Углеродная экономика замкнутого цикла как инструмент устойчивого развития промышленности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, доктор наук Цветков Павел Сергеевич

• Цветков Павел Сергеевич
• доктор наук
• 2026

Оглавление диссертации доктор наук Цветков Павел Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 НАУЧНЫЕ ИСТОКИ КОНЦЕПЦИИ УГЛЕРОДНОЙ ЭКОНОМИКИ ЗАМКНУТОГО ЦИКЛА (УЭЗЦ)

1. 1 Формирование и развитие концепции низкоуглеродного развития (НУР)

1.2 Методология, принципы и инструментарий экономики замкнутого цикла (ЭЗЦ)

1.3 Интеграция НУР и ЭЗЦ в контексте целей устойчивого развития

1.4 Теоретико-методологические аспекты развития УЭЗЦ

1.5 Анализ возможности проявления положительных экстерналий промышленных выбросов ТО2

1.6 Выводы по Главе

ГЛАВА 2 БАРЬЕРЫ СОКРАЩЕНИЯ ВЫБРОСОВ Ш2 В МИРОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

2.1 Пространственно-отраслевой анализ динамики и структуры глобальных выбросов CO2

2.2 Анализ динамики и структуры выбросов CO2 на территории РФ

2.3 Дисбаланс выбросов ПГ как следствие глобального экономического неравенства

2.4 Анализ проблем развития технологий сокращения промышленных выбросов ПГ

2.5 Выводы по Главе

ГЛАВА 3 АНАЛИЗ РЕГУЛЯТОРНЫХ МЕХАНИЗМОВ СОКРАЩЕНИЯ ВЫБРОСОВ Ш2 В ПРОМЫШЛЕННОСТИ

3.1 Тенденции развития и текущее состояние климатической политики в мире

3.2 Предпосылки перехода от нормативного регулирования к системному управлению выбросами CO2 в промышленности

3.3 Анализ текущего состояния климатической повестки в России

3.4 Выводы по Главе

ГЛАВА 4 ТЕКУЩЕЕ СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИИ ФОРМИРОВАНИЯ ОТРАСЛИ СЕКВЕСТРАЦИИ ^2

4.1 Анализ технико-экономических характеристик этапов проектов CCU|S

4.2 Тенденции развития бизнес-моделей проектов CCU|S

4.3 Перспективы и барьеры развития отрасли секвестрации CO2

4.4 Выводы по Главе

ГЛАВА 5 CCU КАК ИНСТРУМЕНТ СОКРАЩЕНИЯ ВЫБРОСОВ Ш2 В ПРОМЫШЛЕННОСТИ

5.1 Обзор технологий преобразования CO2 в различные виды продукции

5.2 Оценка потенциала сокращения промышленных выбросов CO2 за счет CCU

5.3 Методика многокритериальной оценки продуктов переработки CO2

5.4 Выводы по Главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А Исходные данные для анализа влияния улавливания CO2 на

характеристики объектов инфраструктуры

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Документы, формирующие КлП России

ПРИЛОЖЕНИЕ В Примеры компаний, имеющих сегмент деятельности с БМ

«Улавливание как услуга»

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Сводная характеристика процессов преобразования CO2 в различные

ППУ

ПРИЛОЖЕНИЕ Д Характеристики рассмотренных видов ППУ

ПРИЛОЖЕНИЕ Е Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ

№2019611493

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ

№2025662463

ПРИЛОЖЕНИЕ И Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ

№2025617009

ПРИЛОЖЕНИЕ К Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ

№2025663878

ПРИЛОЖЕНИЕ Л Акт о внедрении результатов диссертационного исследования в ФГАУ

«НИИ «ЦЭПП»

ПРИЛОЖЕНИЕ М Акт о внедрении результатов диссертационного исследования в ФГБУ

«ВНИИ Экология»

ПРИЛОЖЕНИЕ Н Акт о внедрении результатов диссертационного исследования в ПАО

«Газпром»

ПРИЛОЖЕНИЕ П Акт о внедрении результатов диссертационного исследования в ПАО

«ОГК-2»

ПРИЛОЖЕНИЕ Р Акт о внедрении результатов диссертационного исследования в АО

«НЦ ВостНИИ»

ПРИЛОЖЕНИЕ С Акт о внедрении результатов диссертационного исследования в ПАО

«Камаз»

ПРИЛОЖЕНИЕ Т Акт о внедрении результатов диссертационного исследования в ФГАУ ВО «СПбПУ»

ПРИЛОЖЕНИЕ У Акт о внедрении результатов диссертационного исследования в Санкт-

Петербургском горном университете императрицы Екатерины II

ПРИЛОЖЕНИЕ Ф Протокол совещания Министерства энергетики РФ по вопросу рассмотрения актов внедрения результатов диссертационного исследования

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Углеродная экономика замкнутого цикла как инструмент устойчивого развития промышленности»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Повсеместное экстенсивное использование сырьевых ресурсов, распространение практик нерационального обращения с отходами, а также производства и потребления промышленной продукции привело к усилению антропогенного воздействия на окружающую среду. Результаты этого нашли отражение и были обобщены в рамках концепции 9 планетарных границ, 6 из которых по данным 2023 года уже были нарушены, включая границы климатической системы.

Предотвращение дальнейшего нарушения границ климатической системы связывается большинством исследователей с необходимостью сокращения выбросов парниковых газов (ПГ), основным из которых, с точки зрения общей массы, считается С02. Тем не менее результаты, изложенные в глобальном анализе (статья 14 Парижского соглашения), представленном на 28-й Конференции Сторон, показали невозможность необходимого к 2035 году сокращения выбросов на 60% по отношению к 2019 году (54 млрд т С02е), а к 2050 г. на 84% только за счет мер, реализуемых в настоящее время.

Решение проблемы резкого сокращения выбросов уже к 2030 году потребует кратного роста климатических инвестиций, ежегодная потребность в которых составит более 7 млрд долл. США, расширения углеродных рынков, емкость которых может превысить 30 млрд долл. США, а также развития новых, еще недостаточно апробированных в производственных условиях технологий сокращения выбросов.

Необходимость развития новых технологий определяется тем, что практика масштабирования возобновляемой энергетики (ВИЭ), успешная в отдельных странах, может являться менее эффективной для таких стран как Россия, обладающих развитыми углеродоемкими промышленным комплексами, включая металлургию, цементную отрасль, топливно-энергетический комплекс и др. При этом, являясь одним из крупнейших мировых эмитентов С02, Россия не может игнорировать актуальность проблемы сокращения выбросов.

С учетом роли России в глобальной экономике и в формировании выбросов CO2 в 2019 году было ратифицировано Парижское соглашение. Это позволило ускорить разработку основополагающих нормативных правовых актов, определяющих ориентиры, стратегии и механизмы низкоуглеродного развития национальной экономики и промышленного сектора в частности. Ядром национального подхода являются лесоклиматические проекты, тогда как технологическим проектам сокращения выбросов в промышленности, наряду с развитием ВИЭ, отводится второстепенная роль, что нашло отражение, например, в энергетической стратегии Российской Федерации до 2050 года.

Среди технологий сокращения выбросов существует ряд недостаточно изученных альтернатив, таких как утилизация CO2 с его преобразованием в различные продукты. Подобные технологии на стыке концепций низкоуглеродного развития и экономики замкнутого цикла могут способствовать не только сокращению выбросов CO2, но также созданию новых моделей и механизмов устойчивого функционирования промышленного производства, например, за счет повышения ресурсоэффективности предприятий, создания новых внутри- и межотраслевых производственно-логистических цепочек, а также повышения эффективности потребления природных ресурсов.

Степень разработанности темы исследования. Внимание к вопросам экологизации человеческой деятельности стало повышаться с середины прошлого века и практически сразу она ассоциировалась с проблемой исчерпаемости природных ресурсов. Результатом этого стало формирование множества системообразующих эколого-экономических направлений исследований, особое место среди которых занимает концепция устойчивого развития, глобально признанная в 1992 году, одним из важнейших элементов которой является концепция низкоуглеродного развития.

Изучением технологий и механизмов низкоуглеродного развития промышленности занимались И.А. Башмаков, Н.И. Диденко, О.В. Жданеев, А.Е. Закондырин, А.Л. Иванников, В.Ю. Поташников, Г.А. Стройков, А.Е. Череповицын, А.А. Череповицына, Я.Э. Шклярский и др.

Проблемами устойчивого развития в целом и эколого-сбалансированного развития экономической деятельности в частности занимались С.А. Агарков, А.Г. Бездудная, С.Н. Бобылев, К.Б. Герасимов, Т.В. Гусева, П. Дасгупта, П.В. Дружинин, В.С. Жаров, С.В. Жуков, М.В. Иванова, В.Л. Квинт, А.А. Макаров, Д. Медоуз, Н.В. Пахомова, И.М. Потравный, М.А. Пашкевич, М.Г. Трейман, К. Ричардсон, Дж. Рокстрём, Д.О. Скобелев, Д.Ф. Скрипнюк, И.В. Филимонова, В.В. Юрак и др.

Вопросы, связанные с сокращением выбросов ПГ, а также с исследованием влияния климатических изменений на мировую экономику и промышленные сектора изучали В.П. Ануфриев, В.И. Данилов-Данильян, И.А. Макаров, У. Нордхаус, Б.Н. Порфирьев, Г.В. Сафонов, Н. Штерн, М.А. Юлкин и др.

Существенный вклад в формирование теоретических основ экономики природопользования и развитие концептуальных положений экологической экономики внесли К. Боулдинг, Е.Н. Быкова, В.И. Вернадский, Х. Дейли, Н. Джорджеску-Ройген, Р. Костанца, Р. Коуз, С. Кузнец, А. Пигу, Дж. Стиглиц и др.

Проблемами устойчивого развития минерально-сырьевого и топливно-энергетического комплекса, а также государственного регулирования недропользования занимались В.М. Васильцова, Д.М. Дмитриева, А.В. Душин, Ю.Л. Жуковский, А.А. Ильинский, В.А. Крюков, В.С. Литвиненко, Ф.Д. Ларичкин, Е.Р. Магарил, В.А. Маслобоев, Л.А. Мочалова, М.А. Невская, Г.Ю. Пешкова, Т.В. Пономаренко, А.М. Фадеев, С.В. Федосеев и др.

Несмотря на значительное количество выполненных исследований, многие методологические и методические аспекты управления выбросами ПГ требуют детализации и уточнения. Так, на концептуально-методологическом уровне наблюдается подмена понятия «низкоуглеродное развитие» на «развитие возобновляемой энергетики», что влечет за собой дисбаланс механизмов и инструментов реализуемой сегодня климатической политики.

На инструментально-методическом уровне, несмотря на активно развивающуюся методологию анализа жизненных циклов, наблюдается нехватка

исследований цепочек формирования стоимости в рамках высокотехнологичных производств низкоуглеродной ориентации.

Многие авторы игнорируют необходимость диверсификации низкоуглеродных технологий, фокусируясь на ВИЭ, которые не позволяют решить проблемы сокращения выбросов в ряде отраслей тяжелой промышленности, таких как металлургия, производство цемента, химическая промышленность и пр.

Вышеперечисленное свидетельствует об актуальности проблемы совершенствования механизмов сокращения выбросов С02 в промышленности, а также определяет направление и цель данного диссертационного исследования.

Объект исследования: промышленные объекты, формирующие отрасль секвестрации углекислого газа, создание которой обеспечивает диверсификацию механизмов НУР.

Предмет исследования: экономические и управленческие отношения, возникающие в рамках процессов улавливания, транспортировки и утилизации промышленного С02.

Цель работы - разработка научных основ углеродной экономики замкнутого цикла, способствующих достижению целей устойчивого развития экономики промышленных отраслей.

Идея исследования. Для достижения поставленной цели необходим переход от принципа регулирования выбросов С02 к принципу управления ими на основе совершенствования методологии низкоуглеродного развития, ядром которой является углеродная экономика замкнутого цикла (УЭЗЦ), что создаст предпосылки для структурных изменений в промышленных отраслях.

Задачи исследования:

1. Осуществить синтез концепций низкоуглеродного развития (НУР) и экономики замкнутого цикла (ЭЗЦ) в контексте достижения целей устойчивого развития промышленности.

2. Обобщить теоретические основы, структурировать методологическое обеспечение, систематизировать предпосылки формирования и методические особенности концепции УЭЗЦ, способствующей НУР промышленности.

3. Выявить отраслевые, пространственные и временные закономерности, связанные с динамикой и структурой промышленных выбросов С02 на макро- и мезоэкономическом уровне, а также их взаимосвязи с производством и потреблением различных видов энергии.

4. Систематизировать информацию о барьерах и перспективах развития технологий и проектов сокращения выбросов С02 в углеродоемких отраслях промышленности.

5. Обосновать теоретические положения концепции углеродного метаболизма и ее роль в управлении промышленными выбросами С02.

6. Обосновать формирование межотраслевого комплекса секвестрации С02 и его структуру, оценить потенциал и выявить барьеры развития.

7. Оценить экономический эффект использования кластерного подхода при организации процесса улавливания С02 от промышленных стационарных источников.

8. Выполнить анализ технологической, экономической и организационной специфики проектов улавливания и утилизации С02 с учетом имеющихся пробелов в научных знаниях об их характеристиках и перспективах развития.

9. Разработать методический подход к сравнительной многокритериальной оценке продуктов переработки углекислого газа, произведенных в рамках технологических цепочек ССи.

Научная новизна исследования

1. Разработаны теоретико-методологические положения углеродной экономики замкнутого цикла, направленной на переход к моделям организации промышленной деятельности с низким уровнем выбросов ПГ без необходимости полного отказа от углеродоемких технологий.

2. Предложен концептуальный подход к анализу эффектов от выбросов С02 с точки зрения возможности формирования ими положительных экстерналий, при условии реализации технологических цепочек улавливания и утилизации С02.

3. Выявлены проблемы сокращения выбросов ПГ в разных отраслях промышленности, а также барьеры развития ключевых технологий, составляющих основу текущих стратегий НУР.

4. Установлена зависимость между динамикой промышленных выбросов ПГ и национальными показателями экономического развития на основе разработанных эконометрических моделей, в которых независимыми переменными выступают социально-экономические и производственные факторы.

5. Предложен механизм регулирования выбросов С02, основанный на необходимости изменения принципов обращения с ними и переходе от цели повсеместного сокращения к цели их рационального использования.

6. Введена авторская трактовка понятия «углеродный метаболизм» и сформулированы концептуальные положения использования метаболического подхода при переходе от механизмов регулирования к механизмам управления выбросами С02.

7. Разработан методический подход к оценке влияния эффектов масштаба и концентрации С02 в выбросах промышленных объектов на экономические показатели кластеров улавливания С02.

8. Выявлены условия формирования отрасли секвестрации углекислого газа, интегрирующей предприятия химической промышленности, минерально-сырьевого и топливно-энергетического комплексов, а также прочие углеродоемкие производства.

9. Установлены преимущества использования метода анализа жизненного цикла низкоуглеродной продукции для изучения эффектов, создаваемых проектами секвестрации С02, по сравнению с текущей практикой расчета эколого-экономических характеристик отдельно взятых процессов улавливания, транспортировки и/или утилизации.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности

Полученные научные результаты соответствуют паспорту специальности 5.2.3. Региональная и отраслевая экономика (экономика промышленности) по пунктам: п. 2.11. «Формирование механизмов устойчивого развития экономики

промышленных отраслей, комплексов, предприятий»; п. 2.15. «Структурные изменения в промышленности и управление ими».

Теоретическая и методологическая значимость результатов заключается в совершенствовании механизмов управления низкоуглеродным развитием промышленности за счет формулировки авторских положений углеродной экономики замкнутого цикла. Это позволило устранить ряд пробелов в научных знаниях о механизмах устойчивого развития макро-, мезо- и микроэкономических структур.

Выделены закономерности, свидетельствующие о формировании отрасли секвестрации углекислого газа, усовершенствована терминология в данной сфере, предложены конкретные механизмы, модели и алгоритмы анализа и оценки проектов секвестрации С02, в частности его утилизации, а также выявлены их особенности как объектов управления и регулирования.

Практическая значимость работы:

1. Выполнена оценка влияния производства и потребления различных видов энергетических ресурсов, проектов секвестрации С02, а также показателей энергоэффективности на масштабы национальных выбросов парниковых газов в более чем 120 странах, что позволило доказать необходимость совершенствования текущих подходов к НУР.

2. Определены барьеры развития технологий предотвращения выбросов ПГ в энергетике, включая ВИЭ, производство и энергетическое использование водорода, а также повышение энергоэффективности, выявленные на основе авторских моделей и методических подходов.

3. Выполнена оценка взаимосвязи между показателями добавленной стоимости, формируемой отдельными секторами экономики России, в том числе промышленными отраслями, и масштабами выбросов ПГ соответствующих субъектов страны.

4. Предложены рекомендации по повышению эффективности мер регулирования и управления выбросами С02 в промышленности, предполагающие

воздействие на рынки сбыта продуктов переработки углекислого газа, а также повышение гибкости действующих рыночных механизмов.

5. Разработан прогноз развития мощности проектов секвестрации С02, показывающий значительный потенциал увеличения масштабов его улавливания и утилизации в ближайшие годы и возможность формирования на базе новых проектов отрасли секвестрации углекислого газа.

6. Разработана и апробирована методика поиска географических регионов концентрации промышленных объектов-эмитентов С02, перспективных с точки зрения организации кластеров улавливания, базирующаяся на плотностном алгоритме кластеризации пространственных данных с присутствием шума (свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2025662463, Приложение Ж).

7. Предложена корректировка методики расчета приведенных затрат на производство энергии и улавливание С02, предлагаемой международными аналитическими агентствами.

8. Разработана и апробирована экономико-математическая модель оценки экономического эффекта от использования кластерного подхода при реализации улавливания техногенного С02 на промышленных стационарных источниках (свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2025617009, Приложение И).

9. Разработана и апробирована методика многокритериальной оценки ППУ, и их последующего ранжирования в рамках сценарных условий, определяемых лицом, принимающим решение (свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2025663878, Приложение К).

10. Получены акты, подтверждающие внедрение результатов в деятельность ФГАУ «НИИ «ЦЭПП» (акт об использовании результатов от 05.09.2025 № 071/955, Приложение Л), ФГБУ «ВНИИ Экология» (акт о применении результатов от 12.09.2025, Приложение М), ПАО «Газпром» (акт о внедрении результатов от 17.09.2025, Приложение Н), ПАО «ОГК-2» (акт о внедрении результатов от 19.09.2025, Приложение П), АО «НЦ ВостНИИ» (акт об использовании от

29.09.2025, Приложение Р), ПАО «Камаз» (акт о внедрении результатов от 29.09.2025, Приложение С), ФГАОУ ВО «СПбПУ» (акт о внедрении результатов от 25.09.2025, Приложение Т), Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II (акт о внедрении результатов от 08.09.2025, Приложение У), прошедшие экспертное рассмотрение на совещании Министерства энергетики Российской Федерации (Протокол от 23.12.2025 № ПС-311пр. (Приложение Ф).

Методология и методы исследований. Теоретической базой диссертационного исследования являются научные труды российских и зарубежных ученых в области теории и практики НУР отраслей промышленности, разработки экономических механизмов регулирования выбросов ПГ, экономики замкнутого цикла, государственного регулирования вопросов экологосбалансированного функционирования промышленных предприятий.

В основе методологии диссертации лежат: методы экономико-математического моделирования; инструменты системного, ситуационного и стратегического анализа; методы прогнозирования; методы многокритериальных оценок; методы инвестиционного анализа. Графические материалы подготовлены в продуктах MS Office, Adobe Illustrator, Scimago Graphica. Для отдельных задач построения графиков, а также для выполнения расчетов и моделирования использовался язык программирования Python.

Положения, выносимые на защиту:

1. Использование предложенной концепции углеродной экономики замкнутого цикла, учитывающей возможность реализации положительных экстерналий техногенного CO2, позволит диверсифицировать национальную климатическую политику, являющуюся одним из механизмов устойчивого развития промышленных отраслей.

2. Методологические подходы к низкоуглеродному развитию промышленности должны учитывать ее текущее состояние, структуру и изменения, которые в значительной степени определяют тенденции устойчивого развития, в частности, техногенных выбросов парниковых газов.

3. Для вовлечения в процесс декарбонизации большинства углеродоемких отраслей промышленности требуется переход от механизмов регулирования выбросов, нацеленных на их предотвращение, к механизмам управления, предполагающим рациональное обращение с потоками CO2.

4. Учет потенциала организации кластеров улавливания промышленного CO2 по схеме «многие к одному» позволит использовать положительный эффект масштаба и сократить затраты проектов отрасли секвестрации углекислого газа за счет создания совместной инфраструктуры предприятий-участников.

5. Развитие проектов улавливания и утилизации CO2 будет способствовать структурным изменениям в промышленных отраслях национальной экономики, характеризующихся высокими показателями углеродоемкости, что указывает на необходимость учета в стратегиях низкоуглеродного развития потенциала производства продуктов переработки углекислого газа.

Достоверность результатов исследования обеспечивается использованием современных инструментов статистического анализа, методов оценки экономической эффективности проектов с использованием сценарного подхода, верификацией полученных результатов путем их сравнения с результатами тематически близких работ, изучением и анализом представительного объема научной литературы, отраслевых отчетов и аналитических обзоров, а также прочих открытых источников статистических и аналитических данных.

Апробация результатов диссертации (за последние 10 лет) проведена на 11 научно-практических мероприятиях с докладами, в том числе на 11 международных: Международной научной конференции «Арктика: история и современность» (г. Санкт-Петербург, 20-21 апреля 2016); XXI Международной научно-практической конференции «Процессы глобальной экономики. Global Economic Processes» (г. Санкт-Петербург, 26-27 октября 2016); Международной конференции «International Conference on Green Energy and Applications (ICGEA 2017)» (г. Сингапур, 25-27 марта 2017); Международной конференции «International Conference on Energy, Electrical and Power Engineering (CEEPE 2018)» (г. Сеул, 15-18 июня 2018); IX Международной научно-практической конференции

«Север и Арктика в новой парадигме мирового развития. Лузинские чтения - 2018» (г. Апатиты, 24-28 сентября 2018); Международной конференции «6th International Conference on Power and Energy Systems Engineering, CPESE 2019» (г. Окинава, 2023 сентября 2019); Международной конференции «The 4th International Conference on Electrical Engineering and Green Energy - CEEGE 2021» (г. Мюнхен, 10-13 июня 2021); Международной конференции «8th International Conference on Power and Energy Systems Engineering - CPESE 2021» (г. Фукуок, 10-12 сентября 2021); Международной конференции «The 4th International Conference onClean Energy and Electrical Systems - CEES 2022» (г. Токио, 02-04 апреля 2022); Международной научно-технической конференции «Автоматизация, энергетика и машиностроение: технологии и инновации» (г. Грозный, 14-16 мая 2024); XVIII Международной научно-практической конференции Российского общества экологической экономики (РОЭЭ) «Национальные эколого-экономические и социальные интересы в эпоху больших вызовов» (г. Апатиты, 30 июня - 05 июля 2025).

Личный вклад автора. Проведен анализ российской и зарубежной научной литературы, посвященной формированию и реализации механизмов устойчивого развития промышленности с акцентом на проблемы сокращения выбросов углекислого газа. Обобщен международный опыт внедрения различных конфигураций проектов секвестрации CO2. Разработана серия эконометрических моделей, позволяющих выявить ключевые факторы, влияющие на рост выбросов ПГ, в том числе углекислого газа. Предложены теоретические положения, методологические подходы и методический инструментарий для изучения процесса формирования концепции УЭЗЦ, а также для экономического анализа и оценки технологий сокращения промышленных выбросов CO2. Построен прогноз сокращения выбросов за счет развития технологий утилизации углекислого газа с его преобразованием в различные виды продукции. Разработаны теоретические и методологические положения, способствующие достижению целей устойчивого развития экономики промышленных отраслей, и выступающие в качестве научной основы для формирования системы управления выбросами CO2. Сформулированы

цель, задачи, идея, положения научной новизны, защищаемые положения и основные выводы диссертационного исследования.

Публикации. Результаты диссертационного исследования в достаточной степени освещены в 30 печатных работах (пункты списка литературы № 7, 39, 4143, 45, 47, 48, 53-55, 79, 133, 178, 221, 301, 335, 370, 401-403, 405-407, 409, 410, 412414, 444), в том числе в 7 статьях - в изданиях из перечня рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук, в 21 статье - в изданиях, входящих в международные базы данных и системы цитирования Scopus. Получены 4 свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ (пункты списка литературы № 49-52, Приложения Е, Ж, И, К).

Структура диссертации. Диссертация состоит из оглавления, введения, пяти глав с выводами по каждой из них, заключения, списка сокращений и условных обозначений, списка литературы, включающего 469 наименований, и 18 приложений. Диссертация изложена на 402 страницах машинописного текста, содержит 105 рисунков и 59 таблиц.

Благодарности. Автор искренне признателен:

- научному консультанту, профессору Череповицыну А.Е., за ценные идеи и всестороннюю поддержку, оказавшие существенное влияние на проведение диссертационного исследования;

- профессору Литвиненко В.С., содействие и внимание которого способствовали профессиональному развитию автора и успешному завершению этой работы;

- сотрудникам управления по публикационной деятельности, а также кафедры организации и управления за поддержку на всех этапах подготовки диссертации.

ГЛАВА 1 НАУЧНЫЕ ИСТОКИ КОНЦЕПЦИИ УГЛЕРОДНОЙ ЭКОНОМИКИ ЗАМКНУТОГО ЦИКЛА (УЭЗЦ)

1.1 Формирование и развитие концепции низкоуглеродного развития (НУР)

Антропогенное воздействие на климат - обширная область научных исследований, прошедшая продолжительный путь развития (рисунок 1) от ранних наблюдений за отдельными природными явлениями до современных комплексных междисциплинарных концепций и подходов [12], которыми оперирует, например, климатология. Анализ хронологии исторических событий позволяет проследить развитие научного понимания взаимосвязи между деятельностью человека и климатическими изменениями.

Несмотря на то, что античные мыслители, включая Аристотеля и Гиппократа, анализировали связь природных условий (в частности климата), с человеческим здоровьем и образом жизни людей, гипотеза о масштабном обратном влиянии человеческой деятельности начала получать широкое распространение значительно позже [8]. Первым общеизвестным событием, продвинувшим общество в понимании этого процесса, стала работа шведского физика Аррениуса С., опубликованная в 1896 году [83], в которой он представил количественную оценку влияния углекислого газа в атмосфере на температуру поверхности Земли, заложив научные основы теории парникового эффекта, идею которого еще в 1827 году озвучил Фурье Ж.

Дальнейшее развитие климатологии в XX веке характеризовалось постепенным накоплением эмпирических данных и совершенствованием теоретических моделей. Важным этапом стала работа инженера Каллендара Г.С., который в 1938 г. представил доказательства идей Аррениуса С. [306].

Далее, в 1957-1958 годах на станции Мауна-Лоа на Гавайях были начаты систематические измерения концентрации С02 в атмосфере, а к 1980-м годам ученые начали строить первые климатические модели, позволяющие прогнозировать последствия увеличения концентрации СОг. По сути, эти модели подтвердили, что глобальное потепление связано с деятельностью человека.

Ранние наблюдения и идеи

Фундаментальные основы НУР

около 1800-х 1856 г.

1938 г.

Л

Прикладные исследования

1958 г.

т

Концепция взаимосвязи всех природных явлений и влияния человека на природу (Александр фон Гумбольдт)

<> —| О

Юнис Фут показала, что углекислый газ и водяной пар могут поглощать тепловое излучение

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Цветков Павел Сергеевич, 2026 год

источников)

Критерий Биологический метаболизм Социальный метаболизм Антр опогенный метаболизм Промышленный метаболизм Углеродный метаболизм

Масштаб анализа Клетка, организм Общество в целом Человеческая деятельность в целом Производственные системы Углеродный цикл

Центральный элемент Энергия (глюкоза, кислород) Ресурсы общества (материальные и нематериальные) Природные ресурсы, материалы и энергия Природные ресурсы, материалы и энергия Углерод (в разных формах: СО2, углеводороды)

Временные рамки Миллисекунды -дни Месяцы - десятилетия Годы - десятилетия Часы - годы Годы - столетия

Обмен веществ Катаболизм и анаболизм, преобразование питательных веществ Взаимодействие общества с природой через добычу, потребление ресурсов, а также производство продукции, услуг и отходов Извлечение природных ресурсов, их преобразование, потребление и возврат в природу Производственные процессы, связанные с потреблением ресурсов, преобразованием их в материалы, конечную продукцию и отходы Выбросы, улавливание, транспортировка, переработка и связывание углерода

Цель процесса Обеспечение жизнедеятельности организма Удовлетворение потребностей общества Обеспечение деятельности человека и экономической системы Производство товаров и услуг Поддержание углеродного баланса

Регулирующие механизмы Гормоны, ферменты, нервная система Социальные институты, культурные нормы, законодательство, экономические и социальные механизмы Технологии, экономические механизмы, экологические нормативы Технологические стандарты, производственные нормы, системы управления Углеродное регулирование, технологические решения, экосистемные решения, экономические и социальные механизмы

Продолжение Таблицы 9

Критерий Биологический метаболизм Социальный метаболизм Антропогенный метаболизм Промышленный метаболизм Углеродный метаболизм

Технологическая вовлеченность Минимальная (естественные процессы) Низкая - средняя (зависит от уровня общества) Высокая (зависимость от технологий) Очень высокая (производственные инновации) От низкой (сельское хозяйство) до чрезвычайно высокой (технологии управления углеродными потоками)

Социально- экономические аспекты Поддержание жизни на уровне организма Удовлетворение потребностей общества Обеспечение деятельности человека и экономической системы Производство товаров и услуг Снижение климатических рисков, использование экосистемных услуг, многие эффекты интеграции НУР и ЭЗЦ

Типы взаимодействия с природой Гармоничное (баланс в экосистеме) Смешанное (возможны конфликт или гармония) Конфликтное (истощение ресурсов, загрязнение) Конфликтное (но со стремлением к минимизации конфликта) Стремление к гармонии (поддержание необходимых параметров углеродного баланса)

Измерение эффективности Энергетический выход Социально- экономические показатели Ресурсная эффективность Производственные показатели эффективности Углеродный след

Жесткость механизмов контроля Высокая (биохимическая) Средняя (институциональная) Низкая (глобальная) Высокая (технологическая) Средняя (смешанная)

Адаптивность Эволюционная Социальная Технологическая Организационная Климатическая

Ключевое различие заключается в том, что, если ассимиляционный потенциал является природным фактором, который не зависит от деятельности человека, то углеродный метаболизм это скорее совокупность социальных, технологических и экономических механизмов управления потоками углерода. Таким образом, углеродный метаболизм - более широкое и комплексное понятие (в контексте работы с СО2), включающее ассимиляционный потенциал как один из входящих в него элементов (ограничивающих условий).

Выделение концепции углеродного метаболизма также имеет причины, связанные с фундаментальной ролью этого химического элемента в развитии человеческой цивилизации. Проводя параллель между биологическими и экономическими системами, можно сказать, что точно так же, как углерод образует основу органической жизни благодаря своей уникальной способности образовывать сложные молекулярные цепочки, он же способствует развитию экономики. Эта взаимосвязь прослеживается на всех этапах эволюции хозяйственных систем: начиная с аграрных экономик, развивавшихся за счет понимания углеродных циклов в почве и растениях, до современной индустриальной экономики, во многом зависящей от углерода, который одновременно является компонентом основных энергоносителей и сырьевым ресурсом для создания продукции с высокой добавленной стоимостью (от полимерных материалов до фармацевтических препаратов). Повышение эффективности использования углерода неразрывно связано с пониманием процессов, формирующих углеродный баланс, который по мере развития технологий все больше поддается управлению человеком [42].

Для эффективной работы с углеродными балансами концепция углеродного метаболизма определяет необходимость усиления научных основ по следующих направлениям:

1. Совершенствование методологии многоуровневого анализа углеродных потоков.

На микроуровне отдельных компаний и домохозяйств углеродный обмен связан с потреблением энергии, производством товаров, транспортировкой и

другими видами деятельности. Решения, принимаемые экономическими агентами, играют решающую роль в определении масштабов выбросов углерода и уровней (макро-, мезо-, микро-) их оптимизации. Например, фирмы могут выбирать более ЭЭ технологии или инвестировать в возобновляемые источники энергии, тем самым снижая углеродоемкость продукции. Домохозяйства могут адаптировать свои потребительские привычки, сокращая углеродный след с помощью энергосберегающих решений, общественного транспорта или потребления местных продуктов.

На мезоуровне требуется изучение взаимодействия между секторами экономики (например, промышленностью, транспортом и энергетикой) с целью оптимизации межотраслевых углеродных связей, строящихся аналогично таблицам «Затраты-Выпуск». Межотраслевой анализ углеродных потоков выявляет сложные взаимозависимости между секторами экономики. Например, повышение ЭЭ в промышленности может снизить затраты и увеличить производство в смежных секторах, создавая обратный эффект.

Другим важным аспектом является интеграция в эти подходы актуальной информации о природных экосистемах 1, которые являются поглотителями углерода, и могут быть включены в экономические модели для управления потоком углерода, а также для уточнения углеродного баланса.

На макроэкономическом уровне обмен углеродом анализируется с использованием укрупненных показателей - таких как углеродоемкость ВВП, удельные подушевые выбросы и другие. Эти показатели дают общее представление об эффективности экономики с точки зрения использования углерода. Важным фактором должна являться согласованность микро-, мезо- и макроуровневых оценок, в том числе за счет разработки новых показателей эффективности.

2. Дифференциация подходов к формированию иерархии методов обращения с выбросами CO2.

1 Росгидромет. Доклад о состоянии и перспективах климатического обслуживания в Российской Федерации в условиях изменения климата / Росгидромет. - 2025

В классической постановке иерархия мер по обращению с отходами выстраивается следующим образом (от наиболее к наименее значимым) [147]: предотвращение образования; сокращение количества; повторное использование; переработка; захоронение. Однако процессы рационального обращения с СО2 в некоторых аспектах существенно отличаются.

Например, процессы предотвращения выбросов сегодня протекают в крайне форсированной форме (стремительный переход к ВИЭ, минуя переход с угля/нефти на газ), о чем говорилось ранее. Однако полностью предотвратить выбросы не представляется возможными. Кроме того, для определенных экономических систем предотвращение не является оптимальной стратегией.

Некоторые варианты замкнутых технологических цепочек можно рассматривать в контексте предотвращения/сокращения выбросов, если учитывать полный жизненный цикл продукции. Повторное использование СО2 возможно в рамках замкнутых технологических циклов на месторождениях углеводородов, с их последующим захоронением, либо в рамках технологий Р2Х с возможным выбросом газа в атмосферу. Переработка СО2 охватывает технологии преобразования углерода в ценную продукцию, включая синтетическое топливо, строительные материалы и другие виды продукции. Потенциал этого направления еще сравнительно плохо изучен.

3. Создание новой методологической основы для организации межотраслевых интеграционных процессов на основе потоков углерода.

Современная экономическая система представляет собой сложную сеть взаимосвязанных потоков - финансовых, материальных, энергетических и информационных. Анализ этой сети через призму углеродных потоков открывает новые возможности для изучения ее структуры, эффективности и устойчивости, в том числе экологической и экономической.

Как отмечалось ранее, НУР должно охватывать различные отрасли экономики, как являющиеся эмитентами ПГ (металлургия, топливно-энергетический комплекс, химическая промышленность и т.д.), так и те, которые способны использовать СО2 в рамках технологических процессов, либо

компенсировать выбросы за счет использования экосистемных услуг. Помимо этого, непосредственным участником процесса декарбонизации являются домохозяйства, чей совокупный вклад, который мало заметен при оценке удельных показателей, оказывает существенное влияние. Эффективная интеграция этих элементов, объединенных комплексной государственной климатической или экологической политикой, в идеальных условиях, предполагает их взаимодействие по аналогии с единым механизмом.

Приближение к этому механизму возможно за счет развития методологии УЭЗЦ, в основе которой лежит понимание сущности и технологий воздействия на «углеродный метаболизм» общества. Иными словами, в приоритет ставится рациональное обращение с углеродом на всех этапах углеродных циклов, управление которыми возможно при текущем уровне развития науки и технологий (рисунок 17).

1.5 Анализ возможности проявления положительных экстерналий

промышленных выбросов CO2

Проблема сокращения выбросов ПГ является многогранной задачей, которая затрагивает экологические, социальные и экономические аспекты. При этом, многие отмечают, что решение проблемы лежит не в сфере дефицита технологий, а в сфере этики. Данная проблема была обозначена как «Трагедия общин» (The Tragedy of the Commons) [205] и, несмотря на ее последующую критику [431] как объективную, так и субъективную, до сих пор не было сформулировано альтернативной теории, способной предложить универсальное решение проблемы выбросов ПГ.

«Трагедия общин возникает, когда трудно и дорого исключить потенциальных пользователей из общего фонда ресурсов, которые приносят ограниченные потоки выгод, в результате чего эти ресурсы будут исчерпаны рациональными, стремящимися к максимизации полезности индивидуумами, а не сохранены на благо всех. Пессимизм в отношении возможности добровольного сотрудничества пользователей для предотвращения чрезмерного использования привел к повсеместному централизованному контролю за ресурсами общего пула.

Но такой контроль сам по себе часто приводил к чрезмерному использованию ресурсов» [312].

Углеродный метаболизм

поглотители

Природные процессы

хы ^

источники выбросо

Геоинженерия

Углеродная экономика замкнутого цикла

Э косистемные уелл

природоподобные технологии

ШГехнологичеекие решения '»И природоподобные технологии

источники выбросов

т

[Технологические

И

решения

поглотители

Рисунок 17 - Взаимосвязи между метаболическими концепциями (составлено автором) Иными словами, даже при наличии сравнительно дешевого метода сокращения выбросов ПГ, до тех пора пока он не станет экономически эффективным сам по себе, конкурирующие стороны, то есть эмитенты, не придут к соглашению о необходимости использования таких методов, так как эта цель сокращения выбросов связана с обеспечением общего блага, которое, как правило, идет вразрез с интересами отдельных участников процесса производства/потребления.

Чтобы преодолеть этот - в определенной степени фундаментальный -этический барьер, в научном сообществе широко признается необходимость рационального регулирования. Как правило, оно базируется на одной из двух классических концепций, предложенных еще до формулировки «Трагедии общин». Эти концепции нацелены на оценку и интернализацию внешних эффектов (экстерналий), возникающих в различных ситуациях [5], в том числе при загрязнении окружающей среды.

Первый подход был предложен Пигу А.С. в 1920 году [322]. В своей работе он ввел концепцию внешних эффектов (экстерналий) и обосновал необходимость государственного вмешательства для исправления сбоев рынка. Пигу утверждал, что при наличии внешних факторов частные издержки и выгоды отличаются от социальных издержек и выгод, что приводит к неэффективным результатам. Для решения этой проблемы Пигу предложил использовать налоги или субсидии для интернализации внешних эффектов и выравнивания частных и социальных издержек.

В контексте выбросов ПГ теория Пигу предполагает, что на эмитентов может быть наложен налог на выбросы углерода, чтобы обозначить социальные издержки их деятельности. Такой налог может стимулировать эмитентов сокращать выбросы или инвестировать в более чистые технологии, поскольку стоимость выбросов возрастет. Поступления, полученные от налога на выбросы углерода, могут быть использованы для финансирования природоохранных проектов, выплаты компенсаций пострадавшим сторонам или снижения других налогов, в зависимости от целей политики. Современным примером такого подхода является политика в области сокращения выбросов ПГ, формируемая Международной морской организацией [388].

Второй подход предложил Коуз Р. в 1960 году [139]. Он разработал концепцию, согласно которой внешними эффектами, такими как загрязнение окружающей среды, можно управлять посредством четкого распределения прав собственности. Коуз утверждал, что при условии однозначного определения прав собственности и низких транзакционных издержек участники рынка могут

самостоятельно договориться об учете внешних факторов, что приведет к эффективному распределению ресурсов без государственного вмешательства в случае создания условий для переговоров и соблюдения их.

В контексте выбросов ПГ теория Коуза подразумевает, что, если права собственности на атмосферу четко определены, загрязнители (эмитенты) и пострадавшие от загрязнения могут договориться о достижении оптимального уровня выбросов. Например, если компания имеет право на выброс определенного количества ПГ, она может договориться с затрагиваемыми сторонами (например, местными сообществами или экологическими группами) о сокращении выбросов в обмен на компенсацию.

«Если права собственности определены и транзакционные издержки равны нулю, то стороны могут договориться о достижении оптимального уровня загрязнения, независимо от того, кому изначально принадлежат права -эмитенту или жертвам» - это одно из основополагающих положений теоремы Коуза.

Применение подхода Коуза нашло практическое воплощение в различных формах. Наиболее ярким примером служит Система торговли квотами на выбросы в Европейском союзе (Еи ETS), которая устанавливает жесткие лимиты на выбросы ПГ и позволяет компаниям покупать и продавать квоты на выбросы. Такой рыночный подход направлен на достижение сокращения выбросов при минимально возможных затратах на экологическую политику. При этом поиск оптимального пути возлагается на компании, которые, однако, серьезно ограничены правилами функционирования конкретного рынка.

Теоретически теорема Коуза способствует мирному разрешению проблемы загрязнения между загрязнителем и жертвой. Однако практическое применение теории Коуза к выбросам ПГ сталкивается существенными ограничениями, связанными с необходимостью соблюдения ее ключевых допущений. Во-первых, определение прав собственности на атмосферу является сложной задачей из-за ее глобального и диффузного характера.

Во-вторых, транзакционные издержки, включая затраты на переговоры, обеспечение соблюдения правил и мониторинг, могут быть непомерно высокими.

В-третьих, глобальные масштабы выбросов ПГ требуют международного сотрудничества, что еще больше усложняет переговорный процесс. Эти ограничения существенно снижают практическую применимость теоремы Коуза к глобальным экологическим проблемам.

Тем не менее, несмотря на недостатки, в 2024 году в мире действовало более 75 рыночных инструментов контроля выбросов в виде так называемых углеродных налогов (Carbon Tax, УН) или систем торговли квотами на выбросы (Emissions Trading Systems, ETS), теоретической основой которых являются два рассмотренных выше подхода.

В целом, можно утверждать, что в научной литературе экстерналии выбросов изучены достаточно хорошо, но преимущественно в контексте отрицательных эффектов. Что же касается положительных экстерналий, то они, если и рассматриваются в отдельных публикациях, то лишь фрагментарно и по ограниченным направлениям [222]. В связи с этим ниже представлен концептуальный подход к рассмотрению положительных экстерналий выбросов CO2 [43].

Как отмечалось выше, интеграция НУР и ЭЗЦ осуществляется в контексте ЦУР, что формирует новую концепцию УЭЗЦ (рисунок 18). Практическая реализация принципов УЭЗЦ и мультиотраслевой подход к сокращению выбросов способны создавать ценность не только для непосредственных участников проектов, но и генерировать положительные внешние эффекты, которые нередко остаются за рамками научных и аналитических исследований.

Необходимо отметить, что, например, ученые ИНП РАН отмечают наличие положительных экстерналий изменения климата для экономики России [58]. Тем не менее, практически не рассматривается вариант, что сам по себе техногенный CO2 может быть носителем положительных экстерналий (таблица 10), в частности при условии его использования в качестве производственного ресурса.

Борьба с отрицательными экстерналиями изменения климата

Адаптация к изменению климата

Социальные и институциональные меры

Экологическое законодательство и стандарты Повышение экологической осведомленности населения Международное сотрудничество

Экономические инструменты

МЕХАНИЗМЫ Углеродное ценообразование.

СОДЕЙСТВИЯ Торговля квотами на выбросы.

Субсидии и гранты на «зеленые» технологии.

Рисунок 18 - Концептуальное противопоставления подходов борьбы с негативными экстерналиями выбросов СО2 и реализации положительных экстерналий выбросов

(составлено автором)

Таблица 10 - Категории положительных экстерналий утилизации С02 (составлено автором)

Категория Описание

Климатическая Утилизация СО2 - система решений, предоставляющая возможность возврата выбросов в природные и/или технологические циклы на сроки, достигающие сотен лет

Диверсификация и создание межотраслевых связей Формирование отрасли секвестрации углекислого газа, интегрирующей действующие промышленные предприятия на базе новых производственно-логистических цепочек, в основе которых лежат технологии утилизации СО2

Технологические эффекты Создание условий для формирования новых рынков инновационных промышленных технологий, в том числе связанных с изъятием СО2 из природных систем.

«Ресурсная» безопасность СО2 может быть использован для производства удобрений, строительных материалов, химикатов и других продуктов промышленного производства, в том числе массового потребления.

Экологизация экономики Утилизация промышленного СО2 сокращает углеродный след цепочек «производства-потребления» и способствует распространению механизмов формирования спроса на более экологичные продукты.

Учет этих экстерналий позволяет сформировать идеологию рационального управления выбросами (таблица 11), базирующуюся на принципах УЭЗЦ. Такой

подход дает возможность: усилить работу по сокращению выбросов СО2 - за последние годы сокращение имело место лишь в связи с локдаунами во время пандемии СОУГО-19 и не оказало долгосрочного эффекта; скорректировать наблюдаемый дисбаланс климатических инвестиций и рассматриваемых решений. Таблица 11 - Различия между принципами сокращения выбросов СО2

(составлено автором)

Характеристика Предотвращение выбросов Рациональное обращение

Цель Сокращение масштаба выбросов СО2 Сокращение масштаба неутилизируемых выбросов

Экономическая модель Избежание затрат, связанных с выбросами; снижение потребления углеводородов. Создание новых товарных рынков, где СО2 является ресурсом производства.

Влияние на промышленную инфраструктуру Фундаментальная трансформация. Модернизация и интеграция.

Отраслевой охват Преимущественно энергогенерация и энергопотребление Любые промышленные источники выбросов СО2

Ключевые механизмы ВИЭ, повышение ЭЭ процессов, электрификация. Интеграция технологий секвестрации СО2 в промышленные цепочки формирования ценности.

Модель производства и потребления Преимущественно линейная. Циклическая модель - редкость. Преимущественно циклическая.

Уровень технологической зрелости Высокая для многих технологий От умеренной до низкой. Многие технологии на начальных этапах развития.

Важно отметить, что значение имеет не столько отказ от идеи

предотвращения выбросов CO2 за счет, например, ВИЭ (безусловно, необходимый элемент глобальной системы развития энергетики), сколько появление второго «полюса» решений, который может сбалансировать реализуемую сегодня КлП и сделать ее приемлемой для стран с различной структурой экономики и промышленности. Реализация этого потенциала потребует методологического прогресса в вопросах интеграции положительных экстерналий в системы оценки эффектов от выбросов ПГ, как для общества в целом, так и для отдельных групп населения. Сегодня такие методики основаны на оценке социальной стоимости углерода (Social costs of carbon, ССУ).

Оценка ССУ традиционно осуществляется c использованием интегрированных оценочных моделей (Integrated Assessment Model). Наиболее

авторитетные из них - DICE [303], FUND [438] и PAGE [217]. Оценки по этим моделям достаточно сильно разнятся, в том числе и при сопоставлении разных версий одних и тех же моделей. Как правило, они составляют не менее 1020 долл. США /тС02 во втором десятилетии XXI века [279]. (и, соответственно, рекомендуемый углеродный налог) может достигать нескольких сотен долл. США за тонну [95], а с учетом региональных факторов превышать 800 долл. США /тС02 [146], с медианным значением 417 долл. США /тС02.

Примечательно, что ключевым фактором межстрановых различий в оценках ССУ авторы работы [437] называют влияние глобального потепления на уровень доходов населения - взаимосвязь, о которой известно сравнительно мало (с точки зрения практических подтверждений выдвигаемых теорий). Интересно и то, что хотя ССУ позиционируется в качестве меры влияния выбросов ПГ на благосостояние человечества, сегодня наблюдается очевидный дефицит социоклиматических исследований даже в работах МГЭИК.

В качестве альтернативы углеродному налогу ряд исследователей предлагает введение ресурсного налога [263], рассматривая его как более эффективный инструмент регулирования добывающих компаний. Однако при таком подходе упускается из вида незаменимость углеводородов не только для энергетики, но и для ряда химических производств, где альтернативных решений сегодня не существует в принципе. Возможность введения такого налога должна рассматриваться лишь при условии возврата средств для целевого использования.

Опора на подобные предложения, не подкрепленная детальным и комплексным анализом текущего состояния и структуры промышленного производства, может не дать объективной картины влияния выбросов CO2 на благосостояние общества и, как следствие, привести к разрушительным для глобальной промышленности политическим решениям. Более того, на сегодняшний день так и не удалось решить этические проблемы, связанные с определением социальной ставки дисконтирования [149].

Тем не менее, выполнение оценок ССУ - даже с учетом отмеченной неопределенности - играет важную роль в формировании экологической

ответственности человечества и в осознании его роли в климатических процессах. Более того, подобные исследования составляют методологическую основу самого процесса декарбонизации. Это объясняется тем, что высокая стоимость практически всех типов климатических проектов - объективная реальность. Десятилетия поиска «экономически эффективного решения» пока не принесли результатов, в связи с чем требуется не только инженерно-изобретательская работа по совершенствованию технологий, но также междисциплинарные и экономические исследования, способные, во-первых, расширить ландшафт перспективных климатических проектов и, во-вторых, разработать модели и методики объективной оценки последствий выбросов СО2, учитывающие как отрицательные, так и положительные экстерналии.

1.6 Выводы по Главе 1

1. Концепция НУР имеет фундаментальные естественнонаучные истоки и сегодня представляет собой междисциплинарную область исследований, тесно связанную с ключевыми социальными, технологическими, экономическими и политическими трендами последних десятилетий, что определяет ее значимость в части формирования вектора устойчивого развития промышленности и общества в целом на ближайшие десятилетия.

2. ЭЗЦ охватывает значительное число подходов, моделей, методов и методик, которые за счет интеграции с концепцией НУР могут найти применение в различных процессах, связанных с повышением эффективности инструментария устойчивого развития промышленных отраслей, а также отдельных комплексов и предприятий за счет сокращения выбросов техногенного СО2.

3. Интеграция концепций НУР и ЭЗЦ протекает в различных областях, отследить которые можно с помощью ЦУР, выступающих в качестве связующего звена как между ними, так и с реализуемыми стратегиями научно-технологического, социально-экономического и промышленного развития.

4. Одним из наиболее значимых результатов интеграции НУР и ЭЗЦ является формирование УЭЗЦ, целью которой является создание, расширение и поддержание замкнутых углеродных циклов за счет реализации технологических

мероприятий, природоподобных технологий, а также экосистемных решений. Это делает ее эмерджентной и самостоятельной по отношению к материнским концепциям, что видно по ее теоретическому и методологическому наполнению.

5. Базовым методологическим элементом УЭЗЦ является категория «углеродный метаболизм», который представляет собой совокупность биогеохимических процессов обмена и преобразования потоков углерода в природных и антропогенных системах, поддающуюся управлению за счет реализации мероприятий, инициируемых в социально-экономических и производственных системах.

6. Принципы и подходы УЭЗЦ позволяют расширить ландшафт рассматриваемых сегодня климатических проектов и повысить вероятность нахождения экономически эффективных направлений либо таких, которые приведут к минимальным экономическим потерям. Это позволяет говорить о том, что УЭЗЦ может выступить в качестве ядра альтернативной методологии НУР, стремящейся к балансу принципов предотвращения и рационального обращения с выбросами и создающей предпосылки для структурных изменений в промышленных отраслях.

7. В научной литературе экстерналии, связанные с выбросами техногенного СО2, исследованы преимущественно в контексте негативных последствий. Потенциальные положительные экстерналии рассматриваются редко либо игнорируются учеными, что мешает развитию научных основ управления выбросами диоксида углерода, способствующих достижению целей устойчивого развития экономики промышленных отраслей.

ГЛАВА 2 БАРЬЕРЫ СОКРАЩЕНИЯ ВЫБРОСОВ В МИРОВОЙ

ПРОМЫШЛЕННОСТИ

2.1 Пространственно-отраслевой анализ динамики и структуры глобальных

выбросов Ш2

Объективным фактом является то, что в отношении большинства комплексных экономических концепций не существует единой устоявшейся методологии анализа. Многое определяется спецификой цели и задач, объекта и предмета исследования, а сдерживающими факторами зачастую выступают доступность информации и уровень развития методического аппарата. Эти методологические вызовы в полной мере справедливы и для сферы КлП, а также анализа пространственного распределения выбросов ПГ, общая тенденция которых демонстрирует стабильный рост, коррелирующий с некоторыми другими макропоказателями (рисунок 19).

¡протокола (1597) 2000

Рисунок 19 - Рост глобального потребления энергии и выбросов ПГ [409] Как правило, в научных публикациях делается упор на различиях между странами, реже - на особенностях объединений стран (чаще всего речь идет о Европейском союзе) или отдельных городов (тематика несколько более новая, чем первые две). Тем не менее, в контексте глобального изменения климата, комплексный и сквозной анализ выбросов ПГ на различных уровнях административно-территориального деления приобретает все большую научную и практическую значимость для:

- идентификации взаимовлияния политик - например, как региональные меры влияют на национальные стратегии и локальные инициативы и наоборот;

- оценки эффективности процессов вертикальной интеграции, инициируемых в рамках КлП;

- создания более точных моделей прогнозирования выбросов;

- выявления инновационных практик, а также разработки методов их масштабирования и адаптации к новым условиям;

- анализа различий, которые необходимо учитывать при моделировании воздействия глобальных трендов на социально-экономические системы различного масштаба;

- оценки эффективности международного сотрудничества по сокращению выбросов (например, на основе анализа общих трендов международных объединений).

Теоретической основой для анализа взаимодействия между уровнями власти в контексте КлП служит концепция многоуровневого управления (Multi-Level Governance) [215], предложенная еще в начале 1990-х годов по результатам изучения интеграционных процессов в Европе. Согласно этой концепции, эффективное решение проблемы изменения климата требует координации действий на всех уровнях - от глобального до локального. Иными словами, регионы, страны и города, как и действующие в их рамках отрасли промышленности, должны предпринимать согласованные решения, поскольку между ними существуют, как взаимосвязи (горизонтальные), так и преемственность (восходящая и нисходящая) [18], характеризующиеся следующими факторами:

1. Вертикальная интеграция политик. Эффективная климатическая политика требует согласованности действий и механизмов управления/оценки на всех уровнях управления. Национальные цели по сокращению выбросов часто каскадируются (распределяются) на региональный и городской уровни, где они конкретизируются и адаптируются к местным условиям. Например, Парижское соглашение 2015 года стимулировало многие страны к пересмотру своих национальных и отраслевых целей по сокращению выбросов ПГ. Эти обновленные

целевые показатели затем транслируются на уровень городов и муниципалитетов (нисходящее влияние).

2. Обмен опытом и инновациями. Успешные городские инициативы могут масштабироваться на региональный и национальный уровни (восходящее влияние), тогда как национальные программы формируют рамочные условия и определяют ресурсы для городских проектов. Примером может служить распространение концепции «умных городов» и их влияние на национальные стратегии устойчивого развития [462]. Другим примером, но горизонтального взаимодействия, является создание сети городов C40 Cities Climate Leadership Group [259].

3. Финансовые механизмы. Национальные и региональные правительства часто создают финансовые инструменты и программы поддержки для стимулирования климатических действий на городском уровне, что создает вертикальную интеграцию в области финансирования климатических проектов [128].

4. Законодательная база. Национальное законодательство в области климата, энергетики, социально-экономического развития и т.д. создает правовую основу для действий на городском уровне, определяя полномочия и обязанности местных органов власти в сфере КлП [260].

5. Отчетность и мониторинг. Города систематически интегрируют свои системы мониторинга и отчетности по выбросам ПГ в национальные системы инвентаризации, что обеспечивает методологическое единство, согласованность данных и позволяет оценивать вклад городов в выполнение национальных обязательств [216].

Несмотря на то, что наличие таких связей очевидно и необходимо для системного развития глобальной экономики, существует ряд проблем, которые снижают эффективность взаимодействия отдельных звеньев и уровней управления. В числе ключевых барьеров прежде всего выделяются институциональные, обусловленные различиями в полномочиях и ресурсной базе между центрами принятия решений, что может существенно затруднять координацию действий. С

этой проблемой тесно связана и несогласованность целевых показателей на различных уровнях и временных горизонтах планирования. Наиболее ярким примером такой конфронтации является противопоставление краткосрочных экономических результатов долгосрочному устойчивому развитию [44], требующему серьезных инвестиций в специфические проекты. Аналогичным образом в противоречие вступают интересы промышленного сектора и некоторых общественных организаций, результатом чего также может быть разнородный экологический ущерб [109]. Третьим серьезным барьером является дефицит отраслевых данных, особенно характерный для развивающихся стран, но также встречающийся и в ведущих мировых экономиках, например, в России.

Указанные ограничения еще долгое время будут являться барьерами для проведения системных, емких и комплексных сквозных анализов, однако некоторые попытки сделать это уже предпринимаются, в том числе изложенные далее.

Особую роль в этом процессе играют международные объединения, выступающие важнейшими платформами для распространения глобально значимых инициатив, таких как разработка рациональных путей сокращения выбросов СО2. Наиболее показательным примером такого объединения, безусловно, является ООН, сформировавшая всеобъемлющую повестку устойчивого развития, что стало возможно за счет практически стопроцентного охвата стран мирового сообщества. Схожие программы, хотя и меньшего масштаба, могут быть реализованы в рамках других организаций (таблица 12) с учетом целей их создания, а также специфики и состава участников.

Таблица 12 - Макрохарактеристики ключевых международных организаций в 2021 году (составлено автором по данным OWD и WDI)

Название (год основания) Доля в мировых выбросах СО2 (%) Доля в мировом ВВП (%) Доля в мировом населении (%)

G20 (1999, без союзов) 72,8 75,0 59,7

АТЭС (1989) 57,4 55,5 37,6

БРИКС (2006, на начало 2024) 48,2 39,4 46,2

Продолжение Таблицы 12

Название (год основания) Доля в мировых выбросах CO2 (%) Доля в мировом ВВП (%) Доля в мировом населении (%)

G20 (1999, без союзов) 72,8 75,0 59,7

АТЭС (1989) 57,4 55,5 37,6

БРИКС (2006, на начало 2024) 48,2 39,4 46,2

ШОС (2001) 41,8 34,9 43,2

ОЭСР (1961) 28,2 43,3 17,6

G7 (1975) 18,6 29,3 10,0

ОПЕК+ (ОПЕК с 1960 / ОПЕК+ с 2016) 15,2 11,4 11,3

Африканский Союз (2002) 8,8 5,4 17,6

Европейский Союз (1993) 6,5 13,3 5,7

СНГ (1991, без Молдавии и Туркменистана) 5,9 4,1 3,0

ЕАЭС (2014) 5,4 3,6 2,4

Эколого-экономические макропоказатели позволяют приближенно оценить

соответствие тренда развития объединения современным «зеленым» стандартам. Например (рисунок 20), Африканский союз, несмотря на наибольшее количество стран-участниц, уже столкнулся с проблемами ресурсного обеспечения «зеленого роста» (Green Growth), которые в ближайшие годы могу усилиться.

Среднемировое значение - 0.42 ^^ ЕАЭС

• СНГ •

• • АТЭС

ОЭСР • • ППРТГ+

W G20

ЕС Среднемировое значение - 6.73 ^ БР1ПСС

ШОС

t >

Красная заливка: доля в мировом ВВП > 25% Синяя заливка: доля в мировом ВВП < 25%

Сиреневый круг: доля в мировых выбросах ПГ > 15% Черный круг: доля в мировых выбросах ПГ < 15% Диаметр круга зависит от числа стран в союзе Африканский^ оюз

0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

Углеродоемкость ВВП, т. С02е на 1 тыс USD

Рисунок 20 - Позиционирование отдельных международных объединений в координатах «экономика-экология» (составлено автором по данным OWD и WDI)

В отличие от этого, развитые западные страны, напротив, демонстрируют стратегию наращивания ВВП не за счет углеродоемких производств, однако их подушевые показатели выбросов, в связи с меньшей численностью населения, остаются существенно выше, чем в странах Африки.

В международной политике механизмы принятия решений формируются преимущественно по двум основным моделям. Первая - консенсусная, где ключевую роль играет согласование позиций большинства стран-участниц (ассоциируется с демократическими системами). Вторая - гегемонистическая, при которой доминирующее влияние оказывает ограниченный круг наиболее влиятельных государств (находит отражение в реальных практиках глобального управления). Данная дихотомия позволяет выделить ряд важных заключений в отношении международных объединений стран. Во-первых, наличие наднациональных институтов может повысить эффективность глобальной КлП с точки зрения усиления ее согласованности [207]. Например, Европейская комиссия имеет полномочия инициировать судебные разбирательства против стран-членов ЕС, нарушающих климатические обязательства.

Во-вторых, сила политической интеграции стран объединения напрямую влияет на его способность проводить единую КлП [243]. Объединения с более высоким уровнем политической интеграции, как правило, демонстрируют большую эффективность в реализации любых инициатив, примером чего можно считать создание Союзного государства России и Беларуси.

В-третьих, экономическая взаимозависимость участников создает дополнительные стимулы для соблюдения общей КлП [389]. Такие механизмы, как ETS и СВАМ являются эффективными инструментами экономического воздействия. Именно поэтому важным представляется согласования единых подходов к организации механизмов их функционирования внутри и за пределами Европы. Во многом это согласование связано с пониманием масштабов выбросов разных стран, их отраслевой, мезо- и микроэкономической структурой, о которых будет сказано далее, а также с определением глобального спроса на квоты выбросов.

Крупнейшими эмитентами ПГ (порядка 50% общемировых выбросов) являются Китай, США, Индия и Россия. Однако при рассмотрении климатической проблематики через призму подушевых выбросов картина кардинально меняется. Еще более радикально меняется перспектива при рассмотрении не текущих, а накопленных исторических выбросов (рисунок 21). Наблюдаемую ситуацию можно охарактеризовать цитатой из отчета о развитии человеческого капитала ООН 2020 года 1: «Ни одна страна в мире не достигла очень высокого уровня человеческого развития без нанесения серьезного ущерба планете».

Страны

И Китай

Я Индня

0 Соединенные Штаты Америки

Ш Российская Федерация

■ ЕС-27

В Остальные члены 0-20

■ Остальной мир

Ш Наименее развитые страны

G-20

Прочие

Рисунок 21 - Роль отдельных стран и объединений в совокупных выбросах ПГ [ 167] Историческая картина такова, что что процессы индустриализации и экономического роста неизбежно сопровождались ростом выбросов ПГ. По данным Всемирного банка, на долю стран с высоким уровнем дохода, где проживает менее 16% мирового населения, приходится около 60% кумулятивных выбросов С02 с 1751 по 2017 год. Это историческое накопление выбросов создало своего рода «углеродный долг» развитых стран перед остальным миром.

В контексте глобального устойчивого развития перед странами с формирующейся экономикой возникает фундаментальное противоречие:

1 UNDP (united nations development programme). Human Development Report 2020: The Next Frontier: Human Development and the Anthropocene / UNDP. - New York, 2020

стремление к ускоренному экономическому росту и социальному благополучию вступает в конфликт с экологическими императивами. Дилемма заключается в том, что индустриализация и модернизация инфраструктуры требуют масштабного наращивания энергопотребления, однако зависимость от технологий сжигания традиционных энергоносителей (угля, нефти), имеющих неудовлетворительные показатели воздействия на окружающую среду, приводит к неизбежному росту выбросов ПГ. Например, Китай и Индия - страны, демонстрирующие наиболее динамичные темпы экономического роста в XXI веке, значительно увеличили свои выбросы за последние десятилетия.

Китай в 2023 году, по данным OWD и Global Carbon Budget (2024), осуществил выброс 11,9 млрд т CO2 (в 2,5 раза больше, чем в 2000 году) от сжигания топлива и промышленных процессов, что составляет 31,5% аналогичных общемировых выбросов. Это связано со стремительной индустриализацией, урбанизацией и сохраняющейся зависимостью от угля в энергетическом секторе. Выбросы ПГ на душу населения составляют около 8,37 т CO2 на чел. Несмотря на амбициозные цели по достижению углеродной нейтральности к 2060 году, краткосрочные перспективы не указывают на значительное сокращение выбросов в Китае.

Индия произвела 3,06 млрд т выбросов CO2 от сжигания топлива и промышленных процессов в 2023 году (7,34% глобальных выбросов). Динамика выбросов в Индии аналогична Китаю, с быстрым ростом за последние два десятилетия (рисунок 22), относительно прочих стран, что связано с растущей индустриализацией, урбанизацией и увеличением энергопотребления в сельских районах. Несмотря на высокие абсолютные показатели, выбросы на душу населения остаются одними из самых низких среди крупных эмитентов - примерно 2,13 т CO2 на человека.

США, занимая второе место по абсолютным выбросам, производят около 12,14% мировых выбросов. В отличие от Китая, динамика выбросов США характеризуется снижением в последние годы благодаря увеличению использования природного газа, солнечной и ветровой энергии, а также

постепенному отказу от угля. Однако темпы сокращения выбросов замедляются транспортным сектором, на который приходится порядка трети национальных выбросов. При этом выбросы от сжигания топлива и промышленных процессов на душу населения остаются одними из самых высоких в мире - около 14,3 т СОг на человека.

Рисунок 22 - Сравнение темпов изменения показателей углеродоемкости отдельных стран (составлено автором по данным OWD и Global Carbon Budget (2024)) Россия в 2023 году произвела около 5,35% мировых выбросов, оставаясь при этом одним из крупнейших мировых экспортеров нефти и газа. Выбросы на душу населения (12,49 т CO2 от сжигания топлива и промышленных процессов на человека) практически в 2,68 раза превышают среднемировые показатели, что объясняется, например, высокой энергоемкостью экономики. Это объясняет и интерес российских политиков и ученых к технологиям повышения ресурсоэффективности (в том числе ЭЭ [157]), энергосбережения [29] и снижения материалоемкости [14] различных отраслей, углеродоемкость которых имеет серьезную вариацию [132].

К таким отраслям, требующим особого внимания в части снижения углеродоемкости, можно отнести черную металлургию, алюминиевую, цементную, химическую, нефтегазовую отрасли и т.п., которые, объединяются термином «Hard-to-abate sectors» (дословно: отрасли, трудно поддающиеся воздействию). На них в совокупности приходится порядка 40% выбросов ПГ в

зонах охвата 1 и 2 1. Роль промышленных отраслей в формировании прямых (Зона охвата 2) глобальных выбросов С02 показана на рисунке 23. Для построения графиков был использован метод аддитивного разложения временного ряда [232].

Соответствие отраслей классификатору МГЭИК отражено в таблице 13. Таблица 13 - Соответствие отраслей классификатору МГЭИК [156]

Код Отрасль Классификатор

1A1a Производство электроэнергии и тепла для населения Энергетика

1A1bc Другие отрасли энергетики Промышленность

1A2 Обрабатывающая промышленность и строительство

2A1 Производство цемента

1A3a Внутренняя авиация Внутренняя авиация

1A3b Автомобильный транспорт Наземный транспорт

1A3c Железнодорожный транспорт

1A3d Внутреннее судоходство

1A3e Прочие виды транспорта

1A4 Жилищный и прочие отрасли промышленности Домохозяйства

1A5 Прочие отрасли энергетики

1C2 Международное судоходство Международное судоходство

1C1 Международная авиация

Под зонами охвата в данном случае понимается традиционно сложившаяся

классификация выбросов ПГ, включающая следующие категории, определяемые относительно предприятия (анализируемого источника выбросов):

1. Зона охвата 1 (Scope 1) - прямые выбросы от источников, находящихся под контролем предприятия. Их масштаб в значительной степени определяется особенностями технологических процессов.

2. Зона охвата 2 (Scope 2) - косвенные выбросы, связанные с производством энергии, получаемой от третьих лиц. В зависимости от условий функционирования, эти выбросы могут быть как подконтрольны предприятию (при наличии возможности выбора поставщика энергии), так и нет (например, при централизованном энергоснабжении).

3. Зона охвата 3 (Upstream) (Scope 3 - Upstream) - косвенные выбросы, образующиеся на ранних стадиях жизненного цикла продукта или услуги, до этапа их непосредственного использования на анализируемом предприятии. Данные выбросы являются прямым или косвенным следствием деятельности, связанной с

1 WEF. Net-Zero Industry Tracker 2024 Edition / WEF. - 2024.

добычей полезных ископаемых, что делает ее отправной точкой производственно-потребительских циклов в глобальной экономике [218].

4. Зона охвата 3 (Downstream) (Scope 3 - Downstream) охватывает широкий спектр процессов, связанных с потребителями продукции предприятия, включая всю цепочку сопутствующих процессов - транспортировку, упаковку, хранение и утилизацию, а также Upstream-сектор других предприятий, где глобальный цикл производства и потребления замыкается [367].

Возвращаясь к результатам, представленным на рисунке, следует отметить наличие сезонной компоненты во всех отраслях. Для энергетики и домохозяйств это явление ожидаемо, однако для остальных отраслей оно выглядит менее очевидным. Начиная с середины 2020 года у большинства секторов фиксируется устойчивый рост углеродоемкости. Исключение составляют выбросы домохозяйств, демонстрирующие постепенное снижение с середины 2022 года, что может быть связано с аномально теплыми погодными условиями последних лет, которые способствовали сокращению энергопотребления.

Хотя наибольшие доли выбросов приходятся на промышленность и энергетику, именно выбросы домохозяйств характеризуются наиболее выраженной вариацией, в том числе с учетом сезонных факторов. Это объясняется их прямой зависимостью от отопительного сезона. В качестве обобщающего вывода относительно сезонности можно отметить, что дальнейшее изменение климата, сопровождающееся ростом среднегодовых температур, включая северные широты, будет способствовать снижению энергопотребления и, соответственно, сокращению выбросов ПГ. Эту тенденцию не следует рассматривать, как основополагающий фактор декарбонизации, но ее изучение представляется важной и актуальной задачей.

Примечательно, что, хотя глобальные данные и показывают локальное сокращение выбросов из-за влияния непредвиденных глобальных событий типа COVID-19, Россия и многие другие ведущие экономики показали, что способны преодолеть их последствия в сравнительно короткие сроки (рисунки 24, 25).

Промышленность

Энергетика

Авиация

Наземный транспорт

Жилой сектор

Итого

2020 2021 2022 2023 2024

2020 2021 2022 2023 2024

2020 2021 2022 2023 2024

2020 2021 2022 2023 2024

2020 2021 2022 2023 2024

2020 2021 2022 2023 2024

-Р

0.2 0.1 0.0 -0.1 -0.2 -0.3

10.0 7.5 5.0 2.5 0.0 -2.5 -5.0

2020 2021 2022 2023 2024

2020 2021 2022 2023 2024

2020 2021 2022 2023 2024

2020 2021 2022 2023 2024

10 5 0 -5 -10

10 5 0 -5 -10 -15

2020 2021 2022 2023 2024

2020 2021 2022 2023 2024

Рисунок 23 - Аддитивная декомпозиция усредненных глобальных отраслевых выбросов СО2 (млн т./сут)

(составлено автором по данным carbonmonitor.org)

Промышленность

Энергетика

Авиация

Наземный транспорт

Жилой сектор

Итого

О О

2020 2021 2022 2023 2024

2020 2021 2022 2023 2024

2020 2021 2022 2023 2024

2020 2021 2022 2023 2024

2020 2021 2022 2023 2024

2020 2021 2022 2023 2024

Рисунок 24 - Аддитивная декомпозиция усредненных российских отраслевых выбросов СО2 (млн т./сут).

(составлено автором по данным carbonmonitor.org)

Рисунок 25 - Влияние COVID-19 и Специальной военной операции на отраслевые выбросы СО2 в России и Германии (составлено автором по данным carbonmonitor.org) На таких коротких временных диапазонах выбросы ПГ не могут существенно меняться под влиянием технологического фактора, либо иных долгосрочных тенденций. Следовательно, показанные изменения являются следствием краткосрочных экономических результатов. Также видно, что экономика России, как и ее тренд роста выбросов, более устойчива к форс-мажорным обстоятельствам по сравнению с рядом других стран.

На основе выполненных анализов можно сделать ряд существенных выводов. Во-первых, тренд роста выбросов СО2 остается стабильным, несмотря на значительные усилия, предпринимаемые многими странами для реализации межправительственных соглашений по климату. Принятые меры позволили замедлить темпы роста выбросов, но не изменили сам тренд.

Во-вторых, наблюдается значительная вариация выбросов между странами. Это касается как абсолютных, так и удельных показателей в расчете на единицу ВВП или на численность населения. В связи с этим далее будут детальнее рассмотрены вопросы, связанные с возникновением социально-экономического дисбаланса в развитии стран.

В-третьих, постепенный рост глобальной температуры будет приводить к уменьшению пиковых зимних значений выбросов как в энергетике, так и в домохозяйствах, что можно рассматривать как положительную тенденцию. Вместе с тем этот же фактор способен вызвать рост летних минимумов, что требует большего внимания и учета, как в стратегиях смягчения последствий изменения климата, так и в стратегиях адаптации к ним.

Важно и то, что существенная доля выбросов домохозяйств приходится на города, где их структура имеет заметные отличия от общенациональных данных. Сама концепция климатической ответственности городов начала формироваться в начале 2000-х годов [101]. Она отражает осознание того, что города не только являются крупными высококонцентрированными источниками выбросов ПГ, но и обладают уникальными возможностями для реализации эффективных мер, как по смягчению последствий климатических изменений, так и адаптации к ним.

Ключевым моментом стало создание в 2005 году организации C40 Cities Climate Leadership Group, объединившей руководителей крупных городов мира для совместных действий по сокращению выбросов ПГ и повышению устойчивости городов [74]. Формальное признание роли городов в мировой КлП произошло позже - фактически, только в Парижском соглашении.

КлП городов имеет ряд отличий от национального и международного уровня:

1. Масштаб и конкретность. Города могут реализовывать более конкретные и непосредственные меры по сокращению выбросов и адаптации к изменению климата - например, модернизацию городского транспорта, повышение ЭЭ зданий или создание зеленой инфраструктуры. Национальные стратегии часто носят более общий характер и требуют дополнительной интерпретации на локальном уровне.

2. Гибкость и оперативность реагирования. Городские власти обычно обладают большей гибкостью в принятии решений и могут быстрее реагировать на изменяющиеся условия и новые вызовы, в то время как национальные политики часто требуют более длительных процессов согласования и утверждения.

3. Фокус на локальных приоритетах. Климатическая ответственность городов тесно связана с решением локальных проблем и улучшением качества жизни горожан, что может способствовать активной поддержке населения.

4. Сетевое взаимодействие. Города активно участвуют в международных сетях и партнерствах по климатическим вопросам, таких как C40 или Global Covenant of Mayors, что позволяет им оперативно обмениваться опытом и ресурсами напрямую, минуя традиционные и достаточно медленные дипломатические каналы взаимодействия на межнациональном уровне.

5. Ограниченность полномочий. Несмотря на указанные преимущества, в отличие от национальных правительств, города часто ограничены в своих полномочиях и ресурсах для реализации масштабных климатических инициатив, что требует более креативных подходов (например, в переговорных процессах) и сотрудничества с большим числом заинтересованных сторон.

Эта специфика усиливается неоднородностью, анализ которой был выполнен на основе данных 45 крупных городов (по информации cities.carbonmonitor.org). Альтернативные базы данных (база GRACED, Global Carbon Atlas, репозиторий Carbon Disclosure Project) могут охватывать большее число городов, но:

- не иметь дизагрегированных данных по отраслям;

- иметь привязку только к географическим координатам из-за чего встает проблема определения границ городов (то есть, границ выбросов);

- основываться на более старых статистических данных.

Как показано на рисунке 26, вариация структуры выбросов городов может быть не менее разнообразной, чем на национальном уровне. Важным следствием и заключением таких наблюдений является необходимость развития международной сети сбора статистической информации, без которой разработка стратегий декарбонизации стран, промышленных отраслей и городов не может быть положена на серьезную методическую основу. Как минимум, это связано с географическими различиями в динамике и масштабе выбросов.

Рисунок 26 - Усредненная структура выбросов городов, указанных на горизонтальной оси стран (слева) и национальных выбросов (справа) в 2024 году (составлено автором по данным [125]) С учетом выполненных анализов можно сказать, что вне зависимости от масштаба и географии наблюдений, а также неоднородности распределения выбросов, одним из наиболее крупных их источников является ТЭК, на долю которого приходится 63-82% от совокупных выбросов. Из-за этого считается, что в его рамках находятся наиболее «быстрые» решения, которые, однако, не всегда оказываются наиболее эффективными.

Например, сегодня очевидно наличие деструктивной риторики в отношении нефтегазового сектора (в контексте климатического вопроса), вплоть до запрета финансирования новых проектов. Преодоление этого негативного восприятия отрасли осуществляется за предложения многочисленных решений для Зон охвата 1 и 2 [301], тогда как основные проблемы сконцентрированы в Зоне 3 (энергетика) (таблица 14), которая, как говорилось ранее, связана с поведением потребителей и плохо поддается контролю со стороны предприятий-производителей. Таблица 14 - Распределение выбросов ПГ в добывающих отраслях, % [409]

Сектор Зона охвата 1 Зона охвата 2 Зона охвата 3 upstream Зона охвата 3 downstream

Энергетика 9,5 1,4 3,1 86

Нефтегазовый сектор 10 1 89

Угольная отрасль 32 2 66

Распределение ответственности за выбросы ПГ является фундаментальным вопросом при разработке КлП [349], особенно для углеродоемких отраслей

промышленности. Исследование выбросов обычно осуществляется с учетом следующих принципов:

1. Отказ от точечного анализа в пользу цепочек поставок и анализа жизненного цикла продуктов, предприятий и т.д.

2. Дифференциация выбросов по зонам охвата 1-3, причем зону 3 целесообразно делить на взаимодействие с поставщиками (Upstream) и взаимодействие с потребителями (Downstream), о чем говорилось выше.

Учитывая эти принципы, можно выделить два граничных подхода, которые встречаются в теоретических исследованиях:

1.Ответственность за выбросы несет производитель углеродоемкой продукции, например сырой нефти [355]. Это, по сути, ставит производителей в безвыходное положение, поскольку у большинства компаний нет механизмов влияния на отдаленную Зону охвата 3. Такая позиция может включать отказ от разработки нефтяных или угольных месторождений вместо поиска путей их рационального и экологически сбалансированного освоения.

2.Ответственность за выбросы несут потребители углеродоемкой продукции, которые часто и являются непосредственными загрязнителями [203]. В этом случае весь накопленный негативный эффект, связанный с выбросами, включается в цену продукции - например, за счет введения дополнительных налогов и пошлин. При этом производители в некоторых технологических цепочках также могут нести ответственность и как потребители - например, при закупке энергии или сырья.

Безусловно, эти два диаметрально противоположных подхода к разделению ответственности между покупателями и производителями на практике зачастую сочетаются, однако, если соотнести их с жизненным циклом продуктов ТЭК (рисунок 27), то можно сделать следующие выводы:

1. Методология анализа жизненного цикла традиционно представляется как линейная, хотя в действительности, даже вне рамок цепочек ЭЗЦ, большинство продуктов проходят нелинейные этапы транспортировки, переработки и потребления. Отправной точкой этих циклов неизменно остается добыча природных ресурсов, включая ископаемое топливо, поскольку в настоящее время

не существует альтернативных способов их получения, кроме извлечения из природных источников или переработки специфических отходов.

2. Отрасли, производящие первичную энергию, выступают ключевыми источниками углеродоемкой продукции, при этом, не располагая эффективными механизмами контроля выбросов в Зоне охвата 3. Важно учитывать, что первичные энергоресурсы проходят через множество стадий переработки и транспортировки (промежуточное потребление), вследствие чего доля выбросов в Зоне охвата 1 относительно невелика по сравнению с выбросами, возникающими на последующих этапах.

По этой причине меры, направленные, например, на обязательный переход предприятий по добыче углеводородных ресурсов на ВИЭ, способны обеспечить лишь ограниченный эффект в сокращении выбросов. Более того, отказ от освоения новых месторождений представляется менее перспективным шагом, чем разработка устойчивых стратегий их использования, поскольку углеводороды обладают более широким спектром применения, чем простое сжигание.

3. Оценка «экологического» имиджа стран, отраслей и компаний на основе их участия в проектах по добыче ископаемого топлива может быть методологически ненадежен ввиду различий во вкладе процессов производства и потребления углеродоемкой продукции в общие выбросы ПГ. Распределение ответственности за эти выбросы должно основываться на наличии детальной информации о жизненном цикле каждого вида углеродоемкой продукции, рассматриваться в контексте конкретных производственно-логистических цепочек и избегать чрезмерных обобщений.

ОПр — ответственность производителя ОПо - ответственность потребителя

Рисунок 27 - Место принципов «платит производитель» и «платит потребитель»

в жизненном цикле энергии [409]

В этой связи необходимым представляется уточнение различий, как минимум, между влиянием процессов производства и потребления энергоресурсов на выбросы ПГ, что лишь частично рассмотрено в научной литературе. Для устранения этого методического пробела были собраны данные 122 стран (таблица 15) за 1990-2020 годы.

Таблица 15 - Описание исходных данных для анализа влияния производства и потребления различных видов энергоресурсов на выбросы ПГ [409]

Переменная Описание Источник

ccus Количество CO2, которое было поглощено в проектах CCUS IEA

ep hydr Производство гидроэнергии, ТДж

ep_ren Производство возобновляемой энергии, без биотоплива и отходов, ТДж

ep nucl Производство атомной энергии, ТДж

ep coal Добыча угля, ТДж

tes_coal Потребление угля, ТДж

ep oil Добыча нефти, ТДЖ

tes oil Потребление нефти, ТДЖ

ep gas Добыча природного газа, ТДЖ

tes gas Потребление природного газа, ТДЖ

ghg tot Зависимая переменная. Выбросы ПГ, млрд т OWD

Первоначальная гипотеза предполагала прямое влияние роста производства и потребления ископаемых видов топлива на увеличение выбросов ПГ и обратную зависимость для ВИЭ. Однако анализ корреляционной матрицы показал сильную линейную зависимость только с углем (потребление и производство) и нефтью (потребление) (рисунок 28).

- 1.0

- 0.9

- 0.8

- 0.7

- 0.6

- 0.5

- 0.4

- 0.3

0.74 0.52 0.62 0.81 0.58 0.69 0.52

0.44 0.41

0.35 0.31 0.66 0.66

0.87

0.93 ■ШЁ^ЕКЩКЩВЕКШ 1

fo 0.98

ghg tot ep_ren ccus ep_nuclep_hydr ep_gas tes_gas ep_oil tes_oil ep_coaltes_coal

Рисунок 28 - Матрица корреляции выбранных переменных [409]

Результаты оценки, детально описанные в работе [409], основанные на анализе 600 итераций квантильной (QR) и 12000 итераций квантиль-квантильной регрессии (QQR), показали следующее:

1. Зависимости между выбросами ПГ и производством/потреблением одного вида энергоресурсов (нефть, уголь, газ) во многих случаях не согласуются. В связи с этим необходимо применять дифференцированный подход к климатическому регулированию производителей и потребителей различных энергоресурсов. В целом, именно потребители, как правило, оказывают более существенное влияние на выбросы ПГ, чем производители.

Пример такой несогласованности показан для нефти на рисунках 29 (добыча) и 30 (потребление). На обоих рисунках в элементах а, Ь, с показаны результаты QQR за разные периоды. На прочих элементах средние результаты QQR сопоставлены с коэффициентами, полученными методом QR.

2. Рост производства нефти, угля или газа не всегда означает увеличение выбросов ПГ в стране, так как многое зависит от структуры их потребления и применяемых технологий. Верно и обратное: ускорение темпов развития ВИЭ само по себе не гарантирует сокращения выбросов ПГ. Это можно объяснить тем, что значительная часть углеродного следа ВИЭ формируется на ранних и конечных стадиях их жизненного цикла, которые часто остаются за рамками традиционных исследований из-за сложности учета географически распределенного производства оборудования, а также трансграничных потоков материалов и сырья.

3. Концентрация усилий последних десятилетий на ВИЭ не позволила обеспечить ожидаемого сокращения выбросов. И, крайне вероятно, что ВИЭ не смогут сделать этого в одиночку и в будущем. Для достижения глобальных целевых показателей по сокращению выбросов представляется необходимым формирование конкуренции в области создания полноценных низкоуглеродных логистических цепочек, а не отдельных технических элементов систем энергогенерации. При этом с высокой вероятностью фундаментом таких цепочек станет уже существующая промышленная и энергетическая инфраструктура, которая, как правило, ориентирована на использование углеводородов. Переход же

к энергетическим системам, состоящим на 100% из ВИЭ, будет происходить постепенно, по мере появления соответствующих технологий, компетенций, социально-экономических условий.

— ср. коэф: оок -коэф. С®

Г-—1—

0.0 0.2 0.4 0.6

0.8 1.0

Квантиль выбросов ПГ №

Квантиль выбросов ПГ

(е)

Квантиль выбросов ПГ №

Рисунок 29 - Коэффициенты р переменной ер_оП: полученные методом QQR (а - 19901999 год., Ь - 2000-2009 год, с - 2010-2020 год); полученных методами QR и QQR (усредненные) (ё - 1990-1999, е - 2000-2009, f - 2010-2020) [409]

0,12

0,14

0,1

-0,075

« Коэф.

— с — с ЮЛ теап соеГ coef

0.0 0.2 0.4

0.8 1.0

Квантиль выбросов ПГ

Квантиль выбросов ПГ

(е)

0.8 1.0

Квантиль выбросов ПГ

(9

Рисунок 30 - Коэффициенты р переменной tes_oil: полученные методом QQR (а - 19901999 год, Ь - 2000-2009 год, с - 2010-2020 год; полученных методами QR и QQR (усредненные)

(ё - 1990-1999, е - 2000-2009, f - 2010-2020) [409]

2.2 Анализ динамики и структуры выбросов СО2 на территории РФ

В отношении РФ наблюдается дефицит исследований выбросов ПГ с детализацией на уровне отдельных субъектов и ниже. Лишь в последние годы стали появляться подобные оценки, а также в разрезе отраслей, в том числе официальные (таблица 16).

Таблица 16 - Источников выбросов и поглотители С02 в России, млн т [353]

Сектор Источники выбросов/поглотители 2022 2015 1990

Энергетика Тепло- и электроснабжение населения 738,42 732,15 1019,57

Нефтепереработка 32,46 46,78 98,27

Производство твердого топлива и другие отрасли энергетики 46,86 39,59 50,42

Энергетические выбросы в промышленности Потребление энергии в черной металлургии 36,70 38,83 59,63

Потребление энергии в химической промышленности 27,46 11,21 27,19

Потребление энергии в других отраслях обрабатывающей промышленности и строительстве 90,25 94,41 123,99

Потребление энергии в других секторах 169,72 177,69 152,23

Транспорт Выбросы от автомобильного транспорта 69,65 85,02 163,55

Выбросы от других видов транспорта 187,09 184,93 571,49