Информационная
система учета выбросов
на объектах ТЭК

Василий ЗУБАКИН
Руководитель дирекции
по энергетике ПАО «ЛУКОЙЛ», д. э. н.
e-mail: zubakinva@gmail.com

Сергей ВАСИЛЬЕВ
Генеральный директор
ООО «ЛУКОЙЛ-ЦУР», к. т. н.
e-mail: VasilievSV@lukoil.com

Александр КРЕМЕНЕЦКИЙ
Аспирант, старший менеджер блока
по внешним коммуникациям ПАО «ЛУКОЙЛ»
e-mail: kremen-al@yandex.ru

ВВЕДЕНИЕ

Парижское соглашение по климату предусматривает обязательства по удержанию темпов роста глобальной температуры в пределах 2 °C до 2100 г. с одновременным поиском возможностей для ограничения роста в пределах 1,5 °C. Основное давление со стороны органов власти, инвесторов и общества направлено на производителей ископаемого топлива как основных эмитентов выбросов парниковых газов. При этом отсутствуют готовые отраслевые решения в части систем калькуляции выбросов парниковых газов. Информация о выбросах и планы по их снижению сегодня содержатся, главным образом, в отчетах об устойчивом развитии соответствующих компаний, публикуемых 1 раз в год. Это не позволяет заинтересованным сторонам эффективно работать с этими данными – объективно оценивать планы бизнеса по сокращению выбросов, производить сравнения компаний, следить за динамикой данных в реальном времени. Помимо этого, и сами компании в отсутствии единой системы учета выбросов сталкиваются со сложностями при менеджменте этого бизнес-­процесса, связанного с решением целого комплекса параллельных задач, сбором и ведением качественных статистических данных.
В результате для предприятий, деятельность которых сопряжена с выбросами парниковых газов при производстве и потреблении их продукции, стал весьма актуальным вопрос корректного расчета произведенных выбросов для установления и выполнения целей по сокращению эмиссии парниковых газов. Компании сталкиваются с альтернативой: заказать аудит выбросов у специализированной организации или же выстроить собственную систему учета и оценки объемов выбросов.
Развитие собственных компетенций имеет очевидное преимущество: возможность учета динамики выбросов, повышение частоты и глубины детализации проводимых расчетов, возможность проводить корреляционный анализ в совокупности с другими технико-­экономическими показателями деятельности энергообъектов. В то время как сторонняя организация предлагает не инструмент расчета выбросов, а разовую услугу по их подсчету. Доступность оперативных данных позволяет гибко варьировать объем эмиссии парниковых газов, эффективнее внедрять программы сокращения выбросов.
Важно отметить, что приглашение сторонней организации для проведения расчета выбросов не решает задачи по их верификации для последующего использования в отчетах об устойчивом развитии и различных рейтингах, в частности, CDP (Carbon Disclosure Project – Проект раскрытия информации по загрязнению окружающей среды). Это связано с необходимостью проведения дополнительной верификации данных аудиторской организацией.
В данной работе описывается прототип калькулятора выбросов парниковых газов, разработанный специалистами ПАО «ЛУКОЙЛ». На первом этапе инструмент охватывает эмиссию всех объектов коммерческой (то есть поставляющих электроэнергию на оптовый рынок электроэнергии и мощности) генерации «ЛУКОЙЛа» – это 20 электростанций и котельных в регионах юга России.

Методологические подходы к моделированию

Эмиссия парниковых газов в результате производства электроэнергии, тепла или пара, закупаемых предприятием (отчитывающимся субъектом) у третьих сторон, в соответствии с классификацией Межправительственной группы экспертов ООН по изменению климата (МГЭИК), классифицируются как «косвенные выбросы» или Охват 2 (Scope 2) [4]. Физически эти выбросы осуществляются другой организацией, но учитываются их потребителем для корректного расчета углеродного следа всего цикла производства продукции.
Определение формулы расчета косвенных выбросов парниковых газов по Охвату 2 требует дальнейшей методологической проработки. Это связано с неопределенностью в отношении того, что считать выбросами по Охвату 2 для электроэнергетических объектов, которые потребляют на собственные нужды электро- и тепловую энергию, произведенную самостоятельно [5]. При определении методологии учета косвенных выбросов в модели использовалась методология, приведенная в приказе Министерства природных ресурсов и экологии РФ от 29 июня 2017 г. № 330 «Об утверждении методических указаний по количественному определению объема косвенных энергетических выбросов парниковых газов» [6].
В прототипе калькулятора выбросов предлагается проводить расчет косвенных выбросов СО2‑эквивалента в отношении приобретенной энергообъектами электроэнергии других источников по следующей формуле (4):

Расчет общего объема косвенных выбросов за период достигается суммированием косвенных выбросов, связанных с потреблением электрической и тепловой энергии.

Ключевые особенности реализации

Для минимизации стоимостных и временных затрат на начальном этапе разработки было принято решение в качестве исходного материала использовать данные из существующих информационных систем. В зависимости от видов данных и информационных систем – источников, различались не только единицы измерения, но и качественный состав исходных данных. В то же время существующие НПА позволяют использовать различные подходы к вычислению коэффициента выбросов CO2 от сжигания топлива для Охвата 1: по объемным и массовым долям компонентного состава топлива, по содержанию углерода в топливе или используя справочные коэффициенты. Для каждого источника исходных данных был выбран подход, позволяющий получить наиболее точное значение коэффициента на существующем качественном составе данных. Именно такая гибкость позволила обеспечить высокое качество расчетных данных (отклонение от верифицированной отчетности для объектов коммерческой генерации составило 0,1 % за 2020 г.) без внедрения дополнительных бизнес-­процессов по сбору и верификации данных при одновременном обеспечении различных временных разрезов анализируемых данных (сутки, месяц, квартал).

Описание разработанного программного комплекса по учету объемов выбросов парниковых газов

Пример интерфейса прототипа калькулятора эмиссии парниковых газов коммерческой генерации «ЛУКОЙЛа» представлен на рис. 1.

Здесь отображается общая сумма выбросов по электрической и тепловой энергии в рамках Охватов 1 и 2, сравнение фактических и плановых показателей эмиссии парниковых газов, распределение долей выбросов между различными технологиями производства электро- и тепловой энергии (ТЭЦ, ТЭС, построенные и модернизированные в рамках договоров предоставления мощности (указаны как «ДПМ»), котельные (указаны как «прочее»), а также между различными генерирующими предприятиями, входящими в «ЛУКОЙЛ» (диаграмма в правом нижнем углу, аббревиатуры соответствуют названиям дочерних обществ: «ЛУКОЙЛ-Кубаньэнерго», «ЛУКОЙЛ-Астраханьэнерго», «ЛУКОЙЛ-Ростовэнерго», «ЛУКОЙЛ-Волгоградэнерго», «ЛУКОЙЛ-Ставропольэнерго» и «ЛУКОЙЛ-Экоэнерго»). Единицы измерения – тонны СО2‑эквивалента (миллионы тонн – где указано).
Отдельно выделены посуточные расчеты на основе оперативных данных. На рис. 2 представлены показатели, полученные из оперативных данных.

Сам прототип калькулятора представляет собой инструмент учета выбросов, где пользователь может оперативно получить данные о выбросах парниковых газов по сегменту электроэнергетики ПАО «ЛУКОЙЛ» в целом, нескольким отдельным или одному конкретному энергообъекту. Также возможно отследить динамику с 2016 г. с помесячной детализацией, сравнить различные энергообъекты по показателям производства и выбросов парниковых газов между собой. Для корректного сравнения различных энергообъектов приведены удельные значения выбросов на единицу произведенной электро- и теплоэнергии. В качестве источников исходных данных используются существующие информационные системы, агрегирующие технологические и экономические показатели работы указанных энергообъектов.
Существенной особенностью предложенного решения является использование собственных алгоритмов сбора и агрегации необходимой исходной информации, позволяющих осуществлять расчеты в различных временных разрезах (час, сутки, месяц, квартал), используя различный набор актуальных данных в каждый временной период.
Расчет может производиться за любой произвольный период, в реализованном прототипе глубина исторических данных составляет 7 лет (2016–2022 гг.).
В модели доступны плановые и фактические показатели выбросов, что позволяет оценить эффективность работы энергообъектов.
Кроме того, доступен инструмент расчета экономических показателей энергообъектов при введении цены на выбросы СО2 – валовой прибыли, операционного дохода и свободного денежного потока. Это создает дополнительные возможности для принятия инвестиционных решений о строительстве и модернизации энергообъектов.
Также разработан первый прототип модели нефтеперерабатывающего завода. Выполнена интеграция прототипа с базой данных реального времени, в которую собираются данные расхода топлива и сырья, что позволило автоматизировать наполнение отчета и повысить точность данных, исключив ошибки при ручном вводе показателей. Пример интерфейса раздела прототипа калькулятора «ЛУКОЙЛа» для нефтеперерабатывающего завода по выбросам Охвата 1 представлен на рис. 3.

На нем демонстрируются общие показатели выбросов по бизнес-­сегменту нефтепереработки (в прототипе – на базе одного завода, Волгоградского НПЗ), источники выбросов в рамках различных технологических процессов: от сжигания топлива в исходном состоянии, в том числе на автоматическом факельном хозяйстве (аббревиатура АФХ – на рисунке), а также при производстве водорода и прокалке кокса. На диаграмме в нижней части рисунка приведена посуточная динамика фактического объема выбросов и удельные значения на единицу переработанного сырья, в правой части рисунка абсолютные показатели за последние сутки и за месяц накопительным итогом. Сейчас ведется работа по детализации расчета объемов выбросов до уровня конкретной установки.

Перспективы развития

В будущем прототип калькулятора выбросов парниковых газов «ЛУКОЙЛа» предполагается дополнить данными о предприятиях других сегментов деятельности компании – добычи и переработки нефти и газа, нефтегазохимии, объектов реализации топлива. Каждый сегмент бизнеса требует индивидуальных подходов к учету выбросов.
По итогам реализации проекта, предполагается получение полноценного комплекса для сбора данных, ведения статистики и моделирования политики климатического менеджмента с широким диапазоном потенциального применения. Система позволит усовершенствовать процесс подготовки отчетности, моделировать будущие выбросы для установления и корректировки целей и задач по этому направлению, демонстрировать данные в режиме реального времени для заинтересованных сторон – органов власти, инвесторов, СМИ, общественных организаций и прочих.
После завершения работы над прототипом, он должен получить сертификацию организации-­аудитора, подтверждающую корректность калькуляции и учета выбросов парниковых газов. Следующим этапом станет применение модели учета выбросов для целей и задач «ЛУКОЙЛа».
Помимо этого, возможно применение модели учета выбросов «ЛУКОЙЛа» по учёту выбросов за пределами компании, в частности, для нужд федеральных и региональных органов власти с целью управления декарбонизацией бюджетных и бюджетозависимых организаций, а также сторонних коммерческих заказчиков.

ВЫВОДЫ

Несмотря на относительную простоту методологических подходов при практической реализации, становятся очевидны отраслевые особенности, без учета которых невозможно получить достоверный результат. Именно поэтому ключевым фактором при разработке программного комплекса стало понимание правил и особенностей сбора и агрегации исходных данных, и отраслевая экспертиза, позволяющая выявить значимые факторы, незаметные на первый взгляд.
В то же время при реализации калькулятора были учтены требования нормативно-­правовых актов, что подтверждается высокой сходимостью данных с верифицированными результатами, представленными в ежегодном отчете.
Получившийся программный комплекс стал инструментом, который позволяет оперативно проводить анализ объемов выбросов с учетом других технико-­экономических параметров, что позволяет не просто фиксировать объемы выбросов, но и комплексно управлять процессами оптимизации практически в режиме online.