Trends in the development of power engineering industry development in the assessment of cross-sectoral interactions

В соответствии с Указом Президента РФ от 13.05.2017 № 208 «О Стратегии экономической безопасности Российской Федерации на период до 2030 года» (далее – Стратегии) необходимо укрепление экономического суверенитета, обеспечение экономического роста при сохранении устойчивости к внешним и внутренним угрозам. В нынешних условиях рост нестабильности политической и экономической обстановки в мире, непрерывное расширение санкций подтверждают актуальность обеспечения экономической безопасности. Одним из ключевых факторов достижения целей, обозначенных в Стратегии, является поддержание стабильности и развития энергетической отрасли, без которой невозможно существование промышленности. В свою очередь устойчивое функционирование и рост энергетики возможны только при полном обеспечении продукцией энергетического машиностроения.

Проблемам энергетического машиностроения в современной России посвящены работы И.О. Волковой [5] (Volkova I.O., Shuvalova D.G., Smirnov D.A., 2012), В.К. Лозенко [10] (Lozenko V.K., Boldyrev K.V., 2019), А.А. Зайцева [8] (Zaitsev A.A., Shevko A.A., Malyutin P.N., Sirotin E.Yu., 2022), Э.В. Аюбовой [10] (Ayubova Е.V., 2015), Т.Р. Генша [6] (Gensh T.R., 2013), Е.Г. Сергеевой [17] (Sergeeva E. G., Tashenov A. S., 2015), А.А. Сидорова [18] (Sidorov A.A., 2023), А.В. Соколова [19] (Sokolov A.V., Bajanov V.A., 2022).

Однако, несмотря на достаточно глубокий анализ проблем развития энергетического машиностроения, вопросы механизма взаимодействия энергетики и энергомашиностроения изучены недостаточно глубоко, что определило актуальность данного исследования. Для успешной реализации Стратегии необходимо учитывать корреляцию развития энергетики и энергетического машиностроения.

Таким образом, цель исследования заключается в выявления экономического потенциала коллаборации энергомашиностроения и энергетики с применением механизмов трансфера технологий, которая будет способствовать как развитию энергетики и машиностроения, так и повышению энергобезопасности страны.

Авторская гипотеза состоит в том, что организационно-экономический механизм взаимодействия как субъектов энергомашиностроительной отрасли, так и межотраслевого взаимодействия, должен содержать инструменты инновационного развития энергетики и энергомашиностроения, учитывать интересы всех стейкхолдеров и позволять оценить экономическую эффективность этого взаимодействия.

Анализ потребления энергии

Экономическое, техническое и технологическое развитие сопровождается ростом потребления энергии (рис. 1).

Источник: составлено авторами по материалам источника [26]

Рис. 1. Общее потребление энергии, Mтнэ

За последнее десятилетие XX века общее потребление энергии выросло на 13,4% (с 8584 Mтнэ в 1991 г. до 9734 Mтнэ в 2000 г.), т.е. в среднем на 1,3% в год. В XXI веке рост общего потребления энергии продолжается. С 2001 г. по 2010 г. он составил 25,9% (с 9895 до 12457 Mтнэ). С 2011 г. по 2020 г. – 8% (с 12662 до 13670 Mтнэ). В 2022 г. общее потребление энергии выросло на 1,8% (с 14325 до 14585 Mтнэ) [26]. Рост потребления происходит неравномерно. Как мировые кризисы (например, кризис 2008 года, коронакризис и т. д.), так и кризисы в отдельно взятых странах и регионах (например, дефолт в России в 1998 г., Турецкий валютный кризис 2000-2001 и др.) снижают как производство, так и потребление энергии, которое, как правило, происходит с небольшим отставанием от начала кризиса. Но, несмотря на кризисные и посткризисные годы, мировое потребление энергии имеет положительный тренд. Рост потребления невозможен без роста производства. Следовательно, потребность в росте генерации электроэнергии на мировом уровне неизбежна. Согласно прогнозам, в краткосрочной перспективе до 2025 года, ожидается рост энергорынка на 0,58% в год [27].

На основе проведенного выше анализа можно сделать вывод: на продукцию предприятий энергомашиностроения на мировом рынке спрос будет расти.

Потребление электроэнергии в Российской Федерации растет медленнее, чем в среднем в мире. Так с 2005 г. по 2022 г. общее потребление энергии (рис.1) выросло на 30,8% (с 11151 до 14585 Mтнэ), а потребление электроэнергии в России (рис.2) выросло только на 22,6% (с 940702,7 до 1153595,0 млн.кВт·час).

Источник: составлено авторами по материалам источника [22]

Рис. 2. Потребление электроэнергии в РФ, млн.кВт·час

Среди объектов электроэнергетики с учетом их физического износа (табл.1) в дополнительном техническом обслуживании и ремонте, усиленном контроле технического состояния, техническом перевооружении нуждаются 0,58% основного оборудования объектов генерации, 0,62% силовых трансформаторов 110кВ, 1,17% ЛЭП 35кВ, 0,27% ЛЭП 110кВ. В усиленном контроле технического состояния, капитальном ремонте и реконструкции нуждаются 10,17% основного оборудования объектов генерации, 1,04% силовых трансформаторов 110кВ, 0,74% силовых трансформаторов 220кВ, 6,61% ЛЭП 35кВ, 3,01% ЛЭП 110кВ, 2,70% ЛЭП 220кВ. При этом физический износ объектов электроэнергетики, принадлежащих разным субъектам существенно отличается [14].

Таблица 1. Физический износ объектов электроэнергетики по итогам деятельности за 2020 год

Значения физического износа получены по расчету Индекса технического состояния (ИТС) [12, 13], при расчете которого по итогам 2020 года из порядка 500 субъектов электроэнергетики не предоставили данные 38 и предоставили данные не в полном объеме 21 субъект. Поэтому корректность данных об износе вызывает некоторые сомнения. Помимо этого, методика расчета ИТС такова, что у оборудования, отработавшего более 2 нормативных сроков службы, физический износ оказывается менее 0,5 [7].

С учетом особенностей определения износа оборудования с использованием ИТС можно предположить, что по фактическому остаточному ресурсу, завершению указанного при производстве сроку службы, надежности, моральному износу в модернизации и техническом перевооружении нуждается большая доля электроэнергетического оборудования, чем указано выше.

По информации Федеральной службы государственной статистики степень износа основных фондов в сфере обеспечения электрической энергией, газом и паром, кондиционирования воздуха составляет 48,4% в 2021 г. и по предварительным данным 48,1% в 2022 г. [13].

Утверждена программа модернизации тепловых электростанций, в соответствии с которой в течение 10 лет (начиная с 2021 года) предусмотрено обновление около 40 ГВт генерирующих мощностей.

Проведенный анализ показал, что рост потребления энергии как в мире, так и в России, а также высокая степень износа основных фондов в электроэнергетике, требующая обновления в ближайшее время, с точки зрения спроса создает благоприятные условия для развития отрасли энергетического машиностроения.

Энергомашиностроение в России

Энергетические предприятия Советского Союза использовали исключительно оборудование отечественного производства. До начала 1990-х доля мирового рынка, занимаемая энергетическим оборудованием, поставляемым на внешний рынок из России, составляла 13% [4].

Связующим звеном между создаваемыми (модернизируемыми) предприятиями и производителями основных средств (оборудования) выступали проектные, научно-исследовательские и проектно-изыскательские институты (как комплексные, так и отраслевые). Они занимались разработкой отраслевых нормативов, проектно-изыскательской и проектно-сметной документацией, включая выбор стандартного оборудования и разработку технических заданий на производство нестандартного оборудования, а также авторский надзор при создании объекта капитальных вложений. Унификация и стандартизация были обязательными условиями, как при производстве оборудования, так и при разработке проектов.

К началу последнего десятилетия ХХ века в стране работало около 1800 проектных и комплексных проектно-изыскательских институтов, оснащенных необходимыми материальными ресурсами, информацией и высококвалифицированными кадрами. Благодаря непрерывно накапливаемому опыту было реализовано множество проектов, включая всесоюзные, технические решения которых не уступали, а, порой и превосходили мировые стандарты [3].

В 1988 году был принят Закон о государственном предприятии, предполагавший использование полного хозяйственного расчета и самофинансирования, что спровоцировало снижение интереса, как к проведению, так и внедрению научно-исследовательских работ. Следующим событием, кардинально повлиявшим на существование проектных и проектно-изыскательских институтов, стал распад СССР в 1991 г. Это событие способствовало прекращению существования большинства проектных организаций. Помимо отсутствия заказов прекращению деятельности проектных и проектно-изыскательских институтов способствовало то, что они занимали многоэтажные основательные здания, являющиеся объектами частых рейдерских захватов. В 1990-е гг. их численность сократилась примерно в 4 раза [3]. Превратившиеся в ООО и АО проектные организации теряли ресурсную базу, высококвалифицированных сотрудников и, порой, полностью меняли сферу деятельности. Так, например, ВНИПИ Тяжпромэлектропроект им. Ф.Б.Якубовского (ведущая проектная организация Минмонтажспецстроя), в советские годы ведущая проекты Новолипецкого металлургического комбината, металлургических комбинатов в Индии и Пакистане, КАТЭКа, Красноярского алюминиевого завода и т. д., сейчас в лице ОАО ВНИПИ Тяжпромэлектропроект им. Ф.Б.Якубовского осуществляет деятельность в области архитектуры.

Продолжили вести профильные проекты, заниматься наукой и совершенствованием нормативных документов в проектно-изыскательской сфере незначительное количество проектных организаций (например, в атомной промышленности и системе РЖД).

На образовавшемся рынке энергооборудования остались покупатели и ограниченное количество производителей с сократившимся ассортиментом.

Началась экспансии импортного оборудования на российский рынок. Такие компании как, Siemens AG, General Electric, Mitsubishi Hitachi Power Systems и др. вышли на молодой российский рынок с готовыми проектами «под ключ».

Мировой рынок энергомашиностроения в 2017 г. по установленной мощности имел следующую структуру: General Electric – 27%, Siemens AG – 11%, Mitsubishi Group – 7%, Dongfang Electric Corporation – 5%, Силовые машины – 4%, прочие – 46%. Производство газовых турбин: General Electric – 40,0%, Siemens AG – 31,8%, Mitsubishi Hitachi Power Systems – 17,8%, Solar Turbines – 5,2%, Ansaldo Energia – 2,2%, прочие – 3%. Паровые турбины: Shanghai Electric – 16,6%, Dongfang Electric – 15,4%, Harbin Turbine Company – 14,6%, General Electric – 11,0%, Siemens AG– 10,0%, Mitsubishi Hitachi Power Systems – 8,6%, Bharat Heavy Electricals – 5,5%, Toshiba Corporation – 5%, Силовые машины – 2%, прочие – 11,3% [10].

Ограниченное количество производителей на рынке энергетического машиностроения объясняется высокой науко- и капиталоемкостью производства. Отрасль имеет высокие барьеры для входа, поскольку требует существенных временных и финансовых затрат на научные исследования, разработки и создание производственной базы.

В целях расширения возможностей инвестирования в НИОКР, увеличения ассортимента выпускаемой продукции, снижения зависимости от поставщиков и подрядчиков в энергомашиностроительной отрасли активно проходят процессы слияния и поглощения. Так, в 2014г. корпорация General Electric приобрела энергетическое подразделение французской группы Alstom. Корпорация Siemens AG в 2005 г. приобрела американские компании, производящие промышленные электроприводы Flender Holding GmbH и Robicon Corporation, австрийскую компанию, работающую в сферах распределения электроэнергии и металлургии VA Technologie AG, американскую компанию, занимающуюся технологиями очистки выбросов тепловых электростанций Wheelabrator Air Pollution Control Inc и т.д.

В России в XXI в. импорт машино-технической продукции стабильно превышает экспорт [18]. По итогам 2021 года по данным Федеральной таможенной службы импорт реакторов ядерных, котлов, оборудования и механических устройств, их частей превысил экспорт в 5 раз (54379,61 и 10858,19 млн долл. соответственно), а в 2022 г. – в 5,4 раза (47276,04 и 8766,1 млн долл. соответственно) [23].

На российском рынке энергомашиностроения (табл.2) самой преуспевающей подотраслью является производство оборудования для атомной энергетики, которая обеспечивает не только внутренний рынок, но и третью часть мирового экспорта. Газовыми турбинами большой мощности (более 100 МВт) и компонентами для них Россия не в состоянии себя обеспечить, но по турбинам малой и средней мощности производственная база существует. По остальным видам энергооборудования (паровые турбины и котлы, гидравлические турбины) ситуация несколько лучше, чем с газовыми турбинами большой мощности, но далека от независимости от импортных поставок [8].

Таблица 2. Соотношение экспорта и импорта продукции энергомашиностроения в России в 2019 гг.

Итак, в настоящее время на рынке энергетического машиностроения крайне высок уровень зависимости от импорта – от 31% до 100% по разным группам оборудования [5].

При такой зависимости существуют риски не только при создании новых генерирующих мощностей и модернизации действующих, но и при техническом обслуживании импортного оборудования.

Импортозамещение

В соответствии с Энергетической стратегией Российской Федерации на период до 2035 г., (Утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 9 июня 2020 г. N 1523-р) развитие энергетики и обеспечение энергетической безопасности является обязательным компонентом обеспечения национальной безопасности. Энергетическая отрасль, как и любая другая, не может стабильно существовать и развиваться без надлежащего обеспечения всеми необходимыми ресурсами. Таким образом без развития энергомашиностроительной отрасли невозможно обеспечить энергетическую безопасность России.

Вопрос о политике импортозамещения был поднят в 2014 г. Главной задачей политики импортозамещения является защита неконкурентоспособных отраслей экономики для создания благоприятной среды, что способствует росту эффективности в этих отраслях и выходу на мировой уровень конкурентоспособности. Президент отмечал, что импортозамещение необходимо лишь в тех отраслях, где российские производители могут и обязаны быть конкурентоспособными [25].

В перечень отраслей, отвечающих данному требованию, составленному Минпромторгом, попало тяжелое машиностроение, подотраслью которого является энергетическое машиностроение.

К достоинствам импортозамещения можно отнести: устранение зависимости от конъюнктуры мирового рынка; устранение давления различного вида со стороны импортеров; рост экономики за счет роста отечественных производителей; снижение безработицы; сокращение оттока высококвалифицированных кадров; снижение давления на бюджет по обслуживанию импорта и др. Но у импортозамещения есть и негативные стороны: снижение конкуренции, ведущее к понижению качества продукции, росту цен и отсутствию стимулов к совершенствованию технологий; снижение эффективности из-за прекращения экспорта того, что дешевле ввозить (в силу ряда факторов, включая географические), чем производить; замедление инновационной активности из-за сокращения обмена опытом и новыми знаниями с другими странами и т. д.

Разработка новых технологий требует значительных затрат времени и материальных ресурсов. Локализация, как один из механизмов реализации стратегии импортозамещения, представляет собой процесс покупки технологии производства за рубежом и внедрение ее на отечественных предприятиях. С использованием комплектующих изделий, изготовленных на отечественной территории, на базе существовавших ранее или вновь созданных производств [11].

Одним из вариантов локализации является создание совместных предприятий. Например, совместное предприятие ООО «Сименс Технологии Газовых Турбин» в декабре 2017 года было внесено в реестр локальных производителей Минпромторга РФ, причем, в 2019 г. производимая им газовая турбина SGT5-2000E локализована на 62 % [16].

Ряд специалистов считает, что иностранные компании предлагают России только устаревшие разработки.

Согласно «Стратегии развития энергомашиностроения Российской Федерации на 2010 – 2020 годы и на перспективу до 2030 года» (Утверждена приказом Минпромторга России от 22 февраля 2011 г. N 206), оборудование иностранного производства должно занимать не более 20% российского рынка (уровень энергетической безопасности России) [9].

Указанная цель на данный момент времени не достигнута. Задача импортозамещения не решена. Санкции 2022 г. разорвали налаженные связи с импортерами.

Проблемы и пути решения

Обострение международных отношений, введение и усиление санкций, разорвало международное сотрудничество. В краткосрочной перспективе решить эту проблему можно двумя способами: параллельным импортом и поиском новых поставщиков. В долгосрочной перспективе с точки зрения энергетической и экономической безопасности РФ необходимо налаживать российское производство всей номенклатуры оборудования или искать новых поставщиков, осознавая риски зависимости от них и их потери.

Параллельный импорт — это ввоз в страну товаров без согласия производителя или правообладателя. До ужесточения санкций производители имели в нашей стране официальных дистрибьютеров, которые занимались реализацией их продукции. При параллельном импорте продукция закупается у иностранных фирм (как третьих стран, так и стран-производителей), которые приобрели продукцию у производителя. Эта схема не противоречит международному законодательству и используется многими странами. Но при таком механизме цена товара возрастает, время поставки увеличивается, товар может быть не адаптирован к использованию в России, исполнение гарантийных обязательств становится проблематичным.

На мировом рынке энергетического машиностроения появляются крупные игроки из Восточной Азии и Латинской Америки, продукция которых менее технологичная, но существенно более дешевая [17]. Например, Китайские энергомашиностроительные компании потенциально могут частично заменить образовавшуюся нишу в поставках необходимого оборудования для России, но при этом они могут попасть под вторичные санкции. Поэтому перед принятием решения о стратегическом взаимодействии с Россией китайская сторона, как и другие потенциальные поставщики, будет очень серьезно оценивать свои риски.

Техническое отставание решается только проведением НИОКР. Накопленный ранее опыт и научный задел теряется и устаревает достаточно быстро. Поэтому поиск новых технических и технологических решений должен быть непрерывным. Разрозненность российских производителей и науки сильно тормозят процесс развития. Интеграция производства, науки и образования – хорошо забытое старое, доказавшее свою эффективность еще в далекие советские годы. Например, Атомный проект, для реализации которого были созданы специализированные высшие учебные заведения МИФИ, МФТИ, в МГУ Научно-исследовательский институт ядерной физики и связанные с ними научно-исследовательские институты, в организации и работе которых участвовали виднейшие ученые-физики [15]. Как результат, атомное энергомашиностроение – один из мировых лидеров соответствующей подотрасли.

В Стратегии развития энергомашиностроения Российской Федерации на 2010 – 2020 годы и на перспективу до 2030 года в п.7 (Комплекс мероприятий по развитию энергетического машиностроения) предполагается сотрудничество предприятий энергомашиностроения с учреждениями профессионального образования и привлечение ВУЗов к выполнению отраслевых НИОКР [20].

О недостатке финансирования НИОКР говорят уже не одно десятилетие. Лидерами мирового рынка энергетического машиностроения являются крупнейшие корпорации, которые могут активно инвестировать в НИОКР. Но даже в странах с развитым энергомашиностроением государство финансирует научные исследования. Без государственного финансирования развитие отрасли невозможно.

В настоящее время крупнейшие российские компании начали проявлять заинтересованность в развитии науки и образования. Примером может служить партнерство РусГидро и НИУ МЭИ.

Формальные и неформальные объединения российских компаний с целью проведения НИОКР будет способствовать решению проблем, как технического отставания, так и финансирования исследований.

Россия на протяжении веков сталкивается с одной и той же проблемой: несмотря на то, что наши изобретатели зачастую порождают идеи одновременно или даже раньше ученых из Европы и США, превратить их в коммерчески выгодные продукты им не удается [2]. А инвесторы готовы вкладывать средства в какие-либо проекты, только если эти проекты принесут положительный результат. Поэтому необходимо разработать дополнительные механизмы и стимулы коммерциализации идей.

При разработке различных программ поддержки исследований следует акцентировать внимание на достижении ожидаемого результата, а не расходовании данной суммы в данный период времени. За экономию бюджетных средств следует поощрять, а не наказывать.

Низкая степень унификации создаваемых энергоблоков усложняет проекты создания новых объектов и модернизации действующих, а также увеличивает сроки строительства. Создаваемые в России генерирующие мощности в значительной степени являются нетиповыми в отличие от западных станций. Использование типовых проектов, особенно в условиях масштабной модернизации энергопредприятий, за счет серийного производства позволит сократить как сроки, так и стоимость [17].

Недостаточное количество готовых решений «под ключ» решается EPC-компаниями (Engineering, Procurement and Construction», т.е. проектирование, закупки и строительство) или объединением производителей различного оборудования, необходимого для создания энергообъекта.

EPC-контракты нашли широкое применение в сфере возобновляемой энергетики.

Мягкая интеграция (или слияние и поглощение) производителей различных элементов станции (котлов, генераторов и т. д.) позволит выработать единую концепцию и решить проблемы как поставки «под ключ», так и низкой степени унификации.

Объемов и номенклатуры российских энергомашиностроительных предприятий недостаточно для удовлетворения потребностей страны. Для решения данной проблемы в краткосрочном периоде следует воспользоваться поиском новых поставщиков из дружественных стран или параллельным импортом, а в долгосрочной перспективе – проведением НИОКР и расширением производственной базы предприятий энергомашиностроения. Высокая степень износа оборудования российских энергетических компаний, требующая модернизации, открывает широкие перспективы развития отечественного рынка энергетического машиностроения.

Выводы

В настоящее время в условиях ужесточения санкций зависимость российской энергетики от импорта может нанести ущерб интересам нашей страны в экономической сфере. Обеспечение экономической и энергетической безопасности России невозможно без инновационного развития энергетического машиностроения. Государственная политика импортозамещения и Стратегия развития энергомашиностроения Российской Федерации должны стать надежной опорой для развития отечественного машиностроения. Уход из-за санкций с российского рынка иностранных поставщиков, износ энергооборудования и программа модернизации тепловых электростанций существенно повысили востребованность продукции энергомашиностроительных предприятий России.

Без интеграции производства и науки инновационное развитие невозможно. Для создания нового перспективного оборудования необходимо взаимодействие производителей (субъектов энергетического машиностроения) и потребителей (энергетических компаний). Государству, заинтересованному в экономическом росте, которому способствует снижение энергетической составляющей в затратах на производство продукции, следует оказывать реальную поддержку предприятиям, разрабатывающим и внедряющим инновации отраслевого значения. Следовательно, интеграция энергетики, энергетического машиностроения, энергетического инжиниринга и государства является необходимым условием для следования Стратегии энергетической безопасности России.

По результатам описанных выше фактов о развитии советского и российского машиностроения можно сделать вывод о необходимости разработки модели межотраслевого вертикального взаимодействия стейкхолдеров развития рынка отечественного энергетического машиностроения, которая позволит разрабатывать обоснованные управленческие решения, контролировать финансовые потоки с целью распределения синергетического эффекта между участниками интеграционного процесса (поскольку в рыночной экономике субъекты реализуют стратегии, только ориентированные на получение экономического или иного эффекта).