ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА УЧЕТА ВЫБРОСОВ НА ОБЪЕКТАХ ТЭК Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

УДК 620.9 DOI 10.46920/2409-5516_2022_11177_70 EDN: EYUCZZ

Информационная система учета выбросов на объектах ТЭК

Development and use of a carbon emissions accounting model in the fuel and energy complex

Василий ЗУБАКИН Руководитель дирекции по энергетике ПАО «ЛУКОЙЛ», д. э. н. e-mail: zubakinva@gmail.com

Vasily ZUBAKIN Doctor of Economics,

Head of the Energy Directorate of PJSC LUKOIL e-mail: zubakinva@gmail.com

Сергей ВАСИЛЬЕВ Генеральный директор ООО «ЛУКОЙЛ-ЦУР», к. т. н. e-mail: VasilievSV@lukoil.com

Sergey VASILIEV Ph.D., General Director of LLC LUKOIL-PSCC e-mail: VasilievSV@lukoil.com

СЧ

о

СЧ

<

о

СЦ <

Александр КРЕМЕНЕЦКИИ Аспирант, старший менеджер блока по внешним коммуникациям ПАО «ЛУКОЙЛ» e-mail: kremen-al@yandex.ru

Краснодарская ТЭЦ ПГУ

Alexander KREMENETSKY PhD student, Senior Manager of the External Communications Block of PJSC LUKOIL e-mail: kremen-al@yandex.ru

Источник: gradirni.tmim.ru

Аннотация. В статье рассматривается прототип программного комплекса - калькулятора выбросов парниковых газов для предприятий «ЛУКОЙЛа». Детально описывается раздел калькулятора, посвященный учету выбросов предприятий сектора электроэнергетики ПАО «ЛУКОЙЛ» - 20 объектов ТЭЦ, ТЭС и котельных в регионах юга России. Оцениваются направления дальнейшего развития модельного комплекса - в частности, добавление в него возможности учета выбросов других сегментов деятельности компании: добычи нефти и газа, переработки и сбыта продукции, нефтегазохимии. Рассматриваются перспективы использования модельного комплекса в отрасли. Актуальность темы обусловлена широким вниманием органов власти государств мира, представителей инвестиционного сообщества, экологических организаций и общества в целом к необходимости снижения выбросов парниковых газов в соответствии с Парижским соглашением по климату. Ключевые слова: калькулятор выбросов парниковых газов, выбросы С02, глобальное потепление, нефтегазовый комплекс, низкоуглеродная энергетика, энергопереход, климатическое регулирование, изменение климата, Парижское соглашение.

Abstract. The article presents the first prototype of the greenhouse gas emissions accounting model (the calculator) for LUKOIL's enterprises. The section of the calculator for accounting emissions of the LUKOIL's electric power sector enterprises, which includes 20 thermal power plants, thermal power plants and boiler houses in the regions of Southern Russia, is described in detail. The directions of further development of the model complex have also been evaluated. In particular, it is planned to add to the model the possibility of accounting for emissions from other segments of the company's activities: oil and gas production, processing and marketing of oil products, petrochemistry. The prospects of using the model complex in the industry are considered. The relevance of the topic is caused by the wide attention of the authorities of the countries of the world, representatives of the investment community, environmental organizations and society to the need of reducing greenhouse gas emissions in accordance with the Paris Climate Agreement.

Keywords: a calculator for accounting of carbon emissions, carbon emissions, global warming, oil and gas complex, low-carbon energy, energy transition, climate management, climate change, the Paris Agreement for climate.

ВВЕДЕНИЕ

Парижское соглашение по климату предусматривает обязательства по удержанию темпов роста глобальной температуры в пределах 2 °С до 2100 г. с одновременным поиском возможностей для ограничения роста в пределах 1,5 °С. Основное давление со стороны органов власти, инвесторов и общества направлено на производителей ископаемого топлива как основных эмитентов выбросов парниковых газов. При этом отсутствуют готовые отраслевые решения в части систем калькуляции выбросов парниковых газов. Информация о выбросах и планы по их снижению сегодня содержатся, главным образом, в отчетах об устойчивом развитии соответствующих компаний, публикуемых 1 раз в год. Это не позволяет заинтересо-

//

«ЛУКОЙЛом» разработан первый прототип модели нефтеперерабатывающего завода и выполнена его интеграция с базой данных реального времени

<

CL ©

сч о сч

<

о

СЦ <

ванным сторонам эффективно работать с этими данными - объективно оценивать планы бизнеса по сокращению выбросов, производить сравнения компаний, следить за динамикой данных в реальном времени. Помимо этого, и сами компании в отсутствии единой системы учета выбросов сталкиваются со сложностями при менеджменте этого бизнес-процесса, связанного с решением целого комплекса параллельных задач, сбором и ведением качественных статистических данных.

В результате для предприятий, деятельность которых сопряжена с выбросами парниковых газов при производстве и потреблении их продукции, стал весьма актуальным вопрос корректного расчета произведенных выбросов для установления и выполнения целей по сокращению эмиссии парниковых газов. Компании сталкиваются с альтернативой: заказать аудит выбросов у специализированной организации или же выстроить собственную систему учета и оценки объемов выбросов.

Развитие собственных компетенций имеет очевидное преимущество: возможность учета динамики выбросов, повышение частоты и глубины детализации проводимых расчетов, возможность проводить корреляционный анализ в совокупности с другими технико-экономическими показателями деятельности энергообъектов. В то время как сторонняя организация предлагает не инструмент расчета выбросов, а разовую услугу по их подсчету. Доступность оперативных данных позволяет гибко варьировать объем эмиссии парниковых газов, эффективнее внедрять программы сокращения выбросов.

Важно отметить, что приглашение сторонней организации для проведения расчета выбросов не решает задачи по их

Информация о выбросах парниковых газов содержится в отчетах об устойчивом развитии компаний, публикуемых 1 раз в год. Это не позволяет эффективно работать с такими данными

Здание «ЛУКОЙЛа» Источник: arxitektor. tourister. ru

верификации для последующего использования в отчетах об устойчивом развитии и различных рейтингах, в частности, CDP (Carbon Disclosure Project - Проект раскрытия информации по загрязнению окружающей среды). Это связано с необходимостью проведения дополнительной верификации данных аудиторской организацией.

В данной работе описывается прототип калькулятора выбросов парниковых газов, разработанный специалистами ПАО «ЛУКОЙЛ». На первом этапе инструмент охватывает эмиссию всех объектов коммерческой (то есть поставляющих электроэнергию на оптовый рынок электроэнергии и мощности) генерации «ЛУКОЙЛа» - это 20 электростанций и котельных в регионах юга России.

Методологические подходы к моделированию

Прямая эмиссия парниковых газов при производстве продукции от источников, принадлежащих или контролируемых отчитывающейся организации (субъектом выбросов), в соответствии с классификацией Межправительственной группы экспертов Организации Объединенных Наций по изменению климата (МГЭИК), классифицируется как выбросы Охвата 1 (Scope 1) [4]. К этой категории, в частности, относятся выбросы электро-

станции в результате сжигания топлива для генерации электроэнергии, выбросы на установках нефтеперерабатывающего завода при производстве нефтепродуктов, выбросы непосредственно при добыче нефти и газа.

Для организаций «ЛУКОЙЛа», в т. ч. указанных энергетических объектов, характерны выбросы следующих видов парниковых газов: диоксид углерода (С02), метан (СН4) и закись азота (N20) [1]. Три этих вида парниковых газов учитываются в модели.

Для определения объема выбросов при сжигании топлива применяются коэффициенты, установленные приказом Минприроды России № 300 от 30.06.2015 г. [3].

Для приведения их к единому С02-эк-виваленту используются коэффициенты потенциала глобального потепления: С02-1, СН4-25, N20 - 298, приведенные в Четвертом докладе об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) - (IPCC Fourth Assessment Report) [2].

Расчет прямых выбросов парниковых газов по Охвату 1 (Scope 1) для объектов генерации электро- и тепловой энергии производится по формуле (1):

где БС02 у - выбросы С02 от стационарного сжигания топлива за период у, т С02; БС. у - расход топлива ] за период у, ГДж;

Месторождение «ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь» Источник: «КогалымНИПИнефть»

Компании в отсутствии единой системы учета выбросов сталкиваются со сложностями при менеджменте этого процесса, связанными со сбором и ведением качественных статистических данных

Е^сог ] - коэффициент выбросов С02 от сжигания топлива], т С02/ ГДж;

] - вид топлива, используемого для сжигания;

п - количество видов топлива, используемых за период у.

После этого производится уточнение по видам выбросов в соответствии с формулой (2):

Еси^Е^,»*®^), (2) ¡=1

где БС02е у - выбросы парниковых газов в С02-эквиваленте за период у, т С02-экви-

Em2,y =E<(EFco2,lxFCl,y)/100°). 0) валента; i=i

Б| - выбросы ¡-парникового газа за период у, т;

GWP¡ - потенциал глобального потепления ¡-парникового газа, т С02-эквива-лента/т;

п - количество видов выбрасываемых парниковых газов;

I - С02, СН4, N,0.

Таким образом, по итогам расчета получается сумма всех произведений выбросов для каждого вида парниковых газов в тоннах С02-эквивалента.

Расчет расхода топлива выполняется по формуле (3):

FCjy =FCj,y х 29308,

(3)

где БС1у - расход топлива ] за период У, ГДж;

РС- - расход топлива ] вэнергетиче-ском выражении за период у, тыс. т у. т.

Эмиссия парниковых газов в результате производства электроэнергии, тепла или пара, закупаемых предприятием (отчитывающимся субъектом) у третьих сторон, в соответствии с классификацией Межправительственной группы экспертов

<

CL

©

сч о сч

<

о

к <

<

CL ©

ООН по изменению климата (МГЭИК), классифицируются как «косвенные выбросы» или Охват 2 (Scope 2) [4]. Физически эти выбросы осуществляются другой организацией, но учитываются их потребителем для корректного расчета углеродного следа всего цикла производства продукции.

Определение формулы расчета косвенных выбросов парниковых газов по Охвату 2 требует дальнейшей методологической проработки. Это связано с неопределенностью в отношении того, что считать выбросами по Охвату 2 для электроэнергетических объектов, которые потребляют на собственные нужды электро- и тепловую энергию, произведенную самостоя-

сч о сч

<

о

СЦ <

Диспетчерская Ростовской ТЭЦ Источник: rostov-gorod.ru

тельно [5]. При определении методологии учета косвенных выбросов в модели использовалась методология, приведенная в приказе Министерства природных ресурсов и экологии РФ от 29 июня 2017 г. № 330 «Об утверждении методических указаний по количественному определению объема косвенных энергетических выбросов парниковых газов» [6].

В прототипе калькулятора выбросов предлагается проводить расчет косвенных выбросов СО2-эквивалента в отношении приобретенной энергообъектами электроэнергии других источников по следующей формуле (4):

рэ/э _ ре у EC

CO2, косв,у С02,элек,у y ;

где ECO2, косв,у - объем косвенных энергетических выбросов CO2 при потреблении организацией электрической энергии, полученной от внешних генерирующих объектов, за период времени у, т CO2;

ECy - объем покупной электроэнергии за период времени у, МВт-ч;

Р^С02,элек,у - коэффициент косвенных энергетических выбросов CO2 при потреблении организацией электрической энергии, полученной от внешних генерирующих объектов, за период времени у, т CO2/ МВт-ч.

На данный момент в России нет официального достоверного источника информации о региональных коэффициентах выбросов для сетевой электроэнергии. В программном комплексе были использованы значения коэффициентов, опубликованных интернет-ресурсом Carbon Footprint («Углеродный след») (URL: carbonfootprint.com -International Electricity Factors), в котором приводятся ежегодно обновляемые данные о сетевых коэффициентах различных стран, включая Россию.

Для определения объема косвенных энергетических выбросов при потреблении тепловой энергии используется аналогичный подход. Используется следующая формула (5):

ECo2, косв,у = Рс02тэ,у *HCy X 1000 , (5)

где ЕС02, косву - объем косвенных энергетических выбросов С02 при потреблении организацией тепловой энергии, полученной от внешних генерирующих объектов, за период времени у, т С02;

НСу - объем покупной тепловой энергии от внешних генерирующих объектов, за период времени у, тыс. Гкал. Перевод единиц «тыс. Гкал» (старая система единиц) в систему СИ производится с помощью коэффициента 4,19 (тыс. ГДж);

ЕС02тэ,у - коэффициент косвенных энергетических выбросов С02 при потреблении организацией тепловой энергии, полученной от внешних генерирующих объектов, за период времени у, т С02/Гкал. Его значение принято константой 0,293 (согласно методическим указаниям, утвержденным приказом ПАО «ЛУКОЙЛ» № 78 от 12.05.2022 г.).

Расчет общего объема косвенных выбросов за период достигается суммированием косвенных выбросов, связанных с потреблением электрической и тепловой энергии.

Ключевые особенности реализации

Для минимизации стоимостных и временных затрат на начальном этапе разработки было принято решение в качестве исходного материала использовать данные из существующих информационных систем. В зависимости от видов данных и информационных систем - источников, различались не только единицы измерения, но и качественный состав исходных данных. В то же время существующие НПА позволяют использовать различные подходы к вычислению коэффициента выбросов С02 от сжигания топлива для Охвата 1: по объемным и массовым долям компонентного состава топлива, по содержанию углерода в топливе или используя справочные коэффициенты. Для каждого источника исходных данных был выбран подход, позволяющий получить наиболее точное значение коэффициента на существующем качественном составе данных. Именно такая гибкость позволила обеспечить высокое качество расчетных данных (отклонение от верифицированной отчетности для объектов коммерческой генерации составило 0,1 % за 2020 г.) без внедрения дополнительных бизнес-процессов по сбору и верификации данных при одновремен-

Приглашение сторонней организации для проведения расчета выбросов не решает задачи по их верификации для последующего использования в отчетах об устойчивом развитии и различных рейтингах

ном обеспечении различных временных разрезов анализируемых данных (сутки, месяц, квартал).

Описание разработанного программного комплекса по учету объемов выбросов парниковых газов

Пример интерфейса прототипа калькулятора эмиссии парниковых газов коммерческой генерации «ЛУКОЙЛа» представлен на рис. 1. Здесь отображается общая сумма выбросов по электрической и тепловой энергии в рамках Охватов 1

Рис. 1. Интерфейс прототипа калькулятора эмиссии парниковых газов ПАО «ЛУКОЙЛ»

Источник: ежемесячный отчет «Сводная актуализированная информация за месяц». Данные на 29.09.2022 г.

<с

CL

©

Формула расчета косвенных выбросов СО2 требует проработки, так как непонятно, что считать по Scope 2 выбросами для энергообъектов, которые сами потребляют собственную энергию

и 2, сравнение фактических и плановых показателей эмиссии парниковых газов, распределение долей выбросов между различными технологиями производства электро- и тепловой энергии (ТЭЦ, ТЭС, построенные и модернизированные в рамках договоров предоставления мощности (указаны как «ДПМ»), котельные (указаны как «прочее»), а также между различными генерирующими предприятиями, входящими в «ЛУКОЙЛ» (диаграмма в правом нижнем углу, аббревиатуры соответствуют названиям дочерних обществ: «ЛУКОЙЛ-Ку-баньэнерго», «ЛУКОЙЛ-Астраханьэнерго», «ЛУКОЙЛ-Ростовэнерго», «ЛУКОЙЛ-Волго-градэнерго», «ЛУКОЙЛ-Ставропольэнерго» и «ЛУКОЙЛ-Экоэнерго»). Единицы измере-

ния - тонны СО2-эквивалента (миллионы тонн - где указано).

Отдельно выделены посуточные расчеты на основе оперативных данных. На рис. 2 представлены показатели, полученные из оперативных данных.

Сам прототип калькулятора представляет собой инструмент учета выбросов, где пользователь может оперативно получить данные о выбросах парниковых газов по сегменту электроэнергетики ПАО «ЛУКОЙЛ» в целом, нескольким отдельным или одному конкретному энергообъекту. Также возможно отследить динамику с 2016 г. с помесячной детализацией, сравнить различные энергообъекты по показателям производства и выбросов парниковых газов между собой. Для корректного сравнения различных энергообъектов приведены удельные значения выбросов на единицу произведенной электро- и теплоэнергии. В качестве источников исходных данных используются существующие информационные системы, агрегирующие технологические и экономические показатели работы указанных энергообъектов.

Существенной особенностью предложенного решения является использование собственных алгоритмов сбора и агрегации необходимой исходной информации, позволяющих осуществлять расчеты в различных временных разрезах (час, сутки,

СЧ СЧ

О IZ сс

<с

о

X

m

Рис. 2. Показатели на основе оперативных данных

Источник: данные автора

< в

Рис. 3. Интерфейс раздела прототипа калькулятора ПАО «ЛУКОЙЛ» для нефтеперерабатывающего завода по выбросам Охвата 1

Источник:данные автора

месяц, квартал), используя различный набор актуальных данных в каждый временной период.

Расчет может производиться за любой произвольный период, в реализованном прототипе глубина исторических данных составляет 7 лет (2016-2022 гг.).

В модели доступны плановые и фактические показатели выбросов, что позволяет оценить эффективность работы энергообъектов.

Кроме того, доступен инструмент расчета экономических показателей энергообъектов при введении цены на выбросы С02 - валовой прибыли, операционного дохода и свободного денежного потока. Это создает дополнительные возможности для принятия инвестиционных решений о строительстве и модернизации энергообъектов.

Также разработан первый прототип модели нефтеперерабатывающего завода. Выполнена интеграция прототипа с базой данных реального времени, в которую собираются данные расхода топлива и сырья, что позволило автоматизировать наполнение отчета и повысить точность данных, исключив ошибки при ручном вводе показателей. Пример интерфейса раздела прототипа калькулятора «ЛУКОЙЛа» для нефтеперерабатывающего завода по выбросам Охвата 1 представлен на рис.3.

На нем демонстрируются общие показатели выбросов по бизнес-сегменту нефтепереработки (в прототипе - на базе одного завода, Волгоградского НПЗ), источники выбросов в рамках различных технологических процессов: от сжигания топлива в исходном состоянии, в том числе на автоматическом факельном хозяйстве (аббревиатура АФХ - на рисунке), а также при производстве водорода и прокалке кокса. На диаграмме в нижней части рисунка приведена посуточная динамика фактического объема выбросов и удельные значения на единицу переработанного сырья, в правой части рисунка абсолютные показатели за последние сутки и за месяц

Сейчас в модели доступен инструмент расчета экономических показателей энергообъектов при введении цены на выбросы С02 - валовой прибыли, операционного дохода и свободного денежного потока

сч сч

<

о с

к

<

а

л

т

<

CL ©

накопительным итогом. Сейчас ведется работа по детализации расчета объемов выбросов до уровня конкретной установки.

Перспективы развития

В будущем прототип калькулятора выбросов парниковых газов «ЛУКОЙЛа» предполагается дополнить данными о предприятиях других сегментов деятельности компании - добычи и переработки нефти и газа, нефтегазохимии, объектов реализации топлива. Каждый сегмент бизнеса требует индивидуальных подходов к учету выбросов.

По итогам реализации проекта, предполагается получение полноценного комплекса для сбора данных, ведения статистики и моделирования политики климатического менеджмента с широким диапазоном потенциального применения. Система позволит усовершенствовать процесс подготовки отчетности, моделировать будущие выбросы для установления и корректировки целей и задач по этому направлению, демонстрировать данные в режиме реального времени для заинтересованных сторон - органов власти, инвесторов, СМИ, общественных организаций и прочих.

После завершения работы над прототипом, он должен получить сертификацию организации-аудитора, подтверждающую корректность калькуляции и учета выбросов парниковых газов. Следующим этапом станет применение модели учета выбросов для целей и задач «ЛУКОЙЛа».

Помимо этого, возможно применение модели учета выбросов «ЛУКОЙЛа» по учёту выбросов за пределами компании, в частности, для нужд федеральных и региональных органов власти с целью управления декарбонизацией бюджетных и бюджетозависимых организаций, а также сторонних коммерческих заказчиков.

ВЫВОДЫ

Несмотря на относительную простоту методологических подходов при практической реализации, становятся очевидны отраслевые особенности, без учета которых невозможно получить достоверный результат. Именно поэтому ключевым фактором при разработке программного комплекса стало понимание правил и особенностей сбора и агрегации исходных данных, и отраслевая экспертиза, позволяющая выявить значимые факторы, незаметные на первый взгляд.

В то же время при реализации калькулятора были учтены требования нормативно-правовых актов, что подтверждается высокой сходимостью данных с верифицированными результатами, представленными в ежегодном отчете.

Получившийся программный комплекс стал инструментом, который позволяет оперативно проводить анализ объемов выбросов с учетом других технико-экономических параметров, что позволяет не просто фиксировать объемы выбросов, но и комплексно управлять процессами оптимизации практически в режиме online.

«ЛУКОЙЛу» принадлежат крупнейшие ветропарки на юге РФ Источник: pexels.com

сч

Использованные источники

Отчет обустойчивом развитии ПАО «ЛУКОЙЛ» за 2020 г. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://lukoil.ru/ И1еЗу5гет/9/555493.р&(Дата обращения: 29 сентября 2021 г.). Межправительственная группа экспертов Организации Объединенных Наций по изменению климата (МГЭИК). [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.ipcc. сЬ/герог1/аг4/5уг/ (Дата обращения: 29 сентября 2021 г.). Приказ Министерства природных ресурсов и экологии РФ от 30 июня 2015 г. № 300 «Обутверждении методических указаний и руководства по количественному определению объема выбросов парниковых газов организациями, осуществляющими хозяйственную и иную деятельность в Российской Федерации». [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://publication.pravo.gov.ru/Document/ View/0001201512170023 (Дата обращения: 28 сентября 2021 г.). Межправительственная группа экспертов Организации Объединенных Наций по изменению климата (МГЭИК): приложение «Глоссарий, сокращения и химические символы» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: Щ.р^М'^т!. ipcc.ch/site/assets/uploads/20^8/02/AR5_WGЗ_glossary_ RU.pdf(Дaтa обращения: 15 октября 2021 г.).

World Resources Institute and World Business Council for Sustainable Development: «The Greenhouse Gas Protocol. A Corporate Accounting and Reporting Standard. Revised edition». [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://ghgprotocol.org/corporate-standard (Дата обращения: 29 сентября 2021 г.).

Приказ Министерства природных ресурсов и экологии РФ от 29 июня 2017 г. № 330 «Об утверждении методических указаний по количественному определению объема косвенных энергетических выбросов парниковых газов». [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://publication. pravo.gov.ru/Document/View/0001201710230028 (Дата обращения: 28 сентября 2021 г.).

Европейский банк реконструкции и развития «Динамика развития коэффициентов выбросов углерода при производстве электрической энергии в России. Исследование базового уровня выбросов по России. Заключительный отчет». [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.ebrd.com/downloads/sector/eecc/ Baseline_Study_Russia_Final_Russian.pdf (Дата обращения: 28 сентября 2021 г.).

сч о сч

<

о

к <