Изменение структуры технологий в энергетике России под воздействием углеродного регулирования

АКТУАЛЬНОСТЬ исследования заключается в оценке влияния различных мер углеродного регулирования, стимулирующих достижение национальных климатических целей, на масштабы развития отдельных технологий производства электроэнергии и тепла в России.

ЦЕЛЬ. Рассмотреть изменение оптимальной структуры технологий в электроэнергетике и централизованном теплоснабжении России в перспективе 2050 года вследствие введения в 2030 году различных мер углеродного регулирования.

МЕТОДЫ. Проведена оптимизация структуры энергетических технологий в энергетике России  по  критерию  минимума  суммарных  дисконтированных  затрат  на энергоснабжение экономики до 2050 года с помощью разработанной в ИНЭИ РАН модели  EPOS. 

РЕЗУЛЬТАТЫ.  В  статье  рассмотрены  масштабы  изменения установленной мощности и объемов производства электроэнергии различных типов электростанций в ЕЭС России, а также отпуска тепла от различных централизованных источников теплоснабжения к 2050 году для 16 вариантов мер углеродного регулирования и базового варианта развития энергетики. Описана оптимальная структура технологий в электроэнергетике и централизованном теплоснабжении в условиях действия отдельных административных, фискальных и экономических мер. Сопоставлены варианты стимулирующих мер климатической политики на основе соответствующих приростов установленной мощности электростанций в ЕЭС России к 2050 году.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Декарбонизация сектора производства электроэнергии с учетом текущих прогнозов научно-технического прогресса будет преимущественно происходить за счет атомной энергии, производства тепла – за счет электрокотельных. При этом для вариантов углеродного регулирования, приводящих к снижению выбросов парниковых газов к 2050 году до уровня не выше 70% относительно 2019 года, АЭС станут новой доминантой в структуре производства электроэнергии вместо газовых ТЭС. Суммарный прирост установленной мощности электростанций в ЕЭС России к 2050 году может отличаться почти в семь раз для различных мер углеродного регулирования. Среди рассмотренных мер углеродного регулирования наиболее сильно влияют  на  структуру  технологий  в  электроэнергетике  и  централизованном теплоснабжении России квотирование выбросов и углеродное налогообложение.

1. Порфирьев Б.Н., Широв А.А., Колпаков А.Ю. Стратегия низкоуглеродного развития: перспективы для экономики России // Мировая экономика и международные отношения. 2020. Т. 64. № 9. С. 15-25.

2. Филиппов С.П., Веселов Ф.В., Кейко А.В. и др. Подходы к формированию прогнозовразвития ТЭК России как составной части сценариев декарбонизации экономики страны // Проблемы прогнозирования. 2023. № 6(201). С. 67-78.

3. Филимонов А.Г., Филимонова А.А., Чичиров А.А. и др. Глобальное энергетическое объединение: новые возможности водородных технологий // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2021. Т. 23. № 2. С. 3-13.

4. Януш О.Б. Политические дилеммы водородной энергетики // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2021. Т. 23 № 2. С. 173-180.

5. Energy Technology Perspectives 2023. Доступно по URL: https://www.iea.org/reports/energy-technology-perspectives-2023. Ссылка активна на 14 апреля 2024.

6. Veselov F., Pankrushina T., Khorshev A. Comparative economic analysis of technological priorities for low-carbon transformation of electric power industry in Russia and the EU // Energy Policy. 2021. Vol. 156. 112409. P. 9.

7. Keiko A., Veselov F., Solyanik A. Decarbonization Options in the Russian Energy Sector: a Comparative Study on Their Economic Efficiency // International Journal of Energy Economics and Policy. 2022. Vol. 12, N. 4. pp. 368-378.

8. Veselov F., Khorshev A. Integrated modelling and information technology for strategic planning in the energy sector of Russia // IEEE 11th International Conference on Application of Information and Communication Technologies (AICT); 20-22 Sept 2017; Moscow, Russia. 2017. pp. 1-5.

9. Веселов Ф.В., Хоршев А.А., Ерохина И.В. и др. Исследование направлений и сопутствующих затрат при снижении эмиссии углерода в электроэнергетике до 2050 года с учетом межотраслевых факторов // Проблемы прогнозирования. 2023. № 6(201). С. 79-90.

10. Шигина А.В. Описание механизмов углеродного регулирования при моделировании развития энергетики России // Сборник докладов Школы молодых ученых «Технологическое развитие отраслей ТЭК для достижения углеродной нейтральности экономики России»; 17-18 октября 2023 г., Москва. М.: ИНЭИ РАН, 2023. С. 95-103.

11. Кейко А.В. Системные модели в исследованиях энергетики // Сборник докладов Школы молодых ученых «Технологическое развитие отраслей ТЭК для достижения углеродной нейтральности экономики России»; 17-18 октября 2023 г., Москва. М.: ИНЭИ РАН, 2023. С. 6-32.

12. Хоршев А.А., Соляник А.И., Веселов Ф.В. Комплексная оценка условий низкоуглеродного развития электроэнергетики России до 2050 года при ускорении темпов роста спроса на электроэнергию // Tруды Пятнадцатой международной конференции «Управление развитием крупномасштабных систем (MLSD' 2022)»; 26-28 сентября 2022 г., Москва. М.: ИПУ РАН, 2022. С. 227-235.

13. Клименко В., Клименко А., Терешин А. и др. Дорога к климатической нейтральности: через леса под землю // Энергетическая политика. 2023. № 7(185). С. 8-25.

14. Шварц Е.А., Птичников А.В. Стратегия низкоуглеродного развития России и роль лесов в ее реализации // Научные труды Вольного экономического общества России. 2022. Т. 236, № 4. С. 399-426.

15. Шигина А., Хоршев А. Плата за углерод как game changer для структуры технологи в энергетике России // Энергетическая политика. 2024. № 1(192). С. 78-89.

16. Балашов М.М. Влияние механизмов углеродного регулирования на развитие промышленности Российской Федерации // Стратегические решения и риск-менеджмент. 2020. Т. 11. № 4. С. 354-365.

17. Peng X., Song W., Li X. Analysis of Factors Influencing the Volatility of Coal Industry Development Under the Double Carbon Policy // Journal of Innovation and Development. 2023. Vol. 2, N. 3. pp. 152-157.

18. Yang Q.C., Zheng M., Chang C.P. Energy policy and green innovation: A quantile investigation into renewable energy // Renewable Energy. 2022. Vol. 189. pp. 1166-1175.

19. Krūmiņš J., Kļaviņš M. Investigating the Potential of Nuclear Energy in Achieving a Carbon-Free Energy Future // Energies. 2023. Vol. 16, N. 9. P. 3612.

20. Gorin N.V., Kuchinov V.P., Krivtsov A.V., et al. Export prospects of fast reactors designed in Russia with closed nuclear fuel cycle facilities // Nuclear Energy and Technology. 2022. Vol. 8, N. 3. P. 153-159.

21. Петрущенков В.А., Коршакова И.А. Качественный и количественный анализ тепловой энергетики малых мощностей в России // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2020. Т. 22 № 5. С. 52-70.

22. Крупенёв Д.С., Пискунова В.М., Гальфингер А.Г. Моделирование тепловых электростанций при исследовании надёжности энергоснабжения и энергетической безопасности // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2023. Т. 25. № 2. С. 12-25.