Основные этапы улавливания и хранения углерода свидетельствуют об отсутствии разработки и внедрения УХУ в коммерческих масштабах за годы, прошедшие с момента введения первого налога на выбросы углерода .
Ниже приводится хронология событий и разработок в области улавливания и хранения углерода : 1972 г.: с 1972 г. в нефтяное месторождение SACROC было закачано более 175 миллионов метрических тонн углекислого газа (CO2 ) для повышения нефтеотдачи пластов (ПНП).
В этом году на своем вебинаре ICSC представила два проекта: [1]
10 июля 2009 года встреча форума крупнейших экономик по изменению климата: премьер-министр Австралии г-н Радд, который делил сцену с президентом США Бараком Обамой , сказал, что Глобальный институт улавливания и хранения углерода (CCS) теперь станет международной инициативой под руководством Австралии, которая будет действовать как клиринговый центр для исследования новых технологий, законодательства, прокладывающего им путь, и как средство для оптимизации финансирования. [4] «Практическая задача, с которой мы сталкиваемся... заключается в том, что нам делать с проблемой, вызовом угля. Сейчас практически нет крупных проектов по улавливанию и хранению углерода в стадии строительства», - сказал г-н Радд. «За последние 12 месяцев Австралия решила работать с другими крупными экономиками и всеми крупными энергетическими компаниями над созданием Глобального института улавливания и хранения углерода. Это то, что мы здесь запускаем сегодня». Он сказал, что улавливание и хранение углерода, которое улавливает CO2 и стремится закачать его в безопасные хранилища глубоко под землей, является важным потенциальным будущим оружием в борьбе с глобальным потеплением. [5]
На электроэнергию, полученную из ископаемого топлива, приходится более 40 процентов мировых выбросов CO 2, связанных с энергетикой . Еще 25 процентов приходится на крупномасштабные промышленные процессы, такие как производство чугуна и стали, производство цемента, переработка природного газа и нефтепереработка.
С прогнозируемым ростом мирового спроса на энергию более чем на 40 процентов в течение следующих двух десятилетий, сокращение выбросов CO 2 является существенной проблемой, в решении которой Австралия особенно заинтересована. Австралия является крупнейшим в мире экспортером угля, и австралийская экономика в значительной степени зависит от угля — ее крупнейшего экспорта. Технологии возобновляемой энергии продолжают развиваться, но ископаемое топливо, в частности уголь и газ, продолжат обеспечивать большую часть мировой энергии в обозримом будущем.
Однако есть способ использовать ископаемое топливо, существенно сократив при этом выбросы CO 2. Ответ заключается в улавливании и хранении углекислого газа и других парниковых газов, влияющих на климат.
Проект GreenGen направлен на исследование, разработку и демонстрацию системы генерации электроэнергии на основе угля с получением водорода путем газификации угля, выработкой электроэнергии с помощью газовой турбины комбинированного цикла и топливных элементов, а также эффективной очисткой загрязняющих веществ и CO2 . Таким образом, эффективность генерации электроэнергии на основе угля будет значительно улучшена, а выбросы загрязняющих веществ и CO2 будут близки к нулю. [6]
3 декабря 2008 г.: This Is Reality.org, коалиция американских экологических организаций, начинает кампанию, чтобы подчеркнуть, что ни одна электростанция в США, работающая на ископаемом топливе, не улавливает иных объемов парниковых газов, кроме символических , которые, по признанию Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) и всех других значимых научных организаций, вызывают изменение климата , глобальное потепление , сокращение Арктики и повышение уровня моря . [7]
Планы разрешить организациям получать кредиты за CCS в рамках Механизма чистого развития (CDM) были отклонены на переговорах по изменению климата в Познани — 14-й сессии Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата (РКИК ООН). Предложение, выдвинутое Австралией, было поддержано большинством представителей и МЭА, но Бразилия и несколько других стран заблокировали этот шаг. Затем решение будет отложено до следующего года. [8]
Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) разработали новое программное обеспечение, которое поможет разработчикам чистых угольных технологий точно измерить, сколько CO2 они могут хранить под землей. [9]
BP и Китайская академия наук (CAS) договорились о создании Центра коммерциализации чистой энергии (CECC), совместного предприятия в Шанхае, инвестирующего около 73 миллионов долларов в коммерциализацию китайских технологий чистой энергии. При условии окончательного одобрения правительства, ожидается, что предприятие CECC будет создано к началу 2009 года. CECC будет служить международной платформой для дальнейшего сотрудничества между научно-исследовательскими институтами, предприятиями и другими учреждениями с целью улучшения возможностей китайских инноваций и рыночных приложений в таких областях, как чистая конверсия угля, технологии нулевых выбросов и улавливание и хранение углерода. [10]
26 ноября 2008 года законопроект об энергетике Великобритании получил королевское одобрение и был принят в качестве закона. В законопроекте упоминается создание нормативной базы для обеспечения инвестиций частного сектора в проекты по улавливанию и хранению углерода. Поскольку он имеет потенциал для сокращения выбросов углерода от электростанций, работающих на ископаемом топливе, до 90%. [11]
В сентябре правительство Австралии выделило 100 миллионов австралийских долларов ежегодно на помощь в создании международного института для ускорения разработки чистых угольных технологий, включая долгосрочную цель постоянного хранения углекислого газа под землей. [12] После двухдневной подготовительной встречи в Лондоне в институт в настоящее время входят восемь членов-основателей отрасли: Shell International Petroleum; Rio Tinto Ltd.; Mitsubishi Corp.; Anglo American; Xstrata Coal; Services Petroliers Schlumberger; Alstom; и The Climate Group.
Первая в мире угольная электростанция, предназначенная для улавливания и хранения производимого ею углекислого газа, начала работу в Шпремберге, Германия. Построенная рядом с электростанцией Schwarze Pumpe мощностью 1600 МВт на севере Германии, демонстрационный эксперимент будет улавливать до 100 000 тонн CO2 в год, сжимать его и захоранивать на глубине 3000 м под поверхностью истощенного газового месторождения Альтмарк, примерно в 200 км от места. «Это очень важный и ощутимый шаг вперед», — сказал Стюарт Хазелдин, геолог и эксперт по CCS в Эдинбургском университете. «Это первая полноценная демонстрация кислородного топлива как технологии улавливания углерода. Она впервые объединяет все это в работающей системе». [13]
Providence Resources, ирландская нефтегазовая группа, запускает проект, который может привести к первой схеме улавливания и хранения углерода (CCS) на Британских островах. Providence Resources работает с Star Energy Group, британской компанией по хранению газа, принадлежащей Petronas of Malaysia, над проектом Ulysses. Схема оценит бассейн Киш-Бэнк в Ирландском море, чтобы решить, можно ли использовать его подземные соленые резервуары для улавливания углерода и хранения природного газа. [14]
Органические жидкости, связывающие диоксид углерода (CO 2 BOLs), могут удерживать более чем в два раза больше CO 2 , чем существующие улавливающие агенты. Жидкости могут использоваться на угольных электростанциях для улавливания парникового газа из выхлопных газов сгорания. [15] [16]
CSIRO (Австралийская организация научных и промышленных исследований) и ее китайские партнеры Huaneng Group и Thermal Power Research Institute (TPRI) официально запустили пилотную установку по улавливанию после сжигания ( PCC ) в Пекине, которая удаляет углекислый газ из дымовых газов электростанций в попытке остановить изменение климата. Проект представляет собой еще один первый проект для программы CSIRO PCC — первый случай улавливания углекислого газа в Китае с использованием пилотной установки PCC. Он начинает процесс применения технологии в китайских условиях и оценки ее эффективности. [17]
В июне 2008 года правительство США объявило о приеме предложений по привлечению коммерческого участия в реструктуризации FutureGen .
Министерство энергетики США объявило о реструктуризации проекта FutureGen, которая была объявлена необходимой из-за роста затрат. [18]
Carbon Capture Journal — первая и единственная в мире служба новостей, которая привела к появлению печатного журнала, в частности, о разработках в области технологий улавливания и геологического хранения углерода. Печатный журнал выходит шесть раз в год (раз в два месяца). Он информирует людей о разработках по всему миру в области улавливания и геологического хранения углерода на электростанциях, а также о крупных проектах и разработках в области государственной политики. Он выпускается командой Digital Energy Journal, одного из ведущих мировых журналов и новостных сервисов в области информационных технологий в нефтегазовой отрасли. Digital Energy Journal Ltd, базирующаяся в центре Лондона, была основана в декабре 2005 года успешной командой журнала Digital Ship. [19]
Исследования и дебаты по поводу готовности к захвату активизировались в 2008 году, свидетельствами чего являются отчет IChemEng (Институт химической инженерии) Capture Ready Report, отчет IEA Carbon Capture Ready Report и проект CAPPCCO. Проект Chinese Advanced Power Plant Carbon Capture Options (CAPPCCO) основан на пятилетней программе в Имперском колледже Лондона, его цель — исследовать, как сделать новые электростанции в Китае «готовыми к захвату».
6 сентября 2007 года Австралия и Китай подписали соглашение о партнерстве, которое откроет путь для установки низкоэмиссионной угольной энергетической технологии в Пекине в 2008 году. Соглашение было подписано генеральным директором CSIRO доктором Джеффом Гарретом и г-ном Ли Сяопэном, президентом государственного энергетического предприятия Китая China Huaneng Group. Соглашение предусматривает установку пилотной установки по улавливанию продуктов сгорания на Пекинской ТЭЦ Хуанэн. [20]
Основанная в сентябре 2007 года, некоммерческая ассоциация поддерживает развитие коммерческой отрасли CCS в Соединенных Штатах и Канаде. Это первая в своем роде организация в Северной Америке, выступающая за политику, которая поддерживает развитие коммерческой отрасли CCS. Среди компаний-учредителей: BlueSource, Halliburton , International Paper , Keener Oil & Gas Company, Kinder Morgan , MissionPoint Capital Partners, Occidental Petroleum Corporation , Peabody Energy , PetroSource Energy Company, Ramgen Power Systems, Schlumberger и Shell. [21]
BP и Китайская академия наук провели церемонию в Шанхае, чтобы отпраздновать подписание Меморандума о взаимопонимании, объявив о своем намерении создать Центр коммерциализации чистой энергии. CECC стремится ускорить разработку в Китае чистых технологий переработки угля и создание связанных с ними возможностей для инвестиций в цепочку создания стоимости посредством коммерциализации ключевых технологий и скоординированного управления крупномасштабными демонстрационными проектами, которые в первую очередь используют уголь в качестве сырья для производства топлива, производства химикатов и выработки электроэнергии. [22]
Журнал Carbon Capture Journal фокусируется на промышленном улавливании углерода на электростанциях и промышленных предприятиях, а также на подземном хранении углекислого газа, включая новые технологии, политику и проекты. С момента запуска веб-сайта в мае 2007 года его активно искали самые влиятельные фигуры в мире улавливания углерода, из энергетических компаний, нефтегазовых компаний, правительства, финансистов/банков, исследователей, консультантов, ученых, НПО, юристов, инжиниринговых компаний и поставщиков технологий. [23]
Стартовая встреча нового европейского проекта Coach состоялась в Пекине 21 и 22 ноября 2006 года. Этот проект, являющийся неотъемлемой частью FP6 Европейской комиссии, входит в сферу партнерского соглашения, подписанного в начале 2006 года между Европейским союзом и Китаем, в котором основное внимание уделяется способам борьбы с изменением климата. Целью Coach является предоставление технических рекомендаций, необходимых для проектирования угольной электростанции, включающей технологии улавливания и хранения CO2 , которая будет построена в Китае к 2010 году. Ожидается, что электростанция будет введена в промышленную эксплуатацию к 2015 году. Зрелые месторождения углеводородов, расположенные в Пекине, были определены в качестве потенциальных мест хранения.
Общественные консультации по будущим энергетическим потребностям Великобритании заканчиваются разделением лагерей, оставляя правительство перед сложным выбором в вопросах поставок электроэнергии. Связанное обещаниями сократить выбросы парниковых газов, правительство Великобритании должно определить форму сети электроснабжения страны на ближайшие десятилетия, поскольку спрос растет, а нефть и газ в Северном море заканчиваются. С одной стороны дебатов находится так называемое лобби «большой державы», продвигающее угольную и ядерную генерацию. С другой стороны, зеленая альтернатива, выступающая за более широкий спектр источников энергии, включая те, которые поступают от собственных усилий отдельных лиц.
Основанная в октябре 2005 года, CCSA поощряет развитие улавливания и хранения углерода (CCS) в Великобритании и играет важную роль в предоставлении технологий и проектов CCS по всему миру. В число 11 компаний-основателей входят BP, Mitsui Babcock, Schlumberger, Scottish & Southern Energy, Shell и т. д.
Соглашение ЕС-Китай NZEC было подписано на саммите ЕС-Китай под председательством Великобритании в ЕС в сентябре 2005 года в рамках Партнерства ЕС-Китай по изменению климата. Целью соглашения является демонстрация передовой технологии использования угля с почти нулевыми выбросами посредством CCS в Китае и ЕС к 2020 году. Двусторонняя китайско-британская инициатива NZEC была разработана в поддержку этого более широкого соглашения. Совместная китайско-британская инициатива по использованию угля с почти нулевыми выбросами спонсируется Министерством окружающей среды, продовольствия и сельских дел Великобритании (Defra) совместно с Министерством бизнеса, предпринимательства и реформы регулирования (BERR) и Министерством науки и технологий (MOST) Китайской Народной Республики.
Scottish Centre for Carbon Storage был создан в сентябре 2005 года. Это сотрудничество между Университетом Эдинбурга и Университетом Хериот-Уотта, а также Британской геологической службой, основывается на уже существующем опыте и расширяет его. Центр включает экспериментальные и аналитические мощности, опыт полевых исследований и моделирования, а также ключевой академический и исследовательский персонал для стимулирования разработки инновационных решений по улавливанию и геологическому хранению углерода.
Новое норвежское правительство, пришедшее к власти осенью 2005 года, стремится сделать Норвегию лидером в области улавливания и хранения CO 2 . Оно также взяло на себя обязательство обеспечить оснащение газовых электростанций технологией улавливания CO 2 и выделило в общей сложности 19 миллионов евро на соответствующие НИОКР, которые будут распределены через новую организацию Gassnova . Страна также усилила международное сотрудничество в этой области, например, с Великобританией.
UKCCSC — это консорциум инженерных, технологических, естественных, экологических, социальных и экономических ученых, как способ расширить исследовательский потенциал Великобритании в области улавливания и хранения углерода. Его цели CCS включают: • Оценить влияние будущих сценариев спроса/предложения энергии на общие затраты/выбросы не-CCS и CCS ископаемого производства • Изучить роль CCS в обновлении энергетической инфраструктуры Великобритании • Исследовать потенциальное воздействие утечки CO 2 во время улавливания и хранения и сравнить его с воздействием на окружающую среду невмешательства
Схема торговли выбросами парниковых газов Европейского союза (EU ETS) начала работу в январе 2005 года как крупнейшая многострановая и многоотраслевая схема торговли выбросами парниковых газов в мире. [24]
В 2005 году технология CCS была включена в Китайский национальный среднесрочный и долгосрочный план развития науки и технологий до 2020 года (2006–2020).
Цели Фазы II включают:
Министерство энергетики США 18 августа 2003 года назвало семь партнерств государственных агентств, университетов и частных компаний, которые сформируют ядро общенациональной сети, чтобы помочь определить наилучшие подходы к улавливанию и постоянному хранению газов, которые могут способствовать глобальному изменению климата. Программа регионального партнерства по секвестрации поддерживает региональные исследования для определения наиболее подходящих технологий, правил и инфраструктуры CCS. Семь партнерств включают в себя Big Sky Regional Carbon Sequestration Partnership, Midwest Geological Sequestration Consortium (Illinois Basin), Midwest Regional Carbon Sequestration Partnership, Southeast Regional Carbon Sequestration Partnership, Southwest Regional Partnership for Carbon Sequestration, Plains CO 2 Reduction Partnership и West Coast Regional Carbon Sequestration Partnership. [26]
В рамках программы «Чистая энергия: взгляд в будущее» в июле 2003 года был запущен Центр исследований и образования в области чистой энергии Цинхуа-BP. Он нацелен на объединение сильных сторон для создания «ведущего мирового института по изучению энергетической стратегии для Китая». Он привлек широкий круг важных игроков в различных аспектах энергетики, промышленности и окружающей среды для работы в консультативном совете центра. [22]
Первое заседание CSLF состоялось в Тайсонс-Корнер, Вирджиния, США, в июне 2003 года. Тринадцать стран и Европейская комиссия подписали устав CSLF в рамках этого министерского саммита. Устав обязывал каждую страну участвовать в процессе CSLF, и в частности предоставлять как политическую, так и техническую экспертизу через формальную структуру рабочей группы. CSLF — это международная инициатива по изменению климата, сосредоточенная на разработке технологий улавливания и хранения углерода как средства достижения долгосрочной стабилизации уровней парниковых газов в атмосфере. Она предназначена для улучшения технологий CCS посредством скоординированных исследований и разработок с международными партнерами и частной промышленностью. [27]
27 февраля 2003 года федеральное правительство США объявило о FutureGen, инициативе стоимостью 1 миллиард долларов по созданию угольной электростанции, нацеленной на демонстрацию революционной чистой угольной технологии, которая будет производить водород и электричество и уменьшать выбросы парниковых газов. Проект FutureGen был инициирован в ответ на Национальную энергетическую политику мая 2001 года, в которой подчеркивалась необходимость в разнообразных и безопасных источниках энергии, которые в значительной степени могли бы быть предоставлены самым распространенным внутренним энергетическим ресурсом Америки — углем. [28]
Одним из признаков возросшей серьезности, с которой политики рассматривают потенциал CCS, является бюджет, выделенный Министерством энергетики США на исследования в области CCS, который увеличился с примерно 1 миллиона долларов в 1998 году до запрашиваемого в 2003 году бюджета в размере 54 миллионов долларов, всего пять лет спустя. (1998 - 1 миллион долларов, 1999 - 6 миллионов долларов, 2000 - 9 миллионов долларов, 2001 - 18 миллионов долларов, 2002 - 32 миллиона долларов, 2003 - 54 миллиона долларов) [29]
В апреле 2002 года на своей 19-й сессии в Женеве МГЭИК приняла решение о проведении семинара, который состоялся в ноябре 2002 года в Реджайне, Канада. Результатами этого семинара стали первая оценка литературы по улавливанию и хранению CO 2 и предложение по Специальному отчету. На своей 20-й сессии в 2003 году в Париже, Франция, МГЭИК одобрила это предложение и согласовала план и график специального отчета.
В ноябре 2001 года BP учредила программу «Чистая энергия: взгляд в будущее» в Китае совместно с Китайской академией наук и Университетом Цинхуа, чтобы создать партнерство в Китае для решения проблем и возможностей чистой энергии. BP выделяет 10 миллионов долларов в течение десятилетнего периода на финансирование исследований в области новых технологий чистой энергии. Эта программа направлена на разработку и подтверждение новых чистых вариантов для Китая и остального мира. Программа включает несколько проектов в Даляньском институте химической физики и Шэньянском институте исследований металлов при Китайской академии наук. [30]
RECOPOL означает: «Сокращение выбросов CO2 путем хранения CO2 в угольных пластах Силезского угольного бассейна Польши». Это совместно финансируемый ЕС комбинированный исследовательский и демонстрационный проект по изучению возможности постоянного подземного хранения CO2 в угле. В выбранном месте в Польше разрабатывается пилотная установка для добычи метана из угольных пластов с одновременным хранением CO2 под землей. Полученный метан может стать альтернативным топливом, которое может производиться локально в Силезии. Эта установка является первой в своем роде в Европе и на данный момент единственной действующей в мире. [31]
Рамочная конвенция Организации Объединенных Наций об изменении климата (РКИК ООН) на своей седьмой Конференции сторон (КС-7) в 2001 году предложила Межправительственной группе экспертов по изменению климата (МГЭИК) подготовить специальный доклад о технологиях улавливания и хранения углерода.
В июле 2000 года в качестве основного компонента Программы по технологиям улавливания и секвестрации углерода Массачусетского технологического института была запущена Инициатива по секвестрации углерода (CSI). CSI — это промышленный консорциум, созданный для исследования технологий улавливания и хранения углерода. Его цели:
Проект по улавливанию CO 2 (CCP) представляет собой партнерство восьми ведущих мировых энергетических компаний и трех правительственных организаций, которые проводят исследования и разрабатывают технологии, чтобы помочь превратить CCS в практическую реальность для сокращения глобальных выбросов CO 2 и борьбы с изменением климата.
Апрель 2000 г. – август 2000 г.: обзор и оценка/ рассмотрено более 200 идей
Август 2000 г. - сентябрь 2001 г.: отобрано 30 специалистов по захвату и 50 специалистов по хранению данных, 50 специалистов прошли этап Gate/технические группы проверяют технические варианты и рекомендуют подробную оценку перспективных кандидатов.
Сентябрь 2001 г. – декабрь 2002 г.: Широкое развитие технологий
Декабрь 2002 г. – декабрь 2003 г.: целенаправленное развитие технологий [33]
Поставка первой партии CO2 от компании Dakota Gasification Company в Вейберн началась в сентябре 2000 года. В конце 2000 года была начата закачка CO2 с начальной скоростью закачки 2,69 млн м3/день (или 5000 т/день) по 19 схемам.
В 1998 году канадская нефтегазовая корпорация ( PanCanadian Petroleum Limited , теперь EnCana Corporation ) объявила о планах по реализации крупномасштабного проекта EOR на нефтяном месторождении около Вейберна, Саскачеван, Канада, с использованием CO2 , захваченного компанией Dakota Gasification Company . Проект по диоксиду углерода Вейберн-Мидейл предоставил возможность продемонстрировать и изучить крупномасштабный проект геологического хранения и предоставить данные для оценки безопасности, технической и экономической осуществимости такого хранения. [34]
Нефтяное месторождение Weyburn расположено в Канаде, недалеко от границы с США. Углекислый газ для проекта Weyburn EOR производится на заводе Great Plains Synfuels в Беуле, Северная Дакота , США, которым управляет Dakota Gasification Company . В 1997 году DGC согласилась направлять весь отработанный газ (96% CO2 ) со своего завода Great Plains Synfuels по трубопроводу на нефтяное месторождение Weyburn. [35]
Газовое месторождение Sleipner находится в Северном море, примерно в 250 км к западу от Ставангера, Норвегия . Его эксплуатирует крупнейшая норвежская нефтяная компания Statoil. На месторождении Sleipner добывается природный газ и легкая нефть из песчаников Heimdal, которые находятся примерно на 2500 м ниже уровня моря. Природный газ, добываемый на Sleipner, содержит необычно высокие уровни (около 9%) углекислого газа, но потребителям требуется менее 2,5%. Это означает, что CO 2 , хранящийся на Sleipner, является побочным продуктом очистки газа, а не CO 2 , улавливаемым из точечного источника. Таким образом, проект Sleipner точнее описать как проект по хранению углерода.
Чтобы побудить компании сократить выбросы углерода, норвежское правительство вводит налог на выбросы углерода, эквивалентный примерно 50 долларам за тонну CO 2 , выброшенного в атмосферу. Чтобы избежать уплаты налога, а также в качестве испытания альтернативной технологии, весь CO 2 , извлеченный с 1996 года, когда началась добыча газа на Слейпнере, был закачан обратно глубоко под землю. Проект Слейпнер является первым коммерческим примером хранения CO 2 в глубоком соленом водоносном горизонте, поэтому его успех вызывает большой интерес во всем мире. В частности, ученые хотят знать, как CO 2 перемещается внутри водоносного горизонта и есть ли риск того, что он может выйти обратно на поверхность. [36]
В 1991 году правительство Норвегии ввело налог на выбросы CO2 , что побудило Statoil улавливать CO2 , выделяемый на нефтегазовом месторождении Слейпнер в Северном море, и закачивать его в подземный водоносный горизонт. [37]
Программа по технологиям улавливания и секвестрации углерода в Массачусетском технологическом институте, начатая в 1989 году, проводит исследования в области технологий улавливания, использования и хранения CO2 из крупных стационарных источников. [32] Она признана мировым лидером в области исследований улавливания и хранения углерода.
Использование CO 2 для коммерческой интенсификации добычи нефти началось в США в начале 1970-х годов. В настоящее время в мире зарегистрировано около 120 случаев разлива CO 2 , почти 85% из которых приходится на США и Канаду. [ необходима цитата ]
{{cite news}}: |author=имеет общее название ( помощь )