В 1990–х годах из–за нестабильной ситуации в России, энергетический сектор экономики испытывал постоянное недоинвестирование, а вместе с ним и низкую рентабельность производств. В 2006–2007 гг. государство приняло решение о постепенном многократном увеличении цен на электроэнергию и газ для промышленности и населения страны. В то время данное решение было единственно возможным и оправданным вследствие ряда следующих причин:

1. Отставание внутренних цен от общемировых;
2. Необходимость ограничения высокого уровня спроса на газ;
3. Задача повышения привлекательности активов отрасли электроэнергетики для инвесторов;
4. Отсутствие пропорции межтопливной конкуренции, особенно между газом и углем.

В результате за последнее десятилетие цены на электроэнергию выросли примерно в 3 раза, а на газ в 4,5 раза.

Рисунок 1 – Динамика средних конечных цен на газ и электроэнергию для промышленных потребителей в Российской Федерации

Соответственно были достигнуты и главные цели, преследуемые в начале 21 века, а именно – значительное привлечение инвесторов в энергетическую отрасль и в тоже время сдерживание внутреннего спроса. [1],[5].

Однако в последние два года в российской экономике начались новые негативные процессы: тормозится рост ВВП, промышленного выпуска и инвестиций в основной капитал. Сейчас на фоне крайне негативных тенденций в российской промышленности, возникают сомнения в целесообразности продолжения политики ускоренного повышения цен на электроэнергию и газ.

Очевидно, что на данный момент данные меры исчерпали свои возможности положительного влияния на экономику страны.

Во–первых, цены на газ и электроэнергию для промышленности и домохозяйств России сравнялись с аналогичными ценами в США, при этом необходимо помнить и о том, что доход на душу населения в США в разы превышает данный показатель нашей страны. Некоторые эксперты считают, что тарифы на электроэнергию и газ в России завышены на 30% по сравнению со странами ЕЭС и примерно в 2 раза по сравнению с США. Объясняют данный факт тем, что в стране затраты конечных потребителей электроэнергии в долях ВВП находятся на третьем месте в мире. Данный показатель на 70% выше аналогичного показателя в Германии и в два раза выше чем в США.

Во–вторых, происходит значительное уменьшение промышленного производства и вытеснение с европейского рынка многих российских компаний.  В наиболее значительной степени от быстрого роста тарифов госмонополий  на электроэнергию страдают производители угля и алюминия. Мировой кризис 2008 года и сланцевая революция в высокой мере обострили конкуренцию на мировом рынке при совместном понижении цен на газ и электроэнергию в США.  Соответственно поставщики из США постепенно вытесняют производителей из России с рынка Европы.

В–третьих, на данный период ситуация на европейском рынке газа такова, что страны Европы не способны воспринимать тот объем газа, который готовы предложить российские компании–монополисты, следовательно, монополиям нашей страны необходимо снижать уровень добычи газа и энергопроизводства. [1].

В тоже время рентабельность главных энергетических монополистов страны, таких как ОАО «Газпром» и многих других электроэнергетических компаний значительно превосходит рентабельность остальных отраслей промышленности в России. К примеру рентабельность компании ОАО «Газпром» на внутреннем рынке в 2013 году составила 32%, а энергетических сетей–40%, атомной генерации–106%. [6].

На рынке энергопроизводств заметно влияние беспочвенных масштабных инвестиций сетевых компаний на стоимость электроэнергии для конечного потребителя. С 2008 года инвестировали в повышение надежности работы данных предприятий 3 трлн рублей, хотя за этот же срок уровень потерь в электросетях снизился всего на 0,5–1%. [3].

Что касается межтопливной конкуренции, то в России в результате «ручного регулирования» цен в последние два десятилетия наблюдается серьезное искажение внутренних цен на газ по отношению к цене угля и мазута. В развитых странах, где учитываются затраты и потребительские свойства топлива, соотношение цен газ/ уголь/ мазут находится на уровне 3,5/ 1/ 6 для Европы и 1,6/ 1/ 8 для США (даже с учетом падения цен на газ в результате сланцевой революции). Пример США, где более конкурентоспособный газ в 2009–2012гг. «выдавливал» уголь на экспорт и пример Европы, где, напротив, относительно более дорогой индексируемый по нефтепродуктам газ быстро теряет свои позиции в электроэнергетике – хорошая демонстрация того, как работают рынки под влиянием межтопливной конкуренции. В России (Центральный ФО) это соотношение цен составляет сейчас (0,9 – 0,95) / 1/ (1,3 – 1,4). В нарушение всех экономических принципов, экологически чистый и наиболее удобный для потребителей газ остаётся дешевле угля, ограничивая тем самым его использование в экономике.

Это – единственный из аргументов 6–летней давности, который по–прежнему актуален. Однако сравнительный анализ динамики цен на газ и уголь за последнее десятилетие показывает, что ценовая непривлекательность угля в сравнении с газом сохраняется, даже невзирая на постоянный рост газовых цен, поскольку компании угольной отрасли повышают цены на свою продукцию еще быстрее. Удаленность главных угольных бассейнов от рынков сбыта и постоянно растущие железнодорожные тарифы полностью нейтрализуют положительный эффект для конкурентоспособности угля в энергетике, который должен был бы возникать от роста цен на газ. Очевидно, в этой ситуации нецелесообразно пытаться решить проблему межтопливной конкуренции очередным повышением цен – данный вопрос требует серьезных изменений в регулировании тарифов ОАО «РЖД», а также развития механизмов конкуренции на внутреннем рынке энергетического угля и усиления антимонопольного контроля за поставщиками. [4].

В связи с проблемами, описанными выше очевидна необходимость перехода к другой форме ценообразования. В современном мире энергетика обязана обслуживать экономику государства. Представляется нелишним посмотреть на зарубежную ценовую политику. Обычно правительства других стран стремятся обеспечить стабильные цены на энергию для своего населения и промышленности. Это – предмет наиболее распространенной политической риторики. Например, «Энергетическая политика Соединенных Штатов направлена на три основных цели: обеспечение безопасности поставок энергии, удержание затрат на энергию на низком уровне и охрана окружающей среды». И надо отметить, что это – не просто декларация, но и реальные результаты: США уже в течение 45 лет обеспечивают своей промышленности устойчиво стабильную (в пределах менее ± 20%) реальную цену на электроэнергию. [5].

Рисунок – 2 Динамика реальных и номинальных цен на газ и электроэнергию для промышленности в США в 1967–2013 гг.

В нашей же стране сложилась ситуация, в которой происходят противоположные процессы, а именно торможение развития экономики России. Этому обстоятельству соответствуют множество причин, главные из которых описаны выше.

На данный момент главные из них:

1. Слишком завышенные инвестиционные программы инфраструктур энергетических компаний–монополистов;
2. Завышенные тарифы на электроэнергию и газ для населения и промышленности;
3. Перекрестное субсидирование;
4. Сверхвысокая прибыль компаний на фоне остальной промышленности государства.

В связи со сложившейся ситуации сам собой возникает вопрос о том, как вывести экономику России из стагнации. Ведь с одной стороны высокие цены для населения и промышленности недопустимы и крайне негативно влияют на позиции остальной промышленности страны на внутреннем и мировом рынках. В тоже время с другой стороны в мире в последние годы наметилась четкая тенденция на понижение спроса на углеводороды.

Обозначим основные причины снижения общемировых цен на углеводороды:

1. Быстрое развитие возобновляемых источников энергии;
2. Рост количества участников на мировом энергетическом рынке;
3. Политика стран запада против «энергетической зависимости» от России.

Необходимо более подробно остановиться на последнем пункте. В связи со сложившейся политической ситуации на Украине и стремлении США и стран ЕЭС ввести экономику России в глубочайший кризис, происходит искусственное перенасыщение европейского рынка энергоресурсами, что вынуждает главных российских экспортеров нефти и газа к заключению маловыгодных контрактов со странами запада, а соответственно и к потере прибыли от продаж.

Нужно отметить, что цены на газ взаимосвязаны с ценами на электроэнергию. Опираясь на данные исследований этой зависимости в 2013 году можно сказать, что рост цен на газ на 15% повысил платежи за электроэнергию на 5%. [1].

В данной ситуации в качестве меры стимулирования экономики власти решили использовать механизм заморозки тарифов естественных монополий. А именно, в 2015 годы не будет проводиться индексация тарифов на газоснабжение и электроэнергию в части сетевой компоненты. Косвенное воздействие будет оказано и на тарифы на тепло. При этом необходимо отметить что в нынешнем году нулевая индексация будет присуща как для промышленных потребителей, так и для населения.

Остановка индексации тарифов является очень сильной антиинфляционной мерой. По подсчетам аналитиков министерства финансов данное воздействие снизит инфляцию на 0,5–1%. Инфляционный коридор 4,5–5,5% министерство финансов менять не будет, но при этом точечное значение инфляции, которое необходимо для формирования бюджета, снизится по новым расчетам с 5% до 4,5%. При этом в случае если заморозить индексацию тарифов на ближайшие 3 года, то уже в 2015–2016 годах инфляционный коридор будет понижен до уровня 4–5%. Заморозка тарифов положительно скажется на росте ВВП в текущем году. Данная мера позволит достичь роста ВВП на 3%. В итоге министерство экономического развития оценивает суммарный эффект для экономики в 130 млрд. рублей в 2014 году, а в случае продолжения данной программы на 3 года: в 2015 году – примерно 140 млрд. рублей, в 2016– около 150 млрд. рублей. [3],[4].

В тоже время данная мера от государства вызвала негативную реакцию государственных монополистов.  Руководство ОАО «Газпром» утверждает, что за три года заморозки тарифов на газ компания потеряет около 510 млрд. рублей выручки и сократит инвестиционную программу на 407 млрд. рублей. «Россети» также утверждают о возможных финансовых проблемах: бюджет организации будет уменьшен приблизительно на 5% в текущем году. [2].

Эксперты сходятся во мнении, что сокращение инвестиционных программ данных государственных монополий не окажет негативного влияния на экономику страны. Это связано с тем, что текущие инвестиционные программы ОАО «Газпром» и электроэнергетических компаний страны завышены на 30% по сравнению с темпом роста электропотребления. Следовательно, снижение инвестиционных программ практически не повлияет и на сами компании.

Также необходимо сказать и о долгосрочных расчетах финансовых показателей энергетических монополистов при условии сдерживании цен на них. К 2020 году рентабельность  производств ожидается на уровне 35%,а денежный поток на четверть превысит объемы капиталовложений. При этом произойдет увеличение темпов роста ВВП, относительно предыдущих прогнозов. За 2013–2020 годы накопленный прирост ВВП достигнет 9,4 трлн. рублей. Значительным источником этого дополнительного роста станут энергоемкие отрасли инвестиционного комплекса страны. Понижение тарифов для промышленных предприятий страны позволит укрепить их позиции на внутреннем и мировом рынках и в результате объемы промышленного производства возрастут на 13,5 трлн. рублей относительно предыдущих прогнозов. [1].

Предыдущее десятилетие целенаправленного повышения внутренних цен на энергоносители достигло своих главных целей (сдерживание внутреннего спроса и привлечение инвестиций в энергетику), исчерпав возможности позитивного влияния на экономику. Цены на газ и электроэнергию для промышленности России сравнялись с их ценами в США, ликвидировав это наше конкурентное преимущество в торговле с крупнейшей экономикой мира.

Технологические и ресурсные сдвиги в мировой энергетике делают вероятным снижение после 2015г. цен на европейском рынке газа и позволяют растянуть процесс роста цен газа в России до уровня равной доходности с экспортными ценами вплоть до начала 2020-ых гг. путём индексации цен газа с темпом инфляции.

Проведенные расчеты показывают, что такое замедление роста цен газа и совершенствование хозяйственных отношений позволяют (исходя из объемов необходимой валовой выручки отрасли) сдерживать рост цен на электроэнергию на уровне инфляции или даже на 1,5-2% ниже неё.

Политика сдерживания цен на энергоресурсы может повысить в 2015-20 гг. (относительно консервативного сценария прогноза социально-экономического развития России Министерства экономического развития) на 0,8-1,3% среднегодовые темпы роста ВВП, доходов населения, промышленного производства и накопления основного капитала. Тем самым от полутора до трёх раз сократится отставание по этим макропоказателям от инновационного сценария МЭР (Министерство экономического развития), а полученный за счет этого прирост объёма ВВП в 2014-2020гг. будет в 8 раз больше суммы расходов федерального бюджета на образование и здравоохранение, запланированных на 2013г.

Устранение перекрёстного субсидирования в электроэнергетике позволит дополнительно до 18% снизить цены для крупных и на 20% – для средних потребителей при росте цен для населения на 75-80% в реальном выражении. До 2020г. это дополнительно почти на 1% увеличит ВВП и на 2,6% – промышленное производство, что поднимет доходы населения и практически компенсирует увеличение его платы за электроэнергию.

Таким образом, сдерживание роста и упорядочение цен на энергию способно стимулировать новую реиндустриализацию России и на две трети сократить разрыв между консервативным и инновационным сценариями развития экономики. Но реализация этих эффектов требует улучшить инвестиционный климат, чтобы экономия на ценах пошла в инвестиции (а не на вывоз капитала), хотя бы не увеличивать долю закупок импортных товаров и услуг, ослабить институциональные барьеры для энергосбережения и совершенствовать энергетические рынки.

Рисунок 1. Схема системы вентиляции в производственном корпусе.

Процесс фильтрования (рисунок 2) состоит в задержании частиц примесей на пористых перегородках при движении через них дисперсных сред [5,6,8].

1 − трубопровод приточно-вытяжной вентиляции; 
2 − место крепления фильтра; 3 − защитная крышка; 
4 − фильтр; 5 − слой из задерживающихся частиц
Рисунок 2. Схема фильтра и его расположение в приточно-вытяжной вентиляции

В фильтр поступают загрязненные газы, которые очищаются, проходя через него. Частицы задерживаются в порах фильтра, образуя на поверхности слой. 
Применяется воздухоочиститель сухого типа с картонным фильтрующим элементом (КФЭ), который выполнен в виде параллелепипеда (рисунок 3).

1 – элемент из картона; 2 – перфорированные сетки
Рисунок 3. Секция фильтрующего элемента панельного типа

Исходными данными для расчета такого воздухоочистителя являются номинальный расход воздуха Q_H и скорость фильтрации через картон v_cp. Общая площадь поверхности фильтрующего картона равна [1,2,8]:

где Q_H = 0.25 м³/с – параметр, соответствующий номинальной мощности и частоте вращения электродвигателя; v_cp.= 0.02 м/с.

Ширину складки В ориентировочно определим по эмпирической формуле:

 (2)

где коэффициент т колеблется в зависимости от расхода воздуха:
при Q_H, равных: <0,5; коэффициент т соответственно равен 15. 
Шаг t между складками выбирается равным 5мм.

Площадь боковой поверхности F₁ соответственно будет равна:

 (3)

где b –ширина гофры.

Тогда 
Отношение длины L элемента к его высоте Н обозначим через К; К=2.

где n₁ – количество секций, n₁=2.

Определяем окончательный шаг t:

где n – количество складок на длине секций элемента,

  

тогда  t=31/64=4.8 мм.

Определяем высоту и ширину секций. Ширина секции В равна:

где е – зазор между фильтровальным элементом и перфорированной стенкой, е = 1,5 мм; l₁ – зазор между двумя рядами складок, lb=0,7.

Площадь выходного отверстия

где b₁ и h₂ - соответственно ширина и высота выходного отверстия;

h₂=(0,6-0,9)H=0,731=21,7 см.

Подвод воздуха к секции осуществляется через специальные щели (жалюзи) на одной из сторон кожуха. Суммарное сечение входных щелей должно быть таким, чтобы скорость v_BXбыла 8–10 м/с. Площадь выходного отверстия должна быть такой, чтобы скорость воздуха на выходе не превышала 25–30 м/с.
Время работы фильтрующего элемента в зависимости от запылённости воздуха показано на рисунке 4.

Рисунок 4 − Влияние запылённости воздуха на продолжительность работы фильтрующего элемента

Начальное сопротивление Ар воздухоочистителя с КФЭ лежит в пределах 0,77-1,2 кПа.
Продолжительность работы воздухоочистителя с КФЭ до обслуживания зависит от запыленности воздуха. Так, эффективность очистки первой секции воздухоочистителя составляет 75-80%, а второй – 95-98%.
Время работы воздухоочистителей с КФЭ до обслуживания (сопротивление потока воздуха 4,9 кПа) составляет 70-80 ч. при ₁=0,1 г/м³.
В зоне ремонта предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция, имеющая трубопровод, направленный наружу помещения, вверх на высоту согласно технологическим нормам.
Приточно-вытяжная вентиляция в зоне ТР необходима для обеспечения чистоты воздуха (от аэрозолей) в производственном помещении согласно ГН 2.2.5.1313-03.

Постановка задачи. 
В качестве примера истечения струи рассмотрим некоторый трубопровод на дне водоема, в котором образовалось отверстие известного радиуса, из которого поступают капли нефти и пузырьки газа. Согласно принятому для рассмотрения методу ИЛМКО струя рассматривается в виде последовательности элементов цилиндрической формы, с известными линейными размерами (рис.1). При распространении струи в стоячей воде происходит вовлечение окружающей воды в струю. Таким образом, если у места истечения истекают только капли нефти и пузырьки газа, то впоследствии струя состоит из капель нефти, пузырьков газа и вовлеченной в струю воды. Предположим, что углеводороды вытекают с температурой, которая превышает температуру окружающей воды. За счёт взаимодействия теплых капель и пузырьков с холодной водой водоёма температура струи начинает охлаждаться. Действием течения на струю будем пренебрегать в работе. 
Для моделирования распространения струи рассмотрим уравнения сохранения масс, импульса и энергии:

,
.

Здесь и далее  – масса,  – плотность,  – объемный поток,  –скорость водоёма,  – проекция  на направление ,  – сила тяжести,  – теплоемкость  – температура,  – разница плотностей среды и струи; индексы i=w, g, o относятся к воде, газу и нефти.
Объемный расход воды, которая вовлекается в струю из водоёма, вычисляется согласно:

,

где  – коэффициент вовлечения,  – число Фруда.

Рис.1 Схема затопленной струи (а), элемента струи (б), угол – угол между вектором скорости КО и плоскостью xOy, угол – угол между проекцией вектора скорости на плоскость xOy и осью Ox

Численные расчеты. 
Для расчетов параметров струи приняты следующие начальные значения: , , , , , .
На рис. 3 представлена зависимость температуры струи от вертикальной координаты. Понижение температуры струи связано с захватом струей холодной окружающей воды.

Рис. 23. Зависимость температуры струи от вертикальной координаты

Результаты. В работе рассмотрен процесс распространения затопленной струи в стоячей воде водоёма. В результате расчетов получили траекторию струи, зависимость температуры струи от вертикальной координаты. 

Работа выполнена при поддержке гранта СФ БашГУ № В17-63.