Issuu on Google+

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Проект «Низко-углеродные возможности для индустриальных регионов Украины» по Тематической программе Европейского Союза для окружающей среды и устойчивого управления природными ресурсами, в частности энергией

Николай Светлана Марина Андрей Денис Владислав Виктория

ШЕСТАВИН БЕСПАЛОВА БЕСКРОВНАЯ САФОНОВ АФАНАСЬЕВ ОСЕТРОВ ЮРЧЕНКО

Донецк - 2013

Проект финансируется Европейским Союзом

Проект реализуется Донецким национальным университетом, Украина


МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Проект «Низко-углеродные возможности для индустриальных регионов Украины» Грантовый контракт № DCI/ENV 2010/243-865 от 29 декабря 2010 г. по Тематической программе Европейского Союза для окружающей среды и устойчивого управления природными ресурсами, в частности энергией

Николай Светлана Марина Андрей Денис Владислав Виктория

ШЕСТАВИН БЕСПАЛОВА БЕСКРОВНАЯ САФОНОВ АФАНАСЬЕВ ОСЕТРОВ ЮРЧЕНКО

НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Донецк - 2013

Проект финансируется Европейским Союзом

Проект реализуется Донецким национальным университетом, Украина


УДК 504.062.2, 504.062.4, 504.7 ББК 20.1, 20.3 Низко-углеродные возможности для индустриальных регионов Украины: монография / [Шеставин Н.С., Беспалова С.В., Бескровная М.В., Сафонов А.И., Афанасьев Д.Н., Осетров В.В., Юрченко В.В.]. – Донецк: ДонНУ, 2013. – 236 с. Монография посвящена исследованием возможностей внедрения в Украине назкоуглеродных технологий, в частности чистых угольных технологий, технологий улавливания и хранения диоксида углерода, возобновляемых источников энергии (ветровой, солнечной и гибридной энергетики), а также других инноваций для смягчения последствий глобального изменения климата. Основу монографии составили результаты, полученные при выполнении проекта «Низко-углеродные возможности для индустриальных регионов Украины», реализованного в 2011-2013 годах Донецким национальным университетом при финансовой поддержке Европейского Союза. Монография предназначена для научных и инженерно-технических работников, преподавателей высших учебных заведений, аспирантов и студентов естественнонаучных и экономических специальностей.

Рекомендовано университета

к

печати

Ученым

советом

Донецкого

национального

Рецензенты: В.Ф. Недопекин, доктор технических наук, профессор, Донецкий национальный университет В.В. Румянцев, доктор физико-математических наук, профессор, Донецкий физико-технический институт им. А.А. Галкина НАН Украины

Мнения, отраженные в этой публикации, не обязательно совпадают с взглядами Европейской Комиссии и Правительства Украины

© Донецкий национальный университет, 2013 © Шеставин Н.С., Беспалова С.В., Бескровная М.В., Сафонов А.И., Афанасьев Д.Н., Осетров В.В., Юрченко В.В., 2013


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

СОДЕРЖАНИЕ: ВВЕДЕНИЕ

10

Часть I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

14

1.1. Обзор существующей политики в области климата, охраны окружающей среды 1.1.1. Оценка политики в области климата в Украине 1.1.2. Экологическая политика Украины 1.1.3. Энергетическая политика Украины 1.1.4. Критическое сравнение теорий «Зеленого роста» и «Углеродного следа» 1.2. Действующее в Украине законодательство в сфере климата 1.2.1. Украинское законодательство в сфере изменения климата 1.2.2. Действующее украинское законодательство, имеющее косвенное отношение к сфере изменения климата 1.3. Социально-экономические аспекты внедрения низко-углеродных технологий 1.3.1. Углеродоемкость в странах с переходной экономикой 1.3.2. Энергоэффективность в регионах Украины 1.3.3. Схемы торговли квотами на выбросы парниковых газов 1.3.4. Проекты совместного осуществления в Украине 1.3.5. Схема зеленых инвестиций в Украине 1.3.6. Стоимость внедрения технологий улавливания и хранения СО2

15 16 21 26 30 39 40 45 47 47 50 53 57 59 63

1.4. Обзор украинских заинтересованных сторон 1.4.1. Национальные органы государственного управления 1.4.2. Региональные органы государственного управления и местного самоуправления 1.4.3. Высшие учебные заведения и научно-исследовательские институты 1.4.4. Энергетические и промышленные предприятия 1.4.5. Общественные организации

67 67

1.5. Технические аспекты внедрения технологий CCS 1.5.1. Выбросы CO2 электростанциями и другими источниками

83

3

70 72 77 79

84


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

1.5.2. Эмиссия СО2 в процессах биологической очистки сточных вод 1.5.3. Сравнение методов улавливания CO2 при сжигании ископаемого топлива 1.5.4. Методы улавливания СО2 из воздуха 1.5.5. Перспективы развития возобновляемых источников энергии в Украине 1.5.6. Возможности развития ветровой энергетики в Украине 1.5.7. Возможности развития солнечной энергетики в Украине 1.5.8. Возможности развития энергетики на базе тепловой энергии окружающей среды 1.5.9. Принципы геологического хранения СО2 1.5.10. Возможности геологического хранения СО2 в Украине 1.5.11. Проблемы геологического хранения СО2 1.5.12. Методы аналитического и биологического мониторинга утечек из подземных хранилищ СО2

89 92 95 101 104 108 111 121 125 133 137

Выводы по Части І

148

Часть II. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ CCS В УКРАИНЕ

149

2.1. Потенциал источников эмиссии СО2 2.1.1. Создание БД и ГИС по источникам эмиссии СО2 2.1.2. Наполнение БД и ГИС источников эмиссии СО2

150 150 159

2.2. Устройство для улавливания загрязнителей и углекислого газа на перекрестке городских улиц 2.2.1. Прототипы устройств улавливания СО2 из воздуха 2.2.2. «Воздушный Террикон» в Донецке

164 165 170

2.3. Геологическое хранение CO2 в Донбассе 2.3.1. Создание ГИС участков геологического хранения CO2 2.3.2. Определение участков хранения CO2 2.3.3. Определение возможных путей транспортировки СО2

173 174 177 179

2.4. Определение пористости горных пород по данным рентгеновской томографии на синхротроне

180

2.5. Утилизация и долговременное хранение СО2 в виде карбоната магния

184

Выводы по Части ІІ

192

4


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Часть ІІІ. ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ НИЗКО-УГЛЕРОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УКРАИНЕ 193 3.1. Рекомендации по внедрению технологий CCS в восточных областях Украины 3.1.1. Потенциал источников эмиссии СО2 3.1.2. Потенциал резервуаров хранения СО2 3.1.3. Критерии процесса хранения СО2 3.1.4. Варианты процессов нагнетания и хранения СО2 3.1.5. Рекомендации по выделению участков хранения СО2 3.1.6. Заключение

193 193 195 200 202 203 206

3.2. Концепция создания виртуальной интерактивной платформы для трансляции низко-углеродных открытых инноваций 3.2.1. Цели создания платформы 3.2.2. Методология создания платформы 3.2.3. Постановка задач создания платформы 3.2.4. Актуальность создания платформы 3.2.5. Стратегия создания и развития платформы 3.2.6. Схемы реализации платформы 3.2.7. Заключение

207 207 208 210 212 215 217 222

Выводы по Части ІІІ

223

ПРИЛОЖЕНИЕ А: СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ, ПОДГОТОВЛЕННЫХ ПО ПРОЕКТУ «НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ (LCOIR-UA)»

224

ПРИЛОЖЕНИЕ Б: СПИСОК ОБЗОРОВ, ПОДГОТОВЛЕННЫХ ПО ПРОЕКТУ «НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ (LCOIR-UA)»

227

ПРИЛОЖЕНИЕ В: СПИСОК ПРЕЗЕНТАЦИЙ, ПОДГОТОВЛЕННЫХ ПО ПРОЕКТУ «НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ (LCOIR-UA)»

229

ПРИЛОЖЕНИЕ Г: ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ПРОЕКТЕ «НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ (LCOIR-UA)»

235

5


MINISTRY OF SCIENCE AND EDUCATION OF UKRAINE DONETSK NATIONAL UNIVERSITY

Project “Low-Carbon Opportunities for Industrial Regions of Ukraine (LCOIR-UA)” – Grant contract No. DCI/ENV 2010/243-865 of December 29, 2010 on the Thematic Programme of European Union for Environment and Sustainable Management of Natural Resources, including Energy

Mykola Svitlana Marina Andrey Denis Vladislav Victoria

SHESTAVIN BESPALOVA BEZKROVNA SAFONOV AFANAS'EV OSETROV YURCHENKO

LOW-CARBON OPPORTUNITIES FOR INDUSTRIAL REGIONS OF UKRAINE

Donetsk - 2014

A project is funded by the European Union

A project implemented by the Donetsk National University (Ukraine)


LOW-CARBON OPPORTUNITIES FOR INDUSTRIAL REGIONS OF UKRAINE

CONTENTS: INTRODUCTION

12

Part I. NATIONAL and REGIONAL CONTEXTS

14

1.1. Review of the Existing Climate Policy, Environmental Protection 1.1.1. Evaluation of Climate Policy in Ukraine 1.1.2. Environmental Policy of Ukraine 1.1.3. Energy Policy of Ukraine 1.1.4. Critical Comparison of the Theories of “Green Growth” and “Carbon Footprint” 1.2. Legislation of Ukraine in the Field of Climate Change 1.2.1. Ukrainian Legislation in the Field of Climate Change 1.2.2. The Ukrainian Legislation, has an Indirect Relationship to the Field of Climate Change 1.3. Socio-Economic Aspects of the Implementation of Low-Carbon Technologies 1.3.1. Carbon Intensity in Countries with Economies in Transition 1.3.2. Energy Efficiency in Regions of Ukraine 1.3.3. Trading Scheme for Greenhouse Gases 1.3.4. JI Projects in Ukraine 1.3.5. Green Investment Scheme in Ukraine 1.3.6. The Cost of Implementing Technology to Capture and Storage CO2

15 16 21 26 30 39 40 45 47 47 50 53 57 59 63

1.4. Overview Ukrainian Stakeholders 1.4.1. National Governments 1.4.2. Regional Governments and Local Authorities 1.4.3. Higher Education Institutions and Research Institutes 1.4.4. Energy and Industrial Enterprises 1.4.5. Local Organizations

67 67 70 72 77 79

1.5. Technical Aspects of the Implementation of CCS 1.5.1. CO2 Emissions by Power Plants and Other Sources 1.5.2. CO2 Emissions in the Process of Biological Wastewater Treatment

83 85

7

89


LOW-CARBON OPPORTUNITIES FOR INDUSTRIAL REGIONS OF UKRAINE

1.5.3. Comparison of Methods for Capturing CO2 from Fossil Fuel Combustion 1.5.4. Methods of CO2 Capture from the Air 1.5.5. Prospects for the Development of Renewable Energy Sources in Ukraine 1.5.6. Opportunities for the Development of Wind Energy in Ukraine 1.5.7. Opportunities for the Development of Solar Energy in Ukraine 1.5.8. Opportunities Based Energy Thermal Energy Environment 1.5.9. Principles of Geological Storage of CO2 1.5.10. For Geologic CO2 Storage in Ukraine 1.5.11. Problems of Geological Storage of CO2 1.5.12. Analytical Methods and Biological Monitoring of Leaks from Underground Storage of CO2

92 95 101 104 108 111 121 125 133 137

Conclusions of Part I

148

Part II. ASSESSMENT of IMPLEMENTATION CCS TECHNOLOGIES in UKRAINE

149

2.1. Potential Sources of CO2 Emissions 2.1.1. Creating a Database and GIS Sources of CO2 Emissions 2.1.2. Filling the Database and GIS Sources of CO2 Emissions

150 150 159

2.2. Device for Trapping Pollutants and Carbon Dioxide at the Crossroads City Streets 2.2.1. Prototypes Capture CO2 from the Air 2.2.2. “Air Terrikon” in Donetsk

164 165 170

2.3. Geological Storage of CO2 in the Donbass 2.3.1. Creating GIS Plots Geological Storage of CO2 2.3.2. Determination of CO2 Storage Sites 2.3.3. Identification of Possible Ways to Transport CO2

173 174 177 179

2.4. Porosity Rocks by the X-ray Synchrotron Tomography

180

2.5. Recycling and Long-Term Storage of CO2 in the Form of Magnesium Carbonate

184

Conclusions of Part II

192

8


LOW-CARBON OPPORTUNITIES FOR INDUSTRIAL REGIONS OF UKRAINE

Part III. PROSPECTS for the INTRODUCTION of LOW-CARBON TECHNOLOGIES in UKRAINE 193 3.1. Recommendations for the Implementation of CCS in the Eastern Regions of Ukraine 3.1.1. Potential Sources of CO2 Emissions 3.1.2. Potential CO2 Storage Reservoirs 3.1.3. Criteria for CO2 Storage Process 3.1.4. Dining Processes Injection and Storage of CO2 3.1.5. Recommendations on the Allocation of CO2 Storage Sites 3.1.6. Conclusion

193 193 195 200 202 203 206

3.2. The Concept of Creating a Virtual Interactive Platform for Low-Carbon Open Innovation Relay 3.2.1. Goal of Creating a Platform 3.2.2. Methodology to Create a Platform 3.2.3. Formulation of the Problems of Creating a Platform 3.2.4. Importance of Establishing a Platform 3.2.5. Strategy Creation and Development of the Platform 3.2.6. Circuit Implementation of the Platform 3.2.7. Conclusion

207 207 208 210 212 215 217 222

Conclusions of Part III

223

APPENDIX A: LIST OF PUBLICATIONS PREPARED FOR THE PROJECT “LOW-CARBON OPPORTUNITIES FOR INDUSTRIAL REGIONS OF UKRAINE (LCOIR-UA)”

224

APPENDIX Б: LIST OF REVIEW, PREPARED FOR THE PROJECT “LOW-CARBON OPPORTUNITIES FOR INDUSTRIAL REGIONS OF UKRAINE (LCOIR-UA)”

227

APPENDIX B: LIST OF PRESENTATIONS PREPARED FOR THE PROJECT “LOW-CARBON OPPORTUNITIES FOR INDUSTRIAL REGIONS OF UKRAINE (LCOIR-UA)”

229

APPENDIX Г: GENERAL INFORMATION ABOUT THE PROJECT “LOW-CARBON OPPORTUNITIES FOR INDUSTRIAL REGIONS OF UKRAINE (LCOIR-UA)”

235

9


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

ВВЕДЕНИЕ Противодействие изменениям климата является одной из важнейших задач для Европейского Союза (ЕС). Разумеется, его усилия не ограничиваются собственной территорией. В частности, ЕС помогает в этом и Украине. При финансовой поддержке ЕС в 2011-2013 гг. Донецкий национальный университет выполнял проект «Низко-углеродные возможности для индустриальных регионов Украины (LCOIR-UA)». Украина занимает сейчас шестое место в Европе по объемам выбросов СО2. В ней действует 14 тепловых электростанций (ТЭС), которые по этому показателю можно считать средними – выбросы от 1 до 10 млн. т диоксида углерода. При этом в пяти восточных областях расположено 11 из них, которые вместе дают 76 % от общих объемов выбросов СО2 в Украине. С учетом других источников - промышленные процессы, сельское хозяйство и т.д. - этот показатель составляет 78 %. В странах Европейского Союза работают 30 крупных по объемам выбросов СО2 ТЭС, которые выбрасывают его от 10 до 34,6 млн. т в год. Самая крупная по объемам выбросов СО2 ТЭС расположена в Польше (Белчатов). Главным параметром для оценки уровня внедрения низкоуглеродных технологий на ТЭС является соотношение объема годовых выбросов СО2, в тоннах, к объемам произведенной электроэнергии (МВтч). Оно в настоящее время около единицы для большинства ТЭС как в странах ЕС, так и Украины. Это свидетельствует о начальной стадии внедрения низкоуглеродных технологий на этих основных источниках выбросов СО2. Сейчас в странах ЕС, а также в США, Канаде, Австралии только выполняются исследовательские и демонстрационные проекта в этой сфере. Реальное сокращение выбросов СО2 запланировано к 2050 году на 50-85 %, но еще не началось. Вместе с тем Украина только 43,7 % своей электроэнергии производит за счет сжигания ископаемого топлива. Тогда как Германия, которая находится на первом месте в Европе по объемам выбросов СО2, этот показатель составляет 62,1 %. В Польше (третье место) - 95,7 %. Поэтому страны ЕС активно разрабатывают низко-углеродные технологии и технологии улавливания СО2 для внедрения на своих действующих ТЭС, а также технологии транспортировки, утилизации и геологического или морского захоронения диоксида углерода. Для Украины сейчас вопрос уменьшения выбросов СО2 становится актуальным в связи с окончанием в 2012 году действия Киотского протокола. Это может привести к обязательным требованиям по уменьшению диоксида углерода вместо возможности продажи квот на выбросы, как это было до 2012 года.

10


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

То есть может произойти переход от положительных стимулов, которые за последние годы не способствовали уменьшению объемов выбросов СО2 в Украине, к штрафным санкциям за чрезмерные выбросы. Это будет заставлять предпринимателей внедрять низко-углеродные технологии на украинских ТЭС. Поэтому важной задачей является ознакомление бизнесменов, администраторов и инженерно-технического персонала, действующих в восточных областях ТЭС, а также ответственных за развитие энергетического сектора местных и региональных руководителей с проблемами изменения климата и низко-углеродными технологиями как инструментами противодействия этим изменениям. Нужно способствовать привлечению украинских ученых и инженеров к разработке и внедрению низко-углеродных технологий на украинских энергетических и промышленных предприятиях. Также необходимо увеличивать заинтересованность студентов и молодых ученых в решении климатических проблем Украины. В Украине, особенно в восточных областях, больше озабочены экологическими проблемами от традиционных техногенных загрязнителей воздуха, воды и почвы. На климатические изменения смотрят как на нечто неопределенное, такое, что ожидается. Поэтому в данной монографии приводится информация по разъяснению перспектив климатических изменений для Украины, а также прямых связей между экологическими и климатическими, украинскими и глобальными проблемами. Монография состоит из 3-х частей: I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ, где исследуется современное состояние юридических, экономических, социальных и технических проблем, возникающих на пути внедрения низко-углеродных технологий на востоке Украины. II. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ CCS В УКРАИНЕ, где на основе информации из открытых источников выполнена оценка возможностей внедрения технологий улавливания и геологического хранения диоксида углерода на предприятиях Украины. III. ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ НИЗКО-УГЛЕРОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УКРАИНЕ, где даны рекомендации по внедрению низко-углеродных технологий в Украине, а также предложен механизм обеспечения международного сотрудничества украинских и европейских ученых и практиков, работающих в этой сфере. Надеемся, что мы совместными усилиями преодолеем все препятствия ради эффективного противодействия глобальным климатическим изменениям - для обеспечения стабилизации климата путем внедрения низко-углеродных технологий.

11


LOW-CARBON OPPORTUNITIES FOR INDUSTRIAL REGIONS OF UKRAINE

INTRODUCTION Combating climate change is a major challenge for the European Union (EU). Of course , his efforts are not limited to its own territory. In particular, the EU is helping in this and Ukraine. With financial support from the EU in 2011-2013. Donetsk National University carried out the project “Low-Carbon Opportunities for Industrial Regions of Ukraine (LCOIR-UA)�. Ukraine now occupies sixth place in Europe in terms of CO2 emissions. It operates 14 Thermal Power Plants (TPP), which on this indicator can be considered average - emissions from 1 to 10 million tons of carbon dioxide. In the five eastern provinces are 11 of them , which together account for 76 % of total CO2 emissions in Ukraine. Taking into account other sources - industrial processes, agriculture, etc. - that indicator is 78 %. In the European Union has 30 large volumes of CO2 emissions TPP, which emit it from 10 to 34.6 million tonnes per year. The largest in terms of CO2 emissions TPP located in Poland (Belchatov). The main parameter to assess the level of implementation of low-carbon technologies in the thermal power plant is the ratio of annual CO2 emissions in tonnes, to the volume of electricity generated (MWh). It is currently about unity for most TPP in the EU and Ukraine. This indicates the initial stage of introduction of low-carbon technologies in these major sources of CO2 emissions. Now in the EU, as well as in the U.S., Canada, Australia only performed research and demonstration projects in this field. Real reduction in CO2 emissions by 2050 is planned by 50-85 % , but has not yet started. However Ukraine only 43.7 % of its electricity produces by burning fossil fuels. While Germany, which holds the first place in Europe in terms of CO2 emissions , the figure is 62.1 %. In Poland (third place) - 95.7 %. Therefore, the EU countries are actively developing low-carbon technologies and CO2 capture technology for implementation at its existing thermal power plants, and transportation technology, recycling and disposal of marine geological or carbon dioxide. For Ukraine, the question now to reduce emissions of CO2 becomes relevant in connection with the termination in 2012 of the Kyoto Protocol. This can lead to mandatory requirements to reduce carbon dioxide instead of the possibility of selling emission allowances , as it was before 2012. That is, you will proceed on positive incentives, which in recent years has contributed to a reduction in CO2 emissions in Ukraine, to the penalties for

12


LOW-CARBON OPPORTUNITIES FOR INDUSTRIAL REGIONS OF UKRAINE

excessive emissions. This will compel businesses to implement low-carbon technologies in the Ukrainian TPPs. Therefore, an important task is to familiarize business managers and technical staff working in the eastern regions of TPP, as well as responsible for the development of the energy sector of local and regional leaders to address climate change and low-carbon technologies as tools to counter these changes. Need to attract Ukrainian scientists and engineers to develop and implement low-carbon technologies in the Ukrainian energy and industrial companies. It is also necessary to increase the interest of students and young scientists in solving climate problems in Ukraine. In Ukraine, especially in the eastern regions, are more concerned about environmental issues from the traditional man-made air pollution, water and soil. To climate change are seen as something vague, such that expected. Therefore, this monograph provides information to clarify the prospects of climate change for Ukraine, as well as direct links between environmental and climate, Ukrainian and global problems. The book consists of three parts: I. NATIONAL AND REGIONAL CONTEXTS, where we investigate the current state of legal, economic, social and technical problems to the introduction of low-carbon technologies in eastern Ukraine. II. ASSESSMENT OF IMPLEMENTATION CCS TECHNOLOGIES IN UKRAINE, where, based on information from public sources estimated the possibilities of implementing capture and geological storage of carbon dioxide on the enterprises of Ukraine. III. PROSPECTS FOR THE INTRODUCTION OF LOW-CARBON TECHNOLOGIES IN UKRAINE, where recommendations for the implementation of low-carbon technologies in Ukraine, and also provides a mechanism for international cooperation between Ukrainian and European scholars and practitioners working in this field. We hope that we will jointly overcome all obstacles for an effective response to global climate change - in order to stabilize the climate by introducing lowcarbon technologies.

13


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Часть I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ Украина в настоящее время занимает 6 место в Европе 1 по уровню выбросов углекислого газа (CO2), который имеет наибольшее влияние на уже пр��исходящее глобальное изменение климата. Тем не менее, в Украине двуокись углерода официально не является вредным загрязнителем, так что отношение к объемам выбросов у государства, а также на предприятиях и в обществе, нейтральное (или безразличное). В самом деле, Украина присоединилась к ряду международных соглашений, которые регулируют количество выбросов СО2, но они служит лишь для привлечения инвестиций за счет продажи квот на выбросы СО2 в рамках Киотского протокола. Предприятия (бизнес) считают перспективы реализации чистых угольных технологий (Clean Coal Technology - CCT) и технологий улавливания и хранения диоксида углерода (Carbon Capture and Storage CCS) в Украине экономически необоснованными в связи с дополнительными расходами и отсутствием механизмов восстановления этих расходов. Это означает, что на государственном уровне требуется разработка стимулов для внедрения технологий CCT и CCS по крайней мере, в энергетической отрасли. Такие стимулы могут быть как отрицательными (налог на выбросы СО2), так и положительными (национальное или международное финансирование процесса внедрения технологий CCT и CCS). С целью оценки возможностей и препятствий для развертывания технологий CCT и CCS в Украине были выполнены обозрения открытых источников информации по следующим аспектам: - проанализирована действующая политика Украины в отношении выбросов CO2 и защиты окружающей среды, выявлены возможные и отсутствующий стимулы для внедрения технологий CCT и CCS в Украине, а также участие Украины в политических инициативах Европейского Союза и Организации Объединенных Наций в энергетике, индустрии и изменении климата; - рассмотрен целый ряд технологий, имеющих отношение к CCT и CCS, в частности: технологии уменьшения выбросов CO2 на электростанциях и предприятиях индустрии; методы выделения CO2 из сточных вод; способы улавливания CO2 при сжигания ископаемого топлива; схемы улавливания СО2 из воздуха; перспективы развития солнечной и ветровой энергетики; геологическое строение целевых 1

Trends in global CO2 emission: 2012 Report. – Netherlands Environmental Assessment Agency, 2012. – 40 pp.

14


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

регионов Украины; проблемы геологического хранения CO2; методы аналитического и биологического мониторинга утечек из подземных хранилищ СО2, и т.п.; - рассмотрены законы Украины, касающиеся вопросов внедрения CCT и CCS: об атмосфере, о водных ресурсах, об экологически чистых технологиях, об окружающей природной среде, об энергетике, о полезных ископаемых (угле, нефти и газе), и т.п.; - на примерах конкретных исследований иностранного опыта внедрения CCT и CCS рассмотрены возникающие экономические и социальные проблемы и пути их решения путем использования: схем торговли выбросами, проектов совместного осуществления, механизма чистого развития, а также проанализированы методы оценки стоимости внедрения CCT и CCS и формирования общественного мнения, и т.п.; - определены украинские субъекты, которые заинтересованы (или в перспективе могут быть заинтересованы) во внедрении CCT и CCS: министерства и другие государственные учреждения, местное самоуправление и органы местной государственной власти, университеты, научно-исследовательские институты, центры и лаборатории, нефтяные и газовые компании, энергетические и промышленные компании - эмитенты CO2, транспортный сектор как источник выбросов парниковых газов, поставщики оборудования и технологий, и т.п. - на основе анализа вышеуказанной информации были разработаны Рекомендации по осуществлению перспектив внедрения CCT и CCS в восточных регионах Украины. 1.1. Обзор существующей политики в области климата, охраны окружающей среды Украина входит в число стран, которые подписали и ратифицировали Рамочную конвенцию Организации Объединенных Наций об изменении климата и Киотский протокола к ней, а также взяла на себя обязательства не только защищать климатическую систему на благо нынешнего и будущих поколений человечества, но и выполнять свои индивидуальные обязательства как участника Конвенции и Протокола. В частности, Украина взяла на себя обязательство осуществлять политику и меры, направленные на борьбу с изменением климата, с учетом реальных социально-экономических условий в стране, охватывающей все источники выбросов и поглощения парниковых газов (ПГ) 2 , а также смежных отраслей. 2

National Cadastre for Anthropogenic Emissions by Sources and Removals by Sinks of Greenhouse Gases in Ukraine for 1990-2010 years. - Kiev: State Environmental Investment Agency of Ukraine, 2012. - 729 pp. (in Russian)

15


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

1.1.1. Оценка политики в области климата в Украине Проведение политики в области борьбы с изменением климата, даже если она дает экономически благотворный эффект, порождает сложные для решения политэкономические проблемы. Выработка внутреннего политического курса обусловлена типом государственного строя страны – демократический он или авторитарный, – а также относительной влиятельностью групп лиц, лоббирующих углеродоемкие или низкоуглеродные пути развития промышленности, ролью независимых средств массовой информации и организаций гражданского общества, политическими и экономическими предпочтениями общественности, взятыми в более широком плане. Новый глобальный индекс законов, институтов и мер в области климата (CLIM Index) 3 предназначен для сравнения в международном плане качественных параметров национальной климатической политики, эмпирической оценки политических факторов, обуславливающих проведение государственной политики, а также для выяснения того, есть ли между странами с переходной экономикой (отмечены темным фоном на рис. 1.1.1) различия в характере связи между этими факторами и результатами проведения политики в области борьбы с изменением климата.

Рис. 1.1.1: Результаты CLIM Index

3

Special Report on Climate Change: the Low Carbon Transition. – European Bank for Reconstruction and Development, 2011. – 80 pp.

16


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

Как показывает анализ, взятый отдельно уровень демократизации страны не является крупным фактором проведения климатической политики. Вместо него значительным и положительным фактором, определяющим проведение политики в области борьбы с изменением климата, является информированность населения в вопросах изменения климата, в то время как углеродоемкие отрасли промышленности, занимающие относительно влиятельные позиции, выступают в качестве крупного фактора сдерживания, причем независимо от уровня демократизации любой отдельно взятой страны и потенциала ее государственного аппарата. Составляющие CLIM Index выстроены по стандартизированной компоновке национальных сообщений 4,5 , которая была разработана с целью освещения наиболее важных аспектов политики и мер смягчения последствий изменения климата. Так, указанный индекс состоит из 12 переменных, сгруппированных по приведенным ниже четырем ключевым аспектам государственной политики: Насколько оперативно - Международное сотрудничество. правительство той или иной страны ратифицировало Киотский протокол и сформировало ли оно институциональный потенциал для участия в работе гибких механизмов и в реализации проектов в принимающих странах по механизмам совместного осуществления (СО) или чистого развития (МЧР). - Национальная законодательная база регулирования климатической сферы. В нее входят общие законодательные акты и контрольные цифры в области борьбы с изменением климата, институциональные структуры, участвующие в борьбе с изменением климата на различных уровнях (на уровне министерств, независимых комитетов и т.д.). - Отраслевые фискальные или нормативные меры или контрольные цифры. Сюда входят контрольные цифры и нормативы, действующие в каждом из секторов, перечисленных в отчетах Межправительственной группы экспертов по изменению климата. - Межотраслевые фискальные или нормативные меры. Сюда входят такие вопросы, как налогообложение выбросов углерода и применение схем торговли выбросами. Таким образом, CLIM Index позволяет провести сравнительный анализ сферы действия и качественных параметров законов, 4

Second National Communication of Ukraine on Climate Change: Prepared in accordance with Ukraine's commitments to the UN Framework Convention on Climate Change. - Kiev: Ministry of Environmental Protection of Ukraine, etc., 2006. – 83 pp. (in Russian) 5 Third, Fourth and Fifth National Communication of Ukraine on Climate Change: Review the implementation of Articles 4 and 12 of the UN Framework Convention on Climate Change and Article 7 of the Kyoto Protocol. - Kiev: Ministry of Environmental Protection of Ukraine, etc., 2009. - 367 pp. (in Russian)

17


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

политического курса, мер и институтов в области смягчения последствий изменения климата в 95 странах мира. В индекс входят все страны операций ЕБРР и страны – члены ЕС, все крупные развивающиеся страны, многие из наименее развитых стран и небольшие островные государства, на долю которых приходится 91% объемов глобальных выбросов и 73% численности населения Земли. Как видно на рис. 1.1.1 по сравнению с другими странами бывшего СССР и Восточной Европы, Украина занимает 39-е место, с определенными преимуществами в осуществлении политики в сфере изменения климата. Примечательный результат этого рейтинга в том, что ряд развитых стран (США - 45-е место, Канада - 49, Австралия - 55) занимают более низкие по��иции, чем Украина. А все государства-члены Европейского Союза (за исключением Эстония - 40-е) занимают лидирующие позиции в этом списке. Это связано с тем, что многие европейские страны приняли национальные программы по снижению выбросов парниковых газов, которые включают в себя 6 : - Более широкое использование возобновляемых источников энергии (ветра, солнца, биомассы), а также комбинированного производства тепла в энергетических установках; - Повышение эффективности использования энергии в зданиях, промышленности и бытовых приборах; - Снижение выбросов CO2 в новых легковых автомобилях; - Меры по сокращению выбросов в обрабатывающей промышленности; - Меры по сокращению выбросов из мусорных свалок. Климатический и энергетический пакет документов ЕС был принят в 2009 году для реализации цели «20-20-20», одобренной лидерами ЕС в 2007 году - к 2020 году должно быть 20% сокращения выбросов парниковых газов по сравнению с 1990 годом, на 20% увеличить долю возобновляемых источников энергии и повысить эффективность потребления энергии на 20%. Основа этого пакета включает в себя четыре части дополнительного законодательства: 1. Пересмотр и укрепление системы торговли выбросами ЕС (ETS): одно общеевропейское ограничение на выбросы с 2013 года, с линейным ежегодным сокращением до 2020 года и за его пределами; постепенная замена бесплатного распределения квот на аукционах, а также расширение системы в новых секторах. 2. «Усилие Сети Решений» для выбросов из секторов, не включенных в ETS ЕС, например, транспорт, жилье, сельское хозяйство и отходы. Каждое государство-член будет иметь для достижения 6

European Environment Agency - http://www.eea.europa.eu/themes/climate/policy-context

18


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

обязательных национальных ограничений целевые показатели сокращения выбросов на 2020 год. В целом, эти национальные цели будут сокращать выбросы в ЕС для не-ETS сектора на 10% к 2020 году по сравнению с уровнем 2005 года. 3. Привязка национальных целевых показателей использования возобновляемых источников энергии: это поможет снизить зависимость ЕС от импорта энергии, а также снизить выбросы парниковых газов. 4. Правовая база в целях содействия развитию и безопасному использованию технологий CCS. Украина в последнее десятилетие пережила два крупных изменения в конституционной системе разделения политических властных функций, что привело к калейдоскопической смене позиций, занимаемых игроками с правом вето в политической системе страны. До “оранжевой” революции 2004 года Украина представляла собой республику с мощной президентской властью, в условиях которой президент выступал в качестве главного постановщика политических задач, а также в качестве самого мощного игрока с правом вето. С 2006 года, когда вступили в действие изменения, внесенные в конституцию страны, Украина превратилась в смешанный вариант президентско-парламентской республики, в условиях которой законодательная власть приобрела ряд исполнительных функций, а правительство и парламент стали влиятельными самостоятельными игроками с правом вето, обладающими большим влиянием. Вместе с тем в новой конституции граница между политическими правами законодательной и исполнительной ветвей власти также размыта, что привело де-факто к появлению множества игроков с правом вето во всех ветвях власти, в том числе в судебной, которую соперничающие друг с другом политические элиты стали использовать как механизм ветирования принимаемых решений. С выбором в феврале 2010 года Виктора Януковича президентом страны и последующим формированием пропрезидентского правительства эти дублирующие друг на друга конституционные полномочия стали играть в политическом плане менее значимую роль, поскольку как исполнительная, так и законодательная ветви власти придерживались одной и той же политической повестки дня. В сентябре 2010 года решением Конституционного суда внесенные в конституцию страны в 2004 году изменения были признаны неконституционными, что в неявной форме повлекло за собой возврат к режиму мощной президентской власти, существовавшему до “оранжевой” революции. Все эти взаимозависимости между ключевыми субъектами политики по борьбе с изменением климата в Украине, изображены на рис. 1.1.2, который показывает два уровня: международный и внутренний. Также указываются (цветными стрелками) способы воздействия на

19


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

климатическую политику экологического сообщества и средств массовой информации. Отметим, что углеродоемкий бизнес и новые отрасли низкоуглеродной промышленности пока взаимодействуют только с политическими структурами государственной власти, не принимая во внимание возможности для продвижения своих приоритетов в гражданском обществе и средствах массовой информации (СМИ). Несмотря на показанное значительное финансовое влияние на СМИ углеродоемкого бизнеса.

Рис. 1.1.2: Отношения между основными участниками климатической политики в Украине Украинские СМИ характеризуются высокими уровнями плюрализма и, особенно со времен “оранжевой” революции, в основном действуют свободно, без вмешательства со стороны государства. Несмотря на то, что олигархические отношения иногда выливаются в крайние формы политизации контента некоторых из СМИ, СМИ необязательно находятся на службе государства или действующего в данный момент времени политического руководства страны. Аналогичным образом, после “оранжевой” революции проводящие свои кампании организации гражданского общества, включая НПО экологического профиля 7 , быстро превратились в рупор и инструмент действия украинского общества. Таким образом, они служат реальными каналами распространения информации об опасности, вызываемой климатическими изменениями, и в этой связи о необходимости принятия правительством Украины мер смягчения их последствий как подспорья в борьбе с изменением климата. 7

The Working Group of Environmental NGOs on Climate Change – http://climategroup.org.ua

20


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

В Украине отмечается необычно высокий уровень информированности населения об опасности, вызываемой климатическими изменениями; 78% населения страны заявляют, что они в определенной или очень большой мере в курсе проблематики изменения климата, а почти две трети опрошенных обеспокоены тем, что климатические изменения могут пагубно сказаться на их жизнях. При проведении в 80 странах мира выборочных опросов выяснилось, что любопытное сочетание высоких уровней информированности населения стран и относительно низких оценок, выставленных им по CLIM Index, стало свидетельством самого решительного осуждения проводимой в этой области государственной политики: только 3% украинцев довольны тем, что их правительство серьезно относится к проблемам изменения климата. Очень мощным весом обладают и лоббисты углеродоемких отраслей промышленности Украины, где действующие в сталелитейной, угольной, нефтехимической и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности ФПГ оказывают большое влияние на смену правительств, главным образом путем финансовой поддержки политических партий, проводимых их партийным руководством кампаний и путем назначения их подчиненных на государственные должности, а также через находящиеся в их собственности средства массовой информации. Хотя эти игроки не обладают такими же правами вето, как их коллеги в России, которые периодически ими пользуются, они, тем не менее, оказывают влияние – и иногда сдерживающее – на выбор очередного из сменяющих друг друга правительств политического курса в области борьбы с изменением климата. 1.1.2. Экологическая политика Украины Устойчивое развитие Украины может быть обеспечено только путем: - создания необходимых условий для реструктуризации и снижения антропогенного влияния на окружающую среду до научно обоснованного уровня; - поддержания жизнеобеспечивающих функций биосферы; - восстановления качества природных экосистем до уровня, который гарантирует его постоянство; - устойчивого использования природных ресурсов, следовательно, через создание системы гарантий устойчивого использования и сохранения для будущих поколений природных ресурсов на основе соблюдения национальных интересов страны; - участия в формировании глобальной системы экологической безопасности, предусматривающие активное сотрудничество со всеми

21


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

странами и международными организациями с целью сохранения биосферы - среды обитания человека. При отсутствии эффективной системы управления в области охраны окружающей среды, и в контексте медленных, чем ожидалось, структурных реформ и модернизации технологических процессов, рост экономики приводит к высоким уровням загрязнения и поддержке старых неэффективных подходов к использованию энергетических и природных ресурсов, требует существенного повышения эффективности 8 государственной экологической политики . Экологическая политика - основа устойчивого развития, поэтому необходимо сформирование единой, согласова��ной и сбалансированной экологической политике государства, которая будет направлена на сохранение и восстановление природных ресурсов как приоритетного направления государства в ближайшей и отдаленной перспективе. Экологическая политика должна опираться на целостную оценку экономического ресурса обеспечения жизнедеятельности и развития общества и экологического ресурса поддержания функционирования и воспроизводства природной среды жизнедеятельности не только человека, но и живых существ, всех составляющих биосферы. Современный политический процесс характеризуется осознанием международным сообществом новых вызовов и угроз глобальному цивилизационному развитию. Наблюдается четкая тенденция к расширению содержания понятия безопасности с учетом не только политических, военных, экономических, но и культурно-цивилизационных и экологических аспектов. На фоне мощных интеграционных процессов в условиях растущей взаимозависимости политические или экономические решения отдельных стран оказывают ощутимое влияние на мировое сообщество. Вопросы экологической безопасности приобретают геополитический характер, влияя на процессы принятия политических решений на мировом уровне. При таких условиях и политика, и экология становятся причинноследственной цепью, взаимозависимыми факторами глобальной перспективы. Первые шаги в создании механизмов защиты от экологических угроз на уровне международного сотрудничества уже сделано. Под эгидой ООН осуществлен ряд мероприятий, среди которых: - На Конференции ООН по проблемам окружающей среды и развития в Рио-де-Жанейро в 1992 году была утверждена декларация «Повестка дня на XXI век»; 8

National Environmental Policy of Ukraine: Assessment and Development Strategy. Ministry of Environmental Protection of Ukraine, the United Nations Development Programme, the Global Environment Facility, 2007. - 186 pp. (in Ukrainian)

22


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

- На Конференции сторон Рамочной конвенции ООН в Киото в 1997 году принят Киотский протокол, который устанавливает обязательства развитых промышленных стран по ограничению уровней выбросов «парниковых» газов во избежание опасного нарушения климатической системы; - Результатом саммита в Йоханнесбурге в 2002 году стала «Декларация по устойчивому развитию». В ней определены ключевые задачи усиления основ устойчивого развития, экономической, социальной и экологической составляющих. Одним из путей преодоления глобальных проблем экологической безопасности становится необходимость изменения модели потребления и производства, обеспечение охраны и рационального использования природной ресурсной базы. Отход от традиционной «ресурсной и потребительской» стратегии развития требует изменения поведения общества, разработки новых концепций государственного управления, предпринимательской деятельности, изменения методологии оценки роли и значения экосистем в жизни человека и общества. Однако в системе государственного управления, существует и преобладает тенденция затратного подхода к использованию природных ресурсов, окружающей среды и ее экосистем. Интегрированная ценность природы как среды жизни человека, жизнедеятельности общества еще не осознана обществом. Об этом свидетельствует отсутствие национальной стратегии устойчивого развития, интегрированных оценок природного потенциала страны, программы конкретных действий по укреплению естественных основ жизни человека и жизнедеятельности общества в окружающей природной среде. Процесс перехода Украины от практики реализации природоохранных мероприятий к экологической политике продолжается 9 . Наиболее заметными последними шагами на этом пути стало принятие в декабре 2010 года Закона Украины «Об основных принципах (стратегии) государственной экологической политики Украины на период до 2020 года» 10 , а 20 мая 2011 года - Национального плана действий по охране окружающей природной среды Украины на период с 2011 до 2015 года 11 с объемом финансирования в 4,2 млрд. гривен. В соответствии с этой стратегией будут осуществляться следующие задачи (для атмосферного воздуха) достижения цели 2 - Улучшение 9

From the Practice of Environmental Protection to Environmental Policy in Ukraine: Ways and Problems. - Kyiv: National Institute for Strategic Studies, 2011. - 31 pp. (in Ukrainian) 10 Law of Ukraine “On the Fundamentals (Strategy) of the State Environmental Policy of Ukraine for the Period till 2020”. - http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/2818-17 (in Ukrainian) 11 National Action Plan for Environmental Protection of Ukraine for the Period from 2011 to 2015. - http://www.kmu.gov.ua (in Ukrainian)

23


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

экологической ситуации и повышения уровня экологической безопасности: - Уменьшение объема выбросов общераспространенных загрязняющих веществ: - стационарными источниками в 2015 году на 10 процентов и к 2020 году на 25 процентов базового уровня; - передвижными источниками путем установления нормативов содержания загрязняющих веществ в отработанных газах до 2015 года в соответствии со стандартами Евро-4, к 2020 году - Евро-5; - Определение целевых показателей содержания опасных веществ в атмосферном воздухе, в том числе для тяжелых металлов, неметанових летучих органических соединений, взвешенных частиц пыли (диаметром менее 10 микрон) и стойких органических загрязняющих веществ с целью их учета при установлении технологических нормативов выбросов загрязняющих веществ стационарными источниками загрязнения; - Оптимизация структуры энергетического сектора национальной экономики путем увеличения объема использования энергетических источников с низким уровнем выбросов двуокиси углерода к 2015 году на 10 процентов и к 2020 году на 20 процентов, а также обеспечение сокращения объема выбросов парниковых газов согласно задекларированных Украиной международных обязательств в рамках Киотского протокола к Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата; - Определение к 2015 году основных принципов государственной политики по адаптации к изменению климата, разработка и поэтапное выполнение национального плана мероприятий по смягчению последствий изменения климата и предотвращения антропогенному воздействию на изменение климата на период до 2030 года, в том числе в рамках реализации механизма Киотского протокола к Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата, проектов совместного осуществления и проектов целевых экологических (зеленых) инвестиций. Вопросы внедрения технологий CCT и CCS не упоминаются в этой стратегии, хотя они могут быть связаны с «источниками энергии с низким уровнем выбросов углекислого газа» и с «предотвращение воздействия человека на изменение климата». Цели экологической политики Украины гармонизированы с основными документами ЕС и глобального нового «зеленого» курса провозглашенного ООН. Они должны способствовать возрождению мировой экономики, сохранять и создавать новые рабочие места, защищать обездоленные слои населения, обеспечить устойчивый

24


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

экономический рост и достижение Целей развития тысячелетия, покончить с крайними формами бедности. В среднесрочной перспективе реализация этого курса ООН должно привести к уменьшению зависимости от выбросов углерода и предотвратить разрушение экосистем - главных рисков на пути к устойчивому развитию. Новая стратегия, разработанная ООН, пропагандирует экономически привлекательную экологическую политику «зеленого» роста, обоснованную в следующих документах: - «На пути к зеленому росту». - ООН (2011) 12 ; - «Навстречу «зеленой экономике» на пути к устойчивому развитию и искоренению бедности» - Обобщающий доклад для представителей властных структур. - Программа ООН по окружающей среде (2011) 13 ; - «Зеленая индустрия. Путь к ресурсосбережению и сокращению выбросов СО2 в атмосферу. Перспективы и проблемы устойчивого промышленного роста». - ЮНИДО ООН (2011) 14 ; - «Цели развития тысячелетия». - Украина (2010) 15 ; - «Глобальный новый зеленый курс». - Программа ООН по окружающей среде. Инициатива «Зеленой экономики» (2009) 16 . Стратегические принципы экономически привлекательной экологической политики ООН предусматривают инвестирования 2% мирового ВВП в «озеленение» экономики или «экологическую трансформацию хозяйства» с целью изменения характера развития и направления потоков государственного и частного капитала на уменьшение выбросов углерода и эффективное использование ресурсов. Внедрение «зеленой» экономики как механизма экологической политики для достижения принципов устойчивого развития имеет несколько основных направлений: 1) Направление «без исчерпывающихся ресурсов»: - восстанавливаемые энергетические ресурсы; - вторичное использование материалов; 12

TOWARDS GREEN GROWTH - OECD 2011 http://www.oecd.org/dataoecd/34/12/48029513.pdf 13 Towards “Green” Economy. Report for UNEP http://www.unep.org/greeneconomy/Portals/88/documents/ger/GER_synthesis_ru.pdf 14 Green Industry. Path to resource conservation and reduction of CO2 emissions into the atmosphere. Prospects and problems of sustainable industrial growth (2011) UNIDO, United Nations, 2011. – http://www.unido.org 15 Millennium Development Goals. – Ukraine, 2010. (in Ukrainian) http://www.mfa.gov.ua/data/upload/publication/uno/ua/47997/mdgs_ukraine_2010_report_uk r.pdf 16 Global a New Green Course. Report UNEP. March 2009. – http://www.unep.org/greeneconomy

25


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

- органическое земледелие, которое затрачивает минимум энергии, не использует искусственных средств защиты и питания растений, генетически модифицированных организмов. 2) Оптимизационное направление: - энергоэффективность производства и жилья; - сокращение использования автомобилей; - сокращение калорийности продуктов; - сокращение потребления воды; - воспроизводство лесов и заповедных территорий. 3) Социальное направление: - планирования семьи и вывод рождаемости на уровень воспроизводства; - принцип равенства в распределении ограниченных ресурсов; - решение вопросов распределения земли и планирования землепользования; - внедрение новых сельскохозяйственных технологий; - система финансового регулирования, которая гарантирует обеспечение базовых потребностей большинства людей. 4) Управленческое направление: - изменение определения показателей благосостояния и успеха государств - показатель ВВП должен быть дополнен индикаторами природных услуг и сохранения биоразнообразия; - введение налога на углекислый газ при импорте продукции; - глобальная система безопасности с вмешательством в дела «стран, которые не состоялись»; - инвестиции в институционализм, оптимизацию системы управления и принятия решений. 1.1.3. Энергетическая политика Украины В своем энергопотреблении Украина очень зависима от импорта энергии 17 . Около 45% всей необходимой энергии она получает из-за границы, из-за чего примерно 17% всего украинского импорта приходится именно на энергию. Взгляд на потребление Украина первичной энергии из всех видов энергоносителей четко демонстрирует, что регенеративные виды энергии занимают здесь лишь небольшую долю (около трех процентов), которая к тому же становится все меньше. Сейчас большая часть потребления первичной энергии покрывается за счет газа (36%) и угля (26%), а за ними, занимая третье и четвертое места, идут нефть (18%) и ядерная энергия (17%). 17

Rosenberger K. Policy of Ukraine in the field of energy. - Kyiv: Konrad Adenauer Foundation in Ukraine, 2012. - 30 pp. (in Ukrainian)

26


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

В области производства электроэнергии такому ископаемому энергоносителю, как уголь, отводится почетное место. Согласно данным Министерства энергетики и угольной промышленности Украины в 2011 году его доля в производстве электроэнергии страны составляла 43,7% (2010: 41,5%). Согласно планам правительства эта цифра должна оставаться стабильной или несколько увеличиться до 2030 года. Выработка ядерной энергии составила в 2011 году 46,5% (2010: 47,4%). К 2030 году ее доля должна вырасти до 52%. Лишь 5,6% электроэнергии было произведено в 2011 году гидроэлектростанциями, при этом доля гидроэнергии по сравнению с предыдущим годом упала на 0,7%. Серьезное «зацикливание» украинской экономики и домашних хозяйств на природном газе и обусловленная этим большая зависимость Украины от импорта российского газа приводит к значительному уменьшению энергетической безопасности страны. Доля природного газа в общем объеме энергопотребления Украины составляет одну треть, что значительно больше показателей Евросоюза (около 25%). В 2011 году Украина импортировала в общей сложности 45 млрд. кубических метров природного газа, 90% из них составили поставки российского концерна «Газпром». Учитывая постоянно растущие цены на природный газ и пытаясь стать более независимым от поставок российского газа, украинское правительство уже некоторое время форсирует поиск альтернативы этому энергоносителю. Обнародованную в 2006 году «Энергетическую стратегию Украины до 2030 года» 18 можно оценить как первую попытку правительства осознать проблемы в энергетическом секторе и наметить возможные пути их решения. Стратегия содержит различные направления, основными из которых являются: 1. Уменьшение зависимости Украины от импорта энергии: - увеличение добычи собственного газа с нынешних 20 млрд. кубических метров до 28-29 млрд.; - увеличение добычи собственного угля и переоборудование электростанций с газа на уголь; - уменьшение ежегодного потребления природного газа с нынешних 55-60 млрд. кубических метров до 45-48 млрд. кубических метров в 2020-2030 гг; - строительство новых атомных электростанций и увеличения срока эксплуатации АЭС, работающих на данный момент; - увеличение добычи урана. 18

Resolution of the Cabinet of Ministers of Ukraine dated March 15, 2006 № 145-p “On Approval of the Energy Strategy of Ukraine till 2030” / Supreme Council of Ukraine (in Ukrainian) - http://zakon4.rada.gov.ua/laws/show/145-2006-%D1%80

27


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

2. Региональная диверсификация импорта энергоносителей за счет более активного участия Украины в проектах по добыче сырья за рубежом (Алжир, Египет, Иран, Казахстан, Ближний Восток) и связанные с этим поставки газа в количестве до 12 млрд. кубических метров к 2030 году. 3. Увеличение использования возобновляемых источников энергии (рост доли в общем энергопотреблении с нынешних трех до шести процентов). Таким образом, с одной стороны энергетическая стратегия предусматривает изменение энергомикса за счет уменьшения потребления газа и прироста ядерной и угольной составляющих, с другой диверсификацию источников поставок природного газа. Насущная необходимость сбережения энергии или усиленное использование альтернативных источников играют в этом документе второстепенную роль. Обновленная Стратегия 19 предусматривает борьбу с изменениями климата за счет внедрения: В электроэнергетике и тепловой энергетике: - Сокращение выбросов диоксида углерода на единицу вырабатываемой энергии за счет повышения КПД станций; В производстве и потреблении нефтепродуктов: - Снижение загрязнения окружающей среды при производстве нефтепродуктов за счет модернизации оборудования и контроля над процессом переработки (расхода пара, уровень давления в газовых турбинах и т.д.), увеличение эффективности действующего процесса работы (восстановление потерь тепла, замена нагревательных элементов, использование механизмов когенерации и т.п.), а также применение технологий улавливания и хранения углерода. Энергетическая политика Украины находится на распутье, имея одновременно и вызовы в энергетическом секторе, и значительный неиспользованный потенциал. Страна имеет уникальную возможность совершить энергетическую революцию для модернизации своего энергетического сектора, реформирования собственных энергетических рынков, создания рабочих мест и ускорения экономического роста. Все перечисленное, в свою очередь, будет способствовать энергетической безопасности, диверсификации экономики и устойчивого развития. Для этого понадобится радикальная и быстрая трансформация политики энергоснабжения и потребления. Украина в скором будущем сможет избавиться от зависимости от импорта природного газа за счет существенного наращивания внутренней добычи газа, как природного, так и нетрадиционного, разработки 19

Updates Energy Strategy of Ukraine to 2030: Draft document for public comment. – Kyiv: Ministry of Energy and Coal Industry of Ukraine. - June 7, 2012 (in Ukrainian) http://mpe.kmu.gov.ua/fuel/doccatalog/document?id=222032

28


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

потенциала биомассы и выгод от повышения уровня энергоэффективности. Также есть большой потенциал для привлечения инвестиций в модернизацию угледобывающей, электро- и теплогенерирующей отраслей Украины, а также в сектор транспортировки тепла и газа. В Украине также велик потенциал энергоэффективности и энергосбережения, особенно в промышленности и жилом секторе. Однако этот потенциал остается в значительной степени неиспользованным и недостаточно учтен в современной энергетической политике. Повысив приоритетность мер по энергоэффективности, Украина могла бы получить значительную экономию энергоресурсов, особенно природного газа. Для этого понадобится нормативно-правовая база, которая откроет путь для частного и государственного финансирования вместе с одновременной и постепенной отменой субсидий на природный газ для населения и систем централизованного теплоснабжения. Такие субсидии являются нежизнеспособными и препятствуют инвестициям. Более того, в долгосрочной перспективе Украина могла бы получить выгоды от перенаправления средств, которые сейчас тратятся на эти субсидии, в финансовые механизмы, способствующие использованию потенциала энергоэффективности страны. Такой переход должен базироваться на комплексной стратегии, включающей эксплуатацию внутренних энергетических ресурсов, модернизацию инфраструктуры, расширение подходов к повышению уровня энергоэффективности, содействие эффективным рыночным реформам и качественному управлению. Последнее предполагает справедливые административные процедуры, прозрачное использование бюджетных средств, эффективную конкуренцию, которая гарантируется независимыми регулирующими и антимонопольными органами, а также эффективные меры против коррупции и конфликта интересов. Нужно радикальное улучшение делового климата, который обеспечивает значительный уровень необходимых инвестиций. Появляются признаки, что украинская энергетическая политика развивается в сторону содействия дальнейшему развитию внутренних ресурсов и укрепления основ энергетического рынка в соответствии с уровнем Европейского Союза. Принятие и полная реализация положений Договора об учреждении Энергетического Сообщества может обеспечить Украине конкурентную, прозрачную и прогнозируемую рыночную основу, которая будет способствовать привлечению инвестиций и повышению эффективности в энергетическом секторе. И хотя много шагов уже осуществляется, еще остается пространство для улучшения и реформ.

29


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Международное энергетическое агенство 20 дает такие рекомендации, имеющие отношение к внедрению технологий CCT и CCS в Украине, по направлению: ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА: - Установить четкие цели и выделить бюджетные ресурсы для поддержки модернизации электроэнергетического сектора, с целью сокращения выбросов как парниковых газов, так и местных загрязнителей, и роста общей эффективности экономики Украины. - Строить сверхкритические и суперсверхкритических электростанции, работающие на угле, уже готовыми к улавливанию CO2 в будущем, когда перед Украиной возникнет необходимость внедрять более жесткие и расходные мероприятия по сокращению выбросов парниковых газов. 1.1.4. Критическое сравнение теорий «Зеленого роста» и «Углеродного следа» Сопоставление результатов внедрения в разных странах двух теорий: «Зеленого Роста» и «Углеродного Следа», - показывает актуальность выводов почти забытого доклада Римского клуба ”Limits to Growth”. Современное развитие Экономики, Энергетики и Окружающей среды основывается на решениях доклада Nicholas Stern “The Economics of Climate Change” и исследованиях фирмы McKinsey&Company, которые предлагают переход к «зеленой» экономике путем внедрения низкоуглеродных технологий во все сферы человеческой деятельности. Такие технологии могут обеспечить стабильный экономический рост, но при этом фактически не учитывается «углеродный и экологический след» этих технологий: от стадии изготовления до стадии эксплуатации при широкомасштабном внедрении их в ряде стран или во всем мире. На ряде практических примеров внедрения технологий возобновляемых источников энергии и технологий улавливания и хранения диоксида углерода показаны возникающие противоречия между экономическим ростом и экологическими (климатическими) последствиями их внедрения. Предложено перейти к принципам открытых инноваций для привлечения к решению проблем стабилизации климата всего интеллектуального потенциала человечества. Обоснована необходимость возращения к парадигме «пределов роста во всех сферах деятельности человека» как альтернативного пути развития человечества. В большинстве стран мира в настоящее время главным приоритетом экономического развития стала адаптация к изменению климата и 20

UKRAINE 2012: Guideline and Recommendations - Overall Energy Policy. - International Energy Agency, 2012. - 42 pp.

30


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

смягчение его последствий. Для осуществления перехода национальных экономик к этому приоритету разрабатываются стратегии развития так называемой «зеленой» экономики, которая основывается на идеи «Зеленого роста» (Green Growth) 21 . То есть парадигмой развития остается максимальная прибыль и свободная конкуренция, а направлением развития становится модернизация или создание новых предприятий путем внедрения низкоуглеродных технологий для минимизации воздействия на окружающую природную среду и климат. Параллельно развивается идея «Углеродного следа» (Carbon Footprint) 22 предприятий, городов, общин, семей и индивидов, которая позволяет оценить вклад фактически любой деятельности (как индивидуальной, так и коллективной) в процессы глобального потепления путем расчета эмиссии парниковых газов, которые поступят в атмосферу от результатов этой деятельности. Хотя такие расчеты выполняются приблизительно, но все-таки дают общую картину влияния конкретного человека, мероприятия, производства или предприятия на глобальный климат. Пока эти две идеи развиваются параллельно почти не пересекаясь на конкретных вопросах экономического развития стран: предприниматели рапортуют об уменьшении эмиссии парниковых газов на своих предприятиях, а экологические активисты пытаются доказать наличие или увеличение этой эмиссии имея только косвенные данные об их величине. Роль государства в этих процессах должна сводиться к получению от предприятий реальных данных, их обработке и обнародованию. Аналогичные исследования глобальных моделей развития уже проводились в 70-е года прошлого столетия: это выводы почти забытых докладов Римского клуба “Limits to Growth” 23 и “Beyond the Limits of Growth” 24 , где в качестве базовых были взяты следующие параметры: экономический рост, рост численности населения при ограниченных природных ресурсах. Выводы о необходимости изменения парадигмы развития для предотвращения прогнозируемого «коллапса» фактически остались без внимания со стороны политиков, которые только ввели в обиход термин 21

Inclusive Green Growth: The Pathway to Sustainable Development. - The World Bank, Washington, 2012. - 174 pp. 22 Bagchi D., Biswas S., Narahari Y., Suresh P., Lakshmi L.U., Viswanadham N., Subrahmanya S.V. Carbon Footprint Optimization: Game Theoretic Problems and Solutions. - ACM SIGecom Exchanges, Vol. 11, No. 1, 2012. - P. 34-38. 23 Meadows D.H., Meadows D.L., Randers J., Behrens III W.W. The Limits to Growth. Universe Books, 1972. - 205 pp. 24 Pestel E. Beyond the Limits to growth: a report to the Club of Rome. - Universe Books, 1989. - 191 pp.

31


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

«устойчивое развитие» и продолжали прикладывать все усилия к обеспечению экономического роста (сейчас «зеленого» роста) своих стран. Такая политика привела к возникновению глобальной проблемы изменения климата, решить которую сейчас пытаются старыми экономическими методами, основываясь на решениях доклада Nicholas Stern “The Economics of Climate Change” 25 и исследованиях фирмы McKinsey&Company26 , которые предлагают переход к «зеленой» экономике путем внедрения низко-углеродных технологий во все сферы человеческой деятельности. К низко-углеродным технологиям практически относятся все технологии, внедрение которых будет приводить к уменьшению эмиссии парниковых газов по сравнению с ранее используемой в этой отрасли. Но такая новая технология часто приводит к увеличению себестоимости продукции, что перекладывается на потребителя (прямо через увеличение цены или косвенно посредством получения от государства субвенций). Добровольно такой процесс внедрения низко-углеродных технологий почти не осуществляется (на большинстве предприятий доминирует парадигма максимизации прибыли), поэтому государство обычно применяет два метода активизации «зеленого» роста: - Фискальный - введение налога на чрезмерную эмиссию парниковых газов или на перерасход энергии, ресурсов и т.п.; - Поощрительный - субсидии на внедрение и льготы при использовании технологий. При этом практически нет возможности прогнозировать социальные и экономические последствия для конкретных стран по причине неопределенности реакции частного бизнеса на примененные методы активизации. Некоторые исследования такой реакции в Европе были выполнены в последнее время. Например, было исследовано изменение частной занятости в зависимости от увеличения на 1% налога на расход энергии 27 . При этом получилось (рис. 1.1.3), что средневзвешенное изменение занятости составило -0,1 %, т.е. общее уменьшение занятости, а максимальное уменьшение в -1,5% ожидается на воздушном транспорте – затем в меньшей степени уменьшится занятость у производителей офисной техники, строительных конструкций, электро- и радиооборудования, автомобилей и т.д.

25

Stern N. / The Economics of Climate Change: The Stern Review. - Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2007. - 662 pp. 26 Impact of the financial crisis on carbon economics: Version 2.1 of the Global Greenhouse Gas Abatement Cost Curve. - USA: McKinsey and Company, 2010. - 14 pp. 27 Commins N., Lyons S., Schiffbauer M., Tol R.S.J. Climate policy and corporate behaviour. - The Energy Journal, Vol. 32, No. 4, 2011. - P. 51-68.

32


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

Однако, увеличится занятость до +0,75% в отрасли производства одежды, текстиля, продукции из металла, цемента, дерева, пластика, и т.д.

Рис. 1.1.3: Среднее изменение занятости по секторам от увеличения на 1% энергетических налогов Выполненное по 27 станам OECD 28 сравнение зависимостей отношения величины эмиссии парниковых газов (рис. 1.1.4) в различных отраслях деятельности к добавленной стоимости от количества занятых в этой отрасли указывает на тенденцию вывода из этих стран предприятий отраслей, которые являются главными источниками эмиссии парниковых газов: энергетики, металлургии и химических производств. Эти предприятия переводятся в третьи страны, где пока нет жесткого законодательства относительно объемов эмиссии парниковых газов и имеется дешевая рабочая сила. А транспортная сфера, которая входит в список главных загрязнителей атмосферы, вынуждена модернизироваться в направлении «зеленых» транспортных средств, так как нет возможности изменить место расположения. В результате в этих странах растет безработица, а третьи страны становятся «главными виновниками» загрязнения атмосферы, эмиссии парниковых газов и изменения климата. Глобальные выбросы углекислого газа в 2011 году увеличились на 3%, достигнув небывало высокого уровня в 34 млрд тонн в 2011 году. Было уменьшение в 2008 году и 5%-й рост в 2010 году, но в последнее десятилетие наблюдался среднегодовой прирост 2,7%. Главными пятью 28

Towards Green Growth. - OECD Publishing, 2011. - 146 pp.

33


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

эмитентами СО2 являются Китай (29%), Соединенные Штаты (16%), Европейский Союз (ЕС-27) (11%), Индия (6%) и Россия (5%), а далее следуют Япония (4%) 29 . В Китае средний уровень выбросов CO2 на душу населения увеличился на 9% до 7,2 тонн CO2. Это похоже на показатель выбросов на душу населения в Европейском Союзе.

Рис. 1.1.4: Секторальная занятость и интенсивность эмиссии СО2 в этих секторах Такая государственная политика может обеспечить временный стабильный экономический рост, но при этом фактически не учитывается «углеродный и экологический след» этих технологий при переносе полностью или частично промышленных мощностей в страны с развивающейся экономикой: от стадии изготовления (большинство комплектующих изготавливаются в третьих странах) до стадии эксплуатации при широкомасштабном их внедрении. Эти процессы внедрения новых технологий ниже рассмотрим на примерах технологий возобновляемых источников энергии и технологий улавливания и хранения диоксида углерода. 29

Trends in global CO2 emission: 2012 Report. – Netherlands Environmental Assessment Agency, 2012. – 40 pp.

34


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

На ряде практических примеров внедрения технологий по возобновляемым источникам энергии 30,31,32 можно показать возникающие противоречия между экономическим ростом и экологическими (климатическими) последствиями их внедрения. От широкого внедрения этих технологий ожидается уменьшение эмиссии СО2 в 2050 году на 21%, что в совокупности с внедрением других низко-углеродных технологий позволит к 2050 году уменьшить от ожидаемого объема эмиссии СО2 в 62 Gt/year до 14 Gt/year (рис. 1.1.5), что соответствует половине выбросов СО2 в 2005 году 33 .

Рис. 1.1.5: Эмиссия СО2 в зависимости от внедрения низко-углеродных технологий Но при этом не учитывается, что развитие ветровой энергетики требует больших расходов цемента (для создания опор) и металлов (силовые и электрические конструкции), а также осуществления транспортировки на значительные расстояния. Все эти технологические процессы создания ветрогенераторов требуют значительных затрат энергии и ресурсов, которые учитываются при определении стоимости такой установки, но не учитываются при отчетах о замете традиционных мощностей производства электроэнергии. 30

IPCC Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation. Prepared by Working Group III of the Intergovernmental Panel on Climate Change [O. Edenhofer, R. Pichs-Madruga, Y. Sokona, K. Seyboth, P. Matschoss, S. Kadner, T. Zwickel, P. Eickemeier, G. Hansen, S. Schlömer, C. von Stechow (Eds)]. - Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 2012. - 1075 pp. 31 Evaluating Policies in Support of the Deployment of Renewable Power. - Abu Dhabi, United Arab Emirates: IRENA Secretariat, 2012. - 24 pp. 32 Renewable Energy Jobs and Access. - Abu Dhabi, United Arab Emirates: IRENA Secretariat, 2012. - 80 pp. 33 Energy Technology Perspectives 2008: Scenarios and Strategies to 2050. - International Energy Agency, 2008. - 646 pp.

35


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Необходимо ввести понятие «ресурсо-окупаемости» по аналогии с понятием финансовой окупаемости инвестиционных проектов, которое будет характеризовать период времени работы ветрогенератора, необходимый для компенсации эмиссии парниковых газов, которые поступили в атмосферу при его изготовлении, транспортировке, монтаже и запуске в эксплуатации. Аналогичные понятия можно ввести и для других видов возобновляемых источников энергии: солнечной энергетики всех видов, геотермальной и гидро- энергетике и т.п. При этом можно использовать уже введенные понятия «Следа в окружающей среде» (Environmental footprints) 34 , который состоит из трех компонент: - Экологического следа (Ecological footprint), измеряемого площадью зараженной земли, выведенной из сельскохозяйственного, городского и бытового использования; - Углеродного следа (Carbon footprint) – объемом эмиссии парниковых газов в атмосферу, а также выбросами других загрязняющих веществ; - Водный след (Water footprint) – объемом зараженной воды, непригодной к использованию человеком и в производстве. В свою очередь, из Экологического след можно выделить так называемые Материальные следы (Material footprints): - Минеральный след (Mineral footprint), то есть изъятие из земли металлов, негорючих минералов, строительных материалов и т.п.; - Химический след (Chemical footprint) – это производство биополимеров, нефтехимической продукции и других химических продуктов; - Энергетический след (Energy footprint) – использование возобновляемых источников энергии (ветра, солнечного света, подземного тепла и т.п.), ископаемого топлива, горючих минералов и других источников энергии. И если все эти СЛЕДЫ рассматривать вместе, то их конвергенция даст Социо-экономический след (Socioeconomic footprints), который уже непосредственно связан с человеком: его занятостью, здоровьем и численностью населения. А это фактически повторение известных моделей глобального развития и моделирование по различным сценариям дает перспективу глобального изменения климата 35 . 34

Energy Technology Perspectives 2008: Scenarios and Strategies to 2050. - International Energy Agency, 2008. - 646 pp. 35 Climate Change 2007: Synthesis Report // Contribution of Working Groups I, II and III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Core Writing Team, Pachauri, R.K. and Reisinger, A. (Eds.). - IPCC, Geneva, Switzerland, 2007. 104 pp.

36


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

Аналогичная ситуация складывается и с широкомасштабным внедрением технологий CCS 36,37,38 , которое должно привести к уменьшению эмиссии СО2 в 2050 году на 19% от ожидаемого (без использования низко-углеродных технологий) объема эмиссии СО2 в 62 Gt/year. Внедрение технологий CCS приведет к подорожанию в среднем на 30% электроэнергии (энергетический след), а также может оставить неопределенный на данный момент «экологический след» от использования земли для транспортировки и геологического хранения СО2 и «химический след», связанный с использованием различных химических способов улавливания СО2. Эти последствия внедрения технологий CCS требуют тщательных исследований при выборе источника СО2, на котором будет улавливаться СО2, и конкретных участков геологического хранения СО2. Важную роль при решении проблем, вызванных изменением климата, играет международная система защиты интеллектуальной собственности, которая очень часто препятствует передаче низкоуглеродных технологий развивающимся странам 39,40,41 . На развивающиеся страны сейчас переходит функция главных производителей «грязной» продукции, так как в передовых странах высоко подняли стандарты качества жизни и необходимые, но «грязные», производства переводятся в третьи страны, где нет жестких правил охраны окружающей среды. Такие операции приносят большую прибыль владельцам этих «грязных» производств и они не заинтересованы в их добровольной модернизации, которая требует значительных финансовых затрат. Также препятствует модернизации «грязных» технологий, которые используются местными предпринимателями из развивающихся стран, 36

IPCC Special Report on Carbon Dioxide Capture and Storage [B. Metz, O. Davidson, H. de Coninck, M. Loos and L. Meyer (Eds.)]. - Cambridge University Press, UK, 2005. - 431 pp. 37 Technology Roadmap – Carbon Capture and Storage. - International Energy Agency, 2010. - 52 pp. 38 The Global Status of Carbon Capture and Storage: 2012. - Canberra, Australia: Global CCS Institute, 2012. - 218 pp. 39 Cannady C. Access to Climate Change Technology by Developing Countries: A Practical Strategy. - International Centre for Trade and Sustainable Development, Geneva, Switzerland, Issue Paper No. 25, 2009. - 44 pp. 40 Rimmer M. Intellectual Property and Climate Change: Inventing Clean Technologies. Edward Elgar Publishing, 2011. - 495 pp. 41 Krishna R.S. Role of Open Innovation Models and IPR in Technology Transfer in the Context of Climate Change Mitigation / Diffusion of Renewable Energy Technologies: Case Studies of Enabling Frameworks in Developing Countries - Technology Transfer Perspective Series [J. Haselip, I. Nygaard, U. Hansen, E. Ackom (Eds.)]. - UNEP Riso Centre, Denmark, 2011. - P. 147-158.

37


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

международная система защиты интеллектуальной собственности, когда переход на «чистые» технологии сопряжен с приобретением прав использования интеллектуальной собственности (даже не эксклюзивных). Переход на принципы «открытых инноваций» в сфере внедрения низкоуглеродных технологий в развивающихся странах может содействовать решению глобальных климатических проблем. А если всем известным (запатентованным) низко-углеродным технологиям предоставить статус открытых инноваций, то это станет основным инструментом решения проблем стабилизации климата. Современные глобальные вызовы ставят новые проблемы перед человечеством, которое в своем развитии приблизилось или уже перешагнуло «точку не возврата». Одной из таких важных проблем является перспектива глобального изменения климата, которое может привести к возникновению острых политических и социальноэкономических конфликтов как внутри государств, так между странами. Все предпринимаемые сейчас попытки в рамках старых общественных ценностей не приводят к улучшению ситуации с объемами эмиссии парниковых газов – они продолжают расти в масштабах планеты, хотя в некоторых государствах удалось сократить объемы эмиссии СО2 за последние 10 лет. Хотя уже разработаны и частично внедрены различные низкоуглеродные технологии, которые при их широкомасштабном применении могли бы решить проблему уменьшения в два раза эмиссии СО2 в 2050 году по сравнению с 2005 годом. Но этому препятствует международная система защиты авторских прав, которую необходимо перестроить по принципам «Открытых Инноваций» для стимулирования диффузии низкоуглеродных технологий в развивающиеся страны. Сейчас готовится Пост-Киотское соглашение, которое ��сновывается на принципах получения прибыли в любых ситуациях, что вряд ли приведет к существенным уменьшениям объемов эмиссии парниковых газов в масштабах планеты, что вызывает необходимость поиска новых (старых) принципов воздействия на общество потребителей, которое основано на росте потребления (пусть даже и «зеленом»). Должны приветствовать и поддерживаться инициативы общественности по ограничению потребления всех ресурсов для обеспечения уровня жизни любого человека, для начала не ниже «среднего», а затем и «минимального». Назрела необходимость возращения к парадигме «пределов роста» во всех сферах деятельности человека как альтернативному пути сбалансированного развития человечества с обеспечением экономических условий стабилизации климата. Основным направлением экономического развития стран, регионов, предприятий и домашних хозяйств должна стать проблема снижения «углеродного следа» всей экономической, социальной и персональной деятельности.

38


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

1.2. Действующее в Украине законодательство в сфере климата Изменение климата на планете является одной из наиболее серьезных экологических проблем современности и все чаще становится причиной негативных последствий для окружающей среды, экономики и общества. Изменение климата - это не только изменение состояния окружающей среды, но и вопрос, связанный с правами человека для миллионов людей и сообществ во всем мире. Признанием мирового значения проблемы антропогенных изменений климата является то, что 194 страны ратифицировали Рамочную конвенцию ООН об изменении климата и 187 стран - Киотский протокол к ней. Сравнительный анализ национального законодательства а сфере изменения климата 42 , выполненный GLOBE International в сотрудничестве с Gratham Research Institute on Climate Change and the Environment and the London School of Economics and Political Science для 33 стран мира как развитых, так и развивающихся, указывает на наличие во всех этих странах Flagship legislation, на базе которого уже разрабатываются и принимаются отдельные законы по отраслям и направлениям. Например, в США Flagship legislation является Clean Air Act, Великобритании – Climate Change Act, Poland – Strategies for Greenhouse Gas Emission Reductions in Poland until 2020, Russia – Climate Doctrine of the Russian Federation, etc. В Украине пока нет такого Flagship legislation, который бы стал основой для дальнейшего развития законодательства в сфере изменения климата. За последнее время было несколько попыток подготовить и принять соответствующие законы или постановления правительства. Например: проект Закона Украины «Об основах государственной политики в сфере предотвращения изменения климата и адаптации к его изменениям» или проект Национального плана адаптации к изменению климата на 2011-2013 гг. Однако все эти проекты находятся на стадии общественного обсуждения, а до рассмотрения в Верховной Раде или Кабинете Министров дело не доходит. Поэтому, большинство действующих в Украине законов и нормативных актов имеют косвенное отношение к проблемам изменения климата, а в основном регламентирую процедуры выполнения международных обязательств в сфере изменения климата и порядок и нормы мероприятий по защите окружающей природной среды, а также развития секторов экономики, которые оказывают существенное влияное на факторы изменения климата. 42

The GLOBE Climate Legislation Study: A Review of Climate Change Legislation in 33 Countries / Townshend T., Fankhauser S., Aybar R. et al. – Climate and Development Knowledge Network, 2012. – 488 pp.

39


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

1.2.1. Украинское законодательство в сфере изменения климата Еще в 1996 году Украина ратифицировала Рамочную Конвенцию ООН об изменении климата 43 (далее - Рамочная конвенция), а впоследствии, в 2004 году - Киотский протокол к Рамочной конвенции 44 (далее - Киотский протокол), таким образом, взяв на себя обязательство выполнять положения этих международных договоров. Основной целью Рамочной конвенции является разработка стратегии защиты и сохранения климатической системы, достижения стабилизации концентраций парниковых газов в атмосфере на таком уровне, который не допускал бы опасного антропогенного воздействия на климат. Законодательство в сфере изменения климата включает в себя национальное и международное. Учитывая приоритетность норм международного права над национальными, важнейшая роль среди нормативно-правовых актов в сфере изменения климата принадлежит международным договорам, ратифицированным Украиной. Ведь, как указано в статье 9 Конституции Украины 45 : «Действующие международные договоры, согласие на обязательность которых дано Верховной Радой Украины, являются частью национального законодательства Украины». Кроме того, в статье 19 Закона Украины «О международных договорах Украины» 46 указано: «Если международным договором Украины, вступившим в силу в установленном порядке, установлены иные правила, чем те, которые предусмотрены в соответствующем акте законодательства Украины, то применяются правила международного договора». К сожалению, в настоящее время, в Украине положения Конвенции должным образом не выполняются, в основном из-за отсутствия 43

United Nations Framework Convention on Climate Change (Convention ratified by Law of Ukraine from 29.10.1996 No. 435/96-VR) (in Ukrainian). http://zakon4.rada.gov.ua/laws/show/995_044 UNITED NATIONS FRAMEWORK CONVENTION ON CLIMATE CHANGE. - UNITED NATIONS, 1992. – 24 pp. - http://unfccc.int/resource/docs/convkp/conveng.pdf 44 Kyoto Protocol to the United Nations Framework Convention on Climate Change (Kyoto Protocol ratified by Law of Ukraine from 02.04.2004 No. 1430-IV) (in Ukrainian). http://zakon4.rada.gov.ua/laws/show/995_801 KYOTO PROTOCOL TO THE UNITED NATIONS FRAMEWORK CONVENTION ON CLIMATE CHANGE. - UNITED NATIONS, 1998. – 20 pp. http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf 45 The Constitution of Ukraine, Law of Ukraine from 28.06.1996 No. 254k/96-VR (in Ukrainian) http://zakon4.rada.gov.ua/laws/show/%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%81%D1%82%D0 %B8%D1%82%D1%83%D1%86%D1%96%D1%8F 46 Law of Ukraine “On International Treaties of Ukraine” No. 1906-IV from 29.06.2004 (in Ukrainian) - http://zakon4.rada.gov.ua/laws/show/1906-15

40


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

соответствующего регулирования и полноты реализации ее требований в национальном законодательстве. Пока в Украине действует единственный национальный юридический документ - Национальный план 47 мероприятий по реализации положений Киотского протокола к Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата, утвержденный Кабинетом Министров Украины в 2005 году, который предусматривает выполнение следующих мероприятий: 1. Обеспечить совершенствование национальной системы проведения оценки объема антропогенных выбросов и абсорбции парниковых газов путем: - Проведения (ежегодно) ежегодной инвентаризации антропогенных выбросов и абсорбции парниковых газов согласно выданных разрешений на выбросы парниковых газов, отчета о результатах государственных статистических наблюдений, данных о результатах мониторинга атмосферного воздуха и других; - Обеспечения (2009-2012 годы) функционирования электронной базы данных о результатах инвентаризации антропогенных выбросов и абсорбции парниковых газов согласно методических рекомендаций, принятых Конференцией Сторон Рамочной конвенции ООН об изменении климата; - Разработки (декабрь 2009 г.) порядка организации и проведения мониторинга антропогенных выбросов парниковых газов; - Проведения (2009-2012 годы) научных исследований, направленных на повышение качества осуществления национальной инвентаризации антропогенных выбросов и абсорбции парниковых газов; - Совершенствования системы (декабрь 2009 г.) методологического и информационного обеспечения, используемого для определения объема выбросов парниковых газов в секторах экономики, с учетом международных требований и отображения информации о таком объеме по результатам государственных статистических наблюдений в отчетностатистической документации; - Разработки (2009-2010 годы) методики определения объема парниковых газов. 2. Обеспечить (ежегодно до 15 апреля) надлежащее оформление и представление Секретариату Рамочной конвенции ООН об изменении климата отчетных материалов по вопросам национального кадастра антропогенных выбросов и абсорбции парниковых газов. 3. Создать (2009-2012 годы) благоприятные условия для применения механизма совместного осуществления в Украине, распространение среди 47

National Action Plan for implementation of the Kyoto Protocol to the United Nations Framework Convention on Climate Change, adopted by the Cabinet of Ministers of Ukraine from August 18, 2005 No. 346 (in Ukrainian). - http://zakon4.rada.gov.ua/laws/show/2722009-p

41


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

промышленных предприятий соответствующей информации и оказание поддержки в проведении семинаров по вопросам применения указанного механизма в регионах. 4. Создать национальную систему учета антропогенных выбросов и абсорбции парниковых газов путем: - Обеспечения (2009-2012 годы) функционирования Национального электронного реестра антропогенных выбросов и абсорбции парниковых газов; - Обнародования (ежеквартально) информации Национального электронного реестра антропогенных выбросов и абсорбции парниковых газов согласно требований Рамочной конвенции ООН об изменении климата; - Подготовки и утверждения (июнь 2009 г.) Национального плана распределения разрешений на антропогенные выбросы из источников парниковых газов. 5. Разработать: - Проект Закона Украины (июнь 2009 г.) о регулировании объема антропогенных выбросов и абсорбции парниковых газов; - Проекты (сентябрь 2009 ��.) нормативно-правовых актов о внесении изменений в соответствующие акты, которыми регламентируется выдача разрешений на выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух, с учетом в них антропогенных выбросов парниковых газов; - Проекты (сентябрь 2009 г.) нормативно-правовых актов о внесении изменений в соответствующие акты, которыми регламентируется порядок ведения государственного учета объектов, осуществляющих выбросы в атмосферный воздух, учетом объема антропогенных выбросов парниковых газов. 6. Определять (ежегодно до 1 апреля, начиная с 2009 года) прогнозные показатели возможного объема продаж Украиной единиц установленного количества выбросов парниковых газов в 2010-2012 годах. 7. Обеспечить (2009-2012 годы) функционирование и постоянное обновление базы данных о реализации проектов совместного осуществления. 8. Осуществлять (по решению конференций Сторон) подготовку и издание национальных сообщений по вопросам изменения климата с соблюдением сроков согласно решениям Конференций Сторон Рамочной конвенции ООН об изменении климата. 9. Разработать (декабрь 2010 г.) Национальный план мероприятий по адаптации к изменению климата с определением источников их финансирования, а также рекомендации по разработке соответствующего плана мероприятий для местных органов исполнительной власти. 10. Провести обучающий семинар по вопросам подготовки региональных планов мероприятий по:

42


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

- Смягчению последствий изменения климата для областных органов исполнительной власти (апрель 2009 г.); - Адаптации к изменению климата для областных органов исполнительной власти (июнь 2010 г.). 11. Разработать: - Национальный план мер по смягчению последствий изменения климата (июнь 2009 г.); - Региональные планы мер по смягчению последствий изменения климата (сентябрь 2009 г.); - Региональные планы мероприятий по адаптации к изменению климата (апрель 2011 г.); - Отраслевые планы мероприятий по адаптации к изменению климата (декабрь 2010 г.). 12. Обеспечивать (2009-2012 годы) участие Украины в проведении конференций Сторон Рамочной конвенции ООН об изменении климата встреч Сторон Киотского протокола и их рабочих органов на основе согласованных подходов и с учетом национальных интересов. 13. Определить (декабрь 2009 г.) уровень технического потенциала по уменьшению объема выбросов парниковых газов в Украине до 2020 года с целью формирования ее позиции после 2012 года. 14. Разработать (декабрь 2009 г.) стратегический прогноз изменения климата, последствий такого изменения для секторов экономики, а также для системы обеспечения жизнедеятельности населения и экосистем. 15. Создать (сентябрь 2009 г.) банк данных об экологически безопасных технологиях и методов, применяемых для уменьшения объема антропогенных выбросов загрязняющих веществ и парниковых газов, увеличение их абсорбции, обеспечить постоянное обновление такого банка и его функционирование. 16. Разработать (сентябрь 2009 г.) план мероприятий по подготовке и повышению квалификации специалистов органов исполнительной власти по вопросам имплементации Рамочной конвенции ООН об изменении климата и Киотского протокола к ней. 17. Обеспечить (2009-2012 годы) подготовку научного, технического и управленческого персонала, ответственного за реализацию положений Рамочной конвенции ООН об изменении климата и Киотского протокола к ней. 18. С целью информирования общественности по проблемам изменения климата и его последствий: - Обновлять (постоянно) информацию об изменении климата на сайтах Минприроды и Нацэкоинвестагентства, в частности о состоянии внедрения требований Рамочной конвенции ООН об изменении климата и Киотского протокола к ней;

43


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

- Создать (2009-2012 годы) на национальном и региональном уровне радио- и телепередачи на соответствующую тему; - Обеспечить (2009-2012 годы) издание информационных бюллетеней, листовок и плакатов; - Обеспечить (ежемесячно) обнародование информации об утверждении проектов совместного осуществления; - Активизировать (2009-2012 годы) сотрудничество с международными неправительственными и украинскими общественными организациями экологической направленности, в частности по вопросам повестки дня Конференций Сторон Рамочной конвенции ООН об изменении климата и встречи Сторон Киотского протокола; - Обеспечить (согласно плану проведения консультаций с общественностью) организацию общественных слушаний по подготовке законодательных и других нормативно-правовых актов по вопросам изменения климата. Но большинство мероприятий этого плана не выполняются в установленные сроки и в полном объеме. Со времени ратификации Рамочной конвенции и Киотского протокола в Украине до сих пор не принято на уровне закона ни одного нормативно-правового акта в сфере изменения климата. В течение нескольких лет государство делало первые шаги по юридическому урегулированию вопроса изменения климата в Украине, а также антропогенных выбросов парниковых газов, разработав проекты законов Украины: «О регулировании и управлении выбросами и абсорбцией поглотителями парниковых газов», «Об экологическом рынке Украины», «О регулировании в сфере энергосбережения», «О парниковых газах». Все эти проекты имели общую цель - определить правовые и организационные основы предотвращения и смягчения последствий изменения климата, выполнения обязательств Украины по Рамочной конвенции и Киотскому протоколу и иногда совпадали по содержанию. Основной акцент в этих проектах делается не на уменьшение выбросов парниковых газов, на международной торговле квотами и на проектах совместного осуществления. Отсутствует самостоятельная инициатива государства в уменьшении негативного влияния на климат. Однако эти законопроекты до сих пор не приняты, а первые два из них - «поручено учесть в другом проекте». Только проект Закона Украины «О регулировании в сфере энергосбережения» прошел первое чтение в Верховной Раде Украины, несмотря на острую критику общественности и заключение Главного научно-экспертного управления, которым высказан ряд замечаний к его содержанию, обращено внимание на ряд пробелов и недостатков, требующих значительной доработки. Это связано в первую очередь с тем, что законопроект определял правовые, экономические и организационные

44


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

основы государственной политики в сфере регулирования объема антропогенных выбросов и поглощения парниковых газов с целью повышения энергоэффективности путем внедрения энергосберегающих технологий и направлен на выполнение обязательств Украины в этой сфере. Впрочем, направление энергосбережения является лишь одним из многих результатов внедрения положений и механизмов Киотского протокола. Таким образом, название указанного законопроекта не соответствует его сущности, содержания, цели и задачам, сужает возможности внедрения гибких механизмов, предусмотренных Киотским протоколом. Относительно проекта Закона Украины «О регулировании и управлении выбросами и абсорбцией поглотителями парниковых газов», то именно Национальным планом мероприятий по реализации Киотского протокола предусмотрено утверждение этого нормативного акта. Однако, несмотря на его содержательное сходство с проектом закона «О регулировании в сфере энергосбережения», проект закона поручено учесть в проекте «О регулировании в сфере энергосбережения». В результате проведенной научной экспертизы проекта Закона Украины «Об экологическом рынок Украины», предоставлено экспертное заключение о целесообразности его отклонения по результатам рассмотрения в первом чтении. Достаточно важные задачи ставил перед собой проект Закона Украины «О парниковых газах» в сфере предотвращения и смягчения последствий изменения климата, выполнения обязательств Украины по Рамочной конвенции и Киотскому протоколу. Однако он был снят с рассмотрения еще 07.07.2010 года. 1.2.2. Действующее украинское законодательство, имеющее косвенное отношение к сфере изменения климата Несмотря на отсутствие специальных законов в сфере изменения климата, действующее законодательство Украины заложило основы для охраны, сохранения и восстановления состояния атмосферного воздуха, как одного из основных жизненно важных элементов окружающей природной среды, в некоторых ее законах еще до времени ратификации Украиной Рамочной конвенции и Киотского протокола. В частности, общие требования в области охраны атмосферного воздуха предусмотрено Законом Украины «Об охране атмосферного воздуха» 48 , который определяет правовые и организационные основы и экологические требования в области охраны атмосферного воздуха, среди 48

Law of Ukraine “On Air Protection” from 16.10.1992 No. 2707-XII (in Ukrainian) http://zakon4.rada.gov.ua/laws/show/2707-12

45


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

них предусмотрены следующие нормативы: экологической безопасности атмосферного воздуха; предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ стационарных источников; предельно допустимого воздействия физич��ских и биологических факторов стационарных источников; содержания загрязняющих веществ в отработанных газах и воздействия физических факторов передвижных источников; допустимого выброса загрязняющих веществ, и т.п. В VI Национальном сообщение Украины по вопросам изменения климата 49 указано, что проблема глобального изменения климата отнесена Стратегией национальной безопасности Украины к факторам, угрожающим глобальной международной стабильности и негативно сказывающимся на безопасности Украины. Это обусловливает значительное внимание к проблемам изменения климата на всех уровнях государственного управления. Основным документом, который определяет государственные приоритеты в сфере предотвращения антропогенных изменений климата, являются Основные принципы (стратегия) государственной экологической политики Украины на период до 2020 года, где определены задачи, выполнение которых прямо или косвенно направлено на снижение выбросов и увеличение поглощения парниковых газов в стране, а именно: − «... оптимизация структуры энергетического сектора национальной экономики путем увеличения объема использования энергетических источников с низким уровнем выбросов диоксида углерода к 2015 году на 10%, и к 2020 году на 20%» (относительно базового 2010 года); − «... сокращение объема выбросов парниковых газов в соответствии с задекларированными Украиной международными обязательствами в рамках Киотского протокола к Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата»; − «... Разработка и поэтапное выполнение Национального плана мероприятий по смягчению последствий изменения климата и предотвращения антропогенному воздействию на изменение климата на период до 2030 года»; и т.п. На сегодня Национальный план мероприятий по смягчению последствий изменения климата и предотвращения антропогенному воздействию на изменение климата на период до 2030 года разработан, но не принят. Поэтому в Украине пока отсутствует официально принятый нормативно-правовой акт, который определял бы цели, задачи и пути государственной политики, направленной на снижение выбросов и увеличение поглощения парниковых газов в Украине и адаптацию страны к изменениям климата.

49

VI Национальное сообщение Украины по вопросам изменения климата, 2013. – 342 с.

46


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

1.3. Социально-экономические аспекты внедрения низко-углеродных технологий Экономическое развитие большинства стран мира определяется степенью роста ВВП, а рост объема производства неизбежно приводит в увеличению потребления энергии. В настоящее время наиболее дешевым способом производства энергии является сжигание ископаемого топлива, что приводит к загрязнению окружающей природной среды и выбросам СО2 – главного виновника изменения климата. Разумный баланс между углеродоемкость и энергоемкостью произведенной продукции необходимо соблюдать на национальном и региональном уровнях для смягчения последствий глобального изменения климата. 1.3.1. Углеродоемкость в странах с переходной экономикой В большей части мира, сокращение интенсивности выбросов углерода не были достаточно, чтобы компенсировать увеличение выбросов CO2, связанных с экономическим ростом 50 . Тем не менее, с некоторыми исключениями, страны с переходной экономикой остаются гораздо более углеродоемким в среднем, чем страны с развитой экономикой или развивающимся рынком, таких как Китай. Это отражает глобальную энергоемкость, которая все еще в значительной степени зависит от ископаемых видов топлива и, в последние годы, увеличение углеродоемкости энергии из-за более широкого использования угля. Снижение энергоемкости производства это отражение современных глобальных тенденций, а достижения в странах с переходной экономикой и Китае даже опережают относительно быстрые улучшения в странах с развитой рыночной экономикой: США и ЕС-15. Напротив, относительная стабильность в интенсивности выбросов углерода в энергетике на глобальном уровне между 1990 и 2008 скрывает очень разные тенденции среди регионов. В некоторых развивающихся странах, углеродоемкость энергии увеличивается, например - в Китае почти на 20 процентов. Страны с переходной экономикой в целом добились очень значительного снижения интенсивности выбросов углерода в зависимости от ВВП через сбалансированное сочетание усовершенствований как в энергоемкости экономического производства (- 40%), так и в интенсивности выбросов углерода при производстве энергии (- 8%). Это сродни тому, что происходит в США и ЕС-15, но отличается от Китая, где положительные эффекты снижения энергоемкости ВВП были частично подорваны увеличением интенсивности выбросов углерода при 50

Special Report on Climate Change: The Low Carbon Transition. – European Bank for Reconstruction and Development, 2011. – 80 pp.

47


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

производстве энергии. В абсолютном выражении, углеродоемкость энергии в странах с переходной экономикой составляет 2,46 тонн СО2 на тонну нефтяного эквивалента (т н.э.). Этот показатель сопоставим с США (2.47), но гораздо ниже, чем в Китае (3,08), однако выше, чем в ЕС-15 (2.16). Более пристальный взгляд на тенденции в странах с переходной экономикой указывает на значительные различия между странами. Например, снижение углеродоемкости энергии способствовали около 40% от общего снижения интенсивности выбросов углерода от ВВП в Украине, В Польше на его долю приходилось лишь около 14%, а остальное снижение было результатом резкое снижение энергоемкости ВВП.

Рис. 1.3.1: Углеродоемкость ВВП в 2008 году В Турции, единственной страной в регионе, которая пережила небольшое увеличение интенсивности выбросов углерода от ВВП в течение всего периода, увеличение интенсивности выбросов углерода при производстве энергии в значительной степени компенсировалось последствиями некоторогосниженияэнергоемкости ВВП. Несмотря на улучшения в течение последних двух десятилетий, страны с переходной экономикой в целом остаюся одним из самых углеродоемких регионов мира. Он также является одним из регионов с крупнейшими изменениями в углеродных интенсивностях ВВП среди

48


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

своих стран (рис. 1.3.1). Среднее количество связанных с энергетикой выбросов на единицу ВВП в странах с переходной экономикой составляет около двух с половиной раза больше, чем в странах ЕС-15 и на 50% выше, чем в среднем в мире. Несколько стран с переходной экономикой - Казахстан, Россия, Украина и Узбекистан - до сих пор производят от 50 до 200 процентов больше СО2 на единицу ВВП, чем в Китае. Тем не менее, в процессе перехода, в некоторых странах удалось сократить их углеродные следы путем достижения уровней интенсивности выбросов углерода, которые сейчас значительно ниже среднего мирового показателя. В некоторых случаях эти уровни близки или даже ниже, чем уровни стран с развитой рыночной экономикой. Если использовать официальные статистические данные за 2010 год по объемам эмиссии СО2 51 и по величине ВВП 52 по областям Украины, то можно получить уже значение углеродоемкости для всей Украины равное 1,46, а также определить распределения углеродоемкости всех видов экономической деятельности по конкретным регионам (Рис. 1.3.2).

Рис. 1.3.2: Распределение углеродоемкости регионов Украины за 2010 год 51

Statistical Yearbook of Ukraine for 2010. - Kyiv: State Statistics Service of Ukraine, 2011. - 560 pp. (P. 518-519) (in Ukrainian) 52 Statistical Yearbook of Ukraine for 2011. - Kyiv: State Statistics Service of Ukraine, 2012. - 559 pp. (P. 48) (in Ukrainian)

49


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Можно обратить внимание, что показатели углеродоемкости выше среднего по всей Украине в тех регионах, где расположены крупные тепловые электростанции. Кроме того, нужно иметь в виду, что в городе Киеве зарегистрировано очень много предприятий, которые физически находятся в других регионах, и поэтому свой вклад в объемы эмиссии СО2 они дают в регион расположения, а добавку к региональному ВВП производят в городе Киеве. 1.3.2. Энергоэффективность в регионах Украины С 2007 года энергоэффективность в Украине сократился на 10% в 2010 году до 43% от Европейского союза (ЕС) уровня 53 . Это снижение было обусловлено тяжелыми последствиями глобального экономического кризиса и, как следствие, эффективность использования энергии снизилась в большинстве энергетических отраслях промышленности. Конечное потребление энергии сократилось на 8,1 млн. т. нефтяного эквивалента (млн. т н.э.) или на 13,2%. Потребление энергии в сталелитейной промышленности снизилось на 4,6 млн. т н.э.. Потребление энергии в других секторах снизилось на 3,5 млн. т н.э.. Распределение этих 3.5 млн. т н.э. изменения энергии приводит к следующему: снижение деловой активности привело к снижению потребления энергии на 5,7 млн. т н.э. в то время как скачок энергоемкости и структурных изменений в экономике увеличил расход энергии на 0,5 млн. т н.э. и 1,7 млн. т н.э. соответственно. Основными заметными изменениями в энергоемкости являются снижение энергоемкости в сельском хозяйстве (- 9%), горнодобывающей (- 29%) и пищевой промышленности (- 14%), а также увеличение энергоемкости в сфере услуг (+14 %) и жил��м секторе (+ 4%). Винницкая, Херсонская, и Закарпатская области являются ведущими регионами с энергетической эффективностью в 66%, 65%, и 62% от показателя ЕС. Там не было никаких существенных изменений в рейтинге энергоэффективности регионов в 2010 году по сравнению с 2007 годом хотя с некоторыми исключениями. Львовская и Полтавская области поднялись на 9 и 5 позиций, в то время как Донецкая и Запорожская области упали на 14 позиций, а Днепропетровская область упала на 9 позиций. Снижение эффективности использования энергии в последних трех регионах исключительно связано с сохраняющимся ухудшением условий для украинских производителей стали на мировом рынке в течение последних нескольких лет. 53

Energy Efficiency Rankings of the Regions of Ukraine // Ukrainian Energy Index, 2012. – 96 pp. – http://www.energy-index.com.ua

50


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

Почему указанные выше регионы стали лидерами энергоэффективности, а восточные регионы Украины являются наименее энергоэффективными? Во-первых, жилой сектор, являющийся основным потребителем энергоресурсов в регионе, очень эффективный в Винницкой и Херсонской областях, по сравнению с другими регионами Украины. Во-вторых, энергетические отрасли промышленности, такие как производство стали или химических веществ, почти не существует в этих трех областях. Винницкая область выходит в передовика за счет энергоэффективного жилого сектора, который занимает первое место среди других регионов Украины в течение четырех лет (90,7% от уровня ЕС). По сравнению с другими регионами, Винницкая область имеет большое сельское население (50,4%), которое имеет низкий уровень энергопотребления, и имеет относительно низкий средний доход на душу населения (рис.1.3.3). В результате, жители Винницкой области используют гораздо меньше энергоемких бытовых приборов, чем жители более благополучных регионах. Еще одним фактором в снижения энергопотребления состоит в том, что наличие горячей воды в жилом секторе (21,3%) также невелико. Херсонская область занимает второе место в связи с высокой энергоэффективностью своих жилых и промышленных секторов - 82,2% и 54,0% от уровня стран ЕС. Оба сектора входят в число пяти крупнейших секторов в своих категориях среди других регионов Украины в течение четырех лет. Эффективность секторов основана на относительной эффективности пищевой промышленности (57,0% от уровня ЕС), которая является крупнейшим потребителем энергии среди отраслей промышленности в регионе. Эффективность в жилом секторе может быть объяснена одним из самых низких уровней доступности горячей воды (9,1%) и низким уровнем дохода на душу населения, в результате чего менее активного использования бытовой техники. Закарпатская область занимает третье место в основном за счет относительной энергетической эффективности ее жилого сектора потребления, что составляет 73,4% всех энергетических ресурсов региона. Хотя жилой сектор региона занимает только 11-е место среди других регионов Украины, уровень энергоэффективности 69,1%, в совокупности с большой долей в потреблении энергии в регионе, обеспечивает высокий результат. В дополнение к низким доходам на душу населения, этот регион имеет более высокую долю сельского населения, чем в других регионах (63,1%). Днепропетровская, Луганская и Запорожская области с энергетической эффективности в 30,1%, 30,2% и 34,1% от уровня ЕС занимают самые низкие позиции. Низкие рейтинги этих регионах вызван доминированием неэффективных производственных процессов в их

51


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

структуре промышленности (металлургической, горнодобывающий и химической промышленности), а также неэффективным потреблением ресурсов в жилом секторе. Общие результаты этих регионов были существенно затронуты ухудшением ситуации в металлургическом секторе в течение 2009-2010, когда мировые цены на сталь упали, в то время как цены на железную руду пошли вверх. Это привело к существенному сокращению добавленной стоимости на тонну выпускаемой продукции и увеличению энергоемкости производственного процесса. Днепропетровская область занимает самое низкое место в рейтинге и упала с 16-го места в 2007 году. Это стало результатом существенного сокращения в области энергоэффективности в промышленности региона (с 48,3% до 22,6% от уровня ЕС). Сталелитейная промышленность потребляет почти половину всех энергоресурсов в регионе. Существенное сокращение в этом секторе ухудшило общий результат в регионе. Энергетическая эффективность в жилищном секторе была низкой, а также (регион занимает 22-е место с точки зрения энергоэффективности, что эквивалентно 54,6% от уровня ЕС). Луганская область занимает второе место от последнего с 2007 года. Низкая энергоэффективность в металлургии и химической промышленности, которые потребляют более одной трети всей энергии в регионе, последовательно выделяет этот регион в один ряд с низким показателями среди других регионов Украины. Жилой сектор региона занимает 21 место с точки зрения энергоэффективности.

Рис. 1.3.3: Валовая добавленная стоимость на душу населения по регионам и энергоэффективность в 2010 году

52


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

Запорожская область занимала 23-е место после смещения вниз на 14 позиций с 2007 года. Его энергоэффективность снизилась с 56,8% до 34,1% от уровня ЕС. Поскольку металлургия потребляет 46,3% всех энергетических ресурсов региона, его низкая эффективность и ухудшение условий в сталелитейной отрасли влияет на общую производительность региона решительным образом. Рейтинг ряда регионов существенно снизился, в том числе Запорожская область, опустилась вниз на 14 позиций (до 23-го места); Донецкая - вниз на 14 позиций (до 21-го), а также Днепропетровская - вниз на 9 позиций (до 25-го). Основной причиной для снижения стало ухудшение внешних экономических условий для сталелитейной промышленности, на долю которых приходится львиная доля промышленности во всех этих регионах. Существенных изменений не произошло в энергетической эффективности других регионов в Украине за эти четыре года. Самый высокий энергосберегающий потенциал сосредоточен в Донецкой, Днепропетровской, Луганской, Тернопольской, Харьковской и Киевской областях. Следует иметь в виду, что даже самые эффективные регионы Украины существенно отстают от средней энергоэффективности ЕС. Таким образом, потенциал энергосбережения в Украине довольно высокий и составляет 47,6% от его текущего уровня потребления энергии. Эффективность использования энергии может стать важным фактором экономического роста и в то же время помочь улучшить благосостояние населения. Повышение эффективности использования энергии, как ожидается, также оказывает положительное влияние на приток инвестиций, особенно в энергоемких отраслях промышленности, в связи с их технологическими характеристиками. 1.3.3. Схемы торговли квотами на выбросы парниковых газов Киотский протокол стал первым глобальным соглашением об охране окружающей среды, основанным на рыночном механизме регулирования механизме международной торговли квотами на выбросы парниковых газов. После длительный дискуссий и политического торга, в феврале 2004 года Украина сделала важный для мирового сообщества шаг – ратифицировала Киотский протокол к Рамочной конвенции ООН об изменении климата (РКИК) 54 . 54

Kyoto Protocol to the United Nations Framework Convention on Climate Change (Kyoto Protocol ratified by Law of Ukraine from 02.04.2004 No. 1430-IV) (in Ukrainian). http://zakon4.rada.gov.ua/laws/show/995_801 or KYOTO PROTOCOL TO THE UNITED NATIONS FRAMEWORK CONVENTION ON CLIMATE CHANGE. - UNITED NATIONS, 1998. – 20 pp. http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf

53


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

После передачи Генеральному секретарю ООН ратификационной грамоты она стала участником этого международного соглашения. Согласно протоколу, для каждой страны устанавливается максимально допустимая граница выбросов. Если страна не использует полностью разрешение на выбросы парниковых газов (квоту), она может продать его другому государству. Украина относится именно к той категории стран, которые не вырабатывают свои квоты, а потому могут их продавать. На деле это означает, что для мировой экономики наступает новая эпоха, когда на все финансовые, инвестиционные и производственные решения будет оказывать влияние еще одно обстоятельство – жесткие ограничения на выбросы углерода в атмосферу. Согласно протоколу основные обязательства, которые взяли на себя индустриальные страны, а именно, Европейский Союз должен сократить выбросы на 8 %, Япония и Канада - на 6 %, страны Восточной Европы и Прибалтики - в среднем на 8 %, Россия и Украина - сохранить среднегодовые выбросы в 2008-2012 годах на уровне 1990 года, развивающиеся страны, включая Китай и Индию, обязательств на себя не брали. Если говорить о так называемых «покупателях», опыт США, Великобритании и других стран показывает, что использование экономических стимулов для решения природоохранных задач часто оказывается гораздо более эффективным, нежели прямое административное регулирование. С января 2005 года в странах Европейского Союза вступила в действие внутренняя система торговли квотами на выбросы углерода, в которую включены десятки тысяч предприятий. По данным Государственного агентства экологических инвестиций 55 , Украина располагает квотой на выброс парниковых газов в атмосферу в размере 4,5 миллиарда единиц на 5 лет, что может обеспечить 20-30% мирового спроса. При этом использует 2,8 миллиарда единиц. За 5 лет Украина может продать 450 миллионов единиц квот, что является весьма прибыльным делом в условиях мирового кризиса. Таким образом, Киотский протокол открывает пути получения дополнительных инвестиций от участия в механизмах проектного финансирования и торговли квотами на выброс углекислого газа в условиях экономического кризиса. Для Украины потенциальный рынок финансовых услуг по осуществлению проектов, предусмотренных Киотским протоколом, на ближайшие годы оценивается экспертами примерно в 3-5 млрд. евро в год. Киотский протокол предусматривает следующие рыночные „гибкие“ механизмы: Торговлю выбросами, Проекты совместного осуществления и Механизм чистого развития. 55

State Environmental Investment Agency of Ukraine. – http://www.seia.gov.ua

54


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

Эти механизмы предоставляют развитым странам возможность выполнить свои обязательства за счет торговли друг с другом разрешениями на выброс, а также за счет приобретения «углеродных» кредитов в результате проектов по сокращению выбросов, проведенных в других странах. Проекты совместного осуществления (СО) проводятся между странами, взявшими на себя количественные обязательства по сокращению выбросов. Механизм чистого развития (МЧР) отличаются от СО тем, что предусматривает проведение проектов в странах, не имеющих обязательств по сокращению выбросов. Основа этих трех механизмов состоит в осознание того, что выбросы парниковых газов являются глобальной проблемой и место, где сокращаются выбросы, не имеет особого значения. Таким образом, сокращения выбросов могут быть реализованы там, где они связаны с наименьшими затратами. Подробные правила и наблюдательные структуры были созданы, чтобы обеспечить правильное использование этих механизмов. Киотский протокол устанавливает количественные ограничения на выбросы парниковых газов для ведущих экономических держав мира, стран Приложения I. Промышленно развитые страны взяли на себя определенные количественные обязательства и обязались их выполнить. Протокол разрешает странам, которые имеют в запасе разрешения на выброс (разрешенные, но не использованные разрешения на выброс), продажу этого избыточного количества странам, которые имеют трудности с выполнением своих обязательств. Страны, превышающие свои ограничения, могут купить подобные разрешения на выброс. Ограничение выбросов парниковых газов по Киотскому протоколу является путем для определения денежной стоимости загрязнения нашей атмосферы. В соответствии с Киотским протоколом проекты совместного осуществления и механизм чистого развития позволяют промышленно развитым странам выполнить часть своих обязательств путем проведения проектов по сокращению выбросов в других странах. Сокращение выбросов, достигнутое в результате осуществления подобных проектов, может быть зачтено инвестору. Сокращение выбросов в результате каждого вида деятельности по проектам сертифицируется на основе реальных, измеримых и долгосрочных преимуществ, связанных со смягчением последствий изменения климата. В рамках Проекта совместного осуществления, промышленно развитая страна (страна Приложения I) может провести проект по сокращению выбросов (например, проект по повышению энергоэффективности) на территории другой страны Приложения I и получить единицы сокращения выбросов (Emission Reduction Units (ERUs)) в зачет своих собственных обязательств.

55


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

В рамках механизма чистого развития промышленно развитая страна (страна Приложения I) может провести проект по сокращению выбросов в развивающейся стране (стране, не включенной в Приложение I) и использовать полученные сертифицированные сокращения выбросов (Certified Emission Reductions (CERs)) для выполнения своих количественных обязательств. Цель механизма чистого развития состоит в том, чтобы помогать Сторонам, не включенным в Приложение I, в достижении устойчивого экономического развития и содействия достижению конечной цели Конвенции. Украина имеет право участвовать в реализации проектов совместного осуществления и использовать опыт реализации проектов, которые выполняются в соответствии с механизмом чистого развития. В настоящее время по данным UNEP Risoe CDM/JI Pipenine Analysis and Database 56 в мире выполняются 756 проектов СО (рис. 1.3.4) и 8997 проектов МЧР (рис. 1.3.5). При этом на долю Украины приходится 315 проектов, а России – 183. А в регионе Азия и Океания лидирует Китай, который выполняет 55% региональных проектов, получая 70,5% от всех региональных CERs. На второй позиции находится Индия: 29,6% проектов и 17,9% CERs, соответственно. В регионе Латинская Америка лидером является Бразилия с 35% всех проектов и 45% CERs, затем идет Мексика с 18% проектов и 17% CERs, а потом Чили с 10% проектов и 9% CERs.

а) Количество проектов СО по стране пребывания

б) Количество проектов СО по типу в %

Рис. 1.3.4: Общее число проектов СО распределенное по странам (а) и по типам (б) 56

UNEP Risoe CDM/JI Pipenine Analysis and Database // UNEP RISOE Centre for Energy, Climate and Sustainable Development. – http://www.cdmpipeline.org

56


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

а) Процентная доля от общего числа проектов в регионах МЧР

б) Процентная доля от общего числа проектов в категориях МЧР

Рис. 1.4.5: Общее число проектов МЧР распределенное по регионам (а) и по категориями (б) 1.3.4. Проекты совместного осуществления в Украине По состоянию на 1 ноября 2010 года по данным Государственного агентства экологических инвестиций Украины 57 и Украинского реестра углеродных единиц 58 осуществляются 184 проектов СО, которые получили письма поддержки в соответствии с Постановлением КМУ № 206 от 22.02.2006 59 . Ожидаемые сокращения выбросов парниковых газов в течение периода действия обязательств по Киотскому протоколу в этих проектах СО составляют 171,8 млн. тонн CO2 экв. Распределение количества проектов СО по источникам выбросов и объемов сокращение выбросов парниковых газов по источникам в течение первого периода действия обязательств Киотского протокола представлены 60 на рис. 1.3.6. Также, на рис. 1.3.7 показана локализация некоторых наиболее крупных проектов, которые в основном сосредоточены в восточных, индустриальных областях Украины. Однако, другие регионы также имеют крупные проекты СО, которые связы, в основном, с повышением энергоэффективности и энергосбережения в сельском и муниципальном хозяйствах. 57

State Environmental Investment Agency of Ukraine. – http://www.seia.gov.ua Ukranian Registry Carbon Units. – http://www.carbonunitsregistry.gov.ua 59 CMU Resolution No. 206 dated 22.02.2006 “On approval of the preparation, review, approval and implementation of projects aimed at reducing anthropogenic emissions of greenhouse gases”. - http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/206-2006-%D0%BF 60 Joint Implementation Projects in Ukraine // The National Environmental Investment Agency of Ukraine, 2010. – 8 pp. 58

57


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

а) Количество проектов СО по категориям источников выбросов ПГ

б) Расчетное сокращение выбросов ПГ по категориям источников

Рис. 1.3.6: Количество проектов СО и расчетное сокращение выбросов ПГ по категориям секторов источников выбросов

Рис. 1.3.7: Расположение зарегистрированных проектов СО в Украине Опыт выполнения проектов СО в первый период действия обязательств (CP1) показывает, что механизм достиг своей главной цели лишь частично, в то время как это помогло снизить расходы на соблюдение норм в рамках Киотского протокола и ЕС ETS.

58


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

По состоянию на май 2012 года, было 305 зарегистрированных проекта 1-го транша, из которых 199 проектов получили 127 млн ERUs. Были только 39 проектов 2-го транша с окончательным определением, из них 27 проектов с генерацией почти 17 млн. ERUs. Значительная доля зарегистрированных проектов и ERUs поступают из двух постсоветских стран: Украина (90 проектов) и России (42 проектов). Число новых проектов, принятых на учет, каждый год показывают, что в Украине было произведено наибольшее количество проектов совместного осуществления в 2011 году, а затем России, что увеличило число зарегистрированных проектов в 2012 году. На рис. 1.3.8 графически показано распределение типов проектов СО по количеству проектов, планируемой суммы ERUs в период CP1 и количества ERUs до сих пор. Для этой цели были проанализированы 550 проектов СО на разных стадиях развития в рамках траншей 1 и 2 и содержащихся в UNEP Risoe database 61 .

а) типы проектов СО по количеству проектов

б) типы проектов СО по количеству планируемых и выданных ERUs

Рис. 1.3.8: Распределение типов проектов СО 1.3.5. Схема зеленых инвестиций в Украине Страны Центральной и Восточной Европы и бывшего Советского Союза имеют наибольшие избытки квот выбросов парниковых газов в результате экономического спада в 1990-х годах, а не в связи с систематической реализаций мер по сокращению выбросов. Такие квоты на выбросы парниковых газов, приобретенные государством без реальных усилий по защите климата, называются «горячий воздух» 62 . 61

UNEP Risoe CDM/JI Pipenine Analysis and Database // UNEP RISOE Centre for Energy, Climate and Sustainable Development. – http://www.cdmpipeline.org 62 Gree Investment Schemes: Options and Issues / W. Blyth, R. Baron // Organisation for Economic Co-operation and Development, International Energy Agency, 2003. – 31 pp.

59


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

В 2008 году фактический уровень выбросов парниковых газов в Украине был 420 600 000 тонн СО2-экв., что составляет 46% от разрешенной квоты, устанавленой на уровне 1990 года (100% = 934 100 000 тонн СО2-экв). Таким образом, потенциал использования национальных излишков квот на выбросы парниковых газов в 2008-2012 гг оценивается в 2 733 586 263 тонн СО2-экв. С 2009 по 2012 год, правительству Украины удалось продать 47 миллионов установленного количества единиц. Продажная цена составляла приблизительно 10 евро за единицу передаваемых квот на выбросы парниковых газов, поэтому общая сумма денежных средств, полученных Украиной через механизм торговли квотами на выбросы по Киотскому протоколу была 470 млн. евро. Для использования средств, полученных Украиной в рамках международной торговли выбросами, была создана схема зеленых инвестиций, а Государственное агентство экологических инвестиций Украины 63 (SEIAU) назначено координирующим органом. Правовая основа международной торговле выбросами устанавливается рядом постановлений Кабинета Министров Украины, а основные положения Схемы зеленых инвестиций определены в Постановлении КМУ 64 № 221 от 22.02.2008 г. с поправками. - Энергосбережение; - Смена топлива для уменьшения нагрузки на окружающую среду; - Утилизация метана угольных пластов; - Возобновляемые источники энергии; - Деятельность по сокращению выбросов других, чем углекислый газ (CO2) парниковых газов; - Деятельность по охране окружающей среды (например, деятельность по сокращению загрязнения). Кроме того, 5% ресурсов, отнесены к «мягкому озеленению», т.е. к потенциалу для проведения природоохранной деятельности. Предложения проектов по Схеме зеленых инвестиций могут быть поданы предприятиями, организациями и бюджетными учреждениями. Первые проекты, предложенные в SEIAU, проверяются на соответствие с критериями, а затем рассматриваются Межведомственной рабочей группой при SEIAU. Утвержденные проекты согласовываются с правительством страны – покупателя квоты на выброс парниковых газов, Министерством экологии и 63

State Environmental Investment Agency of Ukraine. – http://www.seia.gov.ua CMU Resolution No. 221dated 22.02.2008 “On approval of the review, approval and implementation of Environmental (green) investments and proposals for activities related to the implementation of such projects and obligations of parties to the Kyoto Protocol to the UN Framework Convention UN Climate Change”. http://zakon4.rada.gov.ua/laws/show/221-2008-%D0%BF 64

60


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

природных ресурсов, Министерством финансов и Премьер-министром Украины. По состоянию на декабрь 2011 года Национальным агентством экологических инвестиций Украины принято 987 отдельных проектов для рассмотрения по реализации в рамках Схемы зеленых инвестиций, из которых украинское правительство одобрило реализацию 363 проектов по энергосбережению, в том числе тепловой модернизации общественных зданий и очистки шахтных вод. По данным SEIAU, Украина завершила 37 проектов по Схеме зеленых инвестиций к концу 2011 года, чем достигается общее снижение выбросов парниковых газов на 2 736,63 тыс. тонн CO2-экв. в год. Стоимость работ для реализации проекта составила 38 086 997 грн (около 3,5 млн. евро), то есть удельная стоимость ежегодного сокращения 1 тонны СО2-экв. составила 13 917 грн, то есть 1 278 евро. Планируемые мероприятия для всех 987 проектов по Схеме зеленых инвестиций в Украине создают общий потенциал сокращения выбросов 247 577,37 тонн СО2-экв в год (0,069% от всех выбросов CO2 в Украине 2010 года) с общей стоимости 3 718 972 099 грн (почти 340 млн. евро). Таким образом, средняя стоимость 1 тонны ежегодного сокращения СО2-экв. выбросов для всех проектов по Схеме зеленых инвестиций в Украине составляет 15 021 грн, или около 1 373 евро. Тем не менее, целый ряд проектов, предлагаемых к реализации в рамках Схемы зеленых инвестиций, неоправданно дорогие и с низкой эффективностью сокращения выбросов. Эффективность результатов проектов по Схеме зеленых инвестиций в Украине сомнительна из-за непропорционально большой их стоимости с небольшим кумулятивным целевым уровнем сокращения выбросов парниковых газов. Кроме того, проекты, которые можно реализовать успешно в рамках другого гибкого механизма Киотского протокола совместного осуществления - также уже выбраны, и которые будут финансироваться за счет средств, полученных в Украине от международной торговли выбросами в рамках Киотского протокола. Такие проекты создают конкуренцию для проектов в государственном секторе. Соответственно, принцип отбора проектов, а также прозрачность процедуры сомнительна 65 . Непрозрачность и бюрократизация в осуществлении механизмов международной торговли выбросами в рамках Киотского протокола является проблемой в Украине 66 . 65

Tuerk A., Frieden D., Sharmina M. et al. Green Investment Schemes: First experiences and lessons learned / Working Paper Joanneum Research, Institute of Energy Research, Graz, Austria, 2010. – 50 pp. 66 Review of funds expenditure obtained under the international emissions trading in Ukraine. – Kiev: All-Ukrainian Non-governmental Organization “National Ecological Centre of Ukraine”, 2012. – 18 pp.

61


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Раскрытие информации о проектах, реализуемых по Схеме зеленым инвестиций в рамках международной торговле выбросами, не отрегулировано, что приводит к затруднению оценки их качества и эффективности, или даже возможность коррупционных признаков. В свою очередь, по-прежнему возможно, что проекты по Схеме зеленых инвестиций могут быть реализованы в Украине по политическим мотивам, что затрудняет выбор экономически и экологически жизнеспособных из них. К третьему кварталу 2010 года не был выбран ни один проект, который будет реализован на Схеме зеленых инвестиций в Украине, хотя уже было Поставновление КМУ № 1036 от 16.09.2009. В прессе неоднократно ссылаются на различные типы проектов для финансирования из средств, полученных от торговли квотами на выбросы - переоборудование систем отопления, сокращение выбросов в газотранспортной системе страны, финансирование строительства гидронасосного хранилища энергии электростанций, модернизация транспорта для Министерства внутренних дел, реконструкция или строительство мусоросжигательного завода отходов и т.д.

Рис. 1.3.8: Географическое распределение проектов по Схеме зеленых инвестиций в Украине Официально по состоянию на декабрь 2011 года, SEIAU выбрано 987 отдельных проектов по Схеме зеленых инвестиций для рассмотрения, в том числе, например, рекомендуется реконструкция киевских поездов метро, сбор и утилизация метана в твердых бытовых отходов, замена парка полицейских автомобилей Министерства внутренних дел Украины.

62


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

Тем не менее, к концу 2011 года, украинское правительство одобрило реализацию 363 проектов по энергоэффективности (в том числе,\ тепловой модернизации зданий) и использованию альтернативных источников энергии, в частности в централизованном теплоснабжении. Таким образом, Украина выбрала проектный подход обеспечения отбора и реализации отдельных проектов по реализации Схемы зеленых инвестиций. Финансирование и количество проектов в рамках Схемы зеленых инвестиций в Украине распределены равномерно в 22 регионах и в г. Киеве, которые могут быть проанализированы на рис. 1.3.8. Подробно изучив содержание как проектов совместного осуществления, так и «зеленых» инвестиций можно сделать вывод об отсутствии проектов, которые напрямую были бы связаных с реализацией технологий улавливания и хранения диоксида углерода. Это можно объяснить высокой стоимостью таких проектов и большой продолжительностью, а также с отсутствием стимулов к их реализации, так как внедрение этих технологий приводит к увеличению стоимости конечного продукта и, соответственно, отсутствию прибыли. 1.3.6. Стоимость внедрения технологий улавливания и хранения СО2 Вопрос стоимости полномасштабного внедрения технологий улавливания и хранения СО2 (CCS) поднимался еще в IPCC Special Report on Carbon Dioxide Capture and Storage 67 , где указывалось на необходимость учета стоимости всех процессов, которые происходят при использовании технологий CCS: улавливания, компрессования, транспортировки, закачки, мониторинга и обслуживания всех этих процессов. Стоимость каждого процесса по отдельности, а затем всех вместе, подробно описана в Reports European Technology Platform for Zero Emission Fossil Fuel Power Plants 68 . В частности, для процессов улавливания рассмотрены затраты на внедрение трех основных технологий улавливания СО2 (post-combustion, pre-combustion and oxy-fuel) 69 , а также для процессов транспортировки проанализированы затраты на транспортировку по трубопроводам, перевозка в морским и автомобильным транспортом 70 . 67

IPCC, 2005: IPCC Special Report on Carbon Dioxide Capture and Storage. Prepared by Working Group III of the Intergovernmental Panel on Climate Change. - Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 442 pp. 68 European Technology Platform for Zero Emission Fossil Fuel Power Plants. – http://www.zeroemissionsplatform.eu 69 The Costs of CO2 Capture: Post-demonstration CCS in the EU. - European Technology Platform for Zero Emission Fossil Fuel Power Plants, 2011. – 81 pp. 70 The Costs of CO2 Transport: Post-demonstration CCS in the EU. - European Technology Platform for Zero Emission Fossil Fuel Power Plants, 2011. – 53 pp.

63


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

а) Снижение затрат: В настоящее время расходы на улавливание, транспортировку и хранение СО2 составляют около 60 евро за тонну. Цель в том, чтобы сократить расходы в 4 раза. (*) Верхняя граница, без повышения нефтеотдачи.

б) Улавливание CO2 требует дополнительного использования энергии, что в свою очередь порождает дополнительный СО2. Предотвращение выбросов CO2, таким образом, вычисляется путем определения разницы между процессом без улавливания и с улавливанием, при этом, последнее потребляет больше энергии.

Рис. 1.3.9: Стоимость улавливания и хранения СО2 71 Стоимость каждого процесса по отдельности, а затем всех вместе, подробно описана в Reports European Technology Platform for Zero Emission Fossil Fuel Power Plants 72 . В частности, для процессов улавливания рассмотрены затраты на внедрение трех основных технологий улавливания СО2 (post-combustion, pre-combustion and oxy-fuel) 73 , а также для процессов транспортировки проанализированы затраты на транспортировку по трубопроводам на поверхности земли и под водой, перевозка в сжиженном виде морским и автомобильным транспортом 74 . Оценка стоимости геологического хранения СО2 также проводилачь для разных варинтов хранения 75 . 71

CO2 capture and storage in the subsurface: A technological pathway for combating climate change. – The Geoscience Issues series: BRGM Communication and Publications Division, 2007. – 64 pp. 72 European Technology Platform for Zero Emission Fossil Fuel Power Plants. – http://www.zeroemissionsplatform.eu 73 The Costs of CO2 Capture: Post-demonstration CCS in the EU. - European Technology Platform for Zero Emission Fossil Fuel Power Plants, 2011. – 81 pp. 74 The Costs of CO2 Transport: Post-demonstration CCS in the EU. - European Technology Platform for Zero Emission Fossil Fuel Power Plants, 2011. – 53 pp. 75 The Costs of CO2 Storage: Post-demonstration CCS in the EU. - European Technology Platform for Zero Emission Fossil Fuel Power Plants, 2011. – 42 pp.

64


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

Расположение и тип участка хранения СО2 (имеющиеся знания и повторное использование инфраструктуры), объем хранилища и качество являются основными факторами, определяющими расходы на хранение СО2: - На суше хранение дешевле, чем на шельфе; - Истощенные нефтяные и газовые месторождения дешевле, чем глубокие соленые водоносные горизонты; - Крупные резервуары стоят дешевле, чем более мелкие; - Высокая приемистость дешевле, чем плохой приемистости. Выполненная оценка полной стоимости всего процесса внедрения технологий улавливания и хранения СО2 позволяет сделать следующие выводы 76 : • После 2020 года технологии CCS будут экономически конкурировать с другими энергетическими технологиями с низким содержанием углерода. Демонстрационная программа ЕС по CCS будет не только проверять и доказывать затраты на технологии CCS, но станет основой для будущих сокращений расходов, усиленных благодаря внедрению технологий второго и третьего поколений. Результаты исследований показывают, что после демонстрации технология CCS будет конкурировать с другими энергетических технологий с низким содержанием углерода, как надежный источник энергии с низким уровнем углерода. Технологии CCS находятся на пути, чтобы стать одной из ключевых технологий для борьбы с изменением климата - в сумме технологий, в том числе технологий повышения энергоэффективности и возобновляемых источников энергии. • Технологии CCS применимы как к угольным электростанциям, так и к электростанциям на природном газе. Технологии CCS технически могут применяться как на угольных электростанциях, так и на электростанциях на природном газе. Их относительная экономика зависит от уровня расходов электростанции, цен на топливо и позиционирование на рынке, в то время как применимость в основном определяется режимом нагрузки. могут быть • Все три технологии улавливания CO2 конкурентоспособными только после успешной демонстрации. Современные исследования включают в себя три основных технологии улавливания (после сжигания, предварительного сгорания и сжигания топлива обагащенного кислородом), но исключают технологии второго поколения (например, химический цикл, передовые газотурбинные циклы). Использование согласованных допущений и реальной стоимости электроэнергии в качестве основного количественного значения не дает в 76

The Costs of CO2 Capture, Transport and Storage: Post-demonstration CCS in the EU. European Technology Platform for Zero Emission Fossil Fuel Power Plants, 2011. – 51 pp.

65


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

настоящее время четкого различия между любыми из технологий улавливания СО2 и все они могли бы быть конкурентоспособными в будущем, как только бубут успешно продемонстрованы. Основными факторами, влияющими на общие затраты являются топливноинвестиционные затраты. • Раннее стратегическое планирование крупномасштабной инфраструктуры транспортировки СО2 является жизненно важным для снижения затрат. Кластеризация источников эмиссии СО2 к транспортной сети может достичь значительного масштабного эффекта - как в транспортировке СО2, так и в хранении СО2 в больших хранилищах. Крупномасштабная технология CCS поэтому требует развития транспортной инфраструктуры в масштабе сравнимой с нынешней углеводородной инфраструктурой. Это приведет к значительному снижению долгосрочных затрат, ранее стратегическое планирование имеет жизненно важное значение - в том числе развитие кластеров и крупноразмерных трубопроводов - с удалением любых трансграничных ограничений. • Механизм «риск-прибыль» необходимо реализовать для значительного потенциала водоносных горизонтов для хранения СО2. Расположение и тип хранилища, резервуарная емкость и качество являются основными факторами, определяющими стоимости хранения CO2: на суше дешевле, чем на шельфе; истощенные месторождения нефти и газа дешевле, чем глубокие соленые водоносные слои; крупные хранилища дешевле чем маленькие, высокая приемистость дешевле, чем плохая приемистость. Учитывая большое изменение расходов на хранение (до 10 раз) и риск инвестирования в исследования глубоких соленых водоносных слоев, которые в конечном итоге могут установить, что данный участок не подходит, использование механизма «риск-прибыль» позволит реализовать значительный потенциал и обеспечить доступ к достаточной емкости в необходимые сроки. • Технологии CCS требуют безопасных условий для долгосрочных инвестиций. Исходя из текущих траекторий, цена единицы сокращения выбросов для обмена квот на эмиссию СО2 в Европейском Союзе не будет, на начальном этапе, является достаточным ориентиром для инвестиций после первого поколения построенных демонстрационных проектов по внедрению технологий CCS (2015-2020 гг.). Включение политики в этой связи необходимо в промежуточный период - после того, как технология коммерчески доказана, но прежде, чем цена единицы сокращения выбросов увеличится достаточно для обеспечения полной коммерческой эксплуатации технологий CCS. Новая цель: сделать производство электроэнергии нового строительства электростанций с технологиями CCS более привлекательными для инвесторов, чем без них.

66


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

1.4. Обзор украинских заинтересованных сторон В Украине можно выделить несколько уровней органов управления, предприятий, учреждений и организаций, заинтересованных во внедрении технологий CCT & CCS. Это национальные и региональные органы власти, которые заинтересованы в обеспечении устойчивого развития страны и регионов в условиях изменения климата. Также заинтересованы во внедрении этих технологий в свои технологические процессы предприятия, которые являются главными виновниками загрязнения атмосферы и выбросов СО2. Представители научного и образовательных сообществ заинтересованы во внедрении своих экологических и климатодружественных разработок на отечественных предприятиях, а также в сотрудничестве с европейскими учеными в этом направлении. Руководители всех уровней и представители общественности заинтересованы в информационной поддержке для осознанного принятия решений по содействию процессам внедрения технологий CCT & CCS в Украине. 1.4.1. Национальные органы государственного управления В Украине можно выделить ряд министерств 77 , которые должны быть заинтересованы во внедрении технологий CCT & CCS: - Міністерство аграрної політики та продовольства України, так как сельское хозяйство очень чувствительно к изменению климата, а по оценкам экспертов на территории Украины будут существенно изменяться показатели влажности и, соответственно, урожайности; - Міністерство екології та природних ресурсів України, которое определено ответственным за реализацию положений Киотского протокола к Рамочной Конвенции ООН по изменению климата и, соответственно, должно требовать уменьшения выбросов СО2; - Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, в функции которого входит обеспечение инновационного и устойчивого развития всех предприятий и, в том числе, содействие внедрению экологически чистых технологий; - Міністерство промислової політики України, которое создано в декабре 2012 года и будет способствовать развитию промышленных предприятий в направлении уменьшения их техногенной нагрузки на окружающую природную среду путем уменьшения выбросов загрязняющих веществ и диоксида углерода; 77

The Cabinet of Ministers of Ukraine. – http://www.kmu.gov.ua

67


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

- Міністерство енергетики та вугільної промисловості Ук��аїни, являющееся главным координатором деятельности энергетического сектора Украины, предприятия которого (угольные тепловые электростанции) ответственны за большую часть всеукраинской эмиссии СО2 и вредных веществ; - Міністерство інфраструктури України, отвечающее за функционирование транспорта в Украине, в том числе и автомобильного, который вносит существенный вклад в загрязнение атмосферы различными вредными веществами и увеличение концентрации СО2 в приземном слое атмосферы; - Міністерство регіонального розвитку, будівництва та житловокомунального господарства України, в ведении которого находится тепловое обеспечение многоэтажных домов и контроль за потерями энергоресурсов, в том числе энергоэффективность частного жилого сектора, где выбрасывается очень много СО2 (второй показатель объема выбросов после энергетики); - Міністерство освіти і науки України, которое определяет направления развития образования и науки и должно содействовать ориентации образования на подготовку специалистов для любой сферы деятельности, которая не будет влиять на климат и окружающую среду, а также будет смягчать последствия изменения климата, что относится и к научной деятельности. В процессах внедрения технологий CCT & CCS будут принимать участие некоторые государственные службы, агентства, инспекции и комиссии Украины как согласующие, контролирующие и разрешительные органы управления по своему направлению: - Державна служба геології та надр України, так как любые геологические работы (научные, поисковые, мониторинговые и т.п.) могут выполняться геологическими предприятиями, которые входят в сферу управления этой службы, или с разрешения этой службы; - Державна служба гірничого нагляду та промислової безпеки України, которая будет наблюдать за выполнением всех геологических и внедренческих работ, а также контролировать их с точки зрения соблюдения техники безопасности; - Державна служба України з надзвичайних ситуацій будет привлекаться в случае возникновения опасности или уже случившейся техногенной аварии в процессе внедрения технологий CCT & CCS на территории Украины; - Державна служба інтелектуальної власності України необходима для обеспечения защиты прав интеллектуальной собственности на объекты, которые используются в технологиях CCT & CCS, отечественного и иностранного происхождения;

68


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

- Державне агентство водних ресурсів України будет привлекаться к процессам внедрения технологий CCT & CCS в случае возможного использования водных ресурсов Украины и будет информироваться о возможном влиянии технологий CCT & CCS на водные ресурсы; - Державне агентство земельних ресурсів України будет привлекаться к процессам внедрения технологий CCT & CCS в случае возможного использования земельных ресурсов Украины и будет информироваться о возможном влиянии технологий CCT & CCS на земельные ресурсы; - Державне агентство лісових ресурсів України будет привлекаться к процессам внедрения технологий CCT & CCS в случае возможного использования лесных ресурсов Украины и будет информироваться о возможном влиянии технологий CCT & CCS на лесные ресурсы; - Державне агентство екологічних інвестицій України, которое является исполнительным органом по реализации положений Киотского протокола к Рамочной Конвенции ООН об изменении климата и обеспечивает процессы подготовки и выполнения проектов совместного осуществления, а также проектов по схеме «зеленых» инвестиций, может содействовать обеспечению проектам внедрения технологий CCT & CCS «зеленого» статуса; - Державне агентство з енергоефективності та енергозбереження України, отвечающее за повышение энергоэффективности и обеспечение энергосбережения в любой сфере деятельности и при любых процессах, может содействовать оценке эффективности внедрения технологий CCT & CCS на конкретных предприятиях и на выбранных территориях; - Державне агентство з питань науки, інновацій та інформатизації України может организационно и финансово содействовать процессам исследования и внедрения технологий CCT & CCS на предприятиях Украины. - Державна екологічна інспекція України, которая будет контролировать экологическое влияние процессов внедрения технологий CCT & CCS на окружающую природную среду; - Державна інспекція техногенної безпеки України, которая будет контролировать техногенное влияние процессов внедрения технологий CCT & CCS на безопасность жизнедеятельности человека и функционирования инфраструктуры; - Національна комісія, що здійснює державне регулювання у сфері енергетики может содействовать всем процессам внедрения технологий CCT & CCS в Украине. Все вышеперечисленные национальные органы власти могут заинтересоваться и содействовать внедрению технологий CCT & CCS только в инициативном порядке. Для обеспечения их официальной заинтересованности необходимо на законодательном уровне разработать и

69


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

принять соответствующие решения о необходимости включения заданий внедрения технологий CCT & CCS в перечень первоочередных задач для страны. А для этого необходимо решение Верховной Рады Украины 78 о внесении соответствующих изменений в законы Украины или принятие соответствующего закона. Для этого нужно привлекать следующие комитеты: - Комітет з питань аграрної політики та земельних відносин; - Комітет з питань будівництва, містобудування і житловокомунального господарства та регіональної політики; - Комітет з питань екологічної політики, природокористування та ліквідації наслідків Чорнобильської катастрофи; - Комітет з питань економічної політики; - Комітет з питань європейської інтеграції; - Комітет з питань науки і освіти; - Комітет з питань паливно-енергетичного комплексу, ядерної політики та ядерної безпеки; - Комітет з питань промислової та інвестиційної політики; - Комітет з питань транспорту і зв'язку. 1.4.2. Региональные органы государственного управления и местного самоуправления Так как целевыми регионами проекта являются пять восточных областей Украины (Днепропетровская, Донецкая, Запорожская, Луганская и Харьковские области), то представим подразделения органов управления этих областей, которые могут быть заинтересованные во внедрении технологий CCT & CCS. ДНІПРОПЕТРОВСЬКА ОБЛАСНА ДЕРЖАВНА АДМІНІСТРАЦІЯ79 : - Департамент економічного розвитку і торгівлі; - Департамент промисловості та екології; - Управління інфраструктури; - Департамент агропромислового комплексу та розвитку сільських територій; - Управління з питань надзвичайних ситуацій та у справах захисту населення від наслідків Чорнобильської катастрофи; - Управління зовнішньоекономічної діяльності та інвестицій; - Управління житлово-комунального господарства; - Управління паливно-енергетичного комплексу; - Департамент освіти і науки.

78 79

The Verkhovna Rada of Ukraine. – http://www.rada.gov.ua Dnipropetrovsk Regional State Administration. - http://www.adm.dp.ua

70


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

ДОНЕЦЬКА ОБЛАСНА ДЕРЖАВНА АДМІНІСТРАЦІЯ 80 : - Головне управління агропромислового розвитку; - Головне управління економіки; - Головне управління розвитку базових галузей промисловості, енергетики та енергоефективності; - Головне управління з питань надзвичайних ситуацій, мобілізаційної та оборонної роботи; - Головне управління регіонального розвитку, залучення інвестицій і зовнішньоекономічних відносин; - Управління освіти і науки. ЗАПОРІЗЬКА ОБЛАСНА ДЕРЖАВНА АДМІНІСТРАЦІЯ 81 : - Департамент економічного розвитку і торгівлі; - Департамент агропромислового розвитку; - Департамент промисловості та розвитку інфраструктури; - Департамент житлово-комунального господарства та будівництва; - Департамент освіти і науки, молоді та спорту. ЛУГАНСЬКА ОБЛАСНА ДЕРЖАВНА АДМІНІСТРАЦІЯ 82 : -

Департамент економічного розвитку і торгівлі; Департамент агропромислового розвитку; Департамент промисловості та енергозбереження; Департамент освіти і науки, молоді та спорту; Управління з питань надзвичайних ситуацій.

ХАРКІВСЬКА ОБЛАСНА ДЕРЖАВНА АДМІНІСТРАЦІЯ 83 : - Департамент агропромислового розвитку; - Департамент економіки і міжнародних відносин; - Департамент науки і освіти; - Департамент інноваційного розвитку промисловості і транспортної інфраструктури; - Департамент житлово-комунального господарства та розвитку інфраструктури; - Управління паливно-енергетичного комплексу. В 2012 году были ликвидированы с передачей их функций новым подразделениям областных государственных администраций (которые еще находятся в стадии создания и определения направлений деятельности) очень заинтересованные и очень озабоченные возможностями внедрения технологий CCT & CCS органы государственного управления, ранее входящие в сферу управления Министерства экологии и природных ресурсов Украины 84 : 80

Donetsk Regional State Administration. - http://www.donoda.gov.ua Zaporizhzhya Regional State Administration. - http://www.zoda.gov.ua 82 Luhansk Regional State Administration. - http://www.loga.gov.ua 83 Kharkiv Regional State Administration. - http://www.kharkivoda.gov.ua 84 Ministry of Ecology and Natural Resources of Ukraine. - http://www.menr.gov.ua 81

71


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

- Державне управління охорони навколишнього природного середовища в Дніпропетровській област; - Державне управління охорони навколишнього природного середовища в Донецькій області; - Державне управління охорони навколишнього природного середовища в Запорізькій області; - Державне управління охорони навколишнього природного середовища в Луганській області; - Державне управління охорони навколишнього природного середовища в Харківській області. В Украине действует параллельная структура региональной власти – местные органы самоуправления: областные, городские и районные советы, которые имеют исполнительные органы, включающие управления, департаменты или отделы, ответственные за решение экологических проблем на данной территории. Поэтому база данных заинтересованных сторон включает информацию о пяти областных советов в целевых регионах, а также информацию о следующих советах 85 : - Дніпропетровська область (районних рад - 22; міських рад - 20; районних рад у містах – 18); - Донецька область (районних рад – 17; міських рад – 52; районних рад у містах – 10); - Запорізька область (районних рад – 20; міських рад – 14); - Луганська область (районних рад – 17; міських рад – 37; районних рад у містах – 4); - Харківська область (районних рад – 27; міських рад – 17). 1.4.3. Высшие учебные заведения и научно-исследовательские институты База данных заинтересованных сторон включает высшие учебные заведения, расположенные в целевых регионах, которые могут участвовать в развитии технологий CCT & CCS и в организации учебного процесса по направлению изменения климата и климатических технологи, в частности 86 : ДНІПРОПЕТРОВСЬКА ОБЛАСТЬ: - Національна металургійна академія України; - Державний вищий навчальний заклад «Національний гірничий університет»; - Криворізький національний університет; - Дніпродзержинський державний технічний університет; 85 86

The Verkhovna Rada of Ukraine. – http://www.rada.gov.ua The Ministry of Education and Science of Ukraineю – http://www.mon.gov.ua

72


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

- Державний вищий навчальний заклад «Український державний хіміко-технологічний університет»; - Придніпровська державна академія будівництва і архітектури; - Дніпропетровський національний університет імені О. Гончара; ДОНЕЦЬКА ОБЛАСТЬ: - Донецький національний університет; - Державний вищий навчальний заклад «Донецький національний технічний університет»; - Приазовський державний технічний університет (м. Маріуполь); - Донбаська національна академія будівництва і архітектури; - Донбаська державна машинобудівна академія; - Донецький національний університет економіки і торгівлі ім. М. Туган-Барановського; - Донецький державний університет управління; - Маріупольський державний університет; ЗАПОРІЗЬКА ОБЛАСТЬ: - Запорізький національний технічний університет; - Запорізька державна інженерна академія; - Державний вищий навчальний заклад «Запорізький національний університет»; ЛУГАНСЬКА ОБЛАСТЬ: - Донбаський державний технічний університет; - Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля; - Луганський національний педагогічний університет імені Тараса Шевченка; ХАРКІВСЬКА ОБЛАСТЬ: - Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна; - Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»; - Харківський національний автомобільно-дорожній університет; - Харківський національний університет радіоелектроніки; - Харківський національний університет будівництва і архітектури; - Національний аерокосмічний університет ім. М.Є.Жуковського «Харківський авіаційний інститут»; - Харківська державний університет харчування і торгівлі. Научными исследования и технологическими разработками в сфере технологий CCT & CCS занимаются и могут заниматься в перспективе следующие институты 87 : ДНЕПРОПЕТРОВСКАЯ ОБЛАСТЬ: - Інститут технічної механіки НАН України і НКА України; 87

A directory of the leading companies of Ukraine. – http://www.rada.com.ua

73


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

- Інститут геотехнічної механіки ім. М. С. Полякова НАН Украины; - Институт проблем природопользования и экологии НАН Украины; - Институт транспортных систем и технологий НАН Украины; - Институт чёрной металлургии им. З. И. Некрасова НАН Украины; - Научно-исследовательский институт "Енерготехнологии"; - Научно-исследовательский институт горных проблем; - Украинский акционерный проектный конструкторскотехнологический институт "Укрстальпроект"; - Украинский государственный институт по проектированию металлургических заводов (УкрГИПромез); - Украинский научно-исследовательский и проектноразведовательный институт промышленной технологии (УкрНИПРИпромтехнологии); - Научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт автоматизации черной металлургии; - Институт "ДнепрВНИПИэнергопром"; - Государственный проектно-конструкторский институт обогатительного оборудования "Гипромашобогащение"; - Государственное НПП по маркшейдерским, экологическим, геомеханическим и гидротехническим исследованиям "МЭГГИ"; - Государственный институт по проектированию предприятий горнорудной промышленности "Кривбаспроект"; - Научно-исследовательский горнорудный институт; - Научно-исследовательский и проектный институт по обогащению и агломерицации руд черных металлов "Механобрчермет"; ДОНЕЦКАЯ ОБЛАСТЬ: - Институт прикладной математики и механики НАН Украины; - Донецкий физико-технический институт им. А.А.Галкина НАН Украины; - Институт физики горных процессов НАН Украины; - Институт физико-органической химии и углехимии им. А.М.Литвиненко НАН Украины; - Институт экономики промышленности НАН Украины; - Украинский государственный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт горной геологии, геомеханики и маркшейдерского дела НАН Украины; - Донецкий ботанический сад НАН Украины; - Научно-исследовательский институт медико-экологических проблем Донбасса и угольной промышленности; - Донецкий государственный научно-исследовательский и проектный институт цветных металлов;

74


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

- Донецкий государственный научно-исследовательский институт черной металлургии; - Донецкий государственный научно-исследовательский, проектноисследовательский и экспериментальный институт комплексной механизации шахт "Донгипроуглемаш"; - Донецкий научно-конструкторский центр научноисследовательского института организации и механизации шахтного строительства; - Донецкий проектно-конструкторский технологический институт; - Донецкий научно-исследовательский угольный институт; - Институт геолого-экологических проблем Донбасса; - Научно-исследовательский институт горной механики им. М.М.Федорова; - Проектный институт "Донгипромаш"; - Державне підприємство „Донецький екологічний інститут“; - Донецкий проектно-разведовательный научно-исследовательский институт "Теплоэлектропроект" ПАО "Донбассэнерго"; - Государственный Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности; - Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетики; - Государственное региональное геологическое предприятие «Донецкгеология». ЗАПОРОЖСКАЯ ОБЛАСТЬ: - Украинский научно-исследовательский институт по промышленной и санитарной очистке газов; - Специальное проектное и конструкторско-технологическое бюро "Запорожгидросталь"; - Государственный научно-исследовательский и проектный институт "Укргипрогазоочистка"; - Запорожское машиностроительное конструкторское бюро "Прогресс" им. Ак. А.Г. Ивченко; ЛУГАНСКАЯ ОБЛАСТЬ: - Украинский научно-исследовательский и проектноконструкторский институт по обогащению и брикетированию угля; - Научно-исследовательский и проектный институт "Водоочистные технологии"; - Научно-проектный институт химических технологий "Химтехнология"; - Дочернее предприятие "Энергосбережение" ООО "Энергоресурс" Государственный проектно-конструкторский институт обогатительного оборудования "Гипромашуглеобогащение";

75


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

- Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт "Искра"; - Государственный научно-исследовательский институт техники безопасности химических производств; - Луганский институт по проектированию предприятий угольной промышленности "Луганскгипрошахт". ХАРЬКОВСКАЯ ОБЛАСТЬ: - Государственное предприятие "Государственный институт по проектированию предприятий коксохимической промышленности"; - Институт растениеводства им. В.Я. Юрьева НААН; - Публичное акционерное общество "Украинский научноисследовательский институт огнеупоров им. А.С.Бережного"; - Харьковское центральное конструкторское бюро по созданию, модернизации и реконструкции тепломеханического оборудования электростанций "Энергопрогресс" филиал ООО "Котлотурбопром"; - Открытое акционерное общество "Харьковский научноисследовательский и проектно-конструкторский институт "Энергопроект"; - Украинский научно-исследовательский институт экологических проблем; - Институт проблем машиностроения им. А.Н.Подгорного НАН Украины; - Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт автоматизированных систем управления транспортом газа, филиал ДП "Науканефтегаз" НАК "Нефтегаз Украины"; - Открытое акционерное общество "Специальное проектноконструкторское и технологическое бюро погружного электрооборудования для бурения скважин и добычи нефти "Потенциал"; - Украинский научно-исследовательский институт природных газов; - Украинский государственный научно-исследовательский институт металлов; - Государственное предприятие "Востокгеоинформ"; - Харьковское государственное инженерно-геологическое отделение "УкрНИИНТИЗ"; - Общество с ограниченной ответственностью "ХАРЬКОВСКИЙ ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКИЙ ИНСТИТУТ "ТЕПЛОЭЛЕКТРОПРОЕКТ-СОЮЗ"; - Дочернее предприятие "Агрогеофизика" НАК "Надра Украины"; - Институт электрофизики и радиационных технологий НАНУ; - Общество с ограниченной ответственностью "НПП "Экоэнергоком"; - Научно-исследовательский и проектный институт транспорта газа филиал ПАО "Укртрансгаз";

76


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

- Украинский научно-исследовательский институт проблем землеустройства, лесного хозяйства, экологии и права; - Общество с ограниченной ответственностью "Укргазтех", Харьковский филиал; - Общество с ограниченной ответственностью "ЭкотермоИнжиниринг"; - Украинский государственный научно-исследовательский и производственный институт инженерно-технических и экологических изысканий "УкрНИИНТИЗ"; - Общество с ограниченной ответственностью "Научноконсалтинговая группа "Экология"; - Общество с ограниченной ответственностью "Харьковский научный центр военной экологии"; - Общество с ограниченной ответственностью "Научнопроизводственное предприятие "Укргазгеоавтоматика"; - Центр радиофизического зондирования Земли им. А.И.Калмыкова НАНУ-НКАУ; - Физико-технический институт низких температур им. Веркина Б.И. НАН Украины; - Науково-дослідний центр індустріальних проблем розвитку Національної академії наук України; - Украинский научно-исследовательский институт лесного хозяйства и агролесомелиорации им. Г. Н. Высоцкого Госкомлесхоза и НАН Украины. 1.4.4. Энергетические и промышленные предприятия Создана база данных предприятий, расположенных в целевых регионах и являющихся основными загрязнителями атмосферного воздуха на основании официальной отчетности региональных подразделений перед Министерством экологии и природных ресурсов 88 в виде Экологических паспортов регионов за 2011 год: ДНЕПРОПЕТРОВСКАЯ ОБЛАСТЬ 89 : - ВП «Придніпровська ТЕС» ПАТ “Дніпроенерго”; - ВП «Криворізька ТЕС» ПАТ ”Дніпроенерго”; - ПАТ “Дніпровський меткомбінат ім. Дзержинського”; - ПАТ “Нікопольський завод феросплавів”; - Металургійне виробництво ПАТ “АрселорМіттал Кривий Ріг”; - ВАТ “Південний ГЗК”; - ПАТ “Північний ГЗК”; 88

Ministry of Ecology and Natural Resources of Ukraine. - http://www.menr.gov.ua Environmental Passport Dnipropetrovsk region 2011 // The State Department of Environmental Protection in the Dnipropetrovsk region, 2012. – 135 pp.

89

77


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

- Гірничо-збагачувальний комплекс ПАТ “АрселорМіттал Кривий Ріг”; - Коксохімічне виробництво ПАТ “АрселорМіттал Кривий Ріг”; - ПАТ “Центральний ГЗК”; - КХВ ПАТ “Євраз - Дніпропетровський металургійний завод ім. Петровського” (ВАТ “Дніпрококс”); - ПАТ “Євраз - Дніпропетровський металургійний завод ім. Петровського”; - ВАТ “ІНТЕРПАЙП Нижньодніпровсь-кий трубопрокатний завод”; - ПАТ “Євраз Баглійкокс”; - ПАТ “Євраз Дніпроджержинсь-кий коксохімічний завод”; - ПАТ “Орджонікідзевсь-кий ГЗК”; ДОНЕЦКАЯ ОБЛАСТЬ 90 : - ПАТ «ММК ім. Ілліча»; - ПАТ МК «Азовсталь»; - ОП «Шахта ім. Засядька»; - ПрАТ «Донецьксталь»-металургійний завод» Філіалу «Металургійний комплекс»; - ПАТ «Єнакіївський металургійний завод»; - ПАТ «Авдіївський КХЗ»; - ПАТ «Ясинівський КХЗ»; - ПрАТ «Єнакіївський коксохімпром»; - ПАТ «Донецьккокс»; - ПАТ «Макіївкокс»; - Слов’янська ТЕС ПАТ «Донбасенерго»; - Старобішевська ТЕС ПАТ «Донбасенерго»; - СО Курахівська ТЕС ТОВ «Східенерго»; - Вуглегірська ТЕС; - СО Зуївська ТЕС ТОВ «Східенерго»; ЗАПОРОЖСКАЯ ОБЛАСТЬ 91 : - ВАТ “Запоріжсталь”; - ПАТ “Дніпроспецсталь; - ПАТ “Запорізький виробничий алюмінієвий комбінат”; - ПАТ “Запоріжкокс”; - ПАТ “Український графіт”; - ДП “Запорізький титано-магнієвий комбінат”; - ПАТ “Запорізький завод феросплавів”; - ПАТ “Запоріжсклофлюс”; 90

Environmental Passport Donetsk region 2011 // The State Department of Environmental Protection in the Donetsk region, 2012. – 142 pp. 91 Environmental Passport Zaporozhye region 2011 // The State Department of Environmental Protection in the Zaporozhye region, 2012. – 130 pp.

78


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

- ПАТ “Запорізький абразивний комбінат”; - ПАТ “Запоріжвогнетрив”; - ЗДП “Кремнійполімер”; - Запорізька ТЕС ПАТ “Дніпроенерго”, м. Енергодар; ЛУГАНСКАЯ ОБЛАСТЬ 92 : - Структурна одиниця “Луганська теплоелектростанція” товариства з обмеженою відповідальністю “Східенерго”; - Приватне акціонерне товариство “Алчевський металургійний комбінат”; - Приватне акціонерне товариство “Алчевський коксохімічний завод”; - Приватне акціонерне товариство “Лисичанська нафтова інвестиційна компанія”; - Закрите акціонерне товариство “Сєвєродонецьке об’єднання “Азот”; ХАРЬКОВСКАЯ ОБЛАСТЬ 93 : - ВАТ „ЄВРОЦЕМЕНТ- УКРАЇНА”; - ВАТ „Харківська ТЕЦ-5; - ДП ТЕЦ-2 Есхар; - Зміївська ТЕС ПАТ «Центренерго» м. Зміїв. 1.4.5. Общественные организации Важную роль при формировании общественного мнения о перспективности внедрения технологий CCT & CCS играют объединения граждан – региональные общественные организации экологической направленности, которые активно участвуют в работе Общественных советов при государственных управлениях охраны окружающей природной среды в целевых регионах и на базе которых создана соответствующая база данных: ДНЕПРОПЕТРОВСКАЯ ОБЛАСТЬ 94 : - Дніпропетровська обласна екологічна асоціація "Зелений світ"; - Дніпропетровська обласна громадська організація "Академічний центр екології безпечної життєдіяльності"; - Громадська організація «За чисту Ігрень»; - Дніпропетровська обласна організація Всеукраїнської екологічної Ліги; 92

Environmental Passport Luhansk region 2011 // The State Department of Environmental Protection in the Luhansk region, 2012. – 128 pp. 93 Environmental Passport Kharkiv region 2011 // The State Department of Environmental Protection in the Kharkiv region, 2012. – 117 pp. 94 The State Department of Environmental Protection in the Dnipropetrovsk region. http://ecodnepr.dp.ua

79


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

- Павлоградське міське екологічне товариство ім. М. Варняка; - Громадське об'єднання "Людина на Землі"; - Міжрегіональна громадська екологічна організація "Світ води", - Дніпропетровське міське товариство охорони природи; - Придніпровський центр чистих виробництв; - Дніпропетровська обласна організація Українського товариства охорони природи; - Громадське товариство "Об'єднання за створення території гармонійної екології"; - Громадське об'єднання "Громадський екологічний контроль"; - Дніпропетровська обласна організація Громадського руху України «За право громадян на екологічну безпеку»; - Нікопольське відділення Міжнародного фонду Дніпра; - Громадська організація «Рідна земля»; - Молодіжна екологічна ліга Придніпров'я; - Еколого-туристичне об'єднання "Орлан"; - Громадська організація «Дніпропетровська міжрегіональна екологічна асоціація»; - Громадська організація "Родова Земля"; - Громадська організація "Дніпропетровське відділення національного екологічного центру України"; ДОНЕЦКАЯ ОБЛАСТЬ 95 : - Громадська організація «Макіївський міський осередок Всеукраїнської дитячої спілки «Екологічна варта»; - Донецька міська громадська організація «Агенція розвитку місцевого самоврядування»; - Донецька обласна громадська організація «Ні сміттєспалювальному заводу у Донецьку!»; - Донецька обласна громадська організація «Асоціація захисту екологічних прав громадян»; - Громадське об’єднання «Донецький екологічний рух»; - Харцизька міська громадсько–екологічна організація «Еко-дія»; - Донецька обласна екологічна громадська організація «До чистих джерел»; - Донецька обласна (регіональна) організація «За право громадян на екологічну безпеку» - Донецька обласна громадська організація «Товариство охорони природи «Спадщина Донбасу»; - Донецька міська дитяча громадська організація Всеукраїнської дитячої спілки «Екологічна варта»; 95

The State Department of Environmental Protection in the Donetsk region. http://ecodon.org.ua

80


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

- Обласна громадська організація «Центр сталого розвитку «Роза вітрів» - Донецька обласна громадська організація „Мобільна служба екологічної безпеки” - Донецька міська дитяча громадська організація Всеукраїнської дитячої спілки «Екологічна варта» - Донецька обласна організація „Всеукраїнська екологічна ліга” - Громадська організація еколого-культурний центр «Бахмат» - Донецький міський екологічний молодіжний центр «Екос» - Донецька обласна громадська організація „Екологічне суспільство Донбасу” ЗАПОРОЖСКАЯ ОБЛАСТЬ 96 : - Обласна екологічна асоціація «Зелений рух Запоріжжя»; - Запорізька обласна благодійна організація «Созидание»; - Всеукраїнська екологічна ліга; - Громадська організація «Чистый Азов»; - Молодіжне громадське об’єдна��ня «Запорізький центр популяризації краєзнавства «Хорс»; - Запорізький міський екологічний клуб; - Запорізька обласна громадська організація «Козацька спеціалізована дружина «СІЧ»; - Запорізька обласна організація «Українське товариство охорони природи»; - Запорізька обласна благодійна організація «Созидание»; - Асоціація «Екологічна освіта»; ЛУГАНСКАЯ ОБЛАСТЬ 97 : - Луганська обласна організація Українського товариства охорони природи; - Луганська обласна організація “Зелений світ”; - ЛОД ГЕО “Світанок України”; - РМО УЄА “Зелений світ” м. Северодонецьк; - РМО УЄА “Зелений світ” м. Рубіжне; - Кремінська районна організація УЕА “Зелений світ”; - ЛОО Всеукраїнської екологічної ліги; - ЛОО Всеукраїнської дитячої спілки “Екологічна варта”; - Сватівський еколого-краєзнавчий клуб “Горизонт”; - ДГО “Зелений гомін”, с. Іллірія Лутугінського р-ну; - Дитячий екологічний парламент м. Алчевська; - Клуб “Паросток” м. Лисичанськ; 96

The State Department of Environmental Protection in the Zaporozhye region. http://www.zdn.gov.ua 97 The State Department of Environmental Protection in the Luhansk region. http://ecolugansk.in.ua

81


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

- Луганська обласна громадська організація “Екопарк”; - Алчевське міське товариство охорони природи; - Регіональна громадська організація “Агенція дослідження екології”; - Луганська обласна організація “Світ живої природи”; ХАРЬКОВСКАЯ ОБЛАСТЬ 98 : - Громадська організація «Екологічна безпека»; - Харківська громадська організація «Екологіча варта»; - Харківська міська громадська організація «Партнерство»; - Харківський міський благодійний фонд – Інформаційноконсалтинговий центр "Розвиток"; - Громадська організація «Новий світ»; - Благодійний екологічний фонд "ЕКОС"; - Громадська організація «ЕКО»; - Асоціація Харківського міжотраслевого центру екологічної освіти, виховання і науково-практичної діяльності "Харків-Екоцентр"; - Харківська обласна рада Українського товариства охорони природи; - Харківська обласна громадська організація «Комітет по захисту прав споживачів та охороні природного середовища»; - Харківська міська організація "Незалежна агенція екологічної інформації"(Екоїнформ); - Харківська обласна організація Всеукраїнської екологічної ліги; - Харківська міська громадська організація "Енергія миру"; - Харківська обласна громадська організація "Наукове екологічне товариство "ЕкоПерспектива"; - Міжобласне товариство Екологічна група "Печеніги"; - Харківська міська громадська організація "ЕкоПраво-Харків" центру громадської екологічної адвокатури. ВСЕУКРАИНСКИЕ ОБЩЕСТВЕННЫЕ ОРГАНИЗАЦИИ: - Робоча група неурядових екологічних організацій з питань зміни клімату 99 ; - Інформаційний центр зі зміни клімату 100 ; - Національний екологічний центр України 101 ; - Всеукраїнська громадська організація природоохоронного спрямування «Жива планета» 102 . 98

The State Department of Environmental Protection in the Kharkiv region. http://ecodepart.kharkov.ua 99 http://climategroup.org.ua 100 http://climateinfo.org.ua 101 http://necu.org.ua 102 http://www.zhiva-planeta.org.ua

82


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

1.5. Технические аспекты внедрения технологий CCS В настоящее время уже происходит реальное изменение климата, вызванное главным образом антропогенными выбросами парниковых газов и, в основном, диоксида углерода (CO2) из стационарных источников. Это было обосновано и предложены способы решения возникающих проблем уже в первых докладах Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) 103 . Такие же тенденции и перспективы мирового развития подтверждаются сейчас и в последних докладах МГЭИК и в докладах других компетентных международных организаций 104 . После проведения тщательных экономических исследований проблем, связанных с изменением климата, был сделан вывод о необходимости интенсивного внедрения новых технологий CCS в энергетическом секторе по всему миру в качестве основного инструмента противодействия уже происходящим процессам глобального изменения климата 105,106 . CCS технологии уже разработана и внедрена в различных масштабах: исследовательских, демонстрационных и промышленных. Определены перспективы их развитие до 2050 года, когда использование технологий CCS позволит вместо увеличения выбросов CO2 в 2050 году на 130% от уровня 2005 года достичь сокращения выбросов CO2 на 50% 107,108,109 . Однако, Украина не осуществляет работ по «поглощению СО2, который выделяется при сгорании углеродосодержащих видов топлива для целей долгосрочного хранения, например, в геологических формациях» 110 . 103

Climate Change: The IPCC Response Strategies. – World Meteorological Organization / UN Environment Program: Intergovernmental Panel on Climate Change, 1990. – 332 pp. 104 World Development Report - 2010: Development and Climate Change. - International Bank for Reconstruction and Development / The World Bank, 2010. – 40 pp. (in Russian) 105 Stern N. The Economics of Climate Change: The Stern Review. – Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2007. – 662 pp. 106 Impact of the financial crisis on carbon economics: Version 2.1 of the Global Greenhouse Gas Abatement Cost Curve. – McKinsey & Company, 2010. – 14 pp. 107 Special Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change - Carbon Capture and Storage / Summary for Policymakers and Technical Summary. - IPCC, 2005. - 58 pp. 108 Technology Review for Carbon Capture and Storage: Opportunities, obstacles, and economic aspects of the role, recommended to the UNECE. - United Nations / Economic Commission for Europe / Committee on Sustainable Energy, 2006. - 27 pp. 109 Technology Roadmap – Carbon capture and storage. – International Energy Agency, 2010. – 52 pp. 110 National Cadastre for Anthropogenic Emissions by Sources and Removals by Sinks of Greenhouse Gases in Ukraine for 1990-2010 years. - Kiev: State Environmental Investment Agency of Ukraine, 2012. - 729 pp. (in Russian) - See p. 90.

83


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Принятая в 2006 году «Энергетическая стратегия Украины до 2030 года» не планирует в ближайшее время работ по исследованиям, разработке и развертыванию технологий CCS в энергетическом секторе Украины. Поэтому сейчас необходимо выполнить оценки возможных сценариев внедрения технологий УХУ в энергетическом секторе Украины и, прежде всего, на предприятиях восточных регионов, где сосредоточены основные энергетические и промышленные мощности Украины, которые выбрасывают значительные объемы парниковых газов, а также имеются глубокие геологические формации, очевидно пригодные для целей долговременного хранения сверхкритического СО2. Выполнение таких исследований, а также последующих технологических разработок с их внедрением на энергетических предприятиях, позволят Украине внести вклад в решении проблем, вызванных глобальным изменением климата. 111

1.5.1. Выбросы CO2 электростанциями и другими источниками В начале 90-х годов Украина занимала второе место в Европе по объемам выбросов СО2, в 2009 – седьмое, а в 2011 году уже занимает шестую позицию (рис. 1.5.1) и имеет тенденцию постепенного увеличения этих объемов, в то время как большинство стран мира поставили перед собой цели по уменьшению выбросов СО2 в ближайшее десятилетие 112 .

Рис. 1.2.1: Тенденции выбросов CO2 в Европе за 1990-2011 годы 111

Ukraine's Energy Strategy 2030 / Approved by Cabinet of Ministers of Ukraine dated March 15, 2006 № 145-p. - 129 pp. (in Ukrainian) 112 Trends in global CO2 emission: 2012 Report. - Netherlands Environmental Assessment Agency, 2012. - 40 pp.

84


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

Основываясь на статистических данных Украины за 2010 год 113 можно отметить, что более 83% объемов эмиссии СО2 происходит от стационарных источников загрязнения (рис. 1.5.2), когда не принимаются во внимание выбросы СО2 от частного жилого сектора, что отличается от статистических требований МГЭИК (рис. 1.5.3). Такое различие в требованиях к статистическим данным относительно выбросов СО2 из различных источников и различие в списках источников эмиссии СО2 уже привели к лишению Украины статуса соответствия требованиям Киотского протокола. В 2012 году был подготовлен новый вариант Национального кадастра антропогенных выбросов из источников и абсорбции поглотителями парниковых газов в Украине за 1990-2010 гг. 114 с учетом требований МГЭИК и этот статус сейчас восстановлен. При этом 74% выбросов СО2 производят предприятия энергетического, металлургического и химического секторов экономики. В дальнейших исследованиях как раз и будут учитываться такие предприятия. Категории источников эмиссии СО2, которые приняты в статистической отчетности Украины, существенно отличаются от категорий МГЭИК. Поэтому в Национальном кадастре антропогенных выбросов из источников и абсорбции поглотителями парниковых газов в Украине за 1990-2010 гг. представлены несколько другие данные, в частности: - по категории 1.А.1.а – Производство электроэнергии и тепла: выбросы СО2 при сжигании всех видов топлива составляют 94404 тыс. т; - по категории 1.А.4.b – Частный жилой сектор: 40962 тыс. т; - по категории 1.А.2.a – Черная металлургия: 38378 тыс. т.; - по остальным категориям – менее 10000 тыс. т. Чтобы в дальнейшем избежать этих разногласий в данных, необходимо ввести в статистические формы отчетности предприятий Украины категории МГЭИК. Кроме того, необходимо сделать открытыми данные по антропогенным выбросам конкретных предприятий для ознакомления с ними как научного сообщества, так и гражданского общества. Открытость таких данных является свидетельством ответственного отношения предприятия к вопросам окружающей среды и изменения климата, что создает положительное мнение у отечественных и зарубежных инвесторов. 113

Statistical Yearbook of Ukraine for 2010 / Edited by O.G. Osaulenko. - Kyiv: State Statistics Service of Ukraine, 2011. - 560 pp. (in Ukrainian) 114 National Cadastre for Anthropogenic Emissions by Sources and Removals by Sinks of Greenhouse Gases in Ukraine for 1990-2010 years. - Kiev: State Environmental Investment Agency of Ukraine, 2012. - 729 pp. (in Russian)

85


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

4

5

7 6 8 9

10 1 3

2

Рис. 1.5.2: Выбросы CO2 из стационарных и передвижных источников загрязнения по видам экономической деятельности в 2010 году, в тоннах по данным официальной статистики в Украине: 1. Автомобильный транспорт 2. Авиа-, железнодорожные, морские перевозки и производственной техникой 3. Производство и распределение электроэнергии, газа и воды 4. Производство металлов и производство готовых металлических изделий 5. Производство кокса, продуктов нефтепереработки 6. Химическая и нефтехимическая промышленность 7. Деятельность транспорта и связи 8. Производство неметаллических минеральных продуктов 9. Производство пищевых продуктов, включая напитки, и табачные изделия 10. Другие виды экономической деятельности

В официальной статистике Украины по выбросам CO2 из стационарных и передвижных источников загрязнения по видам экономической деятельности в 2010 году можно отметить новую тенденцию роста объемов выбросов от автомобильного транспорта по сравнению с предыдущими годами. В 2010 году этот источник выбросов СО2 занял 3-е место по объемам выбросов после энергетики и металлургии, что указывает на необходимость разработки методов снижения выбросов СО2 автомобилей, а также способов прямого улавливания СО2 из воздуха, так как улавливание СО2 непосредственно на подвижном источнике, а также организация процесс дальнейшего сбора утилизированного СО2 сопряжено с большими техническими проблемами.

86


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

3 4

7 5

2

6 8

9 10 11 1

12

Рис. 1.5.3: Выбросы CO2 из стационарных источников загрязнения по видам экономической деятельности в 2010 году, в тоннах по данным Национального кадастра антропогенных выбросов: 1. Электричество и тепло 2. Частный жилой сектор 3. Черная металлургия 4. Другие отрасли промышленности и строительства 5. Производство твердых видов топлива и другие энергетические отрасли 6. Химическая промышленность 7. Коммерческий сектор и органы управления 8. Пищевая промышленность 9. Нефтепереработка 10. Цветная металлургия 11. Сельское, лесное и рыбное хозяйство 12. Другие ранее неучтенные

Если рассмотреть распределение объемов эмиссии СО2 по регионам Украины 115 (рис. 1.5.4), то можно выделить пять областей Украины, в которых выбросы СО2 превышают 10 млн. т в год (выделены пунктиром). В этих областях (Донецкой, Днепропетровской, Запорожской, Луганской и Харьковской) как раз и сосредоточены крупнейшие тепловые электростанции (ТЭС), которые учитываются в Национальном кадастре антропогенных выбросов: Запорожская, Змеевская, Зуевская, Криворожская, Кураховская, Луганская, Приднепровская, Славянская, Старобешевская и Углегорская. 115

Environment of Ukraine: Statistical Yearbook - 2010 / Edited by N.S. Vlasenko. - Kyiv: State Statistics Service of Ukraine, 2011. - 205 pp. (in Ukrainian)

87


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

Рисунок 1.5.4: Выбросы CO2 из стационарных источников в регионах Украины в 2010 году в Mt по официальной статистике: 1. Донецкая область 2. Днепропетровская область 3. Запорожская область 4. Луганская область 5. Харьковская область 6. Киевская область 7. Ивано-Франковская область 8. Киевский городской 9. Винницкая область 10. Одесская область 11. Черкасская область 12. Полтавская область 13. Львовская область 14. Хмельницкая область

15. Черновицкая область 16. Николаев области 17. Сумская область 18. Автономная республика Крым 19. Ровенской области 20. Тернопольская область 21. Житомирская область 22. Кировоградская область 23. Волынская область 24. Херсонская область 25. Севастопольский городской 26. Закарпатская область 27. Черниговская область

На основе информационных материалов из более чем 50 источников, включая веб-сайты Глобального CCS Института (Global CCS Institute) 116 , Европейской Платформы Нулевого Уровня Эмиссии (European Zero 116

88

Global CCS Institute - http://www.globalccsinstitute.com


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

Emissions Platform) 117 и других специализированных веб-сайтов были проанализированы процессы выбросов и методы улавливания СО2 в энергетических, металлургических и других промышленных процессах (рис. 1.5.5).

Рис. 1.5.5: Методы улавливания CO2 при сжигании ископаемого топлива и при других промышленных процессах 1.5.2. Эмиссия СО2 в процессах биологической очистки сточных вод К изменению климата и повышению температуры приводит в основном высокая концентрация в атмосфере углекислого газа (СО2), метана (СН4) и других парниковых газов. При обработке сточных вод происходит образование диоксида углерода, метана и закиси азота в результате анаэробного распада органического вещества под действием бактерий на очистных сооружениях и установках по утилизации отходов. Ускоренное внедрение возобновляемых источников энергии, замещение топлива и повышение энергоэффективности поможет добиться значительных необходимых сокращений эмиссии диоксида углерода. Однако существуют и другие меры, которые включают секторальные улучшения, начиная от увеличения распространения общественного транспорта и более экономичных автомобилей и заканчивая улучшениями в таких сферах, как обработка сточных вод, сельское хозяйство и утилизация отходов. 117

European Zero Emissions Platform - http://www.zeroemissionsplatform.eu

89


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Обычно, выбросы парниковых газов от сточных вод оцениваются по следующим разделам 118 : - хозяйственно-бытовые сточные воды; - промышленные сточные воды; - сточные воды жизнедеятельности человека. По оценкам, с 2010 по 2020 гг. доля выбросов в сельском хозяйстве, на угольных шахтах и полигонах твердых бытовых отходов (ТБО) будет почти постоянной и изменится менее чем на 1% относительно общемирового объема выбросов метана, или приблизительно на 7-10% в каждом секторе экономики (рис. 1.5.6). Ожидается, что выбросы метана, образующегося в гидроочистных сооружениях, возрастут почти на 12%. А выбросы метана в нефтегазовой отрасли увеличатся с 2010 по 2020 гг. примерно на 35%, увеличивая прогнозируемый рост объема мировых антропогенных выбросов метана на 3 и более процента в год 119 .

Рис. 1.5.6. Распределение выбросов парниковых газов (в % CO2эквивалента) по категориям источником отходов в 2010 году в Украине На рис. 1.5.6 представлено процентное соотношение выбросов парниковых газов по категориям источников в 2010 г. в Украине. Наибольший вклад в суммарный выброс парниковых газов от отходов вносят твердые бытовые отходы, поступившие на свалки. Второе место занимают бытовые сточные воды 120 . 118

National report on greenhouse gas emissions in Ukraine in 2003. Volume 1. – Kiev: The Ministry of Environmental Protection of Ukraine, 2005. - 168 pp. (in Russian) 119 Global mitigation of non-CO2 greenhouse gases. – Washington: United States Environmental Agency, 2006. - 438 pp. – http://www.docstoc.com/docs/7845160/GlobalMitigation-of-Non-CO2-Greenhouse-Gases 120 Bereznitskaya M.V. Calculation emissions from “waste” for national greenhouse gas inventory / M.V. Bereznitskaya, L. Dmytrenko // Proceedings of the 3rd International Conference “Cooperation for Waste Issues”. – Kharkov, 2006. – P. 272..

90


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

В 1977 году известный австрийский биофизик Е. Брода на основе термодинамических расчетов предсказал существование автотрофных бактерий, способных окислять аммоний нитритом или нитратом в бескислородных условиях 121 . Этот процесс был обнаружен в Роттердаме (Нидерланды) в пилотной установке по денитрификации, в которой аммоний исчезал с образованием молекулярного азота N2. Новый способ был назван «ANaerobic AMMonium OXidation» (ANAMMOX). В сравнении с классическими технологиями применение современных биотехнологий с участием бактерий ANAMMOX дает возможность снизить потребление кислорода от 25 % до 60 %, уменьшить или даже ликвидировать необходимость в добавлении органического углерода, уменьшить количество илов, значительно снизить выбросы парниковых газов, уменьшить капиталовложения в строительство реакторов и повысить эффективность удаления аммония до ~ 90 %. Важными достоинствами данной технологии являются уменьшение выбросов CO2 в атмосферу на 85-90% по сравнению с традиционными методами, а также относительная дешевизна 122 . Использование технологии ANAMMOX приводит к экономии 2,2 кВт*ч на каждый кг удаленного азота – по сравнению с традиционной нитри-денитрификацией. Процесс ANAMMOX составляет благоприятную альтернативу классическому двухстадийному методу удаления минерального азота из бытовых сточных вод. Он на четверть снижает потребление кислорода и существенно уменьшает капиталовложения и повышает эффективность удаления аммония до 90 %. Для возможного снижения выбросов СО2 на станциях очистки сточных вод рекомендуется установка следующих видов оборудования: 1. Системы анаэробного сбраживания осадка сточных вод (новая конструкция или модернизация существующих систем аэробной очистки); 2. Системы улавливания биогаза в существующих открытых анаэробных отстойниках; 3. Новые централизованные установки аэробной очистки или крытые отстойники; 4. Системы улавливания и сжигания газа в факеле или системы использования метана (например, производство электроэнергии на месте или другие виды использования для подогрева). 121

Broda E. Two kinds of lithotrophs missing in nature // Z. Allg. Mikrobiol. – 1977. – V. 17 (6). – P. 491-493. 122 Effects of aerobic and microaeribic conditions on anaerobic ammonium-oxidazingng (ANAMMOX) sludge / M. Strous, K. Gerven, U.J. Kuenen [et al.] // Applied and Environmental Microbiology. – 1997. – V. 63. – P. 2446-2448.

91


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

1.5.3. Сравнение методов улавливания CO2 при сжигании ископаемого топлива В монографии 123 Института Угольных Энергетических Технологий Национальной Академии Наук Украины, которая подготовлена по проекту «Демонстрация, ознакомление и использование в Украине чистых угольных технологий и технологий улавливания и хранения углерода», финансируемого Европейским Союзом, подробно рассмотрены основные технологии улавливания СО2 при сжигании ископаемого топлива. Поэтому далее в основном рассматриваются достижения в этой сфере зарубежных научных и производственных организаций на базе последних публикаций в Carbon Capture Journal 124 . На данный момент сложно прогнозировать, какая из включенных в настоящий обзор технологий захвата углерода, сможет найти наиболее широкое применение в перспективе развертывания чистых угольных технологий (ССТ) в ближайшие 10 лет. Однако, необходимость модернизации большого парка существующих пылеугольных энергоустановок (ПУЭУ) позволяет предположить большой интерес к технологиям улавливания углерода после сжигания с использованием водных растворов аминов. Эту точку зрения разделяют и авторы исследований, связанных с разработкой новых сольвентов на основе композиций аминов, а также технологических решений, направленных на снижение расхода энергии в технологическом процессе и замедление деградации сольвента. Серьезное значение имеет также степень интеграции технологии захвата углерода в рабочий цикл ПУЭУ, а также общая оптимизация оборудования и технологического процесса, включая котел, турбину, систему подготовки воздуха и комплекс захвата углерода. Захват диоксида углерода с использованием аминов нашел применение в промышленности, начиная с 1930-х годов. Первоначально эта технология применялась для очистки природного газа. Таким образом, здесь можно говорить всего лишь о необходимости адаптации уже существующего решения к условиям рабочего цикла ПУЭУ, нежели о разработке совершенно новой технологии. Этим технология захвата углерода после сжигания с использованием аминов выгодно отличается от других, более продвинутых ССТ, таких как сжигание в кислороде. Однако, в рассматриваемых условиях приходится учитывать такие факторы, как низкая концентрация СО2 в выходящих газах, деградация сольвента под действием кислорода, оксидов серы и азота. Потери энергии 123

Перспективи впровадження чистих вугільних технологій в енергетику України / Вольчин І.А., Дунаєвська Н.І., Гапович Л.С. та ін. – К.: ГНОЗІС, 2013. – 308 с. 124 Carbon Capture Journal. – http://www.carboncapturejournal.com

92


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

в 30% на захват и сжатие СО2, которые могут иметь место при реализации традиционных методов захвата углерода после сжигания, также признаются избыточно высокими, вместе с ожидаемым увеличением стоимости оборудования, которое при постройке новых ПУЭУ с использованием этого подхода может составить 80-85%. Эти недостатки имеют большое значение в связи с серьезным увеличением объемов захвата СО2 в ПУЭУ по сравнению с объемами, уже имеющими место в промышленности. Разработка новых композиций сольвентов на основе аминов может дать существенный вклад в оптимизацию процесса захвата СО2 после сжигания в ПУЭУ, снижению дополнительных потерь энергии и себестоимости электроэнергии. Также важным параметром оптимизации здесь является поиск компромисса между степенью улавливания СО2 и затратами энергии и реагентов. Дополнительной проблемой является коррозия компонентов оборудования, контактирующих с сольвентом. Выходящие газы ПУЭУ содержат 3-15% СО2 по объему. В известных технологических процессах, использующих захват углерода водными растворами аминов, таких как очистка природного газа и производство водорода, парциальное давление СО2 значительно выше, чем в выходящих газах ПУЭУ, также нет такой существенной проблемы как деградация аминового сольвента под действием кислорода, содержание которого в выходящих газах различных энергоустановках может быть в пределах 515%, а также примесей оксидов серы и азота. Малое парциальное давление СО2 выводит моноэтаноламин (МЭА) на первое место среди известных аминовых сольвентов с точки зрения применимости для захвата СО2 в выходящих газах ПУЭУ. Реакция с МЭА идет быстро, однако отличается высоким расходом энергии, ограниченным выходом и серьезной проблемой коррозии. Кислород, содержащийся в выходящих газах, приводит к деградации аминового сольвента, образующиеся при этом продукты окисления не только вызывают коррозию элементов оборудования, но и снижают общую производительность установки. Решением этой проблемы может быть введение в состав аминового сольвента ингибиторов. Другой подход заключается в снижении воздействия кислорода на сольвент за счет оптимизации физических характеристик процесса. В частности, существуют разработки кислород-толерантных технологий захвата СО2, в которых кислород удаляется из аминового сольвента, насыщенного СО2 за счет сброса давления при умеренной температуре 6090oС. В таких условиях необходимость использования ингибиторов окисления сольвента отпадает. Также возможно вытеснение кислорода. В качестве газа-вытеснителя кислорода можно использовать азот, или, например, часть уже захваченного и сжатого СО2. Расход вытесняющего газа и высоту

93


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

колонны-реактора можно оптимизировать так, что на выходе содержание кислорода не будет превышать 0.5ppm. Таким образом, уже существуют эффективные технологические возможности реализации захвата СО2 после сжигания угля на существующих ПУЭУ без изменения ключевых компонентов технологического процесса, таких как подготовка топлива, котел и т.д. Однако, при проектировании новых ПУЭУ с чистого листа возникает вопрос, в какой степени рационально переходить к другим, менее распространенным и находящимся на более ранних стадиях развития, технологиям сжигания угля и других твердых топлив. К таким технологиям относятся, в частности, сжигание в кислороде, в кипящем слое под давлением и внутрицикловая газификация. Известные результаты исследований, а также примеры опытной эксплуатации таких установок, дают основания для прогноза, что доля этих технологий будет в ближайшем будущем возрастать. Также интересны их дополнительные возможности, например, по организации углерод-отрицательного производства электроэнергии, когда в состав смеси топлив вводится биомасса. Однако, успех этих инноваций зависит от решения ряда сопутствующих проблем, таких как: - Для сжигания твердых топлив в кипящем слое под давлением существенна проблема защиты лопаток газовой турбины от твердых частиц и коррозионных агентов, содержащихся в рабочем газе. Здесь оптимизм связан с тем, что одновременно с удалением диоксида углерода и оксида серы, рабочий газ такой ПУЭУ очищается от остаточных твердых частиц; - Для установок, использующих сжигание в кислороде, необходимо добиться существенного снижения потерь энергии на разделение воздуха. Традиционная криогенная технология здесь исчерпала свой потенциал развития, однако есть надежда на успешное внедрение мембранных фильтров; - Для реализации технологии захвата углерода до сжигания, которая фактически является сочетанием производства водорода и его последующего использования в качестве топлива, требуется либо адаптация газовых турбин для надежной работы на топливе с высоким содержанием водорода, либо замена теплового двигателя топливными элементами в качестве оконечного звена технологической цепи производства электроэнергии. Последняя концепция выглядит наиболее интересной, если будут разработаны и найдут широкое применение технологии эффективного накопления и хранения водорода, а также будет развиваться производство водорода на основе альтернативных источников энергии и использование его в качестве универсального промежуточного энергоносителя. Однако, принимая во внимание прогресс в развитии мощных вторичных

94


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

источников электроэнергии (литиевые аккумуляторный батареи, а также металл-кислородные и окислительно-восстановительные с потоком электролита), не вполне понятно, насколько востребован будет в этом качестве водород. Определенно, можно уверенно прогнозировать замену двигателей внутреннего сгорания вторичными источниками энергии на транспорте, что вызовет необходимость наращивания установленной мощности стационарных ПУЭУ. 1.5.4. Методы улавливания СО2 из воздуха Значительный вклад в изменение климата вносят неорганизованные выбросы аэрозолей, мелкой пыли и парниковых газов из низких источников, которые включают в себя: выбросы промышленных аэрозолей из производственных цехов, поднятие пыль с поверхности строительных и промышленных объектов, улиц и дорог, сдув пыли с поверхности терриконов шахт и карьеров, концентрация выхлопных газов от автотранспорта на перекрестках в городах; а также выбросы вулканов, дым от лесных пожаров и т.п.. Для борьбы с последствиями таких неорганизованных выбросов, в основном, предпринимаются меры в непосредственной близости от низких источников выбросов или сам источник обеспечивается соответствующими фильтрами, а также, если это возможно, выполняется очистка и обеззараживание окрестности от уже выброшенных вредных веществ. В некоторых случаях контролируется дальнейшее распространение и рассеяние массы выброса, а также фиксируется и изучается его осаждение с последующим удалением последствий заражения территории. Обычно не практикуется воздействие на неорганизованные выбросы при его распространении, то есть в процессе перемещения в атмосфере. Хотя, с подобными ситуациями в водной среде (например, ликвидация разливов нефти из танкеров и скважин обычно начинается с источника загрязнения, рядом с ним, на открытой воде, и заканчивается на загрязненном берегу) борьба с последствиями загрязнения осуществляется на всех этапах распространения загрязняющих веществ. Эта ситуация отражается в международной стратегии борьбы с глобальным изменением климата (Киотский протокол является основным механизмом по ограничению выбросов парниковых газов в результате воздействия на стационарные источники выбросов) и в приоритетах научнотехнологического развития Европейского Союза (в 7-м Рамочная программе научных исследований и технологического развития в направлениях «Энергия» и «Окружающая среда, включая изменения климата» ориентируется на исследования и разработки мер по смягчению последствий изменения климата путем внедрения CCS).

95


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Сейчас главным средством борьбы с загрязнениями атмосферы является оборудование, которое устанавливается на источниках организованных (плановых) и неорганизованные (плановых или аварийных) выбросов. Неорганизованные выбросы рассматриваются как непредвиденные события, последствия от которых могут быть существенными или несущественными для окружающей среды и населения. Таким образом, решение по ликвидации последствий неорганизованных выбросов, как правило, откладывается до следующей техногенной или природной катастрофы. Мы можем предположить, что науки об окружающей среде должны не только изучить влияние человека на природу, но и противостоять этому влиянию, при этом можно сформулировать следующие активные элементы стратегии реагирования на неорганизованные выбросы из низких источников 125 : - Средства контроля ожидаемых (плановых) выбросов; - Средства контроля неожиданных (природных и техногенных) выбросов; - Стационарные средства активного воздействия на ожидаемые выбросы вблизи от их источника; - Мобильные средства активного воздействия на непреднамеренные выбросы как можно ближе к их источникам, и на пути их распространения; - Профилактическое активное воздействие на атмосферу, чтобы сохранить и улучшить окружающую среду. По крайней мере, есть ограниченное число элементов, которые можно использовать в рамках специального сервиса после того, как будет выполнено проектирование, изготовление и испытания. Внедрение этих элементов позволит реализовать меры по снижению воздействия на атмосферу природных и техногенных явлений, энергетических и промышленных аварий, лесных пожаров, городского смога и концентрации выхлопных газов автотранспорта, удаление из атмосферы углекислого газа и других вредных компонент. Разработка и реализация такой стратегии позволит не только уменьшить риски вредного воздействия на атмосферу объектов, расположенных на территории страны, а также даст возможность минимизации последствий природных и техногенных катастроф в других странах, в целях содействия глобальному устойчивому развитию. Рассмотрим возможность применения этой стратегии к проблемам качества воздуха, которые возникают в крупных городах (например, в городе Донецке в Украине) в связи с загрязнением воздуха выбросами из низких источников, в том числе, появление смога. 125

Shestavin M. Strategy of Active Reacting Towards Pollution of Environment Caused by Non-Organised Emissions into the Atmosphere from Low Sources // Global Jean Monnet Conference. - Brussels: European Commission, 2007. - 3 pp.

96


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

Название «смог» происходит от английских слов: smoke - дым и fog туман, и впервые было употреблено более 100 лет назад для желтой смеси дыма, создаваемого сжиганием большого количества угля, и тумана в Лондоне. В 1950-х годах его стали применять для характеристики задымленных или туманных условий в атмосфере, связанных с загрязнением, включая тип смога, наблюдаемый в Лос-Анджелесе, Детройте, Нью-Йорке и возникающий в климатических условиях, весьма отличных от тех, при которых характерно появление туманов. Можно определить два типа смога: - связанный с загрязнением воздуха выхлопными газами транспорта, содержащих оксиды азота, и - связанный с загрязнением атмосферы копотью или дымом, содержащие двуокись серы. Необходимой составной частью процесса образования смога первого типа (лос-анджелесского смога) являются фотохимические реакции, во втором случае (лондонский смог) фотохимические реакции могут участвовать в образовании смога, но их участие не является обязательным. На основании наблюдений за состоянием загрязнения атмосферы в советские времена 126 и в настоящее время 127 можно утверждать, что в Донецке могут образовываться оба типа смогов: фактор промышленных выбросов присутствует постоянно, автомобильные выхлопные газы способствуют образованию лос-анджелесского смога в летний период, а печное угольное отопление в домах частного сектора провоцирует лондонский смог в зимний период 128 . Значительный вклад в процесс образования смога вносят неблагоприятные погодные условия (в течение года повторяемость слабых ветров составляет 30%) и особенности инверсий температуры (восходящая инверсия препятствует рассеиванию выбросов из высоких источников предприятий черной металлургии и электростанций, а приземная инверсия способствует накоплению вредных веществ, поступающих в атмосферу из низких источников выбросов - автомобилей, шахт и терриконов), повторяемость которых в среднем за год составляет около 20%, а зимой увеличивается до 40%. Летом часто увеличивается загрязнение воздуха изза терриконов (из 125 породных отвалов более 30 являются горящими) и выхлопных газов автомобилей. 126

Безуглая Э.Ю., Расторгуева Г.П., Смирнова И.В. Чем дышит промышленный город: Монография. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1991. - 255 с. 127 Доклад о состоянии окружающей природной среды города Донецка в 2006-2007 годах. - Донецк: Донецкий городской совет, 2008. - 108 с. 128 Shestavin M.S. Photochemical fog - smog: dependence on climate change, the impact on public health and means of capture // Problems of adaptation to climate change in the Donetsk region of Ukraine: Materials of the Roundtable. - Donetsk: Donetsk National University, 2010. - P. 34-37.

97


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Максимум концентрации двуокиси азота в Донецке наблюдается обычно летом. Поэтому летом при мощных приземных инверсиях ночью и при ясном небе днем создаются условия для фотохимических реакций и образования смога. А поскольку в связи с изменениями климата, происходящим в Донецке, в последнее время довольно резко повышается средняя летняя температура и снижается средняя зимняя температура, то увеличивается вероятность образования как лос-анджелесского смога летом, так и лондонского - зимой. Наличие смога в городе может приводить к повреждениям материальных объектов (коррозия металлов, старение полимерных материалов, повреждения зданий и сооружений и т.п.), угнетение биосферы и ухудшению здоровья людей. Смог особенно опасен для детей, пожилых людей и людей с пороками сердца и легких, больных бронхитом, астмой, эмфиземой. Смог может стать причиной одышки, затруднения и остановки дыхания, головных болей, кашля, а также смог вызывает воспаление слизистых оболочек глаз, носа и гортани, снижение иммунитета. Во время смога часто повышается количество госпитализаций, ремиссий и смертей от респираторных и сердечных заболеваний. Но прямой связи этих заболеваний со смогом медики официально не фиксируют. Поэтому необходимо в Донецке ввести статистику дней с наличием смога, который определяется по общепринятым критериям (например, как в Торонто (провинция Онтарио в Канаде) 129 , где в 2007 году было зафиксировано 29 дней со смогом в городе и 39 - в провинции. При этом официально признается, что ежегодно в Торонто преждевременно умирают 1700 человек от заболеваний, вызванных смогом, а примерно 6000 человек поступают в больницы с заболеваниями, связанными с наличием смога в городе. Особенно проблемы со здоровьем населения и гостей города возникают в периоды проведения массовых спортивных мероприятий. Например, в Китае в 2008 году перед Летними Олимпийскими Играми употребляли особые меры борьбы с смогом: за несколько дней до начала игр остановили все предприятия в Пекине, ограничили въезд автомобильного транспорта в центр города и т.д., но существенно загрязнения воздуха уменьшилось только после сильного дождя. Аналогичные меры принимались в Индии накануне Игр Содружест��а Наций, которые проходили в Нью-Дели летом 2010 года. Правительство города приобрел в итальянской фирме 130 Большой пылесос Model Citta (рис. 1.5.7а), которые были установлены на оживленных 129

Toronto Smog Report Card 2007: The Year of Uncertainty. - Toronto: Toronto Environmental Alliance, 2007. - 17 p. 130 SystemLife s.r.l. - Http://www.systemlife.eu

98


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

улицах города и обеспечивали очистку (до 10 тысяч кубометров воздуха в час каждый) от пыли и других вредных веществ. Эти установки уже работают в ряде итальянских городов (по проекту CAPTURE их были установлено 30 единиц) при поддержке Национальной ассоциации итальянских муниципалитетов, а в Риме как эксперимент функционирует передвижная установка, установленная внутри автобуса (рис. 1.5.7б), который курсирует наиболее проблемными улицами и очищает на них воздуха.

Рис. 1.5.7: Установки прямой очистки воздуха от загрязнителей в Нью-Дели и Риме Этот метод борьбы с смогом можно отнести к стратегии активного реагирования на загрязнение окружающей среды 131 , которая была разработана для решения проблем с объектом «Укрытие» четвертого блока Чернобыльской АЭС 132 , а в настоящее время начинает воплощаться в различных независимых проектах, которые принято относить к геоинженеринговым средствам воздействия на природные атмосферные явления 133 . Часть таких средств уже находится в стадии разработки и макетных испытаний, например: 131

Shestavin M. Strategy of Active Reacting Towards Pollution of Environment Caused by Non-Organised Emissions into the Atmosphere from Low Sources. - Brussels: Global Jean Monnet Conference 2007. - 3 p. 132 «Саркофаг» сегодня и завтра / Барьяхтару В.Г., Бицкий А.А., Боровой А.А., Карасев В.С. - Киев, 1992. - 16 с. - (Препр. / АН Украины, Ин-т кибернетики им. В.М. Глушкова; 92-28). 133 Clark W.C., Crutzen P.J., Shellnhuber H.J. Science for Global Sustainability: Towards a New Paradigm / / CID Working Paper No. 120. - Cambridge, MA: Science, Environment and Development Group, Center for International Development, Harvard University, 2005. - 28 pp.

99


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

- «Artificial trees» 134 , 135 (рис. 1.5.8а), которые должны заменить рекламные щиты на дорогах США и чистого воздуха, улавливания CO2, наряду с другими парниковых газов и вредных выхлопных газов автомобилей в естественное движение воздушного потока. Эффективность этих устройств будет зависеть от направления и скорости ветра, что является существенным недостатком. Теперь предложен проект с подачи воздуха из атмосферы, которая включает в себя значительные дополнительные затраты энергии по сравнению с оригинальной версией, когда только средства на строительство устройством; - «Wind wall» 136 , 137 (рис. 1.5.8б) строится в Канаде, и будет состоять из более чем ста мощный стационарный вентилятор, который направляет поток воздуха в системе улавливания СО2. Такая конструкция требует значительных финансовых затрат как со стороны строительных и эксплуатационных затрат. - “Spray hangar”, “Solar scrubber” and “Air Collector” (рис. 1.5.9), разработанные Swiss Federal Institute of Technology (ETH) in Zurich and Climeworks LTD. 138 , которая является дочерней компанией ETH по коммерциализации запатентованных и высокоэффективных технологий улавливания СО2 из воздуха.

Рис. 1.5.8: Проекты «Artificial trees» и «Wind wall» 134

Lackner K.S., et al. The urgency of the development of CO2 capture from ambient air // PNAS 109 (33), 2012. - P. 13156-13162. 135 Global Research Technologies, LLC - http://www.grtaircapture.com 136 Holmes G., Keith D.W. An air-liquid contactor for large-scale capture of CO2 from air // Phil. Trans. R. Soc. A 370, 2012. - P. 4380-4403. 137 Fox T. Capturing CO2 from the air // Carbon Capture Journal. – Issue 22, 2011. – P. 15-17. 138 Climeworks LTD. - http://www.climeworks.com

100


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

Рисунок 1.5.9: Проекты Swiss Federal Institute of Technology (ETH) in Zurich and Climeworks LTD. 1.5.5. Перспективы развития возобновляемых источников энергии в Украине Как видно из оценок возможных путей уменьшения эмиссии парниковых газов в различных технологиях (рис. 1.1.5) широкое внедрение в национальные энергетики возобновляемых источников энергии (ВИЭ) позволит к 2050 году обеспечить 21 процентный вклад в общее снижение выбросов СО2 в атмосферу с 62 Гт до 14 Гт. Такой значительный вклад в смягчение последствий изменения климата ВИЭ смогут внести только при условии создания стимулов для их повсеместного использования для получения электроэнергии и обеспечения теплоснабжения. В настоящее время доля ВИЭ в мире очень незначительная 139 , что видно на рис. 1.5.10, где показана доля первичных источников энергии в мировом производстве электроэнергии в 2008 году. В настоящее время доля ВИЭ увеличилась на незначительную величину. 139

Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation. - IPCC, 2011 - Ottmar Edenhofer, Ramón Pichs-Madruga, Youba Sokona, Kristin Seyboth, Patrick Matschoss, Susanne Kadner, Timm Zwickel, Patrick Eickemeier, Gerrit Hansen, Steffen Schloemer, Christoph von Stechow (Eds.). - Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 1075 pp.

101


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Рис. 1.5.10: Доля первичных источников энергии в мировом производстве электроэнергии в 2008 году Однако, успешная интеграция ВИЭ с энергосистемами в последние годы была достигнут в в некоторых странах, в том числе: - Бразилия, с более чем 50% транспортного топлива, которое вырабатывается из сахарного тростника, и 80% электроэнергии от ГЭС; - Китай, где установлены две трети мирового количества солнечных водонагревателей воды; - Дания, около 20% (7180 ГВт-ч) от общей выработанной электроэнергии в 2009 году получено от ветровых турбин; - Испанию, где с 2000 года в Барселоне солнечная тепловая электростанция поставляет более 40% электроэнергии для всех новых зданий в регионе, а также - Новой Зеландии и Исландии, где в течение нескольких десятилетий была сформирована энергосистема, в которой большая часть электроэнергии поступает из гидро- и геотермальных электростанций. В Украине в 2010 году основными источниками электроэнергии 140 были атомные электростанции (47%), тепловые угольные электростанции (36%), газовые теплоэлектроцентрали (10%) и гидроэлектростанции (7%), а доля ВИЭ составляет около 0,2% (рис. 1.5.11), что значительно меньше среднемирового показателя. 140

Updates Energy Strategy of Ukraine for the period until 2030 - Draft document for public consultation. - Kyiv: Ministry of Energy and Coal Industry of Ukraine, 2012. - 156 pp. (in Ukrainian). - http://mpe.kmu.gov.ua

102


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

Рис. 1.5.11: Доля различных источников электроэнергии в Украине за 2010 год

Рис. 1.5.12: Прогноз доли различных источников электроэнергии в Украине на 2030 год

103


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Энергетическая стратегия Украины на период до 2030 года предусматривает интенсивное развитие ВИЭ (рис. 1.5.12) за счет стимулирования производства электроэнергии с помощью ВИЭ путем введения «зеленого тарифа», который вводится в действие с 1 апреля 2013 года на основе Закона Украины «О внесении изменений в Закон Украины «Об электроэнергетике» про стимулирование производства 141 электроэнергии из альтернативных источников энергии» . Развитие ВИЭ в Украине в долгосрочной перспективе должно происходить на основе экономической конкуренции с традиционными источниками, а также с учетом потенциальных выгод от развития ВИЭ. Сейчас стоимость генерации на базе ВИЭ значительно выше, чем стоимость традиционной генерации. Поэтому освоение и развитие ВИЭ предполагает необходимость использования механизмов поддержки и стимулирования («зеленый тариф»). Вместе с тем ожидается, что затраты на строительство объектов для генерации с ВИЭ будут снижаться, а при условии качественного скачка в развитии технологий полная себестоимость генерации с ВИЭ (с учетом амортизации и возврата на инвестированный капитал) может сравниться с себестоимостью традиционной генерации или достичь низшего уровня. С учетом прогнозируемого снижения затрат на строительство объектов для генерации с ВИЭ и потенциальных выгод для Украины от развития этой отрасли, целевой показатель совокупной мощности нетрадиционной и возобновляемой энергетики до 2030 г. составит не менее 10% от установленной мощности или 5-7 ГВт, а объем выработки 11-16 ТВт*ч. Эти показатели могут увеличиться при осуществление качественного скачка в развитии технологий строительства объектов ВИЭ и, как следствие, благодаря значительному снижению общей себестоимости генерации с ВИЭ до уровня себестоимости традиционной генерации. 1.5.6. Возможности развития ветровой энергетики в Украине Основой развития ВИЭ в Украине в прогнозном периоде будет ветровая энергетика. Соотношение доли каждого вида возобновляемой генерации в их общем объеме может изменяться при изменениях в траектории снижения удельных капитальных затрат на их строительство. Сегодня развитие генерации на базе ВИЭ в Украине стимулируется «зеленым тарифом», который обеспечивает рентабельность производства электроэнергии из нетрадиционных и возобновляемых источников. Сейчас ставки «зеленого тарифа» в Украине достаточны для обеспечения 141

Law of Ukraine “On Amendments to the Law of Ukraine “On the power” to stimulate the production of electricity from alternative energy sources” N 5485-VI dated 20 November 2012 (in Ukrainian). – http://www.rada.gov.ua

104


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

необходимого возврата на инвестиции в объекты генерации с ВИЭ. Предусмотренное законом снижение коэффициентов «зеленого тарифа» соответствует текущим прогнозам по снижению себестоимости строительства объектов, предназначенных для генерации с ВИЭ. Значительный рост генерации на базе ВИЭ может потребовать пересмотра механизма распределения (между участниками генерирующими компаниями и компаниями-владельцами электросетей) затрат на реконструкцию и строительство магистральных и распределительных сетей, необходимых для подключения электростанций на ВИЭ к энергосистеме. При этом, при росте объемов вырабатываемой на базе ВИЭ, необходимо осуществить модернизацию сетей для перехода к так называемым «smart grids», или «умным сетям». По сценарию роста объемов производства электроэнергии на базе ВИЭ системный оператор региональной энергосистемы должен обеспечить прохождение суточного графика нагрузки с учетом наиболее эффективного и безопасного использования всех видов генерации. Действенным механизмом регулирования мощностей ВИЭ (а именно ветровых и солнечных электростанций) по этому сценарию может служить использование потребителей-регуляторов на базе тепловых насосов, тепловых накопителей и подобных технологий. Украина имеет большой потенциал развития ветроэнергетики. Наиболее перспективными для ее развития являются южные и юговосточные регионы страны, где средняя скорость ветра превышает 5 м/с (рис. 1.5.13). Однако этот потенциал сейчас не используется. Украина существенно отстает от мировых тенденций. В 2009 г. в Украине действовали 12 государственных ветряных электростанций (ВЭС) с суммарной установленной мощностью 94 МВт, что составляет лишь 0,2% от общего объема генерирующих мощностей в Украине. Оборудование ВЭС не соответствует современным нормам эффективности, поскольку большая его часть изготовлена с использованием технологий 80-х годов. Еще одна причина такого низкого уровня установленных мощностей заключается в том, что до 2009 г., когда был введен «зеленый тариф», отсутствовали стимулы для потенциальных инвесторов. Потенциал для развития ветрогенерации в Украину, который, по разным оценкам, может достигать 10-15 ГВт. Однако для строительства такого количества ветряных станций необходимы значительные инвестиции - более 200 млрд. грн., которые не могут быть привлечены в нынешней ситуации. На основе опыта большинства европейских стран по внедрению ВЭС, целевой уровень установленной мощности ВЭС в Украине до 2030 г. составит 3-4 ГВт, выработка электроэнергии - 7-9 ТВт*час.

105


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Рис. 1.5.13: Распределение показателя средней скорости ветра по территории Украины 142 Существенный рост этих показателей за аналогичный период демонстрировали только те страны, где стратегическим приоритетом развития энергетики было активное развитие ВИЭ и уровень субсидирования отрасли был чрезвычайно высоким. Обеспечить аналогичные объемы государственных субсидий в Украине в ближайшей перспективе не представляется возможным, поэтому необходимо внедрять эффективные механизмы, которые бы стимулировали инвестирование в развитие ветроэнергетики в Украине. Энергия ветра распределена по Украине неравномерно (рис. 1.5.14). На юге страны ветропотенциал значительно выше, чем на севере. Среднегодовая скорость ветра в приземном слое на территории Украины достаточно низкая – 4,3 м/с. Многие ветроагрегаты начинают вырабатывать промышленный ток начиная со скорости ветра 5 м/с. Если учитывать, что они могут использовать энергию ветра до высоты 50 м (на некоторой высоте от поверхности скорость ветра возрастает), то энергетический потенциал на территории Украины составляет гигантскую величину 330 млрд. кВт и превышает установленную мощность электростанций Украины в 6 тысяч раз. 142

3TIER – Renewable Energy Risk Analysis. – http://www.3tier.com

106


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

Рис. 1.5.14: Энергетический потенциал ветра на территории Украины 143 Ветровые условия района относительно использования ветра определяются ветроэнергетическим кадастром, который включает различные показатели скорости ветра, обусловленные результатами многолетних наблюдений: среднегодовые и среднемесячные скорости ветра; повторяемость скорости ветровых направлений на протяжении года, месяца, суток. С уменьшением влияния теплых и влажных атлантических воздушных масс, которые поступают на территорию Украины с северозапада, происходит усиление континентальности климата, что формирует благоприятные условия развития ветроэнергетики. На значение ветроэнергетического потенциала южных и юго-восточных территорий влияет также энергичное перемещение воздушных масс с Черного и Азовского морей, и кроме того – формирование ветров местного значения – в береговой зоне морей. Отдельно следует рассматривать горные территории Украины, для которых характерны большие скорости ветра. На суше наиболее благоприятны с точки зрения использования энергии ветра Крым, Карпаты (Львовская, Ивано-Франковская, 143

Atlas of the Energy Potential of Renewable and Alternative Energy Sources in Ukraine: Wind energy, Solar energy, Small rivers, Biomass energy, Geothermal energy, Environment energy, Energy waste energotechnological potential, Energy of unconventional fuels. - Kyiv: Institute of Electrodynamics of NAS of Ukraine, State Committee of Ukraine for Energy Conservation, 2001. - 41 pp. (in Ukrainian)

107


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Закарпатская, западная часть Черновицкой области), побережье Черного и Азовского морей, (Одесская, Николаевская, Херсонская, Запорожская и Донецкая области), а также Луганская область. Площади территорий, подходящих для сооружения ветроэнергетических объектов оцениваются в 8 - 9 тыс. км кв. На этих территориях при использовании 20-30% площадей и при плотности строительства ВЭС 5-8 МВт/км кв. можно соорудить 8 24 тыс. МВт и генерировать 16 - 48 млрд. кВт*час электроэнергии в год. 2011 год был довольно успешным для ветроэнергетики Украины. Этот год войдет в историю ветроэнергетики Украины как год реализации в Украине первых частных проектов промышленных ветроэлектростанций (ВЭС). Знаменательным является также тот факт, что впервые в Украине были установлены современные ветротубины мегаваттного класса. Главным катализатором развития ветроэнергетики в Украине в минувшем году был и остается сегодня «зеленый тариф» на продажу электроэнергии, выработанной за счет энергии ветра, действующий в стране с 2009 года. В 2011 году Украина впервые вошла в Рейтинг привлекательности стран с точки зрения возобновляемых энергоресурсов, заняв 32 место. Индексы рассчитываются компанией Ernst & Young для 40 стран. Лидерство в Рейтинге удерживают Китай, США и Германия. Специалисты Ernst & Young выделили Украину, как страну, где после введения «зеленого тарифа» в 2009 году наблюдается устойчивый рост проектов в области возобновляемой энергетики. Введение в эксплуатацию ветротурбин мегаватного класса открывает новые возможности для развития украинского ветроэнергетического сектора, меняя ранее принятую идеологию, сместив акцент с «количества установленных ветротурбин» на «эффективность работы ветротурбины и выработку электроэнергии за счет ветра». Вхождение в Украину таких международных компаний-производителей современных ветротурбин, как Vestas, Siemens, GE Wind, Gamesa, Fuhrlander позволит создать здоровую конкуренцию на рынке, и тем самым привлечь значительно больший интерес к национальной ветроэнергетике со стороны инвесторов. 1.5.7. Возможности развития солнечной энергетики в Украине В результате обработки многолетних статистических метеорологических данных по поступлению солнечной радиации были определены удельные энергетические показатели для поступления солнечной энергии и распределение энергетического потенциала солнечного излучения для каждой из областей Украины. Среднегодовое количество суммарной солнечной радиации, поступающей на 1 м2 на территории Украины находится в пределах: от

108


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

1070 кВт*ч/м2 в северной части Украины до 1400 кВт*ч/м2 и выше в АР Крым (рис. 1.5.15-16). Потенциал солнечной энергии в Украине является достаточно высоким для широкого внедрения как тепло-энергетического, так и фотоэнергетического оборудования практически во всех областях. Срок эффективной эксплуатации гелио-энергетического оборудования в южных областях Украины - 7 месяцев (с апреля по октябрь), в северных областях 5 месяцев (с мая по сентябрь). Фото-энергетическое оборудование может достаточно эффективно эксплуатироваться в течение всего года. В климато-метеорологических условиях Украины для солнечного теплоснабжения эффективно применение плоских солнечных коллекторов, которые используют как прямую, так и рассеянную солнечную радиацию. Концентрирующие солнечные коллекторы могут быть достаточно эффективными только в южных регионах Украины.

Рис. 1.5.15: Глобальное облучение и солнечный потенциал электроэнергии для Украины

109


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Достаточно высокий уровень готового к серийному производству в Украине оборудования для солнечной тепловой энергетики показывает, что для масштабного внедрения и получения значительной экономии топливно-энергетических ресурсов необходимо только повышение заинтересованности производителей к выпуску больших партий такого оборудования. Преобразование солнечной энергии в электрическую энергию в условиях Украины следует ориентировать в первую очередь на использование фотоэлектрических устройств. Наличие значительных запасов сырья, промышленной и научно-технической базы для изготовления фотоэлектрических устройств может обеспечить не только потребности отечественного потребителя, но и производить более двух третей продукции для экспортных поставок.

Рис. 1.5.16: Потенциал солнечной энергии на территории Украины 144 Приведенные на рис. 1.5.16 энергетические показатели для поступления солнечной радиации являются базовыми при внедрении солнечного энергетического оборудования и рекомендуются к использованию в первую очередь проектировщиками объектов солнечной 144

Atlas of the Energy Potential of Renewable and Alternative Energy Sources in Ukraine: Wind energy, Solar energy, Small rivers, Biomass energy, Geothermal energy, Environment energy, Energy waste energo-technological potential, Energy of unconventional fuels. - Kyiv: Institute of Electrodynamics of NAS of Ukraine, State Committee of Ukraine for Energy Conservation, 2001. - 41 pp. (in Ukrainian)

110


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

энергетики для выбора типа оборудования (тепловые или фотоэлектрические солнечные установки) и для оценки их оптимальной мощности и срока эффективной эксплуатации оборудования в конкретной местности. Энергия солнечного излучения, поступающего ежегодно на территорию Украины, составляет около 1,2 МВт*ч/м2, причем только менее 1% этой энергии принадлежит к ресурсам, которые экономически целесообразно использовать. Согласно исследованиям, возможный экономический потенциал развития солнечной генерации в Украине составляет около 4 ГВт. Учитывая опыт по внедрению солнечных электростанций (СЭС) европейских стран с похожим уровнем солнечного излучения, а также учитывая снижение себестоимости строительства СЭС вследствие развития технологий, целевой уровень установленной мощности СЭС Украины до 2030 г. сможет составлять 1,5-2 , 5 ГВт, а уровень их производительности - до 2-3,3 ТВт*ч в год за счет значительного падения стоимости строительства данного вида генерации. 1.5.8. Возможности развития энергетики на базе тепловой энергии окружающей среды В настоящее время солнечная энергия находит свое применение в системах бытового горячего водоснабжения, солнечной дистилляции морской и солоноватой воды, откачке воды, сушки сельскохозяйственной продукции, промышленных солнечных тепловых процессах, отоплении и охлаждении (пассивные и активные конструкции), естественном освещение, солнечном холодильном оборудовании, тепловых насосах, интегрированных фотоэлектрических систем для производства электроэнергии. Электроэнергия может быть произведена путем прямого преобразования солнечного света в электричество с помощью фотоэлектрических элементов или косвенного преобразования с помощью солнечных тепловых систем. Такие солнечные системы для получения электроэнергии включают параболические зеркальные системы, системы центрального приемника излучения, двигатель Стирлинга и «солнечные электростанции типа трубы» (Solar Chimney Power Plant - SCPP) 145 , 146 . Рассмотрим более подробно принцип работы SCPP. SCPP является солнечной тепловой электростанцией, которая использует парниковый 145

Aja Ogboo Chikere, Hussain H. Al-Kayiem and Zainal Ambri Abdul Karim, 2011. Review on the Enhancement Techniques and Introduction of an Alternate Enhancement Technique of Solar Chimney Power Plant. Journal of Applied Sciences, 11: 1877-1884. 146 Xinping Zhou, Fang Wang, Reccab M. Ochieng, 2010. A review of solar chimney power technology. Renewable and Sustainable Energy Reviews. - Volume 14, Issue 8, P. 2315–2338.

111


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

принцип (солнечный воздушный коллектор) и эффект плавучести, который поддерживается в трубе и индуцируется солнцем как конвективный поток, приводящий в движение турбогенератор для выработки электроэнергии. Традиционный SCPP состоит из круговых прозрачным навесом или крыш, поднятых на определенную высоте над землей, с трубой или башней в центре, как показано на рис. 1.5.17. В центральной трубе находятся один или несколько турбогенераторов. Воздух поступает в систему из окружающего пространства в точке 0 (рис. 1.5.17.) по окружности между крышей коллектора и землей. Излучение солнца проникает в коллектор через крышу и попадает на поверхность земли и подогревает землю, а отражаясь нагревает соседний воздух выше температуры окружающей среды, далее нагретый до определенной температуры воздух поступает на выход коллектора - точка 1 (рис. 1.5.17).

Рис. 1.5.17: Схематическое представление принципа работы SCPP 147 Теплый воздух из коллектора движется в сторону и вверх в центральную трубу, в результате плавучести и разности давлений между окружающим воздухом и теплым воздухом внутри SCPP. Кинетическая 147

Nizetic, S., N. Ninic and B. Klarin, 2008. Analysis and feasibility of implementing solar chimney power plants in the Mediterranean region. Energy, 33: 1680-1690.

112


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

энергия теплого воздуха превращается в электрическую энергию с помощью турбогенератора. В 1981 году немецкая инжиниринговая компания Schlaich Bergermann and Partners (SBP) предложила, спроектировала, построила и испытала SCPP в Manzanares, Испания (рис. 1.5.18). Эта SCPP имела коллектор диаметром 240 м и трубу высотой в 195 м и 10 м в диаметре. Это самая большая построенная SCPP на сегодняшний день предназначена для получения 50 кВт электроэнергии 148 . После экспериментальной фазы прототип SCPP обеспечивал испанскую электосеть в полностью автоматическом режиме с июля 1986 года по февраль 1989 года в течение 8611 часов 149 . Номинальная выходная мощность экономически обоснованных SCPP в три-четыре порядка выше, чем результат SCPP в Manzanares.

Рис. 1.5.18: Внешний вид SCPP в Manzanares, Испания

148

Fluri, T.P., 2008. Turbine layout for and optimization of solar chimney power conversion units. Ph.D. Thesis, Department of Mechanical and Mechatronic Engineering University of Stellenbosch. 149 Schlaich, J., B. Rudolf, S. Wolfgang and W. Gerhard, 2005. Design of commercial solar updraft tower systems - utilization of solar induced convective flows for power generation. J. Solar Energy Eng., 127: 117-124.

113


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Но результаты эксплуатации SCPP в Manzanares показали, что эта концепция является возможной альтернативой обычных электростанций. С учетом результатов эксперимента по SCPP в Manzanares и различных новых модельных исследований и разработок можно констатировать, что SCPP имеет общую эффективность ниже 2%, которая во многом зависит от высоты трубы и площади коллектора. Потери тепла в дымовых газах неизбежны как часть работы любой топливной печи, котла или сушилке. В топливной печи воздух и топливо смешиваются и сжигаются для получения тепла, а часть тепла передается на устройство отопления и его нагрузки. Когда энергия или переносчик тепла достигает своего практического предела, отработанные газы сгорания удаляются из печи через трубу, чтобы освободить место для нового заряда горячие газов сгорания. Эти дымовые газы все еще содержат значительную тепловую энергию, которая выпускается в атмосферу в виде тепла. Дымовые газы, выпускаемые тепловыми электростанциями, содержатся более 50% тепловой энергии топлива 150 . Отработанное тепло из дымовых газов может быть классифицировано на базе источника и температуры дымовых газов, до какой температуры они нагреваются: высокой, средней или низкой температуры. Значительные экономические преимущества могут быть достигнуты за счет использования энергии тепла из дымовых газов, которые при нормальных обстоятельствах выпускаются как потеря тепла. Использования этого тепла будет уменьшить нагрев газа до его истечения в атмосферу. Рассматривая использование дымовых газов для в применении к гибридной солнечной трубе 151 было показано, что нагретые выходящие дымовые газы могут быть использованы в таких приложениях, как комбинированный цикл расширения в турбосистемах для солнечной, биомассовой и геотермальной электростанций. Кроме того, некоторые отрасли начали рекуперации энергии отходящих газов для экономических и экологических целей. Например, в исследованиях промышленных отстойников, в дополнение к сжиганию, используется естественная циркуляция воды по трубам котла для эффективного восстановления пара из отходов тепла дымовых газов 152 .

150

Al-Kayiem, H.H., M.G. How and L.L. Seow, 2009. Experimental investigation on SolarFlue gas chimney. J. Energy Power Eng., 3: 25-31. 151 Romero, M., 2007. Waste heat recovery and air pollution control. AIChE Chicago Symposium, 2007. http://www.aiche-chicago.org/symposium07/energy.htm 152 Phubalan, K., 2004. Waste Heat Recovery and Treatment of Paper Sludge at in Genting Sanyen. Malaysian Energy Professionals Association, Malaysian.

114


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

Рекуперации энергии в сточных водах очистных сооружений позволяют снизить эксплуатационные затраты 153 . Эти исследования показали, что за счет оптимизации производства метана и потребления энергии в различных подразделениях предприятия, можно обеспечить 97% электрической энергии из отходов тепла, следовательно, сумма возмещения энергии при комбинированной генерации тепловой и электрической энергии была около 35478 кДж/день. SCPP имеет некоторые преимущества для выработки электроэнергии, а также некоторые недостатки по сравнению с другими энергетическими системами. Многие из этих факторов уже были упомянуты 154 , 155 . Преимущества SCPP: - SCPP использует прямое и диффузное излучения; - Строительные материалы (в основном из стекла и бетона) для SCPP относительно недороги и доступны; - SCPP не требует никаких возобновляемых видов топлива для того, чтобы работать и не производит никаких выбросов; - SCPP работает с использованием простой технологии. За исключением, возможно, турбо-генератора; - SCPP не требует водяного охлаждения; - SCPP имеет низкую стоимость обслуживания; - SCPP имеет длительный срок службы (по крайней мере от 80 до 100 лет); - SCPP подходит для работы в тропиках и в пустынных районах, где солнечная радиация является очень надежным источником энергии. Недостатки SCPP: - Для того чтобы стать экономически жизнеспособными, SCPP должен быть построен очень больших масштабов; - Выход электроэнергии от SCPP не является постоянным в течение всего дня или года; - Строительство SCPP требует большого количества материалов и тем самым вызывая логистические проблемы, связанные с наличием и транспортировкой материалов; - Нет структуры оценок, которые бы сейчас предлагались для определения экономической рентабельности SCPP; - Эффективность SCPP по-прежнему ниже 2%, и в основном зависит от высоты дымовой трубы и площадь коллектора. 153

Nouri, J., M. Jafarinia, K. Naddafi, R. Nabizadeh, A.H. Mahvi and N. Nouri, 2006. Energy recovery from wastewater treatment plant. Pak. J. Biol. Sci., 9: 3-6. 154 Pretorius, J.P. and D.G. Kroger, 2006. Critical evaluation of solar chimney power plant performance. Solar Energy, 80: 535-544. 155 Pretorius, J.P., 2007. Optimization and control of a large-scale solar chimney power plant. Ph.D. Thesis, University of Stellenbosch.

115


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Для того, чтобы солнечная энергия поставляла значительную часть электроэнергии, необходимой человечеству, как правило, считается, что необходимыо эффективное средство для преобразования энергии. Для широкого использования возобновляемых источников энергии и, соответствующих технологий, таких как солнечные энергетические системы, эти технологии должны быть простыми, надежными и доступными для технологически менее развитых стран, которые являются «солнечными» по уровню потенциала солнечного излучения, но часто имеют ограниченные финансовые и сырьевые ресурсы. Они должны быть основаны на экологически безопасном производстве энергии из возобновляемых или перерабатываемых ресурсов. Произведенная энергия должна быть доступной для потребителей. SCPP отвечает этим условиям и это достаточная причина для дальнейшего развития этой формы использования солнечной энергии до разработки и установки крупных, экономически жизнеспособных объектов. Производительность SCPP является результатом эффективности коллектора, эффективности дымоход и КПД турбины. Много научно-исследовательских работ было выполнено по математическому моделированию производительности коллектора SCPP. Аналитическая модель была разработана Schlaich 156 в 1995 году. Затем некоторые численные модели были представлены Gannon and Backstrom157 (2000), Hedderwick 158 (2001), Bernardes 159 (2004) и Pretorius and Kroger 160 (2006). По расчетам Bernardes (2004), стоимость коллектора составляет более 50% от инвестиционной стоимости и около 50% от общих расходов эксплуатации системы. Поэтому повышение производительности коллектора вносит большой вклад в создание конкурентоспособных SCPP как жизнеспособных источников коммерческой электроэнергии 161 . Анализ изобретений и идей гибридных SCPP, где источниками энергии являются солнечная энергия и энергия дымовых газов, показал, что производительность коллектора может быть повышена за счет 156

Schlaich, J., 1995. The Solar Chimney - Electricity from the Sun. Ed. Menges, Stuttgart, Germany. 157 Gannon, A.J. and T.W.V. Backstrom, 2000. Solar chimney cycle analysis with system loss and solar collector performance. J. Solar Energy Eng., 122: 133-137. 158 Hedderwick, R.A., 2001. Performance evaluation of a solar chimney power plant. Master Degree Thesis, University of Stellenbosch. 159 Bernardes, M.A.D.S., 2004. Technical, economical and ecological analysis of solar chimney power plants. Ph.D. Thesis, Universitat Stuttgart. 160 Pretorius, J.P. and D.G. Kroger, 2006. Critical evaluation of solar chimney power plant performance. Solar Energy, 80: 535-544. 161 Seow, L.L., 2008. Energy recovery by conversion of thermal energy of flue gases to electricity. Undergraduate Thesis, Mechanical Engineering Dept, Universiti Teknologi PETRONAS, Malaysia.

116


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

использования методов утилизации тепла. Кроме того, в целях прогнозирования общей производительности SCPP, были разработаны различные математические модели: Haaf et al. 162 (1983), Pasumarthi and Sherif 163 (1998), Pastohr et al. 164 (2003) and Schlaich et al. 165 (2005). Эти модели могут отличаться в своих подходах и вычислительной реализации, но они имеют очень важные тенденции. Во всех указанных выше моделях выходная мощность увеличивается с высотой трубы и площади коллектора и все они показывают большие суточные и сезонные колебания мощности. В 1995 году Schlaich показывает, что для экономически жизнеспособных SCPP должна иметь трубу высотой 950 м с диаметром 115 метров. Затем были использованы аналитическая модель упрощенной SCPP, а также результаты проектирования, строительства и эксплуатации прототипа небольшого масштаба в Испании. В результате такого анализа было установлено, что эффективность SCPP возрастает с увеличением высоты трубы и площади коллектора области, поэтому такие SCPP должны быть достаточно большими, чтобы стать конкурентоспособными. В 1997 году Kreetz 166 ввел в модель SCPP новые элементы: заполненные водой трубы под крышей коллектора для теплового аккумулирования энергии. В 2004 году Bernardes 167 исследовал возможность использования заполненных водой труб на полу коллектора (устройство для хранения тепла) и доказал, что при этом увеличивается выходная мощность SCPP после захода солнца. Эта технология показана на рис. 1.5.19. Днем (при солнечном свете) тепло от солнца нагревает воду в заполненных водой трубах и за счет слабого теплообмена тепло в воде сохраняется. Ночью, когда воздух в коллекторе начинает остывать, вода в трубах отдает тепловую энергию, которую она накопила в течение дня. Сравнение этой технологии (заполненные водой трубы) с землей, показали, что теплообмен между водой в трубах и воздухом гораздо выше, чем у поверхности земли, так как 162

Haaf, W., K. Friedrich, G. Mayr and J. Schlaich, 1983. Solar chimneys; Part I: Principle and construction of the pilot plant in manzanares. Int. J. Solar Energy, 2: 3-20. 163 Pasumarthi, N. and S.A. Sherif, 1998. Experimental and theoretical performance of a demonstration solar chimney model - part I: mathematical model development. Int. J. Energy Res., 22: 277-288. 164 Pastohr, H., O. Kornadt and K. Gurlebeck, 2003. Numerical and analytical calculations of the temperature and flow field in the upwind power plant. Int. J. Energy Res., 28: 495-510. 165 Schlaich, J., B. Rudolf, S. Wolfgang and W. Gerhard, 2005. Design of commercial solar updraft tower systems - utilization of solar induced convective flows for power generation. J. Solar Energy Eng., 127: 117-124. 166 Kreetz, H., 1997. Theoretische Untersuchungen und Auslegung eines temporaren Wasserspeichers fur das Aufwindkraftwerk. Diploma Thesis, Technical University Berlin. 167 Bernardes, M.A.D.S., 2004. Technical, economical and ecological analysis of solar chimney power plants. Ph.D. Thesis, Universitat Stuttgart.

117


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

теплоемкость воды примерно в пять раз выше, чем у почвы. Это помогает сгладить потребление тепла для создания теплого воздуха для привода турбины и генерировать электричество в течение 24 часов.

Рис. 1.5.19: Трубы, заполненные водой, для хранения тепла в SCPP Теплоемкость такого хранилища является функцией толщины слоя воды / объем воды, содержащейся в трубах. При экспериментальных исследованиях толщины слоя воды в трубах от 5 до 20 см, было обнаружено, что чем больше толщина / объем воды, тем более долго можно хранить тепловую энергию и сгладить выработку электроэнергии в течение дня, а также уменьшить суточные колебания (падение мощности ночью и рано утром). Но, как и следовало ожидать, пик мощности снижается примерно до 50% от нормального выхода без теплового носителя. Это показывает, что часть солнечной энергии поглощается водой в трубах. В 2007 году Hussain предложил гибридные электростанции: «Геотермальная + SCPP» и «Геотермальная + PV + SCPP», - как варианты для внедрения потенциальных SCPP в южном регионе Ливии. Технология этих гибридных систем может быть описана по диаграмме (рис 1.5.20): геотермальная горячая вода закачивается и распространяется по трубам, встроенным на поверхности почвы под крышей коллектора - и таким образом, независимо от окружающего воздуха создается искусственный ветер (поток горячего воздуха), который вращает турбины.

118


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

Рис. 1.5.20: Гибридная электростанция: Геотермальная энергия + PV + SCPP 168 Гибридная электростанция «Геотермальная + PV + SCPP» похожа на гибридную электростанцию «Геотермальная + SCPP», но включает PV в качестве вспомогательной энергии и преобразователь, который преобразует энергию постоянного тока, порожденную PV, к сети переменного тока для повышения мощности генерации (рис. 1.5.20). В двух предложенных гибридных системах, тепловые насосы необходимы, но в гибридных электростанциях «Геотермальная / PV / SCPP» еще требуются фотоэлементы и инверторы. Применение тепловых насосов будет способствовать повышению эксплуатационных расходов, снижению ожидаемой энергии, а большая часть электроэнергии, вырабатываемой гибридной электростанцией будет потребляться насосной системой. Насосная система нуждается в постоянном обслуживании и 168

Hussain, A., 2007. Hybrid geothermal/solar energy technology for power generation. Higher Institute of Engineering. http://www.environmentalexpert.com/Files%5C24847%5Carticles%5C14612%5Chgst.pdf

119


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

замене изношенных частей. Кроме того, гибридный электростанция «Геотермальная + PV + SCPP включает в себя PV и инверторы, которые будут способствовать увеличению начальной общей стоимости гибридных электростанциях, что делает первоначальные инвестиции очень высокими.

Рис. 1.5.21: Устройство для объединения SCPP с солнечным прудом для выработки электроэнергии 169 В 2009 году Akbarzadeh с коллегами рассмотрели потенциальные выгоды от объединения SCPP с прудом с большим градиента солености для производства электроэнергии в районах, где водоемы насыщены солью (на примере северной части штата Виктория в Австралии). В своем анализе они показали две возможн��е комбинации SCPP с солнечным прудом для генерации электроэнергии (рис. 1.5.21). Технология отвода тепла от солнечного пруда путем извлечения горячего рассола из слоев воды, расположенных чуть ниже поверхности раздела между слоем градиента, и нижней конвективной зоне. Насосы подают этот рассол в 169

Akbarzadeh, A., J. Peter and S. Randeep, 2009. Examining potential benefits of combining a chimney with a salinity gradient solar pond for production of power in salt affected areas. Solar Energy, 83: 1345-1359.

120


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

водо-воздушный теплообменник внутри SCPP. После отдачи своего тепла, вода возвращается в нижнюю часть солнечного пруда. Окружающий воздух в трубе нагревается, и движется к турбине, где энергия движущегося воздуха преобразуется турбогенератором в электричество. В системе используются два типа теплообменников (теплообменники прямого контакта и непрямого контакта). На рис. 1.5.21, труба (A) обеспечивает процесс теплопередачи через прямой контакт. В этом процессе, горячая вода от солнечного пруда перекачивается до определенной высоты в трубе, далее эта вода распыляется на всем протяжении площади поверхности SCPP, воздух в трубе, нагревается от горячей воды, течет вверх к турбине по принципу плавучести и теряет часть своей энергии на турбогенераторе, который преобразует кинетическую энергию в электрическую энергию. В этом процессе вода необходима для компенсации испарения воды в результате прямого контакта между воздухом и водой. На рис. 1.5.21, труба (B) обеспечивает без прямого контакта теплообменников. в этом процессе, горячая вода накачивается и проходит внутрь хорошего проводника, который извлекает и передает тепло от воды к воздуху внутри солнечной трубы. Воздух, движущейся с некоторой приобретенной энергией используется, чтобы включить турбину для выработки электроэнергии. При анализе систем, описанных выше, было установлено, что эффективность этих систем будет в основном зависеть от диаметра и высоты трубы, потому что трубы действуют как парниковые элементы. Следует отметить, что эффективность солнечных электростанций SCPP зависит от диаметра коллектора, высоты трубы и КПД турбины. В этом случае, диаметр трубы определяется объемом воздуха, который будет доступен для процесса нагрева. Кроме того, использование насосов существенно повлияет на количество вырабатываемой электроэнергии, так как некоторое количество из выработанной электроэнергии будут направлено на питание насосной системы. Ожидается, что сочетание энергии солнца, энергии ветра и тепловой энергии окружающей среды позволит увеличить тепловую энергию доступную для коллектора и, следовательно, его производительность и общую производительность SCPP. 1.5.9. Принципы геологического хранения СО2 Среди спектра мер, которые должны быть срочно осуществлены для смягчения последствий изменения климата и окисления океана, технологии CCS могут сыграть решающую роль, что могло бы способствовать 19% сокращения выбросов CO2, необходимого к 2050 году (рис. 1.1.5). CCS включает улавливание CO2 на угольных или газовых электростанциях и промышленных объектах (сталелитейные, цементные,

121


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

нефтеперерабатывающие заводы и т.д.), его транспортировку по трубопроводу или кораблями к месту хранения и инъекцию его через скважину в подходящую геологическую формацию для долговременного хранения (рис. 1.5.22).

Рис. 1.5.22: На электростанциях CO2 улавливается путем отделения его от других газов. После чего он сжимается и транспортируется по трубопроводу или на кораблях до участка геологического хранения: в глубоких соляных водоносных горизонтах, истощенных нефтяных и газовых месторождениях, не имеющих промышленного значения угольных пластах 170 CO2 не может быть просто закачан в любое место под землей. Сначала нужно определить подходящие вмещающие горные породы. Потенциальные коллекторы для геологического хранения СО2 существуют по всему миру и их емкости вполне достаточны для внесения значительного вклада в дело смягчения техногенного изменения климата. 170

What does CO2 geological storage really mean? // CO2GeoNet European Network of Excellence, 2008. - 20 pp.

122


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

Существуют три основные возможности хранения CO2 (рис. 1.5.23): 1. Истощенные нефтяные и газовые месторождения – хорошо известные благодаря разведки и разработке углеводородов, предлагают непосредственные возможности для хранения СO2; 2. Соленые водоносные горизонты – предлагают больший потенциал для хранения, но обычно не так хорошо изучены; 3. Не имеющие промышленного значения угольные пласты – вариант будущего, когда проблема закачки огромных объемов СО2 в низкопроницаемый уголь будет решена.

Рис. 1.5.23: CO2 закачивают в глубокие геологические слои пористых и проницаемых горных пород (см. песчаник в нижней вставке), которые перекрываются непроницаемыми породами (см. глинистую породу на верхней вставке), препятствующими выходу углекислого газа на поверхность 171 После помещения под землю в подходящую горную породуколлектор, СО2 скапливается в порах между зернами и в трещинах, таким образом вытесняя и замещая любые присутствующие там флюиды, такие как газ, вода или нефть. Поэтому подходящие для геологического хранения СО2 вмещающие горные породы должны обладать высокой пористостью и проницаемостью. Подобные формации горных пород, являющиеся результатом осадконакопления в геологическом прошлом, в 171

What does CO2 geological storage really mean? // CO2GeoNet European Network of Excellence, 2008. - 20 pp.

123


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

основном расположены в так называемых «осадочных бассейнах». В местах своего залегания эти проницаемые формации чередуются с непроницаемыми породами, которые могут служить водо- и газоупорными слоями. Осадочные бассейны часто содержат коллекторы углеводородов и месторождения природного углекислого газа, что доказывает их способность удерживать флюиды в течение долгих периодов времени. Естественные ловушки нефти, газа и даже чистого СО2 удерживают в себе эти флюиды на протяжении миллионов лет. Потенциальный коллектор для хранения СО2 должен соответствовать многим критериям, основными из которых являются: - значительная пористость, проницаемость горных пород и емкость хранилища; - наличие перекрывающего непроницаемого слоя горной породы – так называемой «породы-покрышки» (например, глина, аргиллит, мергель, каменная соль), которая препятствует проникновению СО2 из недр; - присутствие «улавливающих структур» - иными словами наличие функций, присущих куполообразной породе-покрышке, которая может контролировать степень миграции СО2 в формации хранения; - залегание глубже, чем 800 метров, где давление и температуры достаточно высоки, чтобы хранить СО2 в уплотненном жидком состоянии и тем самым максимально увеличивать хранящееся количество; - отсутствие питьевой воды: СО2 не будет закачиваться в воду, пригодную для потребления и использования человеком. Осадочные бассейны широко распространены по всей Европе, например, на шельфе Северного моря или на суше вокруг горной цепи Альп (рис. 1.5.24). Многие формации европейских осадочных бассейнов соответствуют критериям, необходимым для геологического хранения и в настоящее время картируются и характеризуются исследователями. Другие европейские области состоят из древней твердой коры, такой, из которой сложена большая часть Скандинавии и которая не содержит горных пород, подходящих для геологического хранения СО2. Одним из примеров перспективного для хранения района является Южный Бассейн Пермского возраста, который простирается от Англии до Польши (представлен на рис. 1.5.24 самым большим эллипсом). На осадки воздействовали породообразующие процессы, которые оставили некоторое количество порового пространства заполненного соленой водой, нефтью или природным газом. Глинистые прослои, располагавшиеся между пористыми песчаниками, были уплотнены в низкопроницаемые слои, которые препятствуют продвижению флюидов. Большинство структур песчаника расположены на глубинах между 1 и 4 км, где давление достаточно велико для хранения СО2 в плотной фазе. Содержание солей в подземных водах возрастает в этом интервале глубин от 100 г/л до 400 г/л, другими словами, это значительно солонее, чем

124


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

морская вода (35 г/л). Движения в бассейне вызвали пластические деформации каменной соли, создавая сотни куполообразных структур, которые впоследствии стали ловушками для природного газа. Это те самые ловушки, которые изучаются как возможные участки хранения СО2 и могут быть использованы в пилотных проектах.

Рис. 1.5.24: Геологическая карта Европы показывающая расположение основных осадочных бассейнов (красные эллипсы), в которых могут быть найдены подходящие коллекторы для хранения СО2 (на основе геологической карты Европы масштаба 1:5000000) 172 1.5.10. Возможности геологического хранения СО2 в Украине Вопрос хранения СО2 на территории Украины остается открытым, так как на национальном и региональном уровнях государственного управления он пока вообще не рассматривается, а интересует только научную общественность, которая в инициативном порядке или за счет международных грантов исследует эти вопросы исходя из своих финансовых и ресурсных возможностей. Большинство информационных материалов, которые могут быть использованы для анализа возможностей геологического хранения СО2 на территории Украины, были получены при поисковых исследованиях месторождений ископаемого топлива и других полезных ископаемых. 172

What does CO2 geological storage really mean? // CO2GeoNet European Network of Excellence, 2008. - 20 pp.

125


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Поэтому мы ограничились исследованием находящихся в открытом доступе информационных материалов, начиная от геологических карт 1920, 1939, 1957 годов и современных, и заканчивая фундаментальными трудами по геологии Украины 173 и Донбасса 174 . Принималась во внимание и информация из современных научных публикаций как в отечественных 175 , так и в зарубежных 176 журналах, где в основном рассматриваются проблемы добычи угля, нефти и газа на территории Украины и, в частности, в восточных областях, которые являются целевыми регионами проекта. На рис. 1.5.25 на геологической карте Украины красным овалом отмечена область поиска и исследования геологических формаций, в которых бы выполнялись условия долговременного хранения СО2. Выбор этой области в основном обусловлен определением целевых регионов проекта (восточные области Украины: Донецкая, Днепропетровская, Запорожская, Луганская и Харьковская), где сосредоточенны большинство стационарных источников СО2. А с экономической и технологической точек зрения выгоднее минимизировать расстояние от источника СО2 до участка его хранения. Особое внимание уделялось информации о геологических сечениях (cross sections) на перспективных участках хранения СО2. Например, при подготовке оценки неразведанных ресурсов нефти и газа в провинциях Днепровско-Донецкого и Припятьского бассейнов России, Украины и Белоруссии (рис. 1.5.26), которую выполнило U.S. Geological Survey 177 , было опубликовано сечение горных пород длиной более 160 км и глубиной до 10 км (рис. 1.5.27), где можно выбрать перспективные участки, которые удовлетворяют всем требованиям долгосрочного хранения СО2. 173

Geology of the USSR, Editor P. Antropov, Volume V: Ukrainian SSR, Moldavian SSR, Part I: Geological description of the platform. Editors V. Ershov & N. Semenenko. - Moscow: State Scientific and Technical Publishing House of Geology and Conservation of Resources, 1958. – 1000 pp. (in Russian) 174 Geology of the USSR, Editor I. Malyshev, Volume VII: Donets Basin, Volume Editor Academician P. Stepanov. - Moscow - Leningrad: State Publishing House of Geological Literature at the Committee for Geology at UPC, 1944. - 901 pp. (in Russian) 175 Matchoulina S.A., Shekhunova S.B. / Basal Sequences of Terrigenous, Carbonate, and Salt-Bearing Formations and Their Role in the Structure of Sedimentary Basins in Relations to Forecast of Economic Minerals // Collection of Scientific Papers of the Institute of Geological Sciences at the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, 42 (1). – P. 255261. (in Russian) 176 Sachsenhofer R.F., Privalov V.A., Panova E.A. / Basin evolution and coal geology of the Donets Basin (Ukraine, Russia): An overview // International Journal of Coal Geology, Volume 89, 2012, P. 26–40. 177 Klett, T.R., 2011, Assessment of undiscovered oil and gas resources of the Dnieper– Donets Basin Province and Pripyat Basin Province, Russia, Ukraine, and Belarus, 2010: U.S. Geological Survey Fact Sheet, 2011-3051, 2 p.

126


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

Рис. 1.5.25: Карта геологического строения Украины Аналогичная информация приводится и в American Association of Petroleum Geologists – European Region Newsletter 178 , где анализируются перспективы развития добычи нефти и газа в Украине. Другие сечения горных пород на территории целевых регионов проекта можно найти в статье 179 и обзоре 180 , где исследуется потенциал нефтяных и газовых месторождений в Украине, а также в докладе 181 , который посвящен геологии угля, но содержит информацию о геологическом строении различных участков территории, возможно пригодных для хранения СО2. 178

Tari G. / Exploration Country Focus: Ukraine // AAPG‐ER Newsletter – September 2010. – P. 3-6. 179 Basin-centered gas evaluated in Dnieper-Donets basin, Donbas foldbelt, Ukraine / Law B.E., Ulmishek G.F., Clayton J.L. et al. // Oil and Gas Journal, 1998, Volume 96, Issue 47. – P. 74-78. 180 Stephenson R., Stovba S. Chapter 16 The Dniepr-Donets Basin / Regional Geology and Tectonics: Phanerozoic Rift Systems and Sedimentary Basins / Editors: David G. Roberts & A.W. Bally // Elsevier BV, 2012, 528 pp. – P. 421-441. 181 Sachsenhofer R.F., Privalov V.A. / Basin Evolution and Coal Geology of the Donets Basin (Ukraine, Russia): Implications for CBM Potential // Presentation at AAPG European Region Annual Conference, Kiev, Ukraine, October 17-19, 2010. – 33 p.

127


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Рис. 1.5.26: Обобщенная карта с указанием границ геологических провинций бассейна реки Припять и Днепровско-Донецкий бассейна (красные линии), центральных точек нефтяных и газовых месторождений (зеленые и красные круги, соответственно), и расположение геологического сечения А-А' показано на рис. 1.5.27 (зеленая линия) 182 . Границы стран представлены синими линиями. Показанные на рис. 1.5.26 нефтяные и газовые месторождения в основном эксплуатируются с прошлого века и фактически истощены. Поэтому возникает возможность на этих старых месторождениях применить метод повышения нефте- и газо- отдачи пластом путем закачивания СО2. Этот метод широко применяется в США и Канаде и рекомендован Международным фондом БЕЛЛОНА 183 для внедрения в Украине как основное направление внедрения технологий улавливания и хранения диоксида углерода. 182

Klett T.R. / Assessment of undiscovered oil and gas resources of the Dnieper-Donets Basin Province and Pripyat Basin Province, Russia, Ukraine, and Belarus, 2010: U.S. Geological Survey Fact Sheet, 2011-3051, 2011. - 2 pp. 183 Уловлювання та зберігання вуглецю: Українські перспективи для промисловості та забезпечення енергетичної безпеки. – Норвегія, Осло: БЕЛЛОНА, 2013. – 52 с.

128


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

Рис. 1.5.27: Геологические сечение Днепровско-Донецкого бассейна178. Смотрите рис. 1.5.26 для локализации. Обозначения: 1 - верхний девон, 2 - девонские эвапориты; 3 - карбон, 4 - пермь; 5 - триаса; 6 - юра, 7 - мел; 8 - кайнозой;

9 - накопление нефти; 10 - скопление газа; 11 - верхняя часть избыточного давления; 12 – изотермы 100 °С; 13 - изохора 0,9 процентного отражения витринита; 14 - стратиграфическая граница.

В обзоре Келлера и Стефенсона 184 2007 года представлена серия сечений горных пород поперек длины Днепровско-Донецкого бассейна и Донбасса (рис. 1.5.27), а в обзоре мировых ресурсов сланцевого газа 185 показано продольное сечение этих бассейнов (рис. 1.5.28-32). В настоящее время в Украине начались исследования по возможностям добычи сланцевого и других нетрадиционных газов, которые предполагают бурение разведочных скважин на глубину в несколько километров. Такие исследования могут дать (как побочный результат) подробную информацию о геологических формациях, пригодных для долговременного хранения СО2. При этом следует учитывать возможности использования сверхкритического диоксида углерода в качестве рабочей жидкости для осуществления процессов гидравлического разрыва пласта, а также перспективы закачки СО2 после добычи метана 186 . 184

Keller G. R., Stephenson R. A. / The Southern Oklahoma and Dniepr-Donets aulacogens: A comparative analysis // Geological Society of America Memoirs, 2007, v. 200, P. 127-143. 185 World Shale Gas Resources: An Initial Assessment of 14 Regions Outside the United States / U.S. Energy Information Administration, 2011. – 365 pp. 186 Tao Z., Clarens A. / Estimating the Carbon Sequestration Capacity of Shale Formations Using Methane Production Rates // Environ. Sci. Technol., 2013, 47 (19), pp 11318–11325.

129


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Также рассматриваются перспективы извлечения угольного метана из угольных пластов, не имеющих промышленного значения и расположенных вдали от действующих шахт. Это относится к пластам, которые очень тонкие по сечению, или крутые по наклону, или расположены на глубинах более километра. В Донбассе имеется значительный потенциал для добычи угольного метана, который будет вытесняться из угольного пласта сверхкритическим СО2, который затем и останется в этом угольном пласте для долговременного хранения. Этот вопрос требует дополнительных исследований особенностей донбасских углей, которые обладают повышенным содержанием серы.

Рис. 1.5.28: Серия сечений горных пород поперек длины ДнепровскоДонецкого бассейна и Донбасса 187 187

Keller G. R., Stephenson R. A. / The Southern Oklahoma and Dniepr-Donets aulacogens: A comparative analysis // Geological Society of America Memoirs, 2007, v. 200, P. 127-143.

130


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

Рис. 1.5.29: Перспективные площади добычи сланцевого газа в Днепровско-Донецком бассейне 188

Рис. 1.5.30: Стратиграфическое сечение Центрального ДнепровскоДонецкого бассейна. См. рис. 1.5.28 для локализации 184 188

World Shale Gas Resources: An Initial Assessment of 14 Regions Outside the United States / U.S. Energy Information Administration, 2011. – 365 pp.

131


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Рис. 1.5.31: Сланцевые перспективные районы в Днепровско-Донецком бассейне 189

Рис. 1.5.32: Сечение Днепровско-Донецкого бассейн с выделением черносланцевых пород185

189

Technically Recoverable Shale Oil and Shale Gas Resources: An Assessment of 137 Shale Formations in 41 Countries Outside the United States (June 2013). - U.S. Energy Information Administration, 2013. – 730 pp.

132


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

1.5.11. Проблемы геологического хранения СО2 Когда СО2 закачан в коллектор, он заполняет поровое пространство горных пород, которое в большинстве случаев уже заполнено соляными растворами, то есть соленой водой. После закачивания СО2 начинает действовать следующие механизмы 190 . Первый считается самым важным и препятствует выходу СО2 на поверхность. Остальные три имеют тенденцию со временем увеличивать эффективность и безопасность хранения.

Рис. 1.5.33: Закачанный СО2, который легче воды, как правило поднимается и останавливается перекрывающими непроницаемыми породами 190

What does CO2 geological storage really mean? - CO2GeoNet European Network of Excellence, 2008. - 20 pp.

133


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ��НДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

1. Накопление под породой-покрышкой (структурное удержание). Так как плотный СО2 легче воды, он начинает подниматься вверх. Это движение прекращается, когда СО2 встречается со слоем непроницаемой породы, так называемой «Породой-покрышкой». В основном состоящая из глины или соли, эта порода-покрышка действует как ловушка, препятствующая поднятию СО2 куда-либо дальше, что приводит к его накапливанию непосредственно под ней. Рис. 1.5.33a иллюстрирует восходящее движение СО2 через поровое пространство горной породы (голубой цвет) до того, как он достигнет породы-покрышки. 2. Связывание в мелких порах (остаточное удерживание). Остаточное связывание происходит, когда поровое пространство в породеколлекторе такое узкое, что СО2 не может более двигаться вверх, несмотря на разницу в плотности с окружающей водой. Этот процесс проявляется, в основном, во время миграции СО2 и обычно может связать несколько процентов закачанных СО2, в зависимости от свойств горной породыколлектора. 3. Растворение (удержание путем растворения). Малая часть закачанного СО2 растворяется или переносится в раствор через соленую воду, которая уже присутствует в поровом пространстве коллектора. Результатом растворения является то, что вода с растворенным в ней СО2 тяжелее, чем вода без него, и это приводит к опусканию воды с растворенным СО2 на дно резервуара. Скорость растворения зависит от интенсивности контакта СО2 с раствором. Количество СО2, которое может раствориться, ограничено максимальной концентрацией. Однако, из-за движения закачанного СО2 вверх и воды с растворенным в нем СО2 вниз, происходит постоянное обновление контакта между раствором и СО2, что увеличивает количество СО2, которое может быть растворено. Эти процессы относительно медленны, т.к. происходят в узких порах. Приблизительные оценки в проекте Слейпнер показывают, что примерно 15% закачанного СО2 растворилось в течение 10 лет после закачки. 4. Минерализация (минеральное удержание). СО2 в особенности в комбинации с соляным раствором в коллекторе, может вступать в реакции с минералами, слагающими горную породу. Определенные минералы могут растворяться, в то время как другие могут осаждаться в зависимости от рН и минералов, слагающих породу. По некоторым оценкам на Слейпнере только относительно малая часть СО2 будет связана путем минерализации через очень длительный период времени. Через 10000 лет только 5% закачанного СО2 должно было бы минерализоваться, тогда как 95% было бы растворено без оставшегося в виде отдельной плотной фазы СО2. Относительное значение этих механизмов удержания зависит от характеристик каждого конкретного объекта исследования.

134


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

Рис. 1.5.34: Развитие СО2 в его различных формах в коллекторе Слейпнер согласно моделированию потока. СО2 удерживается в сверхкритическом состоянии механизмами 1 и 2, в растворенном состоянии – механизмом 3, и в минеральной форме механизмом 4 Например, в куполообразных коллекторах, СО2 должен оставаться, в основном, в плотной фазе даже спустя очень длительное время, тогда как в плоском коллекторе, каким является Слейпнер, большая часть закачанного СО2 будет растворена или минерализована. Изменение пропорций СО2 в различных механизмах удержания на примере Слейпнера показана на рис. 1.5.34. Несмотря на то, что геологическое хранение СО2 в настоящее время широко признано как надежный вариант для смягчения изменения климата, критерии безопасности с учетом человеческого здоровья и местной окружающей среды должны быть урегулированы до того, как начнутся работы в промышленном масштабе. Такие критерии могут быть установлены как требования, введенные законодательными органами для обслуживающих компаний – для большей уверенности в том, что влияния на здоровье местного населения, безопасность и окружающую среду (включая грунтовые воды) будут незначительными в ближайшей, средней и долгосрочной перспективе. Одним из ключевых вопросов геологического хранения СО2 является то, что оно должно быть постоянным, следовательно, на участках хранения не предполагается утечек. Тем не менее, «что если?» - сценарий означает, что риски должны быть оценены, и от обслуживающих компаний

135


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

требуется соблюдение мер, предотвращающих какую-либо утечку или аномальное поведение участков хранения. Согласно МГЭИК, закачанный СО2 должен оставаться под землей по крайней мере 1000 лет, которые позволят содержанию СО2 в атмосфере стабилизироваться или сократиться путем природного обмена с водами океана, тем самым понижая рост температуры поверхности земли из-за глобального потепления. Оценка рисков требует рассмотрения менее вероятных сценариев будущего состояния хранилища, в том числе и непредвиденные случаи. Особенно важно предусмотреть любые возможные пути утечки газа и возможные последствия этого (рис. 1.5.35). Все сценарии утечек должны быть проанализированы экспертами и там, где это, возможно, должно быть применено цифровое моделирование для оценки вероятности возникновения утечки и потенциальных трудностей, связанных с этим. Например, развитие ореола распространения СО2 нужно внимательно картировать для определения любых связей с зоной разлома. Чувствительность к изменениям вводимых параметров и неопределенности должны быть тщательно установлены при оценке рисков. Оценку возможных эффектов воздействия СО2 на человека и окружающую среду следует рассматривать в рамках исследования оценки воздействия, которая обычно практикуется в любом процессе лицензирования промышленного объекта. В этом процессе и нормальный сценарий, и сценарий утечки будут изучаться для оценки любого возможного риска, связанного с объектом.

Рис. 1.5.35: Пример возможных сценариев утечек 191 . 191

What does CO2 geological storage really mean? - CO2GeoNet European Network of Excellence, 2008. - 20 pp.

136


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

Критерии безопасности являются неотъемлемой частью успешного промышленного внедрения хранения CO2. Они должны быть адаптированы к условиям конкретного участка хранения. Эти критерии будут особенно важными для общественного признания и необходимы в процессе лицензирования, для которых регулирующие органы должны определить уровень детализации требований безопасности. 1.5.12. Методы аналитического и биологического мониторинга утечек из подземных хранилищ СО2 Все участки хранения СО2 необходимо контролировать для производственных целей, безопасности, по экологическим, социальным и экономическим причинам. Стратегия должна быть составлена таким образом, чтобы определить, что именно будет контролироваться и как. Мониторинг эффективности участка будет иметь решающее значение для достижения главной цели геологического хранения СО2, а именно длительной изоляции антропогенного СО2. Причин для мониторинга участков хранения много, в том числе: • Производственные: для контроля и оптимизации процесса закачивания СО2. • Безопасность и окружающая среда: для снижения или предотвращения любого воздействия на людей, дикую природу и экосистему в окрестности участка хранения и для уверенности в смягчении последствий глобального изменения климата. • Социальные: представлять общественности информацию, необходимую для понимания безопасности участка хранения и, чтобы помочь получить общественное доверие. • Финансовые: создание доверия рынка к технологии CCS и для подтверждения объемов закачанного СО2, чтобы они были учтены как «непроизводственные выбросы» на следующих этапах работы Европейской Системы Торговли Выбросами (СТВ). Мониторинг может быть направлен на достижение различных целей и действий в различных частях участка хранения, таких как 192 : • Отображение ореола распространения – отслеживание передвижения СО2 от участка закачки. Это позволяет получать ключевые данные для настройки моделей, которые предсказывают будущее распространение СО2 на участке хранения. Множество готовых методов уже имеются, особенно рекомендуются повторные исследования методом сейсмической разведки, которые успешно применялись в нескольких демонстрационных и экспериментальных проектах (рис. 1.5.36). 192

What does CO2 geological storage really mean? - CO2GeoNet European Network of Excellence, 2008. - 20 pp.

137


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Рис. 1.5.36: Сейсмическое изображение для мониторинга ореола распространения СО2 в пилотном проекте Слейпнер до закачки (которая началась в 1996) и после закачки (соответственно спустя 3 и 5 лет) • Целостность перекрывающей породы. Необходимо оценить, изолирован ли СО2 в коллекторе хранилища и обеспечить раннее предупреждение о любых неожиданных передвижениях СО2 вверх. Это может быть особенно важным в проекте на этапе закачки, когда давление в коллекторе значительно, но временно, возрастает. • Целостность скважины. Этот важный момент, т.к. глубокие скважины могут потенциально обеспечивать прямой путь для миграции СО2 вверх. За скважинами закачивания СО2 любыми наблюдательными или уже существующими заброшенными скважинами нео��ходимо должным образом следить в течение стадии закачивания и в дальнейшем во избежание внезапного выхода СО2 наружу. Мониторинг используется и для подтверждения того, что все скважины были эффективно запечатаны, если в них более нет необходимости. Существующие геохимические и геофизические системы мониторинга, являющиеся обычной практикой в нефтяной и газовой индустрии, могут быть установлены в скважинах или над ними для обеспечения раннего предупреждения и безопасности. • Миграция в перекрывающих отложениях. На участках хранения, где дополнительные перекрывающие сверху горные породы обладают свойствами схожими со свойствами пород-покрышек, перекрывающих отложения, могут формировать ключевой компонент в уменьшении риска попадания СО2 в море или в атмосферу. Если в ходе мониторинга коллектора или вокруг породы-покрышки обнаружится внезапная утечка через породу-покрышку, мониторинг перекрывающих пород будет необходим. Многие методы, используемые для отображения ореола распространения или мониторинга целостности перекрывающей породы, могут быть использованы для перекрывающих пород.

138


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

• Утечка с поверхности, определение и измерение состояния атмосферы. Для того, чтобы быть уверенным, что закачанный СО2 не мигрировал на поверхность, весь диапазон геохимических, биохимических методов и методов дистанционного зондирования применяют для обнаружения утечки, оценки и мониторинга распространения СО2 в почве и рассеивания его в атмосфере или в морской среде. • Количество закачанного СО2 для законодательного и финансового контроля. Хотя количество закачанного СО2 можно легко измерить у основания скважины, количественные замеры в коллекторе технически очень проблематичны. Если происходит утечка рядом с поверхностью, то количество высвободившегося СО2 должно быть посчитано для национального реестра парниковых газов и будущих планов СТВ. • Движение грунта и микросейсмика. Возросшее из-за закачивания СО2 давление в коллекторе в особых случаях может увеличить вероятность микросейсмической активности и маломасштабных передвижений грунта. Методы микросейсмического мониторинга и дистанционные методы (разведка с самолета или спутников) дают возможность измерять даже крошечные искривления грунта.

Рис. 1.5.37: Небольшая выборка, показывающая спектр методов, имеющихся для мониторинга различных компонентов системы хранения СО2 Широкий спектр методов мониторинга уже был применен в действующих демонстрационных и исследовательских проектах. Они включают прямые методы наблюдения за СО2 и те, которые косвенно измеряют эффект его воздействия на горные породы, жидкости, газы и

139


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

экологию. Прямые изменения включают в себя анализы жидкостей из глубоких скважин или измерения концентрации газа в почве или атмосфере. Косвенные методы включают геофизическую разведку и мониторинг изменений давления в скважинах или измерений рН в подземных водах. Мониторинг необходим как для участков хранения на суше, так и в открытом море. Выбор подходящего метода мониторинга будет зависеть от технических и геологических характеристик участка, и от целей мониторинга. Уже существует широкий спектр методов мониторинга (рис. 1.5.37), многие из которых общепризнанны в нефтяной и газовой промышленности; эти методы адаптируются к ситуации с СО2. Для целей биомониторинга в различных проектах по CCS изучались следующие аспекты реакции растений на повышенные концентрации СО2 193 : - изменение спектральных характеристик растительности из-за изменения соотношения фотосинтетических пигментов, изменение вегетационного индекса; - долговременные реакции на уровне биоценоза, изменение темпов развития растений, изменение соотношения «лес-травы»; - изменение интенсивности процессов фотосинтеза, фотодыхания; - устьичные реакции тест-растений на различные концентрации CO2 в воздухе; - трансформации в структуре мезофилла листовых пластинок. Измерение спектрального отражения обеспечивает быстрый и неразрушаюший метод определения стресса в растительности 194 . При этом в эксперименте имитируют мелкие подземные утечки СО2, сохраненного ранее под землей, с помощью спектрометра наблюдали радиометрические реакции растений на повышенного содержание углекислого газа в почве. Отражаемая картина растительности менялась в строну снижения инфракрасной части спектра. Видимые реакции растительности включали фиолетовое обесцвечивание и последующее отмирание листьев в тех местах, где концентрация СО2 была очень высокой. Производные анализа позволили установить два экстремума функции (минимум и максимум) в пределах 575-580 и 720-723 нм соответственно. Результаты показывают, что с повышением концентрации СО2 в почве в связи с утечкой СО2: 193

Safonov A.N. The use of plant organisms for diagnostic concentration of carbon dioxide in the environment // Proceedings of the National Ecological Forum “Ecology of Industrial Region”, Volume 2. – Donetsk: State Enterprise “Donetsk Ecological Institute”, 2012. - P. 173-174. 194 Lakkaraju V.R., Zhou X., Apple M.E., Dobeck L.M. Studying the vegetation response to simulated leakage of sequestered CO2 using spectral vegetation indices // Ecological Informatics. – 5 (2010). – 379-389.

140


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

1) структурный независимый индекс пигмента увеличился, что указывает на тесную связь каротиноидов с хлорофиллом; 2) нормализованная разность вегетационного индекса хлорофилла снизилась, что свидетельствует о постепенном сокращении содержания хлорофилла; 3) соотношение специфических пигментов, хлорофиллов а и б сократилось у стресс-подверженной растительности по сравнению с контрольными показателями; 4) вегетационный индекс был ниже у экспериментальных растений, подверженных стрессу. Изменения вегетационного индекса в период эксперимента произошли в 36% случаев и лишь в 1% - в контрольных участках. Все показатели оказались чувствительными к стрессу, вызванному высокими концентрациями СО2 в почве.

Рис. 1.5.38: Схематическая диаграмма изучения растений на полевом оборудовании ZERT – эксперимент по выбросу CO2 с небольших глубин летом 2009 года. Трансекта (рис. 1.5.38) была разделена на 4 станции (S1–S4, отмеченные кругами), где станция 1 – на шланге для подачи CO2, а станция 4 – приблизительно на расстоянии 7 метров от шланга. Звездочками отмечены территории с высокой концентрацией CO2 в почве (V1–V4). Расстояние между S1 и V1 было 0.25 м.

141


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Рис. 1.5.39: Фотографии растительности при ZERT-эксперименте

142


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

Рис. 1.5.40: Изменение спектральных свойств растительности Фотографии с изображением растительности (рис. 1.5.39) 14 июля 2009 и 28 июля 2009. Фотографии в левой колонке показывают растительность перед началом эксперимента по закачиванию CO2. Фотографии в правой колонке демонстрируют снижение видимых признаков стресса от стационара 1 к стационару 4 спустя 2 недели после закачивания CO2. Практические геологические секвестрации потребуют долгосрочного мониторинга для определения возможной утечки в атмосферу СО2. Одним их потенциальных методов мониторинга является мультиспектральное изображение отражаемости растительности для определения утечки с помощью изучения стресса у растений, вызванного СО2. Было использовано несколько спектральных характеристик для одновременной регистрации для зеленого, красного и близкого к инфракрасному изображений в режиме реального времени при определенных условиях калибровки (рис. 1.5.40). Результаты регрессионного анализа по группам отражений и нормализованного разностного вегетационного индекса с течением времени показывают значительную корреляцию этого показателя со степенью удаления от источника загрязнения, что свидетельствует о пригодности этого метода для контроля утечки углекислого газа 195 . 195

Rouse J., Shaw J.A., Lawrence R.L., Lewicki J.L., Spangler L.H. Multi-spectral imaging of vegetation for detecting CO2 leaking from underground // doi. 10.1007/s12665-010-04839. – Environ. Earth Sci. (2010) 60: 313–323.

143


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Рис. 1.5.41: Карта потоков CO2 на основе измерений, произведенных в черных точках во время эксперимента 2008 года, выполненного на оборудовании ZERT в городе Бозман, штат Монтана, США 196 Прямоугольником на рис. 1.5.40 обозначена территория, на которой производились наблюдения на мультиспектральном анализаторе изображений. Тест-территория разделена на 3 участка (ближний, средний и дальний) по отношению к местоположению источника CO2. Белой линией обозначен поверхностный след пролегания шланга для подачи CO2. На рис. 1.5.42 показана разметка скошенной и нескошенной растительности на тест-участках и расположение мультиспектрального анализатора135. Фотографии на рис. 1.5.43 и 1.5.44 демонстрируют135 видимые изменения в состоянии растительности на скошенных (в центре) и нескошенных (справа) участках. Цветные кружки обозначают приблизительное расположение трех отдельных экспериментальных особей растений. 196

Rouse J., Shaw J.A., Lawrence R.L., Lewicki J.L., Spangler L.H. Multi-spectral imaging of vegetation for detecting CO2 leaking from underground // doi. 10.1007/s12665-010-04839. – Environ. Earth Sci. (2010) 60: 313–323.

144


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

Рис. 1.5.42: Размет��а скошенной и нескошенной растительности на тест-участках и мультиспектральный анализатор во время экспериментов по выбросу CO2 в 2007 году (слева) и 2008 (справа). Угол видимости анализатора обозначен красными линиями

Рис. 1.5.43: Разметка трех тест-участков в пределах скошенных и нескошенных полос растительности. Красная горизонтальная линия указывает на место положения подземного шланга, из которого производятся выбросы газа. Надпись ‘‘hot spot’’ (горячая точка) указывает место особенно сильного потока CO2

145


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Рис.1.5.44: Фотографии тест-участков растительности, сделанные с вершины платформы, где установлен мультиспектральный анализатор 3 июля 2008 года и 9 августа 2008. Дальше всех в применении биомониторинга для контроля утечек СО2 продвинулась научно-исследовательская группа, которая работает в Fundación Ciudad de la Energía (CIUDEN) 197 и добыла 50 кубометров верхнего слоя почвы из мест будущего экспериментального участка хранения СО2 в Hontomín (Merindad del Río Ubierna, Burgos, Spain).

Рис. 1.5.45: Строительство исследовательской базы проекта PISCO2 197

Fundación Ciudad de la Energía. - http://www.ciuden.es

146


ЧАСТЬ I. НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ КОНТЕКСТ

Почва была доставлена на объект CIUDEN в Cubillos del Sil (León), где она стала частью проекта PISCO2, направленного на развитие устойчивых инструментов биомониторинга для контроля безопасности геологического хранения СО2. Проект PISCO2 начинает свою оперативную фазу (рис. 1.5.45) с 12 клеток (16м2 каждая), заполненных почвой из участков улавливания и хранения СО2. Клетки (рис. 1.5.46) оснащены системами для контролируемого впрыска СО2 на различных глубинах и устройств для добавления грунтовых вод и газов (CO2, CH4, O2). В результате работы системы непрерывного мониторинга получаются данные по составу воды, уровень рН и потокам CO2, а также оценке потенциала микробиологических, ботанических и геохимических изменений.

Рис. 1.5.46: Схема клетки (cell) для исследований реакции растений на утечки СО2 В результате изучения информационных источников по методам биомониторинга утечек СО2 в процессе его хранения в геологических формациях определены следующие перспективные направления дальнейших исследований в условиях природной окружающей среды восточных регионов Украины: фитоиндикационный аспект; реализация мониторингового скрининга с помощью растений; картирование и зонирование территорий, представляющих экологический риск; установление порогов чувствительности биоиндикаторов в сообществах аборигенных видов; диагностика трансформации природных ландшафтов на примере урбаногеосистем; разработка программ по изучению поведенческих стратегий растений в условиях трансформированной среды промышленного региона и т.п.

147


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Выводы по Части І В Части I было проведено исследование национального и регионального контекста процессов внедрения технологий CCS, результаты которого следующие: 1. Существующая в Украине политика в области климата и охраны окружающей среды, включающая непосредственно политику в области климата, экологическую и энергетическую политику, по многим критериям не соответствует принципам современных теорий «Зеленого роста» и «Углеродного следа» для поддержки процессов адаптации и смягчения последствий глобального изменения климата. 2. Действующее в Украине законодательство в сфере климата требует дальнейшего совершенствования с целью более полного соответствия международным обязательствам Украины в этой сфере. 3. Анализ социально-экономических аспектов внедрения низкоуглеродных технологий указывает на необходимость институциональной перестройки инфраструктуры для поддержки национальной климатический политики в соответствии с мировыми приоритетами по борьбе с изменениями климата. 4. Широкий спектр украинских сторон, заинтересованных в решении проблем изменения климата, нуждается в информационной, научной и технологической поддержке для обоснования принимаемых мер по адаптации к изменению климата и смягчения его последствий. 5. Внедрение низко-углеродных технологий связано с рядом технических аспектов, которые требуют дополнительных научных исследований, это в первую очередь: - анализ выбросов CO2 электростанциями и другими источниками; - оценка эмиссии СО2 при биологической очистке сточных вод; - выбор метода улавливания CO2 при сжигании ископаемого топлива и непосредственно из воздуха; - оценка перспектив развития возобновляемых источников энергии: o ветровой энергетики; o солнечной энергетики; o энергетики на базе тепловой энергии окружающей среды; - оценка возможностей геологического хранения и других способов утилизации СО2; - выбор методов аналитического и биологического мониторинга утечек СО2 из подземных хранилищ; - исследование альтернативных технологий улавливания и утилизации СО2 с целью смягчения последствий глобального изменения климата.

148


ЧАСТЬ II. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ CCS В УКРАИНЕ

Часть II. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ CCS В УКРАИНЕ Для разработки рекомендаций по внедрению технологий CCS в восточных областях Украины были использованы созданные по проекту «Низко-углеродные возможности для индустриальных регионов Украины» базы данных (БД) и географические информационные системы (ГИС) как источников эмиссии СО2, так и перспективных участков геологического хранения СО2. Эти БД и ГИС были разработаны с ориентацией на широкое их использование непрофессиональными пользователями сети Интернет с целью повышения осведомленности различных целевых групп проекта с возможностями и перспективами внедрения технологий CCS в Украине. Поэтому БД и ГИС, размещенные на веб-сайте проекта, имеют простые интерфейсы доступа и управления, а также содержат ограниченные объемы информации о целевых объектах проекта. Однако, использование этих простых ГИС позволит делать оценки возможностей и перспектив внедрения технологий CCS в восточных областях Украины, а более конкретные исследования как устройств улавливания и транспортировки СО2, так и процессов геологического хранения СО2, необходимо будет выполнять на основе этих оценок. Предложено устройство для улавливания загрязнителей и углекислого газа непосредственно из атмосферного воздуха на перекрестках улиц, где накапливается значительное количество вредных веществ и парниковых газов из выхлопных газов автомобильного транспорта, которые образуют смог сильно влияющий на здоровье населения и вносящий значительный вклад в глобальное изменение климата. Кроме того, была произведена тестовая оценка пористости геологических пород на участке возможного хранения СО2 методом рентгеновской компьютерной томографии на Европейском источнике синхротронного излучения с последующей обработкой результатов сканирования образцов пород с помощью специального программного обеспечения. Также было рассмотрено одно из возможных альтернативных решений утилизации СО2, которое значительно удлиняет время хранения (до миллионов лет). Таким решением является химическое связывание СО2 в устойчивые в условиях земного пространства соединения, известные в природе минералы, и их последующее хранение. Предлагается использовать в качестве исходного компонента шестиводный гидрат хлористого магния, который известен в природе в виде минерала бишофита, широко распространенного в Украине и мире.

149


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

2.1. Потенциал источников эмиссии СО2 Выбор предприятий, на которых целесообразно внедрять технологии CCT и CCS, производится исходя из объемов эмиссии СО2, других парниковых газов и вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу в процессе производственной деятельности. На веб-сайте Министерства экологии и природных ресурсов Украины 198 размещаются Экологические паспорта регионов, где приводятся сведения о предприятиях - основных загрязнителях атмосферного воздуха. Перечень этих предприятий приводится в разделе 1.4.4. Подробная информация об этих предприятиях берется из страниц их официальных веб-сайтов, годовых отчетов и других открытых источников. 2.1.1. Создание БД и ГИС по источникам эмиссии СО2 Для создания интерактивной карты предприятий был использован продукт Google Maps API 3 199 , пример использования которого показан на рис. 2.1.1, и, в котором непосредственно в HTML-коде веб-страницы указываются координаты и характеристика объекта, а также маркер для наглядного изображения объекта на карте. Перед перечнем объектов указываются первоначальный центр карты и ее размер.

Рис. 2.1.1: Пример HTML-кода интерактивной карты объектов 198

Ministry of Ecology and Natural Resources of Ukraine. - http://www.menr.gov.ua Google Maps Javascript API Version 3. https://developers.google.com/maps/documentation/javascript/ 199

150


ЧАСТЬ II. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ CCS В УКРАИНЕ

Результатом работы такой вставки является отражение на странице веб-сайта проекта карты соответствующих источников эмиссии СО2 и всех источников вместе. При этом можно увеличивать или уменьшать размер карт и получать информацию о названии объекта и объеме эмиссии СО2 в случае навед��ния курсора на соответствующий маркер. Используя этот способ создания карт были созданы и размещены на веб-сайте проекта в свободном доступе 6 карт по отраслям промышленности (рис. 2.1.2-6), к которым относятся предприятия, а также интегрированная карта всех источников эмиссии СО2 в восточных областях Украины (см. рис. 3.1.1).

Рис. 2.1.2: Интерактивная карта на веб-сайте проекта для угольных тепловых электростанций

151


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Преимуществом такого прямого программирования ГИС является защищенность информации от вмешательства третьих лиц, а недостатком – сложность добавления или изменения информации об объектах, так как изменения необходимо вносить непосредственно в исходный код этой вебстраницы. Сейчас эта ГИС (рис. 2.1.2) содержит следующие угольные тепловые электростанции: Криворожская ТЭС; Змиивская ТЭС; Зуевская-2 ТЭС; Приднепровская ТЭС; Луганская ТЭС; Славянская ТЭС; Старобешевская ТЭС; Кураховская ТЭС; Запорожская ТЭС; Углегорская ТЭС; Мироновская ТЭС; Краматорская ТЭС. Интерактивная карта газовых тепловых электростанций пока содержит только одну Харьковскую ТЭЦ-5, которая является крупнейшей теплоэлектроцентралью для производства тепла и электричества и расположена в восточных областях Украины. Эта карта будет дополнена информацией о следующих ТЭЦ: «Дніпродзержинська Теплоелектроцентраль»; Криворізька ТЕЦ; ТЕЦ шахти ім. Засядька; ТЕЦ «Стирол»; Краматорська ТЕЦ; ТЕЦ «Запоріжсталь»; Лисичанская ТЭЦ; Северодонецкая ТЭЦ и Харківська ТЕЦ-2 «Есхар». Большая часть металлургических предприятий, расположенных в восточных областях Украины не представлена в зарубежных базах данных, поэтому требуется дополнение этой БД соответствующими параметрами и сведениями, в первую очередь, информацией об объемах выбросов СО2 и о возможностях модернизации путем участия этих предприятий в проектах совместного осуществления в рамках реализации положений Киотского протокола. На рис. 2.1.3 представлена ГИС для следующих металлургических заводов: Арселор Миттал Кривой Рог (ранее — «Криворожсталь»); Мариупольский металлургический комбинат им. Ильича; Металлургический комбинат «Азовсталь»; Металлургический комбинат «Запорожсталь»; «Донецксталь — металлургический завод»; Донецкий металлургический завод; Макеевский металлургический завод; Краматорский металлургический завод; Енакиевский металлургический завод; Днепропетровский металлургический завод им. Петровского; Днепровский металлургический комбинат им. Дзержинского; Алчевский металлургический комбинат. Коксохимические предприятия вообще не упоминаются в зарубежных источниках информации об объемах эмиссии СО2 в Украине, хотя по официальным статистическим данным 200 предприятия по производству кокса (коксохимзавод) и другие химические производства занимают третье место в Украине по объемам эмиссии СО2 из стационарных источников. 200

Statistical Yearbook of Ukraine for 2010 / Edited by O.G. Osaulenko. - Kyiv: State Statistics Service of Ukraine, 2011. - 560 pp. (in Ukrainian)

152


ЧАСТЬ II. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ CCS В УКРАИНЕ

Рис. 2.1.3: Интерактивная карта на веб-сайте проекта для металлургических предприятий Поэтому были созданы отдельные карты для коксохимических предприятий (рис. 2.1.4), цементного производства (рис. 2.1.5) и химических производств, включая нефтепереработку (рис. 2.1.6), которые еще будут наполняться информацией на следующем этапе выполнения проекта. Информация об объемах эмиссии СО2 почти всех этих предприятиями в официальных статистических данных отсутствует, поэтому можно оценивать эти объемы исходя из объемов производства.

153


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Рис. 2.1.4: Интерактивная карта на веб-сайте проекта для коксохимических предприятий ГИС (рис. 2.1.4) содержит следующие коксохимические заводы: Авдеевский, Днепродзержинский, Енакиевский, Криворожский, Луганский, Макеевский, Мариупольский («Маркохим»), Стахановский, Харьковский, Ясиноватский коксохимзаводы, Баглейкокс; Днепрококс; Донецккокс и Радонкокс. Необходимо дополнить эту ГИС информацией о Горловском коксохимзаводе и предприятии «Запорожкокс».

154


ЧАСТЬ II. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ CCS В УКРАИНЕ

Рис. 2.1.5: Интерактивная карта на веб-сайте проекта для цементных предприятий На рис. 2.1.5 представлена ГИС крупнейших производителей цемента, производственные мощности которых расположены в восточных областей Украины: ХайдельбергЦемент Украина (Амросиевский, Днепродзержинский и Криворожский филиалы), Евроцемент-Украина, Промцемент, Цемент Донбасса, Элавус ЛТД (Харьковский опытный цементный завод) и Пушка (Краматорский цементный завод). На рис. 2.1.6 показана ГИС химических предприятий, которая содержит: Северодонецкий и Лисичанский нефте-перерабатывающие заводы, а также Северодонецкое государственное производственное предприятие. К химической промышленности относится производство азотных удобрений, размещеное в районах дислокации коксохимических заводов (Северодонецк, Днепродзержинск, Запорожье, Горловка).

155


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Рис. 2.1.6: Интерактивная карта на веб-сайте проекта для химических предприятий, в том числе предприятий нефтепереработки В восточных областях Украины размещено еще множество предприятий, которые являются загрязнителями окружающей среды, в том числе и большими объемами диоксида углерода. Например: Константиновский металлургический заводы; «Силур»; Дружковский метизный завод; «Энергомашспецсталь»; Артемовский завод цветных металлов; Никитовский ртутный комбинат; «Укрцинк»; Торезтвердосплав; Докучаевский флюсодоломитный комбинат; Белокаменский огнеупорный завод; Ингулецкий, Северный, Южный, Центральный, Орджоникидзевский и Марганецкий ГОКи; «Кривбассруда»; «Кривбассвзрывпром»; Никопольский завод ферросплавов; Днепропетровский завод нержавеющих труб, Днепровский завод нержавеющих труб, Нижнеднепровский, Луганский, Днепропетровский, Новомосковский, Рубежанский, Харцызский трубные заводы;; «Днепроспецсталь»; Запорожский железорудный комбинат; Запорожский ферросплавный завод; Запорожский производственный алюминиевый комбинат; Запорожский титано-магниевый комбинат; «Укрграфит»; Запорожский сталепрокатный завод; Стахановский завод ферросплавов; Северодонецкий химико-металлургический завод и т.п.

156


ЧАСТЬ II. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ CCS В УКРАИНЕ

Рис. 2.1.7: ГИС источников эмиссии СО2 построенная на Google Maps

Рис. 2.1.8: Просмотр объекта на Google Maps в режиме спутника с просмотром фотографий

157


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Для обеспечения большей информативности ГИС был использован сервис Google Maps, который обеспечивает размещение текстовой и графической информации на всплывающей панели при нажатии курсором маркера объекта (Фигура 2.1.7), а также рассмотреть объект со спутника и на избранных фотографиях (Фигура 2.1.8). Преимуществом этого метода создания ГИС является простота в создании и наполнении информационным содержанием, а также в простом интерфейсе пользователя, который понятен для любого непрофессионала. Но есть главный недостаток сервиса Google Maps: при создании ГИС с большим количеством элементов происходит автоматическое разбиение информации на страницы, которые все вместе просмотреть невозможно. Этого недостатка лишена система Google earth, которая позволяет размещать на создаваемой карте неограниченное число элементов, что и было использовано при последующих разработках интерактивных карт с одновременным представлением источников эмиссии СО2 и возможных участков хранения СО2 для последующего определения путей транспортировки СО2 (см. рис. 3.1.4). Такая ГИС (рис. 2.1.9) содержит информацию об источниках СО2, при этом диаметр кругов различного цвета (если в круге находится черная точка, то это означает отсутствие сведений об объемах эмиссии СО2) соответствует годовым объемам эмиссии СО2 предприятия, а цвет указывает на отрасль деятельности предприятия: - синий – угольные электростанции; - голубой – газовые тепловые станции; - красный – металлургические производства; - фиолетовый – коксохимические производства; - желтый – цементные производства; - золотистый – химические производства; - черные квадраты – угольные шахты; - зеленые участки – каменноугольные угленосные отложения; - оранжевые участки – пермские соленосные отложения; - коричневые участки – девонские соляные штоки; - синяя линия – граница девонских соленых водоносных горизонтов; - красная линия – южная граница распространения палеозойских осадочных отложений; - желтая линия – административная граница Украины; - белая линия – административные границы областей Украины. Эта ГИС в дальнейшем будет использоваться для определения кластеров источников эмиссии СО2, которые будут объединять разные предприятия, которые имеют установки улавливания СО2, в единую накопительную систему для близко расположенных источников, а затем направлять накопленный СО2 по трубопроводному транспорту к местам долговременного геологического хранения СО2.

158


ЧАСТЬ II. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ CCS В УКРАИНЕ

Рис. 2.1.9: ГИС источников и хранилищ СО2 на сервисе Google earth 2.1.2. Наполнение БД и ГИС источников эмиссии СО2 Для наполнения БД и ГИС по источникам эмиссии СО2 использовалась информация, полученная в 2011 году от IEA 201 в формате MS Excel, а также визуальная реализация этой информации в виде интерактивных карт на веб-сайте BELLONA 202 (см. рис. 2.1.10-11). Анализ этих и следующих информационных источников указывает на недостоверность значительной части содержащихся в них показателей и общей информации о предприятиях, которые являются источниками эмиссии СО2. Поэтому, необходимо открыть доступ к отчетной статистической информации об объемах выбросов не только вредных загрязнителей, но и показателей эмиссии СО2, которые определяет само предприятие на основе соответствующих методик. То есть, предприятие должно добровольно информировать общественность о своем «углеродном следе», который оказывает влияние на развитие процесса изменения климата. 201 202

IEA – International Energy Agency. – http://www.iea.org BELLONA – The Bellona Foundation. – http://bellona.org

159


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Рис. 2.1.10: Карта источников эмиссии СО2 в Украине на веб-сайте БЕЛЛОНА CO2 эмиссия in Mt/year

Рис. 2.1.11: Карта источников СО2 в восточных областях Украины на веб-сайте БЕЛЛОНА

160


ЧАСТЬ II. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ CCS В УКРАИНЕ

В настоящее время эти БД и ГИС находятся на реконструкции и обновлении, в которых принимает участие и наш проект. Глобальной БД и ГИС по источникам эмиссии СО2 является веб-сайт CARMA 203 , где мониторинг углерода производится и финансируется в рамках Инициативы по борьбе с изменением климата в Центре глобального развития, независимой и неправительственной организации, которая находится в Вашингтоне, округ Колумбия, США. Эта БД (более подробную информацию, чем представлена на Фигуре 2.1.12 можно свободно загрузить в виде файла в формате MS Excel) содержит сведения о 166 источниках эмиссии СО2, в том числе о 28 Power Plants.

Рис. 2.1.12: Карта и таблица основных эмитентов СО2 в Украине на веб-сайте CARMA 203

CARMA – Carbon Monitoring for Action. – http://www.carma.org

161


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

При этом нужно иметь в виду, что многие украинские объекты, указанные на этих двух веб-сайтах (BELLONA и CARMA) имеют неточности в названиях объектов и в координатах их географического расположения. Например: 3-и криворожских предприятия (угольная электростанция, металлургический комбинат и цементный завод) на карте BELLONA попали в Черкасскую область, а на карте и таблице CARMA Змиивская тепловая электростанция тоже оказалась в Черкасской области. Большей точностью расположения объектов обладают украинские БД и ГИС, информация которых также использовалась для наполнения БД и ГИС по этому проекту. Так из БД на веб-сайте DTEK 204 (рис. 2.1.13) была взята информация об угольных тепловых электростанциях и угледобывающих предприятиях.

Рис. 2.1.13: Карта электростанций и угледобывающих предприятий на веб-сайте DTEK А из карты BIOMASS205 (рис. 2.1.14) была использована информация о тепловых электростанциях и теплоэлектроцентралях, которые предназначены для производства тепла и электричества. При этом информация о распределительных предприятиях, атомных электростанциях, гидроэлектростанциях и гидроаккумулирующих электростанциях не принималась во внимание. Эта БД снабжена фотографиями объектов и информацией о работавших в 2012 году энергоблоках, их мощности и т.п. 204 205

DTEK Holdings B.V. (DTEK Ltd.). – http://www.dtek.com Scientific Engineering Centre “Biomass”. – http://biomass.kiev.ua

162


ЧАСТЬ II. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ CCS В УКРАИНЕ

Рис. 2.1.14: Карта тепловых электростанций и теплоэлектроцентралей на веб-сайте BIOMASS Для наполнения БД и ГИС по проекту также использовались данные из Каталога предприятий Украины 206 и непосредственно со страниц вебсайтов этих предприятий. Однако, в основном, на этих украинских ресурсах информация об объемах эмиссии СО2 конкретными предприятиями отсутствует. В официальной статистике приводятся годовые объемы эмиссии СО2 по отраслям деятельности, по регионам и по всей Украине. Поэтому для заполнения позиций по годовым объемах эмиссии СО2 в БД и ГИС мы вынуждены пока использовать информацию из зарубежных источников, а в перспективе надеемся получить эту информацию непосредственно от предприятий в качестве раскрытия «углеродного следа» предприятия. Многие европейские компании сейчас регулярно определяют с помощью различных «калькуляторов углеродного следа», которые представлены на веб-сайте проекта, свой вклад как в ускорение процесса изменения климата, так и в замедление этого процесса путем уменьшения объемов эмиссии СО2 в производстве и быту. 206

Catalogue of leading enterprises of Ukraine. – http://www.rada.com.ua

163


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

2.2. Устройство для улавливания загрязнителей и углекислого газа на перекрестке городских улиц Официальная статистика Украины 207 за 2010 год указывает на значительный вклад в выбросы CO2 автомобильного транспорта - это третья позиция после электростанций и металлургии. Кроме того, автопарк в Украине стремительно растет, особенно в категории все-дорожных транспортных средств, которые сжигают значительно больше топлива на километр пути, чем автомобили, которые отвечают европейским стандартам потребления топлива. Всемирный банк в своем Докладе «О мировом развитии 2010: развитие и изменение климата» 208 , приводит интересную оценку влияния автомобилей на изменения климата, сравнивая: - Сокращение выбросов путем замены парка американских внедорожников на автомобили со стандартами ЕС по экономии топлива; - Увеличение выбросов CO2 путем предоставления электроэнергии 1,6 миллиарду человек, которые сейчас не имеют доступа к электроэнергии, которые почти идентичны по размеру выбросов СО2 по первой позиции. Эти оценки основаны на наличии 40 миллионов внедорожников (спортивные автомобили) в Соединенных Штатах, путешествующих в общей сложности 480 миллиардов миль (предполагая, 12000 миль на автомобиль) в год. При средней эффективности использования топлива до 18 миль на галлон, парк внедорожников потребляет 27 миллиардов галлонов бензина в год с выбросами 2421 граммов углерода на галлон. Переход на экономичные автомобили со средней топливной эффективностью новых легковых автомобилей, продаваемых в Европейском Союзе (45 милях на галлон) приводит к уменьшению выбросов СО2 на 142 млн. тонн (39 млн. тонн углерода) в год. Потребление электроэнергии бедных домохозяйств в развивающихся странах оценивается в 170 киловатт-часов на предполагаемый человекогод и электричество должны быть предоставлено в нынешней мировой средней интенсивности выбросов углерода в 160 граммов углерода на киловатт-час, что эквивалентно 160 млн. тонн СО2 (44 млн. тонн углерода). Как показано в разделе 1.5.8 использование устройств для улавливания СО2 из воздуха может быть экономически выгодным в случае использования дополнительных источников энергии из окружающей среды, как природных, так и искусственного происхождения. 207

Statistical Yearbook of Ukraine for 2010 / Edited by O.G. Osaulenko. - Kyiv: State Statistics Service of Ukraine, 2011. - 560 pp. (in Ukrainian) 208 World Development Report 2010: Development and Climate Change. - World Bank, 2009. - 424 pp.

164


ЧАСТЬ II. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ CCS В УКРАИНЕ

Для анализа потенциала применения SCPP (см. раздел 1.5.8) для удаления загрязняющих веществ и диоксида углерода из выхлопных газов автомобиля наиболее рационально осуществлять в зонах скопления автомобилей, то есть на наиболее интенсивных перекрестках, когда неполное сгорание происходит в режиме ожидания. Был выполнен патентный поиск в этой области в различных открытых патентных базах данных 209 , 210 . Обнаружены многочисленные патенты, которые похожи на содержание на предлагаемое техническое решения, краткое содержание пяти из которых приведены ниже. 2.2.1. Прототипы устройств улавливания СО2 из воздуха Способ с использованием энергии ветра с низкой скоростью и солнечной энергии в устройстве для производства электроэнергии 211 . Способ с использованием энергии ветра с низкой скоростью и солнечной энергии в дополнительной генераторной установке, который относится к возобновляемым источникам энергии, утверждает, что обеспечивает дополнительную выработку электроэнергии. На верхний конец Солнечной энергетической трубы (СЭТ) устанавливается магнитный подшипника вала генератора энергии типа «ветрового колеса» с низкой вертикальный скоростью ветра. Нижняя часть СЭТ состоит из кронштейноопорной рамы, которая крепится к верхней части трубы на четыре диагонально плотно фиксированных провода. Вертикальный вал генератора энергии ветрового колеса низкой скорости установлен с 3-4 внутренними лопастями с устройствами распыления газа. Трубки впрыска газа в СЭТ приводят к низкой скорости вертикального вала наконечника ветрогенератора лопастей рабочего колеса, которые установлены с наконечниками сопел. Внутренняя часть СЭТ состоит из лопастей генератора мощности, которые установлены на нижней части трансмиссионного вала. В нижней части СЭТ установлен на раме кр��нштейн для увеличения скорости генератора переменного тока. Структура всего энергоблока проста и надежна, а использование солнечной энергии и энергии ветра органически дополняют друг друга. Степень зависимости от окружающей среды этого способа выработки электроэнергии высокая, а при небольшой выработке электроэнергии в режиме синергии солнечной и ветровой энергии степень зависимости увеличивается на 60-80%. 209

European Patent Office. – http://www.epo.org The United States Patent and Trademark Office. – http://www.uspto.gov 211 Chong Du / A method for using the low speed wind energy and solar energy complementary power generation device of // CN102477966 (A) ― 2012-05-30 (in Chinese) 210

165


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Рис. 2.2.1: Устройство для выработки электроэнергии под влиянием дополнительной энергии ветра низкой скорости и солнечной энергии Устройство способ для производства электроэнергии с помощью промышленного отработанного тепла, солнечной энергии тепла и ветровой энергия ветра 212 . Изобретение позволяет с помощью промышленного отработанного тепла, солнечной энергии тепла и энергии ветра производить электроэнергию. Устройство и способ по утилизации промышленных отходов тепла, сточной горячей воды или отработанного пара и так далее в тепловой камере сбора тепла, где трубки поглощают солнечную энергию, чтобы температура в баке для воды достигает 80-90оС. Затем эта вода отправляется в аэродинамическую башню, которая установлена на базовом теплообменнике для нагрева воздуха в основании башни. Воздух нагревается с образованием плавающего теплового потока тепла. Плавающей поток направляется заслонками во ввод ветровой трубы, где установлен турбогенератор аэродинамической башни для производства электричества и эффективного освоения и использования промышленного отработанного тепла. Это одновременно увеличивает эффективность использования солнечной энергии. Изобретение относится к устройствам типа башен по производству электроэнергии из горячего ветра и способам с использованием промышленного отработанного тепла и солнечной энергии. Благодаря извлечению тепла из промышленных отходов (отходов горячей воды, сточного пара и т.п.) и из солнечной энергии, поглощаемой блоками 212

Kunfeng Liang; Chunyan Gao; Zhumu Fu; Lin Wang; Zhiyong Chang / A by using industrial waste heat and solar energy heat power generation wind tower device and method for hot wind tower power generation device and method by using industrial waste heat and solar energy // CN102691626 (A) ― 2012-09-26 (in Chinese)

166


ЧАСТЬ II. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ CCS В УКРАИНЕ

тепловых трубок, располагаемых на тепловом коллекторе, температура воды в изолированном резервуаре воды достигает 80-90°С. Сначала вода направляется в теплообменник ветровой башни для нагрева воздуха в основании башни. Воздух нагревается, образуя горячий плавающий поток, который направляется конусообразными направляющими потока и входит в трубу ветровой башни с тем, чтобы приводить во вращение турбогенератор, расположенный в ветровой башне для выработки электроэнергии. Тепло промышленные отходы эффективно восстанавливается и используется, между тем коэффициент использования солнечной энергии улучшается, а большая часть остальной генерируемой мощности может быть объединена в единую энергосистему для питания, помимо обеспечения собственной нормальной работы устройства.

Рис. 2.2.2: Башня горячего ветра энергоблока устройства и способ с использованием промышленного тепла и солнечной энергии Объединение фотоэлектрической технологии солнечного отопления и ветровой энергетической системы - Солнечная труба энергетической системы объединенная с фотоэлектрической технологией 213 . Эта полезная модель утверждает, что сочетание фотоэлектрических технологий и технологий солнечного нагрева ветровых потоков создает энергогенерирующую систему, которая включает в себя солнечную энергетическую трубу и коллектор солнечной тепловой энергии. Коллектор в верхней части корпуса покрыт прозрачной тонкопленочными фотоэлектрическими батареями. 213

Xingwen Mo / Combining photovoltaic technology of solar heating wind powergenerating system - Solar chimney power generation system combining photovoltaic technology // CN202385034 (U) ― 2012-08-15 (in Chinese)

167


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Коллектор, расположенный на нижней поверхности состоит из монокристаллического кремния фотоэлектрической батареи солнечной энергии. Эта полезная модель имеет простую структуру и оригинальный дизайн, у нее есть большой потенциал рынка. Полезная модель раскрывает системы солнечной трубы для производства электроэнергии, сочетающие фотогальваническим технологии и солнечную трубу с коллектор солнечного тепла, где светопропускающая тонкопленочная панель солнечных фотоэлектрических элементов наносятся на верхнею поверхность солнечного теплового коллектора, а монокристаллический кремний на панели коллектора солнечных фотоэлектрических элементов делается на нижней поверхности солнечного теплового коллектора.

Рис. 2.2.3: Система солнечной трубы, которая сочетается с фотоэлектрической технологией Солнечная труба с ветровой турбиной 214 . Солнечная труба включает в себя удлиненную камеру, имеющую общую конфигурацию песочных часов. Камера включает в себя один или более теплообменников для нагрева воздуха в камере от солнечной энергии. Турбины в камере приводится в движение восходящим воздухом, создаваемым в камере, а турбина приводит в действие электрический генератор или другие машины. Вертикальная ось ветровой турбины использует энергию ветра в середине трубы и эта энергия используется для привода выпускной ветровой турбины. Избыток энергии ветра сохраняется для последующего использования. Набор расширяемых и выдвижных лопаток, установленных снаружи от трубы, отклоняет ветер в середину трубы по отношению к вертикальной оси ветровой турбины. 214

Yangpichit Pitaya / Solar chimney with wind turbine // EP2524137 (A1) ― 2012-11-21

168


ЧАСТЬ II. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ CCS В УКРАИНЕ

Рис. 2.2.4: Солнечная труба с ветровой турбиной Гибридная электростанция солнечного ветра 215 . Настоящее изобретение относится к типу гибридных электростанций, содержащих воздушный коллектор (5), нагреваемый солнечной радиацией (R, S) в течение дневного периода, вышеуказанный коллектор, имеющий дальний конец (6), открытый по отношению к окружающей среде, и наоборот, ближний конец (8), связанный с трубой (1), ряд турбин, предназначенных для привода набора электрических генераторов (12), которые вставляются между ближним концом (10) трубы. Принцип, используемый в этом изобретении, основывается на том, что воздушный поток (F1), естественно, движется из более теплой зоны (на коллекторе (5)) в более низкотемпературную зону (верхней части трубы (2)), тем более холодная зона трубы выше, и именно этот воздушный поток вызывает вращение турбины, которые в свою очередь вращают множество генераторов и вырабатывают электричество. Электростанция поэтому и солнечной, в том смысле, что на уровне почвы солнце нагревает воздух, и ветер, в том смысле, что это воздушный поток, создаваемый разницей температур между внутренней частью коллектора и верхней частью трубы, который вращает турбины. 215

Ung Seng-Hong / Hybrid solar-wind powered power station // WO2012127134 (A2) 2012-09-27 (in French)

169


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Рис. 2.2.5: Гибриднаяый электростанция солнечного ветра 2.2.2. «Воздушный Террикон» в Донецке На основе этих прототипов по созданию солнечных электростанций, таких как «Солнечная труба», которые будут экономически эффективными, если используется дополнительная энергия от окружающей среды естественного (солнце и ветер) и искусственного (горячие выхлопные газы от автомобилей) происхождения, предлагается устройство под названием «Воздушный Террикон» (ВТ), так как это устройство выглядит почти так же, как большинство терриконов Донбасса. ВT предназначен для очистки воздуха от выхлопных газов автомобилей на перекрестках улиц и для улавливания парниковых газов 216 . Для выполнения этих экологических функций используется электроэнергия, вырабатываемая вертикальной и горизонтальной ветровыми турбинами и системой солнечных батарей. Силовая структура состоит из стеклянного конуса, корпуса тепловая трубка, монорельсового транспорта и ребер - сектора конуса с солнечными батареями. Тепловая труба помещается над областью перекрестка, где двигаются автомобили. В пространстве между стеклянным конусом и воронкой тепловой трубы располагаются коммерческие площадки, а в секторе конуса - смотровые площадки и познавательная зона отдыха. 216

Shestavin M.S. Capabilities Sequestration Anthropogenic Emissions from Low Fugitive Sources // Materials digest of the XXXII International Scientific and Practical Conference “Models and Methods of Solving Formal and Applied Scientific Issues in Phys.-Math., Tech. and Chem. Research” (United Kingdom, London, September 20-25, 2012). – London: International Academy of Science and Higher Education, 2012. – P. 65-67.

170


ЧАСТЬ II. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ CCS В УКРАИНЕ

На следующих рисунках показаны: - Локализация ВТ на перекрестке в городе Донецке (рис. 2.2.6); - 3D компьютерная модель ВT (рис. 2.2.7); - Упрощенная схема ВT (рис. 2.2.8); - Схема ВТ в функциональных цветах (рис. 2.2.9). Artema Str.

B. Khmelnitsky Av. B. Khmelnitsky Av.

Artema Str.

Рис. 2.2.6: Расположение «Воздушного Террикона» в Донецке, Украина

Рис. 2.2.7: 3D компьютерная модель «Воздушного Террикона»

171


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Рис. 2.2.8: Упрощенная схема «Воздушного Террикона»

Рис. 2.2.9: Схема «Воздушного Террикона» в функциональных цветах

172


ЧАСТЬ II. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ CCS В УКРАИНЕ

2.3. Геологическое хранение CO2 в Донбассе Вопрос геологического хранения СО2 в Донбассе возникает в связи с большими объемами эмиссии СО2 предприятиями, которые расположены на территории Донбасса, то есть на территории целевых регионов проекта: Днепропетровской, Донецкой, Запорожской, Луганской и Харьковской областей. В настоящее время на основании ранее собранного и опубликованного в открытой печати геологического материала можно только оценить возможности хранения СО2 в геологических формациях Донбасса, без определения возможных объемов закачиваемого СО2. Так как геологическая информация, которая сейчас имеется в наличие, была получена в процессах поиска и освоения месторождений полезных ископаемых: металлов, угля, нефти, газа и т.п., а информация об осадочных породах и других горизонтах, где возможно можно будет хранить СО2, была лишь побочным продуктом и редко отражалась в полном объеме. Поэтому геологические карты, которые являются результатами проекта, носят только информационный характер и могут служить только ориентиром для дальнейших целенаправленных геологических исследований с целью определения потенциала восточных областей Украины как возможных участков, пригодных для геологического хранения СО2. Сейчас главным источником информации о геологических формациях, пригодных для долговременного хранения СО2, является содержание инициативного веб-сайта по палеонтологии и стратиграфии Донбасса – DONPALEO 217 , который создан участников проекта «Низкоуглеродные возможности для индустриальных регионов Украины (LCOIR-UA)» 218 геологом Осетровым В.В. как личный Интернет-ресурс. Этот сайт посвящен изучению исчезнувших миров геологического прошлого, располагавшихся на территории современного Донбасса миллионы лет назад, поискам и исследованию ископаемых животных и растений, палеогеографическим реконструкциям и многому другому. При создании сайта использовались многочисленные научные литературные источники разных лет. Стратиграфические описания всех местонахождений и разрезов были приведены в соответствие с новейшими данными, уточнены названия географических объектов, скорректированы привязки местонахождений. Многие разрезы и обнажения иллюстрированы рисунками, схемами и фотографиями, снабжены подробным геологическим описанием и 217

DONPALEO - Paleontology and Stratigraphy of the Donbass. – http://donpaleo.ru Проект «Низко-углеродные возможности для индустриальных регионов Украины (LCOIR-UA). – http://www.lcoir-ua.eu

218

173


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

палеонтологической характеристикой. На сайте так же представлены геологические карты-схемы с обозначенными местонахождениями ископаемых флор и фаун. На территории Донбасса расположен Донецкий каменноугольный бассейн, охватывающий территории Днепропетровской, Донецкой, Луганской областей Украины и Ростовской области Российской Федерации. Ядро Донецкого каменноугольного бассейна составляют отложения каменноугольной системы, представляющие собой многокилометровую толщу горных пород, которая отлагалась практически непрерывно в течение всего карбона. Помимо многочисленных представительных обнажений карбона с разнообразными ориктоценозами, на территории Донбасса представлены палеонтологически охарактеризованные отложения девонской и пермской систем. Отложения фанерозоя древнее девона в Донбассе не обнаружены. Мезозой представлен в Донбассе осадочными отложениями, развитыми главным образом на северных и северо-западных окраинах бассейна. Отложения триаса и юры содержат флоры, являющиеся одними из самых представительных на территории Восточно-Европейской платформы. Морские отложения юры и мела богаты многочисленными фаунистическими комплексами. Кайнозой представлен разнообразными морскими и континентальными отложениями. 2.3.1. Создание ГИС участков геологического хранения CO2 Для создания геологических карт по проекту использовались сервисы Google maps и Google earth, на которые вносилась информация о соответствующих геологических формациях.

a)

Рис. 2.3.1: Геологическая схема (a) и разрез (b) Донбасса (украинская часть)

174

b)


ЧАСТЬ II. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ CCS В УКРАИНЕ

Изописи поверхности дозифейского фундамента в км

Рис. 2.3.2: Оценка мощности палеозойских осадочных отложений Донбасса (украинская часть) В первую очередь были изучены все имеющиеся в наличие геологические схемы и разрезы Донбасса (например, представленные на рис. 1.5.26-32). В частности, на рис. 2.3.1а различными цветами показаны отложения, соответствующие определенным геологическим периодам в истории Земли, а на рис. 2.3.1б Палеозойский структурный этаж оконтурен красной пунктирной линией. Мощность палеозойских осадочных отложений в Донбассе и в Днепровско-Донецкой впадине достигает до 20 км. На рис. 2.3.2 красной линией оконтурена площадь с мощностью осадочного чехла более 1 км. Для таких оценок использовалась и более подробная схема палеозойского структурного этажа без покрывающего их чехла мезозойских и кайнозойских пород (рис. 2.3.3). Наиболее перспективными для хранения СО2 являются пермские соленосные и каменноугольные (карбоновые) угленосные отложения.

175


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Пермские отложения Каменноугольные отложения Девонские отложения

Рис. 2.3.3: Палеозойский структурный этаж Донбасса

Рис. 2.3.4: Схема геолого-промышленного районирования Донецкого бассейна. Квадратами показаны места расположения угольных шахт, цифрами отмечены перспективные районы: 1 – Новомосковский, 2 – Петриковский, 3 – Лозовской,

4 – Старобельский, 5 – Северо-западные окраины Донбасса.

Был проведен анализ особенностей геологического строения Донецкого каменноугольного бассейна и восточной части ДнепровскоДонецкой впадины с позиции возможностей геологического хранения СО2, определены потенциальные места для дальнейшего изучения их

176


ЧАСТЬ II. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ CCS В УКРАИНЕ

коллекторских свойств для долгосрочного хранения СО2. С позиции геолого-промышленного районирования Донбасса их можно разбить на две большие группы (рис. 2.3.4): 1. Северо-западные окраины Донбасса (Бахмутская и КальмиусТорецкая котловины и прилегающие к ним участки). 2. Угленосные районы без промышленного освоения (Старобельский, Лозовской, Петриковский, Новомосковский). 2.3.2. Определение участков хранения CO2 Используя вышеперечисленные ресурсы раздела 1.5 и сервисы Google maps and Google earth были созданы БД и ГИС, в которых представлены возможные перспективные участки геологического хранения СО2 на территории восточных областей Украины (рис. 2.3.5): - Пермские соленосные отложения; - Каменноугольные угленосные отложения; - Девонские солевые водоносные горизонты. Также на этой карте показаны участки с локализацией Девонских соляных штоков, вблизи которых принципиально нельзя хранить СО2 в связи с высокой вероятности утечек СО2 через существующие трещины и разломы.

Рис. 2.3.5: ГИС перспективных участков возможного хранения СО2

177


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Рис. 2.3.6: ГИС перспективных участков возможного хранения СО2, увеличенная до размеров экрана компьютера

Рис. 2.3.7: ГИС перспективных участков возможного хранения СО2 с выделенными участками Девонского солевого водоносного горизонта и Девонских соляных штоков

178


ЧАСТЬ II. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ CCS В УКРАИНЕ

ГИС позволяет увеличить размеры обзора карты (рис. 2.3.6), выделить ее отдельные участки (рис. 2.3.7), а также дополнять ее новыми данными о геологических формациях, где есть перспективы геологического хранения СО2. 2.3.3. Определение возможных путей транспортировки СО2 В процессе совместного анализа местоположений источников СО2 и участков возможного хранения СО2 было рассмотрено несколько вариантов, которые основывались на соединении прямыми линиями источников и предполагаемых хранилищ СО2 (рис. 2.3.8). Более конкретные варианты представлены на рис. 2.6.4, где отмечено расположение кластеров стационарных источников эмиссии СО2, участков возможного геологического хранения сверхкритического СО2 и ориентировочные направления транспортировки СО2 от источников эмиссии к резервуарам геологического хранения.

Рис. 2.3.8: Возможные варианты транспортировки СО2 от стационарных источников эмиссии к участкам геологического хранения Кроме этих запланированных исследований и разработок в процессе выполнения проекта были проведены дополнительные исследования и разработки, необходимость которых возникла уже в процессе реализации проекта. Информация о результатах этой сверхплановой деятельности приводится в следующих разделах.

179


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

2.4. Определение пористости горных пород по данным рентгеновской томографии на синхротроне Одним и�� их ключевых газоемкостных параметров пород является пористость, которая определяется как отношение объема пор ко всему объему породы. В связи с отсутствием возможности специального взятия образцов из потенциальных участков, пригодных для хранения СО2, были использованы образцы, которые ранее брались для других целей из осадочных отложений Донбасса, но имеющие близкое местонахождение к потенциальным участкам хранения СО2 и относящиеся к соответствующим горизонтам. Поэтому для исследований пористости были использованы образцы песчаника (табл. 2.4.1), взятые из скважин, пробуренных в пределах Беляевского купола вблизи с. Беляевка, Первомайского района, Харьковской области (см. точка 8 рис. 2.4.1). Табл. 2.4.1: Параметры образцов песчаника для определения пористости Номер образца Номер скважины Глубина скважины, м

1 8 210

2 5 323

3 31 349

4 10 343

Рис. 2.4.1: Расположение скважин (позиция 8), из которых были взяты образцы песчаника: Беляевский купол вблизи с. Беляевка, Первомайского района, Харьковской области

180


ЧАСТЬ II. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ CCS В УКРАИНЕ

Для исследований были выбраны образцы пород в форме цилиндров высотой 20 мм и диаметром 8 мм. Предварительные оценки пористости были получены методом рентгеновской компьютерной томографии. Эти исследования проводились в European Synchrotron Radiation Facility 219 , Grenoble (France). Затем полученные данные обрабатывались в ПО Avizo Fire 220 . Используя ПО Avizo Fire, было исследовано 4 образца при двукратном и десятикратном увеличении. Для вычисления объема пористости необходимо выполнить следующие действия: убрать «шум»; удалить матричный материал (породу), оставляя только поры; выполнить трехмерное восстановление пор и подсчет объема пор. Для устранения «шума» необходимо отфильтровать изображение (рис. 2.2.11). В данной программе существует различные варианты фильтров. В нашем случае, выбор осуществлялся между двумя фильтрами: Edge-preserving и Median. На первый взгляд, может показаться, что данные, обработанные фильтром Edge-preserving – более сглаженные, однако, при ближайшем рассмотрении, видно, что границы пор размыты (что приводит к потере некоторых данных), а также появляются дополнительные вкрапления. Поэтому предпочтение было отдано фильтру Median. На рис. 2.4.2 представлены для сравнения оригинальные данные (а) и данные, отфильтрованные с помощью фильтра Median (б). Далее необходимо удалить матричный материал (породу), оставляя только поры. Для этого используется функция Thresholding (пороговая классификация). На рис. 2.4.3 показаны поры, выделенные из общего массива данных, для образцов 1 и 2 соответственно (при десятикратном увеличении).

а) Оригинальные данные

б) Данные, обработанные фильтром Median

Рис. 2.4.2: Пример фильтрации данных 219

European Synchrotron Radiation Facility. - http://www.esrf.eu/ Visualization Sciences Group an FEI Company: Avizo Fire. http://www.vsg3d.com/avizo/fire 220

181


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

б) Образец 2

а) Образец 1

Рис. 2.4.3: Результат использования функции Thresholding С помощью функции I_analyze производятся расчеты количества и объема пор. После чего в объемном изображении мы можем видеть прорисовку всех пор, где каждым отдельным цветом (оттенком серого) показаны цельные поры – кластеры взаимосвязанных пор, в которых может храниться СО2 в сверхкритическом состоянии (рис. 2.4.4-5).

б) Образец 2

а) Образец 1

Рис. 2.4.4: Процесс расчета объемного восстановления пор Суммируя объемы всех пор и учитывая значение объема образца можно определить относительный объем пор (табл. 2.4.2), то есть пористость. А на рис. 2.4.5 представлены результаты объемного восстановления пор для четырех образцов при различных увеличениях. Таблица 2.4.2: Статистика определения пористости Номер образца

Увеличение

1 1 2 2 3 4 4

2 10 2 10 10 2 10

182

Минимальный объем пор, м3 2,18861Е-17 1,75089E-19 2,18861Е-17 1,75089Е-19 1,75616Е-19 2,18861Е-17 1,75089Е-19

Максимальный объем пор, м3 4,59834Е-11 7,13294E-12 1,50799Е-11 9,21765Е-13 2,28021Е-12 1,00121Е-11 2,10844Е-12

Среднее значение, м3 1,42973Е-15 1,06747E-16 1,62297Е-15 6,33780Е-17 7,96444Е-17 3,68775Е-16 4,05574Е-17

Медианное значение, м3 8,75446Е-17 2,10106E-18 1,53203Е-16 5,42775Е-18 2,10739Е-18 4,37721Е-17 5,25266Е-19

Среднеквад ратичное отклонение 8,46907Е-14 2,32723E-14 4,24641Е-14 3,04981Е-15 7,75357Е-15 1,38530Е-14 5,11583Е-15

Относитель ный объем пор, % 0,01381 0,03206 0,01389 0,02661 0,02503 0,01350 0,01751


ЧАСТЬ II. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ CCS В УКРАИНЕ

а) Образец 1 (двукратное увеличение)

б) Образец 1 (десятикратное увеличение)

в) Образец 2 (двукратное увеличение)

г) Образец 2 (десятикратное увеличение)

д) Образец 3 (двукратное увеличение)

е) Образец 3 (десятикратное увеличение)

ё) Образец 4 (двукратное увеличение)

ж) Образец 4 (десятикратное увеличение)

Рис. 2.4.5: Результаты объемного восстановления пор

183


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

2.5. Утилизация и долговременное хранение СО2 в виде карбоната магния В связи с резко возросшей в последнее время актуальностью проблемы утилизации и долгосрочного хранения СО2 все большее распространение получают различные технологии геологического хранения СО2 в разных геологических формациях. Одним из главных преимуществ такого вида утилизации СО2 указывается длительное время хранения (порядка нескольких тысяч лет). Данные о процессах, происходящих в геологических хранилищах СО2 получены теоретически с применением разнообразных методик моделирования, а время наблюдения за процессами хранения СО2 в существующих проектах исчисляется в лучшем случае двумя десятками лет. Вся земная кора пронизана геологическими разломами различного ранга, имеющими разную глубину и протяженность, из-за чего возникает неизбежная миграция СО2 с течением времени к поверхности земли. Это неизбежный процесс, скорость которого зависит от многочисленных факторов, предсказать многие из которых теоретически просто невозможно. В этом и состоит главный недостаток геологического хранения СО2. Одним из возможных альтернативных решений утилизации СО2, значительно удлиняющих время хранения (до миллионов лет) является химическое связывание СО2 в устойчивые в условиях земного пространства соединения, известные в природе минералы, и их последующее хранение. Среди возможных технических решений указывается карбонизация щелочных металлов в ходе химических реакций, на выходе которых получаются устойчивые к выветриванию карбонаты: кальцит (CaCO3) и магнезит (MgCO3). Магнезит и кальцит являются породообразующими минералами такой горной породы, как доломит и известняк. Разнообразные известняки широко распространены в земной коре в составе осадочных пород, и имеют, как правило, органогенное, в меньшей степени – хемогенное происхождение. Карбонаты кальция и магния нетоксичны, весьма устойчивы к химическому разложению (обратная реакция разложения карбоната кальция на оксид кальция и углекислый газ проходит при температурах 900-1000°C, карбоната магния – при температурах 500 и более), и могут складироваться на открытой местности и под землей. Время хранения СО2, утилизированного в виде карбонатов, может составлять сотни миллионов лет (некоторые известняки имеют возраст 0,5 млрд. лет). Но такое решение утилизации СО2 содержит существенные проблемы. Одна из них заключается в больших количествах оксидов кальция и магния, необходимых для связывания огромных масс СО2.

184


ЧАСТЬ II. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ CCS В УКРАИНЕ

В промышленности оксид кальция получают в результате реакции термического разложения карбоната кальция, в результате которой выделяется углекислый газ (обратная реакция карбонизации). Естественно, этот метод не подходит, так как массы высвобожденного и поглощенного СО2 в лучшем случае, будут равны. Следовательно, оксиды кальция и магния нужно искать в природных соединениях в составе горных пород и образующих их минералов. Оксиды магния и кальция присутствуют в составе кальций-магниевых силикатов, например оливинах. Для карбонизации, как правило, предлагается использовать оксиды кальция и магния, которые входят в состав некоторых магматических горных пород. Реакция карбонизации кальций-магниевых силикатов сводится в общем случае к виду: (Ca/Mg)силикат + СО2 = Ca/Mg(CO3) + SiO2. Высокая энергоёмкость процесса ставит такой вид утилизации СО2 на грань рентабельности. Решением проблемы высокой энергоемкости процесса является удешевление процесса получения оксидов кальция и магния, и поиск альтернативных химических реакций, требующих меньших энергетических затрат. В многочисленных публикациях рассмотрены различные способы технической карбонизации кальций-магниевых силикатов в специально оборудованных устройствах-автоклавах, создающих необходимый термобарический режим 221 , 222 , 223 . В целом, цикл карбонизации кальциймагниевых силикатов представляет собой сложный энергоемкий производственный процесс 224,225,226 . Большая доля энергии расходуется на получение концентрата, которое включает разработку кальций-магниевых силикатов карьерным или шахтным способом, а так же обработку, 221

Guthrie, G. D., J. W. Carey, D. Bergfeld, S. Chipera, H.-J. Ziock, K. Lackner (2001): Geochemical Aspects of the Carbonation of Magnesium Silicates in Aqueous Medium; Los Alamos National Laboratory. 222 Huijgen, W.J.J. & R.N.J. Comans (2005): Carbon dioxide sequestration by mineral carbonation. Literature review update 2003-2004. Energy research Centre of The Netherlands, Petten, The Netherlands, ECN-C-05-022. 223 O'Connor, W.K., D.C. Dahlin, D.N. Nilsen, R.P. Walters, and P.C. Turner (2000): Carbon dioxide sequestration by direct mineral carbonation with carbonic acid; 25th international technical conference on coal utilization and fuel systems, Clearwater, FL, USA. 224 O'Connor, W.K., D.C. Dahlin, G.E. Rush, C.L. Dahlin, and W.K. Collins (2001): Continuous dioxide sequestration by direct mineral carbonation: process mineralogy of feed and products; SME Annual Meeting & Exhibit, Denver, CO, USA. 225 O'Connor, W.K., D.C. Dahlin, G.E. Rush, C.L. Dahlin, and W.K. Collins (2002): Carbon dioxide sequestration by direct mineral carbonation: process mineralogy of feed and products; Minerals & Metallurgical Processing 19 (2): 95-101. 226 IEA GHG (2000): CO2 storage as carbonate minerals; prepared by CSMA Consultants Ltd, PH3/17, Cheltenham, United Kingdom.

185


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

обогащение и сепарацию на горно-обогатительном комбинате. Высокая энергоёмкость может создать нерентабельность такого вида утилизации СО2. Решением проблемы высокой энергоемкости карбонизации СО2 является удешевление процесса получения оксидов кальция и магния, и поиск альтернативных химических реакций, требующих меньших энергетических затрат. Одним из первых экспериментов по карбонизации Mg – содержащих силикатов были исследования с использованием соляной кислоты HCl, выполненные в Национальной Лаборатории Лос-Аламоса (LANL) (Lackner и др., 1996 227 , 1997 228 , 1998 229 ; Wendt и др., 1998 230 , 231 ). В качестве исходного компонента использовался серпентин Mg3Si2O5(OH)4 или оливин Mg2SiO4, из которых посредством химических реакций с соляной кислотой получали гидроокись магния Mg(OH)2. Гидроокись магния насыщалась СО2 с образованием карбоната-магнезита (MgCO3): Mg3Si2O5(OH)4=MgCl2*6H2O=MgCl(OH)=Mg(OH)2=MgCO3. Дальнейшие расчеты показали, что затраты энергии всего процесса на утилизацию превышают энергию, произведенную, например, электростанцией на единицу массы СО2, а материальные затраты превышают €150/тонну CO2 232 . В связи с этим дальнейшие исследования по этому направлению не предпринимались. Как будет показано ниже, использование других источников минерального сырья может существенно изменить материальные и энергетические затраты и обусловить рентабельность процесса. Предлагается использовать в качестве исходного компонента не магний содержащие силикаты, а шестиводный гидрат хлористого магния (MgCl2*6H2O), который так же, как и серпентин, известен в природе в виде 227

Butt, D. P., K. S. Lackner, C. H. Wendt, S. D. Conzone, H. Kung, Y.-C. Lu, J. Bremser (1996): Kinetics of Thermal Dehydroxylation and Carbonation of Magnesium Hydroxide; J. Am. Ceram. Soc, 79, 1982–1898. 228 Butt, D.P., K.S. Lackner, C.H. Wendt, Y.S. Park, A. Bejamin, D.M. Harradine, T. Holesinger, M. Rising, and K. Nomura (1997): A method for permanent disposal of CO2 in solid form; World Resource Review 9 (3): pp 324-336. 229 Butt, D.P., K.S. Lackner, and C.H. Wendt (1998): The kinetics of binding carbon dioxide in magnesium carbonate; 23th international conference on coal utilization and fuel systems, Clearwater, FL, USA. 230 Lackner, K.S., D.P. Butt, C.H. Wendt, and D.H. Sharp (1996): Carbon dioxide disposal in solid form; 21st international conference on coal utilization and fuel systems, Clearwater, FL, USA: pp 133 – 144. 231 Lackner, K.S., D.P. Butt, and C.H. Wendt (1997): Magnesite disposal of carbon dioxide; 22th international conference on coal utilization and fuel systems, Clearwater, FL, USA. 232 IEA GHG (2000): CO2 storage as carbonate minerals; prepared by CSMA Consultants Ltd, PH3/17, Cheltenham, United Kingdom.

186


ЧАСТЬ II. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ CCS В УКРАИНЕ

минерала бишофита. При использовании бишофита отпадает необходимость в сложном технологическом процессе добычи и обогащения магний - содержащих силикатов. На выходе так же отсутствует побочный продукт процесса – оксид кремния, который необходимо утилизировать. Получающаяся на выходе соляная кислота не вовлекается в циклический процесс, и может быть использована в промышленных нуждах. Бишофит в пластовых условиях представляет собой твердую кристаллическую соль с удельным весом 1,6 г/см3 и твердостью 1-2. Главный породообразующий минерал составляет в породе до 99% основного вещества, остальное – примеси изоморфного брома (0,45-0,9%), хлориды кальция, калия, натрия, сульфатные минералы, аутогенный кварц и микроэлементы. В виде минеральных скоплений бишофит встречается во многих соляных месторождениях мира и соляных озерах, из которых можно выделить наиболее крупные и доступные к освоению: залив Кара-БогазГол, Мертвое море в Израиле, месторождение «Билитон» в Голландии и некоторые другие месторождения Австралии, США, России, Украины и других стран. Бишофитовые соли на территории Украины залегают в виде протяженных пластовых тел. Пласт бишофита вскрыт бурением на глубинах 1700-5000 м в различных депрессиях Днепровско-Донецкой впадины и в Бахмутской котловине и представляет собой систему линзоподобных пластов и линз с прослойками засоленных алевролитов и алевропелитов мощностью 2-35 м и более. Содержание бишофита составляет 40-95%. Бишофит может добываться методом подземного выщелачивания, что значительно удешевляет его получение. То есть, предлагается использовать в качестве исходного компонента не магний-содержащие силикаты, а хлориды магния и кальция, которые так же, как и серпентин, известны в природе в виде минералов бишофита (MgCl2*6H2O) и тахигидрита (CaMgCl2*12H2O). Крупнейшие месторождения бишофита и тахигидрита расположены в разных местах земного шара, в том числе и в Европе (см. табл. 2.5.1): Табл. 2.5.1: Расположение месторождений бишофита и тахигидрита в Европе Bischofite: MgCl2*6H2O

Tachyhydrite; CaMgCl2*12H2O

Germany: Hesse, Lower Saxony, Saxony-Anhalt, Thuringia Hungary: Recsk Mine (Deep Level) Italy: Santa Caterina mine, Pasquasia mine Netherlands: Groningen Poland: Kłodawa Austria: Salzburg Germany: Lower Saxony, Saxony-Anhalt UK: Billingham anhydrite mine

187


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Реакция карбонизации кальций-магниевых силикатов сводится в общем случае к виду: (Ca/Mg)силикат + СО2 = Ca/Mg(CO3) + SiO2. Предлагаемый процесс карбонизации бишофитовых солей состоит в следующих химических реакциях: MgCl2*6H2O(ж) ~250 °С > MgClOH(т)+HCl(г)+5H2O(г)+103,3кДж/моль

(1)

2MgClOH(т) +H2O(ж) > Mg(OH)2(т)+MgCl2(ж)-206,5кДж/моль

(2)

Mg(OH)2(т)+CO2(г) >

(3)

MgCO3(т)+H2O(ж)-81,1кДж/моль

Первая реакция является эндотермической и проходит с поглощением теплоты. Две последующие реакции являются экзотермическими. Первый цикл процесса включает термическое разложение бишофита на воду, гидроксохлорид магния (MgClOH) и соляную кислоту (HCl). MgClOH выпадает в осадок и отделяется от водного раствора соляной кислоты. Второй цикл представляет реакцию диссоциации MgClOH в воде с образованием хлорида магния - MgCl2 и гидроксида магния - Mg(OH)2. Хлорид магния растворяется в воде, а гидроксид магния выпадает в осадок и является главным компонентом в процессе карбонизации. Растворенный хлорид магния удаляется вместе с раствором для повторного использования. В процессе гидролиза он образует гидрохлорид магния и соляную кислоту: MgCl2+Н2О ~200-260 °С > MgClOH+HCl .

(4)

Равновесие реакции при обычных условиях смещено в левую сторону, скорость гидролиза MgCl2 значительно возрастает при нагревании раствора до температур в интервале 200-260°С 233 . Процесс карбонизации может быть осуществлен двумя способами: путем насыщения извлеченной гидроокиси магния углекислым газом в газо-твердой фазе (рис. 2.5.1), или газированием раствора солей (рис. 2.5.2). В результате карбонизации методом растворения MgClOH в водном растворе угольной кислоты при совместных реакциях между катионами Mg2+ и анионами CO32–, магнезит будет осаждаться сразу, без предварительного извлечения гидроокиси магния: 233

7. Lackner, K.S., D.P. Butt, and C.H. Wendt (1997): Magnesite disposal of carbon dioxide; 22th international conference on coal utilization and fuel systems, Clearwater, FL, USA.

188


ЧАСТЬ II. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ CCS В УКРАИНЕ

CO2(г) > CO2(ж) ; CO2(ж) + H2O > H2CO3 ; H2CO3 > H++HCO3– ; H+ + CO32– ; HCO3– > MgClOH > Mg2+ + Cl– + (OH)– ; Cl–+ H+ > HCl ; 2– 2+ MgCO3 . Mg +CO3 > Национальной Лабораторией в Лос-Аламос (LANL) были выполнены исследования по насыщению гидроокиси магния углекислым газом в газо-твердой фазе. Результаты исследований показали, что при атмосферном давлении и комнатной температуре скорость реакции чрезвычайно медленная 234 . Согласно выводам, скорость реакции карбонизации Mg(OH)2 зависит от температуры, возрастая при приближении к температуре диссоциации MgCO3 (400-500°С и выше). Температура диссоциации MgCO3 увеличивается с увеличением давления, поэтому одновременное увеличение температуры и давления существенно ускоряет реакцию карбонизации Mg(OH)2 и замедляет обратный процесс диссоциации MgCO3. В экспериментах отмечалось достижение 90% завершения реакции при температуре в 565°C и давлении 52 атм. (5,269 МПа) за 30 минут 235 . Так же скорость реакции карбонизации оказалась сильно зависящей от размера кристаллов Mg(OH)2. Осаждающийся карбонат магния является конечным продуктом карбонизации. Известный в природе в виде минералов магнезита и доломита, этот продукт может быть использован в промышленности, либо складироваться в отработанных карьерах или шахтах (рис. 2.5.3). Недопустимо использование полученного магнезита в любых технологических процессах, приводящих к его разложению и высвобождению свободного углекислого газа. Карбонат магния в обычных условиях – весьма устойчивое соединение, которое разлагается с выделением углекислого газа при температуре 500°С и более. Утилизация СО2 методом карбонизации является перспективным направлением для восточной части Украины, так как здесь сосредоточена главная доля источников углекислого газа, а так же имеются практически неограниченные возможности для долгосрочного хранения полученного магнезита в отработанных карьерах по добыче флюсовых известняков и доломитов, расположенных на юге Донецкой области. 234

Guthrie, G. D., J. W. Carey, D. Bergfeld, S. Chipera, H.-J. Ziock, K. Lackner (2001): Geochemical Aspects of the Carbonation of Magnesium Silicates in Aqueous Medium; Los Alamos National Laboratory. 235 Butt, D.P., K.S. Lackner, and C.H. Wendt (1998): The kinetics of binding carbon dioxide in magnesium carbonate; 23th international conference on coal utilization and fuel systems, Clearwater, FL, USA.

189


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Рис. 2.5.1: Диаграмма первого способа химических реакций карбонизации бишофитовых солей

Рис. 2.5.2: Диаграмма второго способа химических реакций карбонизации бишофитовых солей

190


ЧАСТЬЧАСТЬ ІІІ. ПЕРСПЕКТИВЫ II. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВНЕДРЕНИЯ НИЗКО-УГЛЕРОДНЫХ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ТЕХНОЛОГИЙ CCS В УКРАИНЕ

Рис. 2.5.3: Схема переноса и преобразования вещества производственного цикла выработки энергии и карбонизации углерода Важным моментом является так же то, что на территориях Донецкой и Харьковской областей в пределах Бахмутской и Кальмиус-Торецкой котловин имеются обширные залежи бишофита. Днепровско-Донецкая впадина имеет огромный потенциал в отношении добычи бишофита. Так, запасы только одного наиболее разведанного на данный момент Новоподольского месторождения бишофита, расположенного в Черниговской области, оцениваются в 1,68 млрд. т по изопахите 10 м. Нетрудно подсчитать, что по предложенной авторами методике можно утилизировать 0,36 млрд. т СО2, используя ресурсы только одного Новоподольского месторождения. При этом будет получено 0,7 млрд. т магнезита и 0,6 млрд. т соляной кислоты, промышленное использование которой может частично окупить вложенные затраты. Суммарные прогнозные ресурсы бишофитовых рассолов с содержанием 1670-3670 г/л в Днепровско-Донецкой впадине составляют не менее 50 км3. Решение технических вопросов оптимизации и усовершенствования данного метода утилизации СО2 позволит перейти к проектированию и выполнению пилотных проектов, а в случае их доказанной эффективности и рентабельности – к промышленному внедрению данной технологии на территории Украины.

191 193


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Выводы по Части ІІ В Части II выполнена оценка возможностей внедрения технологий улавливания и хранения диоксида углерода в восточных областях Украины и получены следующие результаты: 1. Определен потенциал источников эмиссии СО2, а также созданы БД и ГИС по источникам эмиссии СО2, которые выбрасывают наибольшие объемы диоксида углерода. Эти БД и ГИС наполнены как общей информацией о таких источника, так и значениями величины годовой эмиссии СО2, которые взяты из открытых сетевых ресурсов. ГИС источников эмиссии СО2 выложена на веб-сайте проекта в режиме свободного доступа. 2. Рассмотрены прототипы устройств улавливания СО2 из воздуха и предложено устройство для улавливания загрязнителей и углекислого газа на перекрестке городских улиц с иллюстрацией возможной реализации этого устройства в городе Донецке. 3. Создана ГИС участков геологического хранения CO2 в Донбассе, где определены перспективные геологические структуры, где можно долговременно хранить сверхкритический диоксид углерода, это: - Пермские соленосные отложения; - Каменноугольные угленосные отложения; - Девонские солевые водоносные горизонты. Также выполнена предварительная структуризация источников и хранилищ СО2: - определены кластеры основных источников СО2; - выбраны перспективные участки хранения CO2 ; - указаны возможные пути транспортировки СО2. ГИС перспективных участков геологического хранения CO2 выложена на веб-сайте проекта в режиме свободного доступа. 4. Определена пористость тестовых образцов горных пород из перспективных участков хранения СО2 методом компьютерной обработки трехмерных данных сканирования образцов способом рентгеновской томографии на источнике синхротронного излучения. Показано, что использование таких данных позволит определять свойства горных пород, которые являются перспективными для долговременного хранения сверхкритического диоксида углерода. 5. Предложена методика утилизации и долговременного хранения СО2 в виде карбоната магния с помощью цикла химических реакций по карбонизации бишофитовых солей, значительные запасы которого уже разведаны в ряде месторождений на территории Украины и в некоторых странах Европейского Союза и мира.

192


ЧАСТЬ ІІІ. ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ НИЗКО-УГЛЕРОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УКРАИНЕ

Часть ІІІ. ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ НИЗКО-УГЛЕРОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УКРАИНЕ Изучив зарубежный и отечественный опыт внедрения низкоуглеродных технологий для смягчения последствий изменения климата можно оценить перспективы внедрения этих технологий в Украине и наметить пути реализации процессов адаптации и диффузии низкоуглеродных технологий в Украине. 3.1. Рекомендации по внедрению технологий CCS в восточных областях Украины Выполненный анализ украинских стационарных источников эмиссии диоксида углерода (CO2) в атмосферу и геологических структур восточных регионов позволяет сделать ряд предварительных рекомендаций для дальнейших научных исследований и технологических разработок, которые необходимо выполнить с целью обеспечения процесса внедрения технологий CCS в Украине. 3.1.1. Потенциал источников эмиссии СО2 Используя информацию из 5-ти открытых баз данных: IEA 235 , BELLONA 236 , CARMA 237 , DTEK 238 and BIOMASS 239 , - а также новые дополнительные данные непосредственно от тепловых электростанций, металлургических, коксохимических, цементных, химических и нефтеперерабатывающих заводов создана географическая информационная система (ГИС) источников CO2, которая охватывает пять восточных областей Украины (указанных ранее). Эта ГИС в тестовом режиме находится в свободном доступе на вебсайте проекта LCOIR-UA 240 и предприятия могут ознакомиться с данными о своих выбросах CO2, которые приводятся в сетевых источниках, и откорректировать эти данные в соответствии с реальными объемами выбросов своего предприятия. Используя эту ГИС можно оценить количество выбросов CO2 от конкретного предприятия, а также получить данные о его географическом положении и другую полезную информацию о нем (5 вариантов величины 235

IEA – International Energy Agency. – http://www.iea.org BELLONA – The Bellona Foundation. – http://bellona.org 237 CARMA – Carbon Monitoring for Action. – http://www.carma.org 238 DTEK Holdings B.V. (DTEK Ltd.). – http://www.dtek.com 239 Scientific Engineering Centre “Biomass”. – http://biomass.kiev.ua 240 Project “Low-Carbon Opportunities for Industrial Regions of Ukraine (LCOIR-UA)”. – http://www.lcoir-ua.eu 236

195


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

значка предприятия соответствуют следующей градации предприятий по объемам выбросов CO2: 1 Мт/год и менее; 1-4 Мт/год; 4-7 Мт/год; 7-10 Мт/год; 10 Мт/год и более). ГИС дает возможность одновременно анализировать все предприятия указанных отраслей экономики Украины (рис. 3.1.1) или рассматривать только компании в избранной отрасли: угольных электростанций (по состоянию на 2011 год 241 доля угля в топливе ТЭС составляет более чем 97,5% против 52,3% как показано в CARMA) в настоящий момент представлено в ГИС 12; газовых электростанций – 1; металлургических заводов – 13; коксохимических заводов – 14; цементных заводов – 8; различных химических заводов – 3.

Рис. 3.1.1: ГИС стационарных источников эмиссии СО2 в восточных областях Украины Планируется дополнить эту базу данных информацией о выбросах CO2 от всех предприятий, которые являются основными загрязнителями атмосферного воздуха в указанных регионах (см. раздел 1.4.4), предприятий жилищно-коммунальных хозяйств городов, жилых домов частного сектора, а также от автомобильного транспорта. Так как эта ГИС основана на неофициальных источниках информации, то реальные значения объемов эмиссии СО2 конкретного предприятия могут существенно отличаться от значений представленных в ГИС. В таких случаях предприятие может обратиться к веб-сайту проекта 241

National Joint Stock Company “Energy Company of Ukraine”. – http://www.ecu.gov.ua

194


ЧАСТЬ ІІІ. ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ НИЗКО-УГЛЕРОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УКРАИНЕ

LCOIR-UA 242 с предложением обновить информацию об объемах эмиссии СО2, чтобы она находилась в соответствии с официальной статистической отчетностью предприятия. Такое регулярное обновление информации об объемах эмиссии СО2 будет свидетельствовать о стремлении предприятия к ответственному отношению к проблемам глобального изменения климата и об осознании роли своего «углеродного следа» в возникновении этих проблем. 3.1.2. Потенциал резервуаров хранения СО2 Закачивание СО2 в геологические формации насчитывает более чем тридцатилетний опыт работ по повышению нефте- и газоотдачи пластов. Кроме этого, в последнее время в различных странах проводятся многочисленные исследования по геологическому хранению СО2. В качестве долгосрочных хранилищ СО2 рассматривают главным образом поровые или трещиноватые осадочные породы (коллекторы), ограниченные от окружающей горной среды и земной поверхности слабопроницаемыми или практически непроницаемыми породами (флюидоупорами или покрышками) 243 . Следует отметить, что природные хранилища газов (в том числе и горючих) естественного генезиса являются надежными на протяжении сотен тысяч и миллионов лет, утечки газов из них пренебрежимо малы. Выделяются три основных типа формаций, в которых возможно геологическое хранение СО2: истощенные или находящиеся на стадии истощения нефтегазоносные бассейны, глубоко залегающие соленосные формации, и не имеющие промышленного значения угольные пласты. Среди других возможных вариантов геологических формаций также рассматриваются базальты и го��ючие сланцы, однако их потенциал еще пока недостаточно изучен. Успешность геологического метода хранения СО2 подтверждается результатами экспериментов, проводимых в разное время компаниями MRCSP, MGSC, SECARB, SWP, WESTCARB, Big Sky, PCOR (США), а также в рамках проектов Weyburn, Fenn Big Valley (Канада), Sleipner (Норвегия), Yubari (Япония), Qinshui Basin (Китай) и др. 244,245,246 . 242

Project “Low-Carbon Opportunities for Industrial Regions of Ukraine (LCOIR-UA)”. – http://www.lcoir-ua.eu 243 Special Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change - Carbon capture and storage of carbon dioxide / Summary for Policymakers and Technical Summary. - IPCC, 2005. – 58 pp. (in Russian) 244 Gunter W.D., Mavor M.J., Robinson J.R. CO2 Storage and Enhanced Methane Production: field testing at Fenn-Big Valley, Alberta, Canada. – http://uregina.ca 245 The Sleipner Project and Monitoring Experiences. – http://ns.energyresearch.ca 246 EA Weyburn CO2 Monitoring and Storage Project Weyburn, Saskatchewan, Canada. – http://www.netl.doe.gov

197


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Поиск и выбор геологических структур и горизонтов, способных служить долгосрочными хранилищами СО2 в нефтегазоносных бассейнах основывается, как правило, на результатах предыдущих поисковых и геологоразведочных работ, а определение перспективных участков хранения СО2 требует дополнительных исследований. На территории Украины расположены крупные нефтегазоносные провинции с большим объемом продуктивных горизонтов. Один из самых крупных нефтегазоносных районов – Днепровско-Донецкий бассейн расположен в границах двух больших структур – Днепровско-Донецкий впадины (ДДВ) и Донецкого каменноугольного бассейна (Донбасса). Газоносность Днепровско-Донецкого бассейна тесно связана с терригенными осадочными породами среднего-верхнего карбона и нижней перми. Метановая газоносность Донбасса также связана с угленосной толщей карбона. Результаты предыдущих геологоразведочных работ показали, что в геологических условиях ДДВ и Донбасса одними из перспективных в отношении газоносности районами являются участки с сохраненными гидрохимическими отложениями нижнепермского возраста. Важная роль гидрохимических отложений заключается в их хороших изоляционных свойствах (чередование непроницаемых для нефти и газа слоев каменной соли, плотных ангидритов и гипсов) 247 . Также важно расположение гидрохимических отложений в верхней части крупного седиментационного цикла, в литолого-фациальном составе которого преобладают породы, обладающие хорошими коллекторскими свойствами. Эти факторы в совокупности с большой мощностью газопроницаемых осадочных пород создали благоприятные условия для свободной миграции углеводородов и их концентрации под непроницаемым покровом гидрохимических отложений. В Донбассе нижнепермские гидрохимические образования развиты в его северозападной части в границах Бахмутской и Кальмиус-Торецкой котловин (рис. 3.1.2). В структурном строении Бахмутской и Кальмиус-Торецкой котловин принимают участие три этажа: палеозойский, мезозойский и кайнозойский. Мезозойский и кайнозойский структурные этажи являются неперспективными в отношении геологического хранения СО2. Это обусловлено их небольшими мощностями (обычно не более 500 м) и залеганием в верхней части осадочного чехла без газонепроницаемой покрышки. Палеозойский структурный этаж, залегающий под покровом мезозойских и кайнозойских отложений, является перспективным в отношении изучения возможностей геологического хранения СО2. 247

Goryayov S., Lakoba M., Pavlov S. Assessment of the prospects of new gas-bearing lithologic traps in the northern side of the valley Bakhmutskaya // Geologist of Ukraine, 2011, No. 2 (34). - P. 99-102. (in Russian)

196


ЧАСТЬ ІІІ. ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ НИЗКО-УГЛЕРОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УКРАИНЕ

Рис. 3.1.2: Геологическая схема домезозойских отложений северо-западной части Донецкого бассейна (a) и геологический разрез по линии А-В к ней (b), где: 1. Бахмутская котловина 2. Кальмиус-Торецкая котловина 3. Отложения мезозойскаго возраста 4. Отложения каменноугольного возраста 5. Терригенно-карбонатная толща нижней перми (свиты P1kr – P1nk)

6. Соленосная толща нижней перми (свиты P1sl – P1km) 7. Граница перспективных участков 8. Тектонические нарушения 9. Маркирующий горизонт свиты и ее индекс

199


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Это подтверждается его высокой потенциальной газоносностью, установленной в результате многочисленных исследований и разнонаправленных геологоразведочных работ. Так, например, анализ геологического строения и газоносности северного борта Бахмутской котловины, выполненный в УкрНИИгаз, показал, что из трех структурных этажей (палеозойского, мезозойского и кайнозойского) потенциально газоносным является палеозойский 248 . Палеозойский этаж Донбасса состоит из отложений пермской, каменноугольной и девонской систем. Пермская система представлена нижним отделом в составе ассельского и сакмарского ярусов. Каменноугольная система представлена в полном объеме и представляет собой непрерывный разрез в основном угленосной толщи. Отложения девонской системы залегают на больших глубинах (обычно более 5 км) и выходят на поверхность в виде узкой полосы на юго-западной окраине Донбасса. По литолого-фациальным особенностям в Донбассе выделяются региональные стратиграфические подразделения – свиты. Отдельные свиты нижнепермского возраста состоят преимущественно из гидрохимических газонепроницаемых пород. Свиты верхнего и среднего карбона (пенсильваний) состоят главным образом из осадочных терригенных угленосных отложений (песчаников, алевролитов, аргиллитов) с подчиненными пластами известняков и каменных углей. Свиты нижней перми, пенсильвания с терригенным составом структурно залегают ниже гидрохимических отложений. В общем разрезе нижнепермских отложений Донбасса выделяются следующие свиты: картамышская (P1kr), никитовская (P1nk), славянская (P1sl) (ассельский ярус) и краматорская (P1km) (сакмарский ярус). Из них соленосными являются свиты P1sl и P1km, которые состоят преимущественно из осадочных гидрохимических пород – гипсов, ангидритов, каменной соли. Подчиненное значение имеют глинистые и карбонатные породы. В границах Бахмутской котловины соленосные отложения достигают максимальной мощности и отмечаются площадной выдержанностью практически на всей её территории за исключением поднятий, где соленосные отложения отсутствуют. В разрезах свиты P1sl гипс, ангидрит и каменная соль образуют многочисленные пласты, которые часто чередуются между собой, иногда достигая мощности нескольких десятков метров. Наиболее мощные пласты каменной соли достигают мощности до 40-50 м. Общая мощность славянской свиты в Бахмутской котловине достигает до 500 м. 248

Zhykalyak M. Undeveloped gas resources Donbass sandstones with low permeability // Geologist of Ukraine, 2011, No. 2 (34). - P. 103-107. (in Russian)

198


ЧАСТЬ ІІІ. ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ НИЗКО-УГЛЕРОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УКРАИНЕ

В отличие от Бахмутской, в Кальмиус-Торецкой котловине свита P1sl представлена в основном песчано-глинистыми отложениями, что снижает ее газоизоляционные возможности. Свита P1km имеет ограниченное распространение в погруженных частях основных синклинальных структур северо-западной части Донбасса в пределах Бахмутской и Кальмиус-Торецкой котловин. В составе свиты P1km доминируют гидрохимические осадки, которые составляют 92% ее разреза, из них каменная соль составляет 80-85%. Максимальная мощность свиты наблюдается в Бахмутской котловине и составляет до 400-530 м. Суммарная мощность гидрохимических отложений в Бахмутской котловине достигает до 1000 м. Между свитой P1sl, в которой преобладают соленосные отложения и свитой P1kr, состоящей преимущественно из терригенных отложений, расположена толща со смешанным составом. Эта толща выделяется в отдельную свиту – P1nk. В составе свит верхнего и среднего карбона преобладают терригенные осадочные породы, большую долю которых составляют песчаники, алевролиты и аргиллиты. Эти породы характеризуются, как правило, хорошими коллекторскими свойствами, а некоторые горизонты обладают промышленной газоносностью, где осуществляется или планируется осуществлять добычу газа. Лучшими фильтрационно-емкостными параметрами среди палеозойских пород Донбасса обладают песчаники. Некоторые свиты верхнего и среднего карбона содержат в своем составе мощные горизонты песчаников, составляющие значительную часть их общего объема. Такими свитами являются: C33, C32, C2-31 (гжельский и касимовский ярусы), C27, C26, C25 (московский ярус), С24 (башкирский ярус). Наибольшей долей песчаников в общем составе обладают свиты С24, С25, С26 и С32 (30-47% разреза), в других свитах среднего и верхнего карбона доля песчаников составляет 20-30%. Для сравнения: в свитах С21 и С22 (башкирский ярус) песчаники составляют лишь 16-20%. Как правило, песчаники в разрезе представлены маломощными прослоями и пластами, мощность которых достигает до 35-60 м (редко – до 100 м). Практически на всей территории Донецкого бассейна повышенная газоносность отмечается в песчаниках 249 нижней части свит С31 и С25 и верхней части свит С27 и С24, иногда С26. 249

Shkuro L.L., Gorbachev G.N. Evaluation gas-bearing sandstones in mines, based on indicators of porosity and humidity // Geotechnical Mechanics, 2010, No. 88. - P. 118-123. (in Russian)

201


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Рис. 3.1.3: ГИС возможных участков геологического хранения СО2 на востоке Украины, Полученные результаты анализа возможных участков ге��логического хранения СО2 были объединены в одну ГИС хранилищ СО2 (рис. 3.1.3), которая размещена на веб-сайте проекта и где показаны: Девонские соляные штоки; Пермские соленосные отложения; Каменноугольные угленосные отложения; Граница девонских соленых водоносных горизонтов; Южная граница распространения палеозойских осадочных отложений; Днепровско-Донецкий газо-нефтеносный бассейн и Донецкий каменноугольный бассейн. 3.1.3. Критерии процесса хранения СО2 Важным моментом в оценке возможностей геологического хранения СО2 в любом бассейне является определение количественных значений критериев процесса хранения. Такими критериями являются: 3.1.3.1. Коллекторские и газоемкостные параметры пород. Основными параметрами коллекторских и газоемкостных свойств песчаников являются: открытая пористость, степень заполнения пор газом, влажность, проницаемость. Открытая пористость характеризует емкость песчаника, доступную флюидам и не отражает характера флюида. Можно сказать, что открытую пористость в отдельности можно использовать лишь в теоретических идеальных случаях, когда поровое пространство породы не заполнено водой и газом. В реальности на коллекторские свойства песчаников влияют и другие многочисленные факторы.

200


ЧАСТЬ ІІІ. ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ НИЗКО-УГЛЕРОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УКРАИНЕ

Так, например, метановая газоносность песчаников находится в сильной зависимости от их влажности (обводненности) 250 .Средние значения открытой пористости песчаников Донбасса в разных районах варьируются в пределах 2-10% и зависят от размеров породообразующих зерен, степени их окатаности, стадии катагенеза, степени уплотнения. Результаты исследований по некоторым шахтам Донбасса показывают, что степенью заполнения пор газом выше 50% (промышленная метановая газоносность) обладают песчаники с влажностью менее 2% и открытой пористостью в пределах 7-11%. Открытая пористость песчаников верхнего карбона в бортовых частях Бахмутской и Кальмиус-Торецкой котловин составляет от 10-13% до 2022% 251 . Необходимо отметить, что коллекторские свойства песчаников и других терригенных пород Донбасса в отношении углекислого газа пока остаются неизученными. Неизвестно, как будут зависеть СО2-емкостные свойства песчаников от вышеперечисленных параметров. Для оценки СО2емкостных потенциалов песчаников Донбасса необходимо провести комплекс экспериментальных исследований. 3.1.3.2. Проницаемость газоизоляционной покрышки. Проницаемость покрышки определяется не только физическими свойствами слагающих пород, но также и ее целостностью. В случае нарушения пластов геологическими разломами их газоизоляционные свойства значительно снижаются. 3.1.3.3. Максимальная и минимальная глубина хранения СО2. Минимальная глубина хранения СО2 определяется давлением и температурой, при которых СО2 переходит в жидкую фазу и составляет примерно 800 м. Плотность СО2 при этих условиях будет находиться в пределах 50-80% от плотности воды, что сопоставимо с плотностью некоторых видов сырой нефти 252 . Это ограничение задает минимальную глубину залегания горизонтов коллекторов и совместно с другими критериями должно использоваться при определении перспективных участков для хранения СО2. Однако следует учитывать, что это значение было получено в бассейнах с иными горно-геологическими условиями, и в Донецком бассейне глубина с сопоставимыми термо-барическими параметрами может быть другая. Максимальная глубина залегания коллектора определяется экономической рентабельностью и технологическими возможностями. 250

Baranov V.A. Effect of structure on the porosity of the sandstones of Donbass // Geotechnical Mechanics, 2010, No. 88. - P. 70-76. 251 Shkuro L.L., Gorbachev G.N. Evaluation gas-bearing sandstones in mines, based on indicators of porosity and humidity // Geotechnical Mechanics, 2010, No. 88. - P. 118-123. 252 Special Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change - Carbon capture and storage of carbon dioxide / Summary for Policymakers and Technical Summary. - IPCC, 2005. – 58 pp. (in Russian)

203


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

3.1.4. Варианты процессов нагнетания и хранения СО2 Среди возможных вариантов реализации процесса нагнетания и последующего хранения СО2 в Донбассе предлагаются: 3.1.4.1. Нагнетание СО2 в негазоносные горизонты, обладающие свойствами коллекторов. В осадочной толще верхнего палеозоя Донбасса известны горизонты, обладающие хорошими коллекторскими свойствами, но не обладающие газоносностью. Эти горизонты теоретически могут быть использованы в качестве коллекторов СО2. 3.1.4.2. Нагнетание СО2 в неразрабатываемые угольные пласты и вмещающие угленосные породы для повышенного извлечения угольного метана (ПИМ). На данный момент принимается, что промышленной газоносностью обладают породы, со степенью заполнения пор газом более 50%. Добывать газ из коллекторов с более низкими показателями газоносности экономически не выгодно, однако эта оценка может измениться в будущем при появлении новых технологий. Одной из таких технологий является повышение извлечения метана (ПИМ) путем его вытеснения из углей и вмещающих горных пород нагнетаемым через скважины сжатым CO2 253 . При этом решаются две важные задачи: повышение дебита природного газа-метана и утилизация СО2. В случае экономической рентабельности процесса непромышленные газовые проявления (со степенью заполнения пор газом менее 50%) могут котироваться как месторождения. Нижний предел газоносности для таких месторождений будет определяться рентабельностью их разработки с применением ПИМ. В условиях Донбасса потенциальным регионом для изучения возможности ПИМ, являются Западный и Южный Донбасс, а также Красноармейский угленосный район в их границах, где отсутствуют горные выработки. При разработке газовых месторождений угольных бассейнов со временем также неизбежно их истощение и прекращение добычи. При этом доля газа, оставшегося в коллекторе может быть достаточно велика. Повышение дебита метана истощенных горизонтов с применением ПИМ может продлить срок их эксплуатации и повысить извлечение газа. 3.1.4.3. Нагнетание СО2 в отработанные нефтегазоносные коллекторы. Полностью отработанные горизонты часто используются в качестве временных хранилищ природного газа. Такие хранилища могут использоваться для долговременного хранения СО2. Учитывая то, что разработка метана из угольных месторождений Донбасса находится на 253

Special Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change - Carbon capture and storage of carbon dioxide / Summary for Policymakers and Technical Summary. - IPCC, 2005. – 58 pp. (in Russian)

202


ЧАСТЬ ІІІ. ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ НИЗКО-УГЛЕРОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УКРАИНЕ

начальной стадии, реализация этого варианта возможна в будущем при высоком уровне развития метанодобывающей отрасли в регионе. Варианты 3.1.4.1 и 3.1.4.2 являются актуальным на данный момент, особенно учитывая то, что в Донбассе известны горизонты песчаников со значительными запасами газа, не являющимися промышленными, а также песчаников и алевролитов, не обладающих высокой метановой газоносностью. Согласно новейшим данным, общий газоносный потенциал только одной Бахмутской котловины может достигать до 200 млрд м3 природного газа 254 , в связи с чем ПИМ является одним из самых перспективных направлений геологического хранения СО2 в окраинных частях Донбасса. 3.1.5. Рекомендации по выделению участков хранения СО2 Предлагается следующая последовательность действий при выделении перспективных участков размещения геологических участков долговременного хранения СО2 на территории востока Украины: 3.1.5.1. Выделение площадей, в разрезе которых присутствуют породы – коллекторы (песчаники и алевролиты), залегающие на глубинах 800 м и более, перекрытые изолирующей толщей пород. 3.1.5.2. Построение литологических колонок с выделением перспективных горизонтов – коллекторов. 3.1.5.3. Построение карт поверхности выделенных горизонтов. Оконтуривание площадей горизонтов, залегающих ниже глубины 800 м. 3.1.5.4. Нанесение на карту контуров шахтных полей, площадей месторождений, подземных горных выработок, геологоразведочных и эксплуатационных скважин и всех имеющихся структурных элементов (тектонических нарушений, соляных штоков, интрузивных тел и др.). 3.1.5.5. Анализ полученных данных, оконтуривание перспективных участков. Далее следует этап, включающий аналитические исследования коллекторских свойств каждого горизонта на разных глубинах, минералого-петрографические анализы пород, слагающих горизонт, изучение гидродинамических, гидрогеологических и структурнотеконических особенностей всей толщи до глубины предполагаемого хранения. На основании этих данных можно проводить подсчет емкости коллекторов. Только после того, как будет выполнен полный комплекс исследований, сделаны выводы о пригодности выделенных горизонтов для долговременного хранения СО2, а главное – заключения экологических 254

Zhykalyak M. Undeveloped gas resources Donbass sandstones with low permeability // Geologist of Ukraine, 2011, No. 2 (34). - P. 103-107. (in Russian)

205


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

служб о безопасности процесса закачивания и хранения СО2 для окружающей среды и людей, можно будет переходить к этапу подготовки экспериментальных исследований. Исходя из результатов зарубежных работ по геологическому хранению СО2 и особенностей геологического строения Донецкого бассейна, предлагаются районы (Новомосковский, Петриковский, Лозовской, Старобельский и Северо-западные окраины Донбасса) для дальнейшего изучения их потенциала геологического хранения СО2. С позиции геолого-промышленного районирования Донбасса их можно разбить на две большие группы: 1. Северо-западные окраины Донбасса (Бахмутская и КальмиусТорецкая котловины и прилегающие к ним участки). 2. Угленосные районы без промышленного освоения (Старобельский, Лозовской, Петриковский, Новомосковский). На территориях этих районов развиты свиты среднего-верхнего карбона, содержащие в своем составе мощные горизонты песчаников и алевролитов. В пределах Северо-западных окраин Донбасса в границах Бахмутской и Кальмиус-Торецкой котловин находится мощная изолирующая покрышка соленосных отложений нижней перми. Согласно данным бурения и геофизических исследований, непосредственно под газонепроницаемыми породами залегает мощная терригенная угленосная толща верхнего - среднего карбона, которая содержит пласты пород, обладающих хорошими коллекторскими свойствами, в ряде случаев – метановой газоносностью, а также пласты каменного угля. Важным моментом также является то, что из-за большой мощности покрывающих пермских и мезо-кайнозойских отложений на территориях Бахмутской и Кальмиус-Торецкой котловин, угольные пласты там не разрабатываются. В Донецком бассейне, в том числе в Бахмутской и КальмиусТорецкой котловинах есть участки, осложненные многочисленными тектоническими нарушениями, которые нарушают целостность горного массива и газонепроницаемой покрышки, создают возможность миграции жидких и газообразных веществ к поверхности земли. Кроме тектонических нарушений в северо-западной части Бахмутской котловины развиты соляно-купольные структуры девонского возраста, которые прорывают вышележащие отложения палеозоя и мезозоя и в комплексе с тектоническими нарушениями также служат зонами миграции жидких и газообразных веществ к поверхности земли. В связи с этим дальнейшие количественные оценки возможностей геологического хранения СО2 в Донбассе следует проводить с учетом тщательного анализа их структурно-тектонического строения.

204


ЧАСТЬ ІІІ. ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ НИЗКО-УГЛЕРОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УКРАИНЕ

Рис. 3.1.4: Географическая схема расположения кластеров источников эмиссии СО2, участков возможного геологического хранения сверхкритического СО2 и ориентировочные направления транспортировки СО2 от источников эмиссии к резервуарам геологического хранения. Суммируя результаты всех этих предварительных исследований, которые основаны на информации из открытых источников, была построена географическая схема расположения кластеров источников эмиссии СО2, участков возможного геологического хранения сверхкритического СО2 и ориентировочные направления транспортировки СО2 от источников эмиссии к резервуарам хранения (рис. 3.1.4), где желтыми штрихованными овалами отмечены условные кластеры источников СО2, от которых синими стрелками указаны ориентировочные направления транспортировки СО2 к предполагаемым участкам хранения – коричневым штрихпунктирным овалам. Также черными квадратами показаны места расположения действующих угольных шахт 255 , вблизи которых принципиально нельзя размещать резервуары хранения СО2. Реальные трассы транспортировки СО2 могут использовать имеющуюся сеть трубопроводного транспорта или прокладывать новые трубопроводы с учетом густоты проживания населения, транспортной, промышленной и сельскохозяйственной инфраструктур. 255

DTEK Holdings B.V. (DTEK Ltd.). – http://www.dtek.com

207


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

3.1.6. Заключение На основании вышеизложенного материала был составлен следующий перечень первостепенных задач, которые необходимо решить для обеспечения возможностей внедрения технологий улавливания и геологического хранения СО2 в Донбассе: 1. Определение реальных объемов выбросов СО2 энергетическими и промышленными предприятиями, расположенными на востоке Украины. 2. Оценка перспектив модернизации предприятий с большими объемами выбросов СО2 с целью обеспечения возможностей улавливания СО2 при технологических процессах. 3. Оценка объемов улавливаемого СО2 для компрессирования и транспортировки к участкам долговременного хранения. 4. Определение количественных значений критериев процесса геологического хранения СО2 с учетом горно-геологических и гидрогеологических условий геологических районов Донбасса и его окраин. 5. Выделение наиболее перспективных участков – потенциальных полигонов для закачки и долговременного хранения СО2. 6. Выполнение геохимического, структурно-тектонического и гидрогеологического анализов перспективных участков с целью определения количественных величин фильтрационно-емкостных параметров осадочных пород и выделения газовых ловушек – потенциальных резервуаров СО2. 7. Анализ и обобщение полученных результатов, выделение эффективных горизонтов-коллекторов в границах перспективных участков и подсчет их емкостного СО2–потенциала путем определения пористости пород, выбранных для хранения. 8. Выбор путей транспортировки СО2 от мест улавливания к участкам геологического хранения с учетом плотности населения на пути прокладки трубопровода, а также других технических, экономических и социальных факторов. 9. Выполнение прогнозных исследований возможных путей утечек и миграции СО2 в процессе улавливания, транспортировки и хранения. Оценка рисков таких утечек и миграций СО2. 10. Выбор и тестирование аналитических методов мониторинга утечек и миграции СО2, а также исследование реакции местных растений на повышение концентрации СО2 в почве и в приземном слое атмосфере. 11. Повышение осведомленности органов местной власти и населения, проживающего на территориях, которые будут задействованы в процессах улавливания, транспортировки и хранения СО2. 12. Подготовка законодательной и нормативной базы для правового обеспечения процессов внедрения технологий улавливания и хранения диоксида углерода на территории Украины.

206


ЧАСТЬ ІІІ. ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ НИЗКО-УГЛЕРОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УКРАИНЕ

3.2. Концепция создания виртуальной интерактивной платформы для трансляции низко-углеродных открытых инноваций Предложена концепция создания виртуальной интерактивной платформы (или сетевой платформы) для объединения четырех веббазируемых экспертных систем по передаче и диффузии (трансляции) низко-углеродных технологий. Использованы принципы моделей «открытых инноваций» и «тройная спираль» по отношению к теориям «зеленого роста» и «углеродного следа». Блоки интерпретаторов экспертных систем работают на основе динамических моделей типа «хищник-жертва» для процессов трансляции низко-углеродных открытых инноваций с учетом особенностей, обусловленных существующими в странах с переходной экономикой правовыми и социальноэкономическими условиями, реальными техническими возможностями и необходимостью смягчения последствий изменения климата. 3.2.1. Цели создания платформы Целью этого исследования является разработка и создание Виртуальной Интерактивной Платформы для Трансляции НизкоУглеродных Открытых Инноваций (Virtual Interactive Platform for the LowCarbon Open Innovation Relay - VIP-LCOIR) в страны Восточной Европы (ВЕ) с переходной экономикой (в частности: в Украину, Российскую Федерацию и Республику Беларусь) из стран Европейского Союза (ЕС). При этом, конечной целью реализации этой платформы будет смягчение последствий изменения климата путем уменьшения концентрации парниковых газов в атмосфере за счет создания благоприятных условий адаптации, передачи и диффузии (трансляции) низко-углеродных технологий (в том числе: чистых угольных технологий, технологий улавливания и хранения углерода, возобновляемых источников энергии и т.п.) в страны ВЕ из стран ЕС. Конкретные цели исследования следующие: - Выполнить сравнительные исследования существующих технических, экологических, экономических, политических, правовых и социальных условий для передачи из стран ЕС и других передовых стран мира низко-углеродных технологий, а также условий их адаптации и внедрения (диффузии) в странах с переходной и развивающейся экономикой; - Разработать эконометрические модели динамики процессов передачи и диффузии низко-углеродных технологий (с учетом национального и международного законодательства в сфере

209


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

интеллектуальной собственности) для выполнения численных оценок эффективности этих процессов между заинтересованными сторонами из стран ЕС и ВЕ; - Составить базы знаний о низко-углеродных технологиях, которые можно транслировать в страны ВЕ из стран ЕС на принципах открытых инноваций с учетом национальных тройных спиралей; - Создать на базе эконометрических моделей виртуальную интерактивную (сетевую) платформу из нескольких веб-базируемых экспертных систем для информационного обеспечения процессов принятия реш��ний в сфере борьбы с изменениями климата путем внедрения низко-углеродных открытых инноваций в энергетике, промышленности, транспорте и т.п.; - Обеспечить наполнение, обновление и функционирование сетевой платформы с ориентацией на потребности и интересы поставщиков и потребителей низко-углеродных технологий и инноваций. 3.2.2. Методология создания платформы Сравнительные исследования существующих технических, экологических, экономических, политических, правовых и социальных условий для передачи из стран ЕС и других передовых стран мира низкоуглеродных технологий, а также условий их диффузии в странах с переходной и развивающейся экономикой, будут выполняться на основе статистического анализа имеющихся данных, параметров и документов, которые представлены в свободном доступе в сети Интернет. При этом, особое внимание будет обращаться на достоверность и компетентность информации, которая будет использоваться для построения эконометрических моделей динамики процессов передачи и диффузии низко-углеродных технологий. Ознакомление заинтересованных лиц из стран ЕС и ВЕ с результатами этого анализа будет повышать их осведомленность и компетенцию, необходимую для принятия решений по своему вкладу в смягчение последствий изменения климата. Эконометрические модели динамики процессов передачи и диффузии низко-углеродных технологий (с учетом национального и международного законодательства в области интеллектуальной собственности, а также перспектив введения принципов открытых инноваций) будут строиться в рамках различных модификаций модели «хищник-жертва» путем обоснования типов различных параметров (управляемых и фиксированных) этих процессов и задания конкретных правил взаимодействия между параметрами модели. Численное моделирование конкретных ситуаций возможной реализации процессов передачи и диффузии низко-углеродных технологий позволит оценить эффективность планируемых и принимаемых управленческих решений по

208


ЧАСТЬ ІІІ. ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ НИЗКО-УГЛЕРОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УКРАИНЕ

локальному внедрению низко-углеродных технологий с целью смягчения последствий глобального изменения климата. Виртуальная интерактивная платформа будет создаваться на базе 4-х взаимосвязанных веб-базируемых экспертных систем, ориентированных на поставщиков технологий из стран ЕС и на потребителей в странах ВЕ, в которые будут встроены соответствующие базы знаний и интерпретаторы, созданные на основе интерактивных эконометрических моделей процессов передачи и диффузии (трансляции) низко-углеродных открытых инноваций в энергетике, промышленности, транспорте и т.п. Использование этой платформы посредством лингвистического процессора поставщиками и потребителями низко-углеродных технологий обеспечит информационное сопровождение процессов принятия решений в сфере борьбы с изменениями климата. Наполнение и функционирование виртуальной интерактивной платформы будет обеспечиваться за счет базы знаний, основанной на результатах личных виртуальных и живых интервью с компетентными представителями поставщиков и потребителей низко-углеродных технологий. Содержание платформы будет постоянно обновляться и дополняться примерами лучших практик передачи и диффузии низкоуглеродных открытых инноваций для продвижения новых идей по противодействию изменения климата и стабилизации климата в обозримом будущем. Целесообразность использования этих методов и методик исследований и разработок основывается на их неоднократном успешном применении для других исследований и разработок, что будет гарантировать достоверность получаемых результатов. Применение этих методов и методик никоим образом не ограничивает разработку и использование новых методов, методик и подходов, которые могут появиться или создаться в процессе выполнения данного предложения. Междисциплинарный, мультидисциплинарный и межсекторальный характер данного исследования вызван сложностью проблем, вызванных изменением климата, для решения которых нужно задействовать знания и опыт, накопленный в различных дисциплинах и секторах науки: естественных и технических; экономических и социальных; правовых и управленческих и т.п. В интерактивных эконометрических моделях, которые будут разработаны в рамках исследования, планируется изучить поведение не только экономических показателей, но и технические характеристики низко-углеродных технологий, правовые и инфраструктурные рамки процессов международной передачи т диффузии технологий, общественное мнение и т.п. Использование интерактивных моделей, которые будут размещаться в свободном доступе на веб-сайте платформы повысит доступность

211


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

информации для заинтересованных лиц из различных целевых групп как поставщиков низко-углеродных технологий, так и их пользователей. Кроме того, такие модели могут эффективно использоваться в образовательных процессах на школьном и университетском уровнях, а также в системе повышения квалификации специалистов. Объединение такого широкого спектра знаний и опыта в единый комплекс на базе информационных и коммуникационных технологий позволит получить новые знания и собрать примеры лучших практик внедрения низко-углеродных открытых инноваций, что за счет синергетического эффекта будет оказывать существенное влияние на результативность противодействия изменениям климата и смягчения их последствий. 3.2.3. Постановка задач создания платформы Целесообразность использования подхода открытых инноваций к процессам передачи и диффузии низко-углеродных технологий основывается на насущной необходимости в ближайшее время значительно уменьшить эмиссию парниковых газов в энергетике и промышленности. В 2010 году ЕС поставил цель 256 к 2020 году снизить на 20% эмиссию парниковых газов от уровня 1990 года. Сейчас другие страны также берут на себя добровольные обязательства по снижению эмиссии парниковых газов. Пока не принято новое пост-Киотское глобальное соглашение большинство стран с переходной и развивающейся экономикой не принимают таких обязательств. Достижению целей по снижению эмиссии парниковых газов очень препятствуют ограничения, связанные с интеллектуальной собственностью и условиями осуществления трансфера технологий 257 . Особенно это чувствуется при передаче и диффузии низко-углеродных технологий в страны с переходной и развивающейся экономикой при ограниченных финансовых ресурсах 258 . 256

Communication from CEP, EC, EESC and CR “Analysis of options to move beyond 20% greenhouse gas emission reductions and assessing the risk of carbon leakage” - {SEC(2010) 650}. - Brussels, 26.5.2010. - COM(2010) 265 final. 257 Methodological and Technological Issues in Technology Transfer / Bert Metz, Ogunlade Davidson, Jan-Willem Martens, Sascha Van Rooijen and Laura Van Wie Mcgrory (Eds.) // Intergovernmental Panel on Climate Change. – Cambridge University Press, UK. – 2000. – 432 P. 258 Krishna R.S. Role of Open Innovation Models and IPR in Technology Transfer in the Context of Climate Change Mitigation // Diffusion of Renewable Energy Technologies: Case Studies of Enabling Frameworks in Developing Countries - Tecnology Transfer Perspective Series / J. Haselip, I. Nygaard, U. Hansen, E. Ackom, eds. – UNEP Riso Centre, Denmark. – 2011. – P. 147 – 158.

210


ЧАСТЬ ІІІ. ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ НИЗКО-УГЛЕРОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УКРАИНЕ

В этих случаях введение гибких принципов открытых инноваций может очень поспособствовать решению проблем передачи и диффузии низко-углеродных технологий на взаимовыгодных условиях, как для поставщиков этих технологий из стран ЕС, так и для потребителей в странах ВЕ. Оригинальность проекта заключается в комплексном применении принципов открытых инноваций для процессов передачи и диффузии низко-углеродных технологий (для конкретных поставщиков и потребителей этих технологий) при одновременном учете технических, экологических, экономических, политических, правовых и социальных условий, которые действуют в странах ЕС (как поставщиков этих технологий) и странах ВЕ (как потребителей этих технологий). Синергетический эффект такого комплексного подхода будет формироваться непосредственно пользователем платформы в режиме свободного виртуального доступа к интерактивным ресурсам. Прототипом предлагаемой платформы может служить Climate Impact Expert System (CIES) 259 . CIES позволяет получать наглядную информацию на карте Германии для различных параметров следующих секторов: климат, сельское и лесное хозяйства, гидрология и биоразнообразие. При этом информация за десятилетний период формируется на основе реальных измерений для 1901-2010 годов и на основе численного моделирования для 2010-2100 годов. Эта CIES может очень эффективно использоваться при создании и развитии конкретного бизнеса с учетом ожидаемого влияния изменения климата. Другие существующие платформы в этой сфере носят иллюстративный (например: NASA’s Climate Time Machine 260 ; A National Look at Carbon Sequestratyion 261 ; etc.) или информационный (например: Zero Emission Platform – Carbon Dioxide Capture & Storage 262 ; Carbon Footprint Calculators 263 ; etc.) характер. Инновационный характер платформы определяется следующими новыми идеями, концепциями, методами и схемами, которые будут использованы при исследованиях и разработках: 259

Climate Impacts Online // The Potsdam Institute for Climate Impact Research. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.climateimpactsonline.com/ 260 Climate Time Machina // National Aeronautics and Space Administration. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://climate.nasa.gov/interactives/climate_time_machine 261 A National Look at Carbon Sequestration // Regional Carbon Sequestration Partnerships. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.natcarbviewer.com/ 262 European Technology Platform for Zero Emission Fossil Fuel Power Plants. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.zeroemissionsplatform.eu/ 263 Project “Low-Carbon for Industrial Regions of Ukraine (LCOIR-UA)” // DonNU. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.lcoir-ua.eu/carbon.html

213


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

- идея объединения подходов «открытых инноваций» 264 и «тройной спирали» 265 позволит найти решения возникающих институциональных проблем при реализации процессов передачи и диффузии низкоуглеродных технологий в странах ЕС и ВЕ; - стратегия развития стран с переходной экономикой по пути «зеленого роста» 266 при минимальном «углеродном следе» 267 за счет трансляции низко-углеродных открытых инноваций; - концепция стимулирования процессов передачи и диффузии низкоуглеродных технологий в страны ВЕ из стран ЕС обеспечит интенсификацию развития низко-углеродной («зеленой») экономики в этих странах; - модификации моделей «хищник-жертва», адаптированные к проблемам передачи и диффузии низко-углеродных технологий в странах ЕС и ВЕ, дадут возможность оценивать и прогнозировать развитие рынков низко-углеродных технологий и инноваций в этих странах; - схемы построения экспертных систем по трансляции технологий между различными странами, в которых будет учитываться: международное право, национальные законы, экономическая инфраструктура и менталитет представителей бизнеса, науки и общества, создадут реальную структуру для эффективного и полезного взаимодействия пользователя сети Интернет с базой знаний в сфере трансфера и диффузии (трансляции) низко-углеродных открытых инноваций с целью принятия и реализации решений по смягчению последствий глобального изменения климата; - интерактивные интерфейсы пользователей экспертных систем, которые обеспечивают видимость и создают впечатление беседы с искусственным интеллектом, что позволяет установить эффективную обратную связь Интернет-пользователя с экспертами по низко-углеродным технологиям, проблемам окружающей среды и изменения климата. 3.2.4. Актуальность создания платформы Своевременность создания этой платформы обусловлена современной тенденцией снижения эмиссии СО2 в странах ЕС и 264

Chesbrough H., Appleyard M. Open innovation and strategy // California Management Review. – 2007. – 50(1). – P. 57 – 76. 265 Viale R., Etzkowitz H. The Capitalization of Knowledge: A Triple Helix of UniversityIndustry-Government. – Edward Elgar Publishing. – 2010. – 368 P. 266 Inclusive Green Growth: The Pathway to Sustainable Development. – The World Bank, Washington. – 2012. – 174 P. 267 Bagchi D., Biswas S., Narahari Y., et al. Carbon Footprint Optimization: Game Theoretic Problems and Solutions // ACM SIGecom Exchanges. – 2012. – Vol. 11. – No. 1. – P. 34 – 38.

212


ЧАСТЬ ІІІ. ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ НИЗКО-УГЛЕРОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УКРАИНЕ

нарастания объемов этой эмиссии в странах с переходной и развивающейся экономикой 268 . Так за 2000-2010 годы страны ЕС уменьшили объемы эмиссии CO2 на 171,1 млн. т., а страны ВЕ увеличили объемы эмиссии CO2 на 57,1 млн. т., что составляет 33,4% от достигнутого странами ЕС положительного эффекта по противодействию глобальным изменениям климата. В 2011 году ЕС принял новые обязательства 269 по сокращению эмиссии парниковых газов к 2050 году на 80% от уровня 1990 года. На рис. 3.2.1 показаны объемы эмиссии СО2: 1. При сохранении текущей политики; 2. Энергетического сектора; 3. Жилищно-коммунального хозяйства; 4. От промышленности; 5. Транспорта; 6. Сельского хозяйства; 7. Других секторов.

Рис. 3.2.1: Выбросы парниковых газов в ЕС при 80% сокращению относительно уровня 1990 года (100%) 268

CO2 Emissions from Fuel Combustion Highlights (2012 Edition) // IEA/OECD. – 2012. – 138 P. 269 Communication from CEP, EC, EESC and CR “A Roadmap for moving to a competitive low carbon economy in 2050”. - {SEC(2011) 287 final}, {SEC(2011) 288 final}, {SEC(2011) 289 final}. - Brussels, 8.3.2011. - COM(2011) 112 final.

215


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

При этом Международное энергетическое агентство 270 в 2012 году оценило глобальный вклад внедрения различных низко-углеродных технологий в сокращение эмиссии СО2 к 2050 году более чем в 2 раза относительно уровня 2009 года. На рис. 3.2.2 показаны вклады в сокращение эмиссии СО2 следующих технологий: 1. Технологии повышения энергетической эффективности генерации и смены видов топлива - 3%; 2. Ядерные технологии - 8%; 3. Технологии сокращения использования ископаемого топлива 12%; 4. Технологии сокращения потребления топлива и повышения КПД использования электроэнергии - 42%; 5. Технологии возобновляемых источников энергии - 21%; 6. Технологии улавливания и хранения углерода 271 - 14%.

Рис.3.2.2: Повышения эффективности и замена топлива в конечном счете дает более половины сокращений 270

Energy Technology Perspectives 2012: Pathways to a Clean Energy System // IEA/OECD. – 2012. – 700 P. 271 Беспалова С.В., Жикаляк Н.В., Осетров В.В., Шеставин Н.С. Улавливание и геологическое хранение диоксида углерода как перспектива для энергетики Украины // Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии – Сборник научных статей. – Киев: НПВК «Триакон». – 2012. – 3(11). – С. 107 – 113.

214


ЧАСТЬ ІІІ. ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ НИЗКО-УГЛЕРОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УКРАИНЕ

При этом отмечена возможность увеличения к 2050 году эмиссии СО2 почти в 2 раза от уровня 2009 года в случае непринятия решительных мер к интенсификации внедрения низко-углеродных технологий. Уже идет 2013 год, а процессы внедрения низко-углеродных технологий в странах ВЕ фактически развиваются самотеком, без должной информационной, законодательной, политической и инвестиционной поддержки. Поэтому создание условий для интенсификации глобальных процессов внедрения низко-углеродных технологий должно обеспечить достойное участие стран ВЕ в кардинальном изменении тенденции эмиссии СО2, которое прогнозируется на 2015 год. В частности, в 2010 году Украина имела увеличение эмиссии СО2 по отношению к ее объемам в 1990 году 272 на уровне -61,2%, Республика Беларусь соответственно – -47,5%, а Российская Федерация – -27,4%. Этот показатель косвенно характеризует уровень восстановления экономики этих стран относительно уровня 1990 года. При этом Киотский протокол фактически не лимитировал объемы эмиссии СО2 для этих стран. Другие страны с переходной экономикой имеют аналогичные показатели: Литва – -59,6%; Латвия – -56,8%; Румыния – -54,8; Эстония – -48,9; Болгария – -41,4%; Словакия – -38,3%; Венгрия – -26,3%; Чехия – -26,2%; Хорватия – -11,9%; Польша – -10,8%. То есть, эти страны не превысили свой лимит сокращения эмиссии СО2 в 6-8%, установленный Киотским протоколом. 3.2.5. Стратегия создания и развития платформы Важность создания платформы определяется не только ее необходимостью для потребителей низко-углеродных технологий, но и ценностью результатов функционирования платформы для европейских поставщиков технологий, которые разрабатывали эти технологии с ориентацией на их применение в странах ЕС. Адаптация этих технологий к условиям использования в странах ВЕ позволит поставщикам технологий выйти на новые рынки стран с переходной и развивающейся экономикой. Кроме того, объединение информации о различных низкоуглеродных технологиях, в том числе и взаимозаменяемых, позволит выполнять сравнение, оценку и ранжирование технологий, предназначенных для одинаковых задач и целей, что будет приводить к повышению качества научных исследований и технологических разработок. А созданные базы знаний по низко-углеродным технологиям будут полезны студентам и сотрудникам для повышения своей квалификации а этой сфере. 272

CO2 Emissions from Fuel Combustion Highlights (2012 Edition) // IEA/OECD. – 2012. – 138 P.

217


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Перспективы развития платформы обусловлены следующими причинами: - регулярным расширением географии и секторов применения низко-углеродных технологий; - постоянным обновлением парка низко-углеродных технологий и инноваций, их усовершенствования и разработки новых; - систематическим изменением нормативно-правовой базы, как стран ЕС, так и стран ВЕ; - периодическим обновлением программного обеспечения вебсайтов платформы. Эти причины приводят к необходимости обеспечения сопровождения, обновления и расширения содержания платформы, а также создания новых моделей процессов трансфера и диффузии низкоуглеродных открытых инноваций и встраивания их в веб-базируемую экспертную систему. Целевые группы пользователей платформы, которые будут получать пользу (знания) от ее использования и которые можно выделить исходя из конкретных целей проекта, следующие: - представители научных и производственных организаций из стран ЕС – разработчиков и поставщиков низко-углеродных технологий, которые заинтересованы в расширении рынка сбыта своих технологий; - представители научных организаций из стран ВЕ – разработчиков низко-углеродных технологий, которые повышают свою компетенцию за счет ознакомления с мировыми достижениями в сфере этих технологий, в области методов трансфера и диффузии технологий; - представители энергетических и промышленных предприятий из стран ВЕ – потенциальных потребителей низко-углеродных технологий, решивших (или сомневающихся в решении) начать процесс внедрения этих технологий на своем предприятии или отрасли; - пр��дставители органов власти из стран ЕС и ВЕ, которые прямо или косвенно принимают решения о путях, методах и средствах противодействия изменениям климата; - студенты и аспиранты университетов стран ЕС и ВЕ, специализирующиеся на процессах разработки и применения низкоуглеродных технологий; - представители общественности, которые хотят ознакомиться с процессами изменения климата и с ролью низко-углеродных технологий. Четкость передачи знаний этим целевым группам гарантируется адресной направленностью компонент баз знаний на эти группы, что очень важно для самостоятельного приобретения знаний при индивидуальном использовании платформы. Учитывая насущную важность противодействия глобальным изменениям климата путем перехода всех

216


ЧАСТЬ ІІІ. ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ НИЗКО-УГЛЕРОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УКРАИНЕ

стран мира к низко-углеродному развитию можно предложить следующую стратегию создания платформы: Шаг 1: Извлечение и накопление знаний (Выполнить сравнительные исследования существующих технических, экологических, экономических, политических, правовых и социальных условий для передачи из стран ЕС и других передовых стран мира низко-углеродных технологий, а также условий их адаптации и внедрения (диффузии) в странах с переходной и развивающейся экономикой); Шаг 2: Обработка знаний, моделирование и перевод их в электронный вид (Разработать эконометрические модели динамики процессов передачи и диффузии низко-углеродных технологий с учетом национального и международного законодательства в области интеллектуальной собственности, а также перспектив введения принципов открытых инноваций, для выполнения численных оценок эффективности этих процессов между заинтересованными сторонами из стран ЕС и ВЕ); Шаг 3: Создание веб-сайтов с экспертными системами и объединение их в платформу (Создать на базе эконометрических моделей виртуальную интерактивную платформу из нескольких веб-базируемых экспертных систем (веб-сайтов) для информационного обеспечения процессов принятия решений в сфере внедрения низко-углеродных открытых инноваций). 3.2.6. Схемы реализации платформы Виртуальная интерактивная платформа (или сетевая платформа) для трансляции низко-углеродных технологий создается на базе 273 информационных ресурсов на веб-сайте проекта LCOIR-UA и технических ресурсов Центра LCOIR-UA, что обеспечит интерактивные аудио и видео контакты между заинтересованными сторонами во внедрении низко-углеродных технологий в Украине. Нулевой и первый этапы (рис. 3.2.3) создания этой платформы были завершены, и в настоящее время идут параллельно второй и третий этапы и проводится подготовка к реализации четвертого этапа, где будет необходимо использовать дополнительные финансовые ресурсы для обеспечения процесса реализации низко-углеродных технологий в Украине. В этом случае будут задействованы ресурсы из существующих программ кредитного финансирования в Украине (рис. 3.2.4): UKEEP USELF, а также финансовых ресурсов венчурного капитала фондов Европейского Союза, Соединенных Штатов, России и Украины. 273

Project “Low-Carbon for Industrial Regions of Ukraine (LCOIR-UA)” // DonNU. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.lcoir-ua.eu/

219


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Рис.3.2.3: Схема развития сетевой платформы для низко-углеродных технологий

Рис.3.2.4: Схема инфраструктура для сетевой платформы низко-углеродных технологий

218


ЧАСТЬ ІІІ. ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ НИЗКО-УГЛЕРОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УКРАИНЕ

Для этого необходимо, чтобы в Украину было официально разрешено венчурное финансирование по традиционным схемам, создание предприятий типа «старт-ап» и «спин-офф» и т.п. 274 . В настоящее время в Донецком национальном университете (ДонНУ) 275 создан Центр трансфера технологий (рис. 3.2.5), который может осуществлять передачу технологий только на основе лицензионных договоров, что сильно ограничивает возможности развития процессов передачи и диффузии низко-углеродных технологий, несмотря на широко развернутую структуру взаимодействия в странах ЕС и ВЕ.

Рис.3.2.5: Структура взаимодействия Центра трансфера технологий ДонНУ В соответствии со схемой, показанной на рис. 3.2.6, Центр LCOIRUA выполняет роль координатора Отраслевого сегмента экологически чистых, низко-углеродных и климатических технологий Национальной сети трансфера технологий (NTTN) 276 и Национального контактного пункта по направлению «Окружающая среда, включая изменения климата» 274

Попов С.Ф., Шеставин Н.С. Научный парк открытых инноваций: украинская практика // Инновации. – Санкт-Петербург: ОАО «Трансфер». – 2010. – 07(141). – С. 14 – 17. 275 Донецький національний університет // МОН України – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.donnu.edu.ua 276 Національна мережа трансферу технологій // МОН України – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.nttn.org.ua

221


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

7-й Рамочной программы ЕС (CORDIS) 277 до 2013 года, а с 2014 года по направлению «Климатические действия, окружающая среда, эффективные ресурсы и сырьевые материалы» по Рамочной программе ЕС для исследований и инноваций «Горизонт-2020» 278 .

Рис. 3.2.6: Структура связей сетевой платформы низко-углеродных технологий Объединение функций и возможностей Центра трансфера технологий, Национального контактного пункта и Интерактивного центра LCOIR-UA (рис. 3.2.6) позволит использовать базы данных NTTN и 277

European Commission > Research & Innovation > FP7. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ec.europa.eu/research/fp7/index_en.cfm 278  European Commission > Horizon 2020. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ec.europa.eu/programmes/horizon2020/

220


ЧАСТЬ ІІІ. ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ НИЗКО-УГЛЕРОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УКРАИНЕ

CORDIS, а также других организаций и центров в странах ЕС и ВЕ, которые специализируются в низко-углеродных технологиях, на различных стадиях поиска и трансляции технологий: идеи, исследования, технологические разработки и опытное производство. Финансовая поддержка такой деятельности по передаче и диффузии низко-углеродных технологий может осуществляться через гранты 7 Рамочной программе ЕС (с 2014 года по программе HORIZON 2020). Схема взаимодействия между элементами платформы, показанная на рис. 3.2.6, иллюстрирует последовательность операций и действий, регулируемых экспертной системой, которые необходимы для функционирования виртуальной интерактивной платформы. Каждый элемент этой схемы, объединенный с рядом депозитариев в «облако», имеет собственное программное обеспечение, а также интерфейсы доступа к экспертным системам на английском и русском языках для использования пользователями из стран ЕС и ВE.

Рис. 3.2.7: Схема взаимодействия между элементами платформы

223


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Перевернутая пунктирная трапеция объединяет элементы платформы в общую экспертную систему, которая состоит из 4-х взаимосвязанных экспертных систем, основанных на базах знаний ЕС, России, Украины и Беларуси, а также на закономерностях взаимодействия рынков передачи и диффузии низко-углеродных технологий между странами ЕС и ВЕ. 3.2.7. Заключение Осуществление деятельности по созданию виртуальной интерактивной платформы для трансляции низко-углеродных открытых инноваций позволит структурировать и интегрировать знания в области низко-углеродных технологий, которые были накоплены в странах ЕС и ВE, что позволит значительно повысить эффективность передачи знания и опыта между странами. Синергия этих знаний внесет значительный вклад в научную, техническую и социально-экономическую поддержку инициатив Европейского Союза по борьбе с последствиями глобального изменения климата. Включение информации о потенциале европейских поставщиков низко-углеродных технологий и потребностей потребителей этих технологий из стран с переходной экономикой, включенных в базы знаний, их обработка и представление в доступной и привлекательной форме будет способствовать расширению рынков сбыта для европейских компаний, что позволит повысить конкурентоспособность европейской «зеленой» экономики с низким содержанием диоксида углерода. Современные глобальные вызовы ставят новые проблемы перед человечеством, которое в своем развитии подошло (или уже перешло) к «точке невозврата». Все попытки, предпринятые в настоящее время, в рамках старых социальных ценностей не привели к снижению объемов эмиссии парниковых газов – они продолжают расти в глобальном масштабе, хотя некоторым странам удалось сократить выбросы CO2 в течение последних 10 лет. Разнообразные низко-углеродные технологии были разработаны и частично реализованы, а в случае их крупномасштабного развертывания они могли решить проблему сокращения вдвое выбросов CO2 в 2050 году по сравнению с 2005 годом. Но этому препятствует международная система защиты авторских прав, которая должна быть перестроена в соответствии с принципами «открытых инноваций» в целях содействия распространению низкоуглеродных технологий в развивающиеся страны. Принятие пост-Киотского соглашения, которое в настоящее время обсуждается, вряд ли приведет к значительному сокращению выбр��сов парниковых газов в глобальном масштабе. Это соглашение будет основано

222


ЧАСТЬ ІІІ. ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ НИЗКО-УГЛЕРОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УКРАИНЕ

на принципах получения прибыли в любой ситуации, поэтому необходимо найти новые (или старые) принципы, влияющие на потребительское общество, которое основано на потребление рост (даже если рост «зеленый»). Выводы по Части ІІІ В Части ІІІ представлены перспективы развития и внедрения низкоуглеродных технологий в Украине, которые базируются на следующих результатах: 1. Разработаны рекомендации по внедрению технологий улавливания и геологического хранения СО2 в восточных областях Украины, которые включают в себя: - оценку потенциала источников эмиссии СО2; - оценку потенциала резервуаров хранения СО2; - предложения по методике выделения перспективных участков хранения СО2; - определение критериев процессов улавливания, транспортировки, нагнетания и хранения СО2; - выбор варианта процессов улавливания, транспортировки, нагнетания и хранения СО2. 2. Разработанные концепция и стратегия создания виртуальной интерактивной платформы для трансляции низко-углеродных открытых инноваций из стран ЕС в страны ВЕ имеют следующие компоненты: - определены цели создания платформы; - предложена методология создания платформы; - выполнены постановки задач создания платформы; - обоснована актуальность создания платформы; - разработана стратегия создания и развития платформы; - составлены схемы реализации платформы. Создание такой виртуальной интерактивной платформы для трансляции низко-углеродных открытых инноваций из стран ЕС в страны ВЕ позволит обеспечить выполнение следующих ближайших тактических целей в борьбе с изменениями климата: - ознакомление будущих пользователей экологически чистых, низко-углеродных и климатических технологий с возможностями внедрения низко-углеродных открытых инноваций в своей стране, регионе, предприятии и в быту; - накопление у поставщиков таких технологий информации о потребностях перспективных пользователей этих технологий; - содействие в налаживание контактов, взаимодействия и сотрудничества между поставщиками и пользователями низко-углеродных открытых инноваций.

225


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А: СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ, ПОДГОТОВЛЕННЫХ ПО ПРОЕКТУ «НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ (LCOIR-UA)» 1. Shestavin M.S., Leynet A.P. New Ukraine-French Project “Low-Carbon Opportunities for Industrial Regions of Ukraine” (LCOIR-UA) // Proceedings of the International Conference on Carbon Reduction Technologies - CaReTECH2011 (Poland, Polish Jurassic Highland, September 19-22, 2011) – Gliwice: Silesian University of Technology, 2011. – P. 167-168. 2. Shestavin M.S. / Capabilities Sequestration Anthropogenic Emissions from Low Fugitive Sources // Materials digest of the XXXII International Scientific and Practical Conference “Models and Methods of Solving Formal and Applied Scientific Issues in Physico-Mathematical, Technical and Chemical Research” (United Kingdom, London, September 20-25, 2012) – London: International Academy of Science and Higher Education, 2012. – P. 65-67. 3. Shestavin M. / Capabilities Sequestration Anthropogenic Emissions from Low Fugitive Sources // International Scientific Analytical Project. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://gisap.eu/node/13982/ 4. Shestavin M.S., Bezkrovna M.V., Osetrov V.V., Yurchenko V.V. / Preliminary Assessment of the Potential CO2 Sources and Sinks of the Eastern Ukraine // Proceedings in Advanced Research in Scientific Areas (ARSA 2012) – The 1st Virtual International Conference (Slovak Republic, Zilina, December 3-7, 2012.). – Zilina: University of Zilina, 2012. – P. 1374-1380. 5. Savkevych O., Shestavin M., Bespalova S. / Critical Comparison of “Green Growth” and “Carbon Footprint” Theories: Analysis of Low-Carbon Innovations Implementation Practice as a Tool for Climate Stabilization // Brochure of the Euroacademia Global Forum of Critical Studies: Asking Big Questions Again (Czech Republic, Prague, December 13-15, 2012). – Paris: Euroacademia, 2012. – P. 18. 6. Savkevych O., Bespalova S., Shestavin M. / Critical Comparison of “Green Growth” and “Carbon Footprint” Theories: Analyzing the Practices of Introduction of Open Low-Carbon Innovations an Instrument for Climate Stabilization. – 2012. – 7 pp. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://euroacademia.eu 7. Shestavin M.S. / The Strategy of Creating a Virtual Interactive Platform for the Low-Carbon Open Innovations Relay // International Journal of Environmental, Earth Science and Engineering. – Vol.: 7. – No: 10, 2013. – P. 56-61. 8. Shestavin M.S. / The Strategy of Creating a Virtual Interactive Platform for the Low-Carbon Open Innovations Relay // World Academy of Science, Engineering and Technology. – Issue 82, October 2013, Paris, 2013. – P. 113-118. 9. Bezkrovna M., Osetrov V., Shesravin M. / Implementation of Perspectives of CCS Technologies in Ukraine // Abstract Book of the International Scientific Conference “Environmental and Climate Technologies”, October 14-16, 2013, Latvia, Riga: Riga Technical University. – 2013. – P. 28-29. 10. Bezkrovna M., Osetrov V., Shesravin M. / Implementation of Perspectives of CCS Technologies in Ukraine // Scientific Journal “Environmental and Climate Technologies”, Volume 12. – 2013 (in print).

224


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

11. Беспалова С.В., Шеставин М.С. / Низько-вуглецеві можливості для індустріальних регіонів України: адаптація європейського досвіду // Збірка статей учасників VII Всеукраїнської науково-практичної конференції «Охорона навколишнього середовища промислових регіонів як умова сталого розвитку України», Запорізька державна інженерна академія, 15 грудня 2011 р. – Запоріжжя: Видавництво ЗДІА, 2011. – С. 28-32. 12. Шеставин М. / Україна та ЄС шукають можливості зменшення викидів парникових газів // ЄВРОБЮЛЕТЕНЬ, 2011, № 11. – С. 12-13. 13. Жикаляк Н.В., Осетров В.В. / Геологические перспективы хранения СО2 в палеозойских осадочных отложениях Донбасса // Збірка доповідей національного екологічного форуму „Екологія промислового регіону”, том 1. – Донецьк: Державне підприємство „Донецький екологічний інститут”, 2012. – С. 50 – 53. 14. Бескровная М.В., Осетров В.В., Шеставин Н.С. / Перспективы улавливания и геологического хранения СО2 в Донбассе // Там же, том 1. – С. 105 – 106. 15. Сафонов А.И. / Использование растительных организмов для диагностики концентрации углекислого газа в природных средах // Там же, том 2. – С. 173 – 174. 16. Бескровная М.В., Осетров В.В., Шеставин Н.С. / Применение геоинформационных систем для инвентаризации источников загрязнения и участков хранения диоксида углерода // Вісник Запорізького національного університету: Збірка наукових праць. Біологічні науки. – Запоріжжя: Видавництво ЗНУ, 2012, № 2. – С. 104108. 17. Беспалова С.В., Жикаляк Н.В., Осетров В.В., Шеставин Н.С. / Улавливание и геологическое хранение диоксида углерода как перспектива для энергетики Украины // Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии. Сборник научных статей. – Киев: «НПВК Триакон», 2012, Выпуск 3(11). – С. 107-113. 18. Беспалова С.В., Жикаляк Н.В., Осетров В.В., Шеставин Н.С. / Оценка возможностей улавливания и хранения СО2 в палеозойских осадочных отложениях Донбасса // Сборник материалов международной научной конференции «Современные проблемы литологии осадочных бассейнов Украины и сопредельных территорий», 8-13 октября 2012, Киев, Украина. – Киев: Институт геологических наук НАН Украины. – 2012. – С. 18. 19. Жикаляк Н.В., Осетров В.В., Шеставин Н.С. / Оценка возможностей улавливания и хранения СО2 в палеозойских осадочных отложениях Донбасса // Збірник наукових праць Інституту геологічних наук НАН України, Вип. 5, 2012. – С. 53-61. 20. Осетров В.В., Шеставин Н.С., Юрченко В.В. / Оценка возможностей геологического хранения СО2 в осадочных отложениях Донбасса // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. – Серия «Естественные и технические науки», Вып. 6/7, 2012. – С. 43-49. 21. Беспалова С.В., Шеставин Н.С. / Оценка возможностей внедрения низкоуглеродных открытых инноваций в индустриальных регионах Украины // Проблеми екології та охорони природи техногенного регіону. – 2012. - № 1 (12). – С. 10-25. 22. Анциферов А.В., Киселев Н.Н., Туманов В.В., Филатов В.Ф. / Оптимизация размещения подземных хранилищ СО2 и обеспечение мониторинга их состояния комплексом геофизических методов // Сборник научных трудов Международного научно-практического симпозиума «НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ОТКРЫТЫЕ ИННОВАЦИИ ДЛЯ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ», Том 2 / Под общ. ред. С.В. Беспаловой и Н.С. Шеставина // LCOI-Reviews, No. 11. – Донецк: Юго-Восток, 2012. – С. 8-11.

225


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

23. Бескровная М.В., Юрченко В.В. Кобченко М. / Определение пористости горных пород, перспективных для геологического хранения СО2, по данным рентгеновской томографии на синхротроне // Там же. – С. 12-15. 24. Бодряга В.В., Недопекин Ф.В., Кравец В.А., Насанова Ю.В. / Экологическая проблема утилизации графитной спели на металлургических предприятиях // Там же. – С. 16-20. 25. Высоцкий С.П. / Выбор направлений снижения эмиссии углекислого газа // Там же. – С. 23-29. 26. Іншеков Є.М., Ковальчук А.М., Кокоріна М.Т. / Атлас пріоритетних низьковуглеводних технологій генерації енергії на основі відновлюваних та нетрадиційних джерел енергії для регіонів України // Там же. – С. 33-37. 27. Казак О.В., Шеставин Н.С. / О возможности использования воздушного террикона для улавливания пыли и углекислого газа на перекрестках автомобильных дорог // Там же. – С. 38-44. 28. Лучина А.Ю., Бескровная М.В. / Возможности применения процесса ANAMMOX для уменьшения выбросов СО2 в результате биологической очистки сточных вод // Там же. – С. 45-49. 29. Осетров В.В. / Геологические перспективы хранения СО2 в палеозойских осадочных отложениях Донбасса // Там же. – С. 50-52. 30. Савкевич А.В., Чеботова Е.Н., Шеставин Н.С. / Критическое сравнение теорий «Пределов роста», «Зеленого роста» и «Углеродного следа»: практика внедрения низко-углеродных открытых инноваций как инструментов стабилизации климата // Там же. – С. 53-58. 31. Сафонов А.И. / Методы биомониторинга возможных утечек СО2 их хранилищ // Там же. – С. 59-63. 32. Семко А.Н., Бескровная М.В., Украинский Ю.Д., Виноградов С.А., Грицына И.Н. / Тушение газовых факелов импуль��ными струями жидкости высокой скорости // Там же. – С. 64-68. 33. Тимошенко Н.С., Семко А.Н., Тимошенко С.Н. / Снижение выбросов углекислого газа из дуговой сталеплавильной печи на основе совершенствования системы газоудаления // Там же. – С. 79-83. 34. Шапарь А.Г., Скрипник О.А. / Сокращение эмиссии парниковых газов путем формирования вторичных экосистем на землях, измененных в результате антропогенного воздействия // Там же. – С. 90-94. 35. Шеставин Н.С. / Оценка потенциала источников и поглотителей СО2 на востоке Украины: перспективные направления транспортировки СО2 // Там же. – С. 95-108. 36. Бескровная М.В., Юрченко В.В., Осипова А.В. / Оценка потенциала поглотителей СО2 в Донбассе // Матеріали наукової конференції Донецького національного університету за підсумками науково-дослідної роботи за період 20112012 рр. (у 2 томах). Т.1 / Донецьк: ДонНУ, 2013. – С. 85-86. 37. Бескровная М.В., Собко А.Ю., Юрченко В.В. / Экологический мониторинг водных объектов г. Донецка с помощью геоинформационных систем // Там же. – С. 125-126. 38. Шеставин Н.С. / Перспективы и механизмы внедрения низко-углеродных технологий в регионах Украины // Там же. – С. 317-318. 39. Казак О.В., Шеставин Н.С. / Моделирование вихревых потоков загрязненного воздуха для стационарных систем сепарации над перекрестками городских улиц // Там же. – С. 318-319.

226


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

40. Осетров В.В., Шеставин Н.С. / Оценка возможностей утилизации и долговременного хранения диоксида углерода в виде карбоната магния // Там же. – С. 319-320. 41. Чеботова Е.Н., Шеставин Н.С. / Анализ рисков утечки диоксида углерода при процессах улавливания, транспортировки и хранения в осадочных отложениях Донбасса // Там же. – С. 320-321. 42. Шеставин Н.С. / Концепция создания виртуальной интерактивной платформы для трансляции низко-углеродных открытых инноваций // Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии, Вып. 1 (12). – Днепропетровск: «НПВК Триакон», 2013. – С. 3-11. 43. Адамовский И. / Развитие народной экономики возобновляемых углеводородов северного Донбасса, как альтернативы коммерческой экономике ископаемых углеводородов // Сборник научных трудов 2-го Международного научнопрактического симпозиума «НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ОТКРЫТЫЕ ИННОВАЦИИ ДЛЯ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ» (30-31 октября 2013 г.) / Под общ. ред. С. В. Беспаловой и Н. С. Шеставина // LCOI-Reviews, No. 16. – Донецк: ДонНУ, 2013. – С. 7-15. 44. Бабченко Р.П. / Стратегія екологічної політики та її впровадження в Україні // Там же. – С. 16-20. 45. Іншеков Є.М., Калинчик І.В. / Комбіноване електропостачання виробничих систем // Там же. – С. 21-27. 46. Казак О.В., Владыкина Н.Н. / Особенности внедрения экологически безопасных металлургических печей постоянного тока с подовым электродом // Там же. – С. 28-38. 47. Коюда А.Н. / Экологические последствия промышленной рассолодобычи на территории г. Славянска // Там же. – С. 39-43. 48. Осетров В.В., Шеставин Н.С. / Потенциал палеозойских осадочных отложений Юзовской площади для долгосрочного хранения СО2 // Там же. – С. 44-51. 49. Приходько С.Ю. / Решение вопросов безопасности в условиях природноантропогенных воздействий // Там же. – С. 52-56. 50. Семко А.Н., Тищенко П.И., Казак О.В., Осипова А.В. / Новые технологии переработки отвалов железосодержащих отходов // Там же. – С. 57-63.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б: СПИСОК ОБОЗРЕНИЙ, ПОДГОТОВЛЕННЫХ ПО ПРОЕКТУ «НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ (LCOIR-UA)» 1. Chebotova O.M., Shestavin M.S., Yurchenko V.V. / PROSPECTS for DEVELOPMENT of CARBON CAPTURE TECHNOLOGIES in UKRAINE // Обозрения технических аспектов реализации технологий ЧУТ и УХУ, серия 1 - Reviews of Technical Aspects of the Implementation of CCT and CCS, Series 1 / Под общ. ред. С.В. Беспаловой и Н.С. Шеставина // LCOI-Reviews, No. 04. – Донецк: ДонНУ, 2012. – C. 4-18. 2. Афанасьев Д.Н. / ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗАХВАТА УГЛЕРОДА: СРАВНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ // Там же. – С. 19-49.

227


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

3. Osetrov V.V., Shestavin M.S., Yurchenko V.V. / PROSPECTS for DEVELOPMENT of CO2 GEOLOGICAL STORAGE TECHNOLOGIES in UKRAINE // Там же. – С. 50-72. 4. Chebotova O.M., Shestavin M.S., Yurchenko V.V. / PROSPECTS for DEVELOPMENT of SOLAR and WIND ENERGY in UKRAINE // Обозрения технических аспектов реализации технологий ЧУТ и УХУ, серия 2 - Reviews of Technical Aspects of the Implementation of CCT and CCS, Series 2 / Под общ. ред. С.В. Беспаловой и Н.С. Шеставина // LCOI-Reviews, No. 05. – Донецк: ДонНУ, 2012. – С. 4-29. 5. Чертопалов С.В. / СТРУКТУРА И ВИДЫ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ // Там же. – С. 30-56. 6. Оверко В.С. / ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ВЕТРОВОЙ ЭНЕРГЕТИКИ В УКРАИНЕ // Там же. – С. 57-83. 7. Тимошенко Н.С. / СНИЖЕНИЕ ВЫБРОСОВ СО2 В РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЯХ ПРОМЫШЛЕННОСТИ УКРАИНЫ // Обозрения технических аспектов реализации технологий ЧУТ и УХУ, серия 3 - Reviews of Technical Aspects of the Implementation of CCT and CCS, Series 3 / Под общ. ред. С. В. Беспаловой и Н. С. Шеставина // LCOI-Reviews, No. 06. – Донецк: ДонНУ, 2012. – С. 4-23. 8. Казак О.В. / ПРОБЛЕМА ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ ПАРНИКОВЫМИ ГАЗАМИ В СТАЛЕПЛАВИЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ // Там же. – С. 24-77. 9. Бодряга В.В. / ОХРАНА АТМОСФЕРЫ ОТ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ // Там же. – С. 78-112. 10. Лучина А.Ю. / ВЫДЕЛЕНИЕ СО2 В РЕЗУЛЬТАТЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ БЫТОВЫХ ВОД // Обозрения технических аспектов реализации технологий ЧУТ и УХУ, серия 4 - Reviews of Technical Aspects of the Implementation of CCT and CCS, Series 4 / Под общ. ред. С. В. Беспаловой и Н. С. Шеставина // LCOI-Reviews, No. 07, 30.07.2012. – Донецк: ДонНУ, 2012. – С. 4-51. 11. Сафонов А.И. / ФИТОИНДИКАЦИОННЫЕ ЭФФЕКТЫ ПОВЫШЕННЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ СО2 В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ // Там же. – С. 52-88. 12. Chebotova O.M., Savkevych O.V., Shestavin M.S. / REVIEW of POLICIES in the field of CLIMATE and ENVIRONMENT // Обозрения политики и законов в области климата и окружающей среды – Reviews of Policies and Laws in the field of Climate and Environment / Под общ. ред. С.В. Беспаловой и Н.С. Шеставина // LCOI-Reviews, No. 08, 30.08.2012. – Донецк: ДонНУ, 2012. – С. 4-20. 13. Chebotova O.M., Shestavin M.S. / REVIEW of LAWS in the field of CLIMATE and ENVIRONMENT // Там же. – С. 21-26. 14. Bezkrovna M.V., Chebotova O.M. / REVIEW of SOCIO-ECONOMIC ASPECTS of the IMPLEMENTATION of CCT and CCS // Обозрения социальноэкономических аспектов и украинских заинтересованных сторон при внедрении ЧУТ и УХУ - Reviews of Socio-Economic Aspects and Ukrainian Stakeholders of the Implementation of CCT and CCS / Под общ. ред. С.В. Беспаловой и Н.С. Шеставина // LCOI-Reviews, No. 09, 30.09.2012. – Донецк: ДонНУ, 2012. – С. 4-31. 15. Chebotova O.M., Savkevich O.V. / REVIEW of UKRAINIAN STAKEHOLDERS of the IMPLEMENTATION of CCT and CCS // Там же. – С. 32-42.

228


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ В: СПИСОК ПРЕЗЕНТАЦИЙ, ПОДГОТОВЛЕННЫХ ПО ПРОЕКТУ «НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ (LCOIR-UA)» 1. Шеставин Н.С. / Тематична програма Європейського Союзу для довкілля і сталого управління природними ресурсами, зокрема енергією - Проект „Низьковуглецеві можливості для індустріальних регіонів України” // Сборник презентаций Стартового совещания проекта «Низко-углеродные возможности для индустриальных регионов Украины» / Под общ. ред. С.В. Беспаловой и Н.С. Шеставина // LCOIReviews, No. 01. – Донецк: ДонНУ, 2011. – С. 8-10. 2. Ленэ О.П. / Проект „Низько-вуглецеві можливості для індустріальних регіонів України” // Там же. – С. 11-16. 3. Ленэ О., Шеставин Н. / Украинские перспективы передачи французского опыта разработки проектов улавливания и хранения углерода // Круглый стол Международного энергетического агентства по перспективам улавливания и хранения углерода в Украине. – Донецк: ДТЭК, 18.05.2011. – 18 сл. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.lcoir-ua.eu/RU/about/Leynet-Shestavin-18-05-2011.pdf 4. Шеставин Н. / Особенности проектов по направлению «Энергия»: технологии улавливания и хранения СО2 для нулевой эмиссии при производстве электроэнергии // Семинар «7-я Рамочная программа ЕС по исследованиям и технологическому развитию – новые программы и конкурсы по направлениям «Энергетика» и «Средние и малые предприятия». – Донецк: ДонНУ, 24.05.2011. – 20 сл. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.lcoir-ua.eu/RU/about/Shestavin-2405-2011.pdf 5. Шеставин Н.С. / Физические и химические аспекты низко-углеродных возможностей для индустриальных регионов Украины // Презентация проекта для сотрудников, аспирантов и студентов физического и химического факультетов ДонНУ. – Донецк: ДонНУ, 27.06.2011. – 28 сл. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.lcoir-ua.eu/RU/about/Shestavin-27-06-2011.pdf 6. Чикунова Ю.Е. / Проблемы эффективного использования энергоресурсов в Донецкой области // Сборник презентаций Образовательной сессии «НИЗКОУГЛЕРОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ КЛИМАТА» / Под общ. ред. С.В. Беспаловой и Н.С. Шеставина // LCOI-Reviews, No. 02. – Донецк: ДонНУ, 2011. – С. 8-11. 7. Шеставин Н.С. / Европейский проект "Низко-углеродные возможности для индустриальных регионов Украины (LCOIR-UA)" // Там же. – С. 12-17. 8. Коляда М.Г. / Проектирование будущего по результатам изменения климата // Там же. – С. 18-25. 9. Вольчин И.А. / Перспективы внедрения чистых угольных технологий в теплоэнергетику Украины // Там же. – С. 26-29. 10. Афанасьев Д.Н. / Перспективы внедрения чистых угольных технологий в теплоэнергетику Украины - Парогазовые установки с непосредственным сжиганием угля в кипящем слое под давлением // Там же. – С. 30-33. 11. Ленэ О.П., Шеставин Н.С. / Мировой и французский опыт разработки

229


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

проектов улавливания и геологического хранения диоксида углерода (Часть 1 – Введение в проблему) // Там же. – С. 34-37. 12. Ленэ О.П., Шеставин Н.С. / Мировой и французский опыт разработки проектов улавливания и геологического хранения диоксида углерода (Часть 2 – Примеры решения) // Там же. – С. 38-41. 13. Осетров В.В. / Геологические аспекты в низко-углеродных технологиях индустриальных регионов Украины (Часть 1 – Геологическая история Донбасса) // Там же. – С. 42-46. 14. Осетров В.В. / Геологические аспекты в низко-углеродных технологиях индустриальных регионов Украины (Часть 2 – Динамика углекислого газа в истории Земли и ее влияние на климат в масштабах геологической истории) // Там же. – С. 47-50. 15. Морозов В.Н. / О проекте "Государственное управление качеством воздуха в странах Восточного региона ЕИСП и Российской Федерации" // Там же. – С. 51-54. 16. Марков Р.В. / Усиление экономических и правовых инструментов сохранения степного биоразнообразия, адаптации к изменению климата и его смягчению // Там же. – С. 55-58. 17. Лазненко Д.А. / Программа норвежско-украинского сотрудничества "Подготовка и бизнес планирование климатических проектов" // Там же. – С. 59-62. 18. Точилина Е.Н. / Украинская программа повышения энергоэффективности (UKEEP) Европейского банка реконструкции и развития // Там же. – 63-68. 19. Вербицкая И.Ю. / Взгляд частного сектора на вопросы улавливания и хранения углерода в Украине // Там же. – С. 69-71. 20. Иншеков Е.Н. / Содействие привлечению инвестиций в низко-углеродные технологии путем участия Украины в проектах Европейского Союза по энергосбережению, энергоэффективности и уменьшению выбросов СО2 // Там же. – С. 72-75. 21. Лазненко Д.А. / Опыт подготовки проектов совместного осуществления в Украине // Там же. – С. 76-80. 22. Беспалова С., Шеставин Н. / Низко-углеродные возможности для индустриальных регионов Украины: Адаптация Европейского опыта // Сборник презентаций Круглого стола «Низко-углеродные инновации для решения региональных экологических проблем» / Под общ. ред. С.В. Беспаловой и Н.С. Шеставина // LCOIReviews, No. 03. – Донецк: ДонНУ, 2011. – С. 7-12. 23. Шеставин Н. / Глобальное изменение климата и региональные экологические проблемы // Там же. – С. 13-17. 24. Кожемякин Г. / Оценка экологического состояния Запорожской области // Там же. – С. 18-22. 25. Солнышкина А. / Экологические проблемы Днепропетровского региона в контексте социально-экологических знаний // Там же. – С. 23-26. 26. Шеставин Н. / Перспективы внедрения в Украине климатических инноваций, включая чистые угольные технологии и технологии улавливания и хранения СО2 // Там же. – С. 27-32. 27. Ляшенко А. / Экологические аспекты сельскохозяйственного производства: состояние, новейшие технологии и оборудование переработки органических отходов // Там же. – С. 33-36. 28. Скрипник О. / Депонирование углерода при формировании вторичных

230


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

экосистем нарушенных горными работами земель. – С. 37-40. 29. Селин С. / ГОРИЗОНТ-2020: Новая рамочная программа Европейского Союза в сфере исследований и инноваций // Там же. – С. 41-45. 30. Шеставин Н. / Презентация Национального контактного пункта «Окружающая среда, включая изменения климата» 7-й Рамочной программы ЕС // Там же. – С. 46-51. 31. Савкевич А. / Национальный контактный пункт «Мобильность» 7-й РП ЕС // Там же. – С. 52-56. 32. Шеставин Н.С. / Отчет о научной, научно-технической, учебной и информационной работе за 2011 год по Грантовому контракту № DCI/ENV 2010/243865 от 29.12.2010 г. «НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ» - 20 сл. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.lcoir-ua.eu/RU/news/news1/Prez-26-01-2012/Shestavin-Lowcarbon-26-01-2012.pdf 33. Шеставин Н.С. / Предварительные результаты выполнения проекта «Низко-углеродные возможности для индустриальных регионов Украины» Рекомендации по внедрению технологий улавливания и хранения диоксида углерода на востоке Украины // Сборник научных трудов Международного научно-практического симпозиума «НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ОТКРЫТЫЕ ИННОВАЦИИ ДЛЯ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ», Том 1 / Под общ. ред. С.В. Беспаловой и Н.С. Шеставина // LCOIReviews, No. 10. – Донецк: ДонНУ, 2012. – С. 8-14. 34. Whriskey K. / CCSU & a Commercial Chain // Там же. – С. 15-17. 35. Levina E. / CCS: critical decade to fulfill its potential in GHG mitigation // Там же. – С. 18-21. 36. Wojcicki A. / Projects of CCS in Poland // Там же. – С. 22-27. 37. Sliaupa S. / CO2 geological storage technologies – the integrated approach // Там же. – С. 28-34. 38. Goldthorpe W. / Developing CCS in the United Kingdom // Там же. – С. 35-37. 39. Persoglia S. / The geological storage CO2 in Italy // Там же. – С. 38-43. 40. Высоцкий С.П. / Выбор направлений снижения эмиссии углекислого газа // Там же. – С. 44-50. 41. Киселев Н.Н. / Разработка основ оптимизации размещения подземных хранилищ СО2 в условиях индустриальных регионов Украины и обеспечения мониторинга их состояния с земной поверхности комплексом геофизических методов // Там же. – С. 51-54. 42. Озерский Ю.Г. / От высокой энергоэффективности к низким выбросам парниковых газов: внедрение Европейского опыта и наилучших практик в Украине // Там же. – С. 55-59. 43. Шеставин Н.С. Представление украинского перевода брошюры Европейской ассоциации СО2ГеоНет «Что в самом деле означает геологическое хранение СО2? // Там же. – С. 60-63. 44. Шеставин Н.С. / Глобальное изменение климата и региональные экологические проблемы // Сборник научных трудов Международного научнопрактического симпозиума «НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ОТКРЫТЫЕ ИННОВАЦИИ ДЛЯ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ», Том 3 / Под общ. ред. С.В. Беспаловой и Н.С. Шеставина // LCOI-Reviews, No. 12. – Донецк: ДонНУ, 2012. – С. 7-12. 45. Клюев В.Е. Система мониторинга окружающей среды в Луганской области

231


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

// Там же. – С. 13-16. 46. Шеставин Н.С. / Перспективы внедрения в Украине климатических инноваций, включая чистые угольные технологии и технологии улавливания и хранения СО2 // Там же. – С. 17-22. 47. Семко А.Н. / Использование импульсных струй жидкости высокой скорости для тушение газовых факелов // Там же. – С. 23-26. 48. Сафонов А.И. / Методы биомониторинга возможных утечек СО2 из хранилищ. – Там же. – С. 27-29. 49. Оверко В. / Перспективы ветроэнергетики Украины // Там же. – С. 30-32. 50. Юрченко В., Кобченко М. // Использование данных рентгеновской томографии на синхротроне для определения пористости горных пород, перспективных для геологического хранения СО2 // Там же. – С. 33-35. 51. Тимошенко Н. / Снижение выбросов СО2 в различных отраслях промышленности Украины // Там же. – С. 36-38. 52. Лучина А. / Выделение СО2 в результате биологи-ческой очистки сточных бытовых вод // Там же. – С. 39-42. 53. Бескровная М.В. / Серия лекций: Изменение климата и необходимость в улавливании и хранении CO2 // Там же. – С. 43-47. 54. Чертопалов С. / Структура и виды солнечных элементов, рекомендуемых для применения на территории Украины // Там же. – С. 48-50. 55. Афанасьев Д. Технологии захвата углерода, развитие и возможности метода захвата после сжигания // Там же. – С. 51-53. 56. Бодряга В. / Технологии очистки воздуха от техногенных загрязнений и методы снижения выбросов вредных газовых примесей // Там же. – С. 54-56. 57. Казак О.В. / Проблема загрязнения атмосферы парниковыми газами в сталеплавильном производстве // Там же. – С. 57-59. 58. Осетров В. Геологические перспективы хранения СО2 в палеозойских осадочных отложениях Донбасса // Там же. – С. 60-63. 59. Шеставин Н.С. / «ВСЕ НАУКИ против ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА» Предложение для конкурса 7 РП - Мари Кюри - «Международная схема обмена научным штатом » - FP7 - Marie Curie – IRSES. – Вебинар: Донецк – Харьков – 19 декабря 2012 г. – 8 сл. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.lcoirua.eu/RU/events/events3/Webinar-19-12-2012-ru.pdf 60. Шеставин Н.С. / Лекция 1. Физико-химические причины глобального изменения климата и их социально-экономические последствия: Часть 1 // Сборник презентаций Междисциплинарного курса лекций для аспирантов естественнонаучных факультетов Донецкого национального университета «Изменение климата и возможности для адаптации или смягчения последствий» (12-26 февраля 2013 г.) / Под общ. ред. С.В. Беспаловой и Н.С. Шеставина // LCOI-Reviews, No. 13. – Донецк: ДонНУ, 2013. – С. 5-14. 61. Шеставин Н.С. / Лекция 1. Физико-химические причины глобального изменения климата и их социально-экономические последствия: Часть 2 // Там же. – С. 15-24. 62. Шеставин Н.С. / Лекция 2. Методы уменьшения концентрации парниковых газов в атмосфере и пути создания низко-углеродной экономики: Часть 1 // Там же. – С. 25-34.

232


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

63. Шеставин Н.С. / Лекция 2. Методы уменьшения концентрации парниковых газов в атмосфере и пути создания низко-углеродной экономики: Часть 2 // Там же. – С. 35-44. 64. Шеставин Н.С. / Лекция 3. Технологии улавливания и хранения диоксида углерода как инструменты стабилизации климата: Часть 1 // Там же. – С. 45-54. 65. Шеставин Н.С. / Лекция 3. Технологии улавливания и хранения диоксида углерода как инструменты стабилизации климата: Часть 2 // Там же. – С. 55-64. 66. Бескровная М.В. / ЛЕКЦИЯ № 1. ВВОДНАЯ - Изменение климата и необходимость в улавливании и хранении CO2 // Сборник презентаций Цикла лекций для студентов естественнонаучных факультетов Донецкого национального университета «Изменение климата и климатические технологии» (октябрь-ноябрь 2012 г. и апрель-май 2013 г.) / Под общ. ред. С.В. Беспаловой и Н.С. Шеставина // LCOIReviews, No. 14. – Донецк: ДонНУ, 2013. – С. 6-12. 67. Бескровная М.В. / ЛЕКЦИЯ № 2. Физико-химические основы изменения климата Земли // Там же. – С. 13-19. 68. Бескровная М.В. / ЛЕКЦИЯ № 3. Средства смягчения последствий изменения климата // Там же. – С. 20-24. 69. Бескровная М.В. / ЛЕКЦИЯ № 4. Экологический кризис // Там же. – С. 25-30. 70. Бескровная М.В. / ЛЕКЦИЯ № 5. Технологии улавливания и хранения СО2 // Там же. – С. 31-37. 71. Бескровная М.В. / ЛЕКЦИЯ № 6. Технологии улавливания и хранения СО2 (Правовой аспект) // Там же. – С. 38-45. 72. Бескровная М.В. / ЛЕКЦИЯ № 7. Семейство программных продуктов ArcGIS // Там же. – С. 46-52. 73. Бескровная М.В. / ЛЕКЦИЯ № 8. Тенденции развития ГИС // Там же. – С. 53-58. 74. Бескровная М.В. / ЛЕКЦИЯ № 9. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ - Утилизация CO2 // Там же. – С. 59-66. 75. Егоров С.А. / Реализация Министерством образования и науки Украины государственной политики в сфере развития инновационной инфраструктуры и трансфера технологий // Сборник презентаций Образовательной сессии – сертификационного семинара отраслевого сегмента «Экологически чистые, низкоуглеродные и климатические технологии» Национальной сети трансфера технологий (26-27 сентября 2013 г.) / Под общ. ред. С.В. Беспаловой и Н.С. Шеставина // LCOIReviews, No. 15. – Донецк: ДонНУ, 2013. – С. 6-10. 76. Егоров С.А. / Нормативно-правовое обеспечение деятельности в сфере трансфера технологий // Там же. – С. 11-14. 77. Егоров С.А. / Профили предложений и запросов как форма обмена технологической информацией в сети трансфера технологий // Там же. – С. 15-23. 78. Егоров С.А. / Украинско-Российская межуниверситетская сеть трансфера технологий UkrRosNet и ее базовые составляющие - сети RTTN и NTTN // Там же. – С. 24-31. 79. Егоров С.А. / Работа с административной панелью сети NTTN // Там же. – С. 32-34. 80. Егоров С.А. / Национальный банк технологий NRT // Там же. – С. 35.

233


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

81. Егоров С.А. / Европейские сети трансфера технологий // Там же. – С. 36. 82. Егоров С.А. / Размещение технологических предложений в сетях EEN и RTTN // Там же. – С. 37. 83. Егоров С.А. / Коммуникационная схема сети NTTN // Там же. – С. 38. 84. Егоров С.А. / Схема управління Національною мережею трансферу технологій // Там же. – С. 38. 85. Егоров С.А. / Топология NTTN // Там же. – С. 38. 86. Егоров С.А. / Офіс ТТ у ВНЗ // Там же. – С. 39. 87. Егоров С.А. / Модель работы сети NTTN аналогична EEN и RTTN // Там же. – С. 39. 88. Шеставин Н.С. / Галузевий сегмент „Екологічно чисті, низько-вуглецеві і кліматичні технології” Національної мережі трансферу технологій // Там же. – С. 40-44. 89. Бескровная М.В. / Результаты выполнения проекта «Низко-углеродные возможности для индустриальных регионов Украины» - Рекомендации по внедрению технологий улавливания и хранения диоксида углерода на востоке Украины // Сборник научных трудов 2-го Международного научно-практического симпозиума «НИЗКОУГЛЕРОДНЫЕ ОТКРЫТЫЕ ИННОВАЦИИ ДЛЯ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ» (30-31 октября 2013 г.) / Под общ. ред. С. В. Беспаловой и Н. С. Шеставина // LCOI-Reviews, No. 16. – Донецк: ДонНУ, 2013. – С. 68-76. 90. Киселев Н.Н. / О возможностях и геомеханических особенностях добычи сланцевого газа в Донецком регионе // Там же. – С. 77. 91. Осетров В. / Перспективы геологического хранения диоксида углерода в осадочных породах Донецкого каменноугольного и Днепровско-Донецкого нефтегазоносного бассейнов // Там же. – С. 78-79. 92. Осетров В. / Юзовский проект: разведка и добыча природного газа уплотненных песчаников // Там же. – С. 80-81. 93. Приходько С.Ю. / Решение вопросов безопасности в условиях природноантропогенных воздействий // Там же. – С. 82-84 94. Шеставін М.С. / Громадськість та видобуток сланцевого газу: досвід США, Великобританії, Польщі // Там же. – С. 85-87. 95. Saftic Bruno / Principles of CO2 geological storage // Там же. – С. 88-90. 96. Шеставин Н.С. / Перспективы и механизмы внедрения низко-углеродных технологий в регионах Украины // Там же. – С. 92-95. 97. INTERIM NARRATIVE REPORT (DonNU, Donetsk, 24.05.2013) // Там же. – С. 96-98. 98. Шеставин Н.С. / Концепция создания виртуальной интерактивной платформы для трансляции низко-углеродных открытых инноваций // Там же. – С. 99-103. 99. Mykola S. Shestavin / The Strategy of Creating a Virtual Interactive Platform for the Low-Carbon Open Innovations Relay // Там же. – С. 104-105. 100. INTERIM NARRATIVE REPORT (IEA, Paris, France, 09.10.2013) // Там же. – С. 106-108. 101. Simon Bennett / 2013 Technology Roadmap for Carbon Capture and Storage (IEA, Paris, France, 09.10.2013) // Там же. – С. 109-111. 102. Keith Burnard / Coal-Fired Power Generation (IEA, Paris, France, 09.10.2013) // Там же. – С. 112-114.

234


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ Г: ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ПРОЕКТЕ «НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ (LCOIR-UA)» Проект реализуется Научно-образовательным центром «Конвергенция нано-, био- и инфо- технологий для сбалансированного регионального развития» Донецкого национального университета (г. Донецк, Украина), и финансируется Европейским Союзом по Тематической программе Европейского Союза для окружающей среды и устойчивого управления природными ресурсами, в частности энергией (направление «Сотрудничество в области чистых угольных технологий и технологий улавливания и хранения углерода»). Концепция проекта: Украина занимает шестое место в Европе по объемам выбросов CO2, и более 70% этих выбросов являются результатом деятельности энергетического сектора, в основном, за счет сжигания местного угля (Пятое Сообщение Украины по вопросам изменения климата, Киев, 2009 г.). Большинство тепловых электростанций расположены в восточной части Украины. Остальные отрасли промышленности металлургия, горнодобывающие предприятия, а также химические производства огромные потребители угля для получения энергии и большая часть этих заводов также находится в восточных областях Украины. В последние десятилетия происходит снижение выбросов СО2 в Украине в результате свертывания промышленного производства и регулярного закрытия заводов. Чтобы оживить промышленные отрасли без чрезмерного роста выбросов CO2 в Украине, а также в Донбассе, как в основном индустриальном регионе, необходимо начать внедрение чистых угольных технологий и технологий улавливания и хранения углерода (климатических технологий). Основной проблемой, с которой сталкивается украинский энергетический сектор, является износ оборудования, большая часть которого работает уже более 50 лет. Оборудование очень старое, что не позволяет адаптировать его к менее эмиссионным климатическим технологиям и, таким образом, и должно быть демонтировано и заменено новыми технологиями. Сейчас настало время для Украины восстановить свои технологии и выбрать наиболее эффективные. Итак, существует потребность и необходимость расширения знаний в области климатических технологий для лиц, определяющих политику, промышленников, инженеров и ученых. Цели проекта: Общие цели проекта следующие: - Содействовать и помогать фактическому осуществлению деятельности по внедрению климатических технологий в Украине; - Начать сотрудничество в сфере климатических технологий между Украиной и Европейским сообществом. Конкретные цели заключаются в следующем: - Улучшить знания мирового и украинского контекста для осуществления климатических технологий; - Определить потенциальные объекты для актуальных программ адаптации в Украине климатических технологий; - Создать у основных заинтересованных сторон понимание климатических технологий как инструмента борьбы с изменением климата.

235


НИЗКО-УГЛЕРОДНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Целевые группы проекта из избранных индустриальных регионов (Донецкой, Днепропетровской, Запорожской, Луганской и Харьковской областей) таковы: - Региональные органы государственного управления и органы местного самоуправления; - Административный и инженерно-технический персонал региональных энергетических и промышленных компаний; - Представители региональных образовательных и научных сообществ; - Студенты и аспиранты естественных и экономических факультетов университетов. Компоненты проекта: Донецкий национальный университет выполняет три компоненты проекта: 1. Исследования национального и регионального контекста возможностей использования климатических технологий Результатами этой части будут обозрения о мировом и региональном контексте, о существующих украинских политических условиях, законах и нормативных актах, о заинтересованных сторонах, а также рекомендации по созданию потенциала климатических технологий в Украине . 2. Оценка: создание географических информационных систем (ГИС) Для оценки возможностей и препятствий развертывания климатических технологий в Украине будут созданы ГИС источников и поглотителей СО2 , а также даны рекомендации по фактическому осуществлению климатических технологий для объектов в индустриальных регионах Украины. 3. Обмен знаниями Обмен знаниями, созданными и накопленными в процессе выполнения проекта, будет осуществляться путем организации и проведения следующих мероприятий: образовательной сессии и круглых столов для представителей власти и бизнеса, для педагогов, ученых и инженеров; международная научно-практическая конференция по актуальным вопросам изменения климата и использования климатических технологий; лекции для студентов старших курсов и аспирантов. В рамках проекта изданы: монография; обзоры основных проблем, возникающих при изменении климата, и путей их решения; учебное пособие по вопросам изменения климата и климатических технологий; инфо-бюллетени. По проекту создан веб-сайт, направленный на различные целевые группы проекта. За дополнительной информацией обращайтесь: Донецкий национальный университет Университетская ул. 24, Донецк , 83001 Украина E-mail: research.div@donnu.edu.ua Web: http://research.donnu.edu.ua Координатор проекта: Шеставин Николай Степанович E-mail: lcoir@ukr.net Web: http://www.lcoir-ua.eu

236


Эта монография подготовлена в рамках проекта «Низко-углеродные возможности для индустриальных регионов Украины (LCOIR-UA)», реализованного Донецким национальным университетом при финансовой поддержке Европейского Союза по Грантовому контракту № DCI/ENV 2010/243-865


Lcoir ua monograph