Анализ факторов, определяющих динамику энергоемкости валового регионального продукта субъектов РФ

И. А. Башмаков, генеральный директор, Центр энергоэффективности – XXI век (ЦЭНЭФ-XXI)

А. Д. Мышак, ведущий исследователь, ЦЭНЭФ-XI

Для проведения анализа ЭВРП были разработаны две модели формирования топливно-энергетического баланса (ТЭБ). На основе компактной схемы было оценено потребление первичной энергии с учетом и без учета использования топлива на неэнергетические нужды и получены оценки ЭВРП для регионов РФ за 2015–2022 годы. Это позволило на основе комплекса уравнений оценить влияние ряда факторов на динамику ЭВРП. В частности, получено подтверждение феномена «минус единица», который показывает, что эффективность использования энергии обратно пропорциональна цене на энергию – как в жилом секторе, так и для бизнеса.

Энергоемкость ВРП субъектов РФ. Оценки ЦЭНЭФ-XXI и Росстата

Еще в 2013, а затем и в 2016 году авторы обращали внимание на проблемы официальной статистики Росстата [1, 2], не позволяющие на ее основе как корректно анализировать динамику энергоемкости ВРП субъектов РФ, так и проводить сопоставительный анализ. В 2016 году сравнение оценок ЭВРП, полученных ЦЭНЭФ-XXI на единой методологической основе – путем формирования полноценных единых топливно-энергетических балансов (ЕТЭБ) для всех субъектов РФ за 2000–2015 годы, с публикуемыми Росстатом оценками показало заметные расхождения. В отличие от ЦЭНЭФ-XXI, для получения оценок Росстата региональные ЕТЭБ не формировались.

К настоящему времени в Росстате так и не появилось утвержденной методики оценки энергоемкости ВРП. Правда, Росстат перешел от публикации ЭВРП исключительно в текущих ценах к ее оценке с использованием ВРП как в текущих, так и в постоянных ценах. Как показал анализ, публикуемые оценки Росстата имеют низкую достоверность и не могут служить надежной базой для сопоставления регионов России как по уровню энергоемкости ВРП, так и по ее динамике в отдельных субъектах РФ. Главная задача для получения надежных оценок – определить методику оценки потребления первичной энергии для субъектов РФ. ЦЭНЭФ-XXI прообраз такой методики подготовил.

Таблица 1 (подробнее)   Сравнение оценок ЭВРП, полученных ЦЭНЭФ-XXI для 2021 года, с оценками Росстата*

На основе данных форм статистической отчетности можно получать надежные оценки потребления первичной энергии и энергоемкости ВРП для субъектов РФ с использованием компактной схемы оценки объемов потребления первичной энергии, которая не подразумевает формирования детальных ЕТЭБ с выделением объемов потребления энергии в отдельных секторах. В расчетах используются в основном данные форм 4-ТЭР, 6-ТП и электробаланса. В компактной схеме выделяются только две группы потребителей – расход энергии на энергетические и на неэнергетические нужды по 9 видам энергоносителей.

Формирование ЕТЭБ субъектов РФ уже имеет в России богатую (двадцатилетнюю) историю. В 2014–2016 годах по заказу ПАО «Роснефть» ЦЭНЭФ-XXI разработал ЕТЭБ для всех субъектов РФ за 2000–2015 годы. После 2014 года исполнение требований федеральных законов о формировании региональных ЕТЭБ стало невозможным из-за ограничений по статистике (коммерческая тайна), поэтому требования федеральных законов № 190-ФЗ и № 261-ФЗ¹ о формировании региональных ЕТЭБ или не выполняются вовсе, или выполняются предельно формально. Качество формируемых в регионах ЕТЭБ (за редким исключением) крайне низкое, поэтому ни данные регионов, ни данные Росстата не могут служить надежным источником информации для оценки динамики энергоемкости ВРП регионов. Оценки энергоемкости ВРП должны подвергаться верификации независимыми экспертными организациями. Требуется значительное совершенствование качества и круга показателей статистики по энергопотреблению.

Отсутствие на конец октября 2023 года официально опубликованных Росстатом оценок ВРП в постоянных ценах за 2022 год не позволяет внести этот год в динамический анализ, в то время как статистическая информация по потреблению ТЭР за 2022 год уже доступна. В 2016 и в 2021 году в статистике по ряду регионов произошли скачки в потреблении ТЭР, в особенности природного газа. Это затрудняет проведение динамического анализа оценок ЭВРП за 2015–2021 годы. Из-за несовершенств статистики выбор временного интервала для анализа среднегодовых темпов роста (снижения) ЭВРП существенно влияет на результаты.

В подавляющем большинстве регионов полученные ЦЭНЭФ-XXI оценки энергоемкости ВРП не совпадают с оценками Росстата (табл. 1). По большинству субъектов РФ компактная схема оценки энергоемкости ВРП позволила получить достаточно надежные динамические ряды ЭВРП за 2015–2021 годы. Однако из-за несовершенства статистики в нескольких субъектах РФ динамика ЭВРП настолько нестабильна, что они были исключены из анализа. По критерию годовых колебаний ЭВРП, выходящих за рамки ±10 %, из анализа исключены: Ненецкий АО, республики Дагестан, Ингушетия, Чечня, Северная Осетия – Алания, Крым, а также г. Севастополь.

Ранжирование субъектов РФ по энергоемкости ВРП и по темпам ее снижения

Разброс между минимальным и максимальным значениями ЭВРП субъектов РФ в 2021 году составляет практически 20 раз (рис. 1). Самые низкие уровни энергоемкости ВРП в 2021 году зафиксированы в Москве, Санкт-Петербурге, Республике Алтай, Калининградской и Московской областях. Самые высокие – в Тверской, Смоленской, Вологодской, Костромской и Липецкой областях.

Рис. 1.(подробнее)   Распределение субъектов РФ по уровню энергоемкости ВРП в 2021 году, кг у. т/10 000 руб. в ценах 2016 года («горка энергоэффективности»)

Из-за несовершенств статистики выбор временного интервала для анализа среднегодовых темпов роста (снижения) ЭВРП существенно влияет на результаты. При ранжировании субъектов по среднегодовому темпу прироста за 2015–2021 годы результат искажает произошедший в 2016 году скачок в потреблении ТЭР. Наибольший рост ЭВРП в 2015–2021 годах произошел в ЯНАО, Сахалинской, Тюменской и Белгородской областях. Из десятки «антилидеров» за 2015–2021 годы половина оказались в ней из-за резкого роста, отраженного в статистике потребления энергии в 2016 году. Напротив, в ряде регионов в 2016 году произошло резкое падение объема потребления ТЭР.

В значительной степени эти скачки связаны с перераспределением объемов потребления энергии на трубопроводном и железнодорожном транспорте между регионами. С целью ранжирования регионов можно использовать отрезок 2016–2021 годов, учитывая, впрочем, что в 2021 году произошли скачки в Сахалинской области, ХМАО, ЯНАО и Тюменской области. Если исключить из результатов ранжирования регионы, в которых в 2021 году произошел значительный скачок в потреблении ТЭР, то наибольший среднегодовой прирост в 2016–2021 годах показали Кабардино-Балкарская Республика, Еврейская АО, Иркутская область, Оренбургская область, Республика Коми, Тамбовская область, Омская область (рис. 2). Лидеры снижения – Астраханская область, Санкт-Петербург, Владимирская область, Алтайский край, Курская область, Воронежская область, Республика Бурятия.

Рис. 2.(подробнее)   Распределение субъектов РФ по среднегодовому темпу изменения ЭВРП (без НЭН) за 2016–2021 годы (заштрихованы регионы с резким скачком потребления энергии в 2021 году)./p>

Анализ факторов, объясняющих уровень и динамику энергоемкости ВРП

Для анализа факторов динамики энергоемкости ВРП проведен перекрестный регрессионный анализ (на основе выборки по субъектам РФ, сформированной за отдельный год) с выделением компонентов, составляющих показатель ЭВРП:

• все потребители, кроме населения в жилом секторе;

• потребление теплоэнергии на нужды отопления населения;

• потребление теплоэнергии на нужды ГВС населения;

• потребление прочих энергоресурсов населением в жилом секторе.

Регрессионный анализ факторов, влияющих на уровень и динамику энергоемкости ВРП субъектов Российской Федерации, показал следующее (см. табл. 2):

Таблица 2 (подробнее)   Результаты регрессионного анализа динамики составляющих энергоемкости ВРП регионов РФ в 2020–2022 годах.

• Все потребители, кроме населения:

– рост средней цены на энергоносители на 1 % приводит к снижению энергоемкости ВРП в среднем также на 1 %. Таким образом, субъекты РФ с более низкими ценами на энергию при прочих равных условиях имеют такие же доли расходов на энергию, как и субъекты с высокими ценами на энергию. Повышение цен на энергию в конечном счете полностью компенсируется снижением энергоемкости. Поэтому в России, как и в других странах, цены на энергию являются эффективным инструментом политики повышения энергоэффективности. Важно, чтобы их годовое повышение не опережало возможности снижения удельных расходов энергии;

– рост доли экспорта электроэнергии (отпуска за границы субъекта РФ) на 1 % повышает энергоемкость ВРП на 0,07–0,09 %. Это происходит потому, что при росте доли экспорта электроэнергии расход первичной энергии на ее производство растет быстрее, чем вклад добавленной стоимости от генерации электроэнергии в ВРП;

– рост доли услуг в ВРП на 1 % снижает энергоемкость ВРП на 0,6 %. Это означает, что постепенный переход от сырьевой экономики к инновационной с более высокой долей сектора услуг является важным фактором политики повышения энергоэффективности. Этот фактор объясняет, почему такие субъекты РФ, как Москва и Санкт-Петербург, с доминированием сектора услуг имеют самые низкие уровни ЭВРП (см. рис. 1);

– рост отношения отгрузки продукции энергоемких отраслей к ВРП на 1 % повышает энергоемкость ВРП на 0,1 %. Это означает, что постепенное снижение доли производства базовых материалов в пользу промышленной продукции более высоких уровней переделов также является важным фактором политики повышения энергоэффективности.

• Использование тепловой энергии на нужды отопления населения:

– рост показателя ГСОП на 1 % вызывает рост потребления теплоэнергии на нужды отопления на 0,9–1,0 %. Этот результат отражает особенности регулирования подачи тепла по температурному графику;

– рост средней цены на тепло на 1 % ведет к снижению потребления тепловой энергии на нужды отопления на 0,22 %. Этот результат отражает ограниченные технические возможности регулирования подачи тепла на отопление в зависимости от цен на тепло – низкую техническую эластичность;

– рост обеспеченности жильем на 1 % ведет к росту потребления на 0,7–1,0 %. Этот результат отражает как повышение энергетической эффективности в субъектах РФ, которые имеют более высокую обеспеченность жилой площадью, так и смещение фонда жилых зданий в регионы с более низким уровнем ГСОП;

– рост показателя благосостояния населения (отношения среднедушевого дохода к среднему по РФ) на 1 % вызывает рост потребления на 0,17–0,18 %.

• Для использования тепловой энергии на нужды ГВС для населения:

–  повышение доли городского населения на 1 % при прочих равных условиях ведет к росту потребления теплоэнергии на нужды ГВС на душу населения на 1,5–1,9 %. Это связано с большим расходом воды в городе в зданиях, оснащенных водопроводом;

–  рост средней цены на тепловую энергию на 1 % ведет к снижению потребления на 0,95–1,00 %. Получается, что не только для бизнеса, но и для населения (там, где оно технически может полностью самостоятельно контролировать уровень потребления энергии) действует феномен «минус единица», то есть эффективность использования воды на нужды ГВС обратно пропорциональна цене2. Иными словами, ценовые инструменты стимулирования эффективности потребления энергии на нужды ГВС очень эффективны;

– рост показателя благосостояния населения в регионе (отношение среднедушевого дохода к среднему по РФ) на 1 % вызывает рост потребления на 0,53 %. Это отражает повышенные требования к санитарному комфорту, которые предъявляет более обеспеченное население.

• Использование прочих видов топлива и энергии (кроме тепловой энергии) на все прочие нужды населения:

– повышение доли городского населения на 1 % ведет к снижению потребления энергоресурсов, за исключением теплоэнергии, на душу населения на 0,8 %. Это обусловлено тем, что городское население в основном использует централизованное отопление и ГВС;

– рост средней цены на энергию на 1 % ведет к снижению потребления энергии на 1,1 %. В этих направлениях использования энергии (топливо на отопление, ГВС и пищеприготовление, а также электроэнергия на все нужды) население технически может полностью самостоятельно контролировать уровень потребления. Поэтому действует феномен «минус единица», то есть эффективность использования топлива и энергии обратно пропорциональна цене. В этих направлениях использования ценовые инструменты стимулирования эффективности потребления энергии также очень эффективны;

– рост заселенности жилых зданий на 1 % ведет к снижению потребления в расчете на одного человека на 1,3 %. Это объясняется тем, что при меньшей обеспеченности жилой площадью потребление энергии на такие нужды, как ГВС, пищеприготовление, освещение и кондиционирование помещений и др., снижается;

– рост показателя благосостояния населения (отношения среднедушевого дохода к среднему по РФ) на 1 % вызывает рост потребления на 0,4 %. Это важный результат, который показывает, что рост потребления энергии в жилом секторе относится к базовым нуждам, доля расходов на которые снижается по мере роста доходов домохозяйства.

Таблица 3 (подробнее)   Результаты регрессионного анализа динамики удельного потребления энергоресурсов населением в жилом секторе в регионах РФ по данным за 2020–2022 годы

Оценки регрессионных уравнений для 2020, 2021 и 2022 годов и коэффициенты, отражающие влияние отдельных факторов, статистически значимы и устойчивы во времени, что говорит об их надежности. Результаты регрессионного анализа сведены в таблицы (табл. 2 и 3).

Феномен «минус единица»

Феномен «минус единица» означает, что энергоемкость обратно пропорциональна цене на энергию (см. справку), или произведение удельного потребления энергии на цену энергоресурсов (доля расходов на энергию) должно быть сходным по субъектам РФ для тех направлений использования энергии, по которым есть техническая возможность полностью контролировать объем потребления (в приведенных примерах это ГВС и прочее, помимо теплоэнергии, энергопотребление населением). Для них эластичность потребления энергии по цене близка к минус единице. Эластичность показывает, на сколько процентов меняется потребление при изменении цены на 1 %.

Зависимость удельного потребления энергоресурсов в расчете на рубль дохода населения, от средней цены энергоресурсов показана на рис. 3.

Рисунок 3. Зависимость удельного потребления населением энергоресурсов в расчете на 1 000 руб. дохода населения от средней цены энергоресурса: а) потребление тепловой энергии на цели ГВС, б) потребление прочих (кроме тепловой энергии) энергоресурсов, в) потребление централизованного тепла на нужды отопления

Для ГВС аппроксимация степенной функцией дает траекторию, близкую к изокванте, которая получается при средней доле, равной 0,6 % (рис. 3а). То есть при прочих равных условиях (а их неравенство, в том числе по уровню благоустройства жилья, определяет большой разброс значений) в среднем более высокая цена на тепловую энергию не приводит к более высокой доле расходов на централизованное ГВС.

На графике потребления прочих (кроме теплоэнергии) энергоресурсов (рис. 3б) все наблюдения из выборки для субъектов РФ плотно ложатся на трендовую степенную функцию, которая несколько сдвинута относительно изокванты, соответствующей средней доле расходов, равной 1,6 %. Как ни парадоксально звучит, это означает, что в регионах с очень высокой ценой на энергию доля расходов на энергию ниже, поскольку эффективность ее использования повышается быстрее, чем растет цена, – коэффициент эластичности ниже минус единицы.

Возможность индивидуального регулирования потребления тепловой энергии на нужды отопления в системах централизованного отопления ограниченна. Поэтому точки на рисунке (рис. 3в) существенно разбросаны как относительно трендовой кривой, так и относительно изокванты, равной 2,3 %. Разброс точек также зависит от ГСОП и от обеспеченности жилой площадью, которая слабо связана с доходом. По оценке ЦЭНЭФ-XXI, в 2022 году коэффициент эластичности обеспеченности жилой площадью от дохода в России составил всего 0,21 [3]. Поэтому в табл. 3 коэффициент эластичности по доходу довольно низкий, а при переходе от удельного расхода энергии на единицу площади к расходу на единицу дохода получается широкий разброс точек.

Выявление действия феномена «минус единица» для разных направлений использования энергии имеет несколько важных следствий.

Во-первых, он показывает высокую эффективность ценовых инструментов управления повышением энергоэффективности. После 2014 года в России они почти не используются, а в промышленности цены на энергию растут медленнее цен на продукцию, что не стимулирует повышение энергоэффективности.

Во-вторых, правительство контролирует рост тарифов и цен на энергию для населения, а нужно контролировать долю расходов на энергию. Если реальные цены на энергию растут так же, как снижаются удельные расходы энергии, то это не ведет к повышению нагрузки на население. Для модернизации систем энергоснабжения нужен рост тарифов. Повышение энергоэффективности позволяет его обеспечить без повышения платежной нагрузки.

В-третьих, важен четкий баланс скорости роста реальных цен на энергию и снижения удельных расходов. Реализация программ повышения энергоэффективности в зданиях позволит удерживать этот баланс даже при намеченном правительством на 2024–2026 годы ускоренном росте цен на энергоносители.

Литература

1. Башмаков И. А., Мышак А. Д. Вклад регионов в динамику показателей энергоемкости ВВП России // Энергосбережение. 2013. № 8.

2. Башмаков И. А., Мышак А. Д. Энергопотребление регионов России: О реальной динамике и о качестве статистики // Энергосбережение. 2016. № 4.

3. ЦЭНЭФ-XXI, 2023. Распределительные эффекты от мер по декарбонизации экономики России. Москва, октябрь 2023 г. https://cenef-xxi.ru/uploads/Distribution_effects_787b4369e3.pdf.

4. Bashmakov I. A. and A. Myshak, 2018. “Minus 1” and Energy Costs Constants: Sectorial Implications. Journal of Energy. Volume 2018, Article ID 8962437, https://doi.org/10.1155/2018/8962437.

5. Росстат, энергоемкость ВРП России. https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/Energo.xlsx.

¹ Федеральный закон от 27 июля 2010 года № 190-ФЗ «О теплоснабжении» и Федеральный закон от 23 ноября 2009 года № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».

² В работе [4] показано наличие этого эффекта в жилищном секторе многих стран.