// Кудрин Б. И., Стратегия электрификации регионов - ключ к энергетической безопасности России. Экономическая безопасность России: уроки кризиса и перспективы роста / Под ред. В. А. Черешнева, А. И. Татаркина, М. В. Федорова. Т.1. – Екатеринбург: Институт экономики УрО РАН, 2012. – 1312 с., стр. 227 -240

Стратегия электрификации регионов - ключ к энергетической безопасности России.

         Факт, что Россия с неизбежностью вступает в информационное глобализующееся общество, актуализирует вопрос, встанет ли она в экономическом отношении в ряд с развитыми державами или, не сумев внедрить новые высокие технологии, останется сырьевым придатком. Предлагаемые сейчас национальные программы по образованию, медицине, наукоемкому развитию оборонки и автопромышленности, машиностроения, авиации (каждая из которых, безусловно, необходима) не могут служить основой долговременной стратегии развития России.

Ставя проблему энергетической безопасности страны на перспективу, будем исходить из констатации следующего:

1) существование и развитие цивилизации уже невозможно без всепроникающего использования электрической энергии, а смена технологических укладов с конца XIX века

лишь обостряет проблему объемов и мощности;

2) с начала XX века европейские страны решали и решили проблему электрификации;

3) за 100 лет «Россию всю, и промышленную, и земледельческую» мы не сделали электрической, точнее, электрификация всей страны не состоялась, а обезлюживание глубинки

тревожит, 1 топологически определенное расслоение электропотребления по регионам предопределяет распад Российской Федерации.

Ни одна и 1 сторон и повседневной деятельности человека и реализация его общественного назначения, призвания в промышленности, сфере услуг, культуре, администрировании не могут быть без полного и качественного обеспечения электрической энергией.

Мы ставим вопрос об энергетической безопасности с точки зрения, которую в терминах 20-х годов XX века можно прокомментировать многочисленными высказываниями Ленина о том. что необходимо всю Россию, и промышленную, и сельскохозяйственную, сделать электрической. Иными словами, вновь и вновь зададимся вопросом: решена ли задача электрификации России?

Сводится ли эта задача к решению проблем энергетики? Как понимать все чаще встречающиеся выступления о необходимости нового плана ГОЭЛРО?

Всеобщее ощущение ненадежности бытия, неблагоприятная демографическая ситуация и ожидаемая иммиграция, социальная проблематика, включая перекрестное субсидирование, льготы и ЖКХ; реформирование образования и медицины, инновационное инвестирование и создание инфраструктуры (в особенности электроники и транспорта), преодоление сырьевой направленности, проблемы Стабилизационного фонда; наконец, обеспечение продовольственной и энергетической безопасности - все это ставит перед страной трудные политические задачи.

Для увязанного системного разрешения этих проблем необходимо вполне осознанное освоение правящей элитой и понимание всей массой населения ощутимых выгод, которые вытекают из применения некоторых объективных законов, характеризующих современное общество у нас и за рубежом и опирающихся на новое ценологическое мировоззрение. Оно заключается в утверждении, что для устойчивости и эффективности функционирования сообщества чего бы то ни было необходимы не одинаковость, но определенное разнообразие составляющих и определенное соотношение «крупное-мелкое».

Тогда можно предложить ясную идею развития и самого существования России в XXI веке, подобную реформам Столыпина, Косыгина, концепции индустриализации, которая опиралась на Государственный план электрификации, принятый в 1920 г. (первый был выполнен к 1931 г., второй - к 1940 г.). Основными положениями ГОЭЛРО руководствовались все годы советской власти, в частности, и в период экстенсивного развития промышленности (конец 1950-х - начало 1980-х годов), опираются на них по традиции и сейчас. Но состоялась ли электрификация «по ГОЭЛРО», которая осуществляла строительство социалистического хозяйства по единому государственному плану при опережающем развитии тяжелой промышленности; опиралась на концентрацию производства, реализуемую сооружением промышленных комбинатов-гигантов на базе энергетических центров; политически добивалась географического перемещения промышленности и строительства городов с градообразующими предприятиями; поставила во главу угла необходимость опережающего развития электрификации при концентрации мощностей и централизации электроснабжения.

Выделим три этапа реализации ГОЭЛРО [34].

Первый связан с созданием государственных ТЭЦ (ГРЭС) и ликвидацией кулачества (с 1929 г. уничтожено до 1 млн. мельниц и частных источников электроэнергии суммарной мощностью до 10 млн. кВт).

Второй - со строительством крупных электростанций, образованием ЕЭС, подключением колхозов к государственным сетям, организацией каждым обкомом КПСС собственной энергосистемы. Это привело к уничтожению до 6,6 тыс. электростанций по 100-10 000 кВт (по стране - до 5 млн. кВт), к ликвидации сельской интеллигенции (инженеры-электрики стали не нужны вместе с женами - учителями и врачами). Появился термин «неперспективная деревня».

Под обязательство подвести электроэнергию к каждой розетке, двигателю, коровнику на третьем этапе энергосистемы получили право выдавать каждому потребителю технические условия на присоединение, запрещать потребителям сооружение собственных генерирующих мощностей.

Результат - полный монополизм электроэнергетики, несовместимый с рыночными условиями, а потому с неизбежностью приведший к реструктуризации. Подведем итоги трех этапов, обратившись к реальной жизни.

Сегодня большая часть территории страны (и это видно из космоса) - без электричества. Это не только отдаленные и северные районы (2/3 России - 9 млн. человек, но говорят и о 15 миллионах) и поселения Центра, Северо-Запада, Урала, Сибири, где нет электричества, ной города и поселки, питающиеся по одной ЛЭП (дважды после 1997 г. «гасилось» даже Сочи) I отключаемые планово, аварийно, грозой, ветром, гололедом, сходом лавин, наездом транс- порта на опору. Любой житель «электрифицированной» глубинки засвидетельствует низкое качество электроэнергии (особенно понижение напряжения по вечерам, «перекос» фаз и гармоники), внезапность перерывов электроснабжения и их неопределенность во времени. Системы электроснабжения сельских районов напряжением 0,38-110 кВ имеют общую протяженность около 2,3 млн. км, в том числе воздушные линии 6-10 кВ - 1184 тыс. км, ВЛ 0,38 кВ - 826 тыс. км; в эксплуатации около 500 тыс. трансформаторных пунктов 6-35/0.4 кВ. В процессе их строительства, апогей которого пришелся на начало 1960-х годов, осуществляли курс на удешевление стоимости сетей. Фактические гололедно-ветровые нагрузки во многих районах превышают те, на которые были рассчитаны ЛЭП, а это вызывает массовые и продолжительные отключения. Доля алюминиевых проводов малых сечений до 50 кв. мм (а нужно не менее 70 кв. мм) составляет в линиях ВЛ 6-10 кВ почти 25 %, а 30 % ВЛ 0,38 кВ смонтировано проводами сечением до 25 кв. мм, что не обеспечивает пропускную способность (не говоря уже о потерях). Техническое состояние половины сельских сетей определяют как неудовлетворительное (в Нечерноземье 59 % ВЛ 0,38 кВ и 42 % ВЛ 6-10 кВ имеют износ около 100 %).

Протяженность сетей ВЛ 6-10 кВ значительно больше оптимальной длины 8-12 км (более 25 км - 13,3 %, более 50 км - 2,2 %). В еще большей степени это относится к сетям 0.4 кВ (точнее - 380/220 кВ).

Поэтому надежность сельскохозяйственных потребителей составляет сегодня 70-100 ч перерывов в электроснабжении в год (в развитых странах - 7-10 ч/год), у 35 % сельскохо-зяйственных потребителей не обеспечивается напряжение, падающее вечерами до 190-200 В, несимметрия по фазам в сетях 0,4 кВ доходит до 50 % (это ведет к высокой аварийности работы мелких асинхронных двигателей сельских и отдаленных поселений). Без электрификации не видно и путей быстрого решения проблемы бедности сельского населения, а это 39 млн россиян. С 1989 г. за 13 лет в России было официально упразднено 11 тыс. поселений, еще в 13 тыс. деревень и поселков сейчас никто не живет. Мелкие деревни (11-50 чел.) остаются с одними стариками. Уровень зарплат в сельском хозяйстве близок к прожиточному минимуму (вследствие чего до половины сельских жителей живут за чертой бедности), что настоятельно требует расширения товарности производства (невозможного ныне без широчайшего использования электричества в технологии сельскохозяйственного производства, в быту и образовании). Пресловутые 6 соток, которые по последствиям для будущего страны сравнимы с решением по раскулачиванию (хотя они, как правило, электрифицированы), не решают и не могут решить проблему товарного производства.

За 2001-2003 гг. доля населения с доходом ниже прожиточного минимума снизилась по стране на 8,5 %, достигнув 20,4 %. Но и это очень много, поэтому президент РФ поставил задачу снизить эту долю до 10 %, то есть до уровня развитых стран.

Напомним работу Pareto V . Cours d ' economic politique, 1897 г., который установил, что для устойчивого и оптимально эволюирующего общества 10 % наиболее богатых (первый дециль) должны быть лишь в 10 раз богаче 10 % самых бедных. Соотношение 10:1 - ценологиическая, скажем так, константа, которая не выдерживалась планом ГОЭЛРО все 80 лет при сооружении генерирующих мощностей.

Ответим на основной вопрос: состоялись ли «... электрификация всей страны» (В.И. Ленин. ПСС, т. 44, с. 9); превратился ли весь государственный механизм «в единую крупную машину, в хозяйственный организм, работающий так, чтобы сотни миллионов людей руководствовались одним планом...» (ПСС, т. 36, с. 542). Все это не получилось, электрификация страны не состоялась. Госплан СССР не смог координировать выпуск 24 млн. видов самых различных изделий, реализовать проектную продукцию 1800 институтов.

Неэлектрифицированность глубинки делает ее безлюдной - это глубинка без будущего; а без глубинки, без электрифицированного освоения территории - нет будущего и у всей России. Системные ЛЭП 110-750 кВ, действующие и создаваемые Федеральной сетевой компанией, не обеспечат полной электрификации, в том числе и из-за проблем последующей трансформации и распределения. «Непростая» ЛЭП-500 кВ сечением 540 кв. мм «Саяно-Шушенская ГЭС - Новокузнецк», проходящая над Горной Шорией, не запитала (да экономически и не может этого сделать) ни одного зимовья, стойбища, поселения, ни одного из возможных приютов на туристических тропах этой Кузнецкой Швейцарии. Гигант электроэнергетики решает вопросы электроснабжения гигантов же цветной и черной металлургии, оставляя без электричества отдельные отдаленные хозяйства или жилье, бывшие леспромхозы и колхозы, делая их еще и поэтому безлюдными. Констатируем, что в 1999 г. лишь 14 регионов РФ из 72 потребили свыше 15 млрд кВтч каждый, а годовой объем электропотребления по Братскому алюминиевому заводу составляет 16,4 млрд кВтч при среднегодовой заявленной мощности 1879 МВт; Красноярскому - соответственно 14,8 и 1680. И что на этом фоне какое-то отдаленное поселение или установка ветряка 5 кВт? Богучанская ГЭС решит, конечно, проблемы алюминшиков, но - не коренного населения.

Прежде чем обратиться к предложениям по стратегии существования и развития России, а значит и ее энергетической безопасности, рассмотрим вкратце ценологические представления и те фундаментальные законы, в рамках которых и функционирует наше (и любое другое) общество (хотя пока оно этого и не осознает). Для целей управления из окружающего мира выделим сообщество (ценоз, cenosic ) и определим образующие его элементы - единицы-штуки-особи. Пренебрегая причиной появления каждой единицы в ценозе, ее связями, состоянием и др., будем исследовать лишь структуру, опираясь на видовой и ранговый Н-анализ (используя гиперболические Н-распределения, восходящие к Фишеру и опирающиеся на бесконечно делимые распределения Хинчина, Колмогорова, Гнеденко).

Примеры. Российская Федерация - сообщество регионов, каждый из которых характеризуется параметром: площадью, населением, электропотреблением и др.; город как ценоз представим школами, больницами, автотранспортом. Отрасль (регион) - сообщество предприятий, ценологически описываемых объемом производства, удельными расходами ресурсов («большая энергетика» - турбинами электростанций; металлургия - составом прокатных станов). Завод - сообщество изделий разных семейств, в частности электродвигателей. Квартира - ценоз вещей.

Структурные Н-исследования ценозов предполагают: 1) для дискретных величин возможность применения видового Н-распределения при отнесении каждой единицы к определенному виду, марке, модели и возможность осуществления подсчета количества штук-особей каждого вида (сама по себе эта операция не сложна и не затратна); 2) для объектов-единиц, выделяемых по параметру - применение рангового Н-распределения. За более чем 100 лет этот подход применяло множество ученых, изучавших физические ценозы (распределение галактик по массе или минералов в земной коре), биологические, технические, информационные, социальные ценозы. Теоретически доказано и статистически подтверждено, что структура ценоза, описываемая видовым Н-распределением, характеризуется тем, что 40-60 % всех видов, входящих в ценоз, относится к уникальным, редким. Они образуют ноеву касту - своеобразную группу, численность входящих в нее штук-особей не превышает, однако, 5-10 % общего числа единиц ценоза. Другая критическая область - саранчевая каста, образованная стандартными, массовыми, ординарными особями, которых 40-60 % от общего количества, но от числа видов ценоза - это лишь 5-10 %. Для рангового Н-распределения по параметру 10 % объектов-единиц (первый дециль) должны располагать большим в 10 раз ресурсом, чем последние 10 % (десятый дециль). Именно эта модель, эти ценологические представления, опирающиеся на фундаментальные представления третьей научной картины мира, положены нами в основу излагаемого в дальнейшем.

Примеров действия и сознательного использования ценологической теории уже необозримо много. Когда выходят очередной закон или очередная директива о требованиях к торговому залу магазина, помещениям аптек, о расстоянии между креслами в парикмахерских и наборе всякого рода помещений, то нами воспринимается это как удар по малому бизнесу, по глубинке, где эти требования абсурдны и, естественно, не могут быть выполнены, как и, например, запрет на торговлю «с крыльца» в поселке, где десяток домов.

Тривиально, например, утверждение о чрезмерном расслоении общества, о недостаточности малого бизнеса. Но что предлагается? Какую цель ставит общество перед государством? Полное равенство доходов по регионам, а в регионах - равенство доходов каждого гражданина? Равное потребление? Отмену всех и всяческих привилегий в социальной сфере, на государственных и частных предприятиях, при предоставлении услуг?

Однако если эта задача утопична теоретически, нереализуема практически и если неизбежно некоторое расслоение при любом общественном строе и форме государства, то первое: каков возможный максимальный разрыв, за которым следует ожидать социальной нестабильности с непредсказуемыми последствиями; второе: есть ли и каков тот уровень, который можно считать оптимальным, который и есть гарант устойчивого состояния общества, его общей эволюции в направлении повышения жизненного уровня всех членов общества; наконец, третье: каково то минимальное различие доходов, сохраняющее благоприятный инвестиционный климат для финансистов и предпринимателей, обеспечивающее достойное России развитие науки и искусства, медицины и образования?

Возвращаясь к электрификации, напомним, что Федеральный закон «Об электроэнергетике» определил понятия «субъект электроэнергетики» и «потребитель электрической энергии». Но в законе отсутствует классификация потребителей, их всех уравняли, и это основной недостаток закона, лишь усугубляемый Постановлением Правительства РФ от 07.12.2004 № 861, действующим с 2005 г. Однако фактически потребители существенно различаются и социально, и технически: из 45 млн абонентов 90 % питается от сети 0,4 кВ (на низком напряжении); 9 % - от трансформаторов 10(6)/0,4 кВ; 0,9 % - от собственных распределительных подстанций 6-10 кВ; наконец, 0,1 % - крупные потребители, питающиеся на напряжении 35-330 кВ и контактирующие непосредственно с АО-энерго, генерацией, федеральными и региональными сетевыми компаниями, сетевым оператором.

Обычно при расчетах стоимость 1 кВт генерирующей мощности принимают равной 1000 долл. США. И если для строящегося элитного коттеджа с трансформатором 10/0,4 кВ, для алюминиевого гиганта, готового вложить 1 млрд долл. в достройку Богучанской ГЭС, эта цена приемлема, то для начинающего малый бизнес предприятия с нагрузкой 10-20 кВт заплатить 20 тыс. долл. может оказаться не под силу. И уж совсем это неприемлемо для пенсионерки, переселившейся в деревню и заявившей 5 кВт, или для поселения глубинки в целом, где возросла потребность в электрической энергии. Между тем Постановление № 861 о правилах доступа потребителей электрической энергии к услугам субъектов электроэнергетики содержит разночтения, не устанавливая очевидное для всего мира: электроснабжающая организация должна за свой собственный счет строить собственные подстанции и сети, включая установку счетчика, чтобы обеспечить электроэнергией в объеме, требуемом потребителю, на границе раздела, устанавливаемой, как правило, на территории потребителя.

Закон «Об электроэнергетике» снял запрет на строительство потребителями собственных источников электрической и тепловой энергии для обеспечения собственной же потребности. Это дает возможность, наряду с традиционным топливом, использовать и собственные возобновляемые источники энергии. Освоены, например, газотурбинные электростанции, обеспечивающие 20 тыс. жителей г. Агидель. Сооружение собственных, независимых от субъектов электроэнергетики, для питания потребителей на высоком напряжении единичной мощностью до 24 МВт генерирующих мощностей ведет к изменению концепции электрификации и решает проблемы энергоснабжения городов до 10-30 тыс. жителей и огромной массы небольших предприятий. Эти электростанции в сочетании с источниками, работающими на ветре, речушках, солнечной энергии, геотерме, отбросах и различных вторичных ресурсах в глубинке и, как показал опыт, - в мегаполисах, единичной мощностью в единицы, десятки, максимум сотни киловатт действительно может изменить подход к электрообеспечению.

Упрощенно говоря, теперь появляется возможность по каждому региону (и России в целом) обеспечить ценологическое соотношение мощностей. Если решено построить (или уже существует) генератор 1 млн кВт, то должно быть 10 генераторов по 100 тыс., 100 шт. по 10 тыс. кВт и так, вероятно, до 1 млн источников по 1 кВт каждый. Создаются объективные условия для разработки и утверждения на высшем уровне законодательной и исполнительной власти Государственного плана рыночной электрификации России (ГОРЭЛ). План должен регулируемую государством в своей основе рыночную реструктуризацию электроэнергетики дополнить программой обеспечения электроэнергией всей территории (всего отдаленного жилья и мелкого производства), структурной перестройкой генерирующих мощностей крупных городов, включая такой мегаполис, как Москва. Концептуально программа не может не опираться на ценологические критерии инвестиционного строительства, поддержания, вывода генерирующих мощностей и сетей по России в целом и по отдельным регионам, ориентируясь на их энергетическую самодостаточность.

Сформулируем концептуальную основу ГОРЭЛ.

1. Осуществление энергетического (и иного) строительства на основе единства федеральных законов и подзаконных актов, каждый из которых должен проверяться ценологическими ограничениями в части соблюдения баланса прав пары «субъект электроэнергетики - потребитель».

2. Для решения задач постиндустриализации необходимо антимонопольное регулирование гигантов производства, стимулирование малой генерации, в том числе и в сфере услуг; обеспечение прозрачности ранжирования мощностей, общих и удельных расходов электроэнергии по регионам, отраслям экономики, стране в целом для объективно верной оценки результатов нормирования, расходов энергоресурсов, включая энергосбережение.

3. Выстраивание ценологического соотношения «крупное-мелкое» в производстве, услугах, в сооружении генерирующих мощностей потребителей; замена концепции единой энергосистемы страны и единой системы диспетчеризации концепцией обеспечения энергетической самостоятельности регионов, развитием энергоснабжающих организаций на основе распределенных сетей потребителей.

4. Реструктуризация градообразующих гигантов, породивших экологические и социальные проблемы; восстановление по всей стране «кулачества» (крепких хозяйственников, фермерства) как класса, замена концепции интенсификации электросетевого строительства концепцией децентрализованного энергоснабжения промышленности, ЖКХ, необжитых и малообжитых территорий. Необходимо обеспечить заявительный способ подключения возобновляемых источников, решить лизинговые проблемы для удаленных поселений и поселений на малообжитых территориях.

5. Электрообеспечение следует производить в темпах, меньших роста ВВП; стратегию инвестиций и перевооружение генерирующих мощностей электроэнергетики осуществлять по Н-критериям; реализовать децентрализацию по уровням системы электроснабжения потребителей при автономности части электропотребления в чрезвычайных ситуациях.

Конкретизируем и «приземлим» изложенное для городов, регионов и, главное - для глубинки.

Для городов, особенно крупных, следует разработать локальные планы ГОРЭЛ на основе:

1) ревизии всех объектов, на которых по действующей нормативно-технической документации должны быть установлены независимые от энергосистемы источники питания. Это административные и режимные организации; объекты инфраструктуры, прежде всего: связь, транспорт, водоснабжение; высокие и высотные здания (сооружения); объекты образования, здравоохранения, культуры и спорта; сфера услуг и торговли (крупные магазины, кроме трех независимых источников питания от энергосистемы, оснащаются уже двумя собственными, например, дизельными 2*1000 кВт). На первый взгляд, это не увеличит рабочую мощность в обычное время. Однако это не так. Каждый такой резервный источник, чтобы заработать аварийно, должен профилактически включаться и работать: диспетчеризируйте процесс - и налицо прибавка рабочей мощности.

2) нового строительства парогазовых и иных районных (квартальных) генерирующих источников и когерентных установок (в том числе крышных) на традиционных видах топлива единичной мощностью 1-6-24 МВт;

3) законодательного стимулирования лизинга и льготного кредитования сооружения объектов, использующих солнечную энергию (в Германии реализована программа «10 тыс. крыш» и реализуется 100 тыс., оснащаемых фотоэлементами: в 2004 г. установлено 20 тыс. солнечных батарей суммарной мощностью 200 МВт) и геотермальную, в парках возможна и установка ветряков, а на реках - бесплотинных, использующих кинетическую энергию течения «утопленных» генераторов;

4) муниципального учета всех возможных вторичных ресурсов, в том числе использова¬ния мусора, перепада давлений и температур, неравномерности графиков действующих котельных;

5) стратегии развития энергообеспеченности города, прогнозирования величины расхода электроэнергии и требующейся мощности на средне- и долгосрочную перспективу, структурно-топологического ценологического мониторинга параметров электропотребления максимально возможного количества потребителей для оценки параметров электропотребления, норм и результатов энергосбережения.

Ценологический анализ Свердловской области по видам экономической деятельности, проведенный нами за период 2005-2011гг., показывает структурные изменения в экономике, отразившиеся на потреблении электроэнергии предприятиями.

Учитывая, что потребление энергоресурсов является одним из наиболее объективных и достоверных параметров, характеризующих работу предприятия, анализ структурных изменений в отраслях экономики области проведен по данным годового электропотребления.

Первичный анализ динамики годового электропотребления предприятий Свердловской области показал его рост до 2008 года. После чего произошел перелом на снижение электропотребления до 2010 года, и начало нового роста наблюдается в 2010-м и 2011 гг. (рис. 6.15).

Рис. 6.15. Динамика годового электропотребления Свердловской области.

Рис. 6.16. Динамика характеристического показателя.

Характер изменения электропотребления по отдельным отраслям очень не однозначен. Несмотря на общий спад экономики в 2009 г., на фоне кризиса, имеют место предприятия, устойчиво развивающиеся, являющиеся конкурентоспособными, энергоэффективными. К ним относятся предприятия черной и цветной металлургии, химической промышленности, связи, железнодорожный транспорт. Поданным ОАО «Свердловэнергосбыт», рост электропотребления в 2010-2011 гг. обусловлен вводом дополнительных мощностей на крупных промышленных предприятиях, а также естественным ростом потребления электрической энергии населением и предприятиями малого и среднего бизнеса.

Важно понять, какие процессы обусловливают вектор снижения и роста электропотребления и как они влияют на развитие и устойчивость системы.

Выявление тенденции электропотребления предприятий области, анализ параметров ранговых распределений создает основу оптимизации управления электропотреблением инфраструктуры региона, дает возможность более точно прогнозировать дальнейшее развитие электроэнергетического комплекса Свердловской области, оценить его устойчивость [18-21].

Рассматриваемый ценоз мы определяем как «Предприятия Свердловской области», объединенные в отрасли (на примере 2686 предприятий).

Характеристический показатель для всех выборок находится в пределах В=1,36...2,2 (рис.6.16).

Рис. 6.17. Структурно-топологическая динамика рангового распределения

электропотребления предприятий Свердловской области за 7 лет.

Динамика характеристического показателя позволяет сделать вывод о ценологическом характере исследуемой совокупности предприятий Свердловской области. Кроме того, предел изменения |3 (1,36п2,2) отражает устойчивость структуры распределения электрохозяйства в целом по региону и этап стабильной работы техноценоза. Однако заметный рост В в 2007 г. говорит об увеличении разрыва в электропотреблении между несколькими самыми крупными предприятиями и снижении темпов роста электропотребления основной массы малых и средних предприятий. С 2010 года благодаря программам поддержки малого и среднего бизнеса наблюдается его развитие (Р снижается). Чтобы осуществить анализ динамики процессов в техноценозе, необходимо перейти к структурно-топологической динамике [20] (рис. 6.17).

Ранговая проекция системы координат отражает динамические свойства объекта, которые формируются под влиянием на этот объект динамики ценоза в целом (рис. 6.18).

Значительные изменения электропотребления в течение семи лет наблюдаются в электроэнергетике, черной металлургии, химической промышленности, сельском хозяйстве.

Рост электропотребления в черной металлургии Свердловской области обусловлен активным введением мощностей по производству:

- стали электропечной в 2007 году - 700 тыс.т, в 2009 году - 1298 тыс.т;

- проката черных металлов в 2010 году - 550 тыс. т. [22].

Только на Северском трубном заводе, в рамках реконструкции трубных заводов области, в 2009 была установлена машина непрерывного литья заготовок на 950 тыс. т. [22].

В сельском хозяйстве рост электропотребления в 2008-м и 2009 годах обусловлен введением новых производственных помещений для крупного рогатого скота, свиней и птицы.

Однако, сравнивая характер динамики электропотребления по Свердловской области (рис. 6.15), особенно в кризисный 2009 год, с электропотреблением предприятий по отраслям (рис. 6.17,6.18), можно сделать вывод, что ряд из них устойчиво развивались и оказались не подвержены кризисным явлениям. К ним относятся легкая, лесная, топливная отрасли промышленности, значительного падения объемов производства в которых не произошло.

Рис. 6.18. Структурно-топологическая динамика рангового распределения

по электропотреблению предприятий Свердловской области в ранговой проекции координат.

Таблица 6.5

Отрасли, упорядоченные по номерам	Номер отрасли
Цветная металлургия	1
Электроэнергетика	2
Химическая и нефтехимическая промышленность	3
Черная металлургия	4
Строительство	5
Транспорт и связь	6
Железнодорожный транспорт	7
Сельское хозяйство	8
Связь	9
Деревообрабатывающая промышленность	10
Легкая промышленность	11
Лесная промышленность	12
ЖКХ	13
Промышленность строительных материалов	14
Топливная промышленность	15
Машиностроение	16
Прочие отрасли	17

Снижение ранга (рост электропотребления) в этих отраслях в 2008-2009 годах не означает повышения объема потребления, а свидетельствует об общем снижении электропотребления всех других отраслей. К 2011 году по ранговому показателю электропотребления эти отрасли вернулись в исходное положение 2005-2006 гг.

Траектории структурно-топологической динамики в проекции координат «ранг - время» (рис. 6.18) показывают закономерности перескоков объектов по рангам, тем самым отражают влияние динамики ценоза на исследуемый регион, характеризуют качественные изменения в структуре его электропотребления (20].

Рис. 6.19. S-распределение отраслей экономики Свердловской области

по интенсивности электропотребления за 7 лет.

Для получения возможности анализировать структурно-топологическую самоорганизацию по конкурентным скоростям в целом по видам экономической деятельности Свердловской области построено «рангразмерное S-распределение конкурентных скоростей (интенсивностей) структурно-топологической самоорганизации» (Speed - распределение) [21J. Положительный знак углового коэффициента (+φ) присвоен объектам, вектор скорости которых направлен на уменьшение ранга (увеличение интенсивности электропотребления), а отрицательный (-φ) - на увеличение ранга (снижение интенсивности электропотребления) (рис. 6.19, табл. 6.5).

Математическая модель S-распределения может быть записана в виде двух ветвей гиперболы [22]:

где г - целочисленные значения оси абсцисс; S- значения φ на оси ординат; N - точка бифуркации перехода между положительными + φ и отрицательными - φ скоростями (делит S -распределение на две части) на оси r, К - общее количество проранжированных объектов в выборке; S₁, S₂ - максимальные значения + φ и - φ;  , - характеристические показатели для ранговых распределений положительных и отрицательных скоростей + φ и - φ.

Значение рангового показателя р при этом является некоторой оценкой хаоса в техноценозе.

Анализ распределений обеих веток S-распределений для рассматриваемого техноценоза показал, что они оказались равными по количеству объектов с разными знаками (50:50), что соответствует гипотезе устойчивости систем типа ценоз. Максимальные скорости первых объектов из положительной и отрицательной зон близки по значению.

Выявились отрасли со значением φ = 0 (точка бифуркации) и малым отклонением от нуля, что позволяет определить отрасли (7, 15, 3, 1, 11, 12, 13) устойчивого развития, составляющие зону стабильности и минимального риска.

Кроме того, обозначились отрасли с высокой интенсивностью электропотребления (4, 8, 9, 2), от которых следует ожидать наибольшего вклада в энергосбережение в прогнозных показателях. Наименьший результат следует ожидать в отраслях (14, 6, 16, 10), характеризующихся низкой интенсивностью электропотребления.

Таким образом, выявление закономерностей самоорганизации с определением лидеров и аутсайдеров в абсолютных показателях и конкурентных скоростей (интенсивности) в ранговой системе координат [21] необходимо для обеспечения реалистичности прогнозов электропотребления в целом для региона.

Применение ценологического подхода дает математический инструмент, позволяющий рассмотреть структуру и динамику электропотребления предприятий Свердловской области в трех плоскостях: временной период, уровень электропотребления и интенсивность электропотребления; полученные результаты анализа S-распределений отраслей экономики Свердловской области по интенсивности электропотребления позволяют оценить конкурентные скорости объектов электропотребления; выполнить более точный прогноз, базируясь на динамике структуры сложных объектов с механизмами не только организации, но и самоорганизации; управлять процессом потребления электроэнергии и энергосбережения с позиции энергетической безопасности.

Если говорить об электроснабжении отдаленных поселений, то должны быть экономически оценены затраты на поддержание (строительство, модификацию) сетей энергоснабжа-ющей организации и строительства, скажем, ветряка. Для отдельного хозяйства их должно быть три единичной мощностью 5-20 кВт (возможна замена ветряка на биогаз или электростанцию на речушке). Во всех случаях речь идет о лизинге. Из 48 млрд руб. прибыли РАО «ЕЭС России» в 2004 г., 70 % которой было направлено на развитие, едва ли даже 1 % был вложен в мини- и малую энергетику. В то же время Германия в 2000 г. уже имела 12 ГВт, Дания — около 3 ГВт. К 2020 г. США планируют довести долю ветровой энергии в выработке до 10 %, Дания — до 30 % (по миру — 12 %, около 3 тыс. ТВтч/год). К середине века ожидают, что в Европе и США альтернативные источники будут давать больше электричества, чем атомные и углеводородные станции.

Фактически же в стране продолжается строительство гигантов. Характерный пример — Калининградская область, где строят ТЭЦ 2, включенную «в Федеральную целевую программу развития особой экономической зоны в Калининградской области на период до 2010 г.» и названную одной из «основных строек РАО «ЕЭС России». Этим зачеркивается довоенный германский опыт обеспечения собственной электроэнергией от небольших ГЭС и ТЭЦ. Миллионник ТЭЦ 2 Калининграда резко нарушает ценологическую кривую и в ближайшее время породит множество проблем с передачей электрической и тепловой энергии, в конечном счете — с экономической эффективностью работы станции. Там же, в Калининграде широко рекламировалось сооружение ветропарка: одна ВЭУ мощностью 600 кВт и 20 ВЭУ по 225 кВт каждая. Но вопреки не только ценологической теории, но и вопреки здравому инженерному смыслу этот 21 ветряк был расставлен не возле мелких поселений региона, а сосредоточен в одном месте, чтобы повысить напряжение до 15 кВ, а затем распределять мощность уже на напряжение ПО кВ. Мы пытались показать, что Государственный план рыночной электрификации должен строиться на иных принципах и на иной «экономике».

Есть одна ключевая (упорно не решаемая в стране) проблема. Упрощенно она сводится к следующему. Если гражданин Российской Федерации — житель глубинки — поставил собственный ветряк на 5 кВт, а вдоль деревни протянута линия 380/220 В, то возникает два вопроса:

1. Возможность подключения ветряка к сетям энергоснабжающей организации.

2. Когда житель ложится спать, а ветер дует, будет ли покупать энергосистема электроэнергию хотя бы по собственной себестоимости (а продавать ее по тарифу, кладя разницу себе в карман)?

Пока практика однозначна: энергосистемы противятся изо всех сил подключению подобных генерирующих мощностей, и даже пивоваренная компания «Балтика», построив собственные электрические мощности, или, например, Магнитка не могут юридически заставить энергосистему оплачивать генерируемую потребителем мощность. Здесь настоятельно необходимо решение законодательной власти, защищающее интересы потребителя.

Подведем итоги. Государственный план рыночной электрификации России (ГОРЭЛ) должен стать Национальным проектом под патронажем непосредственно Президента Российской Федерации и включать не только проблемы собственно электрификации (ценологическое выстраивание по регионам и России в целом генерирующих мощностей, включая лизинг для малой генерации на возобновляемых источниках, использование Стабилизационного фонда для массового создания рабочих мест по выпуску отечественного оборудования для фермерских хозяйств и малых предприятий, решение электросетевых вопросов и др.). Не менее важна одновременная программа транспортной инфраструктуры (развитие дорог, хотя предпочтительнее для глубинки в данном случае развитие малой авиации и создание отечественного внедорожника); программа образования, ориентированная не на учителей в деревнях, где и десятка разновозрастных школьников не наберется, а на доступное образование с консультациями (и приемом промежуточных экзаменов у ученика, то есть на применение информационно-коммуникационных технологий); медицинская помощь не в районе, а в селе (транспорт, дистанционная диагностика). Не следует ли часть сертификатов, выдаваемых военным, ориентировать на строительство ими домов в глубинке (кстати, если принимать решение, аналогичное столыпинскому, то обязательно вооружение одиночных фермеров и хуторов)? Наконец, мобильная и прочая связь и, конечно же, еще раз — электричество. Говоря обо всем этом, не следует упускать из виду, что предлагаемая концепция касается северных и малых народностей.

Есть возможность и необходимость разработать новую программу электрификации России, которая по масштабам и важности будет превосходить план ГОЭЛ РО. Разработка такой программы даст возможность по-новому подойти к инвестиционной политике, осуществляемой в стране, к возможностям Стабилизационного фонда.

Вложение средств в ГОРЭЛ будет способствовать снижению инфляции (деньги не вбрасываются, а обеспечивают выпуск разнообразного оборудования и создание инфраструктуры), а в конечном итоге может явиться ключом к ускорению темпов развития России, к ее энергетической безопасности.