Carbon footprint of the energy sector

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The world's attention is focused on the anthropogenic component of climate change. The energy sector (77.9%) makes a significant contribution to these changes. Russia, has natural gas, oil and coal as a source of energy production, while the issue of using low-carbon resource base, application of new technologies of carbon capture and utilization, use of renewable energy sources remains relevant. The purpose of this study is to analyze the carbon footprint of generating enterprises and various energy sources, and to determine the way of development of the use of low-carbon sources, such as nuclear power plants and hydroelectric power plants, the application of new technologies in the heating system, refrigerant utilization technologies, secondary energy resources, etc. Results: The carbon footprint of the energy sector has been considered for Scope 1 and Scope 2. The analysis of the carbon footprint of generating enterprises (Scope 1) showed that the largest contribution is made by fossil fuel power plants with specific CO2 emission rates of 450-1000 g/kWh. Hydroelectric power plants belonging to the category of renewable energy power plants (RES) due to large total methane emissions from reservoirs are in the second place (24 g/kWh), ahead of nuclear power plants with specific emission rate of 12 g/kWh. Wind power plants (11 g/kWh) are close to nuclear power plants in terms of carbon neutrality. The ambiguous position of one of the leaders of green energy, solar power plants (48 g/kWh) is associated with the stage of utilization of the equipment used. Specific emission values of Scope 2 category are also given. Based on the results of the analysis of the energy sector of Scope 1 and 2, recommendations for reducing the carbon footprint are given.

About the authors

Leysan R. Gainullina

Kazan State Power Engineering University

Author for correspondence.
Email: gainullina7819@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5414-7647

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Engineering Ecology and Labor Safety

51 Krasnoselskaya St, Kazan, 420066, Russian Federation

Aidar R. Fasykhov

Kazan State Power Engineering University

Email: fara.388@mail.ru
Postgraduate student, Department of Engineering Ecology and Labor Safety 51 Krasnoselskaya St, Kazan, 420066, Russian Federation

Nail F. Timerbaev

Scientific and Technical Center for Alternative Energy

Email: cpekgeu@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-9170-2056

Doctor of Technical Science, Director

85B Dekabristov St, Kazan, 420034, Russian Federation

Victoria R. Ibragimova

Scientific and Technical Center for Alternative Energy

Email: cpekgeu@gmail.com
Deputy Director 85B Dekabristov St, Kazan, 420034, Russian Federation

References

  1. Ermakova MS. Emissions of greenhouse gases: laying them out on the shelf. Ecology of production. February 2021:98–105. (In Russ.). Available from: https://news.ecoindustry.ru/wp-content/uploads/2021/02/Ermakova.pdf (accessed: 25.12.2023).
  2. Umnov VA, Korobova OS, Skryabina AA. Carbon footprint as an indicator of the impact of the economy on the climate system. RSUH/RGGU BULLETIN. Series Econimics. Management. Low. 2020;2:85–93. (In Russ.). http://doi.org/10.28995/2073-6304-2020-2-85-93
  3. Nikonova RA, Dryagina DR. Protection of the environment during the operation of thermal power plants. Modern innovations. 2018;(3):12–15. (In Russ.).
  4. Yihsuan Wu, Jian Hua. Investigating a Retrofit Thermal Power Plant from a Sustainable Environment Perspective – A Fuel Lifecycle Assessment Case Study. Sustainability. 2022;14(8):4556. http://doi.org/org/10.3390/su14084556
  5. Silaeva PY, Silaev AV. Peculiarities of dispersion of nitrogen dioxide emissions by the energy complex enterprises and their impact on the population of megapolises. RUDN Journal of Ecology and Life Safety. 2018;26(1):63–72. (In Russ.). http://doi.org/10.22363/2313-2310-2018-26-1-63-72
  6. Plotnikova IN, Volodin SA, Kochneva YuYu, Salyakhova AR. Current issues of decarbonization. Salakhov MH, Tagirov MS. (eds.). Publishing house “FEN” of the Academy of Sciences of the Republic of Tatarstan; 2021. 56 p. (In Russ.).
  7. Vaulin I. Hydropower confirms the status of carbon-free. Atomny expert. Series: Ecology. 2020;1–2. (In Russ.). Available from: https://atomicexpert.com/carbonless_hydropower (accessed: 25.11.2022).
  8. Bazhin NM. Methane in the environment. Ecology. A series of analytical reviews of world literature. 2010(93):1–56. (In Russ.).
  9. Tikhonov S. Will nuclear energy become an alternative to windmills. Rossiyskaya Gazeta. Federal issue. 2021(231). (In Russ.). Available from: https://rg.ru/2021/10/07/stanet-li-atomnaia-energetika-alternativoj-vetriakam.html
  10. Khalilullina AR. Renewable energy sources in the form of geothermal heat pump. Innovation Science. 2019;(2):42–44.
  11. Hassan FA, Alali Сh, Gainullina LR. Increasing the efficiency of wind farms. iPolytech Journal. 2022;26(2):217–227. (In Russ.). https://doi.org/10.21285/1814-3520-2022-2-217-227
  12. Hassan Fouad A, Gainullina LR, Timerbaev NF. Methodology to estimate and forecast the average the annual speed and direction of the wind based on wind measurement data. Bulletin of Kazan State Energy University. 2022;14(55):59–68. (In Russ.).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».