Основные аспекты декарбонизации нефтегазовой отрасли России

    Холодионова А.С., Кулик А.А.


    ООО «Тюменский нефтяной

    научный центр»

    Данная статья отражает основные аспекты декарбонизации российской нефтегазовой отрасли. В статье проанализирован инерционный и интенсивный сценарий выбросов парниковых газов (ПГ). Сделан вывод о том, что достичь принятых Россией обязательств по углеродной нейтральности к 2050 г. будет возможно при реализации интенсивного сценария, в рамках которого проведена оценка эффективности использования мероприятий по декарбонизации нефтегазовой отрасли. Выявлено, что для нефтегазовой отрасли наиболее целесообразным способом сокращения выбросов ПГ является внедрение технологии улавливания и хранения углекислого газа (СО2). На основании отчетов аналитических агентств и международных организаций определены основные аспекты развития низкоуглеродной политики нефтегазового сектора России.
    По данным Международного энергетического агентства (МЭА), декарбонизация является одной из главных тем мировой энергетической повестки. Политика декарбонизации направлена на энергетический переход по снижению углеродоемкости мирового ВВП (сокращение выбросов ПГ, постепенное снижение доли углеводородного топлива в энергобалансе, внедрение возобновляемых источников энергии (ВИЭ), развитие энергоэффективных технологий).
    По оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата, начиная с 1970 г., в мире наблюдается глобальное изменение климатических условий, которое проявляется в росте температуры и связано с увеличением концентрации ПГ в атмосфере. По состоянию на 2020 г. глобальная средняя приземная температура воздуха на 1,1 °C превысила доиндустриальный уровень 1850–1900 гг. Наблюдаемое в настоящее время и ожидаемое в перспективе изменение климата сопряжено с повсеместными и необратимыми последствиями для антропогенных и естественных систем, а также несет риски обеспечения безопасности и устойчивого развития России [1].
    Согласно международному научному и политическому консенсусу, основная причина происходящих на планете климатических изменений (повышения среднегодовой температуры атмосферы) заключается в усилении парникового эффекта из-за увеличения содержания в атмосфере ПГ.
    К ним относятся прежде всего углекислый газ (CO2) и метан (CH4), доли которых в общих
    выбросах ПГ в России в 2017 г. составили 76,4 и 17,8 % соответственно. В 2018 г. основной
    объем образования отходов производства и потребления приходился на сектор добычи
    полезных ископаемых — 94,3 % [2].
    Динамика выбросов ПГ в России зависит от следующих изменений в экономике:
    • изменение структуры топливно-энергетического баланса (ТЭБ);
    • изменение энергоемкости и энергоэффективности производства;
    • изменение структуры и динамики ВВП;
    • изменение температурных колебаний на территории страны.
    В России статистические данные по выбросам ПГ главным образом отражены Институтом глобального климата и экологии имени академика Ю.А. Израэля. Фактические и прогнозные значения выбросов ПГ по инерционному и интенсивному сценарию представлены на рисунке 1.
    Рис. 1. Выбросы парниковых газов по инерционному* и интенсивному** сценарию,
    млн т CO2 — эквивалента в год [3]
    На рисунке 1 представлены два прогнозных сценария совокупных выбросов ПГ с использованием статистических данных: инерционный, интенсивный. Инерционный сценарий отображает сохранение текущего ТЭБ и экономической модели, которая не позволит достичь к 2050 г. «углеродной нейтральности». Выбросы ПГ по инерционному сценарию к 2030 г. увеличатся на 5,93 % и достигнут 2 253 млн т, а к 2050 г. увеличатся на 15,93 % и составят 2 521 млн т (от уровня 2019 г. — 2 119 млн т). Интенсивный сценарий предполагает экономический рост при энергетическом переходе к декарбонизированной экономике. Выбросы ПГ по интенсивному сценарию к 2030 г. увеличатся на 4,19 % («-» 1,74 % по сравнению с инерционным сценарием) и достигнут 2 212 млн т, а к 2050 г. уменьшатся на 15,81 % и составят 1 830 млн т (от уровня 2019 г. — 2 119 млн т). Необходимо отметить, что по инерционному сценарию из совокупной доли выбросов в 2030 г. наибольшую составит диоксид углерод (СО2) — 1 785 млн т; по интенсивному сценарию данный показатель сократится на 1,8 %, что составит 1 753 млн т. Таким образом, достичь низкоуглеродной экономики возможно при реализации интенсивного сценария, сократив выбросы ПГ на 57,93 % к 2050 г. по сравнению с 1990 г. и на 67,10 % по сравнению с 2019 г.
    Обзор законодательной и нормативно-методической базы в сфере снижения совокупных выбросов ПГ показал, что из существующих государственных проектов и программ в исследуемой области наиболее значимой является «Стратегия социально-экономического развития России с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 г.» [1], Федеральный закон № 296 «Об ограничении выбросов парниковых газов» [4], Федеральный закон № 34 «О проведении эксперимента по ограничению выбросов парниковых газов в отдельных субъектах Российской Федерации» [5], а также указ Президента РФ № 666 «О сокращении выбросов парниковых газов», которым постановлено обеспечить к 2030 г. снижение выбросов до 70 % относительно уровня 1990 г. с учетом максимально возможной поглощающей способности лесов и иных экосистем при условии устойчивого и сбалансированного социально-экономического развития России [6].
    По итогам проведения Рамочной конвенции ООН [10] об изменении климата и снижении содержания углекислого газа в атмосфере экспертами было акцентировано внимание на нефтегазовой промышленности как на одном из интенсивных источников выбросов ПГ, оказывающих прямое воздействие на загрязнение окружающей среды и глобальное повышение температуры.
    В ежегодном отчете МЭА 2022 г. (Technology report. Global EV Outlook 2022) отмечено: нефтегазовый сектор экономики является источником 50 % совокупных выбросов ПГ, большая часть которых приходится на добычу, промысловую подготовку и переработку углеводородного сырья [7].
    Нефтегазовая отрасль является важнейшей составной частью экономики России и играет ведущую роль в энергетическом переходе к низкоуглеродной экономике. Ключевым аспектом энергетической трансформации для нефтегазового сектора российской экономики считается политика чистых нулевых выбросов. Классификация выбросов нефтегазовой промышленности по сферам охвата и мероприятия, направленные на их сокращение, представлены в таблице 1.
    Табл. 1. Классификация выбросов нефтегазовой промышленности
    и мероприятия, направленные на
    их сокращение
    Структура оценки эффективности мероприятий по декарбонизации нефтегазовой отрасли представлена в блок-схеме на рисунке 2.
    Разработанная блок-схема предполагает оценку по трем направлениям:
    • оценка предлагаемых мероприятий по декарбонизации по сферам охвата;
    • оценка рисков по приоритетным мероприятиям;
    • оценка экономической эффективности мероприятия с максимальным количеством баллов.
    Табл. 1. Классификация выбросов нефтегазовой промышленности
    и мероприятия, направленные на
    их сокращение
    Для выявления наиболее значимых мероприятий по трем сферам охвата с учетом рисков применен экспертный метод. Ранг рассматриваемых мероприятий и рисков определен экспертным путем на основании их значимости. Максимальное значение ранга по блоку I составляет 100 баллов; по блоку II — «-» 50баллов (имеет отрицательное значение, т.к. снижает эффективность мероприятий). Итоговое значение баллов отражено во втором блоке. Мероприятие с максимальным количеством баллов экономически оценено в третьем блоке (рис. 2).
    Блок I. В результате оценки мероприятия по сокращению прямых и косвенных выбросов ПГ (сферы охвата 1 и 2) оценены не более чем 70 баллами. Это обусловлено тем, что данные мероприятия уже применяются компаниями для поддержания операционной деятельности в целях проекта «Энергетическая стратегия России на период до 2035 г.», которым предусмотрено к 2035 г. снизить энергоемкость ВВП на 50 % от уровня 2010 г. [8]. По экспертному мнению, наиболее значимым в энергетическом переходе нефтегазовых компаний считаются мероприятия по сокращению прочих косвенных выбросов сферы охвата 3 (блок II).
    Блок II. Оценка рисков проведена по двум приоритетным мероприятиям сферы охвата 3: мероприятие № 1 — 60 баллов, мероприятие № 2 — 40 баллов.
    Мероприятие № 2 — 40 баллов. Несмотря на то, что доход от продажи дополнительно добытой нефти может являться источником финансирования технологии CCUS, его реализация будет сопровождаться дополнительными рисками («-» 10 баллов). Для нефтегазовых предприятий применение технологии CCUS представляет большой интерес, поскольку реализация данного проекта позволит не только утилизировать уловленный СО2, но и использовать его в качестве агента в методах увеличения нефтеотдачи (МУН), в результате которых повысится как текущая добыча, так и конечный коэффициент извлечения нефти (КИН). Однако в связи с высокой коррозионной агрессивностью углекислого газа нефтегазовые трубопроводы, не предназначенные для транспортировки СО2, будут иметь короткий срок эксплуатации и требовать дополнительной диагностики и ремонтов. Кроме того, существующие нефтегазопроводы не обладают достаточным давлением, позволяющим транспортировать СО2 в сжиженном состоянии, что снижает их пропускную способность. В результате этого операционные вложения на прокачку углекислого газа и капитальные вложения на строительство дожимных компрессорных станций (или нового трубопровода) значительно увеличат стоимость реализации мероприятия № 2.
    Мероприятие № 1 — 60 баллов. Применение технологии CCS оценено максимальным количеством баллов (без учета дополнительных рисков). Экономическая оценка по данному мероприятию представлена в третьем блоке.
    Блок III. При расчете экономической эффективности мероприятия № 1 исходные данные приняты на основе международных исследований по реализации технологии CCS [11–13]. Низкая экономическая эффективность применения технологии CCS обусловлена высокими операционными затратами и капитальными вложениями, а также рисками, обозначенными во втором блоке. При этом наиболее капиталоемкой частью технологии CCS является улавливание (~70 % инвестиций). Основные показатели эффективности отражены в блоке III (рис. 2).
    Холодионова А.С., Кулик А.А.

    ООО «Тюменский нефтяной
    научный центр»

    askholodionova@tnnc.rosneft.ru
    Материалы и методы
    Ключевые слова
    Для цитирования
    Поступила в редакцию
    УДК и DOI
    Проведена оценка эффективности мероприятий по декарбонизации нефтегазовой отрасли. Разработана блок-схема оценки эффективности мероприятий по трем направлениям:
    • оценка предлагаемых мероприятий по декарбонизации по сферам охвата;
    • оценка рисков по приоритетным мероприятиям;
    • оценка экономической эффективности мероприятия с максимальным количеством баллов.
    декарбонизация, энергетический переход, выбросы парниковых газов, технология по улавливанию и хранению углекислого газа
    22.09.2022
    Холодионова А.С., Кулик А.А. Основные аспекты декарбонизации нефтегазовой отрасли России // Экспозиция Нефть Газ. 2022. № 7. С. 102–106. DOI: 10.24412/2076-6785-2022-7-102-106
    УДК 33.2964
    DOI: 10.24412/2076-6785-2022-7-102-106
    Рекомендуемые статьи
    Геология
    Палеотектонический анализ Приобского месторождения
    Условия формирования локальных нефтеперспективных объектов Приобского месторождения посредством палеореконструкции
    Геология
    Фациальный анализ Приобского месторождения
    Результаты построения фациальной модели неокомских отложений Приобского месторождения
    © Экспозиция Нефть Газ. Научно-технический журнал. Входит в перечень ВАК
    +7 (495) 414-34-88
    office@runeft.ru