Кластерный анализ структуры производства электроэнергии в мире: типология энергосистем и оценка уязвимостей энергетической безопасности России

Введение. Сравнительный анализ национальных энергосистем в условиях глобального энергоперехода требует перехода от традиционного сопоставления по абсолютным объёмам производства к более совершенным методикам. Агрегированные показатели, включая удельное производство на душу населения, не отражают структурных особенностей энергобалансов стран, что препятствует выявлению их реального технологического профиля и позиции в мировой энергетической архитектуре.

Цель. Разработать методику многомерной кластеризации стран на основе детализированной структуры производства электроэнергии и определить место России в формируемой системе координат, выявив её ближайших технологических аналогов.

Методы. На основе данных EIA, Energy Institute и BP за 2023 год по 210 странам мира проведена декомпозиция производства электроэнергии на 10 компонент по источникам (газ, нефть, уголь, гидро, атом, ветер, солнце, геотермальная, биоэнергия, прочие ВИЭ). Показатели нормированы на 100 тыс. населения. Использованы методы стандартизации (z-score), снижения размерности (PCA) и иерархической кластеризации.

Результаты. В результате кластерного анализа выделено четыре однородные группы стран:

1. Фиолетовый кластер (144 страны): доминирование природного газа (42 %) и гидроэнергетики (25 %). Россия входит в эту группу.
2. Красный кластер (22 страны): нефтезависимые островные государства (75 % нефть).
3. Оранжевый кластер (13 стран): угольно-газовые экономики (44 % уголь, 20 % газ). Включает Китай, Австралию.
4. Зелёный кластер (31 страна): диверсифицированные системы с балансом атомной (13 %), ВИЭ (21 %) и традиционной генерации. Включает США, страны ЕС и Японию. Россия занимает 9-е место внутри своего кластера по удельному производству (0,77 ТВт-ч/100 тыс. населения).

Выводы

1. Реальное место страны в мировой энергетике определяется не абсолютными объёмами генерации, а структурой её энергобаланса, которая формирует уникальный технологический и стратегический профиль.
2. Россия принадлежит к самому многочисленному, но наименее диверсифицированному «газо-гидровому» кластеру, что указывает на высокую зависимость от ограниченного набора источников и связанные с этим риски для энергетической устойчивости.
3. Принципиально различное позиционирование абсолютных лидеров – Китая, США и России – в отдельных кластерах эмпирически подтверждает глубокие различия в их национальных энергетических стратегиях и векторах развития.
4. Для соответствия глобальным трендам и укрепления долгосрочной энергобезопасности России необходима системная диверсификация энергобаланса с опорой на развитие атомной энергетики и новых возобновляемых источников.

1. Voronina E. V., Khlebnikov V. K. The forecasting system in the electric power industry and the prospects for the development of the electric power industry // Кибернетика энергетических систем: Сборник материалов ХХХIX сессии Всероссийского научного семинара по тематике "Электроснабжение". Новочеркасск, 17-18 октября 2017 г. Новочеркасск: Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, 2018. P. 152–156. EDN: LQRMNP

2. Соловьева Е. О. Характеристика электроэнергетики мира и России // Аллея науки. 2018. Т. 8. № 5(21). С. 550–553. EDN: XSVAFN

3. Фаворский О. Н., Батенин В. М., Масленников В. М. [и др.]. Что нужно сделать для реализации энергетической стратегии страны // Вестник Российской академии наук. 2016. Т. 86. № 10. С. 867–872. https://doi.org/10.7868/S0869587316100078. EDN: WOSESN

4. Земсков В. В. Вызовы энергосбережения в обеспечении экономической безопасности в условиях шестого технологического уклада // Государственное и муниципальное управление. Ученые записки. 2025. № 2. С. 117–126. EDN: SSCDIE

5. Бурганова И. Н. Политические и экономические риски энергетической безопасности в глобальном мире (на примере России) // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Социология. Политология. 2023. Т. 23. № 1. С. 79-83. https://doi.org/10.18500/1818-9601-2023-23-1-79-83. EDN: OPYCHZ

6. Боровский Ю. В. Проблема энергетической безопасности в отношениях России с внешним миром: сотрудничество, конкуренция и соперничество (1991–2021 гг.): специальность 07.00.15 "История международных отношений и внешней политики": диссертация на соискание ученой степени доктора исторических наук. М., 2022. 535 с. EDN: FLBYVB

7. Галанина О. В., Золотарева Ю. П. Применение инструментария агломеративной кластеризации для выявления деградирующих сельскохозяйственных производств и определения основных мер их поддержки // Государственное и муниципальное управление. Ученые записки. 2025. № 2. С. 94–102. EDN: RUDLPR

8. Sirazev S. I. The path to a low-carbon transformation of the electricity industry // Стратегическое развитие инновационного потенциала отраслей, комплексов и организаций. Сб. статей XII Международной научно-практической конференции. 21-22 октября 2024 г. Пенза, 2024. P. 576–578. EDN: EACWFS

9. Веселов Ф. В., Ерохина И. В., Макарова А. С. [и др.] Энергоэкономическая оценка стратегий повышения энергетической эффективности теплоэнергетики России // Теплоэнергетика. 2021. № 12. С. 20–32. https://doi.org/10.1134/S0040363621120110. EDN: BFFRQU

10. Ефимова Е. В. Место возобновляемой электроэнергетики в электроэнергетике мира // Молодежь XXI века: образование, наука, инновации: материалы IX Всероссийской студенческой научно-практической конференции с международным участием. Новосибирск, 02-04 декабря 2020 г. Часть 2. Новосибирск: Новосибирский государственный педагогический университет, 2020. С. 20–22. EDN: NVFILC