Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Экономико-географические предпосылки производства и потребления биомоторного топлива на территории России
ВАК РФ 25.00.24, Экономическая, социальная и политическая география

Автореферат диссертации по теме "Экономико-географические предпосылки производства и потребления биомоторного топлива на территории России"

На правах рукописи

ФОСТ Иван Дмитриевич

ЭКОНОМИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБЛЕНИЯ БИОМОТОРНОГО ТОПЛИВА НА ТЕРРИТОРИИ РОССИИ

Специальность 25.00.24 - экономическая, социальная и политическая география

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

СМА

003474Т«1

Москва - 2009

003474781

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте географии РАН

Научный руководитель:

Кандидат географических наук, ведущий научный сотрудник

Волкова Ирина Николаевна

Официальные оппоненты:

Доктор географических наук, профессор Сдасюк Галина Васильевна Кандидат географических наук, доцент Битюкова Виктория Расуловна

Ведущая организация:

Российский университет дружбы народов

Защита состоится 19 июня 2009 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д. 002.046.01 по специальности 25.00.24 «Экономическая, социальная и политическая география» при Институте географии Российской академии наук по адресу: 119017 г. Москва, Старомонетный переулок, дом 29. факс (495) 959-00-33

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института географии РАН.

Автореферат разослан «_» мая 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат географических наук

Т. Л. Бородина

Общая характеристика работы.

Актуальность темы исследования. Одной из наиболее распространённых современных мировых тенденций использования энергоносителей становится значительный рост доли потребления альтернативных и возобновляемых источников энергии, в том числе - на основе разнообразных биоресурсов, как естественно произрастающих, так и специально выращиваемых с этой целью.

Согласно данным аналитического агентства Oil World (Германия), в период с 2001 г. и до настоящего времени в мировой экономике мощный импульс развития получили отрасли по производству биомоторного топлива. Так, зародилась отрасль по производству биодизельного топлива, а производство биоэтанола выросло почти в 3 раза. Россия как страна, имеющая значительные сельскохозяйственные площади и благоприятные условия для выращивания ряда культур, пригодных для производства биомоторного топлива, может в будущем занять заметное место в производстве товарной продукции данной отрасли. Однако в России необходимо не просто обозначить перспективы развития отрасли по производству биомоторного топлива, а максимально комплексно оценить имеющиеся предпосылки для его размещения и приоритетные направления использования. Под предпосылками в данном случае подразумеваются сложившиеся к настоящему времени в стране условия (и их сочетание), в том числе - уникальные, для производства и потребления биомоторного топлива, которые могут быть эффективно использованы.

Целью исследования является выявление основных географических предпосылок производства и приоритетов потребления биомоторного топлива на территории России.

Задачи исследования:

-Систематизация с экономико-географических позиций природно-ресурсной, социально-экономической, юридической, экологической и технологической информации, которую можно рассматривать в качестве предпосылок или ограничений производства и потребления биомоторного топлива;

-Выделение, а также сравнительный анализ основных и дополнительных экономико-географических предпосылок и ограничений производства/потребления биомоторного топлива в мире и в России;

-Выявление наиболее перспективных пилотных регионов РФ для развития в них экспериментального (опытного) производства биомоторного топлива (биодизеля);

-Определение значимости и приоритетности применения биомоторного топлива в больших, крупных и городах-миллионерах России.

Объект исследования - совокупность взаимосвязанных технологических и экономических процессов и экономико-географических особенностей отрасли по производству биомоторного топлива.

Объект предполагает изучение поставленных задач на двух территориальных уровнях:

1. На уровне субъектов РФ как регионов предполагаемого производства;

2. На уровне внутригородского пространства крупных городов России как локальных ареалов одного из наиболее актуальных видов возможного потребления биомоторного топлива.

Предмет исследования - особенности пространственно выраженных предпосылок для размещения и выращивания технических сельскохозяйственных культур, являющихся воспроизводимым природным ресурсом для биомоторного топлива; особенности размещения предприятий по производству собственно биомоторного топлива, а также предпосылки для его приоритетного потребления в крупных городах России с наибольшим современным автотранспортным загрязнением атмосферы.

Научная новизна результатов исследования заключается в следующем:

1. Отрасль по производству биомоторного топлива впервые рассмотрена с экономико-географических позиций как комплексная взаимосвязанная технологически и в пространстве цепочка производств от стадии выращивания биологического сырья, через его переработку, получение промежуточного, конечного и побочного продуктов и их потребление.

2. Применён комплексный экономико-географический подход к выявлению предпосылок развития производства и потребления биомоторного топлива в регионах и отдельных городах России;

3. Разработана методика оценки факторов формирования плотности выбросов от автотранспорта в крупных городах России при использовании биомоторного топлива как альтернативы традиционным видам моторного топлива.

Практическая значимость. Описанная в работе методика сравнения экономико-географических предпосылок и ограничений развития производства биомоторного топлива может быть использована при формировании стратегии социально-экономического развития регионов, в том числе для обоснования выбора сельскохозяйственных угодий для выращивания биотопливного сырья и мест размещения предприятий по производству биомоторного топлива.

Разработанная автором методика оценки факторов формирования плотности выбросов от автотранспорта в городах может быть применена в градостроительной и экологической практике при планировании развития автотранспортной инфраструктуры. На её основе может быть рекомендовано первоочередное внедрение биомоторного топлива на локальном уровне в качестве одной из важных мер по снижению негативного влияния автотранспорта на атмосферу городов.

Информационная база исследования. В работе использованы статистические, картографические, цифровые, правовые, литературные, аналитические материалы, в том числе:

1. Данные различных международных и российских официальных и неправительственных организаций - министерств и ведомств, институтов, агентств и фондов, в том числе: Министерства

сельского хозяйства РФ, Министерства природных ресурсов и экологии РФ, Международного энергетического агентства (IEA) и др.;

2.Статистические данные по величине автотранспортных потоков в городах РФ, предоставленные ЗАО «ЭСПАР-Аналитик»;

3.Ряд географических карт различного масштаба, картосхем регионов и городов России;

^Аналитические и статистические отчёты и ресурсы, размещённые в режимах различного

доступа в сети Интернет;

б.Материалы справочной нормативно-правовой системы «КонсультантПлюс».

Теоретические и методологические основы. Работа основана на методологической базе отечественной школы экономической и социальной географии, прежде всего в сфере географии промышленности и сельского хозяйства, территориальных социально-экономических систем, экологических проблем развития транспорта в крупных городах. В работе были использованы основополагающие работы отечественных и зарубежных экономико-географов, в том числе: H.H. Баранского, В. Бунге, A.A. Минца, Ю.Г. Саушкина - в части разработки общей методологии географического исследования отраслей производства; H.H. Колосовского - теория ТПК и ЭПЦ; Н.В. Алисова, А.П. Горкина, В.М. Гохмана, Л.В.Смирнягина, А.И. Трейвиша, А.Т. Хрущева - закономерности размещения отдельных отраслей хозяйства, факторы и условия их размещения; И.В. Комара -ресурсные циклы; Г.А. Гольца, С.А. Тархова - география транспорта; В.П. Дронова - география инфраструктуры; И.Н.Волковой, Н.Н.Клюева, Г.А.Приваловской - обоснование экологического фактора размещения производства; А.И.Алексеева, С.А.Ковалева, В.Г. Крючкова, Т.Г. Нефедовой -закономерности и факторы территориальной организации сельскохозяйственного производства и сельского расселения; В.Р. Битюковой, М.П. Ратановой - при разработке методики оценки распределения выбросов автотранспорта во внутригородской среде; A.B. Берёзкина - при разработке методики измерения транспортных потоков.

В работе применялись методы комплексной балльной оценки, сравнительно-географический, статистический, картографический, экономико-географической типизации и районирования.

Апробация результатов исследования. Работа выполнена в Отделе экономической и социальной географии Института географии РАН. Основные положения и результаты работы были представлены на научно-практических конференциях и съездах: 1. «Пространственная организация хозяйства: ТПК или кластеры» (Липецк, MAP С, ИГ РАН, 2006); 2. «Унаследованные социально-экономические структуры и переход к постиндустриальному обществу» (Иваново, МАРС, ИГ РАН, 2007); 3. «Техносферная и экологическая безопасность на автотранспорте» (Санкт-Петербург, СПб Государственный Университет путей сообщения, 2008); 4. «Комплексные географические исследования: теория, практика, образование» (Москва, МПГУ, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ общим объёмом более 2 п.л., в том числе в рецензируемых изданиях, рекомендованных к публикации ВАК РФ -1 печатная работа.

Структура и объём диссертационной работы. Работа состоит из Введения, трёх глав, Заключения, Списка литературы и Приложений, общим объёмом 207 машинописных страниц, включая 32 рисунка (в том числе, схемы и графики), 33 таблицы. Список использованной литературы содержит 203 наименования.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ 1. Перспективные направления развития отрасли биомоторного топлива в мире.

Общей тенденцией современного мирового потребления топлива становится значительный рост доли потребления альтернативных и возобновляемых источников энергии. Анализ потребления невозобновляемых источников углеводородного сырья и ряда различных альтернативных источников энергии, используемых для перемещения автотранспортных средств, в последнее десятилетие показал, что их широкое развитие связано с нарастанием ряда проблем. К ним относятся:

- Ограниченность разведанных запасов традиционных энергоносителей, прежде всего, нефти и природного газа;

- Нестабильные и, в тенденции, неуклонно возрастающие цены на все виды топлива из традиционных энергоносителей;

- Повсеместное ухудшение экологической обстановки в связи с увеличением промышленной и транспортной освоенности земного пространства и, как следствие, ростом эмиссии СОг;

- Экономической и технической неконкурентоспособностью современных автомобилей с электродвигателем, водородным двигателем, и т.д.

Из анализа приведённых проблем можно заключить, что одним из наиболее перспективных и динамично развивающихся ресурсов в качестве сырья для производства моторного топлива в мире в ближайшем будущем может стать биомасса, что определяется следующими причинами::

1. Это возобновляемый источник энергии и топлива;

2. С точки зрения экологов биомасса является экологически относительно безопасным видом топлива, так как она является СОг-нейтральной, то есть потребление СОг из атмосферы в процессе роста биомассы равно эмиссии СОг в атмосферу при ее сжигании;

3. Для производителей сельскохозяйственной и лесозаготовительной продукции появляется возможность более комплексно использовать производимое ими сырьё и отходы его первичной переработки, уменьшая себестоимость производимой продукции.

При этом было выявлено, что на сегодняшний день в мире наиболее обоснованно и приемлемо производство таких видов биомоторного топлива как биоэтанол из сахарного тростника, зерна или сахарной свеклы, а также рапсовый метиловый эфир (биодизель) из семян рапса.

2. Подходы к изучению биомоторного топлива в экономической географии.

Внутренняя структура производства биомоторного топлива достаточно проста и включает в себя несколько основных технологических процессов. Вместе с тем, внешняя структура организации производства значительно сложнее. Она связана с взаимодействием сельскохозяйственного и промышленного производства, транспортной составляющей и окружающей среды.

Очевидно, что географическое изучение отрасли по производству биомоторного топлива может охватывать сразу несколько систем: 1. сельское хозяйство; 2. промышленность; 3. транспорт; 4. хозяйство в целом; 5. систему «общество-природа».

Основная особенность отрасли по производству биомоторного топлива состоит в том, что моторное топливо для автомобилей производится из широко распространенных возобновимых природных ресурсов (из большого спектра сельскохозяйственных культур, а также отходов лесной отрасли). Другая важная особенность цепочки «сырьё-производство-продукция» в данной отрасли, на которую мы считаем необходимым обратить внимание, - это большое разнообразие связей между локализацией отдельных стадий производства и потребителями готового биомоторного топлива.

Характер размещения производства биомоторного топлива на определённой территории представляет собой одно из важнейших условий обеспечения эффективности производства как на уровне создаваемого предприятия, так и на уровне народного хозяйства (национальной экономики) в целом. Размещение производства биомоторного топлива, также как других отраслей производства, определяется множеством различных факторов, традиционно рассматриваемых в экономико-географической научной литературе.

Основные географические особенности размещения производства биоэтанола определяются следующим: из исходного органического сырья (практически повсеместно встречающегося, возобновляемого, большого по массе и относительно быстро портящегося) с использованием специальной техники и применением особой технологии производится более транспортабельный по сравнению с исходным сырьём конечный продукт (технический спирт - этанол). Характер размещения производства биоэтанола зависит от следующих факторов:

Природно-сырьевой фактор. Производится биоэтанол из возобновляемых источников энергии, непосредственно связанных с сельскохозяйственным, а также лесозаготовительным производством, поэтому отрасль по производству биоэтанола на сегодняшний день развивается преимущественно с учетом лриродно-ресурсных предпосылок и ограничений.

Экономический Фактор. Этим фактором для производства биоэтанола является, главным образом, недостаточная обеспеченность традиционным моторным топливом из углеводородов некоторых стран мира. С целью обеспечения независимости от углеводородного топлива экономически эффективна организация производства биоэтанола за счёт собственных биоресурсов.

Транспортный Фактор в размещении производства биоэтанола. Произведённый биоэтанол не имеет ограничений по дальности перевозки и может храниться в течение двух лет, но транспортные предпосылки производства биоэтанола значительно отличаются по странам мира в зависимости от конкретного вида сырья, используемого для его производства. Основные географические особенноети размещения производства биодизеля.

Природно-сырьевой Фактор. Процесс производства биодизеля предполагает выращивание и использование особых масличных сельскохозяйственных культур (главным образом - рапса). Рапс -влаголюбивая культура, требующая плодородных чернозёмных или среднесуглинистых почв для произрастания. Таким образом, возникают довольно жесткие географические природно-сырьевые ограничения для производства биодизеля из этой культуры. Специфические географические природно-сырьевые ограничения имеются и у других сельскохозяйственных культур, используемых для производства данного вида биомоторного топлива (соевое и пальмовое масла и др.).

Экономический Фактор. Этим фактором, также как и для биоэтанола, является недостаточная обеспеченность традиционным моторным топливом из углеводородного сырья некоторых стран мира, обладающих достаточным количеством природно-сырьевых ресурсов, пригодных для получения альтернативного биодизельного топлива.

Транспортный фактор в размещении производства биодизеля. Произведённый биодизель, также как и биоэтанол, не имеет ограничений по дальности перевозок и видам транспорта, но имеет относительно небольшой срок хранения - в среднем всего три месяца (без внесения специальных антиоксидантов). Однако эти сроки варьируются для различных видов биодизеля в зависимости от используемого биосырья для его производства (к примеру, биодизель произведённый из рапса и сои имеет больший срок годности, чем биодизель из пальмового масла и ятрофы). Соответственно, транспортный фактор производства биодизеля напрямую зависит от типа сырья, используемого для его получения, что, безусловно, сказывается на его стоимости и на географии производства.

Общие особенности потребления биомоторного топлива.

Биоэтанол или топливные смеси, содержащие биоэтанол, сегодня успешно используются во всех типах автомобильных двигателей, работающих на бензине. Использование биоэтанола в качестве топлива для автомобильных двигателей в своем натуральном виде нецелесообразно в силу природно-климатических ограничений его применения (при использовании автомобилями чистого биоэтанола, при температуре ниже +15 "С мотор не заводится).

Биодизель применяется на автотранспорте в чистом виде или в смеси с традиционным дизельным топливом (например, 2 % биодизеля - 98 % дизельного топлива, или -100% биодизеля). При применении смеси из 20 % биодизеля и 80 % солярки (марка топлива В20) становится возможным использование биодизеля в районах с низкими среднегодовыми температурами без модификации двигателя, что значительно расширяет потенциальные границы его внедрения.

В настоящее время биомоторное топливо в целом используется различными странами главным образом для уменьшения зависимости их экономики от традиционного углеводородного топлива, а также для улучшения экологической ситуации при эксплуатации автотранспорта. Таким образом, особенности использования биомоторного топлива зависят как от социально-экономического развития отдельных стран, в частности - уровня их автомобилизации, так и от соотношения их ресурсной базы углеводородного и биосырья для производства моторного топлива.

3. Предпосылки формирования отрасли по производству биомоторного топлива в мире и различных зарубежных странах.

На основе анализа природно-сырьевых, экономических и институциональных предпосылок производства биоэтанола в отдельных странах и их группах нами была разработана типология ряда стран, по которым удалось собрать наиболее полную (выраженную качественно, вербально) информацию. Было выделено три типологические группы стран по наличию и сочетанию различных предпосылок для производства биоэтанола (Табл. 1).

К первой группе стран относятся: страны ЕС, США и Канада, главная цель производства биотоплива для которых - улучшение экологичности автотранспорта. Развитые страны ЕС и Канада -единственные, которые пока реально соблюдают условия подписанного ими Киотского протокола и стремятся к уменьшению выбросов парниковых газов от автотранспорта. В США среди предпосылок выделяются сырьевые (достаточно большой ежегодный урожай кукурузы, который может быть использован и для производства биоэтанола, существенно не влияя на экспорт и продовольственную составляющую), экономические (недостаток собственных добываемых ресурсов нефти для производства моторного топлива) и институциональные (мощная господдержка развития производства биомоторных видов топлива).

Ко второй группе стран относятся: Казахстан, Бразилия, Индия, Китай и Аргентина. Основной предпосылкой, объединяющей страны, отнесённые к этой группе, является возможность развития производства биоэтанола на основе собственных богатых сельскохозяйственных ресурсов. Представленные в данной группе страны входят в десятку крупнейших по площади пашни. Природные условия у них сильно различаются, поэтому для производства биоэтанола используются разные виды сырья (например, в Бразилии - сахарный тростник, в Аргентине - в основном кукуруза). Казахстан в настоящее время полностью обеспечен собственным нефтяным топливом и, в то же время, имеет ярко выраженные сырьевые предпосылки для производства биоэтанола (избыток производства фуражного зерна, неиспользуемая пашня, которая может быть засеяна под культуры для биотоплива).

К третьей группе относятся: Замбия, Таиланд, Колумбия, Филиппины. Это страны, имеющие возможность развивать производство биоэтанола на основе собственных ресурсов, но эти ресурсы ограничены недостатком пахотных земель, сельскохозяйственных и лесных отходов. В то же время, производство биоэтанола стимулируется государством (дотации производителям, налоговые льготы и

т.д.). Например, за последние два года производство биоэтанола в Замбии получило заметное развитие по причине экономических стимулов со стороны государства, стремящегося сократить большие затраты на импорт нефти.

Таблица 1. Типология зарубежных стран и их групп по совокупности предпосылок для _^_развития производства биоэтанола. _

Природно-сырьевые Экономические Институциональные

Наличие достаточного количества с/х и лесных отходов Возможность вовлечения в оборот пахотнопригодных земель Производство с целью экспорта Обеспеченность традиционным топливом Обязательства по сокращению выбросов в рамках Киотского протокола Программа поддержки со стороны государства

1 группа:

ЕС +- +- - +- + +

США +- +- - +- - +

Канада +- - - +- + +

2 группа:

Бразилия +- - +- - - +

Казахстан + + +- + - +

Индия +- +- - - - +

Китай +- +- - - - +

Аргентина +- +- - - - +

3 группа:

Замбия - - - - - +

Таиланд - - - - - +

Колумбия - - - - - +

Филиппины - - - - - +

(+) есть предпосылки, (-) нет предпосылок, (+-) предпосылки неявно выражены.

Предпосылки производства биодизеля в мире и отдельных зарубежных странах в целом схожи с предпосылками для производства биоэтанола, но сырье для производства биодизеля отличается меньшим разнообразием, сдерживая этим его широкое распространение (Табл. 2).

Таким образом, можно сделать вывод, что более массовое развитие в мире в будущем получит производство биоэтанола. Производство биодизеля также будет развиваться, но оно будет менее массовым из-за специфических природно-ресурсных ограничений. 4. Экономико-географические предпосылки производства биомоторного топлива в России.

Анализ институциональных предпосылок для производства биоэтанола показал, что современная акцизная ставка на потребление биоэтанола (23,5 руб. на литр) в настоящее время сдерживает развитие его производства в России. Существует лишь один путь для уменьшения акцизного сбора - это когда продукты, содержащие этиловый спирт, экспортированы, то акцизные сборы возвращаются производителю. По нашему мнению, биоэтанол может производиться в России для внешних рынков без обложения акцизной пошлиной и изменения действующего законодательства.

Анализ экономических предпосылок показал, что потребление бензина в России вырастет с 27 млн. тонн в 2006г. (при профиците производства в 4 млн. тонн) примерно до 38 млн. тонн в 2015 г. (при дефиците его производства около 6 млн. тонн). Покрытие такого дефицита бензина в стране станет возможным в том числе за счет использования биоэтанола, который может быть произведён из сельскохозяйственных и лесных ресурсов на территории России.

Таблица 2. Некоторые сравнительные характеристики предпосылок для производства

биоэтанола и биодизеля.

Биодизель Биоэтанол

Сырьевые ресурсы Ограниченное количество сельскохозяйственных культур. Разнообразные с/х культуры, отходы деревообрабатывающей промышленности и биоотходы.

Ареалы распространения культур и др.биосырья Ограниченное количество стран. Практически повсеместно.

Потенциальный объём замещения традиционного бензинового топлива Около 7% замещения всего дизельного топлива в мире (40 млрд. литров в год). Около трети всего бензина в мире (270 млрд. литров в год).

Программы поддержки производства Существует ряд программ (в основном в странах ЕС). Существует множество программ поддержки производства в развитых странах (ЕС, Канаде, США, Японии), а также в развивающихся (Бразилия. Индия, Китай и т.д.).

Экологический эффект при производстве сырья: отрицательный (■), положительный (+), нейтральный (+-)■ Вынос из почвы значительного количества питательных веществ (-); Возможное очищение почвы от радионуклидов (+). Вынос из почвы умеренного количества питательных веществ (+-); Возможность использования лесных отходов (+).

На сегодняшний день наиболее пригодным сырьём для производства биоэтанола в России является фуражное зерно (главным образом, пшеница), на основе использования которого уже строятся биоэтанольные заводы. При этом объём отходов деревообрабатывающей промышленности в России составляет приблизительно 45 млн.м.3 в год, из которых потенциально можно произвести дополнительно около 3,2 млрд. литров биоэтанола в год. Это объем, почти равный всему объему современного потребления биоэтанола в странах ЕС.

Наиболее пригодным сырьём для производства биодизеля в России является рапс. Считается, что в условиях создания новой отрасли производства реализация пилотного проекта наиболее целесообразна на территории опытно-экспериментального региона (или регионов). В качестве таковых могут быть предложены регионы России, в которых максимально удачно представлено сочетание перечисленных ниже благоприятных предпосылок (и их индикаторов), способных в первую очередь стимулировать развитие отрасли по выращиванию и переработке рапсового сырья и производству биодизеля. К числу таких индикаторов нами были отнесены:

- Климатические характеристики региона. Для расчётов была использована сумма температур выше 10°С в регионе в течение года. Индикатор даёт возможность оценить потенциальную урожайность рапсового сырья в регионе;

- Наличие свободной пашни. Данный индикатор рассчитывался как разница между общей площадью пашни и посевной площадью. Он даёт возможность оценить потенциальную площадь сельскохозяйственных угодий регионов РФ, в которых может быть выращен рапс;

- Плотность сельского населения. Данный индикатор косвенно отражает возможность обеспечения трудовыми ресурсами производства по выращиванию рапса в регионе;

- Автотранспортная освоенность региона. Данный показатель необходим для оценки возможности транспортировки рапсового сырья на переработку и для отправки потребителю;

- Близость к потребителю (основным потребителем биодизельного топлива на данный момент являются страны Западной Европы). Для расчётов было использовано расстояние от столицы соответствующего субъекта РФ до Берлина (как до столицы государства -крупнейшего потенциального потребителя российского рапсового масла и биодизеля).

Для того, чтобы количественно оценить значимость предложенных нами индикаторов при оценке приоритетности освоения регионов под рапсовое сырьё, был рассчитан интегральный индекс, полученный путем агрегирования частных показателей, описанных выше, оцененных по пятибалльной шкале.

Из числа 86 субъектов РФ (по данным и сетке АТД на 2006 г.), по которым был рассчитан итоговый интегральный индекс, нами было выделено пять групп регионов (Рис.1). При этом в последнюю, пятую группу, были отнесены 32 региона, получивших наименьшие итоговые индексы в интервале от 6 до 14 баллов. Это те регионы России, где по природно-климатическим характеристикам рапс практически не может выращиваться.

Напротив, в первую группу регионов с наибольшими (лучшими) интегральными показателями было отнесено 15 регионов РФ (интегральный балл в интервале от 24 до 26). Это те регионы, где формально выращивание рапса может быть наиболее эффективным. Максимальное количество (26 баллов) при этом получили Ростовская и Курская области. Однако, тем не менее, из этой группы нами предлагается исключить (из числа рекомендуемых для экспериментального освоения под выращивание рапса) по ряду дополнительных причин следующие регионы;

1. Курскую, Ростовскую, Белгородскую, Воронежскую, Волгоградскую, Самарскую, Пензенскую области, Краснодарский и Ставропольский края с наиболее плодородными землями и наилучшими природно-климатическими условиями для развития растениеводства в России - как регионы, потенциально наиболее стратегически важные для обеспечения продовольственной безопасности страны в целом;

2. Московскую область - как наиболее высокоурбанизированную территорию страны, где сельская местность, особенно в ближнем Подмосковье, в последние годы быстро утрачивает сельскохозяйственные функции, вплоть до их полного исчезновения;

3. Тамбовскую область, поскольку на её территории уже осуществляется строительство завода по производству биомоторного топлива (биоэтанола). Использование земли под выращивание биосырья для производства биоэтанола ограничат возможности для выращивания рапса.

В результате, наиболее пригодными регионами России, из рекомендуемых для экспериментального освоения под выращивание рапса, можно назвать Республику Татарстан, Нижегородскую, Рязанскую и Тульскую области.

Осуществление пилотных проектов по выращиванию рапсового сырья и производству биодизеля на территории одного из этих регионов может на практике показать, какие из возможных направлений наиболее целесообразно развивать в будущем в массовом масштабе: только выращивание рапса и (или) попутное использование продуктов его переработки, или также производство конечного продукта - биодизеля.

В целом потенциальные возможности России по выращиванию и использованию рапсового сырья для производства биодизельного топлива достаточно велики (Табл. 3). Таблица 3. Расчёт потенциала выращивания рапса на территории России.

Возмож- Урожай- Вало- Пр-во Эквива- Экви- Объ- Объём Топливный

ные пло- ность вой сбор био- лент валент ём экспор- брикет из

щади ПОД (Ц /га) рапса дизе- обычно- объёма полу- та (млн. рапсовой

рапсом (млн. ля му дизель- перера- чае- дол. соломы

Сценарии (млн.га) тонн) (млн.т ному ботки мого США*) (млн.

онн) топливу нефти жмы- тонн)

(млн. (млн. ха

тонн) тонн) (млн.

тонн)

Минимальный 2,5 10 2,5 0,95 0,81 2,74 1,55 665,0 15

Максимальный 13 25 32,5 12,4 10,5 35,48 20,2 6175,0 78

Средний 6,5 15 9,75 3,71 3,15 10,64 6,02 2597,0 39

* - при экспортной цене в 700 долларов за тонну.

Приведённые в таблице данные по размерам свободной пашни и потенциальной урожайности рапса позволили нам просчитать несколько возможных сценариев развития данной отрасли в России:

При минимальном сценарии учитывался существующий на данный момент в России средний уровень урожайности рапса на территориях, где наиболее благоприятно сочетаются инфраструктурные, природные и трудовые факторы, необходимые для выращивания рапсового сырья и производства на его основе биодизельного топлива.

Для среднего сценария учитывался потенциальный уровень урожайности рапса, который может быть достигнут в ближайшие годы. При этом может быть получено:

Рис.1. Оценка регионов РФ по приоритетности выращивания рапсового сырья.

Итоговое значение интегрального показателя по регионам РФ (в баллах):

■ От 24 ДО 26

□ От 21 ДО 23

□ От 18 до 20 П ОТ 15 до 17

□ От б до 14

- количество биодизеля, эквивалентное переработке полугодичного объема добычи нефти такой компанией, как ОАО "НГК «Славнефть» (в 2007 г.);

- рапсовый жмых как отход производства, используемый в качестве компонента комбикормов. Он может более чем на 40% увеличить их ежегодное производство в России (на 14 млн. т. в цифрах 2007 г.).

При максимальном сценарии учитывалось предельно возможное расширение площади сельскохозяйственных земель, пригодных для засева их рапсом, и предполагалось использование наилучших из имеющихся технологий выращивания и сбора рапсового сырья. Этот сценарий пока маловероятен, но дает ориентиры на будущее.

Произведённые расчёты не учитывают ряда качественных показателей, которые, в конечном итоге, могут сыграть важную роль на локальном уровне размещения производства биодизельного топлива. Однако это в задачи данного исследования не входило.

5. Основные направления потребления биомоторного топлива в мире.

На основе представленного анализа предпосылок и ограничений использования биоэтанола можно составить сводную таблицу предпосылок потребления биоэтанола в различных зарубежных странах (табл. 4).

Таблица 4. Предпосылки потребления биоэтанола в различных зарубежных странах и их группах. _____

Природные Экономические Экологические Институциональные Политические

Температурные ограничения применения Использование биоэтанола в качестве добавки к бензиновому топливу Внесение изменений в конструкцию автомобиля Необходимость снижения выбросов (главным образом в городах) Программа поддержки со стороны государства Независимость экономики от углеводородного сырья

ЕС + + + + + +

США + + - - + +

Канада + + - + + +

Бразилия - +- +-1 - + +

Индия +- + - - + +

Китай +- + - - + +

Аргентина + + - - + +

Замбия - + - - + +

Таиланд +- + - - + +

Колумбия +- + - - + +

Филиппины +- + - - + +

Страны, планирующие потреблять биоэтанол:

Казахстан + + - - - -

(+) есть предпосылки, (-) нет предпосылок, (+-) предпосылки неявно выражены.

1 Для автомобилей, использующих биоэтанол в чистом виде, требуется незначительная модификация двигателей. Такой вид автомобилей распространён пока только в Бразилии.

Основными потребителями биоэтанола в мире в настоящее время являются страны, производящие его на основе собственных природных ресурсов. Как уже было отмечено выше, основной целью его потребления является увеличение независимости экономики страны от импорта углеводородного сырья и топлива. Экспортирует биоэтанол пока только Бразилия, так как полностью обеспечивает себя этим видом топлива и имеет избыток производимой продукции.

Такие страны как Индия, Китай, Замбия, ЮАР, Колумбия, Таиланд, Филиппины используют биоэтанол в качестве добавки к бензиновому топливу, поскольку имеют ограничения по его использованию в чистом виде из-за температурных условий потребления. Во всех этих странах проводится государственная политика, направленная на обязательное применение биоэтанола в качестве добавки к бензиновому топливу. Температурные условия использования смеси биоэтанола с бензином (для смесей Е5, ЕЮ) позволяют не производить изменений в системе подачи топлива автомобилей. Для стран ЕС главная цель потребления биоэтанола - улучшение экологичности автотранспорта. Казахстан планируют использовать биоэтанол в качестве добавки к традиционному бензиновому топливу. Здесь нет обязательных условий для применения данных добавок, но есть разрешение на их использование.

Предпосылки потребления биодизельного топлива схожи с биоэтанолом, однако в его потреблении в настоящее время в мире можно выделить два основных направления:

1. Использование для легкового и грузового автотранспорта;

2. Использование для сельскохозяйственной техники, в том числе, участвующей в выращивании растительного сырья для производства биодизеля.

Основными потребителями биодизеля по первому направлению являются развитые страны Европейского Союза (Германия, Франция, Италия и др.), США и Бразилия.

Применение биодизеля по второму направлению наиболее распространено в Германии. Там фермеры или фермерские кооперативы покупают маломощные установки (300-3000 т биодизеля в год) и самостоятельно производят рапс, а из него для нужд собственной техники - биодизель, поскольку на первых этапах внедрения со стороны государства оказывается мощная поддержка в виде субсидий, льготных кредитов и т.д. Политика стимулирования производства и потребления биодизельного топлива характерна также для Польши и Словакии, однако эта практика там пока не получила широкого распространения по причине высокой стоимости оборудования для производства биодизеля. В то же самое время на Украине, где нет жёстких технических требований к этому типу оборудования, производство биодизеля для собственного потребления находит всё большее применение.

6. Перспективные направления потребления биомоторного топлива в России.

Применение биоэтанола в России в чистом виде сдерживается климатическими характеристиками зимнего периода, не позволяющими использовать биоэтанол в качестве моторного топлива большую часть года почти на всей территории страны. Однако возможно и вполне эффективно

16

применение биоэтанола в качестве добавки к традиционному топливу. В последние гады интерес к использованию биоэтанола в качестве добавки к бензиновому топливу проявили такие компании как ОАО «ЛУКОЙЛ» и ОАО «Газпромнефть», поэтому актуальным становится развитие производства биоэтанола вблизи НПЗ (Рис. 2). В частности, в том числе и по этой причине строятся заводы по производству биоэтанола в Омской области, близ Омского НПЗ (принадлежащего ОАО «Газпромнефть») и в Волгоградской области, неподалёку от Волгоградского НПЗ (принадлежащего ОАО «Лукойл»),

производство жидкого биотоплива * А нефтеперерабатывающие заводы

Д.С23ЕЗЗ

В2ЕЕЗ | . *

2-

Рис. 2. НПЗ России и проектные заводы по производству биоэтанола.

При условии организации производства биоэтанола в лесозаготовительных и деревоперерабатывающих регионах, он может быть использован как для внутреннего потребления в качестве высокооктановой добавки к бензинам на НПЗ, так и для экспорта. Для внутреннего потребления: наиболее логистически обоснованно будет, если для Красноярского края поставлять произведённый биоэтанол для Ачинского НПЗ; в Томской области - для Омского НПЗ; в Пермском крае - для НПЗ в республиках Татарстан или Башкортостан; в Костромской области - для Ярославского НПЗ. Для экспорта: из Иркутской и Амурской областей - в Китай по суше; из порта Ванино Хабаровского края - морем в Китай и Японию; из Архангельской области и из Республики Коми - в страны Скандинавского полуострова и другие страны Европы.

В отличие от биоэтанола, биодизель может быть использован в качестве добавки к традиционному дизельному топливу (смесь от ВО до В20) без изменения системы подачи топлива для автомобиля, независимо от климатических характеристик местности.

Как говорилось ранее, одним из перспективных направлений внутреннего потребления биодизельного топлива является его использование специализированной техникой в небольших сельскохозяйственных предприятиях.

Например, Центрально-Чернозёмный район (ЦЧР) характеризуется относительной удалённостью от нефтеперерабатывающих заводов и, одновременно, благоприятными условиями для выращивания рапса. Поэтому для сельскохозяйственных предприятий этого района производство биодизельного топлива для собственных производственных нужд может оказаться экономически оправданным. Дополнительным стимулом развития производства и потребления биодизельного топлива здесь является соседство Украины и Белоруссии, имеющих не только богатую ресурсную базу рапсового сырья, но и определенный опыт развития подобного производства. Весьма благоприятно сочетаются условия производства и потребления биодизельного топлива для собственных производственных нужд и в небольших сельскохозяйственных предприятиях Калининградской области.

7. Анализ потенциального изменения ареалов и плотности загрязнения при использовании традиционного и биомоторного топлива во внутригородской среде.

Для анализа потенциального изменения ареалов и плотности загрязнения атмосферы городов от автотранспорта при использовании разных видов моторного топлива было отобрано несколько репрезентативных городов России. Основными критериями отбора городов являлись:

-местоположение городов относительно ареалов распространения древесных отходов, а также ареалов потенциального выращивания сельскохозяйственных культур, пригодных для производства биотоплива (Архангельск, Белгород, Краснодар, Курск);

-города, вблизи которых в настоящее время строится или планируется строительство завода по производству биомоторного топлива (Омск, Волгоград);

-города с крупным промышленным производством для того, чтобы определить значимость автотранспорта в загрязнении атмосферы города при одновременном наличии в нем существенных промышленных загрязнителей (Красноярск, Череповец);

-города со сложной и разнообразной автотранспортной инфраструктурой (с мостами через крупные реки, эстакадами, сложными транспортными развязками), в которых локальная транспортная сеть наиболее пространственно разнообразна.

В итоге было отобрано 20 городов России с населением более 100 тыс. человек. Далее был разработан индекс плотности автотранспортного загрязнения для отдельных частей внутригородского пространства (жилых районов), описывающий зависимость величины транспортных потоков и качества используемого топлива:

р =

365 х V, хЬ,хК

2 гЬ. + кг

2

,где

Р - итоговое значение плотности выбросов автотранспортного потока в зоне его воздействия (тыс.тонн на жилой район в год);

и - длина расчётного транспортного отрезка (км.);

\Л - поток автомобилей в расчётном отрезке (тыс. автомобилей);

Г - радиус воздействия автотранспортного потока на прилежащую территорию (км.);

К - коэффициент загрязнения. Был рассчитан как объём выбросов (в тоннах) от одного автомобиля на 1 км. в год (т.е. объём выбросов от автотранспорта за год, делённый на суммарный пробег по всему городу). Данный коэффициент может изменяться в зависимости от ввда использованного топлива (традиционного бензинового или биомоторного).

На основе данного индекса, значение которого различно для каждого из выделенных жилых районов, была выявлена следующая зависимость: чем больше транспортный поток и чем больше транспортных потоков воздействуют на конкретный жилой район, тем больше в нём значение плотности автотранспортного загрязнения. С учетом этой закономерности нами была проведена типологизация жилых районов по плотности автотранспортного загрязнения при замене на автотранспорте традиционного бензинового топлива на биомоторное2 для каждого из отобранных для анализа городов России. Было выделено пять типов районов по шагу изменения плотности автотранспортного загрязнения при использовании биомоторного топлива вместо традиционного: со значением не более 1 - в которых, значение плотности не изменилось; от 1 до 2; от 2 до 3; от 3 до 4; более 4, где плотность загрязнения уменьшилась наибольшим образом.

В результате расчетов среди отобранных городов были выявлены следующие тенденции:

- При гипотетическом внедрении биомоторного топлива для автотранспорта общий фон плотности загрязнения атмосферы в городах уменьшится почти в 2,7 раза. При этом, особенно заметно изменится общий фон плотности загрязнения в жилых районах центральной части исследуемых городов и жилых районов, располагающихся вдоль трасс въезда и выезда из города (загрязнение здесь сократится более чем в 3 раза), в то время как в жилых районах с минимальными значениями современного автотранспортного загрязнения, расположенных на городских окраинах, плотность и ареалы загрязнения изменятся незначительно;

- Наибольший экологический эффект от гипотетического внедрения биомоторного топлива может дать в Архангельске. Это объясняется тем, что общий существующий транспортный трафик в городе ниже в сравнении с другими исследуемыми городами и, соответственно, меньше расчетное автотранспортное воздействие на жилые районы города. При гипотетическом внедрении биомоторного топлива площадь воздействия автотранспортного загрязнения в целом значительно

2 Коэффициент загрязнения для биомоторного топлива был рассчитан как средний по значению выбросов автомобиля при использовании смеси биоэтанола и биодизеля и равен 22% выбросов от традиционного бензинового, а площадь воздействия транспортных потоков в два раза меньше в сравнении с загрязнением от традиционного топлива из нефти.

сократится, а на большую часть жилых районов в центральной части города и трассах въезда в город автотранспортно загрязнение практически перестанет воздействовать;

- В Волгограде и Перми, как в городах, имеющих субширотную или субмеридианальную структуру, вытянутых вдоль соответствующих рек, гипотетический перевод автомобильного транспорта на биомоторное топливо показал ощутимое сокращение не только общего фона нагрузки, но и выполаживание плотности автотранспортного загрязнения между жилыми районами, расположенными вдоль центральных автотрасс и в центральной части городов;

- Саратов, Белгород и Краснодар имеют компактную планировочную структуру с узкими улицами, что способствует возникновению трудностей перемещения автотранспорта в центре и при подъезде к городу, формируя устойчивые зоны загрязнения, а при использовании биомоторного топлива площадь воздействия загрязнения уменьшается, сужая тем самым устойчивые зоны загрязнения и принося ощутимый экологический эффект. Схожая ситуация характерна для центральной части Новосибирска, Н.Новгорода, Уфы и Омска. В качестве примера приведен результат расчетов по г. Новосибирску (рис.З).

Изменение плотности выбросов от ав то транспорта в жилых районах при использовании биомоторного топлива вместо традиционного бензинового (в разы)

| Более 4

□ От 3 до 4

□ От 2 до 3

□ От 1 до 2 П Не более 1

Рис. 3. Изменение плотности автотранспортного загрязнения в жилых районах Новосибирска при использовании биомоторного топлива вместо традиционного бензинового.

20

Основные выводы, составляющие предмет защиты:

1. Основной предпосылкой производства и потребления биомоторного топлива является не нехватка в настоящий момент традиционного моторного топлива в мире или в отдельно взятой стране, а его важнейшая экологическая функция - возможность замены в перспективе исчерпаемого, невозобновимого углеводородного сырья как топлива на возобновимое и практически неисчерпаемое биосырьё, способное к тому же дополнительно связывать свободный углерод биосферы.

2. Анализ современного опыта производства и потребления биомоторного топлива в ряде стран мира показал перспективность наращивания его производства в будущем, в основном, за счёт развивающихся стран, обладающих достаточно большой ресурсной базой. Наряду с этими странами одно из ключевых мест в мировом производстве биотоплива в будущем может занять и Россия, обладающая в качестве важнейшей предпосылки необходимым природно-климатическим потенциалом и значительными площадями пригодных для этого сельскохозяйственных земель.

3. Среди других предпосылок производства биомоторного топлива в России обоснованы следующие:

- Способность рапса очищать землю от радионуклидов не накапливая их в зёрнах, что особенно важно для устранения последствий Чернобыльской аварии;

- Возможность утилизации практически неограниченного объёма широко распространённых лесных древесных отходов для производства биоэтанола в объёме, равном 7% современного мирового производства биоэтанола;

- Диверсификация экспортной продукции и доходов от экспорта;

- Возможность использования биомоторного топлива в отдалённых, мелких сельских хозяйствах вместо традиционного моторного топлива.

4. Среди основных ограничений производства и потребления биомоторного топлива в России с учётом её природно-климатических, демографических и институциональных особенностей выделены:

- технические затруднения круглогодичного применения биомоторного топлива на Севере;

- нехватка трудоспособного населения для его производства во многих пригодных для выращивания биосырья регионах страны;

- недостаточная поддержка развития этой новой отрасли со стороны государства по сравнению с развитыми странами мира.

5. При полимасштабном исследовании территории России было выявлено, что субъектами РФ, наиболее подходящими по комплексу предпосылок для развития в них опытно-экспериментального производства биодизельного топлива, в первую очередь, в будущем могут стать: Республика Татарстан, Нижегородская, Тульская и Рязанская области.

6. При гипотетическом внедрении биомоторного топлива для автотранспорта в исследованных 20-ти крупных городах России общий фон плотности загрязнения атмосферы от автотранспорта в

центральной части городов и в жилых районах, располагающихся вдоль трасс въезда и выезда из них, уменьшится в наибольшей мере, а в жилых районах с современными минимальными значениями автотранспортного загрязнения, расположенных на городских окраинах, плотность и ареалы загрязнения при использовании биомоторного топлива останутся практически неизменными.

В результате в исследуемых городах произойдёт выполаживание плотности автотранспортного загрязнения между различными частями городского пространства.

Основные публикации по теме диссертации:

1. Фост И.Д. Современные тенденции автотранспортного загрязнения в крупнейших городах России (на примере Москвы и Нижнего Новгорода) // Унаследованные социально-экономические структуры и переход к постиндустриальному обществу. Сборник 24-й ежегодной сессии экономико-географической секции МАРС, под ред. С.С. Артоболевского, Москва, ИГ РАН, 2007, с.385-392,0,4 п.л.

2. Фост И.Д. Перспективы развития производства биодизельного топлива на территории России II Международная научно-практическая конференция «Техносферная и экологическая безопасность на транспорте». СПб, ПГУПС, 19-21 ноября2008, с. 115-122,0,5п.л.

3. Фост И.Д. Географические предпосылки выращивания и использования рапсового сырья для нужд сельского хозяйства и для производства биодизеля на территории России II Всероссийская научно-практическая конференция «Комплексные географические исследования: теория, практика, образование". Москва, МПГУ, 31 октября 2008, с. 86-92,0,5 п.л.

4. Фост И.Д. Географические предпосылки выращивания и использования рапсового сырья для производства биотоплива на территории России.// Проблемы Региональной Экологии, № 6. Москва, ООО «Издательский дом «Камертон», 2008, с.190-197, 0,5 п.л. (Издание, рекомендованное для публикаций ВАК).

5. Бородина Т.П., Волкова И.Н., Крылов П.М., Фост И.Д. Проблемы региональной интеграции и приграничного сотрудничества России, Белоруссии и Украины//Пространственная организация хозяйства: ТПК или кластеры? Сборник 23-й ежегодной сессии экономико-географической секции МАРС, под ред. Ю.Г. Пипеца. Москва, Институт географии РАН, 2006, с.113-115,0,2 п.л.

Содержание диссертации

введение

"лава 1. Биомоторное топливо как объект экономико-географического изучения,

.1 Тенденции и причины роста интереса к проблеме биомоторного топлива в современном мире.

1.1.1 Мировой опыт использования альтернативных видов моторного топлива.

1.1.2 Биомоторное топливо из возобновляемых источников энергии.

1.1.3 оценка отрасли биомоторного топлива в современном мире.

.2 Подходы к изучению биомоторного топлива в экономической географии.

1.2.1 Особенности производства биоэтанола и факторы его размещения.

1.2.2 Особенности производства биодизеля и факторы его размещения.

1.2.3 Общие особенности потребления биомоторного топлива.

1.2.4 Производство биомоторного топлива в рамках концепции ЭПЦ и ресурсных циклов И.В.Комара, лава 2. Экономико-географические предпосылки и особенности производства биомоторного оплива на различных иерархических территориальных уровнях.

1.1 Экономико-географические предпосылки Формирования отрасли по производству биодизеля и ¡иоэтанола на глобальном и межстрановом территориальном уровне.

2.1.1 Предпосылки формирования отрасли по производству биоэтанола в мире.

2.1.2 Предпосылки формирования отрасли по производству биодизеля в мире.

1.2 Экономико-географические предпосылки формирования отрасли по производству биодизеля и ¡иоэтанола в России и её регионах.

2.2.1 Экономико-географические предпосылки развития производства биоэтанола в России.

2.2.2 Экономико-географические предпосылки развития производства биодизеля в России.

лава 3. Подходы к оценке экономико-географических предпосылок потребления биомоторного оплива.

.1 - Экономико-географические предпосылки и особенности потребления биомоторного топлива в мире и ■тдельных зарубежных странах.

3.1.1 Экономико-географические предпосылки и особенности потребления биоэтанола в мире и отдельных зарубежных странах.

3.1.2 Экономико-географические предпосылки и особенности потребления биодизеля в мире и отдельных зарубежных странах.

.2 - Экономико-географические предпосылки и оценки перспектив потребления биомоторного топлива в оссии.

3.2.1 Экономико-географические предпосылки и перспективные направления потребления биоэтанола в России.

3.2.2 Экономико-географические предпосылки и перспективные направления потребления биодизеля в России.

.3 - Методические подходы к оценке потребления различных видов моторного топлива (в т.ч. ломоторного) во внутригородской среде.

3.3.1 Факторы формирования выбросов от автотранспорта во внутригородской среде при использовании различных видов топлива (в т.ч. биомоторного).

3.3.2 Методика оценки плотности автотранспортного загрязнения лри использовании различных видов моторного топлива в крупных городах России.

3.3.3 Оценка роли биомоторного топлива в изменении ареалов и плотности загрязнения во внутригородской среде на основе предложенной методики.

аключение писок литературы риложение

Заказ№ 31-а/05/09 Подписано в печать 15.05.2009 Тираж 100 экз. Усл. п.л. 1,5

ООО "Цифроничок", тел. (495) 649-83-30; (495) 778-22-20 www.cfr.ru; е-таИ:info@cfr.ru

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Фост, Иван Дмитриевич

Бведение.

Глава 1. Биомоторное топливо как объект экономико-географического изучения.

1.1 Тенденции и причины роста интереса к проблеме биомоторного топлива в современном мире.

1.1.1 Мировой опыт использования альтернативных видов моторного топлива.

1.1.2 Биомоторное топливо из возобновляемых источников энергии.

1.1.3 Оценка отрасли биомоторного топлива в современном мире.

1.2 Подходы к изучению биомоторного топлива в экономической географии.

1.2.1 Особенности производства биоэтанола и факторы его размещения.

1.2.2 Особенности производства биодизеля и факторы его размещения.

1.2.3 Общие особенности потребления биомоторного топлива.

1.2.4 Производство биомоторного топлива в рамках концепции ЭПЦ и ресурсных циклов И.В.Комара.

Глава 2. Экономико-географические предпосылки и особенности производства биомоторного топлива на различных иерархических территориальных уровнях.

2.1 Экономико-географические предпосылки формирования отрасли по производству биодизеля и биоэтанола на глобальном и межстрановом территориальном уровне.

2.1.1 Предпосылки формирования отрасли по производству биоэтанола в мире.

2.1.2 Предпосылки формирования отрасли по производству биодизеля в мире.

2.2 Экономико-географические предпосылки формирования отрасли по производству биодизеля и биоэтанола в России и её регионах.

2.2.1 Экономико-географические предпосылки развития производства биоэтанола в России.

2.2.2 Экономико-географические предпосылки развития производства биодизеля в России.

Глава 3. Подходы к оценке экономико-географических предпосылок потребления биомоторного топлива.

3.1 — Экономико-географические предпосылки и особенности потребления биомоторного топлива в мире и отдельных зарубежных странах.

3.1.1 Экономико-географические предпосылка и особенности потребления биоэтанола в мире и отдельных зарубежных странах.

3.1.2 Экономико-географические предпосылки и особенности потребления биодизеля в мире и отдельных зарубежных странах.

3.2 — Экономико-географические предпосылки и оценки перспектив потребления биомоторного топлива в России.

3.2.1 Экономико-географические предпосылки и перспективные направления потребления биоэтанола в России.

3.2.2 Экономико-географические предпосылки и перспективные направления потребления биодизеля в России.

3.3 — Методические подходы к оценке потребления различных видов моторного топлива (в т.ч. биомоторного) во внутригородской среде.

3.3.1 Факторы формирования выбросов от автотранспорта во внутригородской среде при использовании различных видов топлива (в т.ч. биомоторного).

3.3.2 Методика оценки плотности автотранспортного загрязнения при использовании различных видов моторного топлива в крупных городах России.

3.3.3 Оценка роли биомоторного топлива в изменении ареалов и плотности загрязнения во внутригородской среде на основе предложенной методики.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Экономико-географические предпосылки производства и потребления биомоторного топлива на территории России"

Настоящая работа посвящена исследованию предпосылок развития производства и поиску приоритетных направлений потребления биомоторного топлива на территории России.

Выбор темы диссертационного исследования обусловлен динамическими изменениями современной системы потребления моторного топлива в мире, смещающейся в сторону увеличения потребления биомоторного топлива. К причинам этого изменения можно отнести и истощение запасов нефти, и энергетическую политику ряда государств Европы, направленную на независимость от экспорта традиционных энергоносителей, а также действующие механизмы Киотского протокола, направленные, в том числе, на уменьшение выбросов от автотранспорта. Россия, обладая большим потенциалом для развития производства биомоторного топлива, имеет возможность занять заметное место в мире по его производству и потреблению.

Настоящее исследование обусловлено необходимостью научного обоснования перспектив развития производства и направлений использования моторного биотоплива в России.

Актуальность темы исследования.

Необходимость решения глобальных проблем, связанных с ограниченностью ископаемых запасов топлива, обеспечение экологической и энергетической безопасности, обуславливает развитие в мире возобновляемой энергетики и, в частности, биоэнергетики.

Однако уже сегодня возможности дальнейшего прироста в отрасли производства биомоторного топлива в странах Европы (главных потребителей биомоторного топлива) практически исчерпаны из-за недостатка сельскохозяйственных площадей для выращивания сельскохозяйственных культур, пригодных для производства биотоплива. Поэтому, перспективы роста этих отраслей в дальнейшем будут связаны с их развитием в иных, в основном, развивающихся странах. Россия, как страна, имеющая в настоящее время запас свободных сельскохозяйственных площадей и благоприятные условия для выращивания ряда культур, пригодных для производства биомоторного топлива, может в будущем занять заметное место в производстве товарной продукции данной отрасли.

При этом в России необходимо не просто обозначить перспективы развития и размещения производства биомоторного топлива, а максимально комплексно оценить имеющиеся предпосылки для его производства и определить приоритетные направления их использования. Под предпосылками в данном случае подразумеваются сложившиеся в данный момент условия, в том числе — уникальные, или их сочетание, для производства и потребления биомоторного топлива, которые могут быть потенциально использованы.

Научной задачей, лежащей в основе настоящего исследования, является определение предпосылок производства и приоритетов потребления биомоторного топлива на определённой территории (на примере России). Экономические возможности развития производства и внедрения биомоторного топлива находятся вне области внимания экономико-географических исследований.

Методические проблемы работы. В настоящее время существует множество разрозненных экономически и технологически обоснованных точек зрения на перспективы производства и использования биомоторного топлива в России. Существующие в географической науке теоретические разработки могут помочь сформировать обоснованную, комплексную экономико-географическую оценку перспектив производства и потребления биомоторного топлива, которая базируется на природно-экономической, социальной и экологической дифференциации территории, влияющей на возникновение различного рода предпосылок развития данного производства.

Целью исследования является выявление основных географических предпосылок производства и приоритетов потребления биомоторного топлива на территории России.

Задачи исследования:

-Систематизация с экономико-географических позиций природно-ресурсной, социально-экономической, юридической, экологической и технологической информации, которую можно рассматривать в качестве предпосылок или ограничений производства и потребления биомоторного топлива;

-Выделение, а также сравнительный анализ основных и дополнительных экономико-географических предпосылок и ограничений производства/потребления биомоторного топлива в мире и в России;

-Выявление наиболее перспективных пилотных регионов РФ для развития в них экспериментального (опытного) производства биомоторного топлива (биодизеля);

-Определение значимости и приоритетности применения биомоторного топлива в больших, крупных и городах-миллионерах России.

Объект исследования — совокупность взаимосвязанных технологических и экономических процессов и специфических экономико-географических особенностей отрасли по производству биомоторного топлива.

Объект предполагает изучение на двух территориальных уровнях:

1) Уровне субъектов РФ (как регионов предполагаемого производства).

Потенциал развития производства биомоторного топлива в России оценивался в целом для страны и в разрезе субъектов РФ. Различные сочетания природно-ресурсного, в том числе - экологического, трудового и инфраструктурного потенциала для производства биомоторного топлива в разных частях страны обусловил необходимость проведения исследования именно на региональном территориальном уровне с целью выявления наиболее перспективных регионов для организации пилотных (опытных) цепочек по выращиванию биологического сырья, его переработке и производству конечного продукта - биомоторного топлива, с учётом возможностей организации переработки возникающих при этом отходов производства.

2) Уровне внутригородского пространства крупных городов России, как локальных ареалов наиболее актуального и результативного потребления биомоторного топлива. Города (20 городов России) в данной работе рассматривались как локальные ареалы наибольшей концентрации автотранспортного загрязнения атмосферного воздуха и, соответственно, с точки зрения приоритетности потребления биомоторного топлива в них по критерию получения наибольшего положительного экологического эффекта за счет снижения плотности и ареалов загрязнения.

Предмет исследования — особенности пространственно выраженных предпосылок для размещения и выращивания технических сельскохозяйственных культур, являющихся воспроизводимым природным ресурсом для биомоторного топлива; особенности размещения предприятий по производству собственно биомоторного топлива, а также предпосылок для его приоритетного потребления в крупных городах России с наибольшим современным автотранспортным загрязнением атмосферы.

В предмет исследования входит изучение:

1) сельскохозяйственного, трудоресурсного и инфраструктурного потенциалов регионов России для выявления и обоснования наиболее перспективных регионов РФ с целью создания пилотного производства биомоторного топлива;

2) плотности автотранспортного загрязнения атмосферы во внутригородском пространстве (жилые и промышленные районы городов в связи с существующей' автотранспортной инфраструктурой и парковыми зонами), при использовании биомоторного топлива по сравнению с использованием традиционного углеводородного моторного топлива.

Научная новизна результатов исследования заключается в следующем:

1. Отрасль по производству биомоторного топлива впервые рассмотрена с экономико-географических позиций как комплексная взаимосвязанная технологически и в пространстве цепочка производств от стадии выращивания биологического сырья, через его переработку, получение промежуточного, конечного и побочного продуктов и их потребление;

2. Применён комплексный экономико-географический подход к выявлению предпосылок развития производства и потребления биомоторного топлива в регионах и отдельных городах России;

3. Разработана методика оценки факторов формирования плотности выбросов от автотранспорта в крупных городах России при использовании биомоторного топлива как альтернативы традиционным видам моторного топлива.

Практическая значимость. Описанная в работе методика сравнения экономико-географических предпосылок и ограничений развития производства биомоторного топлива может быть использована при формировании стратегии социально-экономического развития регионов, в том числе для обоснования выбора сельскохозяйственных угодий для выращивания биотопливного сырья и мест размещения предприятий по производству биомоторного топлива.

Разработанная автором методика оценки факторов формирования плотности выбросов от автотранспорта в городах может быть применена в градостроительной и экологической практике при планировании развития автотранспортной инфраструктуры. На её основе может быть рекомендовано первоочередное внедрение биомоторного топлива на локальном уровне в качестве одной из важных мер по снижению негативного влияния автотранспорта на атмосферу городов.

Информационная база исследования. В работе использованы статистические, картографические, цифровые, правовые, литературные, аналитические материалы, в том числе:

1. Данные различных международных и российских официальных и неправительственных организаций - министерств и ведомств, институтов, агентств и фондов, в том числе: Министерства сельского хозяйства РФ, Министерства природных ресурсов и экологии РФ, Международного энергетического агентства (IEA) и др.;

2.Статистические данные по величине автотранспортных потоков в городах РФ, предоставленные ЗАО «ЭСПАР-Аналитик»;

3.Ряд географических карт различного масштаба, картосхем регионов и городов России;

4.Аналитические и статистические отчёты и ресурсы, размещённые в режимах различного доступа в сети Интернет;

5.Материалы справочной нормативно-правовой системы «КонсультантПлюс».

Теоретические и методологические основы. Работа основана на методологической базе отечественной школы экономической и социальной географии, прежде всего в сфере географии промышленности и сельского хозяйства, территориальных социально-экономических систем, экологических проблем развития транспорта в крупных городах. В работе были использованы основополагающие работы отечественных и зарубежных экономико-географов, в том числе: Н.Н. Баранского, В. Бунге, А.А. Минца, Ю.Г. Саушкина - в части разработки общей методологии географического исследования отраслей производства; Н.Н. Колосовского - теория ТПК и ЭПЦ; Н.В. Алисова, А.П. Горкина, В.М. Гохмана, Л.В.Смирнягина, А.И. Трейвиша, А.Т. Хрущева -закономерности размещения отдельных отраслей хозяйства, факторы и условия их размещения; И.В. Комара - ресурсные циклы; Г.А. Гольца, С.А. Тархова -география транспорта; В.П. Дронова - география инфраструктуры; И.Н.Волковой, Н.Н.Клюева, Г.А.Приваловской - обоснование экологического фактора размещения производства; А.И.Алексеева, С.А.Ковалева, В.Г. Крючкова, Т.Г. Нефедовой -закономерности и факторы территориальной организации сельскохозяйственного производства и сельского расселения; В.Р. Битюковой, М.П. Ратановой - при разработке методики оценки распределения выбросов автотранспорта во внутригородской среде; А.В. Берёзкина - при разработке методики измерения транспортных потоков.

В работе применялись методы комплексной балльной оценки, сравнительно-географический, статистический, картографический, экономико-географической типизации и районирования.

Апробация результатов исследования. Работа выполнена в Отделе экономической и социальной географии Института географии РАН. Основные положения и результаты работы были представлены на научно-практических конференциях и съездах: 1. «Пространственная организация хозяйства: ТПК или кластеры» (Липецк, МАРС, ИГ РАН, 2006); 2. «Унаследованные социально-экономические структуры и переход к постиндустриальному обществу» (Иваново, МАРС, ИГ РАН, 2007); 3. «Техносферная и экологическая безопасность на автотранспорте» (Санкт-Петербург, СПб Государственный Университет путей сообщения, 2008); 4. «Комплексные географические исследования: теория, практика, образование» (Москва, МПГУ, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ общим объёмом более 2 п.л., в том числе в рецензируемых изданиях, рекомендованных к публикации ВАК РФ - 1 печатная работа.

Структура и объём диссертационной работы. Работа состоит из Введения, трёх глав, Заключения, Списка литературы и Приложений, общим объёмом 207 машинописных страниц, включая 32 рисунка (в том числе, схемы и графики), 33 таблицы. Список использованной литературы содержит 203 наименования.

Заключение Диссертация по теме "Экономическая, социальная и политическая география", Фост, Иван Дмитриевич

ВЫВОДЫ:

За последние пять лет широкое распространение в мире получила практика использования биомоторного топлива (биодизеля и биоэтанола). В основном эти виды топлива используются в следующих странах:

1. В развитых странах ЕС, Канаде, Японии, где основная цель их использования — снижение экологической нагрузки.

2. В США основная цель использования - независимость от нефти;

3. Развивающиеся страны (Бразилия, Индия, Аргентина, Колумбия и ряд других) - где благоприятные климатические условия позволяют использовать биомоторное топливо, производимое на местах, с целью уменьшения зависимости от нефти;

4. Неразвитые страны (Замбия) - имеют ограниченные возможности покупки нефтяного топлива, поэтому производят его из собственных ресурсов.

В будущем потребление биомоторного топлива в мире будет увеличиваться, но будут и сдерживающие факторы:

1. Ограничение применения биомоторного топлива в условиях холодного северного климата, а также в высокогорных районах, где требуется специальная доработка двигателя и добавление специальных присадок в двигатель;

2. Биомоторное топливо, производимое из пальмового и кокосового масла - не пригодно для его переработки в биодизельное топливо в условиях умеренного климата, где потребляется значительная часть биомоторного топлива;

3. В условиях кризиса отрасль по потреблению замедлила темпы роста (из-за увеличения стоимости биомоторного топлива), но это временные явления, поскольку запасы нефти сокращаются и во многих странах реализуются программы по увеличению доли биомоторного топлива на автотранспорте.

В России потребление биомоторного топлива сдерживается по нескольким причинам:

1. Природные условия не позволяют использовать биоэтанол и биодизель в чистом виде на большей части территории страны. Круглогодичное использование биодизельного топлива теоретически возможно в южной части Краснодарского края, где природные условия благоприятны для его потребления в течении практически всего года;

2. Использование биоэтанола в качестве добавки к бензиновому топливу ограничивается по технологическим причинам низкими зимними температурами практически на всей территории РФ;

3. Использование смеси дизельного топлива из нефти и биодизеля без доработки двигателя теоретически возможна (смесь В20), но на данный момент не проведено долгосрочных экспериментов такого использования (на российских автомобилях и в российских условиях).

В будущем потребление биомоторного топлива в России перспективно в нескольких направлениях:

1. Потребление биоэтанола в качестве добавки к бензиновому топливу (5%), чем уже сегодня заинтересованы некоторые крупнейшие нефтяные компании;

2. Использование биодизельного топлива сельскохозяйственной техникой.

В результате полученных результатов динамики изменения ареалов и плотности их загрязнения выбросами автотранспорта при использовании традиционного и биомоторного топлива в крупных городах России, нами было определено, что в больших, крупных и городах-миллионерах наиболее перспективно потребление биомоторного топлива в следующих направлениях:

1. Наибольший экологический эффект за счет возможного снижения плотности загрязнения атмосферы от транспорта при условии гипотетического внедрения биомоторного топлива может быть достигнут в Перми, Белгороде и Краснодаре. В этих городах применение биомоторного топлива может более чем в 5 раз снизить автотранспортное загрязнение в их центральных частях, а также более чем в 4,8 раза в кварталах, расположенных вдоль трасс въезда в эти города;

2. В Хабаровске и Ростове-на-Дону как в городах, имеющих субширотную или субмеридианальную структуру, вытянутых вдоль соответствующих рек, гипотетический перевод автомобильного транспорта на биомоторное топливо показал наиболее ощутимое сокращение не только общего фона нагрузки, но и выполаживание плотности автотранспортного загрязнения между кварталами, расположенными вдоль центральных автотрасс и центральной части города.

3. В наименьшей степени гипотетическое внедрение биомоторного топлива найдет своё отражение в Волгограде и Архангельске, поскольку эти города вытянуты вдоль рек и значительная часть автотранспортного загрязнения будет приходится на кварталы, примыкающие к улицам вытянутым вдоль рек через весь город. При этом, при использовании биомоторного топлива уменьшится общий фон загрязнения, но структура основных ареалов загрязнения останется неизменной.

Заключение.

При использовании полимасштабного метода исследования на нескольких территориальных уровнях — оценки России на фоне мира, на уровне субъектов РФ и на уровне внутригородского пространства — исследованы все основные географические предпосылки производства и потребления биомоторного топлива в России.

Первичной основой изучения перспектив производства и потребления биомоторного топлива являлся анализ различной литературы. Во второй главе были проанализированы различные аналитические отчёты, исследованы тренды мирового развития биомоторного топлива и выявлены основные географические предпосылки производства биомоторного топлива. В третьей главе определены основные географические предпосылки потребления биомоторного топлива, главным образом во внутригородской среде на микроуровне.

В ходе исследования нами достигнуты задачи, поставленные в начале:

- С экономико-географических позиций систематизирована природно-ресурсная, социально-экономическая, юридическая, экологическая и технологическая информация, которую можно рассматривать в качестве предпосылок или ограничений производства и потребления биомоторного топлива.

Результатом систематизации данной информации стало описание различных факторов формирования производства и возможных направлений потребления биомоторного топлива, в том числе опираясь на теорию ЭПЦ и ресурсные циклы А.В.Комара.

Характер размещения производства биоэтанола зависит от следующих факторов:

Природно-сырьевой фактор. Производится биоэтанол из возобновляемых источников энергии, непосредственно связанных с сельскохозяйственным, а также лесозаготовительным производством, поэтому отрасль по производству биоэтанола на сегодняшний день развивается преимущественно с учетом природно-ресурсных предпосылок и ограничений.

Экономический фактор. Этим фактором для производства биоэтанола является, главным образом, недостаточная обеспеченность традиционным моторным топливом из углеводородов некоторых стран мира. С целью обеспечения независимости от углеводородного топлива экономически эффективна организация производства биоэтанола за счёт собственных биоресурсов.

Транспортный фактор в размещении производства биоэтанола. Произведённый биоэтанол не имеет ограничений по дальности перевозки и может храниться в течение двух лет, но транспортные предпосылки производства биоэтанола значительно отличаются по странам мира в зависимости от конкретного вида сырья, используемого для его производства. Основные географические особенности размещения производства биодизеля.

Природно-сырьевой фактор. Процесс производства биодизеля предполагает выращивание и использование особых масличных сельскохозяйственных культур (главным образом - рапса). Рапс — влаголюбивая культура, требующая плодородных чернозёмных или среднесуглинистых почв для произрастания. Таким образом, возникают довольно жесткие географические природно-сырьевые ограничения для производства биодизеля из этой культуры. Специфические географические природно-сырьевые ограничения имеются и у других сельскохозяйственных культур, используемых для производства данного вида биомоторного топлива (соевое и пальмовое масла и др.).

Экономический фактор. Этим фактором, также как и для биоэтанола, является недостаточная обеспеченность традиционным моторным топливом из углеводородного сырья некоторых стран мира, обладающих достаточным количеством природно-сырьевых ресурсов, пригодных для получения альтернативного биодизельного топлива.

Транспортный фактор в размещении производства биодизеля. Произведённый биодизель, также как и биоэтанол, не имеет ограничений по дальности перевозок и видам транспорта, но имеет относительно небольшой срок хранения — в среднем всего три месяца (без внесения специальных антиоксидантов). Однако эти сроки варьируются для различных видов биодизеля в зависимости от используемого биосырья для его производства (к примеру, биодизель произведённый из рапса и сои имеет больший срок годности, чем биодизель из пальмового масла и ятрофы). Соответственно, транспортный фактор производства биодизеля напрямую зависит от типа сырья, используемого для его получения, что, безусловно, сказывается на его стоимости и на географии производства.

Общие особенности потребления биомоторного топлива.

Биоэтанол или топливные смеси, содержащие биоэтанол, сегодня успешно используются во всех типах автомобильных двигателей, работающих на бензине. Использование биоэтанола в качестве топлива для автомобильных двигателей в своем натуральном виде нецелесообразно в силу природно-климатических ограничений его применения (при использовании автомобилями чистого биоэтанола, при температуре ниже +15 °С мотор не заводится).

Биодизель применяется на автотранспорте в чистом виде или в смеси с традиционным дизельным топливом (например, 2 % биодизеля - 98 % дизельного топлива, или -100% биодизеля). При применении смеси из 20 % биодизеля и 80 % солярки (марка топлива В20) становится возможным использование биодизеля в районах с низкими среднегодовыми температурами без модификации двигателя, что значительно расширяет потенциальные границы его внедрения.

-Выделены и сравнены основные и дополнительные экономико-географические предпосылки и ограничения производства/потребления биомоторного топлива в мире и в России;

В работе было проведено исследование, описывающее основные экономико-географические предпосылки производства биомоторного топлива в мире в целом и отдельных зарубежных странах, в России в целом и отдельных её регионах.

Основными экономико-географическими предпосылками производства биомоторного топлива стали следующие: природно-сырьевые (во многом определяющие географию производства биомоторного топлива), экономические (мотивирующие производство с точки зрения ожидаемого экологического эффекта от его внедрения и экономической выгоды при его производстве или возможной реализации) и институциональные (стимулирующие производство на разных уровнях, в разных странах).

Так же было выявлено, что наиболее вероятно более массовое развитие в мире и в России в будущем получит производство биоэтанола. Производство биодизеля также будет развиваться, но оно будет менее массовым из-за специфических природно-ресурсных ограничений.

Экономико-географическими предпосылками потребления биомоторного топлива стали экологические (в развитых странах, для улучшения экологической ситуации), политические (для большинства стран, возможность меньше зависеть от нефтяного топлива) и экономические (развитие сельскохозяйственного производства).

-Выявлены наиболее перспективные пилотные регионы РФ для развития в них экспериментального (опытного) производства биомоторного топлива (биодизеля);

Для 86 субъектов РФ (по данным и сетке АТД на 2006 г.) был рассчитан итоговый интегральный индекс, оценивающий сельскохозяйственный, трудоресурсный и инфраструктурный потенциал выращивания рапсового сырья (с целью организации производства биодизельного топлива). В результате нами была выделена группа регионов с наибольшими (лучшими) интегральными показателями, куда было отнесено 15 регионов РФ (интегральный балл в интервале от 24 до 26). Это те регионы, где формально выращивание рапса может быть наиболее эффективным. Максимальное количество (26 баллов) при этом получили Ростовская и Курская области.

При условии исключения из данной группы регионов, стратегически важных с точки зрения обеспечения продовольственной безопасности и урбанизированной Московской области, наиболее подходящими субъектами РФ по комплексу предпосылок для развития в них пилотного производства биодизельного топлива в первую очередь в будущем могут стать следующие регионы Республика Татарстан, Нижегородская, Тульская и Рязанская области.

-Определена значимость и приоритетность применения биомоторного топлива в больших, крупных и городах-миллионерах России.

В работе была разработана и применена методика оценки плотности автотранспортного загрязнения во внутригородском пространстве при использования различных видов топлива (в том числе традиционного бензинового

- При гипотетическом внедрении биомоторного топлива для автотранспорта общий фон плотности загрязнения атмосферы в городах уменьшится почти в 2,7 раза. При этом, особенно заметно изменится общий фон плотности загрязнения в жилых районах центральной части исследуемых городов и жилых районов, располагающихся вдоль трасс въезда и выезда из города (загрязнение здесь сократится более чем в 3 раза), в то время как в жилых районах с минимальными значениями современного автотранспортного загрязнения, расположенных на городских окраинах, плотность и ареалы загрязнения изменятся незначительно;

- Наибольший экологический эффект от гипотетического внедрения биомоторного топлива может дать в Архангельске. Это объясняется тем, что общий существующий транспортный трафик в городе ниже в сравнении с другими исследуемыми городами и, соответственно, меньше расчетное автотранспортное воздействие на жилые районы города. При гипотетическом внедрении биомоторного топлива площадь воздействия автотранспортного загрязнения в целом значительно сократится, а на большую часть жилых районов в центральной части города и трассах въезда в город автотранспортное загрязнение практически перестанет воздействовать;

- В Волгограде и Перми, как в городах, имеющих субширотную или субмеридианальную структуру, вытянутых вдоль соответствующих рек, гипотетический перевод автомобильного транспорта на биомоторное топливо показал ощутимое сокращение не только общего фона нагрузки, но и выполаживание плотности автотранспортного загрязнения между жилыми районами, расположенными вдоль центральных автотрасс и в центральной части городов;

- Саратов, Белгород и Краснодар имеют компактную планировочную структуру с узкими улицами, что способствует возникновению трудностей перемещения автотранспорта в центре и при подъезде к городу, формируя устойчивые зоны загрязнения, а при использовании биомоторного топлива площадь воздействия загрязнения уменьшается, сужая тем самым устойчивые зоны загрязнения и принося ощутимый экологический эффект. Схожая ситуация характерна для центральной части Новосибирска, Н.Новгорода, Уфы и Омска.

Итогом поставленных задач исследования стало достижение цели диссертационной работы - выявлены основные географические предпосылки производства и определены приоритеты потребления биомоторного топлива на территории России.

Полученные результаты помогают наиболее полно оценить перспективы развития биотопливной отрасли в России.

Описанная в работе методика сравнения экономико-географических предпосылок и ограничений развития производства биомоторного топлива может быть использована при формировании стратегии социально-экономического развития территории на региональном и федеральном уровнях, в том числе для обоснования выбора сельскохозяйственных угодий для выращивания биотопливного сырья и мест размещения предприятий по производству биомоторного топлива.

Разработанная методика оценки факторов формирования плотности выбросов от автотранспорта в городах при использовании различных видов топлива может быть применена в градостроительной и экологической политике при планировании развития автотранспортной инфраструктуры. На её основе может быть рекомендовано первоочередное внедрение биомоторного топлива на локальном уровне в качестве одной из важных мер по снижению негативного влияния автотранспорта на атмосферу городов.

По-новому оценена социальная и экологическая роль биомоторного топлива не только в городах, но и на уровне регионов РФ. Анализ современной ситуации в области производства и потребления биомоторного топлива показал, что мировая структура потребления энергоносителей постепенно смещается в сторону увеличения доли возобновляемых источников энергии и ведёт к постепенному переходу на более чистые технологии, к снижению доли потребления углеводородного топлива, что, в свою очередь, стимулирует увеличение производства биомоторного топлива в современном мире, где ведущее место в будущем может занять Россия.

В ходе нашего исследования получены следующие результаты и выводы, которые мы выносим на защиту:

1. Основной предпосылкой производства и потребления биомоторного топлива является не нехватка в настоящий момент традиционного моторного топлива в мире или в отдельно взятой стране, а его важнейшая экологическая функция — возможность замены в перспективе исчерпаемого, невозобновимого углеводородного сырья как топлива на возобновимое и практически неисчерпаемое биосырьё, способное к тому же дополнительно связывать свободный углерод биосферы.

2. Анализ современного опыта производства и потребления биомоторного топлива в ряде стран мира показал перспективность наращивания его производства в будущем, в основном, за счёт развивающихся стран, обладающих достаточно большой ресурсной базой. Наряду с этими странами одно из ключевых мест в мировом производстве биотоплива в будущем может занять и Россия, обладающая в качестве важнейшей предпосылки необходимым природно-климатическим потенциалом и значительными площадями пригодных для этого сельскохозяйственных земель.

3. Среди других предпосылок производства биомоторного топлива в России обоснованы следующие:

- Способность рапса очищать землю от радионуклидов не накапливая их в зёрнах, что особенно важно для устранения последствий Чернобыльской аварии;

- Возможность утилизации практически неограниченного объёма широко распространённых лесных древесных отходов для производства биоэтанола в объёме, равном 7% современного мирового производства биоэтанола;

- Диверсификация экспортной продукции и доходов от экспорта;

- Возможность использования биомоторного топлива в отдалённых, мелких сельских хозяйствах вместо традиционного моторного топлива.

4. Среди основных ограничений производства и потребления биомоторного топлива в России с учётом её природно-климатических, демографических и институциональных особенностей выделены:

- технические затруднения круглогодичного применения биомоторного топлива на Севере;

- нехватка трудоспособного населения для его производства во многих пригодных для выращивания биосырья регионах страны;

- недостаточная поддержка развития этой новой отрасли со стороны государства по сравнению с развитыми странами мира.

5. При полимасштабном исследовании территории России было выявлено, что субъектами РФ, наиболее подходящими по комплексу предпосылок для развития в них опытно-экспериментального производства биодизельного топлива, в первую очередь, в будущем могут стать: Республика Татарстан, Нижегородская, Тульская и Рязанская области.

6. При гипотетическом внедрении биомоторного топлива для автотранспорта в исследованных 20-ти крупных городах России общий фон плотности загрязнения атмосферы от автотранспорта в центральной части городов и в жилых районах, располагающихся вдоль трасс въезда и выезда из них, уменьшится в наибольшей мере, а в жилых районах с современными минимальными значениями автотранспортного загрязнения, расположенных на городских окраинах, плотность и ареалы загрязнения при использовании биомоторного топлива останутся практически неизменными.

В результате в исследуемых городах произойдёт выполаживание плотности автотранспортного загрязнения между различными частями городского пространства.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Фост, Иван Дмитриевич, Москва

1. Автомобили переходят на спирт и растительное масло // Электронный журнал энергосервисной компании «Экологические системы», №2, февраль 2008.

2. Алаев Э.Б. Социально-экономическая география: Понятийно-терминологический словарь. М., 1983.

3. Алисов Н.В., Хорев Б.С. Экономическая и социальная география мира. Учеб. М., 2000, с.56.

4. Алексашина В.В. Экологические аспекты формирования производственных зон в крупнейшем городе (на примере Москвы) // Антропоэкол. оценка и формир. оптим. гор. среды. Л., 1988.

5. Алексеев А. И. География сельской местности. М.: Знание, 1989.

6. Амбарцумян В.В, Носов В.Б. «Экологическая безопасность автомобильного транспорта» -М.: Научтехлитиздат, 1999г., с.8-12

7. Анимица Е.Г., Елохов A.M., Сухих В.А. Качество жизни населения крупнейшего города. Екатеринбург, 2000, с.48

8. Баранский Н.Н. Становление советской экономической географии. Научные принципы географии Избранные труды: М., 1980.

9. Бакланова Ю.О. Развитие промышленного производства биоэтанола в России как одно из приоритетных направлений развития альтернативной энергетики, М., 30/12/2007.

10. Басин Д. М., Козлов А. И., Вопросы экономической эффективности гидролизной промышленности, М. — Л., 1961, стр. 112-114.

11. П.Безуглая Э. Ю. Мониторинг состояния загрязнения атмосферы в городах. М., 1986.

12. Битюкова В.Р. Социально-экологические проблемы развития городов России, М. Едиториал УРСС, 2004.

13. Битюкова В.Р. «Принципы и методы комплексной оценки экологического состояния городской среды» Сборник статей. М., 2002.

14. Бобылёв С.Н., Ксенофонтов М.Ю., Перелет Р.А., Петров А.П. Макроэкономика и окружающая среда, г. Пушкино, 2004, с. 19-21

15. Большая Российская Энциклопедия, т.1. По материалам обзора А.В. Яблоков, М. 2004 г.

16. Бугроменко В.Н. «Транспорт в территориальных системах» М.: Наука, 1987.

17. Бунге В. Теоретическая география. М.: Прогресс, 1967.

18. Винтоняк В. Аналитика:Украинская рапсодия-"Агро-перспектива".-2007.-№1-с. 2.

19. Витвер И.А. Избранные сочинения. М.,1998.

20. Возобновляемые источники энергии // План внедрения и продвижения технологий на период до 2020 года // EREC, Renewable Energy House, Brussels, 2007.

21. Волкова И.Н. Некоторые вопросы учета природоохранных факторов при размещении производительных сил.// Достижения и перспективы, 1986, вып.50. Природные ресурсы и окружающая среда, №15. С.28- 35 (в соавторстве с Клюевым Н.Н. и Крыловым М.П.)

22. Волкова И.Н. Проблема сочетания принципов приоритетности и комплексности в моделях и программах развития российских регионов. В кн.: Проблемы регионального развития. Модели и эксперименты. М., МАРСС, ИГ РАН, 1997.

23. Волкова И.Н. Инновации в сфере охраны окружающей среды и природопользования в развитии Российских регионов. В сб. "Инновации в сфере охраны окружающей среды и природопользования. Ярославль, НПО "Кадастр"-МПР России.2003г. С. 284-291.

24. Волкова И.Н., Приваловская Г.А. Промышленное природопользование и требования к размещению промышленности. Глава 4 в кн.: Территориальная структура хозяйства староосвоенных районов. М.: Наука,1995г С. 109-115.

25. Волкова И.Н. Эколого-географические противоречия природопользования. Известия РАН, сер.геогр.,31, 1997 г. 1.0. п.л. ( в соавторстве с Г.А. Приваловской).

26. Гладкий Ю.Н., Чистобаев А.И. Основы региональной политики. Сп-б., 1998.

27. Глобальная экологическая перспектива 3 //ЮНЕП, 2002, с.102-137, 246-280.

28. Голубков И.М., Маранджева Т.А., «Экологически чистые дизельные топлива с биокомпонентами» // http://mixent.ru

29. Гольц Г.А. Транспорт и расселение. М.: Наука, 1981.

30. ГОСТ 11048-95 Жмых рапсовый. Технические условия

31. ГОСТ Р51866 Топлива моторные. Бензин неэтилированный. Технические условия.

32. ГОСТ Р 52368-2005 (ЕН 590:2004). Топливо дизельное ЕВРО. Технические условия.

33. Государственный доклад о состоянии природной среды в Ростовской области в 2003, 2004 гг. Ростов-на-Дону, 2003, 2004.

34. Государственный доклад «Состояние окружающей природной среды Белгородской области в 1999 году», Белгород, 2000 г.

35. Государственный доклад — «Состояние природной среды и природоохранная деятельность в Нижегородской обл в 2004 г.», Н.Новгород — 2005 г.

36. Государственный доклад — «Состояние природной среды и природоохранная деятельность в Нижегородской обл в 2003 г.», Н.Новгород — 2004 г.

37. Государственный доклад о состоянии природной среды в Курской области в 2005, 2006гг.-Курск, 2006.

38. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды Российской федерации в 1999, 2000, 2001, 2005 г., М.: 1999, 2000, 2001, 2005.

39. Государственный доклад — «Состояние природной среды и природоохранная деятельность в Хабаровском крае в 2003 г.», Хаб — 2004.

40. Горбатовский В.В., Рыбальский Н.Г. «Городской транспорт и безопасность его использования» // http://mail.menr.gov.ua

41. Горкин А.П., Гохман В.М. Факторы размещения производства в региональных исследованиях за рубежом.- В сб.: «Региональные исследования за рубежом». М., 1973.

42. Горкин А.П., Гохман В.М., Смирнягин JI.B. Территориально-производственная структура промышленности (на примере системы «промышленность капиталистической страны») //Известия АН СССР. Серия географическая, 1976. -№ 6. С.107-114.

43. Горкин А.П., Смирнягин JI.B. «О факторах и условиях размещения капиталистической промышленности». // Извести АН СССР. Сер геогр. 1973, №1.

44. Гребцова В.Е. Экономическая и социальная география России. Ростов-на-Дону: Феникс, 1997.

45. Грибанов В.И. «Особенности возделывания ярового рапса в условиях Брянской области» // Комитет сельского хозяйства Брянской области, 2006 г.

46. Давыдов C.JI. «Экология и промышленность России» // 2000 г. 7вып. Стр.40-41

47. Данилов A.M. Применение присадок в топливах. М., Мир, 2005. 288 с.

48. Джонстон Р.Дж. География и географы: Очерк развития англо-американской социальной географии после 1945 года / Пер. с англ. М., 1987.

49. Драчева Л.В. «Топливный биоэтанол: пути развития» // Международная академия информатизации, 2009.

50. Исаченко А.Г. Экологическая география России. Сп-б.: Изд.-во Сан-Петербургского университета, 2001.

51. Каленская Л.В. Особенности формирования инфраструктуры инноваций на уровне региона// Академия управления «ТИСБИ», вып.1, 2005 г.

52. Капустин В.М., Карпов С.А., Кунашев Л.Х., Царев А.В Применение алифатических спиртов в качестве экологически чистых добавок в автомобильные бензины // «Нефтегазовое дело», РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, 2006.

53. Каргиев В.М., «Мировой опыт» // Российская Национальная Биотопливная Ассоциация, www.bioethanol.ru

54. Карпов С.А. «Автомобильные бензины с улучшенными экологическими свойствами» // Экология и промышленность России, январь 2006 г. стр. 30-32.

55. Кириллов Н.Г. Энергетика и промышленность России № 4 (32) апрель 2003 года.

56. Клюев Н.Н. Эколого-географическое положение России и её регионов, М.,1996.

57. Клюев Н.Н. «Сельскохозяйственное природопользование в постсоветской России: общие параметры, региональная специфика, пути экологизации» М.: Товарищество научных изданий КМК. 2005г. 615 с. с. 259 — 277.

58. Ковалев С.А. Сельское расселение. М., 1963

59. Колосов В.А., Мироненко Н.С. Геополитика и политическая география: Учеб. для студентов вузов. М., 2001.

60. Колосовский Н.Н. Основы экономического районирования. М., 1958.

61. Комар И.В. Рациональное использование природных ресурсов и ресурсные циклы. М., 1975.

62. Костицкий А., Марков А. Бензин из угля и газа // Журнал «Инноватика. Коммерционализация», 12.04.06

63. Кравец Б.К. Биодизель будущее Украины.//ЦУР «Роза ветров», Киев, 28/02/2006, с.2.

64. Крапивенко Д. «Бензин из пробирки» // Украинский деловой еженедельник "Контракты" , 28 мая 2005 г., www.biodiesel.com.ua.

65. Крючков В.Г. Территориальные системы хозяйства в сельской местности России. В кн.: Устойчивое развитие сельского хозяйства и сельских территорий: Зарубежный опыт и проблемы России. М.: Т-во научных изданий КМК. 2005г. с. 228- 242.

66. Крючков В.Г. Технико-экономические основы сельскохозяйственного производства. Учебноепособие для вузов. М., 1998.

67. Крючков В.Г., Раковецкая Л.И. Зерновое хозяйство: территориальная организация и эффективность производства. М., МГУ, 1990г., с.278.

68. Кугучин К, «В какой мере спрос на биотопливо повлиял на рост цен на продукты?» // Институт конъюнктуры аграрного рынка (ИКАР), 08.11.2008.

69. Кузнецова О.В. Экономическое развитие регионов: теоретические и практические аспекты государственного регулирования. М., 2002

70. Лаппо Г.М. «География городов», М. Владос, 1997.

71. Левашов А.Г., Головных И.М. «Повышение эффективности ОДД на регулируемых пересечениях» // ИркутГТУ, 2003.

72. Лексин В.Н., Швецов А.Н. Государство и регионы. Теория и практика государственного регулирования территориального развития. М., 1997.

73. Луканин В.Н., Трофименк Ю.В. «Промышленно-транспортная экология», М. изд.Высшая школа, 2001.

74. Маергойз И.М. Социалистическая интеграция и размещение производительных сил. В сб. «Экономическая география. География промышленности». Выпуск 4-5. МФ ГО СССР. М., 1971.

75. Маергойз И.М. Территориальная структура хозяйства. Новосибирск, 1986.

76. Международный стандарт EN 590:2004 "Automotive fuels Diesel - Requirements and test methods"

77. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий (ОНД-86) Л., 1987.

78. Минц А.А. Экономическая оценка природных ресурсов. М., 1972.

79. Мировой рынок биоэтанола в 2007 году // Исследовательская компания «Abercade», Москва, 2008 г., www.abercade.ru

80. Мироненко Н.С. Страноведение. Теория и методы. Учеб. для студентов вузов. М., 2001.

81. На смену нефти и газу приходит древесное биотопливо // Российская лесная газета, № 45-46 (123-124) от 26.11.2007.

82. Не в атоме дело // Минатомом РФ, апрель 2003.

83. Нефедова Т.Г. Сельская Россия на перепутье. М.: Новое издательство, 2003.

84. Нефедова Т.Г. Пространственная эволюция сельского хозяйства России в XX веке В кн.: Природопользование и устойчивое развитие. Мировые экосистемы и проблемы России. М.: Товарищество научных изданий КМК. 2006. 448 с. с. 230249.

85. Нефедова Т.Г. Продовольственное самообеспечение России: региональные сдвиги. // География, февраль, 2000г. №5 (491 492).

86. Николаев JI. «Биотопливо: российский рецепт» // Журнал "ЮГ-спецтехника" №27/2007 Выпуск №87, статья 2, 21 ноября 2007 г.

87. Охрана окружающей среды в ОАО «ЛУКОЙЛ» и его дочерних обществах в 2007 г»// http://www.lukoil.ru.

88. Парк легковых автомобилей в России по состоянию на 1 января 2008 г. // 17 November 2008, DISCOVERY Research Group

89. Перевод всего транспорта на газ: мечта или реальность? // Информационное агентство "Бел.Ру", Белгород, 21.02.2006, www.bel.ru.

90. Перцик Е.Н. Города мира: география мировой урбанизации. М., 2000.

91. Петриков А.В. Устойчивое развитие сельских территорий в России: направления и проблемы. // Всероссийский институт агрономических проблем и информатики РАСХН. М.: Товарищество научных изданий КМК. 2005г. 615 с. С.228-242.

92. Попова Н.В. Особенности территориальной структуры энергопроизводственного цикла алюминия в Сибири // «География и природные ресурсы», №1, 2006 г., стр. 96-103.

93. Приваловская Г.А., Рунова Т.Г. Территориальная организация промышленности и природные ресурсы СССР. М., 1980.

94. Приказ Министерства финансов РФ от 14.11.2006 № 146н «Об утверждении форм налоговой декларации по акцизам на подакцизные товары, за исключением табачных изделий, налоговой декларации по акцизам на табачные изделия и порядки их заполнения»

95. Природный комплекс большого города: ландшафтно-экологический анализ. М.: Наука, 2000.

96. Пробст А.Е. Вопросы размещения социалистической промышленности. М., 1971.

97. Прогноз развития мирового рынка биоэтанола, проблемы индустрии // Комитет по энергетической политике 16.10.08, http://www.rsppenergy.ru

98. Производители этанола в Бразилии столкнулись с проблемами // 08.01.2009, www.biz.liga.net.

99. Пуляркин В.А., Игнатьева А.Е. Географически аспекты «зелёной революции» в развивающихся странах востока. Вопр.геогр М.: Мысль -1979, с.171-185 .

100. Ракитников А.Н. География сельского хозяйства. М., 1970.

101. Рапс очистит почву от цезия // Журнал «С.О.К.», 20 мая, 2007 г. www.c-o-k.com.ua

102. Ратанова М. П. Экологические основы общественного производства. — Смоленск, 1999.

103. Ратанова М.П., Битюкова В.Р., Остапенко JI.C. Медико-географические проблемы загрязнения воздушного бассейна городских агломераций. // Вестник Моск. ун-та, сер. 5, геогр. 1988, №2.

104. Регионы России, Госкомстат РФ, М., 2006 г.

105. РЖД готовы использовать биодизель // Журнал «Нефтехимия», 23.01.2008, www.rccnews.ru

106. Рубец А.Д. «История автомобильного транспорта России», М. изд.Акас1егта, 2003.

107. Самылин А. А., Цивенкова Н. М., «Транспортный газогенератор — новый взгляд на старую технологию» // 22.12.2006, www.laes.ru.

108. Саушкин Ю.Г. Экономическая география: история, теория, методы, практика. М., 1973.

109. Саушкин Ю.Г. Энергопроизводственные циклы // Вестник МГУ, сер.5. География — 1967 №4.

110. Саушкин Ю.Г. Избранные труды. Смоленск, 2001.

111. Сдасюк Г.В. Индия, переход к САРД в условиях планируемой рыночной экономики и усложняющейся эколого-демографической ситуации // Устойчивое развитие сельского хозяйства и сельских территорий, М., изд.КМК, 2005, с.206-227.

112. Сдасюк Г.В., Тишков А.А. 1995 Ключевые районы устойчивого развития // Оценка качества окружающей среды и экологическое картографирование. М. с. 107-116

113. Синяя книга IRU, «Автомобильный транспорт России 2002-2003», 2004г.

114. СниП 2.07.01-89* Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений/ Госстрой России. М.: ФГУП ЦПП, 2004. -56 с. Раздел 6: Транспорт и улично-дорожная сеть (с. 13-20).

115. Соколова Е.П. «Оценка экологического состояния города для целей градостроительного регулирования (на примере г. Москвы)» // МГУ, 2008.

116. Сорокин Н.Т. Возможности использования альтернативных видов топлива в АПК России // ФГУП, Российский центр сельскохозяйственного консультирования, 2006.

117. Стратегия развития автомобильной промышленности России // Институт народнохозяйственного прогнозирования РАН, 2005, стр.48-51.

118. Спирт шагает по планете // Журнал «Бизнес курс», № 22(249) от 11.06.2008, с.37-41

119. США. Рост производства биоэтанола замедлится // Торговая система «Зерно-online», 24 октября 2007, www.zol.ru .

120. Сырьё для производства биоэтанола //Российская Национальная Биотопливная Ассоциация, 16.04.2006, www.bioethanol.ru

121. Тархов С.А. «Эволюционная морфология транспортных сетей», Смоленск-М., изд. «Универсум», 2005, с. 1-7.

122. ТУ 38.401-58-244-99 «Бензины автомобильные неэтилированные, содержащие этанол»

123. Тофанюк Е., Коптюбенко Д. Госдуме предложат закон о чистом бензине. //РосБизнесКонсалтинг, РБК daily, 14.02.2006.

124. Трейвиш А.И. Географически особенности формирования атомной энергетики. Вопр.геогр -М.: Мысль -1979, с.75-86

125. Третье Национальное сообщение Российской Федерации по РКИК. -М., 2002.

126. Тюрин В.Н., Морева JI.A. Северный Кавказ: природно- экологические и социально-экономические условия территориальной дифференциации сельского хозяйства. В кн.: Устойчивое развитие сельского хозяйства и сельских территорий:

127. Зарубежный опыт и проблемы России. М.: Т-во научных изданий КМК. 2005, С. 406-434.

128. Федеральный закон «Об охране окружающей среды» №7-ФЗ от 10 января 2002 года.

129. Федеральный закон «Об отходах производства и потребления» №89-ФЗ от 24 июня 1998 года.

130. Федеральный закон «О государственном регулировании производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции» №102-ФЗ от 31 декабря 2005 года.

131. Хрущёв А.Т. География промышленности СССР М.: Высш. школа -1990.

132. Шарыгин М.Д. Дробное районирование и локальные производственно-территориальные комплексы. Пермь: Изд-во Перм.Ун-та, 1976.

133. Шпаков Ю. «Биодобавка для природного газа» /, Издательский дом «Время», №123, 14.07.2006, г. Москва

134. Экологический аспект строительства и эксплуатации автомобильной дороги // 09.10.2006, http://www.rtsh.ru

135. Энергетическая политика России // Комиссия государств-участников СНГ по использованию атомной энергии в мирных целях, июнь 2007 г.

136. Энергетическая стратегия России на период до 2020 года //Министерство промышленности и энергетики РФ, №1234-р, от 28 августа 2003.

137. Яргина З.Н. Экологические аспекты формирования среды крупного города. -М.1989.

138. Яровой рапс — культура универсального типа // 23.01.2009, http://selhoz.mbslaboratories.ru

139. A. Zervos, Ch. Lius, О. Schrafer. Tomorrow's world, Renewable energy world. 2004,V.7,n 4.

140. Биоэтилтрибутиловый эфир (bio-etbe). Получается смешиванием биоэтанола (48% по объему) и третичного бутанола с последующим нагреванием в присутствии катализаторов (октановое число — 112). Используется в смеси с бензином для любых двигателей.

141. Биометанол может стать предпочтительным топливом для топливных элементов. Его производят из сингаза, или смеси Н2 и СО, получаемых из биомассы в присутствии 02 (производство синтетического метанола составляет 27 млн. т/год).

142. Биометилтрибутиловый эфир (bio-ratbe) — аналогичен bio-etbe, получается смешиванием биометанола (36% по объему) и третичного бутанола при нагревании и катализаторах.

143. Биодиметил эфир (bio-drae) добавляется к дизельному топливу (2%) для улучшения его качеств. Может быть получен из сингаза или чистого метанола в присутствии алюмосодержащих катализаторов.