Оценка влияния возобновляемой энергетики на устойчивое развитие регионов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Бразовская Виктория Владимировна

• Бразовская Виктория Владимировна
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Бразовская Виктория Владимировна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГЕТИКИ ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМ

1.1. Теоретические аспекты взаимосвязей устойчивого развития социально-экономических систем и устойчивой энергетики

1.2. Возобновляемая энергетика и возможности её применения для достижения целей устойчивого развития разноуровневых территориальных социально-экономических систем

1.3. Экономические последствия глобального тренда на декарбонизацию и их влияние на структурные изменения в энергетике

1.4. Регулирование использования возобновляемых источников энергии в процессе структурных изменений в энергетике и обеспечения устойчивого развития

территорий

Выводы по главе

ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ОБОСНОВАНИЮ СТРУКТУРНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ В ОТРАСЛИ ЭНЕРГЕТИКИ НА БАЗЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ В РЕГИОНАХ С УЧЁТОМ ЦЕЛЕЙ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ

2.1. Устойчивое развитие территориальных социально-экономических систем в контексте перспектив использования возобновляемой энергетики

2.2. Управление структурными изменениями в энергетике на основе обоснования выбора источника энергии для устойчивого развития территорий и промышленных комплексов

2.3. Методический подход к выбору региона для реализации проекта возобновляемой энергетики на основе комплексного учета экономических

характеристик

Выводы по главе

ГЛАВА 3. РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОЕКТОВ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГЕТИКИ В РЕГИОНАХ С УЧЁТОМ ИХ ВЛИЯНИЯ НА УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ

3.1. Построение модели взаимосвязи уровня выбросов СО2 и возобновляемых источников энергии

3.2. Выбор региона для внедрения объекта возобновляемой энергетики

3.3. Определение рисков и экономических последствий реализации проекта возобновляемой энергетики с позиций устойчивого развития региона

3.4. Методические рекомендации по изменению энергетической политики для

региона

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

238

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оценка влияния возобновляемой энергетики на устойчивое развитие регионов»

Актуальность темы исследования.

Рост численности населения и увеличение производственных мощностей сопровождается ростом энергопотребления - с 1980 года по настоящее время мировое энергопотребление увеличилось более чем в 2,2 раза. Одновременно актуализируется повестка устойчивого развития по трем направлениям (социальному, экономическому и экологическому) как стратегического приоритета. В связи с этим глобальная энергетическая система нуждается в пересмотре традиционных подходов к использованию различных источников энергии с учётом их влияния на окружающую природную среду при соблюдении требований экономической и социальной эффективности.

Одним из направлений структурной трансформации энергетики является использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ) вместо традиционных, основанных на ископаемом топливе, для обеспечения энергией территориальных социально-экономических систем (ТСЭС). Комбинация ВИЭ с системами накопления энергии призвана решить проблемы доступа отдаленных районов к энергии, высокой стоимости транспортировки традиционных энергоресурсов, а также экологические проблемы. Многие страны разрабатывают специальные программы и стратегии развития ВИЭ, так как возобновляемая энергетика стала стимулом для устойчивого развития территорий и имеет большой потенциал для роста. Одним из главных пунктов концепции устойчивой энергетики является увеличение доли ВИЭ в энергобалансе стран мира до 30 %. Но при имеющихся достоинствах, возобновляемая энергетика не лишена недостатков. Встает вопрос об энергоэффективности и надежности энергоснабжения, непостоянстве выработки, то есть зависимости от климатических факторов и др.

Таким образом, с точки зрения инструментария исследования, необходима разработка методики для проведения тщательного анализа территориальных социально-экономических систем в целях эффективного выбора возобновляемого источника в качестве генерирующего объекта с учетом процесса структурных изменений в энергетике и обеспечения устойчивого развития территорий.

Степень разработанности проблемы. Концептуальные основы влияния промышленного сектора на региональное развитие разработаны в трудах Афанасьевой Н.В., Глухова В.В., Джамай Е.В., Калдора Н., Кобзева В.В., Ласуэна Х.Р., Макарова В.М., Перру Ф., Потье П., Родионова Д.Г., Сулоевой С.Б., Фридмана Дж., Шматко А.Д. и др.

Исследованию вопросов устойчивого социально-экономического и инновационного развития территорий посвящены работы Бабкина А.В., Бессоновой Е.А., Горового А.А., Дегтеревой В.А., Кичигина О.Э., Клайхнехта А., Кондратьева Н.Д., Мельниченко А.М., Менш Г., Морозовой М.А., Рудской И.А., Стрижаковой Е.Н., Шаминой Л.К., Шумпетера Й., Яшина С.Н. и др. При этом вопросам регионального развития благодаря использованию возобновляемых источников энергии посвящены работы Босма Б., Григорьева А.С., Григорьева С.А., Дагер Х., Денисова Р.С., Дудина М.Н., Елистратова В.В., Лосева О.Г., Минина

B.А. При этом, Золотарева Л.И., Петрина О.А., Савкина Е.В., Шматова Е.С.-отдельно рассматривали экологическую составляющую; Кожина О., Субботина Т.-экономическую, а Алтухов А.И., Захаров А.Н., Порфирьев Б.Н.- социальную.

Возникающие эффекты стремились оценить Пайзанос Э.А., Халкос Г.Э., а Калугин А., Канеко С., Комацу С., Поуманивонг П., Фудзивара А., Чикараиси М. изучали механизмы управления ими.

Теоретические и методологические подходы к использованию возобновляемых источников энергии для отдельных территорий проанализированы в работах отечественных и зарубежных ученых, таких как Азрак М., Баглиани М., Волков А., Дансеро Э., Джиордано Н., Каргинова-Губинова В., Козлов С.В., Никитин Н.А., Пахомова А., Путтилли М., Сумин А.М., Тишков С.В., Тлеппаев А., Фламм Х., Хамед Т.А., Щербак А.

При этом технологические особенности исследовали Велькин В.И., Габдерахманова Т.С., Дас И., Джордано Н., Канизарес К.А., Киселёва С.В., Кристакос К., Попель О.С., Раймонд Д., Смоленцев Д.О., Тарасенко А.Б., Тишков

C.В., экономические критерии анализировали Гадаль С., Игнатьева В., Назарова Ю.А. Сыровецкий В.А. и Шароварова Е.П., а методологические аспекты освятили

Алюков С.А., Безруких П.П., Лезама Ф., Омер А., Патеракис Н., Потравный И.М. и др.

Абраменко С.И., Алиев Р.А., Вонг Б., Гительман Л.Д., Гулиев И.А., Диао Ч., Добродей В.В., Кожевников М.В., Красноштанова Н.Е., Куклина М.В., Чжан С. в качестве фактора устойчивости региона выделяют именно энергетический комплекс. В то же время, нуждаются в разработке подходы к оценке влияния возобновляемых источников энергии на устойчивое социально-экономическое развитие территорий, требуется обоснование структурных изменений в энергетической отрасли с учётом этого влияния.

Кроме того, необходимо определить ключевые факторы расположения возобновляемых источников энергии на территории РФ для достижения положительных социальных, экологических и экономических эффектов, которые в дальнейшем будут использованы для решения ключевых задач развития регионов РФ и промышленности страны, в том числе энергетической отрасли РФ, а также для разработки стратегических документов, планов развития страны, и отдельных территорий РФ в частности.

Целью диссертационного исследования является научное обоснование структурных изменений энергетической отрасли на базе использования возобновляемых источников энергии с учётом их влияния на устойчивое развитие территориальных социально-экономических систем.

В диссертационном исследовании были поставлены и решены следующие задачи:

1. Разработать схему, отражающую взаимосвязи факторов устойчивого развития разноуровневых ТСЭС, включая предприятия, отрасли и комплексы промышленности региона, с учётом роли возобновляемой энергетики.

2. Выявить и систематизировать экономические последствия и риски использования возобновляемой энергетики и связанных с ним структурных изменений в энергетическом комплексе.

3. Определить комплекс экономических мер стимулирования развития возобновляемой энергетики для российских регионов на базе систематизации и

адаптации наиболее эффективных мер экономической поддержки использования возобновляемой энергетики в зарубежных странах-лидерах по декарбонизации.

4. На основе методологии системы сбалансированных показателей разработать стратегические карты, позволяющие формализовать и оценить составляющие понятия устойчивого развития разноуровневых ТСЭС с учётом влияния использования возобновляемой энергетики на экономику, социальную сферу и экологию; предложить авторскую трактовку устойчивого развития разноуровневых ТСЭС в контексте перспектив использования возобновляемой энергетики.

5. Разработать методический подход к определению влияния ВИЭ на устойчивое развитие регионов РФ, базирующийся на сбалансированной системе показателей, позволяющий путем комбинации эконометрического моделирования и анализа жизненного цикла ВИЭ принимать решения о целесообразности развития ВИЭ на конкретной территории для снижения выбросов, а также при соответствующей модификации - для реализации коммерческих целей и обеспечения энергией отдалённых территорий.

6. Разработать комплексный подход к оценке целесообразности структурных изменений в энергетической отрасли путем внедрения проектов возобновляемой энергетики с учётом характеристик регионов, в том числе экономических параметров.

7. Разработать методические рекомендации по развитию возобновляемой энергетики в регионах РФ с учётом их социально-экономических особенностей, а также эффектов от внедрения ВИЭ в контексте обеспечения прогресса по достижению устойчивого развития региона.

Объектом исследования являются структурные изменения в энергетической отрасли промышленности, связанные с развитием возобновляемых источников энергии в территориальных социально-экономических системах.

Предметом исследования являются организационно-экономические отношения, возникающие в процессе использования возобновляемых источников

энергии с целью достижения устойчивого развития территориальных социально-экономических систем РФ.

Теоретическую основу исследования составляют труды отечественных и зарубежных ученых в области использования возобновляемой энергетики для развития территориальных социально-экономических систем, а также их устойчивого развития.

Методологическая основа исследования состоит в применении методов принятия решений таких как кластерный анализ, метод анализа иерархий, нечеткая логика, а также эконометрического моделирования, метода научного синтеза и сравнительного анализа.

Информационная база исследования. В качестве источников данных использовались нормативно-правовые акты в сфере энергетики и устойчивого развития регионов и территорий, статистические сборники Федеральной службы государственной статистики и данные международной организации Всемирный банк, данные экспертно-аналитических обзоров, информация официальных сайтов министерств, ведомств, органов регионального управления, предприятий энергетики.

Соответствие диссертации Паспорту специальностей ВАК.

Диссертационное исследование рассматривает особенности устойчивого развития территорий в контексте развития энергетической отрасли промышленности и соответствует специальности 5.2.3. Региональная и отраслевая экономика: 1. Региональная экономика (1.3. Региональное экономическое развитие и его факторы. Проблемы сбалансированности регионального развития. Сбалансированность региональных социально-экономических комплексов, 1.7. Факторы устойчивости региональных экономических систем), 2. Экономика промышленности (2.11. Формирование механизмов устойчивого развития экономики промышленных отраслей, комплексов, предприятий, 2.14. Проблемы повышения энергетической эффективности и использования альтернативных источников энергии, 2.15. Структурные изменения в промышленности и управление ими).

Новизна диссертационного исследования состоит в разработке

комплексного подхода к оценке целесообразности структурных изменений в энергетической отрасли путем внедрения проектов возобновляемой энергетики как базиса достижения целей устойчивого развития территориальных социально-экономических систем с учётом экономических последствий и рисков.

Наиболее существенные результаты, полученные автором в результате проведения диссертационного исследования и представляемые к защите:

1. Разработана схема, отражающая взаимосвязи факторов устойчивого развития разноуровневых экономических систем, включая предприятия, отрасли и комплексы промышленности региона, с учётом роли возобновляемой энергетики. Данная схема позволяет разработать понятийный аппарат исследования и комплексный подход к обоснованию структурных изменений в энергетике на основе использования ВИЭ (П. 2. Экономика промышленности: 2.11. Формирование механизмов устойчивого развития экономики промышленных отраслей, комплексов, предприятий).

2. Выявлены и систематизированы экономические последствия использования возобновляемой энергетики и связанные с ними структурные изменения в энергетическом комплексе; установлено, что экономическое благополучие определяет предпосылки внедрения проектов возобновляемой энергетики в отдельных странах и регионах (П. 2. Экономика промышленности: 2.11. Формирование механизмов устойчивого развития экономики промышленных отраслей, комплексов, предприятий, 2.14. Проблемы повышения энергетической эффективности и использования альтернативных источников энергии, 2.15. Структурные изменения в промышленности и управление ими).

3. Определен комплекс экономических мер стимулирования развития возобновляемой энергетики для российских регионов на базе систематизации и адаптации наиболее эффективных мер экономической поддержки использования возобновляемой энергетики в зарубежных странах-лидерах по декарбонизации. Внедрение данных мер способствует расширению использования возобновляемых источников энергии и повышению устойчивого развития регионов (П. 2.

Экономика промышленности: 2.14. Проблемы повышения энергетической эффективности и использования альтернативных источников энергии).

4. На основе методологии системы сбалансированных показателей разработана стратегическая карта, позволяющая выявить и оценить составляющие понятия устойчивого развития разноуровневых ТСЭС (предприятий, отраслей, комплексов, регионов, страны) с учётом влияния использования возобновляемой энергетики на экономику, социальную сферу и экологию; предложена авторская трактовка устойчивого развития разноуровневых ТСЭС в контексте перспектив использования возобновляемой энергетики (П. 1. Региональная экономика: 1.3. Региональное экономическое развитие и его факторы. Проблемы сбалансированности регионального развития. Сбалансированность региональных социально-экономических комплексов).

5. Предложен методический подход к определению влияния ВИЭ на развитие регионов РФ, базирующийся на сбалансированной системе показателей, позволяющий путем комбинации эконометрического моделирования и анализа жизненного цикла ВИЭ принимать решения о целесообразности развития ВИЭ на конкретной территории для снижения выбросов, а также при соответствующей модификации - для реализации коммерческих целей и обеспечения энергией отдалённых территорий (П. 1. Региональная экономика: 1.3. Региональное экономическое развитие и его факторы. Проблемы сбалансированности регионального развития. Сбалансированность региональных социально-экономических комплексов).

6. Разработан комплексный подход к оценке целесообразности структурных изменений в энергетической отрасли путем внедрения проектов возобновляемой энергетики с учётом характеристик регионов, включающий алгоритм, объединяющий: эконометрический анализ для оценки влияния возобновляемой энергетики и других факторов на территориальные социально-экономические системы через показатель выбросов СО2; кластерный анализ для разбиения регионов РФ на кластеры для выбора вида возобновляемого источника для каждого отдельного кластера по климатическим характеристикам; метод анализа иерархий

для выбора региона для реализации проекта ВИЭ с учётом экономических параметров; метод экспертных оценок для оценки факторов влияния на эффективность внедрения возобновляемой энергетики в отдельном регионе; метод нечеткой логики для нахождения уровня рискованности проекта ВИЭ (П. 2. Экономика промышленности: 2.11. Формирование механизмов устойчивого развития экономики промышленных отраслей, комплексов, предприятий).

7. Разработаны методические рекомендации по развитию возобновляемой энергетики в регионах РФ с учётом их социально-экономических особенностей, а также эффектов (экономического, социального, экологического) от использования ВИЭ в контексте обеспечения прогресса по достижению устойчивого развития региона (П. 1. Региональная экономика: 1.3. Региональное экономическое развитие и его факторы. Проблемы сбалансированности регионального развития. Сбалансированность региональных социально-экономических комплексов).

Теоретическая значимость исследования состоит в развитии теоретических представлений о взаимосвязях использования ВИЭ и прогресса в устойчивом развитии ТСЭС с позиций разработки комплексного подхода по выбору и применению возобновляемой энергетики для достижения устойчивого (сбалансированного) развития регионов.

Практическая значимость исследования состоит в том, что разработанные рекомендации и инструментарий могут использоваться органами власти и компаниями для принятия решения о реализации проектов возобновляемой энергетики на территории регионов РФ и проведения оценки возможных последствий, а также при разработке и реализации программ государственного и регионального развития в области энергетики с целью достижения устойчивого (сбалансированного) развития регионов РФ.

Апробация результатов исследования. Основные положения и результаты проведенного исследования прошли апробацию и получили положительную оценку на научно-практических конференциях. Результаты диссертации были представлены на международных, всероссийских и межвузовских научно-практических конференциях (2020-2024 гг.) в Санкт-Петербурге, Москве, Казани

(Республика Татарстан), Ереване (Республика Армения), Минске (Республика Беларусь), Бишкеке (Республика Кыргызстан).

Публикации. По теме диссертационного исследования автором опубликовано 23 научные работы общим объемом 11,8 п.л. (авторский вклад 8,15 п.л.), в том числе 8 работ, в изданиях, рекомендованных ВАК (общий объем 4,45 п.л., авторский вклад 3,5 п.л.), 6 работ, проиндексированных в наукометрических базах Scopus/Wos, 1 работа - в RSCI, 9 работ - в сборниках международных и всероссийских научных конференций.

Структура диссертации включает введение, три главы, заключение и список литературы. Общий объем диссертации 245 страниц, включая 38 таблиц и 67 рисунков. В первой главе рассмотрены теоретические основы использования возобновляемой энергетики для достижения устойчивого развития социально-экономических систем, в том числе теоретические аспекты взаимосвязей устойчивого развития социально-экономических систем и устойчивой энергетики и экономические последствия глобального тренда на декарбонизацию и их влияние на структурные изменения в энергетике. Во второй главе представлены подходы к обоснованию структурных изменений в отрасли энергетики на базе использования возобновляемых источников энергии в регионах с учётом целей устойчивого развития. В третьей главе рассмотрена реализация проектов возобновляемой энергетики в регионах с учётом их влияния на устойчивое развитие, в том числе даны методические рекомендации по изменению энергетической политики для региона. Список использованной литературы содержит 314 наименований.

Результаты получены при финансовой поддержке Российской Федерации в лице Министерства науки и высшего образования в рамках проекта «Управление устойчивым развитием промышленных структур в рамках концепции вода-энергия-продовольствие» (соглашение № 075-15-2024-673).

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГЕТИКИ ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ

УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ

СИСТЕМ

1.1. Теоретические аспекты взаимосвязей устойчивого развития социально-экономических систем и устойчивой энергетики

Создание в 1983 году ООН Комиссии по окружающей среде и развитию означало принятие мировым сообществом того факта, что экологические проблемы приобрели серьезный глобальный характер, а их решение является всеобщей задачей. В качестве итога работы данной комиссии в 1987 году рассматривается доклад «Наше общее будущее», в котором попытались связать экономические и экологические проблемы, а также впервые было представлено определение устойчивого развития, как "развития, которое удовлетворяет потребности настоящего времени без ущерба для способности будущих поколений удовлетворять свои собственные потребности" [1].

Стоит сравнить концепцию устойчивого развития с другими существующими концепциями и обосновать выбор именно данной концепции для дальнейшего рассмотрения.

Концепция сбалансированного развития берет свое начало с исследований Л. Вальраса и подразумевает стремление региональных систем к достижению равновесия и стабильного развития при следующих критериях: свобода конкуренции, максимальное использование факторов производства, мобильность ресурсов, доступность технологий. В данной концепции рассматривается социально-экономическое развитие регионов больше именно по социальным и экономическим показателям: динамике валового регионального продукта, бюджетной обеспеченности территорий, бюджетной самостоятельности, темпам роста номинальных и реальных доходов населения, покупательной способности населения [2].

Концепция инклюзивного развития предполагает равные права и возможности для всех членов общества. Распространение данная концепция

получила через труды таких ученых как Дж. Э. Стиглица, Д. Аджемоглу, Дж. А Робинсона, Т. Пикетти. Данная концепция делает упор на социальную составляющую - доступность благ для населения, снижение неравенства в обществе, усиление социальной защиты и др., в чем ученые видят главную причину роста благосостояния государства. Подчеркивается необходимость развития и поддержки со стороны государства инклюзивных институтов [3].

Эффективное развитие предполагает, что в обеспечении эффективного социально-экономического развития регионов должны учитывать территориальные, правовые, институциональные, экономические особенности субъектов РФ. В качестве критерия оценки достижения целей данной концепции предлагается использовать традиционные показатели, оценивающие уровень производства и потребления благ и рост этого уровня в расчете на душу населения

[4].

Поступательное (эволюционное) развитие можно считать предпосылкой к появлению концепции устойчивого развития. Основой «эволюционного поступательного развития социально-экономической системы (СЭС) как совокупности взаимодействующих объектов социально-экономической природы является её способность сохранять свой воспроизводственный потенциал, то есть возвращаться к состоянию эволюционного поступательного развития после малых отклонений в элементах воспроизводственного потенциала (при достаточно малых возмущающих воздействиях) и отклонениях во внутренних или внешних условиях такого развития» [5]. В данной концепции часто присутствует слово «устойчивость», как отображение способности системы сохранять своё текущее состояние.

После рассмотрения всех вышеизложенных концепций можно сделать вывод, что устойчивое развитие дает такой же вес природно-экологическим факторам развития, как и социально-экономическим. Причем очень часто концепция устойчивого развития целиком посвящается проблематике экологии и ресурсопользования, мы же в данной работе основываемся на важности

взаимосвязи и взаимовлияния экологических, социальных и экономических факторов на системы различного уровня [6,7].

Хотя до сих пор некоторые считают определение устойчивого развития несколько расплывчатым, оно направлено на поддержание экономического прогресса и общего прогресса при одновременной долгосрочной защите окружающей среды. Концепция устойчивого развития обеспечивает основу для интеграции экологической политики и стратегий развития в мировое сообщество.

На сегодняшний день определение устойчивого развития вызывает многочисленные дискуссии в научном сообществе, так как затрагивает многие области жизни людей [8-10]. В таблице 1.1 представлены определения понятия устойчивого развития различных российских и зарубежных ученых. Таблица 1 .1 - Определения устойчивого развития российских и зарубежных

ученых (составлено автором)

Автор Трактовка термина

Данилов-Данильян В.И. "Развитие, при котором воздействия на окружающую среду остаются в пределах хозяйственной емкости биосферы, так что не разрушается природная основа для воспроизводства жизни человека"[11]

Гранберг А.Г. "Стабильное сбалансированное социально-экономическое развитие, не разрушающее окружающую природную среду и обеспечивающее непрерывный прогресс общества" [12]

Хузмиев И.К., Анисимов С.П. "Удовлетворение потребностей нынешних и будущих поколений людей на Земле нормированным количеством жизнеобеспечивающих ресурсов для всех категорий потребителей вне зависимости от социального положения и душевого дохода, основы поддержания экологической, социально-экономической и политической стабильности в мировом сообществе" [13]

Урсул А.Д. "Управляемое системно-cбалансированное социоприродное развитие, не разрушающее окружающую природную среду и обеспечивающее выживание и безопасное неопределённо долгое существование цивилизации" [14]

Мамедов Н. М. "Такое развитие должно характеризоваться экономической эффективностью, биосферосовместимостью, социальной справедливостью. Двуединым индикатором устойчивого развития при этом предстают всесторонняя безопасность и высокое качество жизни людей" [15]

Автор Трактовка термина

Марфенин Н.Н. "Это закономерный синтез трех гуманистических составляющих эволюции мирового сообщества:1) пацифизма; 2) демократизации; 3) экологической революции в мировоззрении и экономике" [16]

Коптюг В.А., Матросов В.М, Левашов В.К. "Это стабильное социально-экономическое развитие, не разрушающее своей природной основы" [17]

Г. Дейли "Это решение трех глобальных экономических проблем -размещения ресурсов, их распределение и масштабы использования, каждая из которых является отдельной целью, и решение одной из них не означает решения других" [18]

J. Elliott "Это идея о том, что будущее должно быть лучше, здоровее, чем настоящее" [19]

V. Krykun "Это процесс, при котором внутренняя среда организма поддерживается стабильной, несмотря на изменения внешних условий" [20]

P. Burkett "Это такое развитие, при котором "экологическое" регулирование ставят превыше всего, а ископаемые виды топлива больше не диктуют свои правила" [21]

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Бразовская Виктория Владимировна, 2024 год

источников энергии

Страны со 100 % возобновляемой энергией в Кол-во 1 1

первичных или конечных энергетических целях

Страны в целью 100 % обеспечения теплом с Кол-во 1 1

помощью возобновляемых источников энергии

Страны с целями 100 % использования ВИЭ в Кол-во 1 1

транспорте

Страны с политикой регулирования теплоснабжения Кол-во 57 61

Страны с мандатами на смешивание биотоплива Кол-во 23 23

Страны, проводящие политику стимулирования ВИЭ (всего) Кол-во 113 113

Страны, в которых проводятся тендеры (проводимые в течение года) Кол-во 48 41

Страны, участвующие в тендерах (всего) Кол-во 98 109

- транспорт. В данном пункте рассматривается ежегодное производство

различных видов автомобильного топлива: Производство этанола, биодизельного топлива из метилового эфира жирных кислот, производство биодизельного топлива из гидроочищенного растительного масла.

- политика. В данном пункте рассматривается политика стран в отношении использования ВИЭ. В частности, данный раздел содержит следующие пункты: количество стран с целевыми показателями в «области возобновляемых источников энергии, количество стран с политикой в области возобновляемых источников энергии, количество стран со 100 % возобновляемой энергией» [47] в первичных или конечных энергетических целях, количество стран с целью 100 %-но возобновляемыми отоплением и охлаждением, количество стран со 100 % возобновляемыми транспортными целями, количество стран со 100 %-ными целевыми показателями возобновляемой электроэнергии, количество стран с политикой регулирования теплоснабжения [51], количество стран с мандатами на смешивание биотоплива, количество стран, проводящих политику "кормления" (т.е. когда государственный поставщик энергии обязан покупать электроэнергию у

частных производителей по фиксированной цене. Такой закон обеспечивает безопасность планирования для инвесторов, которые могут производить и продавать электроэнергию в национальную сеть), количество стран с тендерами по ВИЭ (проводимыми в течение года). По каждому пункту определяется количество стран, которые вводят в свою политику данные цели развития, которые являются частью глобального перехода на возобновляемые источники энергии. Общая динамика по критериям, которые охватывают большее количество стран, представлена на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3 - Динамика количества стран, активно проводящих политику в

области ВИЭ [51]

Согласно данному графику, наибольший рост количества стран, внедряющих регулятивную политику в области ВИЭ, происходит с 2004 до 2013 года. Причем всё больше стран вводят политику регулирования энергетики, в то время как рост стран, вводивших политику регулирования в области транспорта и политику регулирования в области отопления и охлаждения, остановился и за последние 3 года не изменился.

Агентство IRENA (International Renewable Energy Agency) в своем отчете рассматривает следующие индикаторы по регионам, представленным на рисунке 1.4 [52].

В качестве разделения по группам стран, они рассмотрели 9 регионов: Северную Америку, Центральную Америку и Карибский бассейн, Южную Америку, Европу, Средний Восток, Африку, Евразию, Азию и Океанию.

Рисунок 1.4 - Готовая выработка энергии на основе ВИЭ в 2022 году по частям

света [52]

В каждой группе стран были рассмотрены основные индикаторы, которыми являются:

- общая установленная мощность ВИЭ;

- доля в мировой мощности;

- изменение к общей мощности ВИЭ в 2022 году;

- прирост (в сравнении с 2021 годом).

На данный момент мировое сообщество озабочено повышением средней температуры по всему миру, одной из целей является поддержание глобального повышения температуры ниже 1,5°C и обеспечению справедливого перехода к безуглеродному будущему к 2050 году. Агентство IRENA рассматривает ключевые показатели эффективности (KPI) для каждого из шести технологических

направлений, которые необходимы для достижения цели «ниже 1,5 °С» (таблица 1.4).

Таблица 1.4 - Ключевые показатели эффективности для достижения сценария 1,5°С к 2030 году [53]

Показатель эффективности Описание

KPI.01 Производство электроэнергии необходимо будет увеличить с 26 900 ТВт*ч в 2019 году до более чем 42 100 ТВт*ч к 2030 году, при этом 65 % от общего объема поставок электроэнергии в 2030 году будет поступать из возобновляемых источников, по сравнению с 26 % в 2019 году

KPI.02 Доля возобновляемых источников энергии в общем конечном потреблении энергии должна увеличиться с 19 % в 2019 году до 38 % к 2030 году

KPI.03 Среднегодовые инвестиции в повышение энергоемкости должны увеличиться в 9 раз к 2030 году, что подразумевает снижение общего конечного потребления энергии на 5 % в 2030 году по сравнению с уровнем 2019 года

KPI.04 Доля прямой электроэнергии в общем конечном потреблении энергии должна увеличиться с 21 % в 2019 году до 30 % к 2030 году

KPI.05 Производство чистого водорода и производных от него видов топлива должно увеличиться с незначительных уровней в 2020 году до 154 млн тонн к 2030 году

KPI.06 Общий объем С02, улавливаемый в результате мер по снижению выбросов С02, должен быть значительно увеличен до 2,2 Гт С02 к 2030 году по сравнению с 0,04 Гт в 2020 году

Чтобы помочь правительствам всех стран мира в определении приоритетных

направлений развития, IRENA определили ключевые показатели эффективности для «1) увеличения производства электроэнергии на основе возобновляемых источников энергии; 2) увеличения доли возобновляемых источников энергии в общем конечном потреблении энергии за счет прямого применения в транспорте, отоплении и охлаждении и других секторах; 3) ускорение темпов улучшения энергосбережения и энергоэффективности; 4) увеличение доли прямой электроэнергии в общем конечном потреблении энергии» [47]; 5) увеличение производства чистого водорода и производных от него видов топлива; и 6) увеличение количества диоксида углерода (CO2), улавливаемого из выбросов и

хранение углерода, биоэнергетика с использованием и другие меры по снижению выбросов

Таким образом, можно сделать вывод, что возобновляемые источники энергии рассматриваются в контексте устойчивого развития территориальных социально-экономических систем и как основу борьбы с изменениями климата.

При проведении теоретического обзора было выявлено, что мировым сообществом ВИЭ рассматривается, в основном, как способ решения экологических проблем. Но устойчивость территориальных систем необходимо рассматривать в контексте сбалансированного развития экономики, экологии, социальной сферы. Бендерская О.Б. отмечает, что «устойчивое развитие экономических систем в традиционном понимании подразумевает ограничение роста только экономическими факторами» [54].

В тексте «Основных положений государственной стратегии Российской Федерации по охране окружающей среды и обеспечению устойчивого развития» используется термин «экологически безопасное устойчивое развитие» и декларируется, что «хозяйственная деятельность ориентируется на достижение экономического благосостояния в сочетании с экологической безопасностью России» [55]. Данный документ можно считать началом включения экологической составляющей в концепции развития нашей страны. В его содержании предусматривалась разработка концепция перехода РФ на модель устойчивого развития [56]. Данная концепция была принята в 1996 году, она предусматривала необходимость перехода от традиционного социально-экономического развития, к УР, то есть принимая во внимание проблемы экологии для сохранения потенциала окружающей среды для будущих поколений. Концепция предполагала следующие этапы (рисунок 1.5).

Если мы рассматриваем уровень промышленного комплекса региона (ПКР), то в устойчивом развитии ПКР выделяется повышение эффективности использования ресурсов, укрепление финансовой устойчивости, повышение конкурентоспособности производимого продукта, рост инвестиционной привлекательности [54].

Рисунок 1.5 - Этапы перехода РФ на следование концепции УР (составлено

автором)

Дальнейшее развитие концепции УР применительно к российским территориям получила в Экологической доктрине Российской Федерации, одобренной распоряжением Правительства Российской Федерации от 31 августа 2002 г. №1225-р. В 2008 году была принята Концепция долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года, утвержденная распоряжением Правительства Российской Федерации от 17 ноября 2008 г. №1662-р, которая в качестве основных целей развития определяет «устойчивое повышение благосостояния российских граждан, национальной безопасности, динамичного развития экономики, укрепления позиций России в мировом сообществе» [57]. «Концепция ставит конкретные задачи по модернизации экономики, обеспечению гражданских и политических прав граждан, развитию человеческого капитала и другие, поэтому можно сказать, что на сегодняшний день она является основным политическим документом, отражающим цели развития страны в системе координат устойчивого развития (в экономической, социальной и экологической сферах)» [58]. 30 апреля 2012 года Президентом утверждены «Основы государственной политики в области экологического развития России на период до 2030 года», в которых указано, что «Стратегической целью государственной политики в области экологического

развития является решение социально-экономических задач, обеспечивающих экологически ориентированный рост экономики, сохранение благоприятной окружающей среды, биологического разнообразия и природных ресурсов для удовлетворения потребностей нынешнего и будущих поколений, реализации права каждого человека на благоприятную окружающую среду, укрепления правопорядка в области охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности» [59].

Распоряжением Правительства от 29 октября 2021 года №3052-р была утверждена Стратегия социально-экономического развития Российской Федерации с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года. Среди мероприятий по декарбонизации заявлено «оказание мер поддержки в отношении внедрения, тиражирования и масштабирования низко- и безуглеродных технологий, стимулирование использования вторичных энергоресурсов, изменение налоговой, таможенной и бюджетной политики, развитие зелёного финансирования, меры по сохранению и увеличению поглощающей способности лесов и иных экосистем, поддержка технологий улавливания, использования и утилизации парниковых газов» [60]. Согласно государственной программе «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности», которая была утверждена постановлением Правительства РФ от 9 сентября 2023 г. № 1473, одним из важнейших мероприятий по развитию энергетики на региональных и муниципальных уровнях является строительство станций на основе возобновляемых источников [61].

Обычно устойчивое развитие исследуется на отдельном уровне, на котором находится объект исследования (рисунок 1.6).

Рисунок 1.6 - Уровни устойчивого развития территорий (составлено автором)

При этом, устойчивое развитие территориальных систем подразумевает, что степень устойчивости сложной системы зависит от устойчивого развития её составляющих [62,63]. Поэтому, при рассмотрении устойчивого развития страны, необходимо опуститься на уровень регионов (в случае РФ), а при рассмотрении устойчивого развития региона - на уровень промышленного комплекса региона (отраслей или предприятий) (рисунок 1.7).

Рисунок 1.7 - Составляющие устойчивого развития разноуровневых ТСЭС

(составлено автором) Таким образом, если мы говорим об устойчивом развитии страны, как самой крупной территориальной системы, необходимо рассматривать отдельно степень устойчивости развития региона, а также каждой отрасли, функционирующей в данном регионе: промышленность, строительство, сельское хозяйство, торговля и общественное питание, жилищно-коммунальное хозяйство, бытовое обслуживание, транспорт, связь, здравоохранение, наука, культура и искусство, просвещение, отрасли управления и обороны [64,65].

Петрина О.А. и Савкина Е.В. отмечают, что «политика устойчивого развития региона должна быть направлена на снижение негативного воздействия промышленности на окружающую среду, рациональное размещение промышленных зон, разработку и внедрение ресурсосберегающих технологий, освоение альтернативных источников энергии, формирование сбалансированной межрегиональной инфраструктуры, сбалансированное социально-экономическое развитие, повышение инвестиционной активности и конкурентоспособности территории [66].

Морковкин Д.Е. выделяет тот факт, что устойчивое развитие территорий «базируется как на глобальных факторах, так и на учете специфики каждой отдельно взятой территории, ее человеческого потенциала, природных, транспортных и других условий, всего того, что обеспечивает воспроизводственный процесс - основу системы устойчивого развития» [58]. Автор выделяет «интегральный показатель, который, по его мнению, отражает общую устойчивость экономики региона. Данный показатель включает коэффициент производственной устойчивости экономики региона, коэффициент финансово-инвестиционной устойчивости экономики региона, коэффициент социальной устойчивости экономики региона» [58], коэффициент экологической устойчивости экономики региона [67-69].

Субботина Т.Н. и Кожина О.А. называют инновационное развитие фактором устойчивости региона, а также основным индикатором экономического развития региона [70]. Инновационное развитие включает активацию внутренних резервов, развитие наукоемких технологий и инновационной деятельности. Развитие данных направлений составляют основу регионального развития [71-73], которому способствует усиление наукоемких производств, выпуск современных инновационных продуктов, которые не только находят широкий спрос у населения и повышают уровень экономического роста региона, но создают основу для устойчивого регионального развития. Подпругин М.О. выделяет 7 групп факторов устойчивого развития региона (рисунок 1.8).

Среди них экологические факторы, финансово-экономические, промышленно-производственные, инфраструктурные, социальные. В отдельные группы выделены факторы продовольственной безопасности региона и региональный маркетинг [74].

Рисунок 1.8- Факторы устойчивого развития региона [74] Гительман Л.Д., Добродей В.В., Кожевников М.В. [75], Куклина М.В., Абраменко С.И., Красноштанова Н.Е. [76] в качестве фактора устойчивости региона выделяют именно энергетический комплекс. При этом Кондраков О.В. [77] называет устойчивое развитие топливно-энергетического комплекса основополагающим фактором повышения энергетической безопасности региона.

Алиев Р.А. и Гулиев И.А. [78] отмечают важность содействия энергопереходу для обеспечения устойчивости энергетического комплекса, что, в свою очередь, будет способствовать устойчивому развитию региона.

С. Чжан и др. [79], Б. Вонг и др. [80], Ч.Я. Диао и др. [81] выделяют «в качестве фактора обеспечения устойчивого развития энергетики возобновляемые источники энергии, которые будут способствовать трансформации энергетической системы Китая. А. Аслани и др. [82], К. Гуо и др. [83] указывают, что существует тенденция перехода на производства электроэнергии из возобновляемых источников энергии для обеспечения устойчивого развития территорий» [84]. Таким образом, возобновляемая энергетика является важной частью в концепции обеспечения устойчивого развития с экологической точки зрения. Но возникает вопрос в целесообразности внедрения ВИЭ с экономической точки зрения, а также влияния на социальную составляющую территориальных систем.

Ахременков Б.В., Карагодин А.В. на примере Ульяновской области отмечают, что внедрение мощностей ВИЭ стимулирует развитие промышленного комплекса региона. В частности, развиваются производства элементов строительства ВИЭ. Также развитие новой отрасли привлекает новых индустриальных партнеров и инвестиции в регион [85]. Отдельно отмечается, что «ввод мощностей ВИЭ позволил снизить процент дефицита мощности в регионе на 7,4%, что позволило снизить объем закупок электроэнергии в соседних регионах и существенно экономить потребителям» [86], а строительство завода по производству лопастей позволило создать дополнительные рабочие места. Создание новых рабочих мест, в свою очередь, требует привлечения высококвалифицированных кадров. Для этого в регионе был открыт специализированный центр подготовки кадров, а также кафедра в университете. В совокупности, развитие отрасли возобновляемой энергетике дало толчок для создания уникальной экономической экосистемы.

Асаул А.Н. и др. отмечают, что «разработка программ применения собственной генерации с использованием ВИЭ по экономически приемлемым ценам и внедрением механизмов стимулирования потребителя способна решить

сложный вопрос распределенной институциональной и экономической ответственности за надежное и экономичное энергоснабжение реализуемых инвестиционных проектов на изолированных территориях» [87].

В качестве возможных негативных эффектов выделяется неравномерность выработки, что может создать угрозы надежности и бесперебойности энергоснабжения, а при использовании накопителей энергии - удорожание реализации проектов ВИЭ [88]. Также широкое внедрение возобновляемых источников энергии станет экономически обоснованным только при снижении капитальных затрат на оборудование [89].

М. Шабаз и др. выявили положительное влияние внедрения ВИЭ на экономический рост территорий [90]. С. Дженнишес говорит о том, что производство энергии из возобновляемых источников будет более децентрализованным, что приведет к потенциально значительным изменениям в региональной экономике. При этом следует уделять особое внимание зависимости применяемой технологии и потенциальных эффектов на экономику территорий

[91]. Д. Гуан и др. также выявили положительное влияние развитие ВИЭ на привлечение инвестиций в регионы, а также на экономическое развитие регионов

[92]. А. Омри и др. обосновали положительное влияние ВИЭ на развитие человеческого потенциала и экономический рост [93].

В качестве обобщения рассмотренной литературы была разработана схема взаимосвязанных факторов устойчивого развития разноуровневых экономических систем, включая страны, регионы, промышленные комплексы региона, предприятия, с учётом роли возобновляемой энергетики (рисунок 1.9). Все факторы были объедены в укрупненные тематические группы. В дальнейшем для разных уровней экономических систем будут рассмотрены отдельные факторы (п. 2.1).

Экологическая

Устойчивость

Социальная

Экономическая

Снижение экологической нагрузки на атмосферу

Рациональное использование ресурсов

Повышение доступности тарифов на электроэнергию

Повышение доступности энергии для отдаленных территорий

Развитие человеческого капитала

Повышение инвестиционной привлекательности экономической системы

Повышение надежности и качества энергоснабжения

Повышение инновационной активности

Развитие новых перспективных технологий и производств

Развитие нормативно-правовой базы для обеспечения экономического развития

J-L

1 1 1 1 S

1 ^

1-

1 (D

i_

1 о_

1 О)

X

<т>

1 3S

1 О

1

1 О)

СЕ

^

1 со

1 О

I

1 ю

1 о

го

1 О

1 со

1 <и

1 S

1-

S

1 со

1 m

1 го

1 1 1

Разноуровневые территориальные социально-экономические системы

Рисунок 1.9 - Схема взаимосвязанных факторов устойчивого развития разноуровневых экономических систем с учётом роли возобновляемой энергетики

(составлено автором)

В дальнейшем для разных уровней экономических систем будут рассмотрены отдельные факторы (п. 2.1).

1.2. Возобновляемая энергетика и возможности её применения для достижения целей устойчивого развития разноуровневых территориальных

социально-экономических систем

При выполнении данной работы были использованы различные базы данных, в том числе база Scopus. Согласно обзору исследований по запросу "renewable energy sources", интерес к исследованию возобновляемых источников энергии постепенно возрастал, но в 2008 наблюдается резкий скачок. К настоящему моменту, количество исследований продолжает расти и на 2021 г. составило уже 10668 документов (Рисунок 1.10).

Рисунок 1.10 - Анализ результатов Scopus по запросу "renewable energy sources" за 1998-2022 гг. (составлено автором на основе поисковых запросов [94]) Согласно данным Scopus, в данных исследованиях по теме "renewable energy sources" (а это более 83 тыс. статей) лидерами по количеству исследований, а значит, и самыми заинтересованными странами в данной теме, с большим отрывом являются Индия, США и Китай (рисунок 1.11). Далее следуют Италия, Германия, Великобритания, Испания, Канада, Австралия, Малайзия. Данные страны активно проводят исследования по данной теме, значит, возобновляемые источники энергии являются актуальной и обсуждаемой темой исследований в наше время (что также подтверждается таким большим количеством статей по данной теме).

Рисунок 1.11 - Анализ результатов Scopus по запросу "renewable energy sources" по странам (составлено автором на основе поисковых запросов [94])

Для анализа уровня использования возобновляемых источников в данных странах представлена сводная диаграмма на рисунке 1.12. По данной диаграмме можно сделать вывод, что страны активно внедряют ВИЭ в свои энергобалансы, тем самым поддерживая политику декарбонизации. С каждым годом доля возобновляемых источников растет, а применение ВИЭ всё больше обсуждается исследователями со всего мира.

Тенденция за период 1990-2022-% | Отобразить весь мир || Сравнение стран |~

а--л

■ ■

i J lUJ hUi kill k 1

2000 2005 2010 2015 2022

^В Индия Ш Соединенные Штаты ^В Китай Италия Германия ^В Великобритания ^В Испания ^В Канада ^В Австралия ^В Малайзия

Рисунок 1.12- Сравнение стран-лидеров по исследованиям ВИЭ по доле ВИЭ в

энергобалансе[95]

Далее проанализируем авторов, у которых больше всего публикаций по данной тематике. Рейтинг авторов по количеству публикаций представлен на рисунке 1.13.

Рисунок 1.13 - Анализ авторов в базе Scopus по запросу "renewable energy sources" за 1998-2022 гг. (составлено автором на основе поисковых запросов [94])

Так как данные исследователи имеют наибольшее количество публикаций по интересующей нас теме, будет полезным проанализировать результаты, которые получили авторы, а также их мнение по данной проблематике на основе их самых цитируемых публикаций. Краткий обзор представлен в таблице 1.5.

Таблица 1.5 - Анализ публикаций авторов (составлено автором)

Авторы Краткое описание публикаций

Blaabjerg, F. Работы автора посвящены исследованиям децентрализованных систем электроснабжения. Возобновляемые источники энергии, такие как ветер, солнце и гидроэнергия, рассматриваются как надежная альтернатива традиционным источникам энергии, таким как нефть, природный газ или уголь. Автор исследует возможности улучшения систем электроснабжения, основанных на ВИЭ. Автор обращает особое внимание на необходимость разработки стратегии управления вводом новых мощностей для достижения положительных экономических эффектов [96]

Guerrero, J.M. Автор рассматривает возможности и применение микрогридов постоянного тока, так как они отличаются высокой надежностью и эффективностью, более простым управлением и естественным взаимодействием с «возобновляемыми источниками энергии, а также с системами хранения энергии. Такая комбинация позволит сделать проекты ВИЭ прибыльными, что в результате привлечет инвестиции в отрасль и регионы [97]

Senjyu, ^ Использование возобновляемых источников энергии рассматривается с точки зрения сохранения окружающей среды и истощения ресурсов ископаемого топлива. Однако мощность, вырабатываемая за счет возобновляемых источников энергии» [98], всегда колеблется из-за влияния факторов окружающей среды. Автор рассматривает системы накопления энергии, как необходимый элемент для компенсации колебаний в сети. Накопители, с одной стороны, решают проблему неравномерности выработки, но с другой - удорожают проекты ВИЭ, повышая капитальные затраты, что снижает экономическую привлекательность данных проектов [99]

Singh, B. Автор отмечает ухудшение качества электроэнергии, которое проявляется в увеличении потерь, плохом использовании распределительных систем, неправильной работе оборудования и перебоях в электроснабжении для потребителей, защитных устройств и систем связи. В своих работах автор с коллегами выявляет, классифицирует, анализирует и количественно оценивает все связанные с этим проблемы с качеством электроэнергии, включая прямую интеграцию «возобновляемых источников энергии в систему распределения, и систематически

Авторы Краткое описание публикаций

предлагает методы смягчения последствий для преодоления этих проблем. Без решения данных проблем внедрение ВИЭ будут экономически нецелесообразным [100]

Dmcer, I. Автор в своих работах рассматривает различные потенциальные методы производства водорода с использованием возобновляемых и невозобновляемых источников» [98], проводится их сравнительная оценка с точки зрения воздействия на окружающую среду, стоимости, энергоэффективности. Повышение энергетической и эксергетической эффективности и снижение затрат на производство водорода за счет использования солнечной энергии могут вывести их на передний план в качестве потенциальных вариантов производства энергии. Таким образом, при рассмотрении новых экологичных видов производства энергии экономические эффекты являются одними из приоритетных [101]

Catalao, Автор отмечает, что растущее проникновение возобновляемых источников энергии в энергосистемы усиливает необходимость повышения гибкости в работе сетей, чтобы учесть неопределенную выходную мощность генерации ВИЭ. Коммунальные предприятия в последнее время проявляют все больший интерес к разработке программ реагирования на спрос, чтобы эффективно согласовывать выработку электроэнергии и спрос на неё. Таким образом внедрение ВИЭ создает необходимость модернизации традиционной системы «энергоснабжения и связанной с ней инфраструктуры для повышения энергоэффективности и надежности с учетом влияния на развитие социально-экономических систем [102]

DшC, N. Автор с коллегами исследует перспективы реализации энергосистемы на 100 % состоящей из возобновляемых источников энергии на примере Македонии» [98]. Анализ показывает, что на данный момент более вероятным сценарием является энергобаланс, состоящий на 50 % из ВИЭ, чем 100 %-ная энергосистема на основе возобновляемых источников энергии. Но даже для данного сценария необходимы дополнительные меры по повышению энергоэффективности, которые приведут к снижению потребления, с установкой новых генерирующих мощностей. Внедрение ВИЭ без дополнительных организационных и инфраструктурных изменений могут повлечь за собой угрозу энергобезопасности социально-экономических систем, увеличив нагрузку на энергосистему и создав дополнительные издержки [103]

Omer, A.M. Автором отмечается, что для того, чтобы внедрение ВИЭ было экономически эффективным, необходимы новые решения в

Авторы Краткое описание публикаций

строительстве для снижения энергопотребления. Автор с коллегами описывают различные конструкции зданий с низким энергопотреблением, а также влияние плотной городской застройки на потребление энергии и ее вклад в изменение климата. Пока что подчеркивается, что возобновляемые источники, как правило, экономически нецелесообразны по сравнению с традиционными энергоносителями. Чтобы добиться серьезных изменений, необходимо изменить и развить как процессы в самой отрасли, так и создать благоприятную основу для преодоления существующих экономических, нормативных и институциональных барьеров [104]

Vale, Z. Автор рассматривает, как локальные энергетические рынки могут организовывать торговлю энергией, тем самым способствуя проникновению возобновляемых ресурсов и облегчая переход к зеленой энергетике [105]. Для развития энергетической отрасли необходимо создать конкурентную среду, а также развивать децентрализованное энергоснабжение. Благодаря этому предполагается достижение положительных экономических и социальных эффектов: улучшение доступности энергии, снижение тарифов и т.д.

Mohammadi-Ivatloo, B. Рассматривается проектирование ветроэнергетического центра с несколькими энергетическими системами - система Energy hub. Данная система предполагает обеспечение гибкости энергоснабжения, которая позволит справляться с проблемой непостоянной выработки на основе возобновляемых источников энергии [106]. Благодаря внедрению комплексных энергетических узлов предполагается снижение расхода топлива, эксплуатационных расходов, выбросов и повышению надежности системы.

Анализ наиболее цитируемых публикаций первых 10 авторов по количеству

публикаций про ВИЭ позволяет сделать вывод, что авторы рассматривают не только преимущества ВИЭ по сравнению с традиционными источникам энергии в вопросах борьбы с изменением климата, но и указывают на вызовы, с которыми придется столкнуться при внедрении мощностей на основе ВИЭ. В частности, необходимы глобальные инфраструктурные изменения, а также поиск путей снижения капитальных затрат при сохранении характеристик надежности и качества энергоснабжения. Основной вопрос с точки зрения экономики -экономическая эффективность внедрения ВИЭ при сложившихся характеристиках, например, неравномерности выработки. Внедрение ВИЭ требует кардинального

пересмотра устоявшейся энергетической системы и организации принципиально новой, которая бы позволила сгладить непостоянство выработки ВИЭ и не только сократит количество вредных выбросов в атмосферу, но и будет иметь положительные экономические и социальные эффекты для территориальных систем.

Темпы развития науки и техники вынуждают современных исследователей постоянно быть в курсе актуального состояния разрабатываемой ими проблемы. Знать современные тенденции в рассматриваемой проблематике, а также степень разработанности темы исследования необходимо для выбора направлений будущих исследований, поэтому библиометрический анализ приобретает всё большую популярность. Библиометрические исследования широко применяются исследователями при анализе существующих тенденций исследований, независимо от того, является данный анализ литературным обзором статьи или отдельным полноценным исследованием [107].

Анализ цитирования - это широко используемый библиометрический метод, основанный на построении графика цитирования, сети или графического представления ссылок между документами. Многие области исследований используют библиометрические методы для изучения влияния своей области, влияния группы исследователей, влияния конкретной статьи или для выявления особенно эффективных работ в определенной области исследований [108]. Библиометрические методы анализа имеют ряд преимуществ, но наиболее важным является способность проводить количественный анализ на основе измеримых, последовательных и доступных данных. Следовательно, библиометрия является эффективным и важным инструментом для определения тенденций исследований в различных областях науки [109]. Библиометрические исследования включают в себя ряд количественных и визуальных процедур для обобщения закономерностей и динамики публикаций, что является наглядным способом отображения результатов исследования [110]. Тематика возобновляемой энергетики является широко обсуждаемой в научных кругах, так как использования нетрадиционных источников энергии порождает много дискуссий как в научных кругах, так и в

бизнесе [111]. В связи с этим, проведение библиометрического анализа по данной тематике представляется особенно актуальным для определения основных тем и направлений исследований в области возобновляемой энергетики.

Для проведения библиометрического анализа литературы по тематике Возобновляемая энергетика на основе коллекции Web of Science, в исследование были включены ссылки на работы по данной тематике, опубликованные с 2005 года по 2022 год. Авторы выбрали платформу Web of Science, так как данный ресурс объединяет реферативные базы опубликованных научных трудов со всего мира и обладает встроенными возможностями поиска, анализа и управления библиографической информацией, включая её выгрузку. Поиск производился по терминам "возобновляемая" и "'энергетика" в названиях, аннотациях и ключевых словах статей. С помощью аналитики Web of Science были сделаны выводы о стадиях изучения данной тематики. Как показала аналитика WoS, именно с 2005 года наблюдался значительный рост в количестве исследований (рисунок 1.14).

Также было определено, что основной пул материала составляют научные статьи (рисунок 1.15).

Рисунок 1.14 - Количество публикаций всего по тематике «возобновляемая

энергетика» (составлено автором)

145,404 18,659 1,936 1,802

ARTICLE REVIEW EARLY ACCESS EDITORIAL MATERIAL

71,320 PROCEEDINGS PAPER 1,473 БЭ

4,639 BOOK CHAPTER MEETING ABSTRACT

165 LETTER

408 CORRECTION

Рисунок 1.15 - Типы публикаций по произведенному поиску в WoS (составлено

автором)

Для сужения результатов и увеличения их точности, тип статей в научных журналах, подлежащих включению в настоящее исследование, был определен как "статья". Данный тип исключает материалы конференций, книги и другие обзорные исследования.

Для проведения дальнейшего анализа были выгружены 2000 наиболее цитируемых работ. В качестве инструментария библиометрического анализа было использовано программное обеспечение CiteSpace.

Стадии проведенного анализа публикаций представлены на рисунке 1.16.

Работа в системе Web of Science:

- Поиск по ключевым словам Renewable energy;

- Анализ пула публикаций по годам и по типу;

- Выгрузка метаданных публикаций с 2005 по 2021 год.

Анализ выгрузки метаданных в среде СЛеБрасе (построение карт):

- по категориям;

- по кластерам;

- по авторам;

- по институтам;

- по журналам;

- по странам.

Обработка полученных результатов и написание выводов

Рисунок 1.16 - Этапы библиометрического анализа (составлено автором)

Вся работа подразделялась на три глобальных этапа. Во-первых, необходимо было найти все необходимые публикации по ключевым словам "renewable" + "energy". Непосредственно в самой базе WoS был проведен анализ публикаций по типу и по годам. На втором этапе авторы работали непосредственно в программном обеспечении CiteSpace, которое позволило построить наглядные карты. На третьем этапе проводился анализ полученных результатов, после которого удалось сформировать выводы, которые можно было сделать по итогам всего проведенного библиометрического исследования.

На первом этапе анализа работ по данной тематике, опубликованные с 2005 года по 2022 год, все публикации были разделены на тематические кластеры (рисунок 1.17). В зависимости от цвета и площади, которую данный цвет занимает, можно отследить, как с течением времени меняется приоритетная область (фиолетовый цвет означает 2005 год, белый - 2022). В результате удалось выделить приоритетные области наук, в которых встречаются исследования по тематике возобновляемой энергетики:

- engineering (самая большая и давно рассматриваемая область);

- energy and fuels;

- chemistry;

- chemistry, multidisciplinary;

- materials science;

- materials science, multidisciplinary;

- science & technology - other topics;

- green & sustainable science & technology (самая "молодая" область);

- chemistry, physical;

- physics.

Проанализировав предметные области, можно сделать вывод, что тематика возобновляемой энергетики охватывает множество наук, т.е. является мультидисциплинарной.

Рисунок 1.17 - Кластеры - предметные области (составлено автором) В таблице 1.6 представлены рассматриваемые кластеры. Самым большим, то есть включающим наибольшее число исследований из рассматриваемой выборки, является кластер "energy and fuels". При этом, наиболее центральным, то есть объединяющим публикации из разных предметных областей, является кластер "engineering", так как его коэффициент центральности является самым большим -0.44.

Таблица 1.6 - Кластеры и центральность (составлено автором)

№ Количество Центральность WoS категория

1 1712 0.22 Energy & Fuels

2 1516 0.06 Science & Technology - Other Topics

3 1231 0.15 Chemistry

4 925 0.01 Green & Sustainable Science & Technology

5 760 0.10 Materials Science

6 759 0.04 Chemistry, Multidisciplinary

7 736 0.02 Materials Science, Multidisciplinary

8 692 0.44 Engineering

9 674 0.07 Chemistry, Physical

10 506 0.06 Physics

Графическое отображение размера кластеров предметных областей представлено на рисунке 1.18.

Рисунок 1.18 - Графическое представление размера кластеров предметных областей: количество и центральность (составлено автором) Представляет особенный интерес для рассмотрения самый многочисленных кластер "energy and fuels". Благодаря программному продукту CiteSpace, при нажатии на название кластера можно выделить приоритетные направления, на которые подразделяются все исследования, входящие в данный кластер (рис. 1.19).

Рисунок 1.19 - Приоритетные направления исследований в рамках кластера "энергетика и топливо" (составлено автором)

Кластер "energy and fuels" объединяет в себе не только исследования технологий конструкций объектов возобновляемой энергетики, но и тематики, связанные с экономическим ростом территорий. Это подтверждается наличием направления "экономический рост" в числе приоритетных, представленных на рисунке 6. На основании приоритетных направлений исследований в данном кластере можно сделать вывод, что сейчас научное сообщество озабочено поиском современных технологий для обеспечения устойчивого развития территорий. Все большую популярность набирают smart grid системы, а также биотопливо.

Для выделения наиболее актуальных и интересных для рассмотрения работ, часто строят карту по наиболее цитируемым авторам (рисунок 7). Цитируемость научных статей имеет большую роль не только для повышения наукометрических показателей авторов, но и для выделения наиболее интересных и научно значимых работ.

При выделении наиболее цитируемых авторов, важную роль играет год, в который автор опубликовал наиболее цитируемые работы, так как данный критерий является важным для понимания актуальности работы (рисунок 1.20).

VoS С Us*rs«BiiKTcp.i* Бр л job с * ая V с it esp ас *\Е * a mpl е» \Wo S\R*n* wabl • 1998-2021 Vial а

Рисунок 1.20 - Наиболее цитируемые авторы (составлено автором) Список авторов, среднее количество цитирований их работ и наиболее продуктивный год исследования представлен в таблице 1.7. Таблица 1.7 - Наиболее цитируемые авторы (составлено автором)

№ Количество Год Авторы

1 57 2011 Yi Cui

2 32 2013 Jun Lu

3 31 2010 Martin A Green

4 28 2007 Kai Zhu

5 28 2010 Jun Liu

6 26 2013 Jiguang Zhang

7 22 2013 Yongsheng Hu

8 22 2012 Khalil Amine

9 21 2013 Liquan Chen

10 21 2013 Jianming Zheng

Автор Ю. Сью в своей работе рассматривает повышение продуктивности аккумулирующих батарей при работе с возобновляемыми источниками энергии. Авторы заявляют, что "требуются стационарные системы накопления энергии, которые могут работать в течение многих циклов при высокой мощности, с высокой энергоэффективностью как со стороны потребителей, так и со стороны генерирующих компаний, и при низкой стоимости. Существующие технологии хранения энергии не могут удовлетворить этим требованиям" [112].

Работа второго по среднему количеству цитирований автора Джун Лу также охватывает проблемы эффективности накопителей энергии. Авторы утверждают, что включение в композит серы рассматривается как катодный материал для литий-ионных аккумуляторов, а использование трехмерной иерархической архитектура сэндвич-типа на основе графена позволяет сделать аккумуляторы гораздо производительнее [113].

Грин М.А. в своих работах рассматривает наиболее эффективные материалы и технологии для производства солнечных панелей. В своей работе Грин М.А. и др. указывают, что "одним из способов повышения эффективности солнечных элементов и их КПД является разделение широкого солнечного спектра на более мелкие диапазоны энергии и преобразование каждого диапазона с помощью ячейки с соответствующим образом подобранной запрещенной зоной" [114]. Жу К. в своей работе также рассматривает повышение эффективности выработки солнечной генерации [115]. Лиу Ж. рассматривает наиболее подходящий материал для

современных и энергоэффективных литий-ионных аккумуляторов [116]. Амин К. также рассматривает в своих работах технологии накопления энергии. Особое внимание уделяется применению аккумуляторов в портативных электронных устройствах, электромобилях, для массового хранения электроэнергии на электростанциях и "выравнивания нагрузки" возобновляемых источников, таких как солнечная энергия и энергия ветра. Ученые утверждают, что "преобразование литиевых батарей и электрических двухслойных конденсаторов для повышения их эффективности требует кардинальных изменений в науке, включая открытие новых материалов и повышение понимания процессов, от которых зависят устройства" [117]. Чен Л. и др. [118] рассматривают жидкий электролит, как ключевой элемент в коммерческих литий-ионных батареях, обеспечивающий проводимость иона лития между катодом и анодом. Чжен Я. с соавторами также рассматривают различные технологии для повышения производительности литий-ионных батарей [119]. Такое количество и популярность исследований на тематику аккумуляторов объясняется особенностями ВИЭ: аккумуляторы необходимы для таких станций ввиду неравномерности выработки.

После проведенного анализа публикаций наиболее цитируемых авторов можно сделать вывод, что наиболее актуальной темой является повышение эффективности накопителей энергии, используемых для обеспечения равномерной выработки возобновляемых источников энергии. Понятие эффективность применимо к накопителям энергии включает в себя в том числе экономическую эффективность, а именно итоговую экономию капитальных затрат и эксплуатационных расходов в энергосистеме.

Кроме того, авторы в поисках материалов и новых технологий, которые бы позволили вывести выработку на основе возобновляемых источников энергии на новый уровень надежности и энергоэффективности. Интерес для рассмотрения представляют авторы, которые являются связующим звеном между группировками авторов, либо имеют много различных соавторов из разных организаций/университетов (рисунок 8). Работы таких авторов зачастую представляют собой междисциплинарные исследования, объединяющие опыт

разных организаций со всего мира. Работа автора Сью Ю. уже была рассмотрена ранее, но при детальном рассмотрении соавторов и других работ, можно сделать вывод, что автор сотрудничает с авторами не только из США, но из других стран. Ключевой темой исследований авторов являются накопители энергии и повышение их энергоэффективности [120].

Рисунок 1.21 - Пример связующего автора (составлено автором) Беард М.К. занимается вопросами возобновляемой энергетики в National Renewable Energy Laboratory. Совместно с другими учеными из University of Colorado [121], University of Toledo [122], The Hong Kong University of Science and Technology [123] и др. занимаются изучением перовскитовых солнечный элементов (Perovskite solar cells (PSCs) и их структуры, чтобы сделать солнечную энергетику более энергоэффективной и прибыльной. Авторы отмечают, что для достижения экономичного и высокопроизводительного промышленного применения в

производстве солнечных элементов полупроводниковых материалов с выгодными оптоэлектронными свойствами, низкими дефектами и низкой себестоимостью производства, необходимо использовать высокостабильный метод производства, позволяющий получать высококачественные материалы с коротким временем отжига. Стоит отметить, что данный автор занимается изучением одной проблемы на протяжении многих лет, поэтому при ознакомлении его работами можно проследить развитие данной проблемы, а также решения, которые были найдены в результате проведенных исследований.

Цитируемость работ авторов, относящихся к определенным университетам/организациям напрямую влияет на место данных организаций в различных рейтингах образовательных организаций. Считается, что высокая позиция национальных университетов в рейтинге повышает имидж страны в целом и привлекает иностранных студентов. Для этого вузы должны становиться более прозрачными, а также вводить принятые в мире стандарты научных исследований и подготовки специалистов. Конкретное место каждого вуза в рейтинге определяется индексом, который рассчитывается на основе значений нескольких характеристик университета. В критериях чаще всего фигурируют академическая и научная репутация, цитируемость научных публикаций, соотношение студентов и преподавателей, число преподавателей-иностранцев и зарубежных студентов, уровень распространения знаний и инноваций [124]. На рисунке 1.22 представлена карта университетов, занимающихся исследованиями возобновляемой энергетики.

В зависимости от увеличения количества цитирования работ каждого университета круг становится больше. Также наиболее давние цитирования окрашиваются в более темный цвет в центре круга. В таблице 1.8 представлены десять наиболее публикационно-активных организаций, исследования которых больше других рассматриваются и упоминаются другими учеными.

Рисунок 1.22 - Карта наиболее цитируемых институтов (составлено автором) Таблица 1.8 - Наиболее цитируемые институты (составлено автором)

№ Частота Институт

1 359 Natl Renewable Energy Lab

2 146 Chinese Acad Sci

3 121 Stanford Univ

4 98 Univ Calif Berkeley

5 98 Argonne Natl Lab

6 76 Oak Ridge Natl Lab

7 69 Univ Malaya

8 68 Univ Colorado

9 63 MIT

10 54 Pacific NW Natl Lab

The National Renewable Energy Laboratory лидирует по числу цитирований и частоте упоминания. Данная лаборатория специализируется в основном только на изучении возобновляемой энергетики, поэтому исследования ученых данной организации высоко оценены мировым научным сообществом. Исследования, проводимые учеными из The National Renewable Energy Laboratory, касаются не

только технических моментов, но также рассматриваются экономические и социальные эффекты от перехода на возобновляемые источники энергии. Авторы моделируют пути 100%-ного перехода на ВИЭ в США, при этом в базовых условиях при строительстве с наименьшими затратами распространение ЯЕ вырастет до 57% в 2050 году. Кроме того, нельзя не учитывать факт, что удастся снизить затраты на сокращение выбросов СО2 [125].

Цитируемость также важна для научных журналов, она лежит в основе расчета основных показателей научных журналов. В зависимости от данных показателей можно отследить, какую ценность несет издание для научного сообщества по сравнению с аналогичными изданиями. В связи с этим необходимо выделить наиболее цитируемые журналы по тематике возобновляемой энергетики. На рисунке 1.23 представлена карта наиболее цитируемых журналов. Более темным цветом в середине круга каждого журнала указывают более ранние цитирования журнала.

Рисунок 1.23 - Карта наиболее цитируемых журналов (составлено автором) Так как журналов большое количество, с помощью программы CiteSpace можно выделить таблицу наиболее цитируемых журналов (таблица 1.9).

Таблица 1.9 - Перечень наиболее цитируемых журналов (составлено автором)

№ Частота Журналы SJR 2020

1 1597 SCIENCE 12,56

2 1322 Journal of the American Chemical Society 7,12

3 1287 NATURE 15,99

4 1105 Renewable & Sustainable Energy Reviews 3,52

5 1099 Angewandte Chemie - International Edition 5,83

6 1083 Energy & Environmental Science journal 14,49

7 972 Advanced Materials 10,71

8 902 Journal of Power Sources 2,14

9 901 Chemical Reviews 20,53

10 894 Nature Materials 14,34

«Также при сравнении журналов используется SJR Scopus, который учитывает не только общее количество цитирований, но и вес каждой ссылки. Если цитируется автор статьи, опубликованной в издании, имеющем низкий квартиль журналов Scopus, например, Q4, вес данной цитаты будет ниже, чем ссылка на статью из журнала квартиля Q1» [126]. Поэтому, ориентируясь на рейтинг SJR журнала, авторы могут выбрать не просто востребованный и популярный журнал, но и цитируемый, что в разы повысит авторитет исследователя, цитируемость его трудов, позволит усовершенствовать его научную деятельность и активность с учетом полученной критики, оценки и пр. [127].

Ключевые слова выражают основное смысловое содержание статьи, служат ориентиром для читателя и используются для поиска статей в электронных базах [128]. Так как во всех метаданных статей ключевые слова разные и их много, удобнее группировать ключевые слова по тематическим кластерам, название которых будет отображать значение и направленность ключевых слов, входящих в него (рисунок 1.24).

#9 porous carbon core-shell nanocomposite

#3 hthium^su^&batteries #8 publ^Jhealth

(8 publish

#2 overall^water splitting #4 perovskite solarcel^JO^ ^ ^^

#6 en^^wi^|irH^ativ^tiM)ulator

#0 smart grid Mftipnaetpbic digestion T"»i^®ieseFproduction _

. v* 4' CiteSpace

Рисунок 1.24 - Кластеры ключевых слов (составлено автором) Кроме кластеров, отождествляющих материалы, из которых изготавливается оборудование для ВИЭ и накопителей энергии, стоит отметить, что есть кластеры, касающиеся здоровья населения, а также инновационные технологии [129]. Отдельно можно сказать про кластер "smart grid", который является самым многочисленным. Можно сделать вывод, что данные технологии являются актуальными для исследования. Действительно, smart grid технологии получают всё большее распространение, так как содействуют развитию энергосистемы и обеспечению бесперебойного, надежного энергоснабжению [130]. В таблице 1.10 представлены характеристики каждого кластера. Таблица 1.10 - Характеристика кластеров (составлено автором)

Номер кластера Размер Силуэт Наиболее часто встречающийся год Примеры наиболее цитируемых работ из последних документов

0 160 0.728 2009 #smart grid: [131,132] # efficiency: [133]

1 129 0.701 2008 #anaerobic digestion, #optimization: [134]

2 125 0.788 2012 #water: [135]

3 110 0.768 2012 #energy storage: [136]

4 62 0.768 2009 #system, #electrode: [137]

5 47 0.886 2008 #biodiesel: [138]

6 8 0.981 2017 #power, #generation: [139]

8 5 0.999 2006 #performance: [140,141] #biofuel: [142]

9 5 0.989 2020 #model, #catalyst: [143]

В таблице 6 представлены самые популярные ключевые слова, которые встречаются в метаданных статей наиболее часто. По ним искались публикации для кластеров в таблице 1.11.

Таблица 1.11 - Список ключевых слов (составлено автором)

№ Количество Ключевое слово

1 393 performance

2 327 renewable energy

3 246 system

4 223 energy

5 199 biomass

6 147 catalyst

7 144 optimization

8 143 biodiesel

9 143 design

10 143 water

11 134 hydrogen production

12 131 energy storage

13 128 efficiency

14 124 biofuel

15 124 nanoparticle

16 106 model

17 105 conversion

18 100 electrode

19 96 generation

20 94 power

Самыми обсуждаемыми темами в мировом сообществе в тематике возобновляемой энергетики являются не только поиск новых источников энергии, но и модернизация существующих, то есть поиск новых материалов и химических соединений, которые бы улучшили свойства существующих установок. Тезисы об актуальности обсуждения накопителей энергии, представленные в прошлых пунктах, также подтверждаются.

Анализ публикаций по странам также необходим для выявления стран с высокой активностью в изучении рассматриваемой тематики. Программный продукт CiteSpace позволяет проследить, какие страны являются лидерами по изучению тематики возобновляемой энергетики, а также выявить страны, являющиеся связующим звеном между учеными из разных стран. На рисунке 1.25 представлена карта, отображающая количество исследований по рассматриваемой теме у каждой страны (чем больше данное число, тем крупнее круг у данной страны на карте), а также линиями соединены сотрудничающие между собой страны в рамках проведения исследований по тематике возобновляемой энергетики.

Рисунок 1.25 - Карта сотрудничества стран (составлено автором) А в таблице 1.12 перечислены первые 10 стран по количеству исследований.

Таблица 1.12 - Местоположение наиболее цитируемых авторов (по странам)

№ Количество Центральность Страна

1 1610 0.06 USA

2 694 0.06 China

3 273 0.05 England

4 229 0.03 Australia

5 219 0.04 Germany

6 213 0.01 India

7 185 0.09 Malaysia

8 171 0.04 Canada

9 161 0.04 Spain

10 128 0.02 Japan

Авторы, проводившие библиометрический анализ тематики возобновляемой энергетики, использовали другое программное обеспечение и получали другие результаты. Например, авторы Росохата А. и др. [144] и Зябина Ю. и Пимоненко Е. [145] использовали программу VOSviewer и получили другие тематические кластеры. Авторы Эли Л. и др. [146] проводили исследование только финансового аспекта возобновляемой энергетики и выяснили, что существующие исследования фокусируется на зрелых технологиях, а частные инвестиции в возобновляемую энергетику являются важным, но недостаточно исследованным топиком.

После проведенного библиометрического исследования около 2000 исследований было выявлено, что после 2005 года наблюдался значительный рост в количестве публикаций по тематике возобновляемой энергетики. С помощью аналитики наукометрической базы Web of Science были сделаны выводы о стадиях изучения данной тематики, а также о типах статей. Для проведения дальнейшего библиометрического анализа мы использовали программный продукт CiteSpace. Все статьи были разбиты на тематические кластеры, а в дальнейшем - на кластеры по ключевым словам.

При изучении организаций, исследующих возобновляемую энергетику, наиболее продуктивными учреждениями оказались The National Renewable Energy

Laboratory, The Chinese Academy of Sciences, and Stanford University. На основе анализа цитирования работ, ведущим автором в этой области является Сью Ю., а журналом - Science. Было выявлено, что интерес представляет рассмотрение работ авторов, являющиеся «связующим звеном» между несколькими группами ученых. Также авторами были выявлены наиболее употребляемые ключевые слова, которыми являются: (1) performance, (2) renewable energy, (3) system, (4) energy, (5) biomass. Проведение подобного анализа дает представление о степени изученности данной тематики, а также помогает выбрать наиболее важные, интересные и компетентные работы для изучения.

С помощью проведенного исследования мы показали, что использование специализированного программного обеспечения (CiteSpace) для проведения библиометрического анализа, позволяет наиболее эффективно обрабатывать большие объемы метаданных статей. Кроме того, данная программа позволяет выявить основные темы исследований в выбранной области и представить полученные результаты в понятной и визуально привлекательной графической форме.

Для рассмотрения экономических аспектов внедрения возобновляемой энергетики предлагается выбрать отдельную территориальную социально-экономическую систему. Изучение возобновляемых источников и их применение особенно интересно для наиболее уязвимых экосистем и отдаленных территорий, так как ВИЭ рассматриваются как решение проблем доступа отдаленных территорий к энергии [147]. В данном случае, Арктика выступает примером территориальной социально-экономической системы, в которой необходимо развитие использования ВИЭ. Арктика является перспективным регионом с точки зрения реализации крупных проектов по нефте- и газодобыче. Но развитие данных проектов осложняется ввиду недостаточного развития отраслей обрабатывающей промышленности, в т. ч. из-за высоких энергетических тарифов и транспортных издержек на топливо [148].

На данный момент обратной стороной обширной деятельности РФ в Арктическом регионе является его обширное загрязнение [149] - "российское

арктическое побережье считается одной из самых загрязненных в мире территорий" [150]. "На российских северных территориях брошено более 20 тысяч единиц техники и ежегодно происходит не менее 20 тысяч разрывов трубопроводов, из которых в океан попадают десятки тысяч тонн нефти" [151].

Часто в узком смысле устойчивое развитие рассматривается как переход к так называемой «зеленой экономике», частью которой является стремление к уменьшению углеродного следа, сократив различные виды выбросов и сбросов. Также можно сказать, что устойчивым является такое развитие, при котором соблюдается баланс экономической, экологической и социальной составляющих. Поэтому невозможно говорить о долгосрочном экономическом развитии без развития природоохранной деятельности и стремления к сокращению антропогенного воздействия человека. А также нельзя говорить о решении экологических проблем без устойчивого экономического базиса. Экономическая привлекательность территорий позволяет решать экологические проблемы благодаря притоку инвестиций и реализации перспективных инновационных проектов.

Принципы устойчивого развития северных территорий РФ заложены в основных документах по развитию Арктического региона Российской Федерации:

1. Основы государственной политики Российской Федерации в Арктике на период до 2020 года и дальнейшую перспективу. «В документе предлагается оптимизировать экономические механизмы "северного завоза" за счет использования возобновляемых источников энергии.

2. Стратегия развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2035 г. Документ предусматривает начало реализации мер по замещению на изолированных и труднодоступных территориях неэффективной дизельной генерации генерацией на базе сжиженного природного газа, возобновляемых источников энергии и местного топлива» [152].

3. Государственная программа Российской Федерации «Социально-экономическое развитие Арктической зоны Российской Федерации». Документ не включает возобновляемую энергетику.

4. Концепция устойчивого развития коренных малочисленных народов Севера, Сибири и Дальнего Востока Российской Федерации [153]. Документ не включает возобновляемую энергетику.

Указ Президента РФ от 26 октября 2020 г. № 645 «О Стратегии развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечении национальной безопасности на период до 2035 года» включает использование ВИЭ по следующим пунктам:

- при «разработке и реализации механизма государственной поддержки проектов, направленных на повышение эффективности генерации электроэнергии, осуществляемой на изолированных, отдаленных и труднодоступных территориях» [152];

- при замещении неэффективной дизельной генерации электроэнергии на изолированных и труднодоступных территориях. Необеспеченными собственными источниками электрической энергии (< 80 %) являются 39 энергодефицитных субъектов Российской Федерации. Именно эта группа регионов в наибольшей степени нуждается в развитии «малой» энергетики, основанной на принципах когенерации и энергосбережения.

Экономические проблемы развития Арктического региона рассматриваются в работах В.В. Гассия, А.В. Постникова, А.Д. Волкова, С.В. Тишкова, В.В. Каргиновой-Губиновой, А.П. Щербака, А. П., В.И. Денисова, В.Н. Черноградского, Потравного И.М., П.Ю. Ивановой и др. [154-156]. В частности, В.В. Гассий и Постников А.В. рассматривают проблемы экономического развития Арктических территорий ввиду снижения общей численности населения ввиду естественной убыли и отрицательных миграционных процессов, а также наличия социальных проблем и ухудшающейся экологической обстановки. А.Д. Волков и др. рассматривают современное состояние и эколого-экономическое развитие Арктической зоны РФ. В.И. Денисов и др. рассматривают основные направления

экономического развития Арктики. Приоритетом развития авторы называют освоение природных богатств в совокупности с сохранением коренного этноса.

Н.Г. Жаворонкова и В.Б. Агафонов затрагивают правовые проблемы развития Арктики [157]. Авторы указывают на необходимость определения статуса всей Арктической зоны РФ (экологический, экономический, социальный и др.), а также разработки законодательства по реализации эколого-экономических инвестиций и новых идей по развитию региона. Н.П. Иватанова и И.А. Стоянова рассматривают ESG-инвестирование в Арктические регионы решением проблем, которые возникают в процессе их освоения. Авторы утверждают, что переход к ответственному инвестированию поможет обеспечить устойчивое развитие регионов благодаря экономической оценке социальных, инфраструктурных, экологических и организационно-управленческих рисков [158].

Поэтому предлагается отдельно рассмотреть Арктические территории РФ и провести по ним отдельный литературный обзор в контексте использования возобновляемой энергетики.

Рисунок 1.26 - Анализ авторов в базе Scopus по запросу "renewable energy sources AND Arctic" за 1998-2022 гг. (составлено автором на основе [94]) На рисунке 1.26 представлены авторы с наибольшим количеством работ по поисковому запросу "renewable energy sources AND Arctic". А в таблице 1.13 -анализ публикаций данных авторов.

Таблица 1.13 - Анализ публикаций авторов (составлено автором)

Авторы Краткое описание публикаций

енб^оу У.У., ЭешБОУ КБ. «Внедрение возобновляемых источников энергии в децентрализованных северных регионах России имеет следующие системные эффекты: повышение энергетической безопасности за счет увеличения "местного" топлива и возобновляемых ресурсов; диверсификация энергообъектов и снижение потерь энергии при транспортировке и распределении энергии (до 20 %); повышение надежности электроснабжения и снижение стоимости энергии для потребителя; снижение объемов поставок топлива в рамках "северной" системы доставки; повышение экологической безопасности энергетического сектора» [159] за счет сокращения вредных выбросов в окружающую среду и снижения загрязнения уязвимой северной территории выбросами от ископаемого топлива [160]. Авторы предлагают использовать гибридные ветро-дизельные установки в Арктической зоне.

Оп§опеу Л.Б., Оп§опеу Б.Л., ЬоБеу о.а. Исследования и испытания электростанций на основе солнечных фотоэлектрических модулей, ветрогенераторов и электрохимических систем показали, что использование топливных элементов с соответствующей системой хранения позволяет вырабатывать необходимое количество электроэнергии и сглаживать ежедневную, ежемесячную и сезонную неравномерность энергоснабжения [161]

Мтт У.Л. Автор считает, что западные районы Российской Арктики обладает повышенным ветровым потенциалом. Среднегодовая скорость ветра на высоте 10 м достигает 6-8 м/с в прибрежных районах Баренцева и Белого морей. На материке эта скорость составляет всего 3-4 м/с. Самая высокая скорость ветра наблюдается в холодное время года. Это совпадает с сезонным пиковым спросом потребителей на отопление. Вышеизложенное определяет предпосылки для использования энергии ветра для теплоснабжения. Участие ВЭС в покрытии кривой тепловой нагрузки может сэкономить (вытеснить) около 60-80 % импортируемого ископаемого топлива, сжигаемого в местных котельных, и значительно снизить эксплуатационные затраты на выработанное тепло [162]

ВоБша В. Автор занимается моделированием преобразователей энергии волн [163]

Оа§Иег И.! Автор провёл обзор последних исследований в области проектирования плавучих морских сооружений для использования ветроэнергетики на воде в арктических условиях [164]. В последних исследованиях были представлены дальнейшие усовершенствования таких конструкций, включая активную балластировку и системы управления. В данный момент такие

Авторы Краткое описание публикаций

станции проверяются на стабильность и производительность в течение времени, а также на простоту эксплуатации и обслуживания.

Darbasov Автор указывает, что развитие ВИЭ является актуальной задачей жизнеобеспечения Арктики для сохранения ее хрупкой экосистемы. «Использование возобновляемых источников энергии позволяет производить экологически чистую энергию и ускорять развитие научно-технического прогресса. Проанализировав нормативно-правовое регулирование использования ВИЭ, рассмотрев экономическую, экологическую и правовую эффективность внедрения и развития возобновляемых источников энергии» [47] в арктических регионах Российской Федерации, исследователи пришли к выводу, что необходимы разработки новых методов ценообразования с учетом инвестиционной премии в цене на электроэнергию и ее последующего целевого использования в качестве источника инвестиций для развития ВИЭ. Также предлагается создать Фонд поддержки развития ВИЭ в регионах, разработать законодательную базу для приоритетного развития ВИЭ в арктических регионах Российской Федерации путем принятия Федерального закона «О развитии возобновляемых источников энергии в арктической зоне Российской Федерации» в интересах улучшения социальных, экологических и экономических условий жизни населения арктических регионов [165]

Dudin M.N. В своих исследованиях автор утверждает, что "энергетическое обеспечение экономического и социально-бытового сектора в новом энергетическом укладе будет базироваться на новых возобновляемых энергоносителях" [166]. Но, так как спрос на традиционные энергоносители не спешит снижаться, перестройки энергетики стоит ожидать только к следующему этапу развития (к 2050 году).

Подводя итог проведенного литературного обзора, стоит сделать вывод об

экономических эффектах внедрения возобновляемой энергетики в Арктическом регионе. Благодаря вводу мощностей ВИЭ предполагается снижение издержек на «топливо за счет сокращения ввозимого топлива, диверсификация энергообъектов и снижение потерь энергии при транспортировке и распределении энергии, повышение надежности электроснабжения и снижение стоимости энергии для потребителя. Также использование ветропотенциала региона будет способствовать значительному снижению эксплуатационных затрат на выработанное тепло» [167].

Развитие ВИЭ поможет в формировании оптимального графика нагрузки энергосистемы благодаря сглаживанию ежедневной, ежемесячной и сезонной неравномерности энергоснабжения. Развитие отрасли возобновляемой энергетики в итоге приведет к притоку инвестиций в регион, а также формированию новых институтов поддержки - фондов, ассоциаций и т.д. В совокупности с социальными и экологическими эффектами предполагается достижение повышения уровня энергетической и экологической безопасности региона.

На данный момент в состав АЗРФ входят 9 регионов РФ: Мурманская область, Республика Карелия, Архангельская область, Республика Коми, Ненецкий автономный округ, Ямало-Ненецкий автономный округ, Красноярский край, Республика Саха (Якутия), Чукотский автономный округ (рисунок 1.27).

Рисунок 1.27- Карта Арктических регионов РФ [168] Площадь Арктических территорий РФ - 4,8 млн км2 (28 % территории страны). Здесь проживает 2,6 млн человек, больше половины населения мировой Арктики [168].

Основной проблемой региона являются миграционные процессы. Так, в течение последних лет в регионах АЗРФ наблюдался отрицательный прирост населения (таблица 1.14).

Таблица 1.14- Динамика миграционных процессов в регионах АЗРФ (составлено автором на основе [169])

Арктические регионы РФ 2015 2019 2020 2021 2022

-22835 -9490 -8358 -2612 -10749

Республика Карелия -565 -158 -333 -495

Республика Коми -1811 -1549 -671 -816 -1276

Республика Саха (Якутия) -242 -371 -42 -731 91

Красноярский край -1553 -904 -432 -94 -1568

Архангельская область -2284 -474 -765 22 -1243

Архангельская область без Ненецкого автономного округа -2385 -551 -894 -114 -1162

Ненецкий автономный округ 101 77 129 136 -81

Мурманская область -4384 -4863 -4459 -2865 -3420

Чукотский автономный округ -589 554 -760 551 -84

Ямало-Ненецкий автономный округ -11972 -1318 -1071 1654 -2754

Если рассматривать динамику основных социально-экономических показателей, необходимо обратить внимание на неоднородность регионов, входящих в АЗРФ (таблица 1.15).

Таблица 1.15- Темпы роста (снижения) основных социально-экономических показателей в 2021 г. (составлено автором на основе [169])

Регион Численно Реальн Реальн Реальная Валово Инвести Промышле

сть ые ые начислен й ции нное

населени денежн потреб ная региона в производст

я ые и- заработн ль основной во

на 1 доходы тельски ая ный капитал

января 2022 г. населен ия е расход ы населен ия плата работник ов организа ций продук т в 2020 г

Ханты-Мансийский

автономный округ 100,9 100,6 108 102,3 91,9 101,4 102

Ямало-Ненецкий автономный

округ 100,9 103 109,2 99,6 95,8 108,1 108,8

Красноярский край 99,8 102,3 109,3 104,1 93,9 114,2 98,5

Республика Саха (Якутия) 101 104 110,8 103,8 90,7 141,1 116,4

Чукотский автономный округ 101 107,3 102,3 104,6 100,9 142,6 104