В настоящее время, несмотря на улучшение энергетического обеспечения человечества в целом, условия жизни в разных странах далеко не одинаковы. Длительность жизни и доходы населения как показатели жизненного уровня зависят от энергообеспеченности каждой конкретной страны (табл. 2.2). Наблюдается определенная устойчивая связь высокого уровня энергообеспечения в развитых странах с высшими показателями качества жизни. Разрыв между развитыми и слаборазвитыми странами, в которых проживает 2/3 населения Земли, достигает десятикратных размеров.

Таблица 2.2

Показатели длительности жизни и энергообеспеченности ряда стран на январь 1990 г.

52

Графическая зависимость изменения средней длительности жизни для условий России в зависимости от изменения уровня энергообеспеченности приведена на рис. 2.3. Здесь также наблюдается очевидный рост средней продолжительности жизни по мере увеличения показателей энергообеспечения, а именно за период с 1900 г. по 1990 г., средняя длительность жизни человека в России более чем удвоилась.

Рис. 2.3. Изменение средней длительности жизни для условий России в 1900 – 1999 гг.

Длительность жизни человека и объем производства пищи, несомненно, находятся в прямой связи. Приведем данные академика Н.Н. Семенова, согласно которым в 1972 г. мировой урожай составлял

7,5 109 т, а добыча горючего 6 109 т. Если считать, что калорийность пищи и кормов в сухом виде составляет около 4 106 ккал/т против

7 106 ккал/т у.т., то окажется, что энергоемкость пищи и кормов, производимых в год, составляет около 70 % энергоемкости добываемого за это же время горючего.

53

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 2. Энергоресурсы

Хотелось бы еще обратить внимание читателя на наличие значительного теоретического задела, касающегося зависимости между расходом энергии и валовым внутренним продуктом (ВВП). Сейчас широко используется такой показатель, как темпы изменения суммарного расхода энергии в тепловых единицах на ВВП в неизменных долларах – темпы изменения отношения расхода энергии к ВВП, для того, чтобы определить зависимость между реальным экономическим ростом и ростом расхода энергетических ресурсов. За истекшее столетие количество энергии, требующейся для единицы прироста ВВП, в целом уменьшилось. Это объясняется главным образом влиянием новых технологий, особенностями изменения видов продукции и др. Например, в США в 1947 г. удельный расход энергии на 1 доллар прироста ВВП составлял 4,16 кг у.т. К 1960 г. этот показатель в расчете на 1 доллар снизился до 3,34 кг у.т., в 1974 г. составил 2,87 кг у.т., а в конце 90-х годов приблизился к 2,3 кг у.т. в расчете на 1 доллар прироста ВВП [10, 74].

Следовательно, снижение удельного расхода энергии на единицу прироста ВВП является обязательным условием устойчивого развития экономики страны, в том числе и за счет повышения эффективности использования энергии.

2.4. Энергия и окружающая природная среда

Воздействие на окружающую среду, связанное с выработкой энергии

Стоимость энергии не единственная ее социальная цена, поскольку высокую социальную цену приходится платить в связи с влиянием производства энергии на окружающую среду. В результате любого сгорания образуется углекислый газ, но могут выделяться и оксиды серы и азота, особенно при сжигании угля (см. разд. 1.5).

54

Известно, что загрязнение воздуха приводит к кислотным дождям, которые уничтожают водоемы и растительность; оно создает парниковый эффект, изменяющий климат; оно вызывает множество респираторных заболеваний.

Атомные электростанции производят излучения, которые добавляются к естественному радиационному фону; уровень этих излучений невысок, но он может резко возрасти в случае аварии.

Любая тепловая электростанция повышает температуру воды или атмосферы.

Кроме воздействий, связанных с работой электростанций, всегда имеются влияния на окружающую среду, связанные с постоянными изменениями, которые завод, линия передачи и т.д. вносит в жизнь, в местность, где они расположены.

Из-за всех этих влияний на окружающую среду производство электроэнергии (как и многие другие виды экономической деятельности) вызывает социальные затраты, которые в принципе не относятся к его бюджету. Устранение или ограничение вредных воздействий вызывает дополнительные расходы в производстве электроэнергии [11, 65].

Внутренние и внешние воздействия

В принципе, загрязняющая фирма напрямую не заинтересована в снижении выбросов. Классический пример – для сталеплавильного завода, производство которого S не зависит от качества используемой им воды, уменьшение вредных выбросов на х добавило бы еще один компонент к заводским затратам Сs (S, х). Тогда максимальная прибыль π будет получе-

на при рs = dСs / dS и dСs / dх = 0.

Фермер, использующий воду, сброшенную заводом, получает урожай F с затратами Сf (F, х), зависящими от F и х; его прибыль π будет максимальной, когда рf = dСf / dF, поскольку он не может управлять загрязнением.

55

Если бы завод и ферма принадлежали одному и тому же владельцу, лучший результат был бы получен при максимальной сумме πs + πf, т. е. при

dСs / dх + dСf / dх = 0.

Вэтом случае предельные издержки сокращения выбросов рассматривались бы как внутренние затраты.

Поэтому правительство, заботясь об интересах всего общества, должно обеспечивать адекватную защиту окружающей природной среды.

Политика контроля загрязнений

Существует ряд методов, с помощью которых правительство может уменьшить уровень загрязнения. Они включают экономические инструменты, такие как налоги на загрязнение или стимулирование снижения загрязнения, и регулирующие инструменты, такие как стандарты на выбросы.

Многие правительства приняли принцип «загрязнитель платит», т. е. фирма, загрязняющая среду, должна оплатить комплекс мер, необходимых для достижения требуемых стандартом условий окружающей среды; таким образом, эти затраты станут внутренними затратами фирмы и отразятся на ценах ее товаров или услуг.

Впринципе, если бы мы могли знать ущерб D, нанесенный загрязняющим выбросом интенсивности х, и стоимость его сокращения С, экономический оптимум величины х соответствовал бы минимальным общественным затратам С + D, что имеет место, когда предельные издержки Сm (х) равны предельному ущербу Dm (х). Этот оптимум мог бы быть достигнут либо добавлением к первоначальным предельным издержкам Сm0 такого налога t, чтобы

Сm0 + t = Dm,

либо принятием стандарта, вынуждающего фирму ограничить х на приемлемом уровне.

56

Эти решения были бы просты и справедливы, если бы все фирмы имели одинаковую структуру производства, включая загрязнение и затраты, и если бы предельные издержки и ущерб были известны. Обе системы требуют контроля выбросов и использования юридических полномочий и адекватных ресурсов, которые приведут к меньшим общественным затратам, чем выгода от снижения загрязнения.

Функции стоимости ущерба

Определение оптимальных условий загрязнения требует определения функции стоимости ущерба. Процедура включает сначала оценку физического влияния загрязняющих факторов, а затем их оценку в денежных единицах.

Физические влияния должны определяться в понятиях рода загрязнений, давления, оказываемого ими на человека или природную среду, и вытекающего из этого ущерба и т.д. Это нелегкая задача, так как многие воздействия не могут быть полностью распознаны, будучи замаскированными случайностями и естественным фоном.

Оценить ущерб в денежной форме также затруднительно из-за отсутствия рынков для товаров окружающей среды, например чистого воздуха, а также потому, что расчет должен быть выполнен на длительное время вперед.

После принятия Киотского протокола такое в будущем возможно. Некоторые оценки основаны на концепциях WTP (wiling to pay) – го-

товности потребителя заплатить некоторую сумму за обеспечение наличия товара или на WTА (wiling to accept) – желании его получить некоторую сумму компенсации за лишение того же товара.

Имеется много методов оценки ущерба для человека (например, основанный на потере заработка в случае болезни), для растительности (основанный на возможном урожае), для собственности (основанный на различных рыночных оценках) и так далее.

57

Кроме прямого ущерба из-за потери прибыли должны рассматриваться и другие аспекты:

-аспект, связанный с будущими выгодами, которые могли бы быть получены следующими поколениями;

-аспект, связанный только с существованием какого-либо блага (например, вида китов), независимо от выгод, которые от этого можно получить.

Воздействие на местность

Особый случай влияния на окружающую среду – воздействие, которое новая электростанция (с линиями передачи) произвела бы на местность, где она будет построена. Возможно применение обычных формул для определения стоимости участков местности в каждой части системы: участков, где будут построены станция, мачты линий передачи и т.д.

Для каждого типа местности (сельского, городского, индустриального, коммерческого и т.д.) определяется ценность V единицы поверхности и определяются штрафы р (0 < р < 1), устанавливаемые по сокращению использования участка или ухудшению его вида; при применении штрафа р1 ценность уменьшается до V (1 – р1); если присутствует второй штраф р2, это еще более снижает ценность – до V (1 – р1)·(1 – р2) и так далее. Таким образом, общая ценность участка площадью S будет равна произведению SV, умноженному на все коэффициенты (1 – р1), связанные со штрафами

р1.

Снижение ценности обследованных территорий может быть учтено в возможных альтернативных планах для поиска решения с минимальной общей стоимостью с точки зрения внутренних и внешних затрат.

Пример

В [12] предложена методика расчета экологической выгоды (положительных последствий) за счет энергосберегающей политики в регионе (области, республике) России, которая позволяет с достаточной степенью точности выполнять численные решения рассматриваемых задач.

58

Масштабы экологического влияния можно выразить в виде энергоэкологического индекса экономической (производственной) системы, причем величина этого индекса рассматривается как доля снижения расхода первичных энергоносителей за рассматриваемый период. Отсюда появляется возможность оценки снижения (роста) объемов загрязняющих веществ через удельные показатели их выбросов в атмосферу, сбросов в поверхностные водные объекты и др.

Согласно проведенным расчетам для промышленного региона (Свердловская область) снижение расхода первичного топлива на 1 млн. т у.т. снижает вредное экологическое воздействие на окружающую среду, эквивалентное примерно 7 млрд. руб.

Под положительными последствиями понимается разница в ущербе для здоровья населения и окружающей среды между двумя вариантами развития энергопотребления в экономике Свердловской области (предотвращенный ущерб).

Исходные данные: Расчеты потребности Свердловской области в первичном топливе на период до 2015 года выполнены в двух вариантах (инновационном и инерционном), поэтому имеется возможность выполнить сравнительную оценку этих двух вариантов с позиций экологической выгоды для здоровья населения и оценить в стоимостном выражении возможный предотвращенный ущерб при реализации инновационного варианта. В табл. 2.3 приведены данные расчетов ученых РНЦ «Курчатовский институт» и Штутгартского университета (Германия) по оценке в стоимостном выражении удельного ущерба от трех основных загрязнителей атмосферы для условий России и ряда европейских стран.

59

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 2. Энергоресурсы

Таблица 2.3 Оценка стоимости ущерба от основных загрязнителей атмосферы

по странам, евро/т

В табл. 2.4 приведены удельные выбросы загрязняющих веществ при сжигании различных видов топлива.

Таблица 2.4

Удельные выбросы загрязняющих веществ

В табл. 2.5 приведены результаты расчетов прироста потребности в топливе за период с 2000 по 2015 гг. по вариантам.

Таблица 2.5 Потребность в топливе Свердловской области, тыс. т у.т.

60

Расчет ожидаемого экологического ущерба от увеличения потребления топлива за период до 2015 года

Схемы расчета без учета влияния пылеулавливающих устройств.

1. Инновационный вариант

Расчет прироста выбросов загрязняющих веществ (произведение величины удельных выбросов на величину прироста топливопотребления:

В = γ· Т), табл. 2.6.

Таблица 2.6 Прирост выбросов загрязняющих веществ в период до 2015 г., т

2. Инерционный вариант

Расчет прироста выбросов загрязняющих веществ (табл. 2.7). Таблица 2.7

Прирост выбросов загрязняющих веществ в период до 2015 г., т

Расчет возможного предотвращенного экологического ущерба (раз-

ница между величиной прироста выбросов инерционного и инновационного вариантов).

61

Величина возможного предотвращенного ущерба, т: SO2 = 1889400-864400=1025000,

NOx = 327676-159721=167955 (168000), Пыль = 570200-255200=315000.

Расчет стоимостного выражения возможного предотвращенного экологического ущерба (произведение величины стоимостного выражения удельного ущерба и количественной величины возможного предотвращенного экологического ущерба).

Стоимостная оценка возможного предотвращенного ущерба, евро:

SO2 = 3700·1025000 = 3792500000 = 3792,5·106, NOx = 4700·168000 = 789600000 = 789,6·106, Пыль = 3000·315000 = 945000000 = 945·106 Итого: (3792,5 + 789,6 + 945) ·106 = 5527,1·106.

Выводы:

Таким образом, величина стоимостного выражения возможного предотвращенного ущерба составит в 2015 году 5,5 млрд. евро. При пересчете в российскую валюту по курсу на начало 2005 года эта величина составит: 5,5·37=203,5 млрд. руб. Если принять, что использование пылеулавли-

вающих и других природоохранных мероприятий позволяет по оценке улавливать 95,5 % пылевидных выбросов, 56 % выбросов оксидов серы и

3 % оксидов азота, то величина возможного предотвращения ущерба может составить, евро:

SO2 = 0,44·3792,5·106 = 1668,7·106,

NOx = 0,97·789,6·106 = 765,9·106,

Пыль 0,045·945·106 = 42,5·106, Итого: (1668,7 + 765,9 + 42,5) ·106 = 2477,1·106.

Следовательно, величина возможного предотвращенного ущерба с учетом природоохранных мероприятий в 2015 г. может составить 2,5 млрд. евро или 91,5 млрд. руб.

62