Изменение климата происходит из-за увеличения концентрации парниковых газов в атмосфере Земли. Чтобы замедлить этот процесс, необходимо значительно уменьшить выбросы, в частности СО2.
Декарбонизация энергетического сектора была предметом исследования на протяжении многих последних лет. Использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ) стало общепризнанным способом декарбонизации энергетики и экономики.
По данным Bloomberg NEF, в 2020 году инвестирован рекордный объем средств в технологии энергетического перехода – 501,5 млрд. долл., из которых 303,5 млрд. долл. – в возобновляемую энергетику.
В Украине в 2020 году инвестиции в ВИЭ уменьшились почти в три раза по сравнению с предыдущим годом и составили 1,4 млрд. долл. Возобновляемая энергетика — это единственная отрасль, привлекающая инвестиции в обновление мощностей по генерированию электроэнергии. Хотя в 2020 году доля возобновляемых источников в производстве энергии продолжала возрастать, выбросы СО2 не удалось существенно уменьшить даже учитывая спад экономической активности в мире.
Концентрация углерода в атмосфере продолжает расти, и страны должны увеличить свой вклад в декарбонизацию энергетики и других секторов экономики. Впервые мир объединил усилия для контроля и стабилизации концентрации уровня парниковых газов (ПГ) в атмосфере на саммите по вопросам Земли в Рио-де-Жанейро в 1992 году. Многие страны ратифицировали Рамочную конвенцию ООН об изменении климата.
Дополнительным документом стал Киотский протокол, который ввел механизмы выполнения обязательств странами: это торговля выбросами, совместное внедрение (сотрудничество между индустриализированными странами) и механизм чистого развития (сотрудничество между развивающимися странами, и индустриализированными странами).
Хотя механизмы Киотского протокола были ратифицированы и промышленно развитыми странами и странами с переходной экономикой, общие глобальные выбросы СО2 постоянно увеличивались.
Основной причиной стала низкая цена разрешений на выбросы, что привело к избытку сертификатов на рынке. Это сделало инвестиции в климатически-нейтральные технологии экономически непривлекательными. Прибыль, полученная благодаря торговле выбросами, не была реинвестирована в низкоуглеродистые технологии или исследования, которые привели бы к прогрессу в декарбонизации отраслей экономики.
В 2015 году на очередной Климатической конференции в Париже был принят правопреемник Киотского протокола – Парижское соглашение. Ключевой резолюцией было обязательство «ограничить повышение температуры значительно ниже 2°C по сравнению с доиндустриальным уровнем».
Украина также присоединилась к Парижскому соглашению, обязавшись снизить выбросы на 40% по сравнению с 1990 годом. Украина готовит второй Национально-определяемый вклад в Парижское соглашение. Украине удается выполнять поставленные Парижским соглашением цели главным образом из-за экономического спада после распада СССР и потери тяжелой промышленности.
В 2020 году также способствовала снижению выбросов пандемия COVID-19. После ее окончания мир ждет экономического восстановления, а значит – и увеличения выбросов СО2.
Стратегия низкоуглеродного развития
«Декарбонизация энергетики Украины» – ключевой раздел «Стратегии низкоуглеродного развития», поскольку доля энергетического сектора в общих объемах выбросов ПГ достигает 65%, а вместе с выбросами ПГ, образующимися в промышленном секторе, составляет 82%. Процесс декарбонизации энергетического сектора Украины продолжается, однако его темпы при текущей экономической и экологической политике недостаточны.
Согласно консервативным оценкам, при отсутствии действенной политики и мер по декарбонизации, выбросы ПГ будут расти и в 2050 году могут достичь 70% от уровня 1990 года, тогда как в 2012 году и 2015 году они составляли 44% и 31% соответственно.
Несмотря на текущее снижение общего объема выбросов углерода, углеродоемкость украинской экономики остается одной из самых высоких в мире. Согласно отчету нидерландского агентства по экологической оценке (Netherlands Environmental Assessment Agency), в 2018 году на 1 тыс. долл. ВВП в Украине приходится 560 кг выбросов СО2. Для сравнения: в Германии этот показатель составляет 200 кг, в Польше – 300 кг, в странах ЕС – 180 кг, в Саудовской Аравии – 360 кг, в США – 290 кг.
Более низкий показатель углеродоемкости стран ЕС был достигнут не в последнюю очередь благодаря введению высокого налога на выбросы углерода. Без эффективных политических решений декарбонизация вряд ли произойдет. Ущерб, нанесенный окружающей среде выбросами парниковых газов, никоим образом не компенсируется ни странам, ни гражданам.
Немецкое агентство по охране окружающей среды подсчитало, что экологический вред 1 тонны СО2 в 2016 году составлял 180 евро и увеличится до 205 евро в 2030 году и до 240 евро в 2050 году.
На протяжении многих лет цена за выбросы СО2 была низкой, что замедлило темп модернизации предприятий и декарбонизацию. Очевидно, что только торговли выбросами недостаточно для декарбонизации энергетического и индустриального секторов. По расчетам специалистов, для стимулирования процесса декарбонизации налог должен вырасти до 120 евро/т CO2 в 2030 году. Чтобы сократить CO2, предлагаются значительно более высокие цены: 330-380 евро/т CO2.
В ближайшие годы украинским предприятиям придется инвестировать в снижение углеродоемкости из-за введения Европейским Союзом Green Deal. Таким образом, ЕС влияет не только на внутреннюю политику стран-участников, но и на третьи страны, ведущие торговлю с ним.
В течение двух ближайших лет будет введен «налог на углерод на границе». Этим налогом будет облагаться продукция с высокими выбросами углерода при ее производстве. Например, это сталь или электроэнергия, что импортируются в ЕС. Чтобы остаться конкурентными на рынках ЕС, предприятиям-экспортерам придется инвестировать в уменьшение выбросов углерода.
Декарбонизация энергетики
Глобально в сектор производства электрической энергии интегрирована весомая доля возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Однако подавляющая доля электроэнергии в мире производится с использованием ископаемого топлива.
По расчетам Carbon Tracker Initiative, чтобы выполнить цели Парижского соглашения, в мире ежедневно должен закрываться один энергоблок на угле. Использование определенного вида источников энергии для производства электроэнергии зависит от природных ресурсов, экономического состояния и исторического развития каждого региона.
Доходы, полученные от добычи и экспорта ископаемого топлива, являются важным фактором экономики и занятости некоторых стран. По этой причине сложно убедить политиков остановить экспансию угля и нефти и сфокусироваться на трансформации добывающих регионов. Несмотря на эти факторы, ожидается, что электроэнергетический сектор будет лидером по декарбонизации. Параллельная масштабная электрификация строительства, транспорта и промышленности приблизит мир к целям декарбонизации.
Долю возобновляемых источников энергии нужно увеличивать во всем мире. Электростанции на традиционном топливе еще будут необходимы для балансировки нагрузки из-за колебаний производства электроэнергии из возобновляемых источников энергии. Повышение эффективности на этих станциях часто подается как привлекательный вариант для достижения целей декарбонизации.
Однако нужно осознавать, что некоторые установки ТЭС, независимо от объема модернизации, медленно приближаются к термодинамическим пределам, что после определенной точки делает невозможным дальнейшее повышение их эффективности. На всех тепловых электростанциях дальнейшее повышение эффективности можно получить лишь путем значительного увеличения капитальных затрат, что делает их неконкурентными с ВИЭ.
Переход к использованию природного газа рассматривается как среднесрочное решение. Это приведет к постепенному отказу от угля, ведь выбросы СО2 от сжигания газа вдвое ниже, чем от сжигания угля. После этого переходного периода, скорее всего, произойдет переход на «зеленое» топливо, например, водород.
Еще одной перспективной технологией декарбонизации энергетического сектора и уменьшения энергоемкости промышленности часто называют улавливание и хранение углерода. В 2019 году 19 объектов по улавливанию углерода в мире совместно «собрали» около 25 млн. тонн СО2.
Сценарий устойчивого развития Международного энергетического агентства, что соответствует 2-градусному сценарию к 2050 году предусматривает, что миру нужно будет «собирать» по 350 млн. тонн СО2 ежегодно в период до 2030 года.
Другим теоретическим вариантом технологии декарбонизации являются термоядерные реакторы — как только они приобретут коммерческий статус. Произведенная на них электроэнергия была бы безопасной, углеродно-нейтральной и доступной. Однако учитывая длительный промежуток времени, в течение которого исследуют ядерный синтез и получают не очень обнадеживающие результаты, эта технология пока что не может рассматриваться для достижения масштабных целей декарбонизации.
Декарбонизация промышленности
В промышленности существует много высокоэнергоемких процессов, которые трудно декарбонизировать. Высокие выбросы СО2 возникают в металлургии (производство чугуна, стали, алюминия, меди), химической промышленности (НПЗ, производство пластмасс, удобрений), секторе неметаллических минералов (цемент, известь, керамика, стекло), целлюлозно-бумажной, текстильной, кожевенной, пищевой и добывающей отраслях.
Производство чугуна и стали требует высокотемпературного технологического тепла, которое обычно получается путем сжигания ископаемого топлива.
Для декарбонизации промышленности необходимо повысить уровень энергоэффективности. Использование сбросного энергетического потенциала уменьшит потребность в первичных энергетических ресурсах. Электрификация и использование «зеленого» водорода значительно уменьшит выбросы СО2. Несколько заводов по производству стали в ЕС начали эксперименты по использованию в доменных печах водорода.
Для декарбонизации важно использовать «зеленый» водород, который производят из излишков «зеленой» электроэнергии путем электролиза воды.
Украинский контекст
Кроме снижения выбросов парниковых газов, которое произошло из-за экономического спада, а не из-за системных изменений, Украину можно отметить в двух направлениях декарбонизации: в развитии возобновляемой энергетики и электрического автотранспорта. Стремительное развитие возобновляемой энергетики произошло благодаря благоприятному для инвестиций законодательству. Как результат за десять лет в ВИЭ в Украине инвестировано 12,3 млрд. долл.
1 января 2021 года установленная мощность «зеленой» энергетики составляла 8,5 ГВт без учета крупных ГЭС. Из возобновляемых источников в 2020 году в Украине было произведено около 11,4% электроэнергии вместе с крупными ГЭС.
Согласно Энергетической стратегии, доля ВИЭ в производстве электроэнергии в Украине к 2035 году должна вырасти до 25%. Однако при существующем кризисе с выполнением обязательств перед инвесторами в «зеленую» энергетику, этот сценарий выглядит недостижимым. Благодаря освобождению от НДС импорта электромобилей Украина занимает лидерские позиции в мире по темпам увеличения количества электротранспорта.
Электрификация транспорта – важная составляющая декарбонизации, ведь доля выбросов СО2 от автомобилей является существенной. В то же время электрификация транспорта увеличит потребление электроэнергии, и если электроэнергия для заправки транспорта будет произведена из ископаемого топлива, выбросы СО2 не будут уменьшены.
Темпы декарбонизации в других секторах нужно ускорять из-за перехода к низкоуглеродной энергетике. Составляющая выбросов от первичных и вторичных энергоресурсов в углеродной следовой украинской продукции велика, что сделает ее неконкурентной на рынках ЕС после введения налогообложения содержания углерода «на границе» уже через два-три года.
При поддержке Украинской ассоциации возобновляемой энергетики
Источник: ЭП
Перевод: BusinessForecast.by
При использовании любых материалов активная индексируемая гиперссылка на сайт BusinessForecast.by обязательна.