Рисунок 11 - динамика конечного потребления энергии в ЕС, млн. т н. э. Источник: Eurostat
Несмотря на то, что с каждый годом потребление энергии из возобновляемых источников как в абсолютных, так и в относительных величинах увеличивается, в ЕС наиболее потребляемым источником энергии остаётся нефть (38%). Далее следует природный газ, на долю которого приходится порядка 23% конечного потребления.
Что касается угля, то его потребление снизилось с 17% в 2005 году до 13% в 2018 году. Примечателен тот факт, что в 2011-2012 годах, когда наблюдалось падение как общих объемов потребляемой энергии, так и отдельных традиционных энергоносителей, уголь временно вернул свои позиции. Так как уголь преимущественно используется для выработки электроэнергии, то причина сокращения его использование отчасти заключается в увеличения выработки электроэнергии из возобновляемых источников, национальной политики и развития энергетического рынка (см. Рисунок 12)
Рисунок 12 - структура конечного потребления энергии в ЕС в 2018 году, %
Источник: Eurostat
1.3 Конкуренция энергоресурсов по секторам потребления
Рассматривая конкуренцию энергетических субститутов по секторам потребления, можно выделить особенности, характерные для каждого сегмента. Анализ конечного потребления энергии в ЕС в 2018 году показывает три доминирующие категории: транспорт (31%), домашние хозяйства (27%) и промышленность (25%), поэтому далее будет целесообразно рассмотреть эти группы и изменения, происходящие в них, по отдельности.
Транспортный сектор, на долю которого приходится порядка двух третей конечного потребления нефти, является основной движущей силой спроса на нефть на уровне ЕС. В 2014 году спрос со стороны автомобильного транспорта составил 54% конечного потребления нефтепродуктов. На другие виды транспорта, в основном авиацию и судоходство, пришлось 11% спроса на нефть в ЕС, что составило 65%. При этом, что касается динамики потребления в транспортном секторе, то её изменения в целом совпадают с общими трендами потребления, происходящими в ЕС. В период между 2008 и 2018 годами снижение потребления энергии составило 0,4 % (см. Рисунок 13).
Рисунок 13 - динамика потребления энергоресурсов различными секторами ЕС, млн. т н. э.
Источник: Eurostat
Кроме того, можно выделить ряд различий в динамике потребления энергии в различных видах транспорта. Быстрый рост международной авиации способствовал тому, что с 1993 по 2008 год объём потребляемой энергии вырос почти в 2 раза. Однако в 2009 году произошло значительное снижение потребления энергии для международной авиации на 7,7%. В течение следующих нескольких лет не было четкой схемы развития потребления энергии для международной авиации. Однако с 2013 года рост продолжался пять лет подряд, так что уровень потребления в 2017 году был на 9,3% выше предыдущего относительного пика 2008 года. Другими крупными видами транспорта, обеспечившими совокупный рост потребления транспортной отрасли, стали автомобили и внутренняя авиация: их потребление выросло на 28,5% и 12,7% соответственно. Эффект подобного увеличения спроса был частично нивелирован за счёт падения потребления со стороны железнодорожного и внутреннего водного транспорта: в 2017 году было на 21,7% и на 22,1% ниже соответственно: в абсолютном выражении это составило 1,4-1,8 млн. т. н. э. в 2017 году ниже, чем в 1990 году (для обоих видов транспорта).
При детальном рассмотрении структуры потребляемого топлива транспортной отраслью видно следующее: Газойль и дизельное топливо обогнали автомобильный бензин ещё в 1998 году, после чего их потребление продолжило увеличиваться на фоне сокращения использования бензина. Как результат, в 2017 году почти в три раза больше газойля/дизельного топлива было использовано по сравнению с бензином. (см. Рисунок 14)
Рисунок 14 - динамика потребления различных видов топлива транспортным сектором ЕС, млн. т н. э.
Источник - Eurostat
Несмотря на то, что в транспортном секторе традиционно доминируют нефтепродукты, составляя более 90% всех используемых энергоресурсов этой отрасли, здесь начали происходить некоторые изменения. Принимаемые меры по регулированию выбросов вредных веществ, а также технологический прогресс позволили вступить в конкурентную борьбу природному газу и возобновляемым источникам энергии. И хотя доля энергетических субститутов для углеводородов ещё мала, темпы прироста говорят об увеличении их роли в секторе: с 2014 года объём потребления природного газа и ВИЭ транспортом увеличился на 20% и 21% соответственно (см. Рисунок 15).
Рисунок 15 - структура потребления энергоресурсов транспортным сектором ЕС в разные годы, %
Источник: Eurostat
Межтопливная конкуренция в бытовом секторе выглядит несколько иначе: природный газ составляет наибольшую долю конечного потребления энергии ЕС (36%), далее - электричество, генерируемое из различных видов источников (24%), возобновляемые источники энергии (преимущественно твердое биотопливо) (18%) и нефтепродукты (11%) (см. Рисунок 16). Домохозяйства в ЕС используют энергию для различных целей, но в основном она используется в 2017 году для отопления жилищ (64%). При этом на долю возобновляемых источников энергии приходится почти четверть энергии от этой величины. Другие бытовые нужды потребителей ЕС связаны с необходимостью нагрева воды (14,8%) и освещения помещений (14,4%).
Рисунок 16 - структура потребления энергоресурсов домохозяйствами ЕС в разные годы, %
Источник: Eurostat
В целом, за период с 2008 по 2018 годы объём потребления энергии домохозяйствами несколько изменился (-7,4%) (см. Рисунок 13). Такое снижение было вызвано главным образом повышением энергоэффективности домашних хозяйств, которое перевешивало растущее количество бытовых приборов и площадь жилых помещений.Final energy consumption by sector and fuel in Europe, European Environment Agency, 2019 Стоит также выделить падение объёмов потребляемого газа в ЕС в 2011 и 2014 годах, которое повлияло на динамику общего потребления энергии домохозяйствами в эти годы. Кроме того, начиная с 2008 года, наблюдается тенденция, схожая с трендом в транспортной отрасли: домохозяйства потребляют всё больше ВИЭ как в абсолютных, так и относительных значениях вместо ископаемых видов топлива.
В промышленном секторе вплоть до 2008 года не происходило никаких значительных изменений в динамике потребляемых энергоресурсов: среднегодовой темп прироста за это время составлял 0,21%. Однако в 2008 и 2009 годах потребление упало на 3% и 14% соответственно. В 2010 значение вновь увеличилось, однако в последующие годы подобного роста не наблюдалось, в результате чего объём потребления 2018 года сохраняется на уровне 2012 годаEnergy statistics - an overview, Eurostat, 2019(см. Рисунок 13).
Хотя структуру промышленного энергопотребления можно назвать довольно диверсифицированной, в целом в этом секторе доминируют два энергоносителя: природный газ (32%) и электроэнергия (34%). Нефть и нефтепродукты составляют только одну десятую от общего промышленного энергопотребления, уголь - вдвое меньше. При этом оба ископаемых вида топлива показывают отрицательную динамику. Как и в других секторах, происходит увеличение потребления ВИЭ в абсолютных и относительных показателях (см. Рисунок 17).
Рисунок 17 - структура потребления энергоресурсов в промышленном секторе ЕС, 2000 и 2018 гг., %
Источник: Eurostat
Такая высокая доля использования природного газа в промышленном секторе может быть частично объяснена следующими причинами. По сравнению со своими субститутами, у природного газа есть преимущества, которые позволяют ему выигрывать в некоторых технологических процессах, например, в химической, пищевой, строительной и металлургической отраслях.Митрова Т. Эволюция рынков природного газа. Основные тенденции. LAP LAMBERT Academic Publishing, 2011Стоит также отметить ограниченную возможность замещения газа в индустриальном секторе. В то время как, мелкие и средние предприятия иногда могут частично переключаться на биотопливо, то для крупной промышленности обычно это практически не представляется возможным.Митрова Т. А., Галкина А. А. Межтопливная конкуренция // Экономический журнал ВШЭ. 2013. Т. 17. № 3. С. 372--389
Отдельное внимание стоит уделить электроэнергетике, являющейся одним из крупнейших секторов потребления, и одновременно служащей «основным полем конкуренции практически всех используемых энергоносителей». Там же, С.382 Суммарное производство электроэнергии на территории ЕС с 1993 по 2018 год выросло на 25%, достигнув своего пика в 2008 году и составив 3 384 ТВт-ч. В последующие годы происходили незначительные колебания (-5% в 2009 и +4% в 2010), вследствие чего объём производимой электроэнергии в настоящее время остается практически на уровне 2008 года. 38% электроэнергии, потребляемой в ЕС, поступает от электростанций, работающих на угле и природном газе, распределенных в равных долях. На возобновляемые источники энергии приходится 33%, а 25% - на атомные электростанции. Среди возобновляемых источников энергии наибольшую долю потребляемой электроэнергии составляют ветряные турбины (12%), гидроэлектростанции (11%), далее следует биотопливо (5%) и солнечная энергия (4%).
Тренды, наблюдаемые в электроэнергетике в целом схожи с общими тенденциями топливно-энергетического сектора ЕС: снижение выработки из традиционных ископаемых видов топлива и одновременное увеличение производства электроэнергии из ВИЭ (см. Рисунок 18). Так, доля используемого угля сократилась с 31% от общего потребления электроэнергетическим сектором до 19%, нефти - с 6% до 2%. Изменения доли природного за период с 2000 по 2018 годы происходили в разных направлениях. В начале 21 века производство электроэнергии из этого энергоносителя росло, вплоть до 2008 года, когда его доля составила 23%. В последующие годы и до 2014 года наблюдалась отрицательная тенденция, в результате чего значения упали до уровня 1998 (14%). После такого падения доля природного газа снова начала расти и на 2018 составляет 19%. Стратегии постепенного отказа от использования ядерной энергии также привели к сокращению использования этого энергоресурса. Таким образом, после того, как доля ВИЭ впервые в 2013 году превысила аналогичный показатель для всех остальных энергоресурсов, «зелёные» источники энергии продолжают сохранять лидирующие позиции в производстве электроэнергии.
Рисунок 18 - структура производства электроэнергии по различным видам энергоресурсов, %
Источник: Eurostat
Стоит сказать, что решающее значение при строительстве новой станции и выборе её типа играют совокупные издержки производства, включающие в себя три типа затрат: капитальные, операционные и топливные. Существенными факторами в этом выступают то, как долго длится само строительство, сколько лет электростанция прослужит и как дорого будет вывести её из эксплуатации, не менее важна эффективность применяемого оборудования. Также играют роль размер выплат за выбросы парниковых газов, государственная политика, направленная на поддержку или запрет определённых типов производства электроэнергии, и то, как соотносится стоимость на конкурирующие виды топлива. Там же, С.382-383
Глава 2. Энергетический переход стран ЕС: кластерный анализ
В ЕС входит большое количество стран, которые отличаются между собой по структуре энергетического баланса. Например, в то время как в Польше (48%) и Чехии (37%) в 2018 году в первичном потреблении доминировал уголь, используемый для генерации электроэнергии, то в Италии наибольшую долю занимал природный газ (39%). При этом в целом по ЕС наиболее употребляемым энергоносителем является нефть. Экономическая специализация стран, их различные социальные и технологические особенности оказывают влияние на объёмы энергопотребления, выбросы ПГ и другие энергетические показатели. В теории следует предполагать, что с течением времени страны должны переходить на более «качественные» и чистые энергоносители, отказываясь от традиционного ископаемого топлива, и менять свою модель поведения в сторону климатически нейтрального. Однако даже в этом процессе, скорость подобного энергетического перехода может отличаться ввиду погодных условий, наличия или отсутствия ресурсов на территории страны или наличия надёжных поставщиков энергии и инфраструктуры.
Ввиду подобных различий для исследования представляется интересным разбиение стран, входящих в состав ЕС, на несколько кластеров, наблюдения в которых обладали бы схожими характеристиками. Кроме того, чтобы оценить тенденции в топливно-энергетическом комплексе ЕС, будет необходимо провести кластеризацию по данным за несколько лет.
Для выполнения исследования были взяты данные за период с 2007 по 2017 год, подготовленные Eurostat, BP, United Nations. Также часть показателей была рассчитана самостоятельно. В качестве наблюдений были выбраны 28 стран ЕС, включая Великобританию, несмотря на то, что в январе 2020 она вышла из состава ЕС. Решение не исключать Великобританию из выборки, было основано на том, что в 2007-2017 году она являлась членом ЕС, формирующем большую долю потребления и производства энергии в структуре топливно-энергетического комплекса ЕС (см. Приложения 1-5).
1. X1 - доля ВИЭ в валовом конечном потреблении энергии страны(%)
2. X2 - количество процентных пунктов, на которое должно быть снижено конечное потребление энергии в рассматриваемом году, чтобы достичь национальной цели по увеличению энергоэффективности на 2020 год (%)
3. X3 - уровень энергетической зависимости страны (%)
4. X4 - объём выбросов парниковых газов на душу населения в год (т на душу населения)
5. X5 - процент городского населения в стране (%)
Выбор данных был обусловлен рядом причин.
Во-первых, было необходимо отобразить использование страной более чистых источников энергии, то есть ВИЭ. От такого признака как «доля ВИЭ в производстве первичной энергии» было решено отказаться, так как, как правило, в генерации энергии преобладают местные энергоносители, в то время как потребление часто включает импорт ресурсов. Поэтому с точки зрения оценки перспектив энергетической безопасности признак, связанный со структурой потребления позволяет получить более полную картину.
Во-вторых, не менее важно отразить степень рациональности страны в контексте использования энергетических ресурсов. Иными словами, нужно ответить на вопрос, способна ли страна при потреблении меньшего объёма энергии обеспечить текущий уровень производства. Чтобы оценить этот показатель, было решено использовать не абсолютное значение по энергопотреблению, а сравнить то, как с каким успехом страна добивается своей национальной цели по повышению энергоэффективности. Для этого, были взятые показатели конечного валового потребления и подсчитано, на сколько процентов его нужно сократить, чтобы достичь цели, обозначенной в энергостратегии на 2020 год.