Динамика энергоемкости валового регионального продукта Москвы

И. А. Башмаков, исполнительный директор Центра по эффективному использованию энергии (ЦЭНЭФ)

Показатели, используемые для оценки динамики ВРП

Основой оценки динамики энергоемкости валового регионального продукта (ВРП) Москвы служат показатели суммарного потребления первичной энергии единого топливно-энергетического баланса (ЕТЭБ) столицы. Особые сложности представляет определение объемов потребления жидкого топлива   автомобильным транспортом: данные статистики явно недооценивают потребление энергии транспортом в Москве¹.

На основе данных ЕТЭБ была определена структура прироста потребления первичной энергии по основным секторам, выделенным в ЕТЭБ (рис. 1)². За рассматриваемый период 54 % прироста пришлось на автомобильный транспорт, еще почти 35 % – на сферу услуг, 6 % – на прочий транспорт и по 5 % – на население и промышленность. Наиболее резкий прирост потребления (сплошная линия на графике) произошел в 2006 году. В 2008 году прирост был небольшим, а в кризисном 2009 году потребление энергии снизилось.

Рисунок 1 (подробнее)   Прирост потребности в энергии по секторам потребления энергии относительно 2000 года

Структура прироста менялась под воздействием изменений в экономике города. До 2007 года заметную роль в приросте играли электростанции. Однако снижение выработки электроэнергии в кризисных 2008–2009 годах до уровня 2000 года привело к снижению вклада этого сектора. Снижалось и потребление энергии промышленностью. Этому способствовало несколько факторов:

• вывод энергоемких промышленных предприятий за черту города;
• передача части промышленных площадей под объекты сферы услуг;
• рост промышленного производства преимущественно за счет повышения загрузки уже имевшихся производственных мощностей при их переориентации на выпуск менее энергоемкой продукции;
• стабилизация объемов первичной переработки нефти на Московском НПЗ.

Резкий рост индекса промышленного производства в 2007 году на 31,6 % сопровождался ростом потребления энергии в промышленности сверх уровня 2000 года. Однако последующее падение промышленного производства в два кризисных года существенно снизило масштабы такого превышения.

Вторым по значимости сектором прироста потребления энергии после автомобильного транспорта являлась сфера услуг. В 2000–2009 годах площадь зданий сферы услуг выросла на 47 %, в том числе за счет передачи части промышленных площадей. Помимо роста площадей на росте потребления энергии сказался процесс роста энергонасыщенности объектов сферы услуг. Вклад населения в прирост энергопотребления был заметным до 2007 года включительно. Однако в 2008 году потребление энергии населением упало ниже уровня 2000 года. Отчасти это результат более теплой погоды, но в большей степени – недостаточной надежности статистики.

Выход из кризиса будет постепенно восстанавливать структуру прироста потребления энергии, которая сложилась в 2006–2008 годах.

Динамика энергоемкости ВРП и определяющие ее факторы

В 2000–2008 годах энергоемкость ВРП Москвы снизилась в полтора раза, или на 34 % (табл.). В среднем она снижалась на 4,6 % в год. В 2008 году энергоемкость ВРП Москвы снизилась на 6,3 % по сравнению с уровнем 2007 года. Однако в кризисном 2009 году при значительном снижении ВРП города (на 11,2 %) потребление первичной энергии снизилось незначительно, поэтому энергоемкость ВРП выросла на 11 % и составила 104,2 % от уровня 2007 года. Это обстоятельство существенно затрудняет решение задачи по снижению энергоемкости на 40 % от уровня 2007 года к 2020 году.

Таблица (подробнее) Динамика энергоемкости ВРП Москвы

Энергоемкость ВРП может быть выражена как:

(1)

где EIgrp_t – энергоемкость ВРП в году t;

PEC_t – потребление первичной энергии в году t, которое определяется как сумма:

(2)

где ein_it – энергоемкость производства продукции или услуг в секторе i в году t;

AC_it – индикатор экономической активности в секторе i (показатель объема производства продукции или услуг, площадь жилых или общественных зданий, число автомобилей, численность населения и т. п.) в году t;

GRP_t – ВРП города в году t.

Тогда изменение энергоемкости ВРП можно разложить на две составляющие:

(3)

Первое слагаемое дает оценку эффекта изменения энергоемкости за счет структурного фактора или за счет неравномерности роста индикаторов экономической активности в разных секторах энергопотребления по отношению к ВРП. Например, при высоких темпах роста ВРП площадь жилого фонда растет медленно, но она может продолжать расти даже при падении ВРП.

Второе слагаемое отражает эффект снижения энергоемкости в отдельных секторах экономики.

Эту составляющую часто называют вкладом технологического фактора. Однако снижение энергоемкости в отдельном секторе экономики может также быть результатом структурных сдвигов в самом этом секторе (например, снижения доли энергоемкой промышленной продукции за счет более медленного роста ее производства) или результатом изменения загрузки производственной мощности, изменения цен на энергоносители, погодных условий, роста энерго-вооруженности и, наконец, собственно изменения энерготехнологических характеристик используемых объектов – зданий, сооружений и оборудования.

При рассмотрении экономики города как производящей только один продукт – ВРП – роль структурного фактора равна нулю, а доля фактора снижения энергоемкости равна 100 %. Чем больше детализация анализа, тем выше роль структурного фактора.

Если изменение энергоемкости ВРП умножить на значение ВРП, то можно получить оценку масштабов экономии энергии за счет снижения энергоемкости ВРП (рис. 2).

Рисунок 2. Экономия энергии за счет снижения энергоемкости ВРП Москвы

Для каждого сектора потребление энергии оценивалось как функция спроса на энергию от основных факторов:

(4)

где PEC_it – потребление первичной энергии в секторе i в году t;

AC_it – индикатор экономической активности в секторе i в году t;

TEC_it – технический фактор снижения удельного расхода энергии в секторе i в году t;

CU_it – фактор изменения загрузки имеющегося оборудования в секторе i в году t;

DD_t – число градусосуток отопительного периода в году t;

EP_it / PI_t – отношение средней цены на энергоносители в секторе i в году t к цене продукции, работ или услуг этого сектора в году t;

Other_it – воздействие всех прочих факторов, не перечисленных выше, в секторе i в году t.

Для оценки вклада всех этих факторов за рассматриваемый период были определены параметры соответствующих функций спроса на энергию и на этой основе получено более детальное описание структуры факторов, определявших экономию энергии в Москве в 2001–2009 годах (рис. 3).

Рисунок 3 (подробнее)   Оценка вклада основных факторов экономии энергии за счет снижения энергоемкости ВРП Москвы

Анализ этих данных показывает:

■  что основной вклад в снижение энергоемкос-ти – 71 % – внесли структурные сдвиги. Из них на сдвиги в структуре секторов энергопотребления пришлось 53,7 %, на вклад продуктовых сдвигов в промышленности – 13,8 %, на вклад различия динамики численности населения и жилой площади в жилищной сфере – еще 3,5 %;

■  на фактор изменения загрузки использования производственной мощности в промышленности пришлось 10,2 % экономии энергии.

При росте производства за счет загрузки имеющихся производственных мощностей рост потребления энергии происходит тем медленнее, чем выше доля условно постоянных расходов энергии (на холостой ход, освещение, отопление, вентиляцию и кондиционирование и др.);

■  фактор роста относительных цен на энергию составил 7,3 % ее экономии;

■  на фактор климата пришлось 3,2 % дополнительного расхода энергии. Дело в том, что 2000 год был довольно теплым и за рассматриваемый период только 2008 год был теплее;

■  технологический фактор дал лишь немногим больше 1 % снижения потребления энергии и энергоемкости ВРП Москвы:

а) у конечных потребителей на технологический фактор пришлось только 3 % экономии энергии и соответствующего снижения энергоемкости ВРП. Более высокая энергоэффективность нового оборудования во многих случаях перекрывалась ростом энерговооруженности (например, для легковых автомобилей росла средняя мощность двигателя) или технологический эффект не отражался статистически. При строительстве новых энергоэффективных зданий только для небольшой их доли потребители оплачивали теплоту по приборам учета. Поэтому эффект от строительства новых энергоэффективных зданий и утепления зданий в процессе капитального ремонта не отразился в статистике. Только с 2010 года жители города стали оплачивать теплоту на основании приборов учета. Первые массовые данные о потреблении тепла на цели отопления за 2010 год будут получены только в начале 2011 года;

б) оборудование московских электростанций модернизировалось, удельный расход на выработку электроэнергии снизился по данным статистики с 308 до 288 гут/кВт•ч в 2000–2009 годах, но происходило это на фоне роста удельного расхода на производство тепловой энергии с 134 до 139 кгут/Гкал и при снижении доли выработки электроэнергии по теплофикационному циклу. Поэтому коэффициент полезного использования топлива снижался. Технологический фактор при производстве электрической и тепловой энергии в целом способствовал не снижению, а росту потребления энергии на 1,8 %;

■  на прочие факторы пришлось 13,4 % снижения расхода энергии. В их число входят как ошибки и неточности статистики, так и прочие не отраженные в выражении (4) факторы.

Часть «прочих» факторов теоретически может отражать вклад технологических факторов. Однако даже если допустить, что половина вклада прочих факторов – это вклад технологического фактора, который не удалось адекватно выявить статистическими методами, то и тогда его интегральный вклад не превысит 8 %. Именно таким оказался вклад технологических факторов в 2008 году.

Таким образом, анализ позволяет сформулировать важный вывод о том, что снижение энергоемкости ВРП Москвы в 2000–2009 годах на 31,5 % в основном имело место за счет структурных сдвигов в экономике при вкладе технологического фактора в диапазоне от 1 до 8 %. Относительная роль технологического фактора оказалась самой существенной именно для жилищного сектора.

Повышение энергоемкости в кризисном 2009 году было определено вкладом структурных сдвигов на 81 %, еще на 12 % – более холодной погодой, еще на 3 % – снижением загрузки производственных мощностей. На прочие факторы пришлось 20 % повышения энергоемкости. В 2009 году в противоположном направлении – снижения энергоемкости ВРП – сработали технологический фактор (12 %) и фактор цен (5 %).

Индекс энергоэффективности

Одним из способов отражения вклада технологического фактора является оценка индекса энергоэффективности (ODEX ODYSSEE). Он определяется как средневзвешенный индекс динамики удельных расходов энергии с использованием в качестве весов долей каждого сектора в суммарном потреблении энергии:

(5)

где de_it – доля потребления первичной энергии в секторе i в году t или в базовом году b в суммарном потреблении первичной энергии;

ein_i и ein_tb – энергоемкость производства продукции или услуг в секторе i в году t или в базовом году b (2007 год).

При снижении значения индекса энергоэффективности технологическая энергоэффективность растет, и наоборот. Выражение (5) позволяет устранить роль структурного фактора и отразить динамику энергоемкости за счет снижения удельных расходов энергии. Оценка индекса энергоэффективности для всех секторов (по 17 секторам), промышленности (по пяти продуктам), транспорта (по пяти видам) и жилищного сектора (в нем выделяются три составляющие: расходы энергии на отопление, ГВС и прочие нужды) показана на рис. 4.

Рисунок 4. Динамика индекса ODEX ODYSSEE для Москвы

В промышленности индекс энергоэффективности в 2000–2008 годах снижался в среднем на 9 % в год. Это существенно выше, чем в странах ЕС (2,1 % в год)³. Наиболее значительным снижение этого индекса было в 2000–2006 годах, однако происходило оно в основном за счет восстановительного экономического роста при существенном повышении загрузки построенных ранее производственных мощностей, а не за счет ускоренного внедрения новых технологий. В 2009 году из-за кризиса индекс энергоэффективности резко вырос на 19 % и вернулся к уровню 2004 года. В целом, за 2000–2009 годы индекс снижался в среднем на 6,5 % в год.

Индекс энергоэффективности на транспорте в Москве снижался только на 0,5 % в год, что в два раза медленнее, чем в ЕС4. Индекс ODEX для населения начал динамично снижаться с 2005 года. Неустойчивость его динамики – отчасти результат недостаточной надежности данных статистики. В 2000–2009 годах в среднем в год он снижался на 0,8 %, т. е. почти так же, как и в странах ЕС⁴.

Для всех секторов индекс снижался равномерно, но довольно медленно. В 2000–2009 годах он сокращался в среднем на 2,3 % в год. В странах ЕС снижение этого индекса составляло 1,3 % в год. В 2005–2009 годах снижение индекса резко замедлилось до 0,9 % в год. Это уже медленнее, чем в странах ЕС. Но даже это медленное снижение во многом определялось не внедрением новых технологий, а воздействием таких факторов, как рост цен на энергоносители и повышение загрузки производственных мощностей.

Анализ динамики индекса энергоэффективности ODEX позволяет дать дополнительное обоснование выводу о том, что роль технологического фактора в снижении энергоемкости ВРП Москвы в последние пять лет была ограничена. За счет этого фактора энергоемкость снижалась не более чем на 0,4–0,5 % в год, что равно только 10 % от суммарного темпа снижения энергоемкости ВРП.

Факторы, определявшие динамику энергопотребления в отдельных секторах экономики Москвы в 2000–2009 годах

Промышленность. Анализ для промышленности проведен по пяти продуктам: нефтепереработка (по первичной переработке нефти), производство серы, тканей, хлеба и хлебобулочной продукции, а также прочего промышленного производства.

Наиболее заметно вклад технологического фактора проявлялся в нефтепереработке. Определенную роль он играл также при производстве серы и тканей. Изменение объемов производства имело место в основном за счет роста загрузки производственных мощностей. Поэтому последний фактор в определенной степени нейтрализовал изменение потребления энергии за счет изменения выпуска продукции. Его воздействие было особенно значимым для «прочего промышленного производства». Заметную роль играли также факторы цены и климата.

Транспорт. Анализ был проведен по четырем видам транспорта: метрополитен, трамвай и троллейбус (суммарно), автомобильный и прочий транспорт (воздушный и речной). Данные о работе железнодорожного транспорта недостаточно надежны для выявления роли факторов, определявших динамику потребления энергии.

Потребление автомобильным транспортом росло в основном за счет роста парка автомобилей. Для электрифицированного городского транспорта основными факторами были динамика транспортной работы, снижение загрузки трамваев и троллейбусов. Эксплуатация устаревшей техники привела к тому, что для метрополитена, а также трамваев и троллейбусов технологический фактор вел не к снижению, а к росту потребления энергии. Возможно, что отчасти такой результат является следствием низкой надежности данных о работе трамваев и троллейбусов, которая выражена в тыс. брутто т•км. Для метрополитена эти данные более надежны, тем не менее статистика показывает рост удельных расходов электроэнергии на электротягу поездов метрополитена. Для прочих видов транспорта динамика энергопотребления определялась в основном пассажирооборотом воздушного транспорта. Технологический фактор по мере замены парка старых самолетов давал эффект сдерживания роста потребления энергии.

Сфера услуг. Анализ для сферы услуг проведен  в целом. Следует отметить, что в показатель «потребление энергии в сфере услуг» попадает также потребление энергии мелкими промышленными предприятиями, которые не отчитываются по форме 11-ТЭР. Например, мелкие хлебопекарни, которые работают при торговых центрах, отражены не в промышленности, а в сфере услуг.

Основным фактором роста потребления в сфере услуг стал рост площадей учреждений и предприятий этой сферы и рост объема реализации услуг на единицу площади (доход), в том числе за счет повышения числа часов их работы. Технологический фактор не сдерживал рост потребления энергии в сфере услуг, поскольку эффекты применения более энергоэффективного оборудования перекрывались ростом энерговооруженности на единицу площади объектов сферы услуг.

Жилищный сектор. Анализ факторов, определявших динамику потребления энергии в жилищной сфере, проведен отдельно для отопления, для горячего водоснабжения и для всех прочих нужд. Кроме того, показан итоговый расклад факторов для жилищной сферы (рис. 5).

Рисунок 5. Оценка вклада основных факторов в динамику потребления энергии в жилищной сфере Москвы а) отопление; б) горячее водоснабжение; в) жилищная сфера в целом

Рост численности и доходов населения, а также площади жилых домов способствовал повышению потребления энергии. Однако рост цен на энергию, повышение энергоэффективности жилищного строительства, учет горячей воды и повышение эффективности водоразборного оборудования, а также повышение энергоэффективности бытовой техники существенно сдерживали повышение потребления энергии в жилой сфере. Относительная роль технологического фактора оказалась самой существенной именно для жилищного сектора.

Выводы

Оценка динамики энергоемкости ВРП Москвы зависит от точности данных о потреблении первичной энергии. Особые сложности вызывает учет потребления жидкого топлива автомобильным транспортом. Оно определяется на основе данных о численности парка автотранспортных средств.

В 2000–2009 годах 54 % прироста потребления первичной энергии в Москве пришлось на автомобильный транспорт, еще почти 35 % – на сферу услуг, 6 % – на прочий транспорт и по 4 % – на население и промышленность. Структура прироста менялась под воздействием изменений в экономике города. Наиболее резкий прирост потребления произошел в 2006 году. В 2008 году прирост был небольшим, а в кризисном 2009 году потребление снизилось.

В 2000–2008 годах энергоемкость ВРП Москвы снизилась в полтора раза или на 34 %. В среднем она снижалась на 4,6 % в год. Однако в кризисном 2009 году при значительном снижении ВРП города потребление первичной энергии снизилось незначительно, поэтому энергоемкость ВРП выросла на 11 % и составила 104,2 % от уровня 2007 года. Это обстоятельство существенно затрудняет решение задачи по снижению энергоемкости ВРП на 40 % к 2020 году от уровня 2007 года.

Снижение энергоемкости ВРП Москвы в 2000–2009 годах в основном (на 71 %) имело место за счет структурных сдвигов в экономике. Большое влияние на динамику энергоемкости оказали также факторы изменения загрузки производственных мощностей, цен на энергоносители и климата. Роль технологического фактора в последние пять лет была ограничена. Его вклад в снижение энергоемкости ВРП не превышал 10 %.

Важнейшая задача городской целевой программы «Энергосбережение в городе Москве на 2009–2011 годы и на перспективу до 2020 года» – существенно повысить вклад технологического фактора в снижение ВРП Москвы на перспективу до 2020 года.

 

¹ В 2004–2005 годах количество автомобильного транспорта в Москве достигало соответственно 2,7 и 2,79 млн единиц, расход жидкого топлива, в соответствии с ЕТЭБ, составлял 997 тыс. т у.т. и 1 417 тыс. т у.т. В этом случае средний пробег одного автомобиля (включая легковые, автобусы, грузовые и специальные) получается равным только 1 500–2 500 км в год, что существенно меньше реального значения.

² Все рисунки и таблица, приведенные в статье, построены по данным оценки ЦЭНЭФ.

³ Energy efficiency and energy consumption in industry. European Environment Agency // www.eea.europa.eu.

⁴ Energy efficiency and energy consumption in the transport sector. European Environment Agency // www.eea.europa.eu.