В статье рассматриваются перспективы реализации принципов циркулярной экономики в топливно-энергетическом комплексе Дальневосточного федерального округа. Проведен анализ состояния топливно-энергетического комплекса Дальнего Востока и обоснована необходимость его трансформации в контексте устойчивого развития. Авторами предложены перспективные направления использования вторичных энергетических ресурсов в экономике региона для создания замкнутых циклов производства в нефтегазохимии. Рассмотрены конкретные технологии и даны их эколого-экономические оценки.
В свете ухудшения экологической ситуации в мире и в России актуализируются проблемы рационального использования природных ресурсов, применения новых технологий и повышения энергетической эффективности объектов топливно-энергетического комплекса. При этом повышается важность исследования региональных промышленно-энергетических систем для оценки возможности перехода экономики к устойчивому развитию.
Целью работы является выявление перспективных направлений развития топливно-энергетического комплекса Дальнего Востока и Арктики в рамках концепции устойчивого развития и реализации принципов циркулярной экономики.
Стремительное смещение вектора развития мировой энергетики в сторону декарбонизации и повышения энергоэффективности, так называемый «энергопереход» формирует новые требования к ведению энергетического бизнеса и функционированию экономики. Подобная смена парадигмы обусловлена принятием в 2015 году государствами-членами ООН программы устойчивого развития до 2030 года, которая содержит 17 целей устойчивого развития, среди которых в рамках рассматриваемой тематики необходимо выделить следующие:
- обеспечение всеобщего доступа к недорогим, надежным, устойчивым и современным источникам энергии для всех (ЦУР -7);
- переход к рациональным моделям потребления и производства (ЦУР -12);
- принятие срочных мер по борьбе с изменением климата и его последствиями (ЦУР -13).
Эта триединая задача требует специальных системных решений [7]. Одной из перспективных моделей в области рационального потребления является экономика замкнутого цикла или безотходная экономика, которая подразумевает многооборотное применение произведенной продукции. Замкнутый цикл частично способствует решению проблемы дефицита сырья, материалов. Также безотходная экономика предполагает повышение эффективности производства вследствие уменьшения потребности в первичном сырье, экономии используемого материала, что снижает себестоимость производимой продукции.
Экономика замкнутого цикла также оказывает влияние на социальное развитие. Организация циклов, имеющих локальный характер, способствует повышению уровня занятости и тем самым положительно влияет на региональную экономику. В дополнение к защите окружающей среды экономика замкнутого цикла обеспечивает толчок к развитию научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, при этом одновременно создавая рабочие места в малом и среднем бизнесе и решая проблему минимизации отходов производства [4].
Способность перехода к замкнутому циклу зависит от производственной базы региональных промышленно-энергетических систем. Существует несколько путей адаптации производства к созданию замкнутого цикла:
· переход на основе ранее действующих технологий;
· переход на основе сочетания существующих технологий с новыми;
· переход на основе новейших разработок техники и технологий.
Срочность и комплексность проблемы модернизации производственной базы определяется невысокой ресурсо- и энергоэффективностью, что и является одной из ярких проблем энергетического профиля Дальнего Востока и староосвоенных территорий Арктической зоны Российской Федерации (АЗ РФ).
В 2020 году ДФО обеспечил 14,3 % объема отгруженных товаров и услуг в области добычи полезных ископаемых (2038 млрд руб.). Доля внутреннего потребления топливно-энергетических ресурсов составляет 30 %, оставшиеся 70 % направляются на экспорт, в том числе за рубеж [12, 16].
Высокая вовлеченность первичного сектора в экономические связи региона приводит к недостатку формирования добавленной стоимости, неэффективным условиям внешней торговли, обострению социально-экономического неравенства и недостатку налоговой базы субъектов, входящих в состав макрорегиона [14].
Производство на Дальнем Востоке долгое время отличалось крайне низкой эффективностью производства – энергоемкость валового регионального продукта превышала среднероссийский показатель в 2,5 раза, структура потребления топливно-энергетических ресурсов характеризовалась значительной несбалансированностью. В целом в Российской Федерации преобладает потребление газового топлива – в структуре потребления его доля составляет 60 %[1], но на Дальнем Востоке использование природного газа затрудняется из-за низкой плотности населения и отсутствия инфраструктуры для централизованного газоснабжения. Ряд субъектов Дальневосточного федерального округа – Республика Бурятия, Амурская область, Еврейская автономная область, Магаданская область, Чукотский автономный округ – не имеют централизованного газоснабжения.
Генерация и распределение электрической энергии в 5 субъектах округа – Амурской области, Приморском крае, Хабаровском крае, Еврейской автономной области, Республики Саха (Якутия) – функционирует как часть единой энергетической системы России и образует объединенную энергетическую систему (ОЭС Востока). По территориально-технологическим причинам энергосистемы Камчатского края, Сахалинской и Магаданской областей, Чукотского автономного округа работают изолированно от единой энергосистемы страны, что формирует высокие цены электроэнергии в данных районах. Субсидирование энерготарифов в Дальневосточном федеральном округе не оказало ожидаемого стимулирующего эффекта на производительность, а энергоемкость экономики остается значительно выше среднероссийского показателя (табл. 1).
Наиболее высокая энергоемкость ВРП отмечаются в субъектах страны, не имеющих инфраструктуры централизованного газоснабжения (Республика Бурятия, Еврейская АО, Чукотский АО, Амурская область), а также в регионах, где газификация не достигает и 5 % (Приморский край, Хабаровский край).
В структуре топливно-энергетического баланса преобладающими видами топлива являются уголь (около 40 %) и дизельное топливо (около 30 %) [2]. Преобладание угля в основном объясняется значительными собственными запасами, но есть и регионы, которые его завозят. Дизельное топливо завозится в регион, и транспортные расходы занимают значительную часть в его стоимости, что отражается в тарифах на электроэнергию. Уровень газификации Дальневосточного федерального округа и староосвоенных территорий АЗ РФ традиционно низок – к 2020 году он составляет 15 % вследствие территориальных и организационно-экономических особенностей макрорегиона.
Состояние окружающей среды непрерывно ухудшается ввиду подобной структуры потребления топлива, что вызывает необходимость пересмотра существующей парадигмы в сторону поиска возможностей для более эффективного использования энергоресурсов в современных условиях перехода к новым экологическим стандартам в рамках концепции устойчивого развития.
Возможности энергоперехода экономики Дальневосточного региона и Арктики заключаются в росте доли потребления энергетических ресурсов в топливно-энергетическом балансе региона с меньшей экологической нагрузкой, а также в создании возможностей для вторичного использования энергетических ресурсов согласно принципам циркулярной экономики.
Наиболее эффективным способом, который позволит заместить дизельную генерацию более экологичным видом топлива, с учетом себестоимости произведенной электроэнергии, капитальных вложений в переоснащение генерирующих мощностей, а также чистой приведенной стоимости и срока окупаемости проекта, является перевод дизельных электростанций на сетевой газ[2] [3]. Также в отдельных регионах, например на Камчатке, определенный интерес представляют современные технологии подземной газификации углей с получением тепла и электроэнергии с выработкой синтетических видов топлив.
Обязательства ПАО «Газпром» по развитию сетей газоснабжения на Дальнем Востоке на 2021–2025 годы запланированы на уровне свыше 60 млрд рублей. Эти инвестиции направятся на строительство газопроводов-отводов, газораспределительных станций (ГРС) и межпоселковых газопроводов. На конец 2020 года были подписаны программы газификации между «Газпром» и шестью регионами (табл. 2).
Существующие планы строительства газовой инфраструктуры и подключения электростанций открывают перспективы организации вторичного использования тепловых энергоресурсов[3].
По итогам 2020 года вклад экономики Дальнего Востока в переработку отходов, ликвидацию загрязнений оценивается в 44 млрд руб., что составляет лишь 3,4 % объема сектора [15].
Особенности транспортировки природного газа по магистральным газопроводам заключаются в разнице давления при распределении газа к конечным потребителям. Высокое давление, обеспечиваемое компрессорными станциями для передачи газа по трубопроводу, снижается на газораспределительных станциях (ГРС) и газораспределительных пунктах, откуда направляется к потребителю. Значительный потенциал применения вторичных энергетических ресурсов может быть использован на газораспределительных станциях, планируемых к строительству на Дальнем Востоке.
При традиционных методах снижения давления газа потенциальная энергия избыточного давления не используется и упускается, однако специальное устройство – турбодетандер – утилизирует потенциальную энергию, преобразуя ее в механическую, используемую в целях выработки электрической энергии или получения холода (рис. 1).
Помимо обеспечения газораспределительной станции электроэнергией на собственные нужды, применение турбодетандерной установки позволит снабжать электроэнергией промышленные предприятия. Турбодетандерные установки не применялись ранее для промышленного энергоснабжения вследствие их малой мощности (от 2 до 25 КВт), недостаточной для выработки электроэнергии для прочих потребителей. ООО «Газпром Трансгаз Чайковский» первым в России реализует проект по строительству установки мощностью 12 МВт, способной вырабатывать электроэнергию в промышленном масштабе [13]. Строительство предприятий-спутников, использующих вторичные энергоресурсы газоперекачивающих станций, может стать одним из направлений развития циркулярной экономики макрорегиона.
Компанией «Сименс Энергетика» совместно с группой ТАИФ был реализован проект строительства на предприятии «Нижнекамскнефтехим» парогазовой электростанции, работающей на побочном продукте нефтехимического производства – синтетическом газе, получаемом в ходе переработки попутных нефтяных газов в газотурбинной установке, то есть фактически на отходах производства, которые прежде сгорали на факелах.
Реализация подобного проекта на Дальнем Востоке интересна в свете планов по развитию нефтегазохимии и созданию профильных кластеров (ТОР «Нефтехимический» – Приморский край, газохимический кластер в Амурской области). На территории ТОР «Нефтехимический» планируется строительство Находкинского завода минеральных удобрений, что с использованием подобных инструментов позволит обеспечить снабжение завода энергией и в то же время утилизировать побочные продукты производства нефтехимической продукции.
Другим инструментом создания замкнутых циклов является очистка технологических вод. Перспективным техническим решением в этом направлении является мембранный биореактор очистки сточных вод, установка которого позволяет возвращать в производство до 75 % очищенной воды. Процесс предусматривает мембранную фильтрацию в сочетании с биологической обработкой вод активным илом с достижением нормативных показателей качества воды. Наиболее значимым фактором, ограничивающим распространение использования мембранного биореактора в России и странах СНГ, является невысокий уровень информированности организаций о преимуществах данного оборудования по сравнению с традиционными установками. Также необходимы специальные экспертные процедуры анализа изменения эксплуатационных параметров и оценки экологических эффектов для своевременного принятия взвешенных решений.
Предлагаемая глобальным экологоориентированным сообществом трансформация энергетики с повсеместным переходом на использование возобновляемых источников энергии, особенно в климатически ранимых регионах Арктики, требует изучения по всему циклу производства энергии. Сравнение рассмотренных технологий использования вторичных энергоресурсов с получением энергии на основе возобновляемых источников энергии свидетельствует о преимуществе первого подхода за счет стабильного и предсказуемого выхода на высокие показатели энергоэффективности. Применение энергосберегающих технологий позволяет свести потери энергии до 10–15 % от расхода первичных ТЭР[4], что создает условия для рационального использования топливно-энергетических ресурсов, сокращения вредных выбросов в атмосферу, повышения эффективности производства.
С внедрением принципов циркулярной экономики приоритеты отраслей топливно-энергетического комплекса будут смещаться от добычи и транспорта ресурсов к их переработке с применением наукоемких технологий, обеспечивая потребности как внутреннего, так и внешнего рынка продукцией высоких уровней переделов. Развитие технологий замкнутых циклов, увеличения переработки и использования энергетических ресурсов даст стимул для смежных отраслей, что приведет к развитию инфраструктуры промышленности и социального обеспечения с формированием мультипликативных эффектов. Реализация принципов циркулярной экономики в нефтегазохимии и энергетике Дальнего Востока и Арктики окажет серьезное влияние на повышение энергоэффективности, приведет к сокращению удельного расхода ресурсов на формирование регионального валового продукта.
Таким образом, принятие концепции устойчивого развития в сочетании с принципами экономики замкнутого цикла и ESG-критериев в качестве основополагающих при формировании и развитии конкурентоспособной и эффективной экономики региона позволит не только рационально использовать энергетические ресурсы, но и сократить негативное влияние на окружающую среду, привлекая инновационные решения в производственные процессы и передовые технологии в организацию замкнутых циклов, что в свою очередь окажет положительное влияние как на социальное развитие Дальнего Востока и АЗ РФ в части создания новых рабочих мест, активизации научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, так и на экономическое развитие, формируя благоприятные условия для притока инвестиций, увеличения налоговых поступлений в региональные бюджеты, повышения привлекательности региона для ведения хозяйственной деятельности.
Статья подготовлена в рамках выполнения Финансовым университетом научных исследований по государственному заданию.
Литература
1. Гнетов Е.М., Митина Н.Н. Утилизация промышленных отходов в России и мире: проблемы и решения / Деловой журнал Neftegaz.RU. 2020. № 3 (99). С. 98–105 [Электронный ресурс] URL: https://magazine.neftegaz.ru/articles/ekologiya/536780-utilizatsiya-promyshlennykh-otkhodov-v-rossii-i-v-mire-problemy-i-resheniya/
2. Лукин В. Декарбонизация: отраслевые риски и возможности / Деловой журнал Neftegaz.RU. 2021 № 7 (115) – с. 54–58 [Электронный ресурс] URL: https://magazine.neftegaz.ru/articles/ekologiya/689023-dekarbonizatsiya-otraslevye-riski-i-vozmozhnosti-/
3. Меркулина И.А., Харитонова Т.В., Васильева О.Н., Венде Ф.Д., Воробьев В.Е., Колесник Г.В., Петров И.В., Пухова М.М., Харчилава Х.П., Штанова К.А., Андреев Н.В., Журавлев М.Д., Калацкий А.Н., Сорокин Д.Д. Методы эффективного обращения с отходами производства и потребления на основе экономики замкнутого цикла – М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К» – 2021. – 182 с.
4. Соколов А.Д., Музычук С.Ю., Абдулина Е.Р. Ключевые проблемы перевода ДЭС на альтернативные виды топлива / Вестник Иркутского государственного технического университета – 2019. – № 2 – с. 335–345 [Электронный ресурс] URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37628124
5. Соколов А.Д., Музычук С.Ю., Музычук Р.И. Анализ энергоэффективности региона (на примере Дальнего Востока России) / Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири. Сибресурс 2016 // Сборник материалов XVI международной научно-практической конференции – с. 106–114 [Электронный ресурс] URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=27623934
6. Соколов А.Д., Музычук С.Ю., Музычук Р.И. Тепловые отходы и их влияние на энергоэффективность российской экономики: территориальный и отраслевой аспекты / Экономический анализ: теория и практика – 2016. – № 6 – с. 42–54 [Электронный ресурс] URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26195272
7. Харитонова Т.В. Системный подход к оценке устойчивого развития объектов при реализации проектов в Арктической зоне / Стандарты и качество. 2021. № 3 – с. 71–75.
8. Шапиро М.Ф. Энергоменеджмент как инструмент снижения затрат на энергоресурсы / Деловой журнал Neftegaz.RU. 2020. № 7 (103). С. 84–87 [Электронный ресурс] URL: https://magazine.neftegaz.ru/articles/energoeffektivnost/620086-energomenedzhment-kak-instrument-snizheniya-zatrat-na-energoresursy/
9. Доля электрической энергии, произведенной с использованием возобновляемых источников энергии, в общем объеме производства электрической энергии / Федеральная служба государственной статистики [Электронный ресурс] URL: https://rosstat.gov.ru/folder/11189
10. Из-за отказа от субсидий энерготарифы для Дальнего Востока начнут расти с 2022 года – [Электронный ресурс] URL: https://primamedia.ru/news/1026912/
11. Интерактивная карта газификации регионов России / ООО «Газпром межрегионгаз» [Электронный ресурс] URL: https://gazprommap.ru/
12. Оценки динамики потребления нефтепродуктов в Дальневосточном федеральном округе / Институт развития технологий ТЭК [Электронный ресурс] URL: https://irttek.ru/research/irttek-otsenki-dinamiki-potrebleniya-nefteproduktov-v-dalnevostochnom-federalnom-okruge.html
13. Превратим энергию газа в электроэнергию / Газ-экспресс – 2020. – № 2 – с. 2 [Электронный ресурс] URL: https://tchaikovsky-tr.gazprom.ru/d/journal/5d/93/gaz-ehkspress-2-(568)_2020.pdf
14. Прогноз долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2030 года / Министерство экономического развития Российской Федерации [Электронный ресурс] URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_144190/4c3674f211a65e5503e9bf95e11221a4bd7fda7e/
15. Социально-экономическое положение Дальневосточного федерального округа в 2020 году / Официальный сайт Федеральной службы государственной статистики [Электронный ресурс] URL: https://rosstat.gov.ru/folder/11109/document/13260?print=1
16. Роль энергетических и горнопромышленных арктических проектов в повышении инвестиционной привлекательности Северного морского пути / Петров И.В., Меркулина И.А., Бессонов В.И., Венгеровский Е.Л., Воробьев В.Е., Грузина Ю.М., Девятаев О.С., Зайцев С.П., Иватанова Н.П., Никитин А.Ю., Пухова М.М., Романов С.В., Сорокин Д.Е., Стоянова И.А., Ильинский А.И., Мясков А.В., Харитонова Т.В., Харчилава Х.П., Андреев Н.В., Сорокин Д.Д. и др. Под общей редакцией И.В. Петрова, Д.Е. Сорокина. – Москва: Общество с ограниченной ответственностью «Издательство «КноРус». – 2021. – 354с.
[1] [5]
[2] По сравнению с использованием сырой нефти, мазута, СПГ
[4] [8]
