По мере того как осознанный мир задумывается о своем наследии для будущих поколений и стремится достичь углеродной нейтральности к 2050 году, все чаще возникает вопрос о реализации климатических проектов и переходе к декарбонизации. Сегодня энергетические предприятия все чаще ищут способы сократить свой углеродный след. На энергетическую отрасль приходится значительная часть глобальных выбросов парниковых газов, причем только на производство электроэнергии приходится почти 40% выбросов углекислого газа. Декарбонизация энергетического сектора требует внедрения низкоуглеродных технологий, таких как возобновляемые источники энергии. Однако эти технологии работают с перебоями и требуют резервных источников питания для обеспечения надежного энергоснабжения. Одним из решений, набиравшим обороты в последние годы, является участие газопоршневых и газотурбинных установок в проектах по декарбонизации.
Газовые и газотурбинные двигатели, которые могут работать на различных видах топлива, включая природный и попутный газ, а также биогаз, обладают рядом преимуществ, когда дело доходит до "обезуглероживания" энергетики. Прежде всего, ГТУ и ГПУ производят значительно меньше выбросов, чем традиционные электростанции, работающие на ископаемом топливе. Фактически, газовые двигатели могут сократить выбросы углекислого газа до 50% по сравнению с угольными электростанциями.
В дополнение к более низким выбросам эти энергоцентры также отличаются высокой гибкостью и могут использоваться для балансировки непостоянной выработки возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнце. Хоть солнечные электростанции и сокращают выбросы на 100%, но с точки зрения экономики, такие проекты, при простом сроке окупаемости в 10 лет, неконкурентоспособны. Использование солнечных и ветряных электростанций в тандеме с ГПУ делает их идеальными «соседями» для энергетических объектов, которые стремятся интегрировать больше возобновляемых источников энергии в свою деятельность.
Одним из примеров использования газовых установок в проектах по декарбонизации является перевод угольных электростанций на природный газ. Такой подход был популярен в Европе, где такие страны, как Германия и Нидерланды, уже закрыли ряд электростанций, работающих на угле, и перевели их на работу на природном газе. Перейдя на этот режим, эти предприятия смогли значительно сократить свой углеродный след без необходимости строительства новой инфраструктуры. По такому пути последовали и российские компании.
В прошлой статье мы уже упоминали о первом климатическом проекте РусГидро, внесенным в реестр углеродных единиц Российской Федерации. Цель формирования этого реестра это исполнение Киотского протокола к Рамочной конвенции ООН об изменении климата, в котором страны участницы приняли на себя обязательство по сокращению текущих выбросы в соответствии с установленными квотами с целью противодействия глобальному потеплению. О проекте РусГидро подробнее тут.
Смеем предположить что следующим крупным климатическим проектом в России станет проект Татнефти по строительству энергоцентра на базе ГТУ или ГПУ работающих на попутном нефтяном газе, который в настоящее время частично сжигается. (Прим. - попутный нефтяной газ - побочный продукт при нефтедобыче, вид природного газа, который находится в пластах с залежами сырой нефти. Его используют в качестве источника топлива для двигателей, предназначенных для работы на природном газе). Татнефть с 2009 года уделяет особое внимание вопросам экологии и развитию чистых источников энергии. Компания поставила перед собой цель к 2030 году свести к нулю плановое сжигание на факелах. Использование газовых двигателей и турбин даст максимальную эффективность использования попутного нефтяного газа.
Фактически, в последние годы попутный газ становится все более важным источником топлива для ГПУ, особенно в нефтегазовой промышленности. Используя попутный газ в качестве источника топлива для газовых двигателей и турбин, компании могут сократить количество отходов и выбросы парниковых газов, а также производить электроэнергию для работы промыслового оборудования.
В последние годы также наблюдается растущий интерес к использованию биогаза в качестве топлива для ГПУ. Биогаз считается возобновляемым источником энергии, который может быть получен в результате расщепления органических веществ, таких как сельскохозяйственные отходы, пищевые отходы и сточные воды, и содержит смесь метана и углекислого газа. Улавливая и используя биогаз в качестве топлива, промышленные предприятия могут снизить свою зависимость от ископаемого топлива и одновременно сократить выбросы парниковых газов.
Использование биогаза может уменьшить количество отходов, отправляемых на свалки, что поможет уменьшить выбросы парниковых газов и неприятных запахов. Кроме того, использование биогаза может помочь поддержать местное сельское хозяйство, обеспечив рынок для сельскохозяйственных отходов.
Несмотря на преимущества ГПУ и ГТУ в проектах по декарбонизации, существуют также некоторые проблемы, которые необходимо решить. Одной из главных проблем является стоимость газотурбинных и газопоршневых установок. Турбины и двигатели, как правило, стоят дороже, что может затруднить компаниям возврат вложенных инвестиций. Однако по мере того, как технологии продолжает развиваться и все больше компаний в России предлагают продукцию производителей из Китая (Например, компания Алгоритм - поставщик промышленного оборудования из Европы, США и КНР) стоимость, вероятно, будет снижаться.
В заключение, установки малой генерации предлагают многообещающее решение для ускорения обезуглероживания в энергетическом секторе. Увеличивая долю возобновляемого газа в энергобалансе, используя ГТУ и ГПУ в системах когенерации, интегрируя их с возобновляемыми источниками энергии, мы можем сократить наш углеродный след и двигаться к низкоуглеродному будущему. Энергетическому сектору пора принять эти стратегии и взять на себя ведущую роль в борьбе с изменением климата.