Енергийният преход може да бъде успешен само с технологии за улавяне и съхранение на СО2 (CCS)

Пандемията COVID-19 изигра и играе значителна роля върху преобразуването на енергетиката. Плановете за възстановяване и развитие след отшумяването й залагат на бърз енергиен преход към зелена енергетика. Новият модел на енергиен преход променя много бързо условията на глобалните не само енергийни, но и финансови пазари и изгражда нова визия за енергийната сигурност.

Намаляването на емисиите от парникови газове е възможно чрез използването на технологии и иновативни решения, включително и възобновяеми източници на енергия (ВЕИ) и атомна енергетика, повишаване на енергийната ефективност, както при производство на енергия, така и чрез оптимизиране на управлението на енергоснабдяването и потреблението.

Емисиите могат да бъдат използвани повторно чрез превръщането им в полезни промишлени суровини чрез решенията за улавяне и използване на въглерода. Възможно е неутрализиране на въглеродните емисии чрез естествени процеси и разлагане, включително чрез използване на възобновяеми енергийни източници като биогорива, биоенергия и енергийни източници като метанол, амоняк и карбамид чрез естествен цикъл и преработка. Това се отнася и отстраняването на емисиите в атмосферата изхвърляни от тежките индустрии чрез съоръжения, чрез улавяне и съхранение на въглерод (естествено и геологично), както и чрез директно улавяне на въглероден диоксид от въздуха. Големите компании в света смятат улавянето и съхранението на въглерод за една от най-перспективните технологии. От МАЕ са категорични, че без улавяне и съхранение на въглерод (ССS) преходът няма да може да се случи.

Global CCS Institute: Улавянето и съхранението на въглерод (CCS) променя играта

В борбата срещу изменението на климата улавянето и съхранението на въглерод (CCS) променя играта и го превръща в съществена част от решението. Специален доклад на панела по изменението на климата (IPCC) относно глобалното затопляне от 1,5 градуса по Целзий подчертава значението на постигането на нетни нулеви емисии до средата на века. Той представя четири сценария за ограничаване на повишаването на глобалната температура до 1,5 градуса по Целзий. Всички те се отнасят до отстраняване на CO2, а три включват основно използване на CCS. Сценарият, който не използва CCS, изисква най-радикалните промени в човешкото поведение.

За постигане на рентабилни нетни нулеви емисии инвестициите в CCS могат да помогнат по четири основни начина.

Постигане на дълбока декарбонизация в  енергийно интензивните сектори.

Секторите на цимент, желязо и стомана и химикали отделят въглерод поради естеството на техните промишлени процеси, и изисквания за топлина при висока температура. Те са сред най-трудните за декарбонизация. Няколко доклада, включително от Комисията за енергиен преход и Международната енергийна агенция (IEA), стигат до заключението, че постигането на нулеви нетни емисии в тези енергийно интензивни сектори  да е невъзможно и по-скъпо без CCS. CCS е един от най-напредналите и рентабилни варианти за постигане нисковъглеродно производство.

Водородът вероятно ще играе основна роля в декарбонизирането на енергийно интензивните сектори. Той може също да бъде важен източник на енергия за отопление на жилищата и гъвкавото производство на енергия.

Въглищата или природният газ с CCS са най-евтиният начин за получаване на нисковъглероден водород. Това ще остане вариантът с най-ниска цена в регионите, където не се предлагат големи количества достъпна възобновяема електроенергия за електролиза, произвеждаща водород и цените на изкопаемите горива са ниски. За да се декарбонизират енергийно интензивните  сектори и да се достигнат нулеви  емисии, глобалното производство на водород трябва да нарасне значително, от 70 Mt годишно (Mtpa) днес до 425–650 Mt годишно до средата на века.

Осигуряване на нисковъглеродна възобновяема енергия

Декарбонизирането на производството на електроенергия е от решаващо значение за постигане на нетни нулеви емисии. Електроцентралите, оборудвани с CCS, доставят нисковъглеродна електрическа енергия, както и услуги за стабилизиране на мрежата. Услугите за стабилизиране на мрежата не могат да се предоставят от фотоволтаичната (PV) или вятърна енергия. CCS допълва възобновяемите енергийни източници, като помагат нисковъглеродната мрежа на бъдещето да бъде устойчива и надеждна.

Предоставяне на отрицателни емисии

Остатъчните емисии в енерго интензивните сектори трябва да бъдат компенсирани. CCS осигуряват основата за технологично базирано отстраняване на въглеродния диоксид, включително биоенергия с CCS (BECCS) и директно улавяне от въздуха със съхранение на въглерод (DACCS).

Проекти за съхранение и улавяне на въглерод се правят от всички страни и във всички сектори. Челното място се пада на САЩ с 18 проекта. В докладът си за 2020 г. Глобалният институт за CCS (улавяне и съхранение на въглерод) обръща внимание на три страни с определено най-успешни и обвързани проекти, които се осъществяват в Европа и, които се характеризират с всеобхватност на индустриите. Това са Норвегия, Великобритания и Нидерландия обединили усилията си в този труден сектор. Може ли България да бъде достатъчно амбициозна и да стартира подобен проект на територията на комплекса Марица Изток ? Това е въпрос, който ще търси отговорът си през следващите месеци, а времето е от критично значение.

Проектите на Европа

Определено най-напреднала е Норвегия, която залага цялостна програма – Longship.

В рамките на Longship се разглеждат три проекта за CCS. Правителството предлага като начало осъществяването на проекта за улавяне на въглерод на циментовия завод Norcem в Brevik.

Освен това Норвегия смята частично да финансира системата CCS на обектите по изгаряне на отпадъци на Fortum Oslo Varme в Осло при условие, че собствениците вложат също достатъчно средства, а също така и ако бъде получено финансиране от ЕС или от други източници.

Longship предполага също така и финансиране на проект за транспортиране и съхранение Northern Lights заедно с предприятията на нефтогазовите гиганти Equinor, Shell  и Total. Longship предвижда строителство на нова инфраструктура. Вече се подготвя  почвата за включването и на други проекти за улавяне на въглерод в хранилища за СО2 в Норвегия.

Според международната група от експерти по изменението на климата към ООН, CCS ще са необходими за намаляване на глобалните емисии от парникови газове в съответствие с целевите климатични показатели. За да може обаче CCS да стане ефективен инструмент за климатична политика е необходимо да се създадат нови обекти в Европа и в целия свят. Това ще е от полза за натрупването на необходимия опит и за намаляване на разходите.

Норвегия се ангажира да намали емисиите с 50 – 55 процента през 2030 година и е готова да даде своя принос за глобалното развитие на технологиите за CCS. В разстояние на десетилетия разработката и експлоатацията на проекти за съхранение на СО2 на находищата Sleipner  и  Snøhvit  демонстрираха е безопасното съхранение на въглерод на норвежкия континентален шелф.

Общите инвестиции в Longship се оценяват на 17,1 млрд. норвежки крони. Това се отнася и за трите проекта. Експлоатационните разходи за 10 години се оценяват на още 8 млрд. норвежки крони или общата стойност излиза 25,1 млрд. норвежки крони (приблизително 2,8 млрд. щатски долара). Държавната част от тези разходи се оценява на 16,8 млрд. норвежки крони.

Проектът на нефтогазовата компания ВР под името H2Teesside, ще е най-съществената стъпка в развитието на водородния бизнес на компанията и ще има принос към поставената от правителството на Великобритания цел за създаване на производство за водород с капацитет от 5 ГВт през 2030 г.

Благодарение на непосредствената близост до мястото за съхранение на СО2 в Северно море, мрежите от тръбопроводи и съществуващите възможности за съхранение и разпределение на водород Tийсайд в северната част на Англия е уникално място за проекта.

H2Teesside ще се интегрира с вече планираните регионални проекти за улавяне и съхранение на въглерод Net Zero Teesside (NZT) и Northern Endurance Partnership (NEP), при два от които BP е оператор.

Окончателното инвестиционно решение по проекта трябва да бъде взето в началото на 2024 година.

Благодарение на мащабното и евтино производство на чист водород, H2Teesside може да подпомогне прехода на съседните индустрии да използват водород вместо природен газ, играейки важна роля за декарбонизацията на индустрията в Тийсайд, казват от компанията.

Намерението е проектът да се осъществява поетапно. Началният етап с капацитет в обем от 500 МВт трябва да заработи през 2027 година или по-рано, разгръщайки се допълнително до 2030 г. в зависимост от увеличеното търсене на водорода. Забележително е, че този проект ще осигури 13 500 преки и непреки работни места.

Къде е България

Въглищата или природният газ с CCS са най-евтиният начин за получаване на нисковъглероден водород. Това ще остане вариантът с най-ниска цена в регионите, където не се предлагат големи количества достъпна възобновяема електроенергия за електролиза, произвеждаща водород и цените на изкопаемите горива са ниски, подчертават от Глобалния институт за CCS.

Системите за улавяне и съхранение на въглерод допълват възобновяемите енергийни източници, като помагат за изграждане на нисковъглеродната мрежа в бъдещето, която да е достатъчно  устойчива и надеждна.

В световен мащаб централите, работещи на въглища са с капацитет от 2000 ГВт, а животът на тези централи не предполага бързото им извеждане от експлоатация. Затова единственият начин е преоборудването им.

Като най-успешен вариант се посочва цикълът Allam-Fetvedt - иновативна технология за генериране на природен газ (или синтетичен газ от газификация на въглища) с присъщо улавяне на CO2. Той включва изгаряне на кислород и използване на CO2. Това означава вградено улавяне, компресия и дехидратация на CO2, както и елиминиране на NOx и SOx81,82. Тази технология може да произвежда електричество с повече от 97% улавяне на CO2 при изравнена цена на мощността, приблизително 22% по-висока от днешния конвенционален комбиниран цикъл на природен газ. Очаква се ценовата премия да бъде под 10% до 2050 г. Проектите в САЩ и Нова Зеландия са налице, технологиите вече са комерсиализирани и се предлагат на пазара. Съвсем доскоро това бе невъзможно.

На този фон пред централите в Маришкия басейн се откриват нови варианти и както става ясно от амбициите, заявени от AES България по тези проекти вече се работи.

В свой анализ неотдавна Андрей Новаков коментира, че Европейският съюз позволява инвестиции в системи за улавяне и съхранение на СО2. „Можем да използваме такъв ресурс за улавяне и съхранение/използване на въглерод. Проектите трябва да отговарят само на два критерия: емисии до 250g CO2/kWhe и да са в съответствие с Директивата за улавяне и съхранение на въглерод“, казва той. По тези проекти трябва да се кандидатства директно пред Европейската инвестиционна банка. . За целта трябва да бъде внесен обстоен технически и финансов анализ на проекта, който ще бъде базата за оценката от страна на Банката. Още един плюс е, че ще можем да получим техническа помощ за разработването на проекта.

Друг вариант за финансиране е Иновационният фонд на ЕС, който финансира и мащабни инсталации (инвестиции над 7.5 млн. евро) за улавяне, съхранение и използване на въглерод. Той действа в периода 2020-2030 г. и разполага с бюджет от 10 млрд. евро. Първото набиране на проектни предложения се случи през октомври 2020г., като са подадени над 300 проекта.

Разбира се, има и още възможности. От инструменти като InvestEU, през съчетаване на финансиране от различни европейски източници, както и съчетание от национални, частни и европейски средства“, коментира Новаков.

При добро партниране на трите ТЕЦ-а с държавата и европейските финансови институции комплексът Марица Изток 3 може да получи нова визия. Трите централи трябва да бъдат преоборудвани със системи за улавяне и съхранение на СО2 и да бъдат разширени с проекти за ВЕИ-мощности плюс системи за съхранение на енергия, а това е технология, по която AES в международен мащаб вече има постигнати успехи. 

Докладът на Global CCS Institute за 2020 г. може да прочетете на: https://www.globalccsinstitute.com/wp-content/uploads/2021/03/Global-Status-of-CCS-Report-English.pdf

Текстът е публикуван първо на: https://business.dir.bg/energien-pazar/imat-li-badeshte-tehnologiite-za-ulavyane-i-sahranenie-na-so2-v-balgariya