сценарий (BAU)

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.