1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Теплоэнергетика
  4. № 1, 2024

Теплоэнергетика, 2024, № 1, стр. 21-40

Переход к углеродно-нейтральной экономике: возможности и пределы, актуальные задачи

С. П. Филиппов *

Институт энергетических исследований РАН
117186 Москва, Нагорная ул., д. 31/2, Россия

* E-mail: fil_sp@mail.ru

Поступила в редакцию 19.06.2023
После доработки 12.07.2023
Принята к публикации 01.08.2023

Аннотация

Климатическая политика постепенно становится доминирующей в мире и начинает в решающей степени определять долгосрочные перспективы развития мировой экономики и энергетики. Проблема сдерживания роста температуры планеты является глобальной, поэтому сокращение выбросов парниковых газов в результате антропогенной деятельности должно осуществляться наиболее приемлемым для мировой экономики и энергетики образом. Оптимальные пути перехода стран мира к углеродно-нейтральной экономике будут существенно различаться, поскольку они имеют разную структуру экономики и обеспеченность энергетическими ресурсами. В статье рассмотрены следующие технологические направления декарбонизации экономики: интенсификация энергосбережения, включая производство, преобразование, транспортирование и потребление энергии; изменение топливной структуры в пользу низкоуглеродных топлив путем замещения угля природным газом; вытеснение ископаемых органических топлив углеродно-нейтральной биомассой; улавливание CO2 в энергетических и промышленных установках с последующим его транспортированием и захоронением; расширение использования ядерной энергии; переход на использование безуглеродных возобновляемых энергоресурсов. Для каждого из этих направлений определены потенциальные возможности их вклада в достижение экономикой углеродной нейтральности и имеющиеся ограничения на их реализацию. Исследования проведены применительно к экономике и энергетике России, являющейся одним из крупнейших потребителей и экспортеров ископаемых органических топлив в мире. Показано, что переход к углеродно-нейтральной экономике должен быть комплексным и выполняться с помощью комбинации различных технологических решений. Реализация в стране концепции “электрического мира”, в которой все базовые потребности в энергии будут удовлетворяться путем использования электроэнергии, производимой на безуглеродной основе, до 2060 г. едва ли возможна по технологическим и экономическим причинам, поэтому использование ископаемых органических топлив в этот период останется неизбежным. При этом должен быть решен вопрос с организацией улавливания и захоронения CO2.

Ключевые слова: декарбонизация, углеродная нейтральность, парниковые газы, углекислый газ, улавливание и захоронение диоксида углерода, энергетика, углеродно-нейтральная экономика

Список литературы

  1. Climate Change 2021: The Physical Science Basis // Proc. of the Working Group I Contribution to the Sixth Assessment Report. IPCC, 26 July–06 Aug., 2021.

  2. Paris Agreement. United Nations, N. Y., 2015.

  3. World Energy Outlook: 2022. International Energy Agency, 2022.

  4. An astronomically dated record of Earth’s climate and its predictability over the last 66 million years / T. Westerhold, N. Marwan, A.J. Drury, D. Liebrand, C. Agnini, E. Anagnostou, J.S.K. Barnet, S.M. Bohaty, D. De Vleeschouwer, F. Florindo, T. Frederichs, D.A. Hodell, A.E. Holbourn, D. Kroon, V. Lauretano et al. // Science. 2020. V. 369. Is. 6509. P. 1383–1387. https://doi.org/10.1126/science.aba6853

  5. A 40-million year history of atmospheric CO2 / Y.G. Zhang, M. Pagani, Z. Lui, S.M. Bohaty, R. DeConto // Philos. Trans. R. Soc., A. 28 Oct. 2013. https://doi.org/10.1098/rsta.2013.0096

  6. Guterres A. Secretary-General’s opening remarks to journalists at a press conference on Climate. UN, Speeches, 15 June 2023.

  7. Policy and management of carbon peaking and carbon neutrality: A literature review / Yi-Ming Wei, Kaiyuan Chen, Jia-Ning Kang, Weiming Chen, Xiang-Yu Wang, Xiaoye Zhang // Eng. 2022. V. 14. P. 52–63. https://doi.org/10.1016/j.eng.2021.12.018

  8. Zhang S., Chen W. China’s energy transition pathway in a carbon neutral vision // Eng. 2022. V. 14. P. 64–76. https://doi.org/10.1016/j.eng.2021.09.004

  9. Клименко В.В., Клименко А.В., Терешин А.Г. На пути к климатической нейтральности: выстоит ли русский лес против энергетики? // Теплоэнергетика. 2024. № 1. С. 5–20.https://doi.org/10.56304/S0040363624010053

  10. Net Zero by 2050: A Roadmap for the Global Energy Sector. International Energy Agency, 2021.

  11. Russian Federation. 2021 National Inventory Report (NIR). https://unfccc.int/documents/273477

  12. Национальный доклад о Кадастре антропогенных выбросов из источников и абсорбции поглотителями парниковых газов, не регулируемых Монреальским протоколом, за 1990–2021 гг. М.: Росгидромет, 2022. Ч. 1–2.

  13. Стратегия социально-экономического развития Российской Федерации с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года. Утв. распоряжением Правительства РФ от 29.10.2021. № 3052-р.

  14. Филиппов С.П., Малахов В.А., Веселов Ф.В. Долгосрочное прогнозирование спроса на энергию на основе системного анализа // Теплоэнергетика. 2021. № 12. С. 5–19. https://doi.org/10.1134/S0040363621120043

  15. Energy Efficiency 2021. International Energy Agency, 2021.

  16. Key World Energy Statistics 2021. International Energy Agency, 2021.

  17. Что нужно сделать для реализации Энергетической стратегии страны / О.Н. Фаворский, В.М. Батенин, В.М. Масленников, В.В. Кудрявый, С.П. Филиппов // Вестник РАН. 2016. Т. 86. № 10. С. 867–872. https://doi.org/10.7868/S0869587316100078

  18. Фаворский О.Н., Филиппов С.П., Полищук В.Л. Актуальные проблемы обеспечения энергетики страны конкурентоспособным оборудованием // Вестник РАН. 2017. Т. 87. № 8. С. 679–688.https://doi.org/10.7868/S0869587317080011

  19. ГТД-110. [Электрон. ресурс.] ПАО “ОДК Сатурн”. Офиц. сайт: http://www.npo-saturn.ru/?sat=70 (Дата обращения 12.12.2022 г.).

  20. Газовые турбины средней и большой мощности. ПАО “Силовые машины”, 2023. https://power-m.ru/ customers/thermal-power/gas-turbines/

  21. Ольховский Г.Г. Наиболее мощные энергетические ГТУ (обзор) // Теплоэнергетика. 2021. № 6. С. 87–93. https://doi.org/10.1134/S0040363621060060

  22. Филиппов С.П., Дильман М.Д. ТЭЦ в России: необходимость технологического обновления // Теплоэнергетика. 2018. № 11. С. 5–22. https://doi.org/10.1134/S0040363618110024

  23. Годовой отчет-2022. ПАО “Газпром”, 2023.

  24. Справочник “Газпром в цифрах 2016–2020”. ПАО “Газпром”, 2021. gazprom-in-figures-2016-2020-ru.pdf

  25. Ляпичев Д.М., Михеев С.С., Щуровский В.А. Технико-технологические особенности реконструкции компрессорных станций в современных условиях // Газотурбинные технологии. 2022. № 6. С. 14–19.

  26. Энерготехнологические показатели эксплуатации компрессорных цехов и агрегатов / Д.М. Ляпичев, А.В. Семушкин, В.А. Щуровский, С.Ю. Дмитриева // Турбины и дизели. 2022. № 1 (январь–февраль). С. 18–22.

  27. Кляйнрок И.Ю., Гилев К.О., Юн В.К. Состояние и перспективы развития газотурбинных технологий Невского завода // Сб. докл. LXIX науч.-техн. сессии по проблемам газовых турбин “Научно-технические проблемы полной локализации производства и технического обслуживания стационарных газотурбинных установок в РФ”. Санкт-Петербург, 20–21 сентября 2022 г. С. 7–12.

  28. Иноземцев А.А. Опыт и перспективы АО “ОДК-Авиадвигатель” в создании и эксплуатации авиапроизводных промышленных газотурбинных установок // Сб. докл. LXIX науч.-техн. сессии по проблемам газовых турбин “Научно-технические проблемы полной локализации производства и технического обслуживания стационарных газотурбинных установок в РФ”. Санкт-Петербург, 20–21 сентября 2022 г. С. 13–22.

  29. Филиппов С.П., Дильман М.Д., Ионов М.С. Оптимальные уровни тепловой защиты жилых зданий для климатических условий России // Теплоэнергетика. 2013. № 11. С. 70–80. https://doi.org/10.1134/S0040363613110040

  30. Методика расчета норм потребления газа населением при отсутствии приборов учета газа. Утв. приказом М-ва регионального развития РФ от 13.07. 2006 № 83. https://files.stroyinf.ru/Data2/ 1/4293850/4293850106.htm?ysclid=ljtrrcv6ec553500476 (Дата обращения 07.07.2023)

  31. Биоэнергетика России в ХХI веке. М.: Российское энергетическое агентство, 2012. https://www.infobio.ru/sites/default/files/bioenergy.pdf

  32. Охрана окружающей среды в России. 2022: Стат. сб. M.: Росстат, 2022.

  33. Национальный атлас России. Т. 2. Растительность: Лесные ресурсы. https://nationalatlas.ru/tom2/345.html

  34. Национальный атлас России. Т. 2. Растительность: Продуктивность лесообразующих пород. https://nationalatlas.ru/tom2/344.html

  35. О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2021 году: Гос. докл. М.: Минприроды России; МГУ им. М.В. Ломоносова, 2022.

  36. Национальный атлас России. Т. 2. Растительность: Использование лесных ресурсов. https://nationalatlas.ru/tom2/346.html

  37. Паспорт отраслевой программы “Применение вторичных ресурсов и вторичного сырья из отходов в сфере сельского хозяйства на 2022–2030 годы”. Утв. зам. Председателя Правительства РФ. 29.12.2022 № 16133п-П11. https://news.solidwaste. ru/wp-content/uploads/2023/01/Vtorsyre-selhozothody-.pdf?ysclid=ljl9vad5sc6326052

  38. Waste incineration and the environment / ed. by R.E. Hester and R.M. Harrison / Manchester, Great Britain, Royal Society of Chemistry, 1994.

  39. Экспериментальное определение выбросов сажи и ПАУ котельными и домовыми печами / С.П. Филиппов, П.П. Павлов, А.В. Кейко, А.Г. Горшков, Л.А. Белых // Изв. РАН. Энергетика. 2000. № 3. С. 108–118.

  40. Производство, сушка и грануляция альтернативных топлив из отходов (RDF/SRF). Компания АРК: Оборудование для переработки промышленных и бытовых отходов. https://a-r-c.ru/rdf-2/

  41. Филиппов С.П., Жданеев О.В. Возможности использования технологий улавливания и захоронения диоксида углерода при декарбонизации мировой экономики (обзор) // Теплоэнергетика. 2022. № 9. С. 5–21.https://doi.org/10.1134/S0040363622090016

  42. Филиппов С.П. Экономические характеристики технологий улавливания и захоронения диоксида углерода (обзор) // Теплоэнергетика. 2022. № 10. С. 17–31.https://doi.org/10.1134/S0040601522100020

  43. Pathways to Commercial Liftoff: Advanced Nuclear. US DOE, March 2023. https://liftoff.energy.gov/wp-content/uploads/2023/05/20230320-Liftoff-Advanced-Nuclear-vPUB-0329-Update.pdf

  44. О состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской Федерации в 2020 году: Гос. докл. М.: М-во природных ресурсов и экологии РФ; Роснедра. 22.12.2021.

  45. Справочник по ресурсам возобновляемых источников энергии России и местным видам топлива (показатель по территориям) / под ред. П.П. Безруких. М.: ИАЦ “Энергия”, 2007.

  46. Филиппов С.П., Кейко А.В. Газификация угля: на перепутье. Экономический взгляд // Теплоэнергетика. 2021. № 5. С. 16–31.https://doi.org/10.1134/S0040601521050049

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Теплоэнергетика

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал