Идея о том, что технология улавливания, использования и хранения углерода «высокозатратная», игнорирует общую картину
Технологии улавливания, использования и хранения углерода (CCUS) имеют решающее значение для вывода глобальных энергетических систем на путь устойчивого развития. Несмотря на важность CCUS для перехода к чистой энергии, процесс идет медленно - в мире насчитывается всего около 20 коммерческих операций CCUS. Но обороты увеличиваются. В последние годы были объявлены планы по созданию более 30 коммерческих объектов CCUS, и, несмотря на кризис Covid 19, в 2020 году правительства и промышленность выделили более 4,5 млрд долларов США на развитие CCUS.
Медленное внедрение CCUS можно объяснить рядом факторов, но высокая стоимость - один из наиболее очевидных. Технологии CCUS часто называют слишком дорогими и неспособными конкурировать с ветровой и солнечной электроэнергией, учитывая впечатляющее падение затрат за последнее десятилетие, в то время как климатическая политика, включая ценообразование на углерод, еще не достаточно сильна, чтобы сделать технологии CCUS экономически привлекательными. По нашему мнению, отвергать технологию из соображений стоимости означало бы игнорировать ее уникальные сильные стороны, ее конкурентоспособность в ключевых секторах и ее потенциал для выхода на рынок низкоуглеродных решений.
Достижение цели нулевых выбросов будет практически невозможным без CCUS
Анализ МЭА неизменно демонстрирует, что для достижения значительного сокращения выбросов необходим широкий портфель технологий. Энергоэффективность и возобновляемые источники энергии являются центральными столпами, но другие технологии и стратегии также должны сыграть важную роль.
В своем недавно опубликованном отчете МЭА определило четыре важнейших способа, с помощью которых CCUS может способствовать успешному переходу на чистую энергию:
технологии CCUS могут быть модернизированы для электростанций и промышленных предприятий, которые в противном случае могли бы все еще выбрасывать 8 миллиардов тонн CO2 к 2050 году - примерно четверть сегодняшних ежегодных выбросов в энергетическом секторе;
технологии CCUS могут бороться с выбросами в секторах с ограниченными другими возможностями, таких как производство цемента, стали и химикатов, а также производство синтетического топлива для перевозок на большие расстояния;
технологии CCUS позволяют производить низкоуглеродный водород из ископаемого топлива, что является наименее затратным вариантом в некоторых регионах по всему миру;
технологии CCUS могут ликвидировать выбросы CO2 в атмосферу в сочетании с технологиями в сфере биоэнергетики или прямым улавливанием воздуха, чтобы сбалансировать выбросы, которые неизбежны или которых трудно избежать технически.
Ограничение доступности технологий CCUS значительно увеличит стоимость и сложность перехода к альтернативным источникам энергии за счет увеличения зависимости от технологий, которые в настоящее время являются более дорогими и находятся на более ранних стадиях разработки. Одним из таких примеров является электрификация высокотемпературных тепловых печей, используемых для производства цемента и первичной стали.
Не существует единой стоимости для технологий CCUS
Не все технологии CCUS имеют одинаковую стоимость. Если рассматривать конкретно улавливание углерода, то стоимость может сильно варьироваться в зависимости от источника CO2: от 15-25 долларов США за тонну CO2 для промышленных процессов, производящих «чистые» или высококонцентрированные потоки CO2 (например, производство этанола или переработка природного газа), до 40-120 долларов США/т CO2 для процессов с «разреженными» газовыми потоками, таких как производство цемента и выработка электроэнергии. Улавливание CO2 непосредственно из воздуха в настоящее время является наиболее дорогостоящим подходом, но, тем не менее, может сыграть решающую роль в ликвидации углерода. Некоторые технологии улавливания CO2 уже коммерчески доступны, тогда как другие все еще находятся в разработке, и это еще больше способствует большому разбросу затрат.
Если говорить о стоимости транспортировки и хранения, она также может сильно варьироваться в зависимости от конкретного случая, в основном в зависимости от объемов CO2, расстояний транспортировки и условий хранения. В Соединенных Штатах, например, стоимость транспортировки наземным трубопроводным транспортом находится в диапазоне 2-14 долларов США за тонну CO2, в то время как стоимость наземного хранения демонстрирует еще более широкий разброс. Однако, по оценкам, более половины наземных хранилищ будет доступно при цене ниже 10 долларов США за тонну CO2. В некоторых случаях затраты на хранение могут быть даже отрицательными, если CO2 закачивается (и постоянно хранится на) в нефтяные месторождения для увеличения добычи, приводя, таким образом, к увеличению доходов от продажи нефти.
Для промышленности технологии CCUS являются одними из самых дешевых вариантов борьбы с выбросами - или единственным вариантом
Достижение значительного сокращения выбросов в тяжелой промышленности (производство цемента, стали и химикатов) может быть сложной задачей по нескольким причинам. Технологии CCUS - относительно продвинутый и экономичный вариант для значительного сокращения выбросов CO2 при производстве таких необходимых материалов. Более рентабельным может быть усовершенствование технологий CCUS на существующих объектах, чем создание новых мощностей с использованием альтернативных технологий.
В случае с производством цемента, где две трети выбросов происходят в результате химических реакций, связанных с нагреванием известняка (а не сжиганием ископаемого топлива), технологии CCUS в настоящее время являются единственным масштабным решением проблемы сокращения выбросов. А в секторе черной металлургии производственные маршруты, основанные на CCUS, в настоящее время являются наиболее перспективными и наименее затратными низкоуглеродными вариантами. Включение улавливания CO2 повышает расчетные затраты менее чем на 10%, в то время как подходы, основанные на электролитическом водороде, могут повысить затраты на 35-70% по сравнению с традиционными современными методами производства.
Технологии CCUS в настоящее время являются самым дешевым вариантом сокращения выбросов при производстве некоторых химических веществ, таких как аммиак, который широко используется при производстве удобрений. Расчетные затраты на производство аммиака и метанола на базе природного газа с использованием CCUS примерно на 20-40% выше, чем у их аналогов, в то время как стоимость маршрутов электролитического водорода оценивается на 50-115% выше.
Технологии CCUS могут обеспечить интеграцию возобновляемых источников энергии в энергетические системы
Солнечная и ветровая энергия станут крупнейшими и самыми дешевыми источниками электроэнергии в мире, но для недорогих энергосистем по-прежнему будут необходимы другие технологии. Растущая доля энергии от переменных возобновляемых источников энергии приводит к увеличению потребности в мощности, доступной «по запросу», для обеспечения стабильной работы энергосистем. Угольные или газовые электростанции, оснащенные технологиями CCUS, могут обеспечить эту мощность и подавать электроэнергию в любое время суток.
Электростанции, оснащенные технологиями CCUS, особенно необходимы в регионах с сильными сезонными колебаниями генерации возобновляемых источников энергии. Немногочисленные альтернативы, способные справляться с подобными колебаниями, такие как крупномасштабные хранилища водорода, в настоящее время дороже, чем CCUS.
Технологии CCUS также могут быть эффективной стратегией по сокращению выбросов существующими угольными и газовыми электростанциями. Около трети действующих угольных и газовых электростанций были построены только за последнее десятилетие; дооснащение их технологиями CCUS может позволить продлить срок их эксплуатации.
Затраты на внедрение CCUS уже снижаются и имеют большой потенциал для дальнейшего сокращения
Существует значительный потенциал для снижения затрат в цепочке создания стоимости CCUS, особенно потому, что многие режимы использования все еще находятся на ранних стадиях коммерциализации. Опыт показывает, что технологии CCUS будут дешеветь по мере роста рынка, развития технологий, снижения финансовых затрат, накопления опыта строительства и эксплуатации объектов CCUS. Эта закономерность уже наблюдалась в технологиях возобновляемой энергетики в последние десятилетия.
Снижение затрат уже достигнуто на крупных проектах CCUS. Например, стоимость улавливания CO2 в энергетическом секторе снизилась на 35% в результате эволюции от первого до второго крупномасштабного объекта CCUS, и эта тенденция будет сохраняться по мере расширения рынка.
Политическая поддержка необходима для стимулирования инноваций и развертывания CCUS
В погоне за нулевыми выбросами мы не можем позволить себе отклонить идею CCUS как «слишком затратную». Это единственная группа технологий, которая может способствовать как сокращению выбросов в важнейших секторах экономики, так и ликвидации CO2, чтобы сбалансировать выбросы, которых невозможно избежать. В некоторых секторах, в том числе в тяжелой промышленности, CCUS в настоящее время является наименее затратным или единственным практическим вариантом для значительного сокращения выбросов.
Относительное отсутствие прогресса в развертывании CCUS на сегодняшний день означает, что многие технологии и приложения все еще находятся на ранней стадии коммерциализации и, следовательно, в высокой точке кривой затрат. Потенциал для снижения затрат велик - опыт использования энергии ветра и солнца показывает, что, возможно, как и в случае с возобновляемой энергией, реализация этого потенциала потребует усиленной политической поддержки для стимулирования инноваций и внедрения CCUS.
Разработка пакетов экономических стимулов в ответ на экономический спад, вызванный Covid 19, предоставляет уникальную возможность увеличить инвестиции в развитие технологий CCUS и поддержать наименее затратный путь к нулевым выбросам. В нашем недавнем специальном отчете ETP по CCUS мы выделили четыре основных приоритета для правительств и промышленности, которые помогут ускорить прогресс CCUS в следующем десятилетии.
https://www.iea.org/commentaries/is-carbon-capture-too-expensive?utm_content=bufferccd81&utm_medium=social&utm_source=linkedin.com&utm_campaign=buffer
