Учредитель журнала

Климатические риски и проблемы декарбонизации строительной отрасли России

УДК 69.01;504.7

DOI 10.52815/0204-3653_2022_56189190_22
EDN: CFPEGI

Бизина Елена
Преподаватель кафедры Информационных систем, технологий и автоматизации в строительстве Московского государственного строительного университета
niisp@mgsu.ru

Васильева Елена
Доцент кафедры Менеджмента и инноваций Московского государственного строительного университета, к. э. н.
elena.chibisova_metr@mail.ru

Введение

В настоящее время многие крупные компании в ведущих отраслях экономики испытывают существенное влияние рисков глобальных климатических изменений. Одной из возможностей человечества снизить темпы мирового потепления климата является, по мнению большинства экологов, постепенное снижение выбросов парниковых газов, и в первую очередь СО2 путем декарбонизации энергетической отрасли. Декарбонизация, как одно из направлений энергетического перехода предполагает, в частности, отказ от использования углеродных полезных ископаемых и снижение выбросов СО2 по всей производственной цепочке: от добычи, до поставок конечных товаров.
Текущий уровень технологий и устройство мирового энергетического рынка не позволяет полностью отказаться от традиционных энергоносителей: угля, нефти, природного газа. Однако повысить эффективность их использования с целью снижения выбросов возможно уже сейчас.
Ключевыми показателями компаний и отрасли в целом в этом плане выступают:
а) углеродоемкость продукции;
б) энергоэффективность производства, потребление промышленного тепла и электроэнергии.
Углеродоемкие отрасли сегодня оказываются в фокусе внимания не только технологических и финансовых, но также и политических инициатив. Помимо климатического фактора косвенное влияние оказывает волатильность цен на энергоресурсы и отток капитала из углеродоемких активов.
Ожидаемо, что за период в 10–15 лет углеродное регулирование затронет все сферы человеческой деятельности [1]. Поэтому закономерен интерес к данной проблематике со стороны многих ученых, таких как Стейнберг М. [2], Густавсон Л. [3], Хирш Д. [4], Капрос П. [5], Андерсон С. [6], Эйре Н. [7], Кобден Д. [8], Опитц П. [9], Ромер П. М. [10], Норфхаус У. Д. [11], Штерн Н. [12], Хефнер Р. А. [13], Беретто Л. [14], Халлоран [15], Хегланд-­Иакссон [16], Халлегатт С. [17], Гульберг А. Е., Шрейс М. [18], Каллис Г., Кершнер С. [19], Ски Дж. [20]. Среди отечественных авторов заслуживают внимания Кокорин А. [21], Стойчева Д. [22], Лукин В. [1], Лебедева М. А. [23], [25].

Материалы и методы

Материалами исследования послужили Повестка дня в области устойчивого развития, принятая ООН (Цели устойчивого развития, ЦУР [24]), Парижское климатическое соглашение [26], Стратегия социально-­экономического развития Российской Федерации с низким уровнем выбросов парниковых газов [27], Федеральный закон РФ «Об ограничении выбросов парниковых газов» [28], Климатическая повестка России [29], информация из открытых источников, характеризующая опыт ведущих компаний из различных стран мира в области декарбонизации, а также материалы форумов и научно-­практических конференций по вопросам изменения климата и проблемам декарбонизации экономики.
В ходе подготовки настоящей работы авторами были применены методы статистического и сравнительного анализа, корреляционного анализа, прогнозного моделирования и др.

Результаты исследования

Анализ показывает, что ряд отраслей, таких как строительство и транспорт оказывают особо существенное влияние на величину совокупных выбросов парниковых газов в атмосферу (рис. 1).

Рис. 1. Доля отраслей в совокупных выбросах парниковых газов в РФ
Источник: составлено авторами по данным национального кадастра [30]

В рамках жизненного цикла зданий процесс строительства (материалы, работа, техника) является самой значимой составляющей (см. рис. 2).

Рис. 2. Удельные выбросы от различных составляющих при строительстве
Источник: составлено авторами по данным [30]

При строительстве зданий наибольшие выбросы парниковых газов получаются при производстве и транспортировке материалов. В свою очередь, из материалов более половины выбросов приходится на сталь из-за большого объема использования и высокого уровня выбросов при производстве (см. рис. 3).

Рис. 3. Удельные веса различных материалов по уровню выбросов парниковых газов Источник: составлено авторами по данным [30)

Для достижения целей декарбонизации, определенных в нашей стране государством, очевидно, необходимо пройти несколько этапов (рис. 4).

Рис. 4. Этапы достижения целей декарбонизации

Потенциал декарбонизации ключевых отраслей РФ, включая строительную отрасль, весьма велик. По оценкам ряда специалистов [1], возможно сокращение выбросов на 700 млн т СО2 эквивалента в год за счет новых технологий и повышения энергоэффективности производства, транспорта и ЖКХ. В перспективе же сбалансированный подход к выбору инструментов декарбонизации должен стать новым драйвером социально-­экономического развития [1].
В рамках исследования перспектив декарбонизации строительной отрасли в РФ авторами был изучен международный опыт (см. 2 этап рис. 2).
Далее приведены примеры, которые могут представлять интерес для российской практики.

1. Строительные площадки с нулевыми выбросами парниковых газов (Осло). Производится замена оборудования на строительных площадках с дизельных на электрические. В результате ожидается сокращение выбросов СО2 на пилотных строительных площадках в Осло на 99 % к 2025 г. [31].

2. Декарбонизация цемента, бетона (Holcim Ltd, Швейцария): разработка цемента ECO Planet, «зеленый» бетон ECOPact, применение цифровых технологий, 3D печать бетона, управление отходами. В результате ожидается снижение выбросов парниковых газов при производстве цемента на 30 %; сокращение выбросов парниковых газов при производстве бетона от 30 до 100 %; сокращение ресурсоемкости до 70 %; увеличение переработки бетона до 10 млн т в год к 2030 г. [32].

3. Производство пластика и синтетического топлива из СО2 (BOREALIS, Австрия): применение технологий CCUS на заводе по производству цемента в Маннесдорфе, в Австрии с последующим производством пластика и синтетического топлива. В результате ожидается использование 100 % выбросов СО2 к 2030 г. [33].

4. Инновационное стекло (AGC, международная компания): производство низкоэмиссионного стекла Thermobel EnergyN low-e double glazing. В результате потери тепла зданий, использующих данный вид стекла, равны 0 [34].

5. Климатическая сталь (SANDVIK): инновационный подход заключается в следующих направлениях:
использование металлолома в производстве;

  1. внедрение энергоэффективных технологий;
  2. внедрение инновационных воздухоочистительных технологий;
  3. использование водорода для восстановления железной руды;
  4. использование биококса вместо угольного кокса при восстановлении железной руды для производства порошков и плавки лома;
  5. использование биогаза вместо природного газа, в тех случаях, когда электрификация невозможна [35].

Применение такой стали может обеспечить следующие результаты: использование 82,1 % переработанной стали в производстве; сокращение энергопотребления на 20 ГВт в год; сокращение выбросов загрязняющих веществ (пыли) до 0,1 кг на 1 тонну стали; сокращение выбросов парниковых газов при производстве на 85 %.
С учетом мирового опыта и исходя из уровня развития инновационных подходов в строительной отрасли РФ, низкоуглеродные технологии, применимые в нашей стране, включают несколько основных направлений [1, 2, 36, 37]. Авторами было рассмотрено содержание каждого направления.

1. Внедрение и развитие ВИЭ:
– использование ВИЭ на этапе строительства;
– использование ВИЭ для генерации энергии при эксплуатации зданий [38, 39].

2. Нацеленность на энергоэффективность:
– переход на низкоуглеродные источники энергии при производстве материалов;
– оптимизация дизайна зданий с целью сокращения энергопотребления на этапе эксплуатации;
– внедрение систем «умный дом».

3. Экономия водных ресурсов:
– увеличение доли повторно используемой воды при производстве материалов;
– сбор и использование дождевой воды при строительстве и эксплуатации зданий;
– внедрение систем экономии воды;
– применение технологий бережливого использования воды при строительстве.

4. Разработка и применение инновационных материалов [40, 41]:

– использование клееного бруса при строительстве;
– низкоэмиссионное стекло (low-e) для сокращения потерь тепла при эксплуатации зданий;
– 3D-печать для бетона и базальта;
– мицелевый композит (биоматериалы на основе грибов) для изоляции и производства предметов интерьера.
– использование биококса при производстве стали;
– замена традиционных материалов на современный пластик.

Управление отходами:
– использование вторичных ресурсов для производства материалов;
– оптимизация процесса строительства с целью уменьшения строительных отходов;
– организация системы распределения отходов непосредственно на строительных площадках;
– сокращение отходов за счет 3D-печати отдельных частей здания, конструкций.
Третий этап схемы позволяет разработать подход к углеродному регулированию и соотношению трех групп применяемых инструментов: ограничивающих, поддерживающих, рыночных (см. рис. 5).
Рыночные инструменты обеспечивают гибкость углеродного регулирования и эффективную поддержку низкоуглеродных технологий. Объект рыночных отношений в данном случае – результаты инновационных проектов, целенаправленной деятельности по сокращению выбросов и/или увеличению поглощений парниковых газов.

Рис. 5. Классификация инструментов углеродного регулирования
Источник:составлено авторами

Соотношение поддерживающих, ограничительных и рыночных инструментов в регулировании выбросов определяется приоритетами социально-­экономического развития, а также наличием технически и экономически доступного потенциала декарбонизации. Степень воздействия таких инструментов на экономику, выраженная в финансовых терминах и приведенная к объему выбросов, представляет собой фактическую цену на углерод [1].
Регуляторные инициативы в области декарбонизации – это не единственный фактор, способный усилить воздействие климатической повестки на бизнес-­сообщество. Дополнительные финансовые издержки, связанные с ограничением углеродного следа, способны активизировать стремление поведение основных стейкхолдеров (инвесторов, потребителей, отраслевых сообществ и конкурентов) к использованию инновационных материалов и методов не менее ощутимо, чем регуляторные рычаги [42, 43].
Совокупность финансовых рисков компаний, связанных с влиянием внешних климатических инициатив (top-down, «сверху вниз»), составляет механизм формирования углеродной цены. Согласно [1], многие компании успешно и эффективно используют такие финансовые возможности, как развитие и удешевление ресурсосберегающих низкоуглеродных технологий, выпуск низкоуглеродной продукции, а также продукции, способствующей декарбонизации (конструктивные элементы возобновляемых источников энергии, электромобили, биотопливо и т. д.), развитие отраслевой сертификации и низкоуглеродных брендов. Краеугольным моментом формирования стратегии является детальная оценка и обоснованная, методически грамотная оценка рисков, связанных с углеродоемкостью производственных процессов и потенциала декарбонизации, доступного для реализации на горизонте стратегического планирования компании.

Заключение

Итак, следование целям устойчивого развития, в частности – ЦУР 13 («Принятие срочных мер по борьбе с изменением климата и его последствиями») предполагает декарбонизацию отраслей экономики, включая повышение энергоэффективности производства, меньшее потребление промышленного тепла и электроэнергии, а также снижение углеродоемкости продукции.
В сфере строительства, как отрасли, характеризующейся высокой долей в общем объеме выбросов парниковых газов в атмосферу, проблема декарбонизации стоит особенно остро. В ответ на актуальные вызовы разрабатывается ряд инновационных направлений, ведущих к декарбонизации. При этом, по мнению авторов, должны применяться:

  1. технологические меры (внедрение и развитие ВИЭ; ориентация на энергоэффективность; экономия воды; разработка и внедрение инновационных материалов; использование биомассы для производства материалов; эффективное управление отходами);
  2. административные рычаги (углеродные квоты);
  3. рыночные инструменты (углеродные налоги, штрафы за нарушение налоговых квот).

Совокупность мер должна стимулировать стремление всех экономических субъектов к низкоуглеродному развитию, что и служит залогом снижения нагрузки климат и его негативное изменение.