Сценарии эмиссии и потенциал сокращения выбросов СО2 в России на основе лучших доступных технологий Олег Луговой, Фонд Защиты Природы (EDF), США Энергоэффективность и устойчивое развитие России, Конференция по экономическому моделированию 15 Декабря, Москва, 2011 Структура доклада • Модель RU-TIMES: общие сведения – Методика моделирования “Bottom-Up” – Моделируемые отрасли/технологии – Цели моделирования • Сценарии: – основные предпосылки – рост конечного спроса – технологии • Результаты оценки динамики выбросов СО2 по сценариям • Сценарий торговли квотами на выбросы • Основные выводы Моделирование “Bottom-Up” • Модель TIMES (The Integrated MARKAL-EFOM System) представляет собой репрезентативную энергетическую систему – упрощенное описание основных технологий производства и потребления энергии • TIMES разработана исследовательской группой в рамках проекта Международного Энергетического Агентства ETSAP (подробности http://www.ieaetsap.org) • Используется для долгосрочного планирования и анализа энергетической, экологической, климатической политики • Версия для России откалибрована экспертами ИЭП им. Гайдара и EDF при поддержке РАНХ при Правительстве Российской Федерации TIMES: Репрезентативная энергетическая система Источник: ETSAP Типичное представление технологии в модели: пример угольной электростанции SOx, NOx, … CO2 Уголь (97%), PJ КПД = 33% Инв.Стоим = $800/kW Фикс.затраты = $50/год Перемен.затраты= 3$/PJ Срок службы = 40 лет Мазут (3%), PJ CO2 Электричество (PJ) Цели моделирования • Определить набор технологий, который при установленных ограничениях позволит удовлетворить заданный конечный спрос при минимальных затратах. – В качестве ограничений могут выступать ресурсы, ограничения на выбросы, цели энергетической/экологической политики – Целевая функция – минимальная дисконтированная сумма затрат (инвестиционные, операционные, топливо, налоги и платежи, потоки внешней торговли, и другие) Моделируемые отрасли/технологии • Электроэнергетика (электростанции, теплоэлектроцентрали, котельные) • Черная металлургия (чугун, сталь, кокс) • Транспорт (авто, ж/д, авиа, городской пассажирский, трубопроводный) • Здания (вкл. освещение, бытовые приборы) • Нефтепереработка (мазут, бензины/керосины/дизель) • Добывающая промышленность (углеводороды, руда) • Строительные материалы (клинкер, цемент) • Остальные (в совокупности) Структура выбросов СО2 от сжигания топлива в 2009 году 1% Электроэнергетика 11% Металлургия 8% Транспорт 15% 57% 8% Домашнее хозяйство Коммерческий сектор Прочие Источник: МЭА Основные параметры сценариев (1/2) • Средний рост ВВП от 4.5% (в 2012) до 3.8% (2030), и 3.1% (2050) в год. • Экзогенный спрос на конечную продукцию (металлы, транспортные перевозки, цемент) • Экспорт/импорт энергоресурсов и готовой продукции, цены • Для определения предпосылок использовались официальные отраслевые целевые показатели и прогнозы (КДР-2020, Транспортная стратегия, Прогнозный баланс развития электроэнергетики 2030, Стратегия развития металлургической промышленности, и др.) Основные параметры сценариев (2/2) • Консервативная позиция в отношении возобновляемых источников энергии (не более 5% к 2030 году) • Технология улавливания и захоронения СО2 (CCS) до 2030 года предполагается недоступной • Умеренные темпы выбытия мощностей (не более 40% тепловых электростанций будет обновлено за 20 лет) Технологии • Базового года: – Откалиброваны на российской официальной статистике и данных из международных источников • Альтернативные (передовые) доступные технологии – Данные Международного Энергетического Агентства, ETSAP • Ресурсы – Официальные и экспертные оценки потенциала добычи ископаемого топлива и возобновляемых ресурсов Предпосылки: рост спроса на продукцию/услуги, 2010 = 100% 240% 220% 200% 180% 160% 140% 120% 100% 2020 2030 Предпосылки: рост спроса на транспортные услуги, 2010 = 100% 300% 250% 200% 150% 2020 2030 100% 50% Сценарии экономической политики • BASE (полное отсутствие модернизации) • BAU (Business as Usual – «Оптимальный» достижение целевых объемов производств с минимальными издержками) • CAP50 (ограничение на выбросы СО2 с линейным снижением на 50% относительно 1990 года к 2050 году) • CAP75 (ограничение на выбросы СО2 с линейным снижением на 75% относительно 1990 года к 2050 году) • CAT (сценарий CAP50 с возможностью международной торговли квотами на выбросы “Cap and Trade”) Прогноз эмиссии СО2 от сжигания топлива: Сценарий “без модернизации” 3500 3000 mmt CO2 2500 BASE 2000 1500 1990 1000 500 0 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 Прогноз эмиссии СО2 от сжигания топлива: “Оптимальный” сценарий (BAU) 3500 3000 2500 mmt CO2 BASE 2000 BAU 1500 1990 1000 500 0 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 Прогнозы эмиссии СО2 от сжигания топлива по сценариям 3500 3000 2500 mmt CO2 BASE BAU 2000 CAP50 1500 CAP75 1990 1000 500 0 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 Международная торговля СО2 1800 1750 1700 mmt CO2 1650 BAU 1600 1550 CAP50 1500 CAT 1450 1400 1350 1300 2010 2015 2020 2025 2030 Международная торговля СО2 1800 1750 1700 Потенциал продаж квот на выбросы при цене 20-40 $/тонну mmt CO2 1650 BAU 1600 ~ 1.3 млрд.тонн 1550 CAP50 1500 CAT 1450 1400 1350 1300 2010 2015 2020 2025 2030 Оценка углеродоемкости ВВП 140% 120% 100% BASE BAU 80% CAP50 60% CAP75 40% 20% 0% 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 Основные выводы (1/2) • Модель RU-TIMES представляет собой репрезентативную энергетическую систему Российской экономики, предназначенную для анализа экономической политики в области энергетики, экологии, климата • Принцип действия модели основан на сопоставлении альтернативных технологий и технологических цепочек по издержкам за весь период жизни технологий и горизонт планирования Основные выводы (2/4) • Россия обладает значительным потенциалом энергосбережения и, следовательно, сокращения выбросов СО2 только за счет обновления существующих мощностей. • В рассматриваемых сценариях эмиссия СО2 от сжигания топлива достигает уровня 1990 года только в одном случае – при полном отсутствии модернизации и продолжении инвестирования в устаревшие энерго-неэффективные технологии. Если отсутствие модернизации можно рассматривать как крайне негативный сценарий, то расширение производства за счет новых инвестиций в устаревшие технологии на практике маловероятно Основные выводы (3/4) • Эмиссия СО2 в случае “Оптимального” сценария – с минимальными финансовыми затратами – не превышает 80% уровня 1990 года на всем рассматриваемом промежутке. • Большее сокращение выбросов достижимо при ограничении на выбросы (CAP) с вовлечением более энергоэффективных, хотя и относительно более дорогих технологий. Фактически без существенного вовлечения CCS и возобновляемых источников снижение эмиссии достижимо до уровня 25% к 2050 году. Основные выводы (4/4) • Участие в мировой торговле квотами на эмиссию парниковых газом может способствовать дополнительному сокращению СО2 на 1.3 млрд. тонн за 15 лет с целью экспорта квот. Данные значительные ресурсы могут дать дополнительные стимулы для ускорения модернизации, еще увеличив эффект сокращения выбросов.