Logo Международный форум «Евразийская экономическая перспектива»
На главную страницу
Новости
Информация о журнале
О главном редакторе
Подписка
Контакты
ЕВРАЗИЙСКИЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-АНАЛИТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ English
Тематика журнала
Текущий номер
Анонс
Список номеров
Найти
Редакционный совет
Редакционная коллегия
Представи- тельства журнала
Правила направления, рецензирования и опубликования
Научные дискуссии
Семинары, конференции
 
 
 
 
Проблемы современной экономики, N 2 (74), 2020
ЭКОНОМИКА И ЭКОЛОГИЯ
Ремизова Т. С.
ведущий научный сотрудник Центра отраслевой экономики
Научно-исследовательского финансового института (г. Москва),
кандидат экономических наук

Кошелев Д. Б.
главный эксперт Департамента цифровой трансформации ПАО «Россети» (г. Москва)

Развитие электромобилей как источника обеспечения гибкости спроса на пути к декарбонизации энергетического сектора
В статье рассмотрены основные сложности на пути к декарбонизации энергетического сектора, определена гибкость спроса и выделен такой важный источник повышения гибкости как спрос на электромобиль. Проведено сопоставление объемов продаж электромобилей в России и в мире и выделены основные направления развития рынка электромобилей. Показано, что одним из направлений является создание сети зарядных станций, для чего сформированы основные задачи создания такой сети в России и предложены пути их решения
Ключевые слова: декарбонизация энергетического сектора, энергетическая инфраструктура, гибкость спроса, электромобиль
УДК 338.4; ББК 65.2/4   Стр: 251 - 254

Декарбонизация энергетического сектора является важной задачей в мире. Так, еще в 2007 году Верховный суд США постановил, что углекислый газ является загрязняющим веществом и может представлять угрозу для здоровья и благополучия людей [1]. Основными источниками углекислого газа являются сжигание топлива, выбросы и утечки промышленных процессов. Наибольшими значениями суммарных выбросов характеризируются такие отрасли как энергоснабжение (25%), промышленность (20%), сельское хозяйство и транспорт (по 13%). Совокупный объем выбросов углекислого газа составляет около 34 млрд т. СО2-экв в год. Наблюдается его увеличение за последние годы. Рост выбросов углекислого газа оказывает большое воздействие на изменение климата и повышение температуры земной поверхности. По данным ВОЗ, причиной 4,2 миллиона случаев смерти в год является воздействие загрязнения воздуха, 91% от всего населения проживает в местах, где уровень загрязнения превышает рекомендованные ВОЗ значения1.
Все больше общественных и политических движений появляется в борьбе с глобальными изменениями климата [2]. Снижению углекислого газа в атмосфере должно способствовать Парижское соглашение, принятое в 2015 году и подписанное 175 странами, включая Россию (на которую приходится 4,6% выбросов углекислого газа). Увеличение проникновения возобновляемых источников энергии (далее — ВИЭ) [3], наряду с увеличением электрификации секторов конечного потребления, являются ключевыми для долгосрочной декарбонизации и достижения мировых климатических целей.
Но чтобы добиться декарбонизации, энергетическому сектору необходимо пережить глубокую трансформацию во всем мире [4], что является одним из главных задач Парижского соглашения, в котором стороны договорились принять соответствующие меры для ограничения роста глобальной температуры до уровня менее 2 градусов Цельсия (°C), а также усилия по ограничению ее до уровня менее 1,5°C к окончанию ХХI века. По оценкам, представленным в отчете рамочной конвенции по изменению климата ООН при ограничении выбросов, средняя температура земной поверхности вырастет на 0,3–1,7°C к окончанию XXI века, при отсутствии ограничений — на 2,6–4,8°C2.
Для достижения этой цели возобновляемые источники энергии были определены в качестве одного из ключевых решений, их доля в глобальном ежегодном производстве электроэнергии должна увеличиться до 86% к 2050 году.
Однако декарбонизация сопряжена с рядом сложностей, которые необходимо преодолеть. Во-первых, высокая степень проникновения ВИЭ, которые характеризуются изменчивостью и неопределенностью, несет риски понижения надежности и устойчивого функционирования энергетического сектора в различных временных масштабах (от краткосрочных до долгосрочных).
Во-вторых, в необходимости повышения уровня электрификации секторов конечного потребления, а именно зданий, промышленности и транспорта. Электрификация секторов конечного потребления рассматривается в качестве ключевого решения проблемы декарбонизации с учетом повышения эффективности, достигнутого за счет электрификации этих секторов.
Согласно сценарию декарбонизации Международного агентства по возобновляемым источникам, электрификация увеличит долю электроэнергии в конечном потреблении энергии для всех видов применения энергии с 20% сегодня до 49% в 2050 году (IRENA, 2019). Электрификация должна идти параллельно с декарбонизацией энергетического сектора, обеспечивая большую часть производимой электрической энергии из возобновляемых источников.
Электрификация при достижении определенных масштабов может оказывать прямое влияние на надежность энергосистемы. С одной стороны, электрификация могла бы значительно увеличить спрос на электроэнергию, создавая проблемы в покрытии пиковых нагрузок. С другой стороны, она могла бы создать необходимость в инновациях, в методах прогнозирования и анализа спроса, с тем чтобы определить практическую целесообразность согласования изменения спроса с учетом возросшей электрификации и все более изменяющейся структуры генерации.
Увеличение спроса на электроэнергию определяет необходимость развития гибкости спроса, что является актуальной тенденцией в развитии энергетического сектора. Гибкость спроса представлена в исследованиях Smart Electric Power Alliance (SEPA)3, Navigator Research4, International Renewable Energy Agency5 и других. Под гибкостью в рамках данной работы понимается способность энергосистемы справляться с изменчивостью и неопределенностью со стороны ВИЭ в различных временных периодах и надежное обеспечение спроса.
Гибкость обычно используется на стороне производства. Однако, в связи со все более настоятельной потребностью в декарбонизации энергопотребления во всем мире возникла необходимость более пристального изучения гибкости спроса, что влечет за собой принятие электрификации как важной части глобальной энергетической трансформации.
Электрифицированный спрос можно рассматривать как гибкий ресурс, при условии, что он является наблюдаемым и управляемым. По мере того, как доля ВИЭ увеличивается, предложение становится все менее и менее контролируемым (в части резкого увеличения объема предложения), поэтому именно спрос должен стать гибким ресурсом, чтобы повысить надежность энергосистемы и облегчить энергетический переход.
Гибкость спроса может быть определена как часть спроса, в том числе приходящего от электрификации других энергетических секторов (например, теплоэнергетики или транспорта), которая может быть уменьшена, увеличена или смещена в определенный период времени в сторону увеличения, что позволит:
– облегчить интеграцию ВИЭ путем переформирования профилей нагрузки в соответствии с генерацией;
– уменьшить пиковую нагрузку и сезонность;
– сократить производственные затраты, переместив нагрузку с периодов с высокой ценой поставки на периоды с более низкими ценами.
Важным источником гибкости спроса могут выступать электромобили.
На данный момент число электромобилей в мире составляет около 6 миллионов [5]. Согласно сценарию глобальной энергетической трансформации, ожидается, что к 2050 году оно может увеличится до 1166 миллионов6.
Рассмотрим процент продаж электромобилей в общем объеме продаж автомобилей в различных странах в 2018 году, представив ее на следующем рисунке:
Рис. 1. Процент продаж электромобилей в общем объеме продаж автомобилей в различных странах в 2018 году (%)7
Как видно из рисунка, лидером по продажам электромобилей является Китай, доля их продаж в России (0,0008%) — на много порядков ниже.
Наибольший объем продаж электромобилей в России в 2019 г. приходится на электромобили с пробегом, из них наиболее продаваемая марка Nissan Leaf (94,8%), остальные марки не занимают более 2% от рынка продаж8. Среди нового электромобиля лидерство принадлежит Jaguar I-Pace (40,6%), за ним следуют Nissan Leaf (39,1%) и Tesla (S, X) (18,4%). Всего было продано 2,6 тыс. электромобилей. Для сравнения ежегодные продажи электромобилей в США достигают значения 140 тыс. электромобилей, в Германии — 50 тыс. электромобилей, в Великобритании — 38 тыс. электромобилей, в мире — порядка 1 млн электромобилей9. До 2035 года ряд стран (например, Великобритания, Ирландия) вовсе планируют отказаться от продажи бензиновых, дизельных и гибридных автомобилей, заменив их на электромобили.
Несмотря на малый объем продаж электромобилей в России, его росту в 2019 году (в 2019 объем продаж увеличился более, чем в 2 раза по сравнению с 2018) способствовало увеличение доли электромобилей в каршеринге. При этом 1/5 электромобилей (735 шт.) зарегистрированы в Приморском крае на территории ДФО10. Необходимо отметить, что 84% выбросов приходится на долю сжигания топлива в энергетической отрасли, из них 17,3% на транспорт. Из всего транспорта наибольшую долю в масштабах выбросов углекислого газа составляют автомобили (после автомобилей, следуют самолеты). При этом наблюдается значительный рост в последние 5 лет, Москва и Московская область остаются в лидерах среди регионов России. Согласно сценарию развития транспортной системы Москвы, среди основных направлений выделен и переход на электромобили и электробусы в городском транспорте. Так с 2021 года предполагается закупка только электробусов для городского транспорта.
Основными ограничениями для приобретения электромобилей, как в Москве, так и в остальных городах России следует считать:
– стоимость (в России нет дотаций на приобретение электромобилей, в отличии от ряда других стран);
– отсутствие (или ограниченное количество) заправочных станций;
– ограничения литий-ионных батарей;
– слабое развитие производства электромобилей в стране.
Необходимо отметить, что развитие электромобилей в стране не может быть без развития индустрии зарядных станций [6]. Существуют различные стратегии зарядки электромобилей. Самый простой из них обычно называют бесконтрольной зарядкой, означающий, что электромобиль будет заряжаться с максимальной мощностью, как только они будут подключены к сети. Эта стратегия зарядки не является гибкой и может представлять собой проблему для энергосистемы, если количество подключенных электромобилей велико. Увеличение пиковой нагрузки может создать дополнительные проблемы гибкости для всей энергосистемы. Эту проблему можно решить за счет применения стратегии умной (интеллектуальной) зарядки. Интеллектуальную зарядку можно определить, как способ оптимизации процесса зарядки в соответствии с ограничениями распределительной сети, местной доступностью возобновляемых источников энергии и предпочтениями клиентов, где поставщики энергии стимулируют владельцев электромобилей выбрать программу, которая позволяет поставщику сократить зарядку, когда спрос на электроэнергию особенно высок.
При грамотной зарядке электромобили могут обеспечить гибкость спроса, заряжаясь по низким ценам. Рассмотрим необходимость интеллектуальной зарядки в общественных местах и жилых домах:
– зарядка в общественных местах: поскольку эта зарядка обычно происходит в течение дня, при наличии интеллектуальной инфраструктуры зарядных станций можно интегрировать более высокое количество солнечной генерации в систему, снижая выбросы углекислого газа и общие производственные затраты, обеспечивая гибкость спроса;
– зарядка в жилых домах: в данном случае, электромобили подключаются в конце дня или ранним вечером, как только потребители возвращаются с работы, а затем заряжаются в течение ночи. Если отсутствует интеллектуальная инфраструктура и зарядка не контролируется, это может создать проблему надежности для системы. Интеллектуальная инфраструктура может помочь интегрировать более высокий объем ВИЭ, главным образом ветра, обеспечивая гибкость спроса, которая может возникнуть за счет переноса нагрузки с периодов высоких цен на периоды низких цен или за счет предоставления резервов.
В России насчитается порядка 1000 зарядных станций11. ПАО «Россети» планирует реализовать «Программу 30/30», рассчитанную до 2024 г.12, в рамках которой уже реализуются пилотные проекты и предусмотрено создание 770 зарядных станций:
– в 30 городах;
– в 30 магистралях.
Для сравнения, в Германии также планируется развивать инфраструктуру зарядных станций, масштаб ее несколько иной. В ближайшие время предполагается строительство 50 тысяч зарядных станций13, до 2030 года предполагается уже создание до 1 млн зарядных станций по стране14. Сравнивая рынок электромобилей России и Германии, можно увидеть, что в Германии на 2 жителей приходится 1 автомобиль, и на 20 жителей — 1 электромобиль. В России на 3 жителей приходится 1 автомобиль, доля электромобилей значительно меньше (на 13 тыс. жителей — 1 электромобиль). Столь значительная разница обусловлена как значительными стимулами со стороны государства Германии, направленными на поддержку приобретения электромобилей в стране (государственные субсидии на приобретение электромобиля в размере 10% от стоимости), так и развитием необходимой инфраструктуры для электромобилей [7]. К 2030 году в Германии на 10 электромобилей планируется наличие 1 зарядной станции.
Развитие зарядных станций должно стимулировать развитие электромобилей в нашей стране [8]. Так компания «Рено Россия» развивает рынок электромобилей в непосредственной взаимосвязи с компанией ПАО «Россети»15, одной из компаний, создающих зарядную инфраструктуру. При этом развитие инфраструктуры зарядных станций сопряжено со следующими задачами, решение которых только предстоит:

Таблица 1
Задачи развития инфраструктуры зарядных станций
Решаемые задачиНаправления решения
Выбор места установки зарядных станцийВ крупных городах (уже установлены в Приморье, в Хабаровске, во Владивостоке и т.д.).
Рядом с торговыми и развлекательными центрами
Возле аэропортов, вокзалов
В жилых домах
Выбор видов зарядных станций«Быстрые» зарядные станции
«Интеллектуальные» зарядные станции
Создание «интеллектуальных» зарядных станцийСубсидии на станции
Налоговые льготы
Интегрирование зарядных станций и производителей ВИЭВыравнивание колебаний производства ВИЭ
Управление станциями для зарядкиПланирование зарядки
Объединение всех зарядных станций и устройств в одну систему
Использование электромобиля как хранилища энергииДополнительный источник питания во время пиковых нагрузок при подключении электромобиля к сети
Составлено авторами.

Развитие станций должно выступать одним из стимулов развития электромобилей, но не может быть единственным. Для широкого распространения электромобилей в стране необходимо применение различных мер поддержки их развития. Среди существующих мер поддержки развития электромобилей можно выделить следующие:

Таблица 2
Меры поддержки развития электромобилей по регионам России
Меры поддержки развития электромобилейРегионы
0% на транспортный налог (в части регионов для электромобилей до 150 л.с., до 200 л.с.)Москва, Московская область, Калужская область, Липецкая область, Амурская область, Курская область, Санкт-Петербург, Иркутская область
Бесплатные парковочные местаМосква
Сниженная таможенная пошлина на ввоз
Источник: по данным https://www.kp.ru/daily/26756/3787375/, https://auto.rambler.ru/other/42693407-est-li-lgoty-dlya-vladeltsev-elektromobiley-v-rossii/

На наш взгляд, данных мер недостаточно, например, в Германии транспортный налог рассчитывается от объема выбросов углекислого газа, в Японии и Европе предоставляются субсидии на приобретение электромобилей. Для развития электромобилей в России необходимо решение следующих задач.

Таблица 3
Пути решения основных задач для развития электромобилей в России
Решаемые задачиПути решения
Стимулирование приобретения электромобилейСубсидии покупателям
Субсидии лизинговым компаниям
Налоговые льготы (от транспортного налога освобождены только электромобили, в некоторых регионах) [9]
Создание стимулов для «умного» потребленияРазвитие сети общедоступных «интеллектуальных» зарядных станций, позволяющих подключать электромобили к сети и реализовывать электрическую энергию в сеть по более высокой стоимости
Предоставление государственных гарантий для развития крупных инфраструктурных проектов по развитию сети зарядных станций [10].
Развитие приложений, позволяющих определить в какие дни и в какое время наиболее оптимально заряжать электромобиль, в какие дни целесообразно отказаться от интеллектуальной зарядки.
«Новая мобильность»Развитие использования электромобилей в каршеринге, за счет снижения стоимости аренды электромобиля по сравнению с другими автомобилями, предоставление бесплатных парковочных мест, снижение стоимости проезда на платных дорогах
Составлено авторами.

Если допустить, что развитие электромобилей в нашей стране будет идти высокими темпами и к 2030 году достигнет 15% при том же объеме совокупного количества автомобилей в стране, то общий объем снижения выбросов достигнет 34 млрд т СО2-экв в год (время жизни в атмосфере углекислого газа составляет от 5 до 200 лет). Следовательно это снижение не только обеспечивает снижение выбросов в атмосферу в одном году, но и обеспечивает целенаправленное снижение выбросов на протяжении нескольких лет. Только при использовании одного сценария развития транспортной системы Москвы можно к 2030 году снизить количество выбросов углекислого газа в городе на 34%.
Таким образом, развитие зарядных станций по всей стране станет одним из стимулов развития электромобилей в России, будут способствовать электрификации транспорта, повышению гибкости спроса, который необходим для широкого внедрения ВИЭ. Электромобили смогут сыграть важную роль в процессе декарбонизации и глобальной трансформации энергетики. Понятно, что это долгий путь, который может составить 30 и более лет, но не решив уже стоящие перед нашей страной задачи на данном этапе развития электромобилей, путь к декарбонизации может быть отложен на долгие годы.


Литература
1. Ергин Д. В поисках энергии: Ресурсный войны, новые технологии и будущее энергетики. — М.: Альпина Паблишер, 2017.
2. Жилина И.Ю. Как избежать глобального потепления и его последствий // Социальные и гуманитарные науки. Отечественная и зарубежная литература. Серия 2. Реферативный журнал. — 2019. — № 8 (62). — С 37–40.
3. Дружинская О.И. Возобновляемые источники энергии (ВИЭ) как вектор развития современной энергетики. Сущность и пути развития // Вестник Димитровградского инженерно-технологического института. — 2018. — №2(16). — С. 66–73.
4. Чунг Р.К. Эконометрическое моделирование для глубокой декарбонизации // Энергетический вестник. — 2019. — № 25. — С. 34–39.
5. Ганненко А.В., Петинова А.А. Перспективы развития мирового рынка электромобилей // Аллея науки. — 2018. Т.5. — №11(27). — С. 747–753.
6. Попова И.М., Бредихин С.В., Попова Е.А., Данилов С.И. Перспективные направления развития рынка электромобилей в России // Альтернативные источники энергии в транспортно-технологическом комплексе: проблемы и перспективы рационального использования. — 2017. Т.4. — №1(7). — С. 358–361.
7. Сиваков В.В. Проблемы развития инфраструктуры для электромобилей в России // Альтернативные транспортные технологии. — 2018. Т.5. — №1(8). — С. 362–366.
8. Петрушенко С.Б. Зарядные терминалы для электромобилей на территории России // Точная наука. — 2017. — № 8. — С. 62–64.
9. Ершов Д.Н. Использование государственных гарантий при управлении рисками инвестиционных проектов // Научно-исследовательский финансовый институт. Финансовый журнал. — 2019. — №1(47). — С. 34–43.
10. Суслина А.Л., Леухин Р.С. Работает ли налоговое стимулирование инноваций? Оценка эффективности в России и в мире // Научно-исследовательский финансовый институт. Финансовый журнал. — 2018. — №5(45). — С. 58–69.

Сноски 
1 Всемирная организация здравоохранения. URL: https://www.who.int/airpollution/ru/
2 Аналитический доклад «Риски реализации Парижского климатического соглашения для экономики и национальной безопасности России». URL: http://www.ipem.ru/files/files/other/doklad_riski_realizacii_parizhskogo_klimaticheskogo_soglasheniya_dlya_ekonomiki_i_nacionalnoy_bezopasnosti_rossii.pdf
3 Maximizing Value from DERs through Value stacking. URL: https://sepapower.org/knowledge/maximizing-value-from-ders-through-value-stacking/
4 Bring Your Own Device DSM Programs for Utilities and Retail Energy Suppliers. URL: https://www.navigantresearch.com/reports/bring-your-own-device-dsm-programs-for-utilities-and-retail-energy-suppliers
5 International Renewable Energy Agency. URL: https://www.irena.org/aboutirena
6 Преобразование глобальной энергетической системы. URL: https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2018/Apr/IRENA_Global_Energy_Transformation_2018_summary_RU.pdf?la=en
7 По данным https://elektrovesti.net/64514_chetyre-mifa-o-rynke-elektromobiley-v-kitae, Autostat-radar.
8 По данным аналитической системы Autostat-radar.
9 Электромобили (мировой рынок). URL: http://www.tadviser.ru/index.php/Статья:Электромобили_(мировой_рынок)
10 В России числится более 4,6 тысячи электромобилей. URL: https://www.autostat.ru/news/40964/
11 Количество «заправок» для электромобилей вырастет вдвое. URL: https://auto.vesti.ru/news/show/news_id/714234/
12 «Россети» построят в России сеть зарядных станций для электромобилей URL: https://www.vestifinance.ru/articles/126480
13 Германия потратит 3,5 миллиарда евро на станции подзарядки электромобилей. URL: https://ria.ru/20191104/1560563051.html
14 Электромобили (рынок Германии) // Электромобили (рынок Германии). URL: http://www.tadviser.ru/index.php/Статья:Электромобили_(рынок_Германии)
15 Будущее уже здесь. РБК+. Тематическое приложение к ежедневной деловой газете РБК. № 090, 2018.

Вернуться к содержанию номера

Copyright © Проблемы современной экономики 2002 - 2020
ISSN 1818-3395 - печатная версия, ISSN 1818-3409 - электронная (онлайновая) версия