭБ. Так, в одном из прогнозных исследований развития энергетики США [13] рассматривались и сравнивались сценарии дорогой и дешевой нефти, а также больших и низких ресурсов газа. Различие в значениях комплексного индекса ЭБ (USESR) в первом случае достигло 20 проц. п., а во втором - 6 (в 2025 г.) и 12 (в 2040 г.).

С увеличением рассматриваемой перспективы значимость отдельных индикаторов изменяется, но не снижается важность своевременной оценки возможных стратегических угроз энергетической и национальной безопасности, их экономической составляющей.

Множество угроз ЭБ можно объединить в две основные группы: угрозу отставания ввода новых мощностей в ТЭК от потребностей в них и угрозу чрезмерного удорожания энергоносителей. Количественная оценка этих взаимосвязанных угроз должна включать определение времени, условий и вероятности их появления, а также значимости, т.е. величины возможного ущерба от реализации угроз и затрат на их предотвращение. Возможные методические подходы к такой оценке рассматриваются в [14].

В российских условиях значимость стратегических угроз ЭБ должна определяться с учетом их возможного возникновения на региональном уровне. Исследования в этом направлении ведутся в ИСЭМ СО РАН [15]. Требование учета региональных особенностей ослабевает с увеличением рассматриваемой перспективы, но остается проблема определения рационального агрегирования территорий при долгосрочном прогнозировании ТЭК страны [16].

Комплексный показатель стратегических угроз может быть использован для оценки устойчивости рассматриваемого варианта к меняющимся условиям.

Из разных трактовок понятия устойчивости развития систем энергетики наиболее подходящим при решении задач долгосрочного прогнозирования является следующая: способность сохранять заданную траекторию развития при внешних и внутренних воздействиях или возвращаться на нее за приемлемый промежуток времени с приемлемыми затратами [17].

Очевидно, что при прочих равных условиях с повышением устойчивости системы растет и безопасность ее развития. Но ее численная оценка проблематична.

В работах ИНЭИ РАН [18] в качестве количественной меры устойчивости развития ТЭК России предлагается использовать отклонение ВВП страны от его значения в базовом сценарии при возможной реализации других сценарных условий. Этот подход пригоден для сравнительной оценки вариантов, но не ясно, как определить устойчивость самого базового варианта.

Представляется, что следует различать относительную и действительную устойчивость вариантов развития ТЭК. Первую можно определять сравнением с результатами базового варианта. Численная же оценка второй потребует обобщения результатов анализа устойчивости развития отдельных отраслей ТЭК и региональных систем энергоснабжения.

В итоге устойчивость рассматриваемого варианта развития системы определяется устойчивостью динамики показателей, характеризующих основные результаты прогноза. Ее можно определить по ширине прогнозной области («конуса неопределенности») или по отклонению от выявленных граничных условий. Средневзвешенное значение устойчивости динамики отдельных прогнозируемых показателей позволяет оценить устойчивость как базового, так и любого другого варианта прогноза.

Численная оценка вариантов развития ТЭК и систем энергоснабжения по критерию их энергетической безопасности должна стать важной составляющей прогнозов. Способы оценки состояния ЭБ зависят от рассматриваемой перспективы и целей прогнозных исследований. С увеличением горизонта прогнозирования увеличивается значимость показателей, характеризующих экономическую составляющую ЭБ. Индикативный анализ состояния ЭБ играет ключевую роль в краткосрочных прогнозах. В прогнозах на перспективу до 10-15 лет более важной является оценка стратегических угроз, а в долгосрочных прогнозах - оценка устойчивости траекторий и тенденций развития ТЭК страны.

Потенциал повышения уровня ЭБ и снижения стратегических угроз в России большой, особенно в электроэнергетике и в региональных системах энерго- и топливоснабжения. Предложения реализации этого потенциала включают (см., напр., [19]): рост энергоэффективности, развитие рыночных механизмов тарифообразования и привлечения инвестиций, технологическое перевооружение на основе современных тенденций и направлений (активно-адаптивные системы, «умные» сети, цифровиза-ция электроэнергетики и т.д.).

Энергетическая безопасность (ЭБ) является составной частью энергетической политики и национальной безопасности. Возможности ее повышения зависят от темпов социально-экономического развития страны, но в то же время состояние ЭБ само оказывает влияние на возможность устойчивого экономического роста. Численная оценка этой взаимозависимости, тенденции ее изменения - важная задача дальнейших исследований.

Литература / References

1. IEA. Measuring short-term energy security. 2001. 15 p. [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.yumpu.com/en/document/view/19621056/measuring-short-term-energy-security-iea
2. Кононов Ю.Д. Пути повышения обоснованности долгосрочных прогнозов развития ТЭК. Новосибирск: Наука, 2015. 147 с. [Kononov Yu.D. Approaches to improve the validity of long-term projections of the energy sector development. Novosibirsk: Nauka, 2015. 147 p.] (in Russian)
3. Кононов Ю.Д. Анализ опыта комплексной оценки состояния энергетической безопасности // Энергетическая политика. 2018. № 6. С 98-107. [Kononov Yu.D. Analysis of the experience accumulated abroad in the comprehensive assessment of energy security // Energeticheskaya politika. 2018. № 6. P. 98-107.] (in Russian)
4. WEF. Global Energy Architecture Performance Index. Report 2017, 32 p. [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www3.weforum.org/docs/WEF_Energy_Architecture_Performance_Index_2017.pdf
5. WEC. World Energy Trilemma 2019 Map, 2019. 79 p. [Электронный ресурс] Режим доступа: https://www.worldenergy.org/assets/downloads/WETrilemma_2019_Full_Report_v4_pages.pdf
6. Мастепанов А., Чигаев Б. The Energy Trilemma Index как оценка энергетической безопасности // Энергетическая политика. 2020. № 8. С. 66-83. [Mastepanov A., Chigaev B. The Energy Trilemma Index as a measure of energy security // Energeticheskaya politika. 2020. № 8. P. 66-83.] (in Russian)
7. Указ Президента РФ от 13.05.2019 г. № 216 «Об утверждении Доктрины энергетической безопасности Российской Федерации». [Электронный ресурс] Режим Доступа: https: // www.kremlin.ru [The Doctrine of Energy Security of the Russian Federation. (Approved by the Decree of the President of Russia No. 216 dated May 13, 2019). URL: https://minenergo.gov.ru/view-pdf/14766/96941] (in Russian)
8. Сендеров С.М., Пяткова Н.И., Рабчук В.И. и др. Методика мониторинга состояния обеспечения энергетической безопасности в России на региональном уровне. Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2014. 146 с. [Senderov S.M., Pyatkova N.I., Rabchuk V.I. et al. Methodology for monitoring Russia's energy security performance at the regional level. Melentiev Energy Systems Institute of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 2014.146p.]
9. Сендеров С. М., Рабчук В. И. Состояние энергетической безопасности России на федеральном уровне: методические подходы к оценке и основные результаты // Известия РАН. Энергетика. 2018. № 2. С. 3-12. [Senderov S.M., Rabchuk V.I. Russia's energy security performance at the federal level: methodological approaches to assessment and key findings // Izvestija RAN. Energetika. 2018. № 2. P. 3-12.] (in Russian)
10. Handbook on Constructing Composite Indicators: methodology and user guide. OESD, 2018. 152 p.
11. Index of U.S. Energy security risk (2017 edition). Assessing america's vulnerabilities in a global energy market // Global Energy institute. 2017. 89 p.
12. 1Обеспечение энергетической безопасности России и выбор приоритетов / Отв. ред. С.М. Сендеров. Новосибирск: Наука, 2017. 116 с. [Ensuring Russia's energy security and setting priorities / Ed. by S.M. Senderov. Novosibirsk: Nauka, 2017. 116 p.] (in Russian)
13. Kim B.A. New Method of Using Energy Security Risk as a Decision-Making Tool // Journal of Sciency Policy & Governanse. 2015. Vol. 6. Issue 1. P. 15-26.
14. Кононов Ю.Д. Оценка стратегических угроз в прогнозных исследованиях ТЭК // Проблемы прогнозирования. 2014. № 3. С. 46-52. [Kononov Yu.D. Assessment of strategic threats for the fuel and energy sectore forecasting studies // Problemy Prognozirovaniya, 2014. № 3. P. 46-52.] (in Russian)
15. Смирнова Е.М., Сендеров С.М. Энергетическая безопасность регионов России: состояние и тенденции изменения за последние шесть лет // Энергетическая политика. 2018. № 1. С. 16-23. [Smirnova E.M., Senderov S.M. Energy security of the regions of Russia: its current state and trends in changes over the last six years // Energeticheskaya politika. 2018. № 1. P. 16-23.] (in Russian)
16. Кононов Д. Ю., Кононов Ю. Д. Рациональное агрегирование территории при долгосрочном прогнозировании цен на электроэнергию // Проблемы прогнозирования. 2016. № 6. С. 56-64. [Kononov D.Yu., Kononov Yu.D. Rational aggregation of the territorial domains for long-term projections of electricity prices // Problemy Prognoziro-vaniya. 2016. № 6. P. 56-64.] (in Russian)
17. Лесных В.В., Тимофеева Т.Б. Методические подходы к оценке устойчивости ТЭК России и ее регионов // Проблемы совершенствования топливно-энергетического комплекса. Сб. науч. трудов. Саратовский научный центр РАН. Отд. энергетики Поволжья. Саратов: Изд-во Саратовского университета. Вып. 8: Материалы XIII Международной научно-технической конференции «Совершенствование энергетических систем и теплоэнергетических комплексов», 1-3 ноября 2016 г. 2016. С. 14-17. [Lesnykh V.V., Timofeeva T.B. Methodological approach to the assessment of resilience of the energy sector ofRussia and its regions // Issues of improving the energy sector. Saratov, 2016. Issue 8: Improving energy systems: Proceedings of the XIII international scientific and engineering conference (Saratov, November 1-3, 2016). P. 14-17.] (in Russian)
18. Макаров А.А. Подходы к оценке устойчивости и рисков развития энергетики России. В кн. Системные исследования в энергетике: методология и результаты / Под. ред. А.А. Макарова и Н.И. Воропая. М.: ИНЭИ РАН, 2018. 309 с. [Makarov AA. Approaches to the assessment of resilience and risks of the Russia's energy industry development. In Energy systems analysis: methodology and research findings / Ed. by AA. Makarov and N.I. Voro-pai. Energy Research Institute of the Russian Academy of Sciences, 2018. 309p.] (in Russian)
19. Стенников В.А., Головщиков В.О. Современные проблемы и пути преобразования электроэнергетики России // Энергетик. 2020. № 6. С. 3-9. [Stennikov V.A., Golovshchikov V.O. Modern problems and ways of transformation of the electric power industry in Russia // Energetik. 2020. № 6. P. 3-9.] (in Russian)