Национальные особенности декарбонизации

Как бы ни обострялась международная обстановка, вопрос о снижении углеродных выбросов в нашей стране еще никто не снимал. Парижское соглашение подписано и ратифицировано. И обратного ходу пока что нет. Кроме того, у нас официально принята Стратегия социально-экономического развития с низким уровнем парниковых газов до 2050 года (СНУР-2050). Иначе говоря, задача поставлена, и ее необходимо выполнять. Вопрос лишь в том, как выполнять и каким путем двигаться? Полностью копировать европейский опыт декарбонизации в наше время уже мало кому приходит в голову. Необходимо искать решение, подходящее именно для наших условий и, самое главное, не противоречащее нашим национальным интересам и не наносящее урон экономике.

Возможные пути решения проблемы недавно обсудили участники 1-й Всероссийской конференции «Енисейская теплофизика», прошедшей 29 марта на базе Сибирского федерального университета в г. Красноярске под председательством научного руководителя Института теплофизики СО РАН академика Сергея Алексеенко. В рамках данного мероприятия состоялся Круглый стол на тему «Проблема снижения углеродного следа теплоэнергетики», в котором приняли участие не только ученые, но также представители российского энергетического бизнеса. Такой продуктивный диалог между учеными и руководителями крупных компаний на сегодняшний день можно назвать беспрецедентным. Произошел важный обмен мнениями, на основе чего были сделаны рекомендации для руководства страны.  

По словам Игоря Варфоломеева, представлявшего СФУ, в Красноярском крае еще в конце 1990-х проводились расчеты выбросов парниковых газов предприятиями края. Работа проводилась с целью выявления перспектив участия в проектах согласно тогдашнему Киотскому протоколу. Из этих расчетов была получена оценка углеродного следа теплоэнергетика края, и в настоящее время здесь уже объявлен тендер по линии краевого министерства экологии и рационального природопользования на расчет баланса выбросов и поглощения парниковых газов.

Бизнес также вносит свои предложения. Как отметил представитель ООО «Уголь-инжиниринг» (СГК-Красноярск) Сергей Исламов, при частичной газификации бурых углей Канско-Ачинского месторождения ожидается, что углеродный след в процессе утилизации тепловой энергии от производства термококса снизится на 15-20% - в отличие от варианта полного сжигания бурого угля. Напомним, что при этой технологии сжигается только летучая компонента бурого угля, содержащая водород, тогда как углерод выводится из процесса горения в виде ценного остаточного углеродного продукта – угольного сорбента. Такая технология производства буроугольных сорбентов была реализована еще в 1996 году в г. Красноярске на предприятии «Карбоника-Ф».  Сбросное тепло производства бесплатно подавалось в районную теплосеть - около 10 Гкал на тонну продукта. К сожалению, пока что не удалось распространить эту технологию для замещения угольных котельных в крае.

Представитель ПАО «РусГидро» поделился информацией относительно практических шагов по декарбонизации предприятий энергетики. В данном случае речь шла о переводе дальневосточных угольных ТЭЦ на газ. Так, за счет модернизации котельного оборудования на ТЭЦ-2 в городе Владивостоке (установленная мощность – 2 497 МВт) ожидается снижение эмиссии СО2 на 380 тыс. тонн (около 63 тыс. тонн в год). В компании также нацелены на поддержку климатических проектов, реализуемых в соответствии с критериями Минприроды РФ.

Весьма интересная информация прозвучала на этот счет со стороны Института экономики и организации промышленного производства СО РАН.  Так, целевой (интенсивный) сценарий СНУР-2050 предполагает резкое наращение углерод-поглощающей способности управляемых экосистем (основу которых составляют леса) с сегодняшнего уровня 540 млн тонн СО2-эквивалента в год - до 1200 млн тонн СО2-эквивалента к 2050 году.  Основные механизмы так называемых «лесоклиматических» проектов (ЛКП): лесовосстановление, лесоразведение, охрана лесов от пожаров и от вспышек массового размножения насекомых-вредителей. Мировая практика таких проектов, по сути, отсутствует, а российскую массовую практику ещё предстоит сформировать. Главными потребителями ЛКП будут крупные компании, которые сбывают свою продукцию на климатически чувствительные рынки. Им и предстоит стать основным интересантом создания внутреннего рынка углеродных единиц. По предварительной оценке, выручка от реализации ЛКП в одном только Красноярском крае может составить от 50 до 150 млрд рублей.

В этой связи интересно было услышать позицию руководства такого энергетического гиганта, как СГК. По словам Председателя Совета директоров СГК Степана Солженицына, компания активно участвует в решении экологических проблем в местах своего присутствия. Например, замена малых угольных котельных в Красноярске на теплоснабжение от ТЭЦ (в количестве 30 штук) уже привело к снижению углеродного следа за счет большей эффективности использования угля на ТЭЦ. Также рассматривается возможность оформления этой деятельности в качестве климатического проекта по образцу, как это сделало ПАО «РусГидро». Что касается повышения энергоэффективности, то здесь, считает Степан Солженицын, необходимо рассматривать всю цепочку ТЭЦ-теплосети-здания. Повышение энергоэффективности в каждом звене, считает он, дает снижение углеродного следа и является важнейшим на сегодняшний день. Не менее важный момент касается реализации золы уноса, которая замещает цемент, имеющий заметный углеродный след. Сегодня СГК занимается и этим вопросом.

Другой важнейший аспект проблемы, затронутый выше, связан с компенсацией углеродных выбросов от объектов энергетики за счет интенсификации природных процессов. В руководстве СГК, по словам Степана Солженицына, такой подход считают вполне оправданным для нашей страны, и потому компания готова поддержать разработку климатических проектов.

Эту тему более подробно затронул в своем выступлении учёный секретарь Экспертного совета СО РАН по проблематике Парижского соглашения по климату Валентин Данилов (тесно сотрудничающий с ИТ СО РАН). По его словам, для достижения углеродной нейтральности СГК необходимо участие в разработке и реализации климатических проектов. При этом, в дополнение к лесоклиматическим проектам, необходимо обратить внимание на проекты по выращиванию травянистых растений, таких как мискантус, лен, техническая конопля. При высоких уровнях связывания углерода на уровне 10 тонн СО2/га такими растениями для достижения углеродной нейтральности потребуется освоение 4-5 млн. га пахотных земель. С учетом наличия 50-100 млн. га пустующих пахотных земель, такой вариант достижения углеродной нейтральности СГК не выглядит фантастичным, считает ученый.

И в завершение диалога председатель Конференции – академик Сергей Алексеенко – напомнил коллегам, что согласно прогнозу экспертов MIT, использование угля в энергетике будет сокращаться до середины века, а потом снова начнет увеличиваться. Одной из перспективных технологий производства энергии с использованием угля в настоящее время является цикл Аллама. Уже сейчас, по словам ученого, сообщается о производстве электроэнергии по этой технологии с себестоимостью на уровне 7 центов/кВт∙ч.

Как мы сказали, по итогам данного мероприятия были сформулированы рекомендации. Участники оказались единодушны в том, что повестка снижения углеродного следа в теплоэнергетике сохраняет свою актуальность. На текущем этапе необходимо повышение энергоэффективности всей цепи - от производства тепловой энергии, её передачи, а также у потребителей. Международная кооперация в производстве продукции, сопровождающейся тепловыми сбросами в окружающую среду, также может дать снижение эмиссии парниковых газов за счет переноса таких производств в Россию - при условии утилизации сбросного тепла в централизованную сеть теплоснабжения. Для этих целей наиболее разработанными являются технологии производства углеродных материалов при термической обработке угля и производство алюминия. Реализация золы уноса угольными станциями СГК также может рассматриваться в качестве климатического проекта, для чего ее можно оформить в соответствии с механизмом, отработанным в ПАО «РусГидро».

И, наконец, участники мероприятия пришли к мнению, что для разработки плана реализации СНУР-2050 необходима организация более тесного сотрудничества между энергетическими компаниями ООО СГК, ПАО «РусГидро» и СО РАН.

Андрей Колосов