Анна Шигина
Инженер ИНЭИ РАН
Е-mail: shigina_av@mail.ru
Андрей Хоршев
Руководитель Центра моделирования
в электроэнергетике ИНЭИ РАН, к. э. н.
Е-mail: epos@eriras.ru
Фёдор Веселов
Заместитель директора
ИНЭИ РАН, к. э. н.
Е-mail: erifedor@mail.ru
Экологические оценки как инструменты поддержки принятия решений
При планировании декарбонизации в энергетике следует обеспечить ее сбалансированную и технологически диверсифицированную трансформацию с учетом важности угольной и нефтегазовой промышленностей в экономике России, а также рискованности перехода к единственному безуглеродному источнику энергии. Климатическую эффективность развития энергетики традиционно оценивают по критериям повышения энергетической эффективности и снижения углеродной интенсивности производства энергии. И то и другое ведет к сокращению выбросов парниковых газов, однако стратегические решения, обоснованные исключительно темпами отказа от ископаемого топлива и ростом безуглеродных источников, не всегда обеспечивают достижение желаемых климатических целей. Низкие или даже нулевые выбросы ПГ при производстве энергии от ВИЭ и АЭС на деле являются сценарным допущением и не учитывают неизбежные выбросы на стадиях жизненного цикла технологий, предшествующих периоду их эксплуатации или следующих за ней. Этот факт приобретает особое значение в условиях локализации производства энергетического оборудования в рамках стратегии достижения технологического суверенитета. Как следствие, выбор оптимального низкоуглеродного сценария развития энергетики должен учитывать изменения в смежных отраслях экономики, необходимые для его реализации и сопряженные с ростом выбросов ПГ.
Планирование сбалансированной энергетической политики важно производить с опорой на результаты системных исследований, предполагающих многокритериальную оптимизацию структуры технологий в энергетике и учет межотраслевых связей в экономике. Построение прогностической системы, позволяющей согласовать низкоуглеродное развитие энергетики и экономический рост на уровне макропоказателей, подробно изложено в [1]. В настоящей работе рассмотрена возможность разработки частного прогноза развития энергетики, сбалансированного относительно общих для экономики в целом ресурсных и экологических ограничений, включая климатические.
Системные технологические модели (СТМ) позволяют оптимизировать структуру технологий в энергетике, в том числе по критерию минимума затрат на энергоснабжение экономики в условиях действия различных мер углеродного регулирования. Такие исследования выполнены, например, в Институте энергетических исследований РАН (ИНЭИ РАН) [2]. Их результаты показывают влияние мер углеродного регулирования на установленную мощность различных источников энергии, а также структуру производства электроэнергии и централизованного тепла. Однако абсолютные значения сокращений выбросов ПГ, рассчитанные в допущении нулевой углеродной интенсивности технологий ВИЭ и АЭС, следует крайне осторожно оценивать с позиций национальных климатических целей. Кроме того, инвентаризация источников выбросов ПГ при использовании технологий улавливания и хранения углерода (УХУ), принимаемая в модельных расчетах, является неполной, поскольку не учитывает сопутствующих выбросов ПГ за пределами объекта размещения системы УХУ. В частности, в [3] показано, что для угольной ТЭС, оснащенной установкой по улавливанию СО2 с коэффициентом улавливания 90%, фактическое сокращение выбросов может составить около 85%. Более того, внедрение технологий прямого улавливания СО2 из воздуха (Direct Air Capture, DAC) нередко может приводить к росту совокупных выбросов ПГ за счет эмиссии, связанной с производством необходимых материалов, оборудования, электроэнергии и тепла, что, согласно [4], может иметь место и в России.
Изменения, необходимые для реализации того или иного сценария декарбонизации энергетики, могут включать в себя рост добычи полезных ископаемых, расширение мощностей по переработке первичного сырья, повышение эффективности транспортной логистики, создание принципиально новых производств материалов и оборудования, а также способов утилизации отработавшего оборудования. Последствия таких изменений могут значительно снижать или даже полностью нивелировать эффект от сокращения выбросов ПГ при производстве электроэнергии и тепла за счет роста выбросов в смежных отраслях экономики, особенно по мере роста локализации производства энергетического оборудования. В терминах углеродной отчетности идет речь об оценке прочих косвенных выбросов (охват 3) вверх и вниз по производственной цепочке. С системной точки зрения расчет выбросов ПГ по всем трем охватам признается крайне важным, но проводится исключительно редко и пока не является обязательным как в России, так и за рубежом ввиду трудностей сбора необходимых расчетных данных.
Кроме того, решение задачи декарбонизации энергетики, абстрагированное от оценки обеспечивающих её изменений в различных отраслях промышленности, может привести к т. н. утечке воздействия (impact leakage), т. е. увеличению неклиматической нагрузки на здоровье человека и окружающую среду (ОС) при сокращении выбросов ПГ. Возможное истощение национальных запасов природных минеральных ресурсов, повышение токсической нагрузки и ухудшение качества местных экосистем на пути к углеродной нейтральности не следует упускать из виду при стратегическом планировании. Экологическая оценка технологий по единственному критерию, в частности, углеродной интенсивности, недостаточна для обеспечения устойчивого развития в широком смысле этого слова. В терминах экологического менеджмента, в качестве инструмента поддержки принятия решений может использоваться методология ОЖЦ (Life Cycle Assessment, LCA), частным случаем которой является расчет углеродного следа (carbon footprint). В ОЖЦ реализован системный подход к анализу воздействия продукта или услуги на окружающую среду на всех этапах его жизни – от добычи ресурсов для производства до окончательной утилизации. Таким образом, включение ОЖЦ в исследования, посвященные моделированию низкоуглеродного развития энергетики, может уточнить параметры оптимальной структуры технологий в энергетике, исходя из многомерной экологической оценки и соответствующие большему числу целей устойчивого развития.
Принципы экологической оценки жизненного цикла технологий
Экологическая оценка жизненного цикла служит определению потенциального воздействия той или иной продукции (например, технологии) на окружающую среду на протяжении жизненного цикла. Проведение ОЖЦ стандартизировано Международной организацией по стандартизации (ISO) и регламентировано российскими национальными стандартами ГОСТ Р ИСО 14040-2022 и 14044-2019. В мире ОЖЦ практикуется с начала 1970‑х гг., но в России её применение для оценки комплексного воздействия технологий производства электроэнергии или тепла на окружающую среду (а не только оценки углеродного следа) пока широко не наблюдается.
Использование ОЖЦ в СТМ при моделировании сценариев декарбонизации может позволить:
а) расширить перечень критериев сопоставления технологий;
б) уточнить абсолютные значения для сокращения выбросов ПГ;
в) уточнить целесообразные изменения структуры технологий в энергетике.
Далее рассмотрены базовые положения методологии ОЖЦ применительно к планированию низкоуглеродного развития электроэнергетики России. Основные этапы проведения ОЖЦ приведены на рис. 1.
Глубина и широта охвата ОЖЦ могут значительно различаться в зависимости от цели конкретного исследования и области применения, определение которых является первым шагом в проведении ОЖЦ. Согласно вышеупомянутым стандартам для корректной ОЖЦ также необходимо сформулировать единую функцию, которую выполняет рассматриваемая продукция, и задать функциональную единицу (functional unit) исследования, относительно которой будут рассчитываться и сравниваться показатели воздействия на ОС. Для технологий производства электроэнергии, выполнение этого обязательного требования имеет формальный характер и не нуждается в обсуждении. Функцией исследуемой системы является производство электроэнергии для обеспечения конечного спроса потребителей, а функциональной единицей – 1 кВт‧ч электроэнергии.
Полный жизненный цикл производства электроэнергии как услуги укрупненно представлен на рис. 2. Он включает в себя 9 основных этапов, на каждом из которых имеет место воздействие на ОС, включая выбросы ПГ.
Начало производственной цепи для генерирующих технологий, использующих топливо (ископаемое, ядерное или биотопливо) разделяется на две параллельные ветви, связанные с производством оборудования (1, 2) и топлива (3), когда для ВЭС, СЭС, ГЭС и систем накопления энергии (СНЭ) топливная ветвь отсутствует. Несмотря на то, что на рис. 2 обозначены, но не пронумерованы этапы транспортировки сырья, материалов, оборудования и отходов, они также должны учитываться в ОЖЦ, поскольку могут иметь значительный вклад в результаты исследования, особенно с учетом масштабов территории России.
В принятом контексте ОЖЦ служит для системного сопоставления технологий производства электроэнергии, поэтому этапы жизненного цикла, которые одинаковы для различных вариантов (6 и 7), можно исключить из оценки. При анализе «от колыбели до ворот» (cradle-to-gate) в качестве единой системы рассматриваются этапы жизненного цикла 1–5, этапы окончания жизненного цикла (8 и 9) добавляются в границы системы при анализе «от колыбели до могилы» (cradle-to-grave), который считается предпочтительным. Моделирование исследуемой системы с детализацией до единичных процессов внутри различных этапов жизненного цикла основывается на результатах инвентаризационного анализа жизненного цикла (ИАЖЦ) – второго этапа методологии ОЖЦ.
Инвентаризация экологических воздействий: возможности и сложности
ИАЖЦ (Life Cycle Inventory Analysis, LCI) подразумевает сбор данных и количественную оценку потребляемых материалов и энергии, а также образующихся выбросов, сбросов и твердых отходов на каждом этапе жизненного цикла. Инвентаризационная информация должна быть унифицирована путем приведения к единым удельным показателям. Её сбор в соответствии со стандартизированными требованиями к качеству данных является крайне трудоемкой задачей и производится итерационно.
При проведении ИАЖЦ следует отдавать приоритет первичным данным, т. е. данным, полученным от компаний, непосредственно осуществляющих деятельность на том или ином этапе жизненного цикла, например, от производителей основного энергетического оборудования или генерирующих компаний. В частности, для оценки воздействия на ОС производства электроэнергии на ВЭС в [5] использованы данные компании Vestas, а в [6] – Siemens Wind Power. Исследование [7] представляет собой пример анализа инновационного оборудования, а именно вертикально-осевой ВЭС, выполненного в тесном контакте с разработчиком технологии. Результаты ОЖЦ, выявившие 30%-й потенциал сокращения экологического воздействия нового прототипа по сравнению с традиционными ВЭС, могут оказать положительное влияние на его конкурентоспособность при выходе на рынок. В России сферы с полным технологическим суверенитетом (например, малая гидроэнергетика) могут стать пилотными в вопросе сбора наиболее точных первичных данных для проведения ОЖЦ. Наличие достоверных результатов о комплексном воздействии на ОС российских технологий может усилить их экспортный потенциал.
Наиболее достоверные результаты дает ОЖЦ производства электроэнергии на основе первичных данных не только об используемом оборудовании, но и конкретных режимах работы электростанции. В последние годы по всему миру такому анализу были подвергнуты как объекты традиционной энергетики, например, ТЭС на природном газе в Бангладеш [8] или угольная ТЭС в Индонезии [9], так и электростанции на основе ВИЭ: ГАЭС Tonstad III в Норвегии [10], геотермальная электростанция Bagnore в Италии [11], биогазовая электростанция Jiangsu Lisen Biomass Power Project в Китае [12] и другие. ОЖЦ также нередко проводится для обоснования технологического выбора, в частности, в [13] приведены результаты сопоставления угольных ТЭС на докритических и сверхкритических параметрах пара для условий Пакистана.
На практике редко удается собрать необходимый и достаточный набор данных для моделирования жизненного цикла продукции, основываясь только на первичных источниках информации. Для восполнения недостающих данных для построения модели исследуемой системы используют вторичные источники, к которым относятся научная и справочная литературы, а также специализированные базы данных (БД). Одной из самых распространенных по широте применения для различных экономических отраслей и регионов является международная БД Ecoinvent. Она включает в себя усредненные (например, по Европейскому союзу (ЕС) или миру) данные о крупных классах технологических процессов и продукции.
Для получения более точных в региональном и технологическом отношении данных для проведения ОЖЦ в рамках проекта Европейской платформы ОЖЦ (European Platform of Life Cycle Assessment, EPLCA) была создана БД ELCD (European Reference Life Cycle Database), в которой сведена информация от различных европейских бизнес-ассоциаций. Наиболее детализированы в ней данные, связанные с энергетикой, поскольку энергия является ключевым фактором для большинства экологических оценок. Сравнение ELCD с различными международными БД, в т. ч. Ecoinvent, проведенное в [14] по шести индикаторам качества данных, подтвердило преимущество её использования для ИАЖЦ продуктовых систем в рамках государств – членов ЕС.
При моделировании развития электроэнергетики с использованием СТМ пользуются обобщенными параметрами, характеризующими классы рассматриваемых энергетических технологий, поэтому для ОЖЦ производства электроэнергии, с учетом рассматриваемой области применения её результатов, использование первичных данных не подходит. Однако распределение запасов полезных ископаемых и генерирующих мощностей по территории России, а также особенности транспортной инфраструктуры ограничивают надежность результатов ИАЖЦ, полученных на основе международных баз данных. В связи с процессами импортозамещения и локализации производств энергетического оборудования в России, создание национальной специализированной базы данных для ОЖЦ особенно актуально для обеспечения достоверности результатов исследований на долговременной системной основе.
Получение количественных результатов – больше, чем углеродный след
На основе ИАЖЦ производится моделирование рассматриваемой системы и переход к третьему этапу методологии ОЖЦ – оценке воздействия жизненного цикла (ОВЖЦ). Для проведения ОВЖЦ (Life Cycle Impact Assessment, LCIA) необходимо выбрать расчетный метод, который определяет:
1) перечень категорий воздействия (impact categories), относительно которых может быть произведена классификация выходных потоков, например, выбросов СО2, SO2, NH3 и др.;
2) так называемые «модели характеризации» (characterization models), позволяющие перевести выходные потоки в показатели воздействия категории в эталонных единицах.
К наиболее распространенным методам ОВЖЦ относятся CML 2001, Eco-indicator 99 и ReCiPe, последний из которых представляет собой модификацию на основе объединения первых двух методов. Категории воздействия и примеры эталонных единиц показателей воздействия для данных методов приведены в таблице 1.
Ключевое отличие метода Eco-indicator 99 от CML 2001 в том, что он включает в себя как оценку воздействия (срединные точки, midpoints), так и оценку ущерба (конечные точки, endpoints) по трем областям, сформированным по конечному объекту воздействия: здоровье людей (human health), качество экосистем (ecosystem quality) и доступность ресурсов (mineral and fossil resources). В частности, для категории «Изменение климата» оценка воздействия будет заключаться в расчете выбросов ПГ в СО2‑эквиваленте (СО2 экв) и усилении интенсивности инфракрасного излучения у поверхности земли, а потенциальный ущерб для здоровья человека может быть рассчитан, например, через изменение ареала и активности переносчиков инфекционных заболеваний. Примером показателя ущерба в области доступности ресурсов является «избыточная энергия» в МДж на кг добытого ресурса, которую человечество будет вынуждено затратить после того, как добудет количество, в N раз превышающее совокупное количество добытого материала с начала добычи до 1990 г. Предусмотренная в Eco-indicator 99 процедура взвешивания различных показателей ущерба позволяет свести результаты оценки по трем областям к одному индикатору.
На практике в рамках принятого метода ОВЖЦ нередко происходит выбор отдельных категорий воздействия, для которых проводится расчет и дальнейшая интерпретация результатов. В контексте ОЖЦ для технологий производства электроэнергии минимальный перечень категорий воздействия мог бы состоять, например, из изменения климата (Climate Change), истощения абиотических ресурсов (Depletion of abiotic resources) и использования земельных ресурсов (Land use). В ОЖЦ под абиотическими ресурсами подразумевают ископаемое топливо и минералы. Дефицит абиотических ресурсов определяется количеством ресурсов и скоростью их извлечения из недр, и переводится, как правило, в МДж для ископаемого топлива и эквивалент сурьмы (Sb) – для минералов. Для электроэнергетики помимо ископаемого топлива чаще всего рассматривают медь, кобальт, никель, марганец, кремний, молибден, цинк и хром, необходимые для жизненного цикла энергетических технологий, согласно отчету МЭА [16]. Такой минимальный набор из трех категорий оставляет возможность проводить не только оценку воздействия, но и сведение оценки ущерба к единственному индикатору, поскольку в нем присутствуют категории-представители каждой области воздействия.
Расчет по выбранному методу ОВЖЦ проводят с помощью специализированного программного обеспечения (ПО), которое позволяет автоматизировать использование результатов ИАЖЦ (в т. ч. наборов данных напрямую из международных БД) для моделирования единичных процессов, составляющих рассматриваемую систему, и расчёта показателей категорий воздействия. Примерами высокопроизводительного коммерческого ПО являются SimaPro, Sphera (ранее – GaBi), Umberto, а также OpenLCA, последнее из которых имеет бесплатный доступ и открытый исходный код, что объясняет его частое использование в международных исследованиях. Несмотря на то, что во многих случаях принципы моделирования в вышеуказанных программных средствах близки или даже одинаковы, их использование для ОЖЦ одной и той же системы в границах «от ворот до ворот» (gate-to-gate), выполненное в [18], выявило значительные различия в результатах ОВЖЦ для отдельных категорий воздействия.
В настоящее время задача разработки российского специализированного ПО для проведения ОЖЦ представляется крайне трудоемкой с учетом малого практического опыта России в подобных исследованиях. С одной стороны, её решение может способствовать прозрачному внедрению принципов ОЖЦ в процессы обоснования стратегически важных решений, а с другой – она поставит вопрос международного признания и сопоставимости результатов исследований ОЖЦ, проведенных с помощью российского ПО, с выполненными за рубежом.
Некоторые оценки для сценариев декарбонизации электроэнергетики
Поскольку ОЖЦ служит инструментом поддержки принятия решений, её четвертым заключительным этапом является интерпретация результатов исследования по отношению к поставленным целям и области применения (Life Cycle Interpretation). Интерпретация результатов завершается формулировкой заключений и выработкой рекомендаций. В частности, могут быть сформированы варианты снижения воздействия рассматриваемых энергетических технологий на окружающую среду, исходя из вкладов различных стадий их жизненного цикла, или произведено ранжирование технологий в соответствии с величиной их воздействия на окружающую среду.
В частности, уточнение оценки достижения климатических целей подразумевает сравнение различных вариантов производства электроэнергии в рамках категории воздействия «Изменение климата», рассчитанных в соответствии с выбранным методом ОВЖЦ. Сводные оценки совокупных выбросов ПГ на протяжении жизненного цикла различных типов электростанций, согласно отчетам ЕЭК ООН [17] и РКИК ООН [19], а также диапазоны значений показателей воздействия для категорий «Истощение абиотических ресурсов» и «Использование земельных ресурсов» представлены в таблице 2.
Наименьшие значения выбросов ПГ на протяжении жизненного цикла характерны для АЭС (в среднем 5,8 г CO2е/кВт∙ч). Максимальные и минимальные оценки для других безуглеродных источников энергии отличаются в 2 (для ВЭС), 10 (для СЭС), 13 (для ГеоТЭС) и 24 (для ГЭС-ГАЭС) раз, что затрудняет их использование в целях ранжирования технологий. В среднем наибольший показатель потребности в минералах на протяжении жизненного цикла – у СЭС, а в отношении ископаемого топлива – лидерство по потребности, естественно, у угольных ТЭС. Использование земельных ресурсов в течение жизненного цикла особенно велико для наземных фотоэлектрических СЭС, ГЭС и угольных ТЭС, при этом максимальные и минимальные границы сводных диапазонов отличаются в 5 раз.
Широта диапазонов оценок, приведенных для одного и того же типа электростанций, отражает большую вариативность результатов исследований, выполненных для различных географических и технологических условий, а также подходов к определению границ исследуемой системы. Этот факт ещё раз подчеркивает недостоверность зарубежных данных для ОЖЦ энергетических технологий в России.
Для практического ранжирования технологий по углеродной интенсивности жизненного цикла диапазоны оценок требуется существенно сократить. Кроме того, следует принять во внимание возможность отмеченной выше утечки воздействия. Высокая изменчивость результатов оценок, свойственная для всех категорий, может быть исследована в процессе анализа чувствительности. В частности, согласно [17], показатель землепользования для электростанций на основе ВИЭ прямо пропорционален коэффициентам нагрузки. Проведение ОЖЦ производства электроэнергии по нескольким показателям сопряжено с необходимостью составления иерархии категорий воздействия на ОС и соответствующей системы весовых коэффициентов. С одной стороны, многокритериальная оценка является наиболее правильной с точки зрения системного сопоставления технологий, а с другой – вносит значительную субъективность в итоговые результаты за счет процедуры взвешивания.
Первое приближение ОЖЦ производства электроэнергии в России
Рассмотрим влияние эмиссии ПГ на протяжении жизненного цикла на примере безуглеродных источников энергии. Ниже показано, как расширение инвентаризационных границ сказывается на оценке выбросов ПГ в электроэнергетике России. Базой будут служить сценарии декарбонизации энергетики, полученные на разработанной в ИНЭИ РАН оптимизационной модели EPOS в допущении нулевых выбросов АЭС, ГЭС-ГАЭС, СЭС и ВЭС. Описание рассматриваемых сценариев углеродного регулирования приведено в таблице 3, ценовые показатели приведены в долл. США (2019 г.).
Согласно результатам исследования 1500 мер климатической политики, реализованных за последние 25 лет в странах ОЭСР [20], как правило, системы мер углеродного регулирования более эффективны, чем отдельные меры. В сценариях УР1, УР2 «классическое» налогообложение выбросов ПГ дополнено административным ограничением на строительство или функционирование наиболее углерод-интенсивных угольных ТЭС. Сценарий УР3 предполагает ограничение регулятором темпа сокращения выбросов ПГ «снизу» за счет квотирования и минимизацию затрат на декарбонизацию со стороны государственного бюджета путем запуска добровольного рынка сертификатов происхождения электроэнергии.
Структура производства электроэнергии и централизованного тепла в 2050 г. для базового варианта, не предполагающего мер углеродного регулирования (business-as-usual), и трех сценариев с наборами мер углеродного регулирования, полученная в результате оптимизации по критерию минимума суммарных дисконтированных затрат на энергоснабжение экономики России, представлена на рис. 3.
Рассматриваемые системы мер углеродного регулирования (сценарии УР1-УР3) приводят к падению вклада производства электроэнергии посредством сжигания ископаемого топлива ниже 20% к 2050 г., хотя в отсутствие регулирования (сценарий Б) сохраняется превалирующая роль ТЭС. Новым лидером среди генерирующих технологий, обеспечивающим более 50% совокупного спроса на электроэнергию в 2050 г., становится атомная энергетика. Максимальная среди рассматриваемых вариантов доля АЭС в структуре производства электроэнергии в ЕЭС России достигается к 2050 г. в сценарии УР1, доля ГЭС-ГАЭС – в сценарии УР2, доли ВЭС и СЭС – в сценарии УР3.
Совокупные выбросы ПГ в допущении нулевых выбросов безуглеродных источников энергии не превышают 50% для всех вариантов углеродного регулирования УР1-УР3. Их величина минимальна для сценария УР2 за счет наибольшего относительно других вариантов снижения выбросов ПГ в централизованном теплоснабжении, достигаемого при совместной оптимизации производства электроэнергии и тепла.
В другой серии расчетов, учитывающих ОЖЦ, использованы средние значения общемировых диапазонов удельных выбросов ПГ для технологий производства электроэнергии из таблицы 2. Такой выбор обусловлен отсутствием соответствующих российских данных по всей производственной цепочке для местных условий. Результаты расчета прироста выбросов ПГ за счет учета эмиссии в смежных отраслях, вызванной изменением структуры технологий в электроэнергетике, приведены в таблице 4.
В условиях малой доли безуглеродных источников энергии (сценарий Б) учет выбросов ПГ на протяжении жизненного цикла добавляет чуть более 4% к совокупной эмиссии по сравнению с учетом выбросов только на этапе производства электроэнергии. Однако при преобладающей роли АЭС и ВИЭ прирост «неучтенных» выбросов ПГ в смежных отраслях экономики может составить до 23% в 2050 г. для рассматриваемых сценариев углеродного регулирования. Скорректированные с учетом вклада жизненного цикла безуглеродных источников энергии выбросы ПГ для всех рассматриваемых сценариев не будут ниже 50% относительно уровня 2019 г., в отличие от результатов в допущении нулевого углеродного следа АЭС и ВИЭ.
Учёт потребности в ископаемом топливе на протяжении жизненного цикла электростанций приводит к тому, что потребление ископаемых ресурсов не всегда снижается с ростом доли безуглеродных источников в структуре производства электроэнергии. Значительные отличия в приросте потребления минералов и использовании земельных ресурсов между рассмотренными сценариями связаны прежде всего с различиями в объеме производства электроэнергии фотоэлектрическими СЭС.
Заключение
ОЖЦ – это потенциально мощный инструмент в системном обосновании стратегических решений и результат его использования зависит от того, кто и в каких целях будет его применять. С позиции системных исследований в энергетике методология ОЖЦ может позволить усовершенствовать межотраслевые модельные связи энергетики с другими отраслями экономики за счет их детализации в части материальных, ресурсных и энергетических потоков. Тогда в процессе моделирования удастся учесть климатическую, экологическую и ресурсную нагрузки отдельных технологий для поиска оптимального пути развития отрасли с учетом многофакторности воздействия различных вариантов производства энергии на ОС и разделить бремя углеродных платежей, приходящееся преимущественно на энергетику, с другими отраслями. Однако для обеспечения прозрачности и надежности результатов исследований в области ОЖЦ энергетических технологий в России следует провести тщательную подготовку, которая может включать в себя:
- Создание национальной специализированной базы данных, содержащей информацию об этапах жизненного цикла производства электроэнергии. При построении структуры базы данных логично опираться на международные данные по ОЖЦ, а также учитывать мировой опыт по формированию и оценке качества данных собственной базы данных.
- Создание российской методики ОВЖЦ путем адаптации широко используемых в международных исследованиях процедур, её последующая верификация и утверждение. Подобный опыт уже получен в России при формировании методической базы климатических проектов. Определение перечня категорий воздействия на окружающую среду и моделей характеризации позволит сконцентрировать усилия на наиболее актуальных для России проблемных областях и согласовать внедрение ОЖЦ с действующей нормативно-методической базой в сферах экологии и охраны окружающей среды.
- Включение сопоставления технологий по величине воздействия на окружающую среду в процедуру принятия решений относительно инвестиционных проектов модернизации действующих электростанций и систем теплоснабжения или нового строительства. Такая сравнительная оценка поможет не допустить утечки воздействия в условиях национального углеродного регулирования.
В России низкоуглеродное развитие столь же важно, как и обеспечение устойчивости угольной и нефтегазовых отраслей. При этом нередко две эти стратегические цели диктуют прямо противоположные решения относительно оптимального способа производства энергии. Расширение числа факторов, учитываемых при выборе технологических приоритетов в энергетике и планировании развития структуры генерирующих мощностей, за счет результатов ОЖЦ энергетических технологий поможет найти компромисс, сбалансированный в целях долгосрочного экономического развития.
Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда (проект № 21-79-30013) в Институте энергетических исследований Российской академии наук.