Улавливание, хранение и использование углерода: перспективы и возможности проектов в России

Обзоры, интервью, свежие новости и изменения в законодательстве — оперативно в нашем Telegram-канале. О самых важных событиях — в нашей группе ВКонтакте.

Актуальность повестки

На сегодняшний день глобальное изменение климата — проблема, вызывающая значительную обеспокоенность международного сообщества. Отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) за 2021 год фиксирует повышение глобальной температуры поверхности Земли примерно на 1,1°C по сравнению со средней температурой 1850–1900 гг. Следует отметить, что такой темп роста температур не наблюдался в последние 125 000 лет. Причина таких стремительных и серьезных изменений климата кроется в выбросах парниковых газов, в особенности углекислого газа (СО2). Осознание важности сокращения выбросов СО2 растет, в связи с чем за последние тридцать лет было разработано множество технологий улавливания СО2.

При этом ведущие международные организации отмечают ключевую роль технологий CCUS в достижении глобальной углеродной нейтральности, а по оценкам МГЭИК, достижение глобальных климатических целей будет на 138% дороже без развертывания CCUS. Включение данных технологий в пакет мер по декарбонизации, напротив, снижает общую стоимость перехода к углеродной нейтральности. McKinsey подсчитали, что до 2050 г. объем мощностей по улавливанию СО2 должен в 200 раз превысить текущие показатели, Bloomberg New Energy Finance заключили, что следует улавливать более 174 млрд т СО2 к тому же сроку, иначе достижение чистого нуля будет практически невозможно.

Оценки масштабов потребности в CCUS

По всему миру в развитых странах ожидается кратный рост CCUS-проектов. В частности, такие проекты упомянуты:

• в $2-триллионном плане поддержки инфраструктуры президента США Джо Байдена, а в специальном отчете администрации президента по данному вопросу подчеркивается необходимость увеличения в США числа и мощности проектов по улавливанию СО2 в десятки раз за ближайшую декаду, чтобы страна выполнила свои климатические цели;
• в европейском Зеленом курсе CCUS обозначена как прорывная технология, без которой Европа не сможет достичь амбициозных показателей по снижению выбросов СО2 на 55% относительно 1990 г. к 2030 г;
• в японской платформе отраслевых, академических и правительственных структур, нацеленной на продвижение CCUS и улучшение бизнес-среды для разработки CCUS по всей Азии.

На данный момент 13 стран, в том числе 10 членов Ассоциации государств Юго-Восточной Азии (АСЕАН), Япония, США и Австралия, заявили о своем намерении участвовать в инициативе вместе с более чем 100 международными организациями, компаниями, финансовыми и исследовательскими институтами. Япония также предложила 10 млрд долларов государственного финансирования для возобновляемых и низкоуглеродных проектов в странах АСЕАН в рамках Азиатской инициативы по энергетическому переходу, направленной на поддержку разработки и демонстрации экологически чистых энергетических технологий, включая CCUS.

Ценность CCUS для инвесторов и лиц, принимающих решения

Сектор	Интерес для инвестора в технологии CCUS
Хранение СО2	Добыча нефти Геологическое хранение как услуга
Угольная генерация	Низкая стоимость угля и низкие выбросы СО2 Надежность ископаемого топлива как источника энергии Долгий срок жизни станции
Газовая генерация	Замена угольных станций
Производство стали Производство цемента Производство нефтехимии	Премиальные рынки для низкоуглеродных продуктов Участие в низкоуглеродных схемах поставки
Водород	Возможность декарбонизации многих отраслей с помощью водорода Голубой водород дешевле, чем водород, полученный с помощью электролиза Замещение природного газа; Увеличение срока использования газовой инфраструктуры
Биоэнергетика Прямой захват из воздуха	Продажа офсетов
Продукты из СО2	Премиальные рынки для низкоуглеродных продуктов1

Практическая значимость для России

На новом этапе развития глобальных рынков нефти и газа ожидается переход к пику спроса от пика предложения декарбонизации. При этом энергопереход осуществляется не только в секторе электрогенерации, но и в транспорте, промышленности, теплоснабжении.

Дискуссия о необходимости декарбонизации российского ТЭК началась и на законодательном уровне: рамочные законодательные нормы РФ уже начали обретать черты, но их необходимо развивать и наполнять конкретикой в подзаконных актах, в частности в отношении CCUS.

Со стороны бизнеса появляются заявления о планах по использованию CCUS у «Новатэка», «Газпрома», «Газпром Нефти», «НМЛК», «Роснефти» и «Татнефти».

Чтобы реализовать эти планы, на горизонте 5-10 лет необходимо перейти от концепций и лабораторных проектов к реальным коммерческим пилотным проектам, привлекать международный опыт. Сам факт начала широкомасштабной государственной дискуссии о декарбонизации ТЭК уже очень важен, но надо понимать, что Европа, США пока значительно опережают в реализации проектов CCUS.

Возможности для развития нового бизнеса

Сфера CCUS для глобального нефтегазового бизнеса по своим масштабам может быть сравнима с переходом к низкоуглеродным источникам энергии в таких традиционных регионах нефтегазодобычи, как, например, Северное море. По оценкам Carbon Capture & Storage Association, реализация сценария с улавливанием 22 млн т СО2 в Великобритании к 2030 г. создаст 10 тыс. новых рабочих мест в области CCUS уже к середине 2020-х гг.

Основные компетенции нефтегазового бизнеса в области проектов CCUS, по большей части относятся к сферам транспортировки и хранения СО2.

Поставщики технологий по улавливанию СО2, в основном, представлены:

• крупными многоотраслевыми корпорациями (General Electric, Mitsubishi);
• ведущими нефтесервисными компаниями и поставщиками технологий для производства СПГ (Linde, Air Liquide, Air Products и др);
• крупными вертикально интегрированными компаниями с собственными разработками CCUS-технологий (Shell, ExxonMobil, Total и ряд других).

Интервью авторов исследования с топ-менеджментом российских и международных нефтегазовых и нефтесервисных компаний позволяет заключить, что у России не должно возникнуть затруднений с подготовкой кадров и локализацией оборудования для улавливания СО2. Отличия могут появиться лишь в качественных характеристиках технологических процессов.

В качестве новейшего примера проекта по улавливанию СО2 в России можно отметить строительство комплекса «Аммиак-карбамид-меламин» в Губахе (Пермский край), в рамках которого компания «Метафракс» возводит крупнейшую в России установку выделения углекислого газа. Лицензиаром технологии улавливания является японская компания Mitsubishi Heavy Industries. В строгом понимании проект не направлен напрямую на снижение углеродного следа предприятия, поскольку улавливание СО2 является компонентом самой производственной цепочки. Однако в результате реализации проекта выбросы углекислого газа от производственных мощностей «Метафракса» снизятся более чем вдвое.

Потенциал применения технологий CCUS в России: источники эмиссии СО2

Крупнейшие источники эмиссии СО2 в России преимущественно расположены в Центральном, Уральском и Приволжском ФО. Главным образом к ним относятся предприятия:

• нефтегазового комплекса;
• горно-металлургического комплекса;
• машиностроения.

Наиболее привлекательным регионом для проектов по улавливанию СО2 представляется Волго-Уральский регион, также перспективным может быть Центральный регион, в частности московская агломерация и юг СФО:

• Томск;
• Кемерово;
• Новокузнецк;
• Новосибирск;
• Барнаул;
• Бийск

Потенциал по хранению СО2 в России

Потенциал по хранению СО2 в истощенных коллекторах, а также его использование в третичных методах добычи нефти в России весьма велик. В исследовании, проведенном «Национальным минерально-сырьевым университетом «Горный», были проанализированы регионы России по их потенциалу закачки СО2 в пласт. Потенциальная емкость подземных резервуаров для хранения СО2 суммарно составила от 127 до 157 Гт. Разбивку по регионам можно посмотреть ниже:

Совмещение данных о потенциале хранения СО2 в истощенных коллекторах, минерализованных водоносных пластах, а также данных по эмиссии СО2 показывает, что наиболее перспективным регионом для улавливания и хранения является Волго-Уральский регион. В частности:

• Коми;
• Пермский край;
• Татарстан;
• Самарская область;
• Оренбургская область;
• Башкортостан;
• Челябинская область.

Данный регион включает в себя старейшие месторождения России с высокой степенью выработанности запасов. Помимо этого, в Волго-Уральском регионе расположено большое количество промышленных объектов в относительно небольшой удаленности от нефтяных месторождений (15-300 км).

Также перспективными видятся центральная и южная часть страны: Московская область, Волгоградская область и Краснодарский край, несмотря на недостаток достоверных оценок. Остальные регионы нет так хорошо сбалансированы по наличию промышленных центров и выработанных месторождений. Имеющиеся на сегодняшний день данные позволяют судить о больших возможностях для России в сфере CCUS.

Планируемые CCUS проекты в России

Больше всех в реализации CCUS-проектов заинтересованы нефтегазовые компании. Для них сокращение углеродного следа и «озеленение» продукции в условиях энергоперехода — неотъемлемое условие поддержания конкурентоспособности в мировом энергетическом секторе. Имеющиеся компетенции в области геологии и транспортировки углеводородов при этом становятся значительными конкурентными преимуществами нефтегазовых компаний.

На данный момент отрасль CCUS не входит в список секторов промышленности, находящихся под иностранными санкциями. Однако в санкционные списки могут входить технологии, одновременно применяющиеся и в нефтепереработке, и в CCUS. Подобные условия ставят под вопрос международное партнерство в российских CCUS-проектах. Только глобальный характер климатических изменений и эмиссии парниковых газов оставляет надежду на ведение международного сотрудничества в будущем.

Из российских компаний «Роснефть» планирует к 2035 г. предотвратить выбросы 20 млн т СО2-эквивалента парниковых газов. В компании отмечают высокий потенциал использования подземных хранилищ и собственных выработанных месторождений для проектов улавливания и хранения СО2. В своем плане по углеродному менеджменту «Роснефть» планирует запуск пилотного проекта CCUS на 2028 г.

«Татнефть» запланировала выход на углеродную нейтральность к 2050 г. благодаря реализации проектов CCUS. В перспективе станет возможным извлечение 37,8 млн тонн углекислого газа в год. Проектом предусмотрено полезное использование до 25 млн тонн дымовых газов Нижнекамской ТЭЦ «Татнефти». Еще более 12 млн тонн диоксида углерода можно получить из выбросов водородной установки комплекса ТАНЕКО. СО2 в сжиженном состоянии планируется транспортировать на расстояние 10-12 км по трубопроводам. Углекислый газ будут закачивать в недра Биклянского месторождения в Нижнекамском районе. Помимо экологического эффекта данная мера увеличит добычу нефти.

«Газпром нефть» инвестирует порядка 30 млрд руб. в проект в Оренбургской области по улавливанию и захоронению углерода. На первом этапе проекта будет закачиваться около 1 млн т СО2 ежегодно. Со временем объем закачки СО2 будет увеличиваться. Также «Газпром нефть» заключила с правительством Сахалинской области соглашение о сотрудничестве в сфере устойчивого развития и реализации климатических проектов и программ на территории островного региона. Проект на Сахалине будет реализован в партнерстве с компанией Русатом Оверсиз, где CCUS станет составной частью комплексной технологии производства водорода методом конверсии метана с улавливанием и захоронением СО2.

Потенциально возможны синергетический эффект от сотрудничества металлургических компаний (крупных эмитентов СО2) и газовых компаний — поставщиков энергоносителя на предприятия. Например, потенциально возможным вектором декарбонизации металлургического сектора является переход предприятий с газа на водород. Газовые компании способны производить «голубой» водород из газа с улавливанием СО2.

Так, например, «Новатэк» и «Северсталь» планируют совместно реализовать пилотный проект по производству «голубого» водорода из природного газа с применением технологий улавливания и хранения углекислого газа. «Новатэк» также ведет сотрудничество с другой крупной российской металлургической компанией — НЛМК — в области изучения перспектив водорода и технологий по улавливанию и хранению СО2. В свою очередь, НЛМК подписала Меморандум о сотрудничестве с «Газпром нефть» в сфере исследования и тестирования технологии улавливания и хранения СО2.

С другой стороны, проекты CCUS могут быть интересны нефтехимическим компаниям. Немецкая компания Linde и «Сибур-Нефтехим» в 2021 г. подписали соглашение о реализации совместного проекта по улавливанию и полезному использованию СО2, образующегося в технологическом процессе СИБУРа. В рамках проекта планировалось построить установку мощностью порядка 25 тыс. тонн СО2. После введения в эксплуатацию установки по очистке и сжижению СО2, «Сибур-Нефтехим» планировал снизить выбросы парниковых газов предприятия в целом на 7%.

После принятия санкций и ухода из страны западного бизнеса, этот и другие потенциальные проекты с иностранным участием стали фактически невозможными.

CCUS в России: барьеры и возможности

Высокий потенциал по применению технологий CCUS в России обоснован:

• широкими возможностями хранения СО2 (включая его использование для повышения нефтеотдачи);
• наличием крупных источников антропогенных выбросов СО2.

Тем не менее, существуют и барьеры по развитию данной технологии, в частности:

Характер барьеров	Причина
Регуляторные	отсутствие регулирования в области CCUS; отсутствие рынка углерода; отсутствие государственной поддержки;
Технологические	многие технологии находятся на ранней стадии развития не только в России, но и в мире;
Экономические	высокая капиталоемкость проектов; низкая рентабельность

CCUS проекты можно отнести к инфраструктурным, потому что они очень привязаны к точкам эмиссии и хранения СО2, что делает их менее рентабельными по сравнению с добычей и разведкой.

Для успешного развития проектов CCUS в России необходимы следующие шаги:

• создание реестра истощенных месторождений, подходящих для хранения СО2;
• изучение минерализованных водоносных пластов, особенно рядом с источниками эмиссии, оценка возможных объемов хранения СО2;
• создание реестра крупных эмитентов, подходящих для использования технологии улавливания СО2;
• создание механизмов стимулирования развития проектов CCUS;
• создание пилотных проектов CCUS в различных отраслях самостоятельно и в партнерстве с зарубежными компаниями;
• создание площадок для диалога между эмитентами или потребителями СО2 и компаниями, которые потенциально могут предложить услуги по улавливанию, транспортировке и хранению СО2.

С полным текстом исследования вы можете ознакомиться по ссылке.