Аннотация результатов, полученных в 2021 году
Трансформация мировой энергетической системы будет оказывать значительное воздействие на экономику России в ближайшие десятилетия. Анализ рисков, связанных с энергетическим переходом, и оценка новых возможностей для России на мировом рынке энергоресурсов и социально экономических последствий декарбонизации экономики на качество окружающей среды требуют серьезного анализа на основе современных моделей экономического роста, общего равновесия, детальных моделей репрезентативной энергетической системы. Отдельные элементы, необходимые для моделирования, хотя и существовали, но объединение их в выведенную аналитическую систему проводится впервые в рамках данного проекта. За прошедший год авторы приступили к разработке многоуровневого модельного комплекса для анализа влияния трансформации мировой энергетической системы на экономику России. На верхнем уровне системы моделей находится модель экономического роста, позволяющая показать процесс замещение природного фактора человеческим капиталом и исследовать возможности ускоренного перехода России на новые технологии, предполагающие низкий уровень воздействия на окружающую среду, включая локальные и глобальные загрязнения. Анализ модели доказал принципиальную возможность энерго перехода в России и ориентации экономики России на построение экономики знаний с переносом центра тяжести на человеческий капитал как основной фактор экономического роста. По итогам этого исследования была принята к публикации статья в Журнале Новый экономической ассоциации. На следующем уровне находится 18-ти региональная модель общего равновесия для мировой экономики с перекрывающимися поколениями. В модели использование нефти, газа и угля в производстве товаров конечного потребления сопряжено с выбросами парниковых газов, что приводит к глобальному потеплению и ущербу для экономической деятельности, который на региональном уровне зависит от уровня региональной температуры. На базе разработанной модели был осуществлен поиск оптимального налога на выбросы парниковых газов, который приводит к равномерному увеличению благосостояния будущих и нынеживущих поколений во всех регионах, что достигается за счет трансфертной политики перераспределения благосостояния между поколениями. В работе проведен подробный анализ чувствительности результатов по параметрам функции ущерба. Также рассмотрены последствия ввода отложенного во времени налога, проанализирован оптимальный налог в некотором наборе коалиций. По результатам работы подана статья в Journal of Political Economy. Журнал индексируется в базах Scopus и WoS. Q1 по SJR. Препринт доступен по ссылке https://www.nber.org/papers/w29224 На третьем уровне находится детальная модель энергетические системы, состоящая из двух блоков. Первый блок представляет собой модель балансировки спроса и предложения на электроэнергию в реальном режиме времени. Использование такой модели необходимо для анализа возможностей и стоимости построения энергосистемы с высокой долей метеозависимых возобновляемых источников энергии, отличающихся нестабильностью производства энергии. Вторая модель используется для построения переходной динамики до 2050 года. Она включает возобновляемые источники энергии и ископаемые виды топлива, сектор производства тепла и электроэнергии, нефтеперерабатывающие заводы, производство цемента, чугуна и стали, здания, грузовой и пассажирский транспорт, распределительные сети трубопроводов и другие отрасли промышленности, включая неэнергетическое потребление. Доминирующий в экономической литературе подход к моделированию энергетического перехода, направленного на достижение нулевых выбросов парниковых газов, обычно связан с моделированием значительного повышения энергоэффективности и с сокращением энергоемкости валового продукта. Отмечая необходимость использования энергоэффективных технологий и повышение эффективности использования энергоресурсов, мы, тем не менее считаем, что для России возможен альтернативный путь декарбонизации экономики. Идея заключается в использовании альтернативной энергии в значительно больших масштабах, чем это необходимо, для удовлетворения критического объема потребления электроэнергии. Авторами был предложен инновационный подход к решению проблемы балансировки спроса и предложения электроэнергии на основе опережающего развития мощностей по производству электроэнергии по сравнению со спросом на электроэнергию, и использование избытков электроэнергии для производства водорода. Такой подход предложен в литературе впервые. Предварительные результаты докладывались на научных конференциях, и построенная энергетическая модель использовалась для подготовки статьи в журнале Energies (Scopus и WoS Q1), находящейся в настоящее время на стадии рецензирования. Трансформация мировой экономики приведет к сокращению спроса на ископаемое топливо. Замещение ренты от экспорта ископаемого топлива на доходы от водорода может решить проблему потерь рентных доходов, которые понесет Россия в результате изменения спроса на глобальном рынке. Для исследования глобального рынка нами также была построена мультирегиональная модель общего равновесия, которая моделирует добычу ископаемого топлива и водорода. Несмотря на то, что, как было доказано на основе анализа модели экономического роста, в долгосрочной перспективе Россия выиграет от трансформации энергетического сектора и глубокой диверсификации экономики при переходе на использование экономики знаний и человеческого капитала как основного фактора роста, в краткосрочной перспективе такой переход потребует определенных затрат. Величина этих затрат будет оценена во 2 году реализации проекта. В то же время наряду с краткосрочными и среднесрочными затратами энергетический переход в России будет иметь значительный позитивный социальный эффект в первую очередь из-за сокращения потребления угля для производства электроэнергии, отопления и других нужд, что приведет к существенному сокращению воздушного загрязнения. Для оценки положительных социально экономических эффектов нами была построена модель оценки риска для здоровья населения от воздушного загрязнения жестко линкования с энергетической моделью. Данная модель была опробована, результаты предварительного анализа представлены на конференциях, и подготовлена научная статья в журнал Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, в настоящее время находящаяся в процессе рецензирования. Проведенные работы по созданию модельного комплекса создают предпосылки для перехода к исследованию наиболее важного вопроса: каким образом Россия может занять лидирующее место на рынке возобновляемых энергетических ресурсов. На основе анализа мировой и отечественной литературы были определены наиболее важные тенденции трансформации мировой экономики, которые легли в основу предварительных сценариев изменения спроса на мировом рынке и для дальнейших исследований в рамках данного проекта. Необходимо отметить, что созданные в рамках данного проекта аналитические инструменты в значительной степени повысили технический потенциал международной лаборатории и послужили основой для реализации других проектов, прямо не связанных с данным исследованиям. Например, разработанная для анализа риска от воздушного загрязнения модель распределения населения по территории России и послужила основой для уточненного анализа риска смертности от воздушного загрязнения в России от сжигания ископаемого топлива. Результаты исследования приняты к публикации в журнале Environmental Health Perspectives.

Аннотация результатов, полученных в 2022 году
В 2022 году, несмотря на объективные сложности, коллектив провел ряд важных исследований, которые, несомненно, будут полезны при построении оптимальной экономической и энергетической политики. В первую очередь это касается работы ученных Полбиным А. совместно с Котликоффым Л., Кублером Ф., Шейдегерром по выработке оптимальной налоговой политики для снижения антропогенных выбросов с учетом интересов будущих поколений, с помощью модели общего равновесия с перекрывающимися поколениями. Эта задача, помимо прочего, имеет значительные вычислительные сложности связанные с решением нелинейной оптимизационной задачи большой размерности. Для этого авторы предложили простой, но эффективный, итеративный алгоритм: решение задачи общего равновесия ищется при фиксированном, экзогенно заданном уровне налога. На основе этого решения, корректируется налог, и процедура повторяется вновь, до достижения сходимости. Обновленная версия статьи опубликована в виде NBER препринта: https://www.nber.org/papers/w29224 и подана в журнал American Economic Journal: Economic Policy. В работе Нестеровой К., Полбиным А. совместно c Бурминой С. в 2022 году велась работа по построению модели олигополии Курно стран-нефтеэкспортеров для оценки последствий для нефтяного рынка от различных вариантов налогообложения выбросов парниковых газов. На основе проведенного анализа опубликована статья: Бурмина С.Д., Нестерова К.В., Полбин А.В. Оценка влияния налогообложения выбросов СО2 на российскую отрасль нефтедобычи // Вестник международных организаций. 2022. Т. 17. С. 131-154. Согласно полученным результатам, для России недополученная нефтяная выручка при введении налога 50 долл. за тонну выбросов составит 14% в среднем на периоде до 2030 года и 9% на периоде 2031–2040 гг.. В случае роста ставки налога с темпом 1,5% в год потери составят значительно больше: 17% и 12% на соответствующих периодах времени. Если налог введут только развитые страны, которые не покупают российскую нефть, потери выручки будут значительно ниже от 2,8 до 4,0% и от 3,3 до 6,0% для постоянного и растущего налогов соответственно. Поташниковым В., Броди М., Голубом А. и Луговым О. велась доработка статьи, до публикации, которая была в итоге опубликована в журнале “Decarbonizing Russia: Leapfrogging from Fossil Fuel to Hydrogen” // Energies, 2022, 15(3), 683 (SJR SCIMAJO 2021 Q1) . В работе рассмотрен альтернативный подход к полной декарбонизации экономики России. Авторы предложили энергетическую систему, которая использует солнечную и ветровую электроэнергию для удовлетворения конечного спроса на энергию с учетом проблемы балансировки, и производства зеленого водорода. Водород в свою очередь является топливом для не электрифицируемых потребителей энергии, и новым чистым источником экспортной выручки. Анализ проводился с использованием высокодетализированной системы репрезентативной энергосистемы системы для России (HIRES-RUS). Зубаревым А. и Рыбаком К. проанализирована роль внешнеэкономических факторов с акцентом на шоки сырьевых цен в динамике российских макроэкономических показателей, по результатам которой опубликована статья Оценка влияния глобальных шоков на российскую экономику в рамках факторной модели// Журнал Новой экономической ассоциации. 2022. № 4 (56). Авторами была предложена факторная модель для российской экономики с тремя внешними факторами и соответствующей идентификацией внешних шоков, которой авторы оценили вклад глобальных шоков спроса, предложения и глобального сырьевого шока в динамику российских макроэкономических показателей. Сжигание ископаемого топлива приводит к значительному ущербу для здоровья, которые обычно игнорируются при планировании энергетики. Броди М., Голуб А., Поташников В., используя комплексную модель энергетической системы RUTIMES и подробные данные о производстве электроэнергии для расчета выбросов PM2,5, SO2 и NOx, а также высокодетальные данные о распределение населения и погоде, оценили уровень дополнительной смертности. Наиболее вероятная консервативная оценка смертности в 2019 году, приходящаяся на электроэнергетику в России, составляет около 33 тыс. чел. При отсутствии изменений в энергетике это приведет к практически 1 млн. дополнительных смертей до 2050 года. В рамках ответа на замечания рецензентов была существенно переработана статья, которая находиться на рецензировании: M. Brody; V. Potashnikov; A. Golub: "Mortality from Fuel Combustion in the Russian Power Sector and the Benefits of Decarbonization" // Environment, Development and Sustainability (SJR Q1 – 2021 last) с учетом новых условий. В работе оценены сценарии, среди которых есть два, которые рассматривают санкции 2022 года. Сценарии позволят снизить смертность от загрязнения атмосферного воздуха на 200-700 тыс. человек к 2050 г. в зависимости от реальных изменений в энергетике России. В.Баринова, П.Леваков и А.Полбин написали статью “Участие центральных банков в климатической политике: обзор исследований и выводы для России» и подана в журнал “Вестник международных организаций”, в которой рассмотрены каналы влияния климатических рисков на финансовую стабильность стран, так и каналы влияния “переходных рисков” на финансовую стабильность. В случае российской экономики актуальной мерой может являться дифференциация стоимости залоговых активов и регуляторных требований по структуре портфелей активов финансовых организаций, в зависимости от риска снижения их стоимости из-за борьбы мирового сообщества с глобальным потеплением и климатических изменений. Наиболее подверженным сектором к таким рискам, естественно, является угольная промышленность. Поташников В. совместно с Бариновой В., Леваковым П., Бердиным В., Юлкиным Г. подали в журнал Пространственная экономика статью “Экономические перспективы водородного транспорта в России”. В работе рассмотрен опыт и практика разработки и применения технологий производства, транспортировки, хранения и использования водорода в отраслях экономики в ведущих странах мира. С помощью высоко детализированной модели репрезентативной энергетической системы RUHOUR был оценен потенциал зеленого водорода для нужд транспорта. Анализ чувствительности показал, что генерация водорода маловероятна при цене менее 0.5 доллара за кгН2, что эквивалентно, с учетом разных удельных расходов, 0.05 доллара за литр бензина. При цене более 2 долларов за кг (~0.2 доллара за литр бензина) вероятнее всего весь конечный спрос на водород может быть удовлетворен. В рамках актуализации направления построения многоотраслевой модели общего равновесия Полбиным А. было принято решение сконцентрировать внимание на разработке инструментария, позволяющего оценивать макроэкономические эффекты от сокращения спроса на российские углеводороды со стороны недружественных стран. Для чего была сформулирована трех региональная модель общего равновесия с перекрывающимися поколениями на базе работы "Can Today's and Tomorrow's World Uniformly Gain from Carbon Taxation?".

Аннотация результатов, полученных в 2023 году
В 2023 году коллективом исполнителей проекта совместно с соавторами опубликовано 3 статьи. В первой статье, "Беломестный Д. В., Орлова Т. С., Полбин А. В. Порядок извлечения ресурсов с различными издержками добычи в условиях наличия неопределенности в будущем спросе // Труды МФТИ/ 2023. № 2 (58), Том 15, С. 13-33", апробируются методы поиска глобального решения в задаче с исчерпаемыми природными ресурсами. Так, в работе предложена динамическая стохастическая модель общего равновесия с двумя исчерпаемыми источниками энергии: с низкими издержками добычи (нефть) и высокими (уголь). При этом будущий спрос на данные ресурсы является стохастическим, что в модели реализуется за счет стохастического улучшения в технологии производства альтернативных источников энергии. На основе численного имитационного анализа с использованием глобальных методов нахождения численного решения в стохастических моделях показывается, что если в детерминированной и стохастической задачах центрального планирования оптимальным является последовательное извлечение природных ресурсов, когда первым извлекается ресурс с низкими издержками добычи, то в модели рыночного равновесия с несколькими экономическими агентами, гетерогенными относительно прав собственности на природный ресурс и не разделяющими между собой риски, на рынке одновременно торгуются ресурсы с высокими и низкими издержками добычи. Полученный результат можно косвенно применить к обсуждению текущей экономической ситуации для РФ. Так, существует высокая вероятность снижения доходов от экспорта энергоносителей в будущем из-за намерений недружественных стран постепенно отказываться от покупки российских энергоносителей, вводить ограничения на цены покупки российской нефти и т.д., что, в свою очередь, формирует условия для наличия дисконта по продаже российских энергоносителей в дружественные страны. В условиях наличия ожиданий резкого сокращения спроса на российские энергоносители в будущем у собственников угольных компаний возникают стимулы интенсифицировать добычу угля в текущие периоды времени, что может привести к снижению цен на энергоресурсы и совокупных дисконтированных доходов от продажи российских углеводородов. В описанных условиях собственники угольных компаний могут расширять производство и лоббировать государственную поддержку угольной отрасли, например, за счет субсидий на транспортировку угля, что уже наблюдается в текущих реалиях, когда как в эффективном равновесии может потребоваться обратное – снижение добычи угля. Поскольку все имеющиеся энергоресурсы с высокой долей вероятности продать на внешние рынки не удастся, то оптимальной стратегией может являться продажа наиболее дорогих и рентабельных энергоресурсов. Сокращение экспорта угля РФ позволило бы создать в некоторой степени дефицит на мировом рынке энергетики и повысить цены на российские нефть и газ, снизить дисконт. Также снижение экспорта угля позволило бы высвободить логистические ресурсы для транспортировки нефти. Во второй статье, "Поташников В. Ю., Баринова В. А., Леваков П. А., Бердин В. Х., Юлкин, Г. М. Оценка взаимных положительных эффектов от развития солнечной и ветровой электроэнергии и водородного транспорта1 //Журнал «ЭКО». 2023. Т. 53. №. 9. С. 173-192", было обосновано, что использование водорода предоставляет одну из перспективных альтернатив декарбонизации транспорта и сокращения вредных выбросов. Авторы провели оценки экономической привлекательности водородного топлива для потребителей, а также проанализировали возможности для его производства в России для удовлетворения потенциального спроса со стороны автотранспорта. В результате анализа в России не были выявлены условия, обеспечивающие интерес промышленности к производству водорода, помимо удовлетворения нужд нефтегазового сектора. Анализ ценовой чувствительности показал, что при цене менее 0,5 долл. за кг Н2 генерация водорода маловероятна. При цене более 2 долл. за кг появляются экономические стимулы для полного удовлетворения конечного спроса на водород. Транспортировка водорода до конечного потребителя может добавить к его стоимости 0,65–4 долл. за кг, что все еще оставляет водород конкурентоспособным. В третьей статье "Леваков П. А., Баринова В. А., Полбин А. В. Климатические риски и финансовая стабильность: роль центральных банков и выводы для России //Вестник международных организаций: образование, наука, новая экономика. 2023. Т. 18. №. 1. С. 204-231", выявлены возможные механизмы влияния глобального потепления на финансовую систему развитых и развивающихся стран, подтвержденные эмпирическими свидетельствами и математическими моделями, проанализирована роль центральных банков в стабилизации финансовой системы, а также их потенциал предотвращения климатических изменений. Авторы также оценили эффективность проводимой центральными банками политики. Авторами был изучен международный опыт проведения климатической политики центральных банков и сформулированы рекомендации для Центрального Банка Российской Федерации, как для страны, подверженной значительным переходным климатическим рискам. К ключевым рекомендациям можно отнести необходимость дифференциации стоимости залоговых активов и регуляторных требований по структуре портфелей активов финансовых организаций в зависимости от риска снижения их стоимости из-за борьбы мирового сообщества с глобальным потеплением и климатических изменений. Также в 2023 году Полбиным А.В. совместно с Котликоффым Л., Кублером Ф., Шейдегером С. усилена статья «Can Today's and Tomorrow's World Uniformly Gain from Carbon Taxation?» в рамках рассмотрения спецификации производственной функции для товаров конечного потребления с несовершенной замещаемостью "зеленой" энергии и углеводородов. Обновленный препринт доступен по ссылке https://www.nber.org/papers/w29224. Доработанная статья на момент подачи отчета находится на рецензировании в зарубежном журнале первого квартиля. Также на момент подачи отчета подана статья "Разработка трехрегиональной многоотраслевой модели общего равновесия с перекрывающимися поколениями" в российский журнал, индексируемый в WoS.