Оценки перспектив экономического развития, как правило, представляют собой многофакторные исследования неопределенной степени достоверности, что несомненно обусловлено отсутствием единой научно-методической платформы и адекватной реальности математической модели развития социального общества. В приоритетном плане выводы соответствующих исследований, основываются на субъективном восприятии авторами разнообразных изучений окружающего мира, а прикладываемые к ним результаты расчетов почти всегда с равным успехом можно использовать для обоснования противоположных утверждений. В отличие от научных исследований, связанных с пониманием естественных процессов, происходящих в природе, экономические модели зачастую вообще не опираются ни на какую экспериментальную базу и являются чисто умозрительными.
Указанные обстоятельства послужили доминирующим мотивом попытаться построить перспективные прогнозы экономического развития, основываясь на подходах близких к естественным наукам и за счет этого, понизить в них степень субъективности, в надежде на повышение достоверности оценки перспективы. Объективным основанием для таких надежд являются в первую очередь, большие объемы статистической информации, которые присутствуют в современном мире в виде больших баз данных по потреблению людьми материальных ресурсов и по монетарным аспектам развития экономик разных стран. Кроме этого цивилизационная машина уже стала очень большой и случайные флуктуации на пути ее развития не оказывают такого глобального воздействия на всю систему, как это было раньше. Это дает основание выделить доминантные причины и траектории развития опираясь на анализ ретроспективы. Наиболее многообещающими, для такого рода анализа являются, исследования взаимосвязи энергетического и экономического развития цивилизации
Энергия, потребляемая экономикой отдельной страны или мира в целом для бытовой и производственной деятельности, является определяющей субстанцией, при производстве материальных товаров. Потребление энергии в истории человечества постоянно росло. До наступления индустриальной эпохи, т.е. до 1900г, в качестве первичной энергии, дополнительной к энергии Солнца, потребление наращивалось за счет энергии ветра, движения воды в реках и сжигания растительности. По разным оценкам, потребление первичной энергии в нулевом году (рождество Христа) составляло около 20 млн. тонн нефтяного эквивалента, и за 19 веков, т.е. к 1900 увеличилось до 400 млн. тнэ, примерно в 20 раз. За это же время число людей на планете увеличилось со 100 млн человек до 1-1.5 млрд, т.е. более чем в 10 раз. В среднем каждый человек увеличил потребление энергии (удельное потребление) примерно в 2 раза. Можно этим цифрам верить, можно не верить, но, по все видимости, даже опираясь на общие представления, можно согласиться, что рост населения планеты все же отстаёт от роста потребления энергии, а значит и энерговооружённость человека возрастает.
Так уж сложилось, что с началом индустриальной эпохи, люди начали интенсивно осваивать новые первичные источники энергии, более энергоёмкие в сравнении с используемыми ранее. В качестве первичных энергоисточников стали использовать уголь, нефть, газ, позже, ближе к середине прошлого века, в качестве энергетического ресурса люди добрались и до энергии атомного ядра. В результате за один век, т.е. с 1900 по 2000гг потребление первичной энергии увеличилось в 35 раз, в то время как численность населения планеты увеличилась лишь 6 раз. Таким образом, удельное потребление энергии на планете выросло практически в 6 раз.
И хотя современные темпы роста потребления первичной энергии снизились, они продолжают оставаться довольно высокими около 1.5- 2% в год. Понятно, что столь интенсивного наращивания энергопотребления никогда бы не произошло, если бы этот фактор был малозначим для повышения качества жизни людей.
За долгую историю сложилась практика оценки качества жизни людей в виде совокупной стоимости товаров и услуг, выраженной в ценах продукта конечного потребления, произведённых экономикой за определённый промежуток времени. Как правило, в качестве временного интервала рассматривают один год. Подсчитанная таким способом величина в денежном выражении получила название внутренний валовой продукт (ВВП), и является, наиболее представительно характеристикой, для оценки состояния экономики как в мире в целом, и в отдельных странах.
Практика показывает, что количество потребляемой первичной энергии, и ВВП между собой хорошо коррелируют. На рис.1 представлен график зависимости потребления первичной энергии от ВВП мировой экономики для второй половины прошлого века. Статистические данные этого периода уже обладают достаточной надёжностью, их можно оценивать, как достоверные, и объем статистической информации, представленный в современных базах данных, достаточен для корректных системных оценок.
Небольшие флуктуации цифр годовой статистики около аппроксимационных прямых не обязательно обусловлены реальными изменениями в энергетике и экономике, в этих данных могут быть банальные ошибки и погрешности измерений, возможны отклонения, связанные с ежегодными климатическими флуктуациями, другими факторами, оказывающими влияние на оценку конечного результата. Но все эти отклонения невелики и, с разумными оговорками, можно считать, что рост валового продукта прямо пропорционален потреблению первичной энергии или электроэнергии. В целом же эта простая корреляция наглядно показывает, что современная экономика, по сути, является преобразователем первичной энергии или электроэнергии в продукт конечного потребления. Мысль совершенно банальная, но ее значимость от этого нисколько не уменьшается.
Когда рассматриваются экономики отдельных стран, то следует, при построении балансов, принимать во внимание большие объемы экспорта и импорта непосредственно первичной энергии и товаров, которые тоже несут в себе аккумулированную энергию, т.е. большой перенос энергии между странами в современном мире. Если этот процесс учесть аккуратно, рассчитать количество энергии, потребленной в конкретной стране и сравнить ее с ВВП, то характер корреляции между этими величинами не будет отличаться от данных усредненных по миру в целом. В практическом плане все это означает, что современная экономика не может существовать без потребления энергии в больших масштабах, и ее рост непосредственно связан с увеличением потребления энергии. Несомненно, играют большую роль и факторы технологического развития, но, к сожалению, они пока играют преимущественно только в одну сторону, а именно, расширяют возможности людей потреблять все больше и больше энергии. Присутствуют в современной экономике, конечно, и элементы экономии энергии, но они не в состоянии сыграть доминантную роль в развитии цивилизации, по крайней мере, на современном этапе.
За многие годы использования энергии для своих целей люди приспособились применять в технологических процессах ее разные виды: энергию движения, химическую энергию, внутреннюю энергию и т.п. Однако наиболее привлекательной, для использования в разных технологических процессах и быту оказалась электрическая форма энергия. Один Квт*ч электрической энергии эквивалентен 3.6*106 Дж. Чтобы получить это количество электроэнергии надо израсходовать примерно 210 грамм нефтяного эквивалента условного топлива (коэффициент преобразования тепловой энергии в электрическую в этом случае около 0.4). Сейчас в мире в год вырабатывается в год примерно 24 *1012 Квт*ч электроэнергии. Основная часть электроэнергии получается из ископаемого топлива, при этом сжигается примерно 4.2 млрд. тнэ ископаемого топлива. Формально энергию можно рассматривать как обычный товар, но две особенности все же требуют формирования к нему эксклюзивного отношения и не позволяют уровнять его сущность с любым другим товаром. Первая особенность. В современной экономике энергия расходуется при производстве каждого товара. Ни один из товарных продуктов в материальной сфере не может быть произведён без энергетических затрат. Другого такого товара нет. Вторая особенность. Энергию, расходуемую товарном производстве, нельзя заменить другим товаром.
Такого рода особенности предполагают, что при росте цены на энергию, а, по этой причине и сокращение её потребления, производство всех материальных товаров будет испытывать затруднения. При повышении цены на энергию до определённого уровня приведет к тому, что рост производства товаров остановится. При дальнейшем увеличении цены энергии начнётся сокращение производства практически всех товаров. Экономика начнет деградировать.
Указанное обстоятельство качественно отличает энергию от любого другого товара. В экономике можно отказаться практически от любого товара, включая и сырьевые товары, извлекаемые непосредственно из окружающей среды, или заменить аналогичным по функциональному назначению. В крайнем случае, можно вообще отказаться от использования в экономике данного товарного продукта. Экономического краха это не вызовет. Отказаться от энергии нельзя. Практический вывод из этих простых рассуждений состоит в следующем, существует некоторая предельная цена на энергию потребляемую экономикой, превышение которой неизбежно приведет к ее упадку и деградации экономики. Чем дешевле энергия, тем легче развиваться экономике. По всей видимости, для разной степени развития экономики эта предельная цена будет различаться. Для примитивного общества цена энергии может быть и очень большой, оно все равно будет развиваться, для высокоразвитого общества цена энергии должна быть маленькой. Дорогая энергия не нужна развитому обществу. Только дороговизну и дешевизну нужно определять не в долларах или рублях в долях валового продукта, тогда это будет означать какую часть своих усилий готовы затратить люди на обеспечение экономики своей страны энергией. Чтобы разобраться с этими простыми утверждениями следует понять, каким образом энергия конвертируется в ВВП.
В рыночной, да и в любой другой, экономике производство товаров структурировано по этапам передела. На каждом из этапов передела выполняется часть общего процесса производства разнообразных товаров конечного потребления. Такая организация позволяет создавать весьма сложный товарный продукт за относительно небольшое время. Эту особенность повышения эффективности производства за счет параллельного выполнения разных технологических этапов представил в своей замечательной книге еще А.Смитт, рассматривая процесс создания конечного продукта на примере параллельных этапов выполнения разных работ при производстве булавок. Только в условиях разделения труда можно делать сложные продукты, включающие в себя сотни и тысячи разнообразных частей, более простых товаров, и делать это в короткие промежутки времени. Например, чтобы сделать велосипед, нужно сделать железо, сделать из него детали нужного профиля, нужно сделать резину и т.д. Если все это будет последовательно делать один человек, ему и жизни не хватит. А если все эти работы будут разделены между многими людьми, которые будут выполнять свою работу одновременно с той, как другие люди будут делать свою часть, тогда результат можно получить и даже весьма быстро. В этом и заключается основное преимущество разделения труда. Кроме этого, выполняя одну и ту же работу многократно, обеспечивается и совершенствование мастерства работника. Но это не очень важно. Принципиально важно другое, в случае разделения труда неизбежно должен возникнуть процесс обмена товарами, большей частью в виде полуфабрикатов, которые совершенно необходим для создания конечного продута.
Что означает такое разделение труда на практике и как формируется цена на конечный продукт? Предположим работники выполняют ограниченный набор технологических операций и свой товарный продукт, например, стальные заготовки, продают на рынке. Этот товар еще не является товаром конечного потребления. На следующем этапе передела необходимо обработать эти стальные заготовки, сделать из них, например, детали для автомобиля, и отправить на следующий этап передала продукции, где уже будут это автомобиль собирать. Процесс создания автомобиля это многостадийный процесс, в котором участвует большое количество людей. Пусть на каждом из этапов производства потребляется количество энергии ∆Ei. Предположим, что эту энергию мы покупаем по цене С0 [$/дж]. Тогда на первом переделе, например, добыча железной руды, если считать, что мы берем руду бесплатно у природы, количество денег которые мы должны заплатить будет равно S1= ∆E1*С0. Процесс добычи руды включает в себя, извлечение из месторождения какого-то количества породы, обогащения ее до нужного стандарта, и перевозка ее на предприятие по выплавке стали. Когда мы будем отправлять эту продукцию на следующий передел, т.е. на завод по выплавке стали, подготовленную руду можно продать по цене никак не меньше S1, иначе мы просто разоримся. Кроме этого надо заплатить налоги, назначить некоторую прибыль. Таким образом, для следующего этапа передела покупателю придется заплатить S1*(1+ε1), где ε1-налоги и прибыль, выраженные в долях от затрат. На втором этапе (выплавка стали из привезенной руды) затраты на энергию составят S2= ∆E2*С0. Цена, по которой будет продана продукция после этого этапа передела будет учитывать и затраты на первом этапе передела, т.е. для третьего этапа передела продукция будет продаваться по цене (S1*(1+ε1)+S2)*(1+ ε2)= S1*(1+ε1)* )*(1+ ε2)+ S2*(1+ ε2). Как видно из этого соотношения затраты на первом этапе передела увеличивают стоимость продукции как за счет собственных налоговых отчислений, так и за счет отчислений на втором этапе передела. А если будут и следующие этапа передела, то и за счет их налогов будет увеличиваться стоимость товара. В конечном итоге, при N- этапах передела продукции ее стоимость, как товара конечного потребления составит
S1*Пi=1N (1+εi)+ S2*Пi=2N (1+εi)…. SN* (1+εN)=ВВП (1)
При этом суммарные затраты энергии составят
∑∆Ei= Etot (2)
Следует отметить, что параметр εi достаточно значим и составляет величину в диапазоне от 0.1 до 0.5, физическое его содержание это прибыль, налог на добавленную стоимость, налог на использование природных ресурсов, пенсионный налог и т.д. Этот параметр имеет большую степень неопределённости, зачастую в него попадают и разного рода криминальные отчисления и коррупционные. В современной экономике, непосредственные затраты на энергию Stot = Etot * С0 составляют лишь небольшую часть величины валового продукта. В настоящее время затраты на первичную энергию составляют около 6% Мирового Валового Продукту, а затраты на электроэнергию около 3%. Т.е. множители, которые стоят перед прямыми затратами энергии имеют большие значения за счет многократного учета разного рода отчислений. Но если вдруг кому то покажется, что в силу малости затрат на энергию ими можно пренебречь, или назначить на энергию необоснованно придуманные тарифы, экономика такого государства попадет в кризис.
Формулу 1 легко переписать в виде
Etot * С0 * К перед =ВВП, (3)
где
К перед= (S1*Пi=1N (1+εi)+ S2*Пi=2N (1+εi)…. SN* (1+εN))/ Etot * С0. ( 4)
К перед- этот коэффициент зависит от числа переделов продукции (N) в экономике конкретной страны и означает во сколько раз надо увеличит суммарные затраты на энергию, чтобы получить величину валового продукта. Тогда величина 1/ К перед будет означать какую долю от валового продукта составляют затраты на обеспечение экономики энергией. Можно качественно построить график зависимости ВВП от доли затрат на энергию. На рис.2 такой график построен для мировой экономики. Полезно рассмотреть одновременно с этим и зависимость числа переделов продукции от доли затрат на энергию
Представленные здесь зависимости являются характеристиками равновесного состояния экономики, которое характеризуется такими понятиями как сложность экономики- среднее число переделов продукции присутствующее в технологических процессах и затратами на обеспечение экономики энергией выраженными в долях от ВВП. Из формул представленных выше легко определить, что чем меньше число переделов продукции присутствует в экономике, в технологических процедурах связанных с производством конкретного товара, тем больше будет стоить энергия, и, следовательно, доля ВВП, отправленная на потребление в неэнергетический сектор, уменьшится. Это конечно справедливо, прификсированной налоговой нагрузке ( при одних и тех же коэффициентах εi).
Число переделов продукции характеризует сложность экономики и то насколько быстро она может адаптироваться к новым условиям, если такие возникнут.
Представленный здесь механизм балансировки экономики работает очень просто. Предположим, экономика находится в точке «А». По каким-то причинам, произошло изменение цены на энергию, на рисунке это обозначено черной линией. Цена может или увеличится, или снизиться. Снижение цены позволяет усложнить экономику, переместиться вправо по черной линии, что будет соответствовать увеличению числа переделов продукции, усложнению экономической структуры, а это приведет к росту ВВП. В обратном варианте, когда цена увеличится, доля энергии в ВВП тоже увеличиться, от точки «А» придется сместиться влево. Соответствующая этому состоянию допустимая сложность экономики понизиться, потребуется сократить число переделов продукции, а следом и валовой продукт уменьшиться.
Представленное здесь описание взаимосвязи энергопотребления, числа переделов продукции и ВВП, конечно, в значительной степени модельно, и представлять его в качестве некоторой обобщённой теории явно преждевременно. Однако, физическая модель взаимосвязи указанных показателей просматривается. Более того, в некоторых ситуациях можно опираясь на практический опыт, получит подтверждение убедительности приведенных рассуждений.
Например, можно рассмотреть развитие экономик РФ с 1995 года по 2017гг. На рис.3 представлен график корреляции между ВВП и электропроизводством. Здесь представлены данные РОССТА. В те годы, когда экономика росла, росло и производство электроэнергии, в те годы, когда экономика сокращалась, снижалось и производство электроэнергии. Как видно из графика корреляция между величинами надежная. После 2015 года, когда был достигнут максимум ВВП экономика страны остановила развитие и даже снизилась. Сейчас идет постепенное ее восстановление. На протяжении последних четырех лет практически нет роста электропроизводства и нет роста ВВП. Процент с небольшим, который эпизодически озвучивают власти, нельзя серьезно рассматривать ка показатель преодоления кризиса. Погрешность данных выше. По всей видимости причина происходящего с экономикой в другом. В настоящее время цены на основные энергоресурсы потребляемые внутри страны (природный газ и электроэнергия) устанавливаются тарифами. А тарифы эти таковы, что доля затрат ВВП на электроэнергии в России превышает 6%, а на первичную энергию около11%. В настоящее время, превышение затрат на электроэнергию более 4% , а на первичную энергию на 10% неизбежно приводит к кризису экономики и ее деградации. Для сравнения затраты на электроэнергию в среднем по миру около3.5%, в развитых странах менее 2.5%. Затраты на первичную энергию в мире около 7%, в развитых странах порядка 5-6%.
Представленные фактические данные по экономике России позволяют сделать вывод, что основным препятствием экономического роста в стране являются высокие цены на энергоресурсы. И до тех пор, пока ценовые пропорции на энергию не придут в соответствие с практикой, допускающей развитие, рассчитывать на серьезный экономический рост нет оснований. В первую очередь необходимо, чтобы цены на электроэнергию были снижены до 3-4% ВВП. В дальнейшем, по мере роста экономики, их можно будет увеличивать, но в настоящее время они выполняют роль главного препятствия развития. Еще одна неприятность заключается в том, что сценарий кризиса 2015 года, будет повторен и в 2019году.
Представленные в этой работе исследования указывают на два важных для экономики свойства такого товара как энергия, которые кардинальным образом отличают ее от всех других товарных продуктов.
Первое из этих свойств состоит в том, что энергия необходима при производстве любого товара. Заменить энергию на другой товар нельзя. И несмотря на ее малую стоимость в цене товара пренебречь ею нельзя. Если этих, пусть и очень малых затрат энергии не будет не будет и самого товара. А это означает, что энергетические затраты входят в стоимость товара в мультипликативной форме, а не в аддитивной, что характерно для всех других составляющих.
Второе свойство состоит в том, что для каждого этапа развития экономики существует своя предельная стоимость энергии, выраженная в долях валового продукта, превышение которой непременно будет вести к упадку экономики, а более низкая стоимость энергии выступает как стимулирующий фактор дальнейшего роста экономики.
