Куда ведет углеродный след?
Для обеспечения декарбонизации нужна, в первую очередь, модернизация промышленности
Климат сейчас меняется достаточно интенсивно. В прошлом году происходили многочисленные пожары, засухи и наводнения в разных регионах, в том числе в Европе и России. По данным Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды (ECMWF), в 2022 году средняя температура была на 0,3 °С выше, чем в базовом периоде 1911–2020 годов, и на 1,2 °С выше, чем в доиндустриальную эпоху (1850–1900 годы). Для борьбы с климатическими изменениями многие страны мира приняли стратегии по декарбонизации и достижению углеродной нейтральности к 2050–2070 годам.
Кто выбрасывает парниковые газы?
Последние восемь лет были признаны самыми жаркими за всю историю наблюдений парниковых газов. Глобальная температура растет все быстрее, что обусловлено увеличением выбросов в атмосферу. ECMWF в январе сообщил, что содержание в атмосфере углекислого газа в 2022 году стало рекордным за последние 2 млн лет, метана – за 800 тыс. лет. Концентрация СО2 выросла примерно на 2,1 ppm (частей на миллион), метана – на 12 ppb (частей на миллиард). Среднегодовое значение в итоге составило 417 ppm для углекислого газа и 1894 ppb для метана.
В 2020 году в целом по миру было зафиксировано снижение объемов выбросов (из-за распространения пандемии и введения соответствующих ограничений), а в 2021 году наблюдался рост (причем с динамикой, опережающей темпы увеличения ВВП). По итогам 2022 года ожидается примерно такой же объем выбросов, как и в предшествовавшем году (возможно, чуть меньше).
Больше всех парниковых газов выбрасывает Китай, который производит около половины мировой энергоемкой промышленной продукции (цветные и черные металлы, сталь, цемент и другие строительные материалы, химическая и целлюлозно-бумажная продукция). Такие производства требуют колоссального количества энергии, а в китайском энергобалансе доминирует уголь. При этом одновременно КНР – крупнейший в мире производитель энергии из возобновляемых источников. Но, учитывая объемы экономики страны, приходится масштабно использовать и уголь.
На втором месте по выбросам находятся Соединенные Штаты, на третьем – Индия. Россия входит в первую пятерку. В нашей стране в 2021 году объемы выбросов в атмосферу выросли, по 2022 году полных данных пока нет, но прогнозируется снижение.
Оценка вклада отраслей зависит от методологии подсчета. При прямом подсчете значительная часть выбросов (около 30%) приходится на энергетический сектор (выработка электрической и тепловой энергии, переработка нефти и газа). Но энергия и продукты переработки нужны для использования в других секторах. Если распределить выбросы энергетического комплекса между отраслями, которые потребляют электрическую и тепловую энергию, то получится, что на мировую промышленность приходится 34%, или 20 гигатонн СО2-эквивалента. Согласно прогнозам, до 2050 года промышленность будет оставаться сектором с самым медленным темпом снижения выбросов.
Причем 18–20% всех антропогенных выбросов парниковых газов приходится на производство базовых материалов. В данной индустрии, как уже отмечалось, лидирует Китай. Затраты энергии на единицу продукции при выплавке стали существенно выше, чем, например, при производстве компьютеров.
Промышленность и транспорт с 2000 года являются секторами, имеющими самую высокую динамику роста выбросов.
Слово за технологиями
Сегодня для того, чтобы остаться в рынке, компаниям всех отраслей необходимо снижать углеродный след своей продукции. Существуют различные государственные механизмы, стимулирующие решение данной стратегической задачи. Например, сокращение углеродного следа (или даже его сведение к нулю) может фигурировать в качестве обязательного условия при госзакупках той или иной продукции. Или же вводится дополнительная плата за выбросы CО2, как сейчас практикуется в Европе.
Создано множество технологий снижения выбросов, некоторые из них находятся уже на стадии пилотной эксплуатации. К примеру, в Швеции в рамках реализации проекта Hybrid в 2021 году было впервые произведено прямовосстановленное железо с использованием водорода (обычно для этого применяется углерод, получаемый из кокса). Пока цена такого железа высока – сталь, которая выпускается на его основе, на 50–100% дороже выплавленной традиционным способом. Поэтому важно масштабировать новый метод, чтобы снизить затраты.
В США субсидируются технологии производства "зеленого" водорода, а также захвата и захоронения углерода. Это направление сейчас развивается очень интенсивно, уже есть много пилотных установок.
В России многие предприятия, особенно в сырьевой сфере, также активно снижают выбросы. В частности, в алюминиевой промышленности применяются технологии обожженных анодов, запущены установки по использованию инертных анодов (это позволяет почти до нуля снизить углеродный след при анодном электролизе). Все больше отечественных компаний понимают, что даже если они сменят европейский рынок на азиатский, то требования по углеродному следу никуда не исчезнут. Китай уже принял стратегию низкоуглеродного развития, по тому же пути движется и Индия.
Резерв по повышению энергоэффективности промышленности близок к исчерпанию
Одним из наиболее действенных способов снижения выбросов в атмосферу является повышение энергоэффективности. Однако промышленность, которая является лидером по выбросам, также является лидером и по освоению потенциала повышения энергоэффективности. Поэтому оставшийся потенциал повышения энергоэффективности составляет порядка 25%. В странах с растущей экономикой (Китае, Индии и других) в последние десятилетия активно строились самые современные мощности. В результате китайские и индийские предприятия гораздо более эффективны, чем европейские или американские (в США и Европе очень много устаревших мощностей). То есть именно в странах, являющихся главными эмитентами СО2, потенциал снижения выбросов за счет повышения энергоэффективности наиболее низок. Поэтому в промышленном секторе упор должен делаться не только на повышение энергоэффективности, но и на использование новых видов топлив (биомассы, водорода и т. д.), электрификацию, использование вторичных ресурсов, использование водорода, захват и захоронение углерода.
В ряде других секторов, таких как транспорт и строительство, потенциал увеличения энергоэффективности, напротив, очень высок. К примеру, существуют технологии, позволяющие строить здания с очень низкими удельными расходами энергии. Одновременно можно кратно повышать энергоэффективность старого жилого фонда.
Энергоэффективность в России
Последние 20 лет Россия стабильно входит в десятку самых энергоемких стран мира и даже не особенно пытается оттуда выйти. К сожалению, усилия российского правительства по повышению энергоэффективности явно недостаточны. В 2010 году была начата реализация госпрограммы по энергосбережению, которая предусматривала ежегодное финансирование в объеме 5–7 млрд рублей. Но в 2014 году эту госпрограмму приостановили. В результате у нас энергоемкость ВВП не снижается, а в лучшем случае остается на прежнем уровне. Сейчас она примерно такая же, что в 2015 году. И это идет вразрез с общемировой тенденцией. Тем самым наша промышленность становится менее конкурентоспособной, население тратит больше энергии и денег на оплату энергии.
Конечно, в отдельных отраслях все же наблюдается заметное повышение энергоэффективности благодаря проводимой модернизации. Например, в цементной промышленности и частично в черной металлургии. Есть успехи и в нефтяной отрасли, которая характеризуется относительно высокими затратами электроэнергии и, соответственно, имеет большой потенциал для роста энергоэффективности. На ряде НПЗ построены фотоэлектрические установки (солнечные панели) для обеспечения собственных нужд в электроэнергии. Фотовольтаика может быть использована и для обеспечения работы нефте- и газоперекачивающих установок.
Таким образом, у российских предприятий есть очень большой потенциал повышения энергоэффективности. При условии использования во всех отраслях самого современного оборудования мы могли бы сократить потребление электроэнергии на 45–50%.
Об авторе
