Размещено на http://www.allbest.ru/

Правительство Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

"Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики"

Факультет мировой экономики и мировой политики

Образовательная программа «Мировая экономика»

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

На тему «Тенденции развития топливно-энергетического баланса в ЕС под влиянием конкуренции энергоресурсов»

энергетика потребление союз европейский

Студентка группы БМЭ161

Мурзакаева Олеся Олеговна

Научный руководитель

Курдин Александр Александрович

Кандидат экономических наук

Москва, 2020 г.

Оглавление

Введение

Глава 1. Структура и динамика энергетических рынков ЕС

1.1 Детерминанты изменения структуры топливно-энергетического баланса ЕС

1.2 Современные тенденции производства и потребления энергоносителей в ЕС

1.3 Конкуренция энергоресурсов по секторам потребления

Глава 2. Энергетический переход стран ЕС: кластерный анализ

Глава 3. Оценка стратегических планов и программ развития ТЭБ в ЕС

3.1 Оценка результативности действующих программ по развитию энергетического сектора ЕС

3.2 Перспективы реализации целей стратегии на 2030 год на основе различных прогнозных сценариев

Заключение

Список используемой литературы

Приложения



Введение

Согласно модели Портера, конкуренция субститутов или иными словами угроза появления товаров-заменителей, является одной из пяти сил, формирующей конкуренцию в отрасли. Говоря о подобном соперничестве в контексте энергетики, следует понимать межтопливную конкуренцию, возникающую в результате освоения новых способов добычи и применения энергоносителей.

В то время как в топливной корзине некоторых стран долгое время лидирует один источник энергии, в других регионах производство и потребление энергии может быть диверсифицировано. В этом плане ЕС является иллюстрацией второго случая, параллельно выступая одним из мировых лидеров в разработке и внедрении возобновляемых ресурсов. Фактически ЕС, находясь под влиянием различных факторов, уже проделал длительный путь, и дальше продолжает двигаться к устойчивому энергоснабжению.

Актуальность данного исследования связана с тем, что стремление стран ЕС к переходу к климатически нейтральному энергобалансу планируется всеми государствами, входящими в его состав, но сопряжено со многими факторами, в том числе непрогнозируемыми.

Цель данной работы заключается в том, чтобы определить основные тренды, существующие в топливно-энергетическом балансе ЕС, и рассмотреть перспективы развития топливной корзины ЕС в будущем.

Для достижения поставленной цели при проведении исследований, были определены следующие задачи:

1) Выявить детерминанты, определяющие изменения в топливно-энергетическом балансе ЕС;

2) Определить тенденции в производстве и потреблении энергоносителей в ЕС;

3) Проанализировать структуру потребления по секторам в ЕС;

4) Сформировать однородные группы стран ЕС, исходя из их различных показателей в энергетике;

5) Оценить степень реализации странами существующих программ, направленных на развитие энергетического комплекса ЕС;

6) Рассмотреть перспективы развития топливно-энергетического баланса к 2030 году, опираясь на прогнозы различных организаций.

Объектом исследования выступает функционирование энергетической отрасли ЕС в целом.

Предметом исследования является развитие топливно-энергетического баланса ЕС на фоне усиливающейся межтопливной конкуренции.

В ходе работы было выдвинуто две гипотезы: во-первых, существует несколько однородных групп стран ЕС, для которых характерна разная степень перехода к климатически нейтральной экономике; во-вторых, с течением времени состав таких объединений меняется ввиду последовательного перехода всех стран в наиболее «прогрессивный» кластер.

Теоретической и методологической основой исследования являются работы российских и зарубежных учёных в области изучения мировой энергетики и мировых энергетических рынков, а также прогнозирования их развития. Среди них можно выделить Митрову Т. А., Галкину А. А., занимающихся вопросами межтопливной конкуренции в мире, и в частности в ЕС; Кавешникова Н.Ю., ставящим фокус своих исследований на климатической и энергетической стратегии ЕС; а также Башмакова И. А. исследующем проблему выбросов парниковых газов и механизмов их регулирования.

Кроме того, в работе были использованы как теоретические, в частности, теоретический анализ, сравнение, так и практические методы исследования: сбор данных, кластерный анализ.

Информационно-статистической базой работы выступили статистические данные, собранные с официальных сайтов европейских институтов (Eurostat; European Commission; European Environment Agency); отчёты международных консалтинговых агентств и энергетических компаний (Wood Mackenzie; Equinor; British Petroleum); данные авторитетных экономических и отраслевых организаций (Аналитический центр при Правительстве Российской Федерации; центр энергетики Московской школы управления «Сколково»; International Gas Union; Markets Insider; ИНЭИ РАН)



Глава 1. Структура и динамика энергетических рынков ЕС

1.1 Детерминанты изменения структуры топливно-энергетического баланса ЕС

В последние десятилетия мировой спрос на энергоносители неуклонно увеличивается, чего нельзя сказать о потреблении энергии в ЕС, которое, испытывая периодические колебания, постепенно снижается. Существует ряд причин, объясняющих такую динамику, среди которых есть как определённые события, произошедшие в мировой экономике, так и государственные решения, касающиеся принятия энергетических стратегий развития. Поэтому для того чтобы лучшим образом систематизировать различные причины, влияющие на развитие топливно-энергетического баланса ЕС, было решено классифицировать их на группу политических, экономических, социальных и технологических факторов. Фактически это представляет собой аналог PEST-анализа, проводимого при разработке стратегий компаний.

Политические причины главным образом представляют собой факторы воздействия со стороны государства в виде различных программ по развитию энергетического комплекса ЕС. Правительства стран ЕС осознают проблему изменения климата и негативного антропогенного воздействия на окружающую среду, и поэтому модифицируют деятельность, связанную с производством и потреблением энергии. В ответ на Парижское соглашение страны-члены ЕС разработали ряд энергетических программ, таких как, стратегия на период до 2020 и 2030 года, главной целью которых является климатически нейтральная экономика к 2050 году. Уже на текущий момент ЕС успешно следует по пути снижения эмиссии парниковых газов, повышения энергоэффективности и повышения доли ВИЭ в первичном и конечном энергопотреблении. Важным аспектом в достижении экономики с нулевым выбросом является наличие инвестиций в энергетическую систему и инфраструктуру. Сейчас они составляют порядка 2% ВВП ЕС, но по оценкам МГЭИК для реализации целей стратегий необходимо их увеличение до 2,5%, что означает необходимость дополнительных вложений от 175 до 290 млрд. евро ежегодно. Климатическая нейтральность к 2050 г., долгосрочная стратегическая концепция процветающей, современной, конкурентоспособной и климатически нейтральной экономики ЕС, Европейская комиссия, 2019 Таким образом, поиск средств для осуществления низкоуглеродной политики также является вызовом для стран ЕС.

Говоря об экономических факторах, стоит упомянуть в первую очередь, мировой финансовый кризис 2008 года, повлиявший на состояние топливно-энергетического баланса ЕС. Падение объёмов производства привело к сокращению спроса на энергоносители, то есть наблюдалось снижение потребления, в первую очередь в промышленном секторе, и импорта энергоресурсов. Кроме того, в послекризисные годы пострадал рынок ВИЭ ввиду сокращения их субсидирования со стороны государства.

Сланцевая революция начала 21 века, связанная с промышленной разработкой сланцевых месторождений, и ставшая одним из феноменов мировой энергетики, также оказала влияние на энергетические рынки ЕС. В результате роста предложения цены на газ на внутреннем рынке США упали, что привело к вытеснению этого энергоносителя в стране углём. Образовавшиеся в результате конкуренции с газом избытки угля, были направлены на экспорт в Европу, что привело к усилению соперничества в этом регионе между дешевым углём из США и дорогим российским газом, и падению конкурентоспособности последнего. Так, в период с 2011 по 2013 гг. европейские цены на уголь упали на 32%; с 2011 по 2014 - на 38% (см. Рисунок 1).

Изменение цены на тот или иной энергоресурс является одним из факторов, определяющих выбор потребителей. Поэтому для того, чтобы полноценно оценить причины изменения топливно-энергетического сектора ЕС, необходимо также проанализировать динамику и соотношение цен на различные энергоносители. Так как уголь, нефть и газ обычно измеряются в разных единицах, то для удобства сравнения необходимо будет перевести их к одной метрике: в качестве её был выбран баррель нефтяного эквивалента (см. Рисунок 1). Первое, что сразу бросается в глаза, это значительная разница: стоимость нефти в среднем в 2 раза превышает стоимость природного газа, а тот в свою очередь, более чем в 3 раза дороже угля. И если использование нефти и нефтепродуктов связано в наибольшей степени с транспортным сектором, где применение других энергоносителей весьма ограничено, то конкуренция угля и природного газа, например, в электрогенерации зависит от соотношения цен на них.

Рисунок 1 - динамика цен на энергоносители, 2000-2018, долл./баррель н.э.

Источник: рассчитано по данным BP Statistical Review of World Energy 2019

ЕС и в особенности транспортный сектор союза зависит от бесперебойных поставок нефти, поэтому важно рассмотреть факторы, влияющие на изменение цены на нефть и отношения с импортёрами. Можно выделить ряд крупных событий, определивших колебания импорта и потребления нефти и нефтепродуктов в ЕС в 21 веке. Гражданская война в Ливии во второй декаде 21 века, один из этапов так называемой «арабской весны», привела к перебоям поставок нефти на многие нефтеперерабатывающие заводы на юге Европы, тем самым обострив проблему зависимости ЕС от импортируемого сырья. Аналогичный эффект продемонстрировала ситуация в 2019 году, когда загрязнение органическими хлоридами нефти, поставляемой по нефтепроводу «Дружба», привела к задержкам поставок из России в Германию.

Ведя разговор о ценах на энергоносители, важно упомянуть региональные особенности ценообразования на природный газ. В настоящее время можно выделить три используемых механизма формирования цены на газ в Европе. Преимущественно цена на газ формируется в ходе внутриотраслевой конкуренции «газ-газ». В таком случае цена определяется в результате взаимодействия спроса и предложения в ходе торгов на физических хабах (например, Henry Hub в США) или в условных центрах (например, NBP в Великобритании). Второй механизм формирования цены заключается в её индексации через базовую цену с другими энергоносителями. Как правило, это нефть или нефтепродукты, однако иногда могут использоваться также цены на уголь или электроэнергию. Wholesale Gas Price Survey - 2014 Edition, International Gas Union Кроме того, существует так называемое регулирование на политической/социальной основе, когда цена устанавливается Федеральным ведомством экономики и экспортного контроля в ответ на необходимость покрытия растущих затрат. В 2018 году продажа газа по долгосрочным газовым контрактам с нефтепродуктовой индексацией цены (OPE) и через торговлю на хабах по спотовым ценам (GOG) составила практически 100% от торгуемого объёма природного газа (см. Рисунок 2).

Рисунок 2 - ценообразование на газ в Европе с 2005 по 2018 год, %

Источник: Wholesale Gas Price Survey 2019

Тем не менее, соотношение между этими двумя типами ценообразования отличается в зависимости от региона Европы. Если для северо-западных стран Европы (Бельгия, Великобритания, Германия, Дания, Ирландия, Люксембург, Нидерланды, Франция) применяется преимущественно (порядка 95%) спотовое ценообразование, то в центральной части Европы (Австрия, Венгрия, Польша, Словакия, Чехия, Швейцария - последняя не входит в ЕС) продажа газа по долгосрочным контрактам на условиях «бери или плати» применяется в большей степени (см. Рисунок 3, 4) Wholesale Gas Price Survey - 2019 Edition, International Gas Union. Это свидетельствует в свою очередь о том, что в ЕС на данный момент не сформировался единый газовый рынок.

Рисунок 3 - ценообразование на газ в Северо-Западной Европе с 2005 по 2018 год, %

Источник: Wholesale Gas Price Survey 2019

Рисунок 4 - ценообразование на газ в Центральной Европе с 2005 по 2018 год, %

Источник: Wholesale Gas Price Survey 2019

Постепенный отказ от нефтепродуктовой индексации начался в 2009 на фоне увеличивающихся цен на нефть и распространения газовых хабов на северо-западе Европы. Кроме того, сыграло свою роль принятие Третьего энергетического пакета ЕС, цель которого заключалась в либерализации рынка. Ценообразование на рынках газа / Энергетический бюллетень. - 2015. - № 21 // Аналитический центр при Правительстве Российской Федерации. [Электронный ресурс]: [сайт] URL: http: // ac.gov.ru / files / publication / a / 4857.pdf С одной стороны, долгосрочные контракты характеризуются меньшими рисками, как для потребителя, так и для поставщика. Покупатель уверен, что он получит нужный объём газа, а благодаря пункту «бери или плати» продавец точно знает, что он получит свою оплату. Согласно этому условию покупатель обязан забрать минимальный объём газа, (порядка 85% от заявленного объёма на «газовый год») либо оплатить его по контрактной цене в случае неспособности забрать. Стерн, Д. Установление цен на природный газ: прошлое, настоящее и будущее//Экономический журнал Высшей школы экономики. - 2013. - Т. 17. - № 3. - С. 430-455. Тем не менее, цена газа, формируемая при торговле на биржах, получается меньше, чем цена, прописанная в контрактах, что в конечном результате влияет на потребление газа (см. Рисунок 1).

Отдельное внимание стоит уделить влиянию коронавируса как экономического фактора на ситуацию на энергетических рынках в ЕС. Последствия от распространения инфекции носит тройной характер. Во-первых, речь идёт о непосредственном воздействии вируса на стабильность работы предприятий ТЭК ввиду болезни работников. Во-вторых, ограничительные меры по борьбе с вирусом привели к сбоям в цепочках поставок. В-третьих, спад экономической активности вызвал падение спроса на энергоносители, в результате чего возникла жесткая ценовая конкуренция и падение цен. Коронакризис: влияние COVID-19 на ТЭК в мире и в России / под ред. Т.А. Митрова, Е.В.Грушевенко, С.Капитонов, Ю.Мельников, А.Пердеро, Н.Доброславский. Центр энергетики Московской школы управления «Сколково», 2020 Стоит отметить, что если с изменением спроса на нефтепродукты всё однозначно: резкое падение потребления со стороны транспорта привело к совокупному спаду, то спрос как на электроэнергию, так и газ имеет различную динамику в разных секторах. С одной стороны, карантинные мероприятия и сопутствующие им закрытия предприятий и снижение загрузки электротранспорта приводят к падению потребления электроэнергии. Однако с другой стороны, в результате перехода на дистанционный режим логично предположить рост спроса на электроэнергию, а также тепловую энергию (см. Рисунок 5).

Рисунок 5 - отклонение электрической нагрузки по суткам в марте-апреле 2020 г. от нагрузки аналогичных суток 2019 г. в странах Европы

Источник: Центр энергетики Московской школы управления «Сколково»

К социальным факторам, оказывающим воздействие на объём потребления энергетических ресурсов, относится численность населения. В ЕС отрицательный естественный прирост населения компенсируется за счёт иммигрантов (см. Рисунок 6). При этом увеличение количества людей, проживающих на территории ЕС, оказывает как прямое влияние, так и косвенное за счёт повышения спроса на продукцию, что отражается в энергопотреблении со стороны промышленного и транспортного сектора. Кроме того, такое демографическое явление как «старение населения», наблюдаемое в странах ЕС имеет последствия для энергопотребления. Эффект от такого процесса носит разнонаправленный характер, так как с одной стороны растёт спрос на энергоёмкие товары, а с другой стороны, стареющее население экономнее подходит к потреблению энергии, по итогу снижая его. Демографические факторы энергетических стратегий / Энергетический бюллетень. - 2016. - № 35 // Аналитический центр при Правительстве Российской Федерации. [Электронный ресурс]: [сайт] URL: http://ac.gov.ru/files/publication/a/8814.pdf

Рисунок 6 - динамика прироста населения в ЕС, 2000-2018, тыс. чел.

Источник: Eurostat

Среди демографических факторов стоит также подчеркнуть уровень урбанизации и его дополнительное влияние: модель энергопотребления у городского населения отличается от сельского ввиду разного уровня развития инфраструктуры. При этом как и со многих другими показателях, процент городского населения отличается в разных странах ЕС: от наименьшего, наблюдаемого в Словакии, где доля городского населения практически совпадает с сельским, до наибольшего - в Бельгии, где практически 100% людей проживают в городах. (см. Рисунок 7)

Рисунок 7 - процент городского населения в странах ЕС, 2018

Источник: United Nations

Одним из движущих факторов является научно-технический прогресс, влияющий на состояние топливно-энергетического баланса ЕС. Развитие и внедрение прогрессивных технологий, связанное, в первую очередь, с получением энергии с возобновляемых источников, позволяет не только сокращать выбросы ПГ при производстве электроэнергии и тепла, но и повышать энергоэффективность.

Многочисленные аварии на атомных электростанциях также подчеркнули проблему безопасности использования данного энергоресурса и сказались на развитии топливно-энергетического комплекса ЕС. Помимо крупной аварии на АЭС Фукусима-1 в 2011 году, в начале 21 века на территории ЕС происходили инциденты, связанные с эксплуатацией атомных энергоустановок. Так, в 2003 году на единственной в Венгрии АЭС «Пакш» произошла утечка радиоактивных отходов в результате технических повреждений. Позднее в 2006 году также произошел инцидент на шведской АЭС "Форсмарк". Кроме того, в 2011 году во Франции был зафиксирован взрыв на заводе по переработке ядерных отходов. Международная шкала ядерных и радиологических событий. Руководство для пользователей. ИНЕС - Международное агентство по атомной энергии, Вена, 2010 г. Несмотря на то, что по Международной шкале ИНЕС последствия от данных аварий менее значительные в сравнении с катастрофой в Японии, в совокупности они повлияли на то, что сейчас в нескольких странах-членах ЕС наблюдается поэтапное отключение реакторов. Однако если Германия к 2022 году обязалась полностью отказаться от атомной энергетики, то Франция согласилась только на сокращение доли атомной энергетики в энергобалансе страны с 70% до 50% к 2025 году World Nuclear Industry Status Report 2019 World Nuclear Report, 2019.

С точки зрения технологического процесса изменение структуры топливно-энергетического баланса может быть объяснено желанием ЕС сократить выбросы парниковых газов, загрязняющие атмосферу. Так, по сравнению с углем при сжигании природного газа выделяется на 40% меньше выбросов CO2 на каждую единицу вырабатываемой энергии. То же самое касается и других загрязнителей воздуха, таких как диоксид серы (SO2) и ртуть (Hg) (см. Рисунок 8).

Рисунок 8 - объём эмиссии загрязняющих веществ, возникающих при сгорании угля, нефти и газа

Источник: EIA

1.2 Современные тенденции производства и потребления энергоносителей в ЕС

Производство энергии в ЕС распределено по ряду различных источников энергии: уголь, природный газ, сырая нефть, ядерная энергия, а также возобновляемые источники энергии, к числу которых относятся гидроэнергия, энергия ветра и солнечная энергия. При этом по данным за 2018 год наибольшую долю от общего объема производства составляют возобновляемые источники энергии и биотопливо (31%). Вторым по величине производимой энергии является ядерная энергия (27,8%), за которым следуют уголь (15,6%), природный газ (12,4 %) и сырая нефть (10,2%) (см. Рисунок 9).

Рисунок 9 - структура производства энергии в ЕС по видам источников энергии, %

Источник: Eurostat

Анализируя производство первичной энергии в ЕС в период с момента образования союза до настоящего времени, в первую очередь стоит отметить общее снижение показателей. В целом, с 2000 года произошло падение объёмов производства с 947 млн. т н. э. до 755 млн. т н. э. Повышенное производство энергии из возобновляемых источников энергии не компенсирует тот уровень добычи, который был снижен за счёт отказа от традиционных ископаемых видов топлива. Так, многочисленные землетрясения в регионе Гронинген, привели к постановлению правительства в 2014 о сокращении газодобычи в Нидерландах. Более того, после очередного инцидента в 2018 году, было принято решение о полном прекращении разработки месторождения Гронинген к 2030 году. В свою очередь стоит заметить, что Нидерланды являются одним из крупнейших производителей природного газа в ЕС (на их долю приходится 30% добываемого топлива). Похожая ситуация, вызванная падением спроса на уголь, снижением его стоимости практически в два раза в период с 2010 по 2015 год, а также заявленным курсом на экологию, наблюдалась в Великобритании. В 2015 была закрыта последняя глубинная угольная шахта «Келлингли», в результате чего в стране остались только объекты открытой добычи. Таким образом, производство угля сократилось к 2018 году в 5 раз по сравнению с 2015.

Помимо этого, можно наблюдать изменения, касающиеся структуры производимой энергии (см. Рисунок 8). В отличие от настоящего времени с доминирующей долей возобновляемых источников энергии, в 1993 году место лидера на рынке занимал уголь. Тем не менее, за период с 1993 по 2018 год его доля сократилась почти вдвое. Существует ряд причин, объясняющие такую динамику, к числу которых относится изменение экологической политики стран-членов ЕС и как следствие закрытие шахт. Закат угольной промышленности был также вызван экономическими основаниями: добыча угля подземным способом в давно разрабатываемых, истощенных бассейнах становилось всё менее рентабельной. По этой причине, помимо Великобритании, были закрыты последние угольные шахты в 2004 во Франции и в 1992 - в Бельгии. Кроме того, после консервации немецкой шахты в Рурской области в 2015 году, в ФРГ оставалось всего две угольные шахты, которые были закрыты к 2018 году. При этом решение об остановке деятельности одной из крупнейших отраслей промышленности Германии было принято ещё в 2007 году, что позволило постепенно реализовать необходимые действия и не допустить резкого роста безработицы.

Несмотря на то, что атомная энергия составляет более четверти от общего производства энергии в ЕС, существует тенденция, связанная с сокращением мощностей в номинальном выражении. Выработка ядерной энергии достигла своего исторического максимума в 2004, составив 3030 ТВт-ч.

Что касается природного газа, то динамику его производства можно условно поделить на два периода, выбрав в качестве границы 2008 год. Если в 1993-2008 годы доля производимого «голубого топлива» незначительно колебалась в районе 19-21%, то, начиная с 2009 года, она начала сокращаться и составляет около 12% (см. Рисунок 8). При этом похожая динамика наблюдалась как в относительном, так и в абсолютном выражении. С 1993 по 2004 год производство природного газа увеличилось с 214 млрд. м куб. до 239 млрд. м. куб, после чего оно начало снижаться, составив в 2018 году 109 млрд. м. куб.

Несмотря на общий текущий тренд использования «чистых» источников энергии, можно заметить существенные различия в производстве энергии у разных государств союза. Так, доля атомной энергии особенно велика в таких странах как Франция, Бельгия и Словакия. Там она составляет 78%, 65% и 63% соответственно от общего объема производства в стране.

В то время как наибольшие относительные значения для угля можно увидеть для Польши (77%), Греции (57%) и Чехии (53%), природный газ является основным источником энергии, производимой в Нидерландах (76%) и Ирландии (55%). Нефть служит основным источником энергии, производимой в Дании (41%) и Великобритании (44%).Что касается доли энергии, производимой в стране из возобновляемых источников, то наибольшие значения наблюдаются на Мальте, в Латвии, в Португалии и на Кипре (более 97%). В целом, самыми крупными странами-производителями первичной энергии являются Франция, где был зафиксирован уровень 18% общего объёма выработки ЕС, Великобритания (16%) и Германия (15%).

Для собственного потребления странам-членам ЕС также необходимы энергоносители, ввозимые из других стран. В 2018 году основным импортируемым энергетическим ресурсом были нефтепродукты (включая сырую нефть, которая является основным компонентом). На них приходилось более 60% импорта энергоносителей в ЕС, далее следовал импорт природного газа (25%) и угля (8%). Оценивая объёмы поставок в страны ЕС в 1993-2018 годы, можно увидеть положительную динамику, как в совокупном изменении импорта (увеличение на 38%), так и в отдельности по ключевым энергоресурсам. Значительный рост продемонстрировал природный газ, поставки которого выросли в 2,3 раза (см. Рисунок 10).



Рисунок 10 - динамика импорта энергоресурсов в ЕС, 1993-2018, млн. т н. э. Источник: Eurostat

Отдельное внимание стоит уделить вопросу о том, насколько ЕС нуждается в энергии, произведенной за его пределами. Уровень энергетитической зависимости может быть измерен за счёт коэффициента, отражающего долю чистого импорта в валовом внутреннем потреблении энергии. В ЕС в 2018 году эта величина составила 55,7%, что означает, что более половины энергетических потребностей ЕС обеспечивается за счёт поставок энергоресурсов из других стран. При этом в среднем по странам наблюдается общий тренд на увеличение данной зависимости (в 1993 году коэффициент составлял 43,5%), что напрямую связано со снижением объёмов производимой на территории ЕС первичной энергии.

Оценивая уровень энергетической зависимости в разных странах, стоит отметить неоднородность этих значений. Особенно высок этот показатель в таких странах, как Мальта, Люксембург и Кипр, где он составляет более 92% и наиболее низок в Эстонии и Дании (менее 24%). Кроме того, в двух странах в различные временные периоды наблюдались отрицательные значения показателя: в Дании с 1999 по 2012 и Великобритании с 1993 по 2003.

Стабильность энергоснабжения ЕС может быть поставлена ??под угрозу, если значительная доля импорта будет сосредоточена среди относительно небольшого числа внешних партнеров. Тем не менее, в 2018 году более 60% импорта нефти из стран, не являющихся членами ЕС, приходилось на Россию (30%), Норвегию (11%), Ирак (8%), Казахстан (7%) и Саудовскую Аравию (7%). Крупными поставщиками природного газа являются те же Россия (40%) и Норвегию (26%), за ними следует Алжир (11%). Аналогичный анализ для угля показывает трех основных импортёров: Россия (39%), Колумбии и США (по 17%). Фактически это означает, что энергобезопасность ЕС находится в уязвимом положении.

Из суммарного объёма энергии, доступной на территории ЕС, около 60% уходит на потребление домохозяйствами, промышленностью, транспортом и т. д. Остальная часть, используется энергетическим сектором для собственных нужд, теряется во время выработки и распределения электроэнергии, а также служит для неэнергетических целей. Под последним следует понимать применение топлива в качестве сырья для производства нетопливных продуктов, например, в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности либо преобразование в другое топливо.Руководство по энергетической статистике. Международное энергетическое агентство (МЭА), ОЭСР, Евростат 2007

В 2018 году потребление первичной энергии в ЕС снизилось после трех лет непрерывного роста на 0,9% по сравнению с 2017 годом. При этом в сравнении с 1993 годом можно зафиксировать увеличение потребления только на 2%. BP Statistical Review of World Energy 2019 С момента образования ЕС и до настоящего времени потребление первичной энергии значительно колебалось, достигнув пика в 2006 год и самого низкого уровня в 2014 году (см. Рисунок 11). До середины нулевых годов спрос на энергию в ЕС нарастал, однако в 2007 году в период быстро растущих цен на нефть энергопотребление начало снижаться. Экономический кризис привёл к дополнительному сокращению в 2009 году, после чего вновь наблюдалась положительная динамика в 2010 году. Однако начиная с 2011 года, спрос на энергию падал ускоренными темпами, достигнув наиболее низкого значения в 2014 году. При этом, к числу факторов оказавших влияние можно отнести как негативные, к числу которых относится экономический спад с соответствующим замедлением темпов роста экономики, а также численности населения, так и положительные в виде политики ЕС, направленной на повышение энергоэффективности.Primary energy consumption by fuel in Europe, European Environment Agency, 2019

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.

В-третьих, как было отмечено выше, не все потребляемые страной энергоресурсы добываются на её территории. Для того, чтобы показать долю энергии, которую страна должна импортировать, или иными словами то, насколько страна зависит от импорта существует уровень энергетической зависимости. Этот показатель также важен в проводимой кластеризации, так как чем выше он, тем стране должно быть легче реализовывать изменения в климатической политике, поскольку она менее зависит от собственного производства.

В-четвертых, переход к климатически нейтральной экономике подразумевает сокращение выбросов ПГ. Поэтому было решено, отразить также объёмы эмиссии вредных веществ в атмосферу на душу населения.

В-пятых, на успех страны в контексте энергетического перехода может влиять показатель урбанизации от общего количества населения. Высокая доля городского населения приводит к увеличению эмиссии ПГ, а значит, негативно влияет на реализацию страной политики декарбонизации. То есть страна с более высоким показателем урбанизации, вероятнее всего, будет менее успешна в энергетическом переходе.

Проверяемая гипотеза заключается в том, что, во-первых, страны в принципе можно сгруппировать по кластерам, характеризующимся разной степенью перехода к климатически нейтральной экономике, а во-вторых, что состав кластеров будет меняться, ввиду постепенного движения всех стран в наиболее прогрессивный кластер.

На первом шаге кластеризации мы будем использовать данные за 2017 и опишем проводимые действия, а потом по аналогии проведём аналогичные действия для данных за 2007-2016гг.

В первую очередь, для того, чтобы провести кластеризацию, нам необходимо проверить наши исходные признаки, и при необходимости избавиться от выбросов. При построении "ящика с усами", можно заметить, что по четырем признакам: x1, x2, x3, x5 аномальные наблюдения отсутствуют, иными словами по этим факторам есть хорошее симметричное распределение. X4 содержит аномальное наблюдение в виде «Люксембурга» (см. Рисунок 19). Однако причина высокого объёма эмиссии в этой стране по сравнению с другими может лежать в более низких ценах на бензин и дизельное топливо. Это приводит к тому, что владельцы транспорта из Бельгии, Франции, Германии, а также водители транзитных грузовиков заправляются в Люксембурге. Так как объём проданного топлива учитывается при расчетах выбросов ПГ, то показатель в Люксембурге получается выше. Green Growth Indicators, OECD Green Growth Studies, 2014 По причине того, что данный «выброс» является обоснованным, было принято решение не исключать его из выборки.

Рисунок 19 - «ящик с усами» для признаков за 2017 год

Источник: построено с помощью Excel по данным Eurostat, BP, United Nations

Чтобы убедиться в отсутствии статистической зависимостью между признаками, были рассчитаны показатели парных корреляций. Модули парных коэффициентов корреляции по всем факторам оказались меньше 0,5 (см. Таблица 1).

Таблица 1 - матрица парных коэффициентов корреляции для признаков за 2017 год

Источник: рассчитано при помощи Excel по данным Eurostat, BP, United Nations

Кроме того, для последующего проведения кластерного анализа и возможности корректного сравнения данных, необходимо привести их к стандартному виду с помощью SPSS.

Чтобы понять, необходимо ли проводить факторный анализ к выборке, необходимо оценить меру адекватности Кайзера-Мейера-Олкина. Если значение меньше 0,5, то факторный анализ неприменим к выборке: в наших данных значение равно 0,45 (см. Таблица 2).

Таблица 2 - КМО и критерий сферичности Бартлетта по данным за 2017 год

Источник: рассчитано при помощи SPSS по данным Eurostat, BP, United Nations

Смысл исследования заключается в том, чтобы создать типологию стран по степени реализации политики перехода к климатически нейтральной экономике. Ввиду того, что мы использовали относительно небольшую выборку наблюдений, то резонно было выбрать метод Уорда, который на выборках такого размера хорошо отбирает кластеры.

Таким образом, используя метод Уорда была получена следующая дендрограмма (см. Рисунок 20).

Рисунок 20 - дендрограмма с использованием метода Уорда

Источник: построено с помощью SPSS по данным Eurostat, BP, United Nations

На основании данного графического представления мы предположили о возможности разбиения данных на 4 кластера (см. Рисунок 21).

Рисунок 21 - разбивка на кластеры по данным за 2017 год

Источник: построено с помощью SPSS по данным Eurostat, BP, United Nations

Для того чтобы убедиться в резонности такого разбиения, можно построить таблицу сопряженности, рассмотрев двухкластерное, трехкластерное и четырехкластерное решение. Одним из критериев качества модели может выступать наполненность кластеров. Желательно, чтобы в каждый кластер попадало не менее 10 % объектов. Этому критерию удовлетворяют все три потенциальных разбиения. Однако несмотря на то, что в случае с двухкластерным решением разбиение получается равномерным, деление на два кластера кажется слишком простым и непоказательным с точки зрения смысла. В случае с трехкластерным решением, число наблюдений в кластерах неравномерно так как наблюдается следующая наполненность: 14%, 25%, 60%. По этой причине, было решено остановится на четырех кластерах с наполненностью в 11%, 14%, 25% и 50% (см. таблица 3).

Таблица 3 - комбинационная таблица Ward Method

Источник: построено с помощью SPSS по данным Eurostat, BP, United Nations

После разделения исходных наблюдения по кластерам, необходимо посмотреть на характеристики кластеров - в частности, оценить средние, минимальные, максимальные и медианные значения исходных признаков в каждом кластере (см. Таблица 4).



Таблица 4 - сравнение описательных статистик по классам в 2017 году

Источник: построено с помощью SPSS по данным Eurostat, BP, United Nations

Тем не менее, хотелось бы показать не только ситуацию стран ЕС в энергетике на 2017 год, но и динамику изменений состава кластеров. Поэтому аналогичные действия были проведены по данным за период с 2007 по 2016гг., в результате чего была полученная следующая динамика (см. Таблица 5). Процедуры подготовки данных, включающие себя построение «ящика с усами», матрицы парных коэффициентов находятся в Приложении 6-7.



Таблица 5 - динамика состава кластеров стран ЕС

Источник: построено с помощью SPSS по данным Eurostat, BP, United Nations

Стоит отметить, что в ходе проверки равномерности распределения выборок, были замечены несколько аномальных наблюдений (см. Приложение 6). Так, в 2009 году по признаку 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) «Мальта» выступила как аномальное наблюдение. Тем не менее, это поддаётся объяснению: Мальта практически на 100% зависит от импортируемых энергоносителей, поэтому кризис 2008 года привёл к резкому сокращению потребления энергии. По этой причине было решено, не исключать Мальту из выборки. Также с 2007 по 2009 гг. «Швеция» представляла собой выброс по признаку x1 (доля ВИЭ в валовом конечном потреблении энергии страны). Однако её также было решено, не исключать из выборки, так как лидерство Швеции среди остальных стран ЕС также имеет объяснение. Так, начиная с последнего десятилетия 20 века на фоне практически полного отсутствия собственных ископаемых видов топлива, начала развивать ветроэнергетику. Кроме того, местоположение Швеции дало ей преимущество для развития гидроэнергетики.