Аннотация результатов, полученных в 2024 году
В результате проведенного исследования создан оригинальный методический инструментарий позволяющий комплексно оценить эффективность различных низкоуглеродных источников энергии с точки зрения снижения эмиссии парниковых газов и сокращения использования в хозяйственной деятельности материальных биосферных потоков, относительно нормированной стоимости электроэнергии. Разработанный методический инструментарий применим для любых регионов и низкоуглеродных источников энергии, включая не только возобновляемую энергетику, но и традиционную энергетику, использующую ископаемой топливо с применением технологий улавливания и хранения углекислого газа. Его особенность, комплексное использование следующих критериев для оценки эколого-экономической эффективности низкоуглеродной энергетики: LCOE (Levelised Cost of Energy)/LEC (Levelized Energy Cost) (дол./кВт•ч), удельной величины эмиссии углекислого газа (кг/кВт•ч), суммарных MI (Material Input) – чисел (кг/кВт•ч). Величина нормированной стоимости электроэнергии оценивалась на основе общепринятого критерия LCOE/LEC широко применяемого в мировой практике при сравнительном анализе экономической эффективности различных источников энергии. Он характеризует среднюю расчетную себестоимость производства электроэнергии на протяжении всего жизненного цикла электростанции (включая все возможные инвестиции, затраты и доходы). Для целей исследования он был модифицирован с помощью включения в формулу расчета затрат на внедрение новейших технологий улавливания и хранения углекислого газа. Оценка углеродной эффективности осуществлялась на основе удельной величины эмиссии углекислого газа (кг/кВт) для различных низкоуглеродных источников энергии в процессе их эксплуатации. Для этого были применены данные МГЭИК (Межправительственная группа экспертов по изменению климата) и собственные исследования осуществленные для электроэнергетического комплекса. Руководящие принципы национальных инвентаризаций МГЭИК представляют собой согласованные на международном уровне методологии, предназначенные для использования странами при оценке кадастров парниковых газов для доклада в Рамочной конвенции об изменении климата ООН. Общий методологический подход заключается в объединении информации по масштабам, в которых происходит хозяйственная деятельность, с коэффициентами, которые определяют количество эмиссии на единицу производимой энергии. Коэффициенты выбросов углекислого газа в энергетике главным образом зависят от содержания в топливе углерода и от применяемых технологий его сжигания. Материальная интенсивность низкоуглеродных источников энергии определялась на основе суммарных MI (Material Input) – чисел. Удельная материальная интенсивность в процессе исследования была рассчитана для различных используемых низкоуглеродных источников энергии, размерность дана в килограмм на киловатт в час (кг/кВт•ч). Объединение материальных входов позволило все потребляемые ресурсы и компоненты окружающей среды свести к единой величине, что дало возможность соотнести материальную интенсивность низкоуглеродной энергетики с антропогенным воздействием на экосистемы. На основе трех приведенных критериев был сформирован методический инструментарий для комплексной оценки эколого-экономической эффективности низкоуглеродных источников энергии. Данный инструментарий основан на решении экономико-математической задачи выбора для различных низкоуглеродных источников энергии при многокритериальном анализе. Практическое применение данного методического инструментария позволило выявить источники низкоуглеродной энергии обладающие наибольшим эколого-экономический эффектом, первоочередное развитие которых позволяет с наименьшими затратами получить наибольший экологический эффект. Было установлено, наиболее высокой итоговой оценкой эффективности в 24 балла по всем трем оцениваемым критериям обладают ветряные электростанции, у них наименьшая величина LCOE/LEC – 0,036 дол./кВт•ч, и суммарного MI-числа – 0,938 кг/кВт•ч, а выбросы углекислого газа полностью отсутствуют. Немного уступают ветряной энергетике в итоговой эколого-экономической оценке эффективности солнечные и биоэлектростанции, с 19 баллами они разделили 2 и 3 места среди низкоуглеродных источников энергии. Величина их материальной интенсивности, выраженная в суммарных MI-числах, хуже соответственно в 5,38 и 5,31 раз. При производстве солнечных панелей и подготовке биотоплива биосферные материально-энергетические потоки трансформируются в большей степени. Геотермальные и гидроэлектростанции при итоговой оценке эффективности заняли 4 и 5 места среди всех низкоуглеродных источников энергии, набрав 16 и 15 баллов соответственно. Данные энергоисточники обладают низкой нормированной стоимостью электроэнергии и высокими величинами материальной интенсивности. Причина – высокие капитальные затраты и изменения водного режима на прилегающих территориях, сказывающиеся на состоянии окружающей природной среды. Ядерная энергетика, как источник низкоуглеродной энергии, занимает промежуточное положение между возобновляемыми и традиционными источниками энергии, получив итоговые 13 баллов и заняв 6 место в эколого-экономической оценке эффективности низкоуглеродных источников энергии. Ситуация объясняется тем, что себестоимость ядерной энергии за последнее десятилетие выросла на 26%, ее показатель нормированной стоимости электроэнергии составляет 0,155 дол./кВт•ч. Это существенно отличает ее от большинства других источников низкоуглеродной энергии, где наоборот отмечалось значительное уменьшение себестоимости. При этом ядерная энергетика обладает довольно высокой водоемкостью, однако важная ее особенность, в процессе деятельности, как и при работе возобновляемых источников энергии – наблюдается полное отсутствие эмиссии углекислого газа. Угольные и газовые тепловые электростанции (ТЭС), использующие современные технологии улавливания углерода (Carbon capture, use, and storage (CCUS)), основаны на сжигании традиционного ископаемого топлива, однако с применением инновационных технологий по нейтрализации углекислого газа. Технологии начали практически использоваться лишь в последние годы. Их итоговая эколого-экономическая оценка эффективности оставила 12 баллов, и они разделили 7 и 8 место среди всех никзкоуглеродных источников энергии. В настоящее время технологические способы улавливания CO2 позволяют достигать эффективности более 90%, при этом процесс неизбежно сказывается на себестоимости производимой электроэнергии. Однако в полной мере технологический потенциал по удешевлению поглощения углекислого газа в настоящее время еще не использован.

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
В результате проведенного исследования было установлено, большинство регионов Уральского федерального округа находится в несбалансированном состоянии. Исключением является лишь Ямало-Ненецкий автономный округ. Скорректировать ситуацию возможно за счет развития низкоуглеродных и возобновляемых источников энергии, величина которых должна достичь от 37% в энергобалансе Ханты-Мансийского автономного округа, до 93% в Челябинской области. Установлено, исходя из природных условий регионов Уральского федерального округа, наибольшим эколого-экономическим эффектом будет обладать ветроэнергетика. У нее оказались максимальные показатели по следующим оцениваемым критериям: LCOE (Levelised Cost of Energy)/LEC (Levelized Energy Cost) (дол./кВт), удельной величины эмиссии углекислого газа (кг/кВт), суммарных MI (Material Input) – чисел (кг/кВт). В результате комплексной эколого-экономической оценки ее итоговый балл составил 20 из 24 возможных. Совокупные инвестиционные и эксплуатационные затраты в течение года на ее деятельность, при условии достижения регионами социо-эколого-экономической сбалансированности, составят от 70 млн. долларов в Курганской области, до 1,22 млрд. долларов в Свердловской области, при этом материальная интенсивность в суммарных MI-числах будет минимальной, при полностью отсутствующей эмиссии парниковых газов, а значит минимальным будет и общее негативное воздействие на природные экосистемы. Биоэнергетика и солнечные электростанции продемонстрировали чуть меньшую комплексную эффективность, они были оценены на 19 и 17 баллов соответственно. В качестве неожиданного факта следует отметить выявленный относительно высокий уровень эффективности ядерной энергетики, как низкоуглеродного источника энергии, она была оценена в итоговые 16 баллов. Ситуация объясняется высокой величиной коэффициента использования установленной мощности (КИУМ) у атомных электростанций, он достигает величины в 83,03%. Газовые и угольные электростанции с технологиями улавливания и консервации CO2 по большинству оцениваемых критериев показали худший результат, за исключением также относительно высокой величины КИУМ достигающей значения в 49,84%, и были оценены в 13 и 11 баллов соответственно. Была выявлена новая интересная закономерность, общие энергомощности низкоуглеродных энергии в 2023 году стали доминирующими в мире, достигнув величины в 51,8%, а доля вырабатываемой энергии составляет только 39,4%, т.е. меньше в 1,31 раза. Данная ситуация объясняется существующими технологическими и природными проблемами возобновляемых источников энергии, не способных в полной мере реализовать собственную установленную мощность. Особенно велико расхождение у солнечной энергетики, чья мощность достигшая 16,6% от общемировой, позволяет вырабатывать лишь 5,03% мировой энергии. В то время как у ядерной энергетики с 4,65% от мировой энергомощности, доля вырабатываемой электроэнергии составляет 9,4%. Установленный факт означает, традиционные источники энергии работают в гораздо более стабильном режиме, и в меньше степени зависят от окружающих природных факторов. Поэтому при проведении исследования в комплексную оценку был введен дополнительный критерий коэффициент использования установленной мощности (КИУМ). В качестве предложения следует сформулировать следующее: в настоящее время, при развитии низкоуглеродных источников энергии, для обеспечения устойчивого энергоснабжения, требуется предусмотреть определенный уровень баланса между возобновляемыми и традиционными низкоуглеродными источниками энергии.