В декабре 2020 года вышло два исследования, посвящённых развитию технологий улавливания и хранения углерода (Carbon Capture and Storage, CCS) и их экономике.
1) В Австралии Центр энергетической политики штата Виктория и университет этого штата выпустили доклад под названием «Проверка в реальных условиях: Почему CCS не играет роли в энергетической системе Австралии».
Цель работы в данном случае была довольно узкой: оценить экономику австралийских проектов, в которых генерация электроэнергии на основе угля дополнялась бы технологиями улавливания и хранения углерода. Газовая генерация не рассматривалась, поскольку использование CCS в электроэнергетике в мире ориентировано в первую очередь на угольные электростанции, и пока не существует примеров применения технологии на электростанциях газовых.
Результаты анализа показали, что строить «чистый уголь», то есть новые угольные электростанции, оснащённые CCS, не имеет никакого экономического смысла. Стоимость вырабатываемой ими электроэнергии получается в несколько раз дороже, чем электричество ветровых и солнечных станций, даже дополненных накоплением энергии.
Добавление технологий улавливания и хранения углерода к новому угольному генератору может повысить приведённую стоимость электроэнергии (LCOE) на 90–125 долларов за МВт*ч.
Поскольку электричество новых угольных и газовых станций уже стоит дороже, чем от новых ветровых и солнечных проектов, добавление CCS приведет увеличению затрат до такой степени, что будет намного дешевле построить ветровую или солнечную электростанцию, оснащённую системой накопления энергии, обеспечивающей аналогичные возможности в плане диспетчеризации.
«Наш анализ показывает, что улавливание и хранение углерода, вероятно, будет стоить по крайней мере в шесть раз дороже, чем генерация с помощью ветра плюс хранение при сопоставимой диспетчеризации», — отмечают авторы доклада.
В работе подсчитано, что стоимость производства электроэнергии у нового генератора, работающего на каменном угле, в сочетании с установками для улавливания углерода будет составлять от 280 до 322 австралийских долларов за МВт*ч, в то время как диапазон для буроугольной станции будет еще выше — от 314 до 363 долларов.
В качестве альтернативного примера авторы приводят опубликованный результат недавнего конкурсного отбора. Разработчик ветроэнергетического проекта, компания Neoen, будет получать за вырабатываемую ветровую энергию 44,9 австралийских доллара за МВт*ч в течение 14 лет без индексации. При этом на каждый мегаватт ветровой электростанции будет построено 0,5 МВт хранения электроэнергии (ветровая электростанция 100 МВт плюс 50 МВт накопитель).
Недавно мы писали о масштабном австралийском исследовании стоимости разных технологий генерации (GenCost 2020-2021). В нём также содержатся оценки экономики генерирующих объектов, оснащённых CCS, в том числе, газовых электростанций.
Следует отметить, что дать точную оценку затрат CCS невозможно, «поскольку в мире существует только два проекта по производству электроэнергии коммерческого масштаба с использованием улавливания и хранения. Один из них уже законсервирован, а второй работает намного ниже проектной мощности». Есть другие примеры улавливания и хранения углерода в других отраслях, но они не связаны с производством электроэнергии.
Следует также добавить, что CCS снижает углеродный след далеко не до нуля. В научной работе 2017 года выбросы угольной генерации с CCS оценивались в 109 г СО2, а газовой (также с CCS) в 78 г (при учёте всего жизненного цикла объектов).
В октябре 2020 года аналитики из Wood Mackenzie предположили, что переход Китая к углеродной нейтральности не будет сопровождаться полным закрытием угольных электростанций. Угольная генерация уменьшится в размерах, но продолжит функционировать благодаря модернизации с помощью технологий CCS.
О возможных мотивах китайских товарищей мы рассуждать сегодня не будем, отметим лишь существование такой гипотезы.
2) Глобальный институт CCS (Global CCS Institute) выпустил ежегодный доклад о мировом развитии технологий улавливания и хранения углерода (Global Status of CCS 2020).
Согласно докладу, общая мощность действующих и разрабатываемых проектов по улавливанию и хранению углерода (CCS) за последний год выросла в мире на 33%. На 2020 год число таких коммерческих объектов составляет 65. Из них функционируют 26 предприятий, которые улавливают 40 млн тонн СО2 в год (для сравнения, МЭА прогнозирует на 2020 год глобальные энергетические выбросы в объеме 30,6 гигатонн). По сценарию устойчивого развития МЭА, к 2050 году в мире с помощью CCS должно улавливаться более 5 млрд тонн.
Технология применяется в разных секторах. Наибольшее число установок (из этих 26) работает в газовой промышленности.
Хотя говорится о необходимости бурного роста CCS, и начато множество новых проектов, их суммарный портфель, включая проекты на самой ранней стадии, сегодня меньше, чем в первой половине 2010-х годов (стр. 17 – см. график).
Лидирующим рынком являются США, в которых находятся 12 из 17 новых коммерческих объектов, добавленных в глобальный портфель в текущем году. Это связано с тем, что в стране действует самая эффективная в мире поддержка CCS.
В целом, «внедрение технологии происходит недостаточно быстро для достижения климатических целей к 2050 году. К середине века количество объектов CCS необходимо будет увеличить более чем в сто раз», — отмечают авторы.
Доклад содержит интересный обзор проектов и технологий CCS.
Выводы.
- Технология улавливания и хранения углерода многими считается необходимой для достижения климатических целей. В частности, Глобальный институт CCS указывает, что этой точки зрения придерживается МГЭИК.
- CCS до сих пор находится на ранней стадии развития, несмотря на довольно продолжительную историю. В мире действуют буквально единичные объекты. Это наводит на мысль, что технология может и «не выстрелить», то есть не перейти из категории экспериментальных в массовые.
- Для широко внедрения CCS требуется высокий налог на выбросы углекислого газа (carbon price).
- Технология считается необходимой для продления века углеводородов, делая их как бы климатически-дружественными. Поэтому нефтегазовые компании активно инвестируют в этот сектор, впрочем, конечно не забывая о государственном со-финансировании.
- При применении в электроэнергетике CCS значительно увеличивает стоимость электричества, поэтому может использоваться только в рамках специальных регуляторных режимов.
Читайте также: Технология улавливания и хранения CO2 не имеет перспектив (?)
Уважаемые читатели!
Ваша поддержка очень важна для существования и развития RenEn, ведущего русскоязычного Интернет-сайта в области «новой энергетики». Помогите, чем можете.
Карта Сбербанка: 4276 3801 2452 1241