А. Б. Алексеев. Экономическая оценка экологических эффектов в

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ В
РОССИИ ОТ ЗАМЕЩЕНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА УГЛЕМ И
АТОМНОЙ ЭНЕРГИЕЙ
А.Б.Алексеев
Аннотация
В настоящей работе представлены два исследования, проведенные в рамках
проекта “Сравнение риска для здоровья населения и окружающей среды от
ядерной энергетики и других видов производства энергии ” по заказу Минатома
России. Их объединяют условия замещения в энергетике России 30 млрд м3 в
год природного газа углем и атомной энергией.
Первое исследование - “Оценка экономического ущерба от экологических
нарушений, вызванных выбросами вредных веществ в атмосферу при
сжигании топлива на ТЭС России в условиях замещения природного газа
углем”. Здесь проведена оценка экономического ущерба от экологических
нарушений, связанных с выбросом вредных химических веществ в атмосферу
при сжигании на ТЭС России угля Канско-Ачинского и Кузнецкого бассейнов.
Использовались
два
метода
исследования:
“Методика
определения
экологического ущерба”, утвержденная Государственным комитетом РФ по
охране окружающей среды и “Проект оценки экономического ущерба от
экологических нарушений”. Для страны в целом, величина экономического
ущерба от экологических нарушений по вероятностной оценке составит 600760 млн руб. ( оценка проведена по расчетным данным выбросов вредных
веществ на ТЭС России в соответствии с ГОСТ Р 50831-95). Для одной из
самых крупных тепловых электростанций европейской части России –
Рязанской ГРЭС, величина экономического ущерба будет исчисляться, по
вероятностной оценке, 23,7 млн руб.
Второе исследование - “Оценка экономического эффекта от сокращения
выбросов “парниковых” газов при замене в структуре топливно-энергетического
баланса России природного газа углем и атомной энергией.”
Здесь
представлены экономические оценки эффектов от выбросов “парниковых”
газов при использовании 30 млрд м3 природного газа и замещающего его угля
в энергетике России. Оценка проводилась на основе механизма торговли
квотами на выброс “парниковых” газов” (по Киотскому протоколу). При
использовании вместо природного газа угля возможный объем экономических
потерь может составить минимум 5,4 млрд долл. США за период 2008-2012 гг.
При замещении
30 млрд м3
в год природного газа ядерным топливом
возможная прибыль составит для России 4,5-10 млрд долл. США за 5 лет.
МЦЭБ МР,2001
2
Содержание
1.Оценка экономического ущерба от экологических нарушений, вызванных
выбросами вредных веществ в атмосферу при сжигания топлива на ТЭС
России в условиях замещения природного газа углем ..............................................4
1.1.Условия замещения природного газа углем Канско-Ачинского бассейна и
Кузнецкого месторождения. ........................................................................................5
1.2.Оценка экономического ущерба от экологических нарушений, вызванных
выбросами вредных веществ в атмосферу при сжигания топлива на ТЭС
России в условиях замещения природного газа углем ..............................................7
1.3.Экономический ущерб от экологических нарушений, вызванных
выбросами вредных веществ при сжигании угля на Рязанской ГРЭС ..................19
Заключение ..................................................................................................................21
2.Оценка экономического эффекта от сокращения выбросов “парниковых”
газов при замене в структуре топливно-энергетического баланса России
природного газа углем и атомной энергией ............................................................23
2.1. Международное сотрудничество в области “парникового” эффекта.
Квоты на выброс “парниковых” газов .......................................................................24
2.2.Российский потенциал на рынке торговли квотами на выброс
“парниковых” газов ......................................................................................................28
2.3. Выбросы “парниковых” газов в условиях сокращения доли природного
газа в структуре топливно-энергетического баланса ТЭС России ....................30
2.4.Стоимостная оценка эффекта от замещения в топливноэнергетическом балансе России природного газа углем и атомной
энергией на основе учета механизма торговли квотами на выброс
“парниковых” газов ......................................................................................................33
Заключение ..................................................................................................................34
Список литературы ...................................................................................................36
Благодарность ............................................................................................................38
3
1.Оценка экономического ущерба от экологических
нарушений, вызванных выбросами вредных веществ в
атмосферу при сжигания топлива на ТЭС России в
условиях замещения природного газа углем
В 1999 г. ОАО "Газпром" выступило с предложением сократить потребление
природного газа на тепловых электростанциях России на 30 млрд м3. Это
связано с тем, что в России в 1999 г. произошло сокращение добычи
природного
газа
"в результате
естественного
истощения действующих
месторождений, ухудшения горно-геологических условий добычи, отставания
вовлечения новых газовых залежей и ввода новых промысловых мощностей,
призванных компенсировать падение продуктивности газовых пластов". Уже в
2001 г. ОАО “Газпром” намеревается сократить поставки природного газа на
электростанции РАО "ЕЭС России" на 21 млрд м3, а в 2002 г. - на 30 млрд м3 и
заменить эти объемы альтернативными видами топлива, в первую очередь
углем [1].
В заявлении члена правления ОАО "Газпром" В. Резуненко на проходившем в
Санкт-Петербурге
конгрессе
отмечено, что "389 млрд м
месторождениях,
где
"Топливно-энергетический
3
комплекс
России"
топлива в настоящее время добываются на
добыча
неуклонно
падает.
На
освоение
новых
месторождений нет средств … Мы не в состоянии обеспечить добычу газа на
уровне 520 млрд м3 ежегодно, она будет и дальше падать на 20-30 млрд м3 в
год" [2].
“Анализ состояния оборудования ТЭС России позволил выделить для техникоэкономической проработки только 47 электростанций, из которых 32 ТЭС могут
быть переведены на уголь уже в 2001 – 2003 гг." [3].
В марте 2000 г. НТС РАО "ЕЭС России" и Научный совет РАН по проблемам
надежности и безопасности больших систем энергетики на совместном
расширенном заседании подчеркнули, что "вся тяжесть последствий от
сокращения объема газа в структуре топливопотребления электроэнергетики
ложится на европейскую часть России" [1].
В настоящей
4
работе представлены оценки экономического ущерба от
экологических нарушений, связанных с выбросами вредных веществ на ТЭС
России при сжигании угля в объеме, эквивалентном 30 млрд м3 природного
газа.
1.1.Условия
замещения
природного
газа
углем
Канско-
Ачинского бассейна и Кузнецкого месторождения
Для расчета экономического ущерба от экологических нарушений принимается,
что на ТЭС европейского региона страны, включая Урал, вместо 30 млрд м3
природного газа (34,5 млн тонн условного топлива (далее т у. т.)) будут
сжигаться бурые угли Канско-Ачинского бассейна и каменный уголь Кузнецкого
месторождения в эквиваленте 35 млн т у. т.. В исследовании рассматриваются
три варианта использования этих углей на ТЭС России, представленные в [1]:
•
1-й вариант: все 35 млн т у. т. угля обеспечиваются 65,0 млн т бурого
угля Канско-Ачинского бассейна.
•
2-й вариант: все 35 млн т у. т. угля обеспечиваются 45,5 млн т
кузнецкого каменного угля.
•
3-й вариант: из общего количества 35 млн т у. т. углей, которые
могут быть сожжены на ТЭС, 50 % составит бурый канско-ачинский
уголь (32,5 млн т) и 50 % - каменный кузнецкий уголь (22,8 млн т).
В настоящее время на российских ТЭС средняя эффективность очистки
дымовых газов от золы находится на уровне 95,6 %. В расчетах данной работы
для рассматриваемых трех вариантов использования угля принято, что
энергетические котлы на угольных ТЭС оснащены электрофильтрами с
эффективностью очистки золы - 99 % [1].
При расчете объемов выбросов вредных веществ с дымовыми газами ТЭС
было принято, что при сжигании угля и природного газа будут соблюдены
требования по обеспечению нормативов удельных выбросов SO2, NОx и
летучей золы в соответствии с ГОСТ Р 50831 – 95 для котельных установок,
вводимых на ТЭС России с 1 января 2001 г. По ГОСТ Р 50831 – 95 нормы
удельных выбросов вредных веществ устанавливают предельные значения
5
выбросов оксидов азота, серы и твердых частиц с дымовыми газами,
приходящимися на 1 МДж вводимого в топку котла тепла (или на г/МДж, или
кг/т у. т.) [1].
Расчетные данные по выбросам вредных веществ при сжигании канскоачинского и кузнецкого угля по трем расчетным вариантам представлены в
табл.1.
Таблица 1
Выбросы
в
российских
атмосферу
ТЭС
загрязняющих
природного
газа
и
веществ
при
заменяющего
сжигании
его
угля
на
(КПД
золоулавливания на ТЭС 99 %), млн т [1]
Количество загрязняющих веществ, млн т
Вид топлива
SO2
NОx
Летучая зола
0,26
0,11(0,15)*
0,031
0,308 (0,35)*
0,13 (0,37)*
0,086
0,284 (0,305)*
0,12 (0,26)*
0,059
-
0,044
-
1-й вариант:
100 % канско-ачинского
угля (65 млн т)
2-й вариант:
100 % кузнецкого угля
(45,5 млн т)
3-й вариант:
50
%
канско-ачинского
угля (32,5 млн т);
50 % кузнецкого угля (22,8
млн т)
Природный газ:
30 млрд м3
*
В скобках указаны объемы выбросов SO2, Nоx , рассчитанные по усредненным значениям
удельных выбросов этих оксидов на существующих в настоящее время ТЭС России.
В табл. 2 представлены расчетные показатели по дополнительным выбросам
некоторых тяжелых элементов в летучей золе ТЭС по вариантам 1-3.
6
Таблица 2
Содержание тяжелых металлов в летучей золе при сжигании на ТЭС
35 млн т у. т. канско-ачинских и кузнецких углей, т [1].
Выброс тяжелых элементов с летучей золой ТЭС, т
Вид топлива
Cd
Cо
Cu
Ni
Pb
Zn
0,47
1,03
0,77
1,85
4,62
3,86
2,03
2,85
3,54
2,85
н/д
8,61
1,25
1,94
2,15
2,35
2,3
6,24
1-й вариант:
канско-ачинский уголь
(35 млн т у. т.)
2-й вариант:
кузнецкий уголь (35 млн т у. т.)
3-й вариант:
всего 35 млн т у. т. :
50 %
канско-ачинский уголь;
50 %
кузнецкий уголь
1.2.Оценка
экономического
нарушений,
вызванных
ущерба
от
экологических
выбросами вредных
веществ
в
атмосферу при сжигании топлива на ТЭС России в условиях
замещения природного газа углем
В настоящей работе для расчета экономического ущерба от экологических
нарушений, возникающих при сжигании на ТЭС России канско-ачинского и
кузнецкого угля,
*
ущерба” ,
использована “Методика определения экологического
утвержденная
Государственным
комитетом
РФ
по
охране
окружающей среды в 1999 г. [4], и “Проект оценки экономического ущерба от
экологических нарушений” **[5].
*
Далее-Методика.
**
Далее-Проект.
7
“Основными принципами при формировании величины экономического
ущерба являются:
•
учет
региональных
особенностей
негативного
воздействия
хозяйственной деятельности на состояние различных природных
ресурсов и объектов…;
•
достоверность информации, используемой при определении величины
экономического ущерба” [4].
Расчет
экономического
ущерба
от
загрязнения
атмосферного
воздуха
представляет собой оценку в денежной форме возможных отрицательных
последствий
от
выбросов
финансовые
потери
и
загрязняющих
убытки,
связанные
веществ
со
(материальные
снижением
и
урожайности
сельскохозяйственных культур, снижением биопродуктивности природных
комплексов, преждевременным износом основных фондов и покрытий,
влекущим дополнительные затраты на их ремонт, а также дополнительные
затраты на очистку территорий).
Приведенная масса загрязняющих веществ представляет собой условную
величину, позволяющую в сопоставимом виде отразить вредность или экологоэкономическую
опасность
всей
суммы
разнообразных
загрязнений,
поступающих в атмосферный воздух или водную среду от одного или
различных источников сброса (выброса) загрязняющих веществ.
Поскольку объектом воздействия нарушенной среды является территория в
целом, то экономический ущерб складывается из ущербов, наносимых всем
реципиентам. К основным реципиентам относятся: население, объекты
жилищно-коммунального и бытового хозяйства, сельскохозяйственные угодья и
животные, лесные ресурсы, основные фонды промышленности и т.п. Эти
реципиенты
испытывают
следующие
процессов, определяющие
негативные
последствия
опасных
натуральный ущерб: гибель людей и ухудшение
состояния здоровья населения; снижение качества среды обитания; ухудшение
качества
и
потери
сельскохозяйственных,
лесных,
рекреационно-
оздоровительных ресурсов; ухудшение качества и потери основных фондов и
объектов жилищно-коммунального хозяйства и т.п. Натуральный ущерб
8
получает экономическую оценку в виде дополнительных затрат или потерь.
Формирование ущерба от экологических нарушений представлено на схеме:
Схема формирования ущерба от экологических нарушений
Загрязнение окружающей среды
Изменение параметров окружающей среды
Изменение параметров состояния реципиентов
Сначала загрязнение воздействует на окружающую среду и изменяет
параметры ее состояния, затем уже измененная среда воздействует на
реципиентов, что и приводит к экономическим потерям.
Оценка величины экономического ущерба от загрязнения атмосферного
воздуха стационарными и передвижными источниками выбросов проводится
на основе показателей удельного ущерба для экономического района,
представляющих собой удельные стоимостные оценки ущерба от выброса
единицы
(1
условной
тонны,
сокращенно
усл.т)
приведенной
массы
загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферный воздух.
Оценка величины экономического ущерба от выбросов загрязняющих веществ
в атмосферный воздух стационарными источниками может проводиться как
для одного крупного источника или группы оцениваемых источников, так и для
региона в целом.
При
укрупненной
оценке ущерба
для территории в целом в качестве
оцениваемой группы источников могут рассматриваться все стационарные
источники в данном регионе, рассматриваемые как единый приведенный
источник.
9
Величина экономического ущерба от выбросов загрязняющих веществ в
атмосферу YA по Методике определяется по формуле
УА = УАуд * Σ МАСТ * КАэг ,
(1)
где УА - экологический ущерб от загрязнения атмосферного воздуха
выбросами от стационарных источников в течение отчётного периода
времени, тыс. руб.;
УАуд - показатель удельного ущерба атмосферному воздуху, наносимого
выбросом единицы приведенной массы загрязняющих веществ,
руб./усл. т;
МАСТ - приведенная масса выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников выбросов, усл. т;
КАэг - коэффициент экологической ситуации и экологической значимости
состояния атмосферного воздуха территорий в составе экономических
районов России.
Приведенная масса загрязняющих веществ рассчитывается по формуле
МАСТ =ΣimАi* KАэi ,
(2)
А
где m i - фактическая масса i-го загрязняющего вещества или группы веществ
с одинаковым коэффициентом относительной эколого-зкономической
опасности, т;
KАэi - коэффициент относительной эколого-экономической опасности i-ro
загрязняющего вещества или группы веществ;
i – индекс загрязняющего вещества или группы загрязняющих
веществ, i=1,…,N.
Расчет экономического ущерба от экологических нарушений, возникающих при
сжигании угля по трем
предлагаемым вариантам замещения 30 млрд м3
природного газа, по Методике представлен в табл. 3 (используются расчетные
данные выбросов вредных веществ в соответствии с ГОСТ Р 50831-95) и
табл. 4 (используются усредненные значения удельных выбросов вредных
веществ на существующих в настоящее время ТЭС России). Значения
коэффициентов и удельных показателей взяты из приложения к Методике:
10
•
УАуд= 63,4 - среднее расчетное значение для России (европейская часть
и Урал);
•
КАэг=1,3 - среднее расчетное значение для России (европейская часть и
Урал).
Значения коэффициента KАэi рассчитаны для основных загрязняющих веществ.
Величины экономического ущерба от выбросов загрязняющих веществ в
атмосферу YA по Проекту определяется по формуле:
YA = γfσM ,
(3)
где γ - множитель, придающий ущербу денежное измерение, руб. /усл.т;
f – поправочный коэффициент, отражающий характер рассеяния примеси в
атмосфере;
σ - региональный поправочный коэффициент;
М - приведенная масса выбросов (усл.т).
Условная масса выбросов загрязняющих веществ рассчитывается по формуле
М =∑iAimi ,
(4)
где i -вид загрязняющего вещества, i=1,…,N;
mi - масса выброса i-ой примеси, т;
Ai - показатель относительной агрессивности i-ой примеси ( усл.т/т ),
Ai = aiαiδi .
(5)
Показатель ai взвешивает примеси в соответствии с их предельно допустимой
концентрацией
(ПДК).
Поправочный
коэффициент
αi
характеризует
возможность накопления некоторых металлов и их окислов в продуктах
питания, а коэффициент δi – воздействие вредных веществ на другие
реципиенты, кроме человека.
Именно множитель γ придает экономическое содержание всей процедуре
расчета ущерба по приведенной формуле.
Расчет экономического ущерба проводим с использованием двух значений
11
регионального поправочного коэффициента
σ1=30
и
σ2=100.
Это связано с
различными условиями расположения ТЭС на территории страны. В первом
случае в качестве активно загрязняемых, рассматриваются территории с
ограниченным режимом природопользования (рекреационные и лечебные
зоны, территории заповедников и др.). Во втором случае к активно
загрязняемым
относятся
территории,
находящиеся
в
активном
сельскохозяйственном пользовании (пашни, пастбища и др.), территории,
занятые лесами 1-й группы.
Результаты расчета экономического ущерба по Проекту представлены
в табл. 5 (расчетные данные выбросов вредных веществ в соответствии
с ГОСТ Р 50831-95) и табл. 6 (усредненные значения удельных выбросов
вредных веществ на существующих в настоящее время ТЭС России). Данные
по выбросам тяжелых металлов взяты из табл. 2, значения коэффициентов и
удельных показателей - из приложения к Проекту:
•
γ = 45 руб. (~1,5 долл. США по курсу мая 2001 г. );
•
f = 0,2 - соответствует горячим выбросам из высоких (свыше 50м)
источников - трубы теплоэлектростанций и т.п.
Значения коэффициента Ai рассчитаны для основных загрязняющих веществ.
Анализ результатов вычисления показывает, что при использовании различных
методик получаются близкие по значению величины экономического ущерба.
Оценка по Методике принимается как вероятностная (УА), а полученная по
Проекту – как оптимистическая (Y1) и пессимистическая (Y2).
Значения экономического ущерба по трем вариантам замещения природного
газа углем по расчетным данным выбросов вредных веществ в соответствии с
ГОСТ Р 50831-95 из табл. 3 и табл.5 представлены на диаграмме 1.
Аналогично значения экономического ущерба по усредненным значениям
удельных выбросов вредных веществ на существующих в настоящее время
ТЭС России из табл. 4 и табл. 6 представлены на диаграмме 2.
12
Таблица 3
Экономический ущерб от выброса в атмосферу вредных веществ.
(по расчетным данным выбросов вредных веществ в соответствии с ГОСТ Р 50831-95)
А
А
А
А
Вид топлива
Вид
Масса, т УАуд,
К эг
K эi
М ст, усл.т У , руб.
вр.вещ.
руб./усл.т
1-й вариант:
SO2
260000
63.4
1.3
20
5200000
4.3E+08
-100%
NOx
Лет.зола
Cd
Co
Cu
Ni
Pb
Zn
110000
31000
0.47
1.03
0.77
1.85
4.62
3.86
63.4
63.4
63.4
63.4
63.4
63.4
63.4
63.4
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
16.5
10
5000
1670
500
500
1670
33.5
1815000
310000
2350
1720.1
385
925
7715.4
129.31
1.5E+08
2.6E+07
1.9E+05
1.4E+05
3.2E+04
7.6E+04
6.4E+05
1.1E+04
63.4
1.3
7338224.81
6.0E+08
канско-ачинского
угля (65 млн т)
Для
России
(европ.часть
и
Урал)
2-й вариант:
SO2
308000
63.4
1.3
20
6160000
5.1E+08
-100%
NOx
Лет.зола
Cd
Co
Cu
Ni
Pb
Zn
130000
86000
2.03
2.85
3.54
2.85
н/д
8.61
63.4
63.4
63.4
63.4
63.4
63.4
63.4
63.4
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
16.5
10
5000
1670
500
500
1670
33.5
2145000
860000
10150
4759.5
1770
1425
1
288.435
1.8E+08
7.1E+07
8.4E+05
3.9E+05
1.5E+05
1.2E+05
8.2E+01
2.4E+04
63.4
1.3
9183393.94
7.6E+08
кузнецкого угля
(45.5 млн т)
Для
России
(европ.часть
и
Урал)
3-й вариант:
SO2
284000
63.4
1.3
20
5680000
4.7E+08
-50%
канско-ачинского
угля (32.5 млн т)
-50%
кузнецкого угля
(22.8 млн т)
NOx
Лет.зола
Cd
Co
Cu
Ni
Pb
Zn
120000
59000
1.25
1.94
2.15
2.35
2.3
6.24
63.4
63.4
63.4
63.4
63.4
63.4
63.4
63.4
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
16.5
10
5000
1670
500
500
1670
33.5
1980000
590000
6250
3239.8
1075
1175
3841
209.04
1.6E+08
4.9E+07
5.2E+05
2.7E+05
8.9E+04
9.7E+04
3.2E+05
1.7E+04
63.4
1.3
8265789.84
6.8E+08
Для
России
(европ.часть
и
Урал)
13
Таблица 4
Экономический ущерб от выброса в атмосферу вредных веществ.
(по усред. значениям удельных выбросов вредных веществ на существующих ТЭС РФ)
А
А
А
А
Вид топлива
Вид
Масса, т УАуд,
К эг
K эi
М ст, усл.т У , руб.
вр.вещ.
руб./усл.т
1-й вариант:
SO2
260000
63.4
1.3
20
-100%
NOx
Лет.зола
Cd
Co
Cu
Ni
Pb
Zn
150000
31000
0.47
1.03
0.77
1.85
4.62
3.86
63.4
63.4
63.4
63.4
63.4
63.4
63.4
63.4
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
16.5
10
5000
1670
500
500
1670
33.5
63.4
1.3
канско-ачинского
угля (65 млн т)
Для
России
(европ.часть и Урал)
2.0E+08
2.6E+07
1.9E+05
1.4E+05
3.2E+04
7.6E+04
6.4E+05
1.1E+04
7998224.81 6.6E+08
2-й вариант:
SO2
350000
63.4
1.3
20
-100%
NOx
Лет.зола
Cd
Co
Cu
Ni
Pb
Zn
370000
86000
2.03
2.85
3.54
2.85
н/д
8.61
63.4
63.4
63.4
63.4
63.4
63.4
63.4
63.4
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
16.5
10
5000
1670
500
500
1670
33.5
63.4
1.3
кузнецкого угля
(45.5 млн т)
5200000 4.3E+08
2475000
310000
2350
1720.1
385
925
7715.4
129.31
7000000 5.8E+08
6105000
860000
10150
4759.5
1770
1425
1
288.435
5.0E+08
7.1E+07
8.4E+05
3.9E+05
1.5E+05
1.2E+05
8.2E+01
2.4E+04
Для
России
(европ.часть и Урал)
13983393.9 1.2E+09
3-й вариант:
SO2
305000
63.4
1.3
20
-50%
канско-ачинского
угля (32.5 млн т)
-50%
кузнецкого угля
(22.8 млн т)
NOx
Лет.зола
Cd
Co
Cu
Ni
Pb
Zn
260000
59000
1.25
1.94
2.15
2.35
2.3
6.24
63.4
63.4
63.4
63.4
63.4
63.4
63.4
63.4
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
16.5
10
5000
1670
500
500
1670
33.5
63.4
1.3
Для
России
(европ.часть и Урал)
14
6100000 5.0E+08
4290000
590000
6250
3239.8
1075
1175
3841
209.04
3.5E+08
4.9E+07
5.2E+05
2.7E+05
8.9E+04
9.7E+04
3.2E+05
1.7E+04
10995789.8 9.1E+08
Таблица 5
Экономический ущерб от выброса в атмосферу вредных веществ.
(по расч. данным выбросов вредных веществ в соответствии с ГОСТ Р 50831-95)
Вид топлива
Вид
Y1,руб. Y2, руб.
M=m*А, γ,
f
σ1 σ2 Ai,усл m, т
.т/т
вр.вещ
усл.т
руб./
усл.т
1-й вариант:
SO2
0.2
30 100
-100%
NOx
Лет.зола
Cd
Co
Cu
Ni
Pb
Zn
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
30
30
30
30
30
30
30
30
0.2
30 100
канско-ачинского
угля (65 млн т)
Для
России
(европ.часть
и
Урал)
100
100
100
100
100
100
100
100
2-й вариант:
SO2
0.2
30 100
-100%
кузнецкого угля
(45.5 млн т)
NOx
Лет.зола
Cd
Co
Cu
Ni
Pb
Zn
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
30
30
30
30
30
30
30
30
0.2
30 100
Для
России
(европ.часть
и
Урал)
100
100
100
100
100
100
100
100
3-й вариант:
SO2
0.2
30 100
-50%
канско-ачинского
угля (32.5 млн т)
-50%
кузнецкого угля
(22.8 млн т)
NOx
Лет.зола
Cd
Co
Cu
Ni
Pb
Zn
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
30
30
30
30
30
30
30
30
0.2
30 100
Для
России
(европ.часть
и
Урал)
100
100
100
100
100
100
100
100
2
3.74
4
835
498
40
22.3
835
144
2
3.74
4
835
498
40
22.3
835
144
2
3.74
4
835
498
40
22.3
835
144
260000 5.2E+05
45 1.4E+08 4.7E+08
110000
31000
0.47
1.03
0.77
1.85
4.62
3.86
4.1E+05
1.2E+05
3.9E+02
5.1E+02
3.1E+01
4.1E+01
3.9E+03
5.6E+02
45
45
45
45
45
45
45
45
1.1E+06
45 2.9E+08 9.5E+08
308000 6.2E+05
45 1.7E+08 5.5E+08
130000
86000
2.03
2.85
3.54
2.85
1
8.61
4.9E+05
3.4E+05
1.7E+03
1.4E+03
1.4E+02
6.4E+01
8.4E+02
1.2E+03
45
45
45
45
45
45
45
45
1.5E+06
45 3.9E+08 1.3E+09
284000 5.7E+05
45 1.5E+08 5.1E+08
120000
59000
1.25
1.94
2.15
2.35
2.3
6.24
4.5E+05
2.4E+05
1.0E+03
9.7E+02
8.6E+01
5.2E+01
1.9E+03
9.0E+02
45
45
45
45
45
45
45
45
1.3E+06
45 3.4E+08 1.1E+09
1.1E+08
3.3E+07
1.1E+05
1.4E+05
8.3E+03
1.1E+04
1.0E+06
1.5E+05
1.3E+08
9.3E+07
4.6E+05
3.8E+05
3.8E+04
1.7E+04
2.3E+05
3.3E+05
1.2E+08
6.4E+07
2.8E+05
2.6E+05
2.3E+04
1.4E+04
5.2E+05
2.4E+05
3.7E+08
1.1E+08
3.5E+05
4.6E+05
2.8E+04
3.7E+04
3.5E+06
5.0E+05
4.4E+08
3.1E+08
1.5E+06
1.3E+06
1.3E+05
5.7E+04
7.5E+05
1.1E+06
4.0E+08
2.1E+08
9.4E+05
8.7E+05
7.7E+04
4.7E+04
1.7E+06
8.1E+05
15
Таблица 6
Экономический ущерб от выброса в атмосферу вредных веществ.
(по усред. значениям удельных выбросов вредных веществ на существующих ТЭС РФ)
Y2, руб.
Вид топлива
Вид
Y1,руб.
M=m*A, γ,
f σ1 σ2 Ai,усл m, т
.т/т
вр.вещ.
усл.т
руб/у
сл.т
1-й вариант:
SO2
0.2
30 100
-100%
канско-ачинского
угля (65 млн т)
NOx
Лет.зола
Cd
Co
Cu
Ni
Pb
Zn
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
30
30
30
30
30
30
30
30
0.2
30 100
100
100
100
100
100
100
100
100
2
3.74
4
835
498
40
22.3
835
144
260000 5.2E+05
45
1.4E+08
4.7E+08
150000
31000
0.47
1.03
0.77
1.85
4.62
3.86
5.6E+05
1.2E+05
3.9E+02
5.1E+02
3.1E+01
4.1E+01
3.9E+03
5.6E+02
45
45
45
45
45
45
45
45
1.5E+08
3.3E+07
1.1E+05
1.4E+05
8.3E+03
1.1E+04
1.0E+06
1.5E+05
5.0E+08
1.1E+08
3.5E+05
4.6E+05
2.8E+04
3.7E+04
3.5E+06
5.0E+05
1.2E+06
45
3.3E+08
1.1E+09
350000 7.0E+05
45
1.9E+08
6.3E+08
370000
86000
2.03
2.85
3.54
2.85
1
8.61
1.4E+06
3.4E+05
1.7E+03
1.4E+03
1.4E+02
6.4E+01
8.4E+02
1.2E+03
45
45
45
45
45
45
45
45
3.7E+08
9.3E+07
4.6E+05
3.8E+05
3.8E+04
1.7E+04
2.3E+05
3.3E+05
1.2E+09
3.1E+08
1.5E+06
1.3E+06
1.3E+05
5.7E+04
7.5E+05
1.1E+06
2.4E+06
45
6.6E+08
2.2E+09
305000 6.1E+05
45
1.6E+08
5.5E+08
260000
59000
1.25
1.94
2.15
2.35
2.3
6.24
9.7E+05
2.4E+05
1.0E+03
9.7E+02
8.6E+01
5.2E+01
1.9E+03
9.0E+02
45
45
45
45
45
45
45
45
2.6E+08
6.4E+07
2.8E+05
2.6E+05
2.3E+04
1.4E+04
5.2E+05
2.4E+05
8.8E+08
2.1E+08
9.4E+05
8.7E+05
7.7E+04
4.7E+04
1.7E+06
8.1E+05
1.8E+06
45
4.9E+08
1.6E+09
Для
России
(европ.часть и Урал)
2-й вариант:
SO2
0.2
30 100
-100%
NOx
Лет.зола
Cd
Co
Cu
Ni
Pb
Zn
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
30
30
30
30
30
30
30
30
0.2
30 100
кузнецкого угля
(45.5 млн т)
100
100
100
100
100
100
100
100
2
3.74
4
835
498
40
22.3
835
144
Для
России
(европ.часть и Урал)
3-й вариант:
SO2
0.2
30 100
-50%
канско-ачинского
угля (32.5 млн т)
-50%
кузнецкого угля
(22.8 млн т)
NOx
Лет.зола
Cd
Co
Cu
Ni
Pb
Zn
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
30
30
30
30
30
30
30
30
0.2
30 100
100
100
100
100
100
100
100
100
2
3.74
4
835
498
40
22.3
835
144
Для
России
(европ.часть и Урал)
16
Диаграмма 1 . Величина экономического ущерба
(расчет по данным выбросов вредных веществ в соответствии с
ГОСТ Р 50831-95), млн руб.
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
1300
1100
950
760
600
680
390
290
Вариант 1
340
Вариант 2
Оптимистическая оценка
Вариант 3
Вероятностная оценка
Пессимистическая оценка
Диаграмма 2. Величина экономического ущерба
(расчет по усредненным значениям удельных выбросов вредных
веществ на существующих ТЭС России), млн руб.
2200
2500
2000
1600
1500
1100
1000
500
1200
660
660
330
910
490
0
Вариант 1
Оптимистическая оценка
Вариант 2
Вариант 3
Вероятностная оценка
Пессимистическая оценка
Из расчетных таблиц видно, что определяющее значение для оценки
экономического ущерба имеют выбросы SO2 и NOх, на долю которых в среднем
приходится соответственно: по Методике - 63 и 31 %, по Проекту - 40 и 44 %.
Вклад тяжелых металлов в экономический ущерб составляет 0,15 - 0,40%.
Вероятностная величина экономического ущерба по усредненным значениям
удельных выбросов на существующих в настоящее время ТЭС России больше,
чем полученная при оценке по расчетным данным в соответствии
17
с ГОСТ Р 50831-95, по варианту 1 - на 10 %, по варианту 2 - на 58 %, по
варианту 3 - на 34 %. Это говорит о необходимости принятия мер по
сокращению эмиссии вредных веществ на электростанциях.
Наибольшая вероятностная величина экономического ущерба в размере
760 млн руб.. получается по варианту 2 (100 % кузнецкого угля),
наименьшая – 600 млн руб. по варианту 1 (100 % канско-ачинского угля).
Использование
усредненных
данных
на
основании
настоящее время на Российских ТЭС дает величину
выбросов
в
экономического
ущерба по варианту 2 в размере 1200 млн руб., по варианту 1 – 660 млн
руб..
Расчет экономического ущерба при сжигании 30 млрд м3 природного газа
представлен в табл. 7.
Здесь
величина экономического ущерба от
воздействия выброса NОx в объеме 44 тыс. т составит:
•
по оптимистической оценке
44 млн руб.;
•
по вероятностной оценке
60 млн руб.;
•
по пессимистической оценке
150 млн руб..
При использовании данных по вредным выбросам в атмосферу при сжигании
угля, в соответствии с ГОСТ Р 50831-95 , экономический ущерб по вероятной
оценке в 10 (вариант 1) и в 13 раз (вариант 2) больше, чем при сжигании
природного газа. Расчет по усредненным значениям удельных выбросов дает
величину экономического ущерба по тем же вариантам соответственно в 11 и
20 раз больше.
Таблица 7
Экономический ущерб от выброса NOx при сжигании 30 млрд м3
природного газа
Расчет
по Масса, т
Методике
44000
Расчет по
Проекту
f
0.2
18
σ1
30
А
У уд,
руб./усл.т
63.4
σ2
100
А
А
К эг
1.3
Ai,усл.т/т m, т
3.74
А
K эi
16.5
M=m*A,
усл.т
44000
А
М ст, усл.т У , руб.
164560
726000
γ,
Y1,руб.
6.0E+07
Y2, руб.
руб./усл.т
45
4.4E+07
1.5E+08
Полученные оценки являются усредненными для европейской части России и
Урала. В то же время экономический ущерб от экологических нарушений
существенно
Конкретизация
зависит
оценок
от
месторасположения
требует
уточнения
загрязнителя
перечня
ТЭС,
на
(ТЭС).
которых
предполагается сжигать уголь в качестве замещения 30 млрд м3 природного
газа. В качестве примера далее проведена оценка экономического ущерба для
Рязанской ГРЭС (замещение 700 млн м3 природного газа 1538 тыс. т
березовского угля Канско-Ачинского бассейна).
1.3.Экономический
ущерб
от
экологических
нарушений,
вызванных выбросами вредных веществ при сжигании угля
на Рязанской ГРЭС
“Рязанская ГРЭС - это одна из самых крупных тепловых электростанций
европейской части России, являющаяся основным источником выбросов
вредных веществ в Рязанской обл.. На ее долю приходится 50-60 %
атмосферных выбросов предприятий области.
Установленная мощность Рязанской ГРЭС 2720 МВт. Станция расположена в
60 км от Рязани в Новомичуринске, функционирует с 1973 г. Высота дымовых
труб на ГРЭС 320 м. В структуре потребления топлива на ГРЭС в 1999 г. доля
природного газа составила – 52 %, доли угля и мазута
- соответственно 40 и 8 %.
В зоне влияния Рязанской ГРЭС, радиус которой составляет ~ 90 км,
преобладают возделанные поля (более 70 % общей площади). Следовательно,
существует реальная опасность загрязнения сельхозпродукции, в том числе
животноводческой
(через
корм
скоту
с
повышенным
содержанием
привнесенных элементов). Концентрации загрязнителей в воздухе достигают
максимальных значений на расстоянии 5-8 км от места выбросов и по мере
удаления от станции постепенно снижаются.
Таким
образом,
Рязанская
ГРЭС
оказывает
сильное
отрицательное
воздействие на окружающую природную среду, в первую очередь на
19
атмосферный воздух и почвы, а также на водные источники.
По данным РАО "ЕЭС России",
в создавшейся в стране ситуации с
сокращением поставок газа на ТЭС уже в 2000 г. "предусмотрено заменить на
Рязанской ГРЭС 700 млн м3
природного газа 1538 тыс. т березовского угля
Канско-Ачинского бассейна".
По
расчетам,
такая
замена
газа
углем
на
этой
ГРЭС
приведет
к
дополнительному выбросу в атмосферу 21,5 тыс. т вредных веществ, в том
числе:
-
~ 13 тыс. т летучей золы;
-
2,46 тыс. т NОx;
-
6,01 тыс. т SO2” [1].
Расчет экономического ущерба для Рязанской ГРЭС при замене природного
газа углем представлена в табл. 8.
Таблица 8
Расчет экономического ущерба по Методике
Вид вр.вещ
Масса, т
SO2
NOx
Лет.зола
А
А
А
К эг
У уд,
руб./усл.т
А
У , руб.
62.8
1.3
20
120200
9.81E+06
2460
13000
62.8
62.8
1.3
1.3
16.5
10
40590
130000
ИТОГО:
3.31E+06
1.06E+07
2.37E+07
Расчет экономического ущерба по Проекту
m, т
f M=m*А,
σ1
σ 2 Ai,усл.т/т
NO x
Лет.зола
М ст, усл.т
6010
Вид
вр.вещ.
SO 2
А
K эi
усл.т
γ, руб./
Y 1 , руб.
Y 2, руб.
усл.т
6010
30
80
2
0.2
12020
45 3.25E+06 8.65E+06
2460
13000
30
30
80
80
3.74
4
0.2
0.2
9200.4
52000
45 2.48E+06 6.62E+06
45 1.40E+07 3.74E+07
ИТОГО: 1.98E+07 5.27E+07
Экономический ущерб от экологических нарушений, возникающих при сжигании
березовского угля Канско-Ачинского бассейна на Рязанской ГРЭС, составляет
по расчету при использовании Методики 23,7 млн руб. (вероятностная оценка).
Расчет по Проекту более детально учитывает характер загрязняемых
территорий. Здесь экономический ущерб 19,8 млн руб. (оптимистическая
20
оценка) и 52,7 млн руб. (пессимистическая оценка). Основной составляющей
экономического ущерба является воздействие летучей золы, что объясняется
значительной долей этого ингредиента в общей массе атмосферного выброса.
Заключение
Полученные в данной работе расчетные результаты показали, что сокращение
поставок природного газа на ТЭС европейской части России и Урала на
30 млрд м3 при одновременном увеличении доли твердого топлива (кузнецкого
и канско-ачинского угля) в топливном балансе электростанций принесет
значительный экономический ущерб.
Расчет проводился по двум отличающимся методикам с целью более строгого
и конкретного учета всех коэффициентов и показателей оценки экономического
ущерба. Оценка по Методике принята как вероятностная, а две оценки по
Проекту - как оптимистическая и пессимистическая.
При использовании расчетных данных по выбросам вредных веществ в
соответствии с ГОСТ Р 50831-95, наибольший экономический ущерб будет
получен при замещении 30 млрд м3 природного газа на российских ТЭС
кузнецким углем в объеме 45,5 млн т (вариант 2). Он составит:
•
по оптимистической оценке
- 390 млн руб. (660 млн руб.);
•
по вероятностной оценке
- 760 млн руб. (1200 млн руб.);
•
по пессимистической оценке - 1300 млн руб. (2200 млн руб.).
В скобках указана величина экономического ущерба, полученная при расчете
по
усредненным
значениям
удельных
выбросов
вредных веществ
на
существующих в настоящее время ТЭС России.
Наименьший экономический ущерб будет получен при замещении
30 млрд м3 природного газа на российских ТЭС канско-ачинским углем в
объеме 65,5 млн т (вариант 1). Он составит:
•
по оптимистической оценке
- 290 млн руб. (330 млн руб.);
•
по вероятностной оценке
- 600 млн руб. (660 млн руб.);
•
по пессимистической оценке
- 950 млн руб. (1100 млн руб.).
21
Величина экономического ущерба по варианту 3 занимает промежуточное
место между вариантами 1 и 2.
Вероятностная оценка экономического ущерба, полученная по усредненным
значениям удельных выбросов, на 10 (вариант 1) и 58% (вариант 2) больше,
чем при использовании расчетных данных в соответствии с ГОСТ Р 50831-95.
Следовательно, необходимо усовершенствовать очистные сооружения на ТЭС
России,
вкладывать
дополнительные
средства
в
усовершенствование
основных производственных и природоохранных технологий. Определяющее
значение для оценки экономического ущерба имеют выбросы SO2 и NOx,
суммарная доля которых составляет ~ 90 %.
При замене 700 млн м3 природного газа 1538 тыс.т березовского угля КанскоАчинского бассейна на одной из
самых крупных тепловых электростанций
европейской части России – Рязанской ГРЭС, величина дополнительных
выбросов вредных веществ в атмосферу составит 21,5 тыс. т. Экономический
ущерб будет равен при этом: по оптимистической оценке 19,8 млн руб., по
вероятностной оценке 23,7 млн руб., по пессимистической оценке
58,7 млн руб.. Определяющее значение составит летучая зола, эмиссия
которой - 13 тыс. т.
При использовании данных по вредным выбросам в атмосферу при сжигании
угля в соответствии с ГОСТ Р 50831-95, экономический ущерб
по
вероятностной оценке в 10 (вариант 1) и в 13 раз (вариант 2) больше, чем при
сжигании природного газа. Расчет по усредненным значениям удельных
выбросов дает экономический ущерб по тем же вариантам соответственно в 11
и 20 раз больше.
22
2.Оценка
экономического
эффекта
от
сокращения
выбросов “парниковых” газов при замене в структуре
топливно-энергетического баланса России природного
газа углем и атомной энергией
Под
термином
“парниковый”
понимают
эффект
изменения
климата,
обусловленный ростом концентрации в атмосфере “парниковых” газов,
задерживающих тепло, излучаемое Землей в Космос. Данный эффект создают
в основном продолжающиеся уже два столетия выбросы так называемых
потребительских дымовых газов. К “парниковым” относятся шесть основных
газов: углекислый газ СО2, метан СН4, закись азота N2O, гидрофторуглероды
HFC, перфторуглероды PFC и гексафторид серы SF6. Основную часть в
выбрасываемых объектами ТЭК, промышленными и сельскохозяйственными
предприятиями газов составляют углекислый газ и метан, соответственно 80 и
18 % от общего объема эмиссии. В сущности, эти газы не приносят вреда,
поэтому чаще всего выбросы “парниковых” газов не ограничиваются.
“Парниковый” эффект имеет глобальный характер. По существующим оценкам
температура на Земле в этом столетии может повыситься на 1-3 градуса
Цельсия [6]. Идет интенсивное таяние так называемых “ледяных шапок”
планеты. Потепление в районе Антарктиды вызвало обрушение ледников
площадью в несколько тысяч квадратных километров и повышение уровня
мирового океана.
Очевидно, что могут пострадать миллионы людей,
населяющих прибрежные государства, а Голландии грозит катастрофа, так как
треть ее территории лежит ниже уровня моря. Специалисты напрямую
связывают глобальное потепление с увеличением на Земле количества
ураганов, несущих разрушение строений, уничтожение сельскохозяйственных
и лесных массивов. Во время бурь происходит резкий скачок давления,
результатом которого является ухудшение здоровья людей. Кроме того,
устранение
последствий
стихийных
бедствий
требует
значительных
капиталовложений.
Влияние “парникового” эффекта на территории России неоднозначно. С одной
стороны, в России увеличение температуры приведет к повышению влажности.
23
Земледелие станет возможно и в самых северных районах, зимы станут более
мягкими, а летние температуры немного повысятся. С другой стороны,
потепление будет способствовать увеличению числа озер и болот в районах
Сибири и Дальнего Востока, повысится уровень воды в реках.
2.1.Международное
сотрудничество
в
области
“парникового” эффекта. Квоты на выброс “парниковых”
газов
В
рамках
одной
страны
проблему
глобального
потепления
решить
невозможно. В 1992г. на конференции ООН по охране окружающей среды в
Рио-де-Жанейро была подписана рамочная Конвенция ООН по изменению
климата, цель которой - стабилизация концентрации “парниковых” газов в
атмосфере на уровне, допустимом с точки зрения климата.
Одним из механизмов решения проблемы выбросов “парниковых” газов можно
считать использование “принципа пузыря”. Он заключается в том, что
предприятия (или страны), находящиеся на определенной территории, не
должны выбрасывать в атмосферу газов больше определенного объема, так
называемой квоты на выброс. Величина этих выбросов должна быть меньше
или равна ассимиляционному потенциалу (потенциалу “усвоения”) данной
территории. Если выбросы превышают величину этого потенциала, то с
предприятий (или стран) взимают штрафы, которые перечисляются в
экологические
фонды
на
устранение
сверхнормативных
выбросов.
Находящиеся на одной территории предприятия (или страны) договариваются
между собой о том, кому и сколько можно выбрасывать в атмосферу вредных
веществ. Если одно из предприятий (страна) улучшило свое очистное
оборудование и стало выбрасывать меньше, чем ему разрешено, то оно может
продать часть своей квоты. Другое предприятие (страна), выброс которого
выше
разрешенного,
или
вновь
открытое
предприятие
могут
купить
высвободившуюся часть квоты, чтобы уложиться в общую квоту на данной
территории.
24
Важнейшим международным событием в решении проблемы глобального
потепления явилась конференция в японском городе Киото в декабре 1997 г..
Киотский протокол, подписанный всеми развитыми странами и странами с
переходной экономикой (Россия входит в эту группу), впервые четко определил
обязательства государств по сокращению выбросов в атмосферу “парниковых”
газов и создал условия для создания нового мирового рынка - рынка торговли
углеродными квотами. Киотский протокол включает различные по характеру
международно-правовые
нормы:
одновременно
с
четко
оговоренными
обязательствами и предписаниями, в него входят пожелания и рекомендации.
Для реализации положений Киотского протокола каждой из стран-участниц
предстоит принять необходимые внутригосударственные меры.
Россия взяла на себя следующие обязательства:
•
Проведение национальной политики и принятие соответствующих мер по
смягчению климатических изменений путем ограничения антропогенных
выбросов и усиления поглощения “парниковых” газов.” Объем выбросов за
период 2008-2012 гг. должен сохранить уровень 1990 г., т.е. 11860 млн т
СО2 эквивалента за 5 лет [7].
•
Создание национальной системы мониторинга источников и поглощающих
систем “парниковых” газов.
•
Выявление регионов, сфер деятельности природных, промышленных и
других объектов, наиболее уязвимых для климатических изменений.
Разработка и осуществление мер по адаптации отраслей экономики к
изменениям климата.
•
Расширение научных исследований по проблемам изменения климата,
развитие образования и информирование общественности. Осуществление
широкого международного сотрудничества по всем вопросам, связанным с
рамочной Конвенцией ООН об изменении климата.
После 2012 г. каждые 5 лет будут устанавливаться новые ограничения на
выбросы. Кроме России, уровень 1990 г. могут сохранить Украина и Новая
Зеландия. Большинство развитых стран должны сократить выбросы
“парниковых” газов на 6 - 8 % [8].
25
В ноябре 1998 г. состоялась Конференция в Буэнос-Айресе, на которой
рассматривался вопрос торговли квотами на выбросы “парниковых” газов.
Страны
получили
квоты
на
выбросы,
которыми
они
теперь
могут
распоряжаться по собственному усмотрению: использовать для покрытия
собственных выбросов, продавать или покупать. Главное - это соблюдение
баланса:
Выбросы + продажа - покупка = квота страны.
На конференции в Киото было принято решение, что средства, полученные от
торговли квотами, должны направляться на природоохранные цели.
На конференции по изменению климата, проходившей в ноябре 2000 года в
Гааге, участники так и не пришли к общему мнению по вопросам фактической
реализации
Киотского
регламентирующих
протокола,
торговлю
принятия
квотами
на
законодательных
выброс
в
полном
актов,
объеме.
Представители деловых кругов западных стран не согласны в одностороннем
порядке вкладывать деньги в разработку энергосберегающих технологий в
своих странах в условиях, когда другие страны нарушают
соглашение по
вопросам выброса “парниковых” газов (например страны, где ведутся военные
действия), а значит, общемировой уровень выбросов остается высоким. Было
поддержано
только
решение
об
ассигновании
мероприятий
по
лесонасаждению и лесовосстановлению.
Продажа квот на выброс позволяет минимизировать затраты
общества в
целом на достижение заданных природоохранных целей, так как выбирается
наиболее экономичный вариант.
Например, в стране I стоимость сокращения выброса тонны СО2 составляет 5
долл. США
***
, в стране II - 50$. Каждой стране необходимо сократить 10 т.
Общие затраты составят тогда: 5$*10 + 50$*10 = 550$. При использовании
механизма торговли квотами происходит общее снижение затрат: страна I
сокращает выброс на 15 т, а страна II только на 5 т, оставшиеся 5 т страна II
покупает у страны I по цене 10$ (диаграмма 3).
___________________________________________________________________
***
Далее - $.
26
Диаграмма 3. Механизм торговли сокращениями выбросов “парниковых”
газов
$
$
550
500
325
300
50
25
I
II
I + II
Каждая страна самостоятельно
выполняет свою квоту
I
II
I + II
Механизм торговли квотами
Как видно из диаграммы 3, при использовании механизма торговли квотами,
затраты страны I составляют:
5$*10 т + 5$*5 т (на продажу) - 10$*5 т(от продажи 5 тонн) = 25$
затраты страны II составляют:
50$*5 т +10$*5 т (покупка) = 300$.
Общий экономический эффект составляет 550$ - 300$ = 250$.
По экспертным оценкам, представленным на конференции в Буэнос-Айресе,
стоимость квоты на выбросы “парниковых газов” составит порядка 10-40 $ за
тонну СО2 эквивалента. Определенную цену можно будет назвать только при
запуске механизма торговли квотами. Можно предположить, что цена будет
максимальной в начале, затем, по мере включения в торговлю все большего
числа
участников,
цена
снизится
и
постепенно
стабилизируется
(так
происходило в США, где сейчас успешно работает рынок квот на выбросы
SO2) [9]. Основной предпосылкой для развития рынка квот на выбросы СО2
является разница в предельных затратах на сокращение выбросов. Как только
цена на квоту на рынке становится ниже, чем затраты на сокращение
выбросов с помощью внутренних мер, более выгодным становится
участие в торговле.
27
2.2.Российский потенциал на рынке торговли квотами на
выброс “парниковых” газов
На
конференции
в
Гааге
Россия
настаивала
на
предоставлении
ей
возможности продавать неиспользованную часть своей квоты западным
странам,
а
полученные
средства
направлять
на
переоборудование
предприятий и развитие экологически безвредных технологий.
У России есть реальная возможность заработать деньги на продаже воздуха.
Российская Федерация – это лесная держава, где ежегодно поглощается
262 млн т углерода. В условиях снижения экономической активности, остановки
предприятий в начале 90-х годов в стране уменьшилось энергопотребление, а
значит, уменьшился выброс “парниковых” газов. Даже при нынешнем росте
производства Россия не исчерпает свою квоту на выброс СО2. Потенциал
предложения составляет 1-2 млрд т СО2 эквивалента за 5 лет (2008 - 2012 гг.)
[9] и его необходимо использовать, потому что запасти квоту на следующий
после 2012 г. период нельзя. Эффективнее продать излишки и полученную
прибыль реинвестировать в проекты по сокращению выбросов СО2. Тогда
Россия будет иметь потенциал для дальнейшего развития в следующие после
2012 г. периоды и не столкнется с нынешними проблемами развитых стран по
сокращению выбросов СО2. Например, в соответствии с Киотским протоколом
Япония должна сократить выбросы “парниковых” газов на 6 % по сравнению с
уровнем 1990 г. Для развитых стран затраты на снижение выбросов обходятся
на порядок дороже, чем России. Каждый процент снижения выбросов - это
огромные затраты для государства, связанные с сокращением промышленного
производства и переходом к более совершенным технологиям. Одним из
надежных
выходов
из
этого
положения
Япония
считает
покупку
недоиспользованной квоты у России.
На рис. 1 представлен
принцип торговли неиспользованной квотой на
выбросы “парниковых” газов. Кривая показывает уровень выбросов в стране.
Базовая линия показана пунктиром. Неиспользованная квота для России и
дефицит квоты для западных стран за период 2008-2012 гг. показаны в виде
заштрихованных фигур.
28
Определенное количество разрешенных выбросов “парниковых” газов может
быть переведено с бюджета страны-продавца в бюджет выбросов страныпокупателя в рамках торговли неиспользованными квотами на выбросы или
торговли сокращениями выбросов “парниковых” газов.
Выбросы
Базовая линия
Выбросы
Неиспользованная квота
Дефицит квоты
Базовая линия
1990
2008
2012
1990
2008
а
2012
б
Рис.1. Иллюстрация принципа торговли неиспользованными квотами на
выбросы парниковых газов: а - для России; б - для западных стран
Высокая степень неопределенности ключевых вопросов рынка торговли
квотами на выброс углекислого газа делает необходимым осуществление для
России предварительных стадий торговли, т.е. заключение форвардных
контрактов c поставкой товара - тонн сокращенного выброса СО2 эквивалента
в 2008 - 2012 гг. странам, которые не в состоянии сами выполнить свою квоту.
Необходим практический опыт первых сделок. Ранняя торговля нужна России
для направления средств от продажи на комплекс новых мер по снижению
выбросов “парниковых” газов,
а покупатель квоты мог бы быть уверен в
получении в период обязательств так необходимого ему дополнительного
объема сокращения выбросов CО2. Доля продажи по форвардным сделкам,
безусловно, должна быть невысокой, порядка 2-4 % потенциально возможной
к продаже [9]. Такой объем предполагает минимальный риск. Эта доля
устанавливается индивидуально, с учетом степени неопределенности в
каждом конкретно взятом случае. Свободная торговля требует детально
проработанной
и
отлаженной
системы
квотирования,
наличия
общенациональной системы управления и контроля. Такие системы могут быть
29
созданы только после накопления соответствующего опыта ранней торговли,
принятия законодательных актов, регламентирующих торговлю квотами в
полном объеме.
2.3.Выбросы “парниковых” газов в условиях сокращения доли
природного газа в структуре топливно-энергетического
баланса ТЭС России
В России сжигание ископаемого топлива дает 98 % антропогенных выбросов
СО2, или 77 % всех выбросов “парниковых” газов в СО2 эквиваленте. Кроме
того, выбросы связаны не только со сжиганием топлива, но и с утечкой метана
при добыче газа, нефти, угля и транспортировке газа. Эмиссия СО2 от ТЭС
России составляет ~ 30 % от общего объема выбросов в стране.
По некоторым оценкам, в России ожидается снижение выбросов “парниковых”
газов в энергетике в период 2008 -2012 гг. более чем на 34 % [6], но здесь не
учитывается нынешняя сложная ситуация в стране. По предложению ОАО
"Газпром", необходимо сократить потребление природного газа на тепловых
электростанциях России к 2003 г. на 30 млрд м3 в год и заменить эти объемы
альтернативными видами топлива, в первую очередь углем [10]. Оценка
изменения объемов выбросов “парниковых” газов базируется на том, что при
сокращении расхода газа на выработку электроэнергии на ТЭС происходит
не падение добычи газа, а переориентация его потоков. Таким образом,
происходит
физическое
сокращение
выбросов
СО2
на
величину,
выбрасываемую ранее при сжигании природного газа. В России сокращения
выбросов СО2 и эмиссии метана в технологической цепочке добычи и
транспортировки природного газа не происходит, однако, так как эти
потоки исключаются из структуры топливно-энергетического баланса
страны, эта доля выбросов рассматривается как сокращаемая.
Сжигание на существующих ТЭС России одной тонны условного топлива
природного газа приводит к выбросу в атмосферу 2,35 т :
-
1,67 т СО2 в результате сжигания газа на ТЭС;
-
0,68 т “парниковых” газов в эквиваленте СО2 по технологической цепочке
30
добычи и транспортировки природного газа [11].
При замещении в топливном балансе на существующих ТЭС России
природного газа углем требуется увеличение его добычи. Таким образом, в
оценках учитывается увеличение выбросов “парниковых” газов как за счет
сжигания угля на ТЭС, так и на стадии добычи и транспортировки угля.
Выбросы СО2 по полным цепочкам угольных топливных циклов производства
электроэнергии на существующих ТЭС России с использованием кузнецкого и
канско-ачинского углей происходят на этапах добычи и переработки углей,
транспортировки угля и при сжигании угля на ТЭС. Выбросы метана
происходят на этапе подземной добычи кузнецкого угля в шахтах.
В данном исследовании проводится оценка вариантов замещения в топливном
балансе ТЭС России природного газа углем, представленных в [1]. “На ТЭС
европейского региона страны, включая Урал, вместо 30 млрд м3 природного
газа (34,5 млн т у. т.) будут сжигаться бурые угли Канско-Ачинского бассейна и
каменный уголь Кузнецкого месторождения в количестве 35 млн т у. т..
Рассмотрены три варианта использования углей на ТЭС:
•
1-й вариант: все 35 млн т у. т. угля обеспечиваются 65,0 млн т бурого
угля Канско-Ачинского бассейна;
•
2-й вариант: все 35 млн т у. т. угля обеспечиваются 45,5 млн т
кузнецкого каменного угля;
•
3-й вариант: из общего количества 35 млн т у. т. углей, которые
могут быть сожжены на ТЭС, 50 % составит бурый канско-ачинский
уголь (32,5 млн т) и 50 % - каменный кузнецкий уголь (22,8 млн т) [1]”.
Расчетные суммарные значения удельных выбросов “парниковых” газов в СО2
эквиваленте по полным “угольным” цепочкам (добыча-сжигание на ТЭС)
представлены в табл. 9.
31
Таблица 9
Расчетные суммарные значения удельных выбросов СО2
по полным
угольным цепочкам производства электроэнергии на ТЭС России,
г СО2экв / кВт·чэл [12]
Канско-ачинский уголь
Кузнецкий уголь
1226
968
По оценке начальника Департамента стратегии развития научно-технической
политики РАО "ЕЭС России" д. т. н. Ю. Кучерова, снижение годовых объемов
поставляемого на ТЭС природного газа в количестве 30 млрд м3 (при
отсутствии дополнительных объемов угля и мазута на ТЭС) приведет к
недовыработке 100 млрд кВт·ч электроэнергии [13].
В данной работе принимается, что при сжигании на ТЭС 30 млрд м3 природного
газа и 35 млн т у. т. угля (для всех трех вариантов замещения природного газа
канско-ачинским и кузнецким углем ) выработка электроэнергии составит
100 млрд кВт•ч.
Расчетные данные по выбросам “парниковых” газов для разных
вариантов замены природного газа углем представлены в табл. 10.
Таблица 10
Выбросы “парниковых” газов для вариантов замены 30 млрд м3
природного газа канско-ачинским и кузнецким углем (млн т CO2
эквивалента /год)
Угольный цикл
Газовый 1 вариант:
цикл
- 100 % канскоачинского
(65 млн т)
2 вариант:
3 вариант:
- 100 % кузнецкого
- 50 % канско-ачинского
угля угля
угля
(45,5 млн т)
(32,5
32
123
97
т);
- 50 % кузнецкого угля
(22,8 млн т)
81
млн
110
2.4.Стоимостная
оценка
эффекта
от
замещения
в
топливно-энергетическом балансе России природного газа
углем и атомной энергией на основе учета механизма
торговли квотами на выброс “парниковых” газов
Оценка проводится для вариантов замены в топливно-энергетическом балансе
ТЭС России сокращаемой доли природного газа (30 млрд м3 в год) атомной
энергией и углем.
На основе имеющихся оценок рассматриваются два крайних варианта
динамики цены 1 т эмиссии “парниковых” газов в СО2 эквиваленте в период
2008 - 2012 гг. (см. рис. 2):
•
торги начинаются с 11,0 - 11,5 $/т и цена остается на этом уровне
(кривая 1);
•
торги начинаются с ~40 $/т, затем цена плавно снижается в период с
2008 по 2012 гг. и стабилизируется на уровне 11,0 - 11,5 $/т (кривая 2);
Цена, $
40
2
1
20
2008
2009
2010
2011 2012
Годы
Рис.2. Предполагаемая динамика изменения цены за одну тонну эмиссии
“парниковых” газов в СО2 эквиваленте
Замена
атомной энергией сокращаемой
доли
природного
газа дает
снижение “парниковых” газов по сравнению с 1999 г. на 81 млн т
CO2 эквивалента в год.
Приобретаемый потенциал России на рынке торговли квотами на выброс
33
“парниковых” газов при этом составит 4,5 - 10 млрд $ (в зависимости от
характера динамики цены) за 5 лет.
Если вступят в силу заключения форвардных сделок, то при продаже в 20012002 г. хотя бы 2-4 % из 81 млн * 5 лет = 405 млн высвобождаемых тонн
эмиссии “парниковых” газов по минимальной цене 10 $ за 1 т СО2
эквивалента, Россия получила бы ~ 81 - 162 млн $ уже сейчас. Эти средства
можно было бы направить на решение внутренних проблем по сокращению
выбросов “парниковых” газов, а значит, при принятии более жестких
ограничений в следующем за 2012-м году у России будут хорошие шансы на
продолжение торговли неиспользованной частью своей квоты на выброс
углекислого газа. Основным достоинством сокращенных выбросов в СО2
эквиваленте в размере 81 млн т в год на рынке торговли квотами на выброс
“парниковых” газов является то, что эти “тонны” являются сокращенными, а не
поглощенными лесными массивами (так называемыми стоками).
Замена в структуре потребления топлива на существующих ТЭС России
природного газа
углем вызывает увеличение выбросов “парниковых”
газов по сравнению с 1999 г. в пределах от 16 (замена кузнецким углем) до 42
(замена канско-ачинским углем) млн т CO2 эквивалента в год.
При такой “газоугольной рокировке” теряемый потенциал России на рынке
торговли квотами на выброс “парниковых” газов составит от 900 млн $
(кузнецкий уголь, стабильная цена за 1 т CO2 эквивалента) до 5 млрд $
(канско-ачинский уголь, цена снижается плавно с 40 $ и стабилизируется на
уровне 11,0 - 11,5 $ за тонну) за 5 лет.
Общие экономические потери для России при этом могут составить ~ 5,4 -15
млрд $ за 5 лет (диаграмма 4).
Заключение
Выполнение
данного
отчета
потребовало
обработки
многочисленных
статистических и информационных материалов из публикаций в печати,
научных трудов, телевизионных выступлений и международной компьютерной
34
Диаграмма 4. Потенциал торговли неиспользованной частью
квоты на
выброс “парниковых” газов при замене 30 млрд м3 природного газа за период
2008-2012 гг для России.
Замена ядерной энергией
Приобретаемый потенциал
Цена снижается с 40 $
10 млрд $
Цена
стабильная
4,5 млрд $
Потенциал на 1999г. (до сокращения
30 млрд м3 природного газа)
0,9 млрд $
Стабильная цена
(кузнецкий уголь)
5 млрд $
Цена снижается с 40 $
(канско-ачинский уголь)
Теряемый потенциал
Замена углем
сети Internet. Данные
систематизировались и обрабатывались в процессе
исследования.
Анализ показал, что окончательные условия торговли квотами на выброс
“парниковых” газов еще не определены. На следующей международной
конференции по проблемам изменения климата, которая ориентировочно
должна состояться в середине 2001 г., России необходимо настаивать на
возможности продавать свою часть неиспользованной квоты западным
странам.
Особенно
важно
принятие
решения
по
вопросу
заключения
форвардных контрактов, которые дадут возможность получить опыт ранних
сделок, отредактировать законодательные материалы, регламентирующие
торговлю квотами в полном объеме.
35
Экономический эффект для России от продажи квот на выброс “парниковых”
газов может составить миллиарды долларов. При замещении 30 млрд м3 в год
природного газа ядерным топливом - возможная прибыль составит минимум
4,5 млрд $ за период 2008-2012 гг. Замещение природного газа углем
приведет к дополнительному выбросу 16-42 млн т СО2 эквивалента в год.
Тогда при начале торговли квотами на выброс “парниковых” газов возможный
объем экономических потерь (с учетом упущенной выгоды) для России
может составить минимум 5,4 млрд $ за 5 лет.
36
Список литературы
1.Крылов Д.А., Путинцева В.Е., Крылов Е.Д. Исследование экологических
последствий использования угля вместо природного газа в электроэнергетике
России: Препринт № МЦЭБ-01-01,М.,2001.
2.Общие вопросы ТЭК //Вестник топливно-энергетического комплекса. Ноябрь,
2000.
3.Макаров А. А., Волкова Е. А., Макарова А. С. (ИНЭИ РАН). Рационализация
условий топливоснабжения электростанций //ТЭК 2001. № 1.
4.Методика определения экологического ущерба./ М., 1999 .
5.Проект оценки экономического ущерба от экологических нарушений. /
Учебное пособие по экологическому аудированию,Ч.2, М., 1999 .
6.Бобылев
С.Н.,
Стеценко
А.В.
Россия
в
роли
“торговца
воздуха”.//
“Энергия:экономика, техника, экология”. 1999. №12.
7.Голуб А., Струкова Е., Аверченкова А. Идея торговли правами на выбросы.
/Сайт
Государственного
комитета
РФ
по
охране
окружающей
среды,
Министерства природных ресурсов РФ и Министерства топлива и энергетикиhttp://ceeri/ecoinfo/ru/climate/.
8.Киотский протокол. //Сайт Государственного комитета РФ по охране
окружающей среды, Министерства природных ресурсов РФ и Министерства
топлива и энергетики- http://ceeri/ecoinfo/ru/climate/.
9.Бердин В.Х., Кокорин А.О. Возможные механизмы ранней торговли квотами
на выбросы парниковых газов. // Сайт Государственного комитета РФ по
охране
окружающей
среды,
Министерства
природных ресурсов
РФ
и
Министерства топлива и энергетики-http://ceeri/ecoinfo/ru/climate/.
10.Миролюбов В. А. Обсуждение доклада МИРЭС // Энергетик. 2000. № 11.
11.Крылов Д.А. Оценки выбросов в атмосферу CO2 и метана при производстве
электроэнергии на ТЭС на природном газе в России(“добыча газа-потребление
газа на ТЭС”): Препринт № МЦЭБ-01-03, М., 2001.
12. Крылов Д.А. Оценки удельных выбросов CO2 и метана в атмосферу для
существующих электростанций России, сжигающих кузнецкий и канскоачинский угли, с учетом всей энергетической цепочки:от добычи этих углей до
потребления их на ТЭС: Препринт № МЦЭБ-01-02, М., 2001.
13.Газпром и ЕЭС России были и будут. Партнерами? (Интервью с
начальником Департамента стратегии развития и научно-технической политики
РАО "ЕЭС России" Ю. Кучеровым) // Нефтегазовая вертикаль. 2000. № 2.
37
Благодарность
Автор выражает глубокую признательность научному консультанту
данной работы докт.экон.наук, проф. Елене Викторовне Рюминой за
плодотворные
дискуссии,
благодарит директора
Васильева
и
советы
и
предложения.
Автор
также
МЦЭБ Минатома России Альберта Петровича
ведущего
научного
сотрудника
Центра
Дмитрия
Алексеевича Крылова за ценные замечания при обсуждении результатов
исследования.
38
Алексеев А.Б.
Международный центр
по экологической безопасности
Минатома России,
тел/факс 263-15-91
aba252@ mail.ru
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ В
РОССИИ ОТ ЗАМЕЩЕНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА УГЛЕМ И
АТОМНОЙ ЭНЕРГИЕЙ
Препринт № МЦЭБ-01-05
Проект
“Сравнение риска для здоровья населения и окружающей
среды от ядерной энергетики и других видов производства энергии”
Международный центр по экологической безопасности
Минатома России
тел/факс
E-mail
Internet
263-15-91
info@ices.ru
www.ices.ru
39