Производство алюминия по технологии «инертных» анодов

Технология предусматривает замену углеродных анодов на инертные из керамики или сплавов. Ее использование радикально сокращает прямые выбросы парниковых газов при производстве алюминия. Углеродный след алюминия, произведенного таким способом, в разы ниже, чем при применении традиционных технологий, так как вместо выбросов СО2 выделяется кислород. Разработчиком технологии является ОК РУСАЛ. Производительность установки по первичному алюминию – 1 т/сутки.

Удельный технологический расход электроэнергии равен 12000 кВт-ч/т алюминия. В 2022-2023 гг. было произведено 3960 т алюминия на опытной площадке Красноярского алюминиевого завода (КрАЗ). В 2024 г. запускается производство алюминия по технологии «инертных» анодов в промышленных масштабах (марка «ALLOW INERTA»). В 2025-2060 годах предполагается ввод новых мощностей по технологии «инертных» анодов (при строительстве новых алюминиевых заводов и расширении существующих производств первичного алюминия).

Для достижения углеродной нейтральности российских алюминиевых заводов к 2060 году должна быть поставлена и выполнена амбициозная задача по увеличению доли производства алюминия по технологии инертных анодов на уровне не менее 36% (2376 тыс. т/год). Ввод новых производств: 2022-2024 годы – 144 тыс. т; 2025-2035 годы – 489 тыс. т; 2036-2050 годы – 1459 тыс. т; 2051-2060 годы – 2376 тыс. т. Стоимость строительства опытно-промышленного корпуса с электролизерами на «инертных» анодах равна 2,34 млрд руб., а стоимость продукции – 280 тыс. руб./т (3500 долл. США/т).

Технология находится на девятом уровне готовности– реальная демонстрация технологии в ее завершенном виде, после принимается решение о серийном выпуске (производство 3960 т алюминия на опытной площадке Красноярского алюминиевого завода).

Уровень локализации производства равен 100%. Создается инфраструктура, включая систему НИОКР, по использованию технологии инертных анодов. Увеличение выплавки низкоуглеродного первичного алюминия потребует ввода электрических мощностей на низкоуглеродных источниках энергии.

Подробнее см. ЦЭНЭФ-XXI «Низкоуглеродные технологии в России. Нынешний статус и перспективы».

И.А. Башмаков и К.Б, Борисов

Коллеги,

поскольку Русал и Газпромбанк уже сказали все, что хотели сказать, про углеродную сделку с Equity International (ОАЭ), мы повторяться не будем и снимаем этот вопрос с повестки дня нашего онлайн брифинга. Вместо это мы обсудим сенсационную новость про углеродный след России, который, согласно новым данным, оказался меньше сразу на целую треть.

ЖДЕМ ВАС НА БРИФИНГ 7 НОЯБРЯ.

Начало в 11:00. Продолжительность – 90 минут (до 12:30).

Вход свободный. Число мест ограничено. Требуется предварительная регистрация.

На повестке дня три вопроса:

1) Климатические итоги казанского саммита БРИКС, докладчик - Владимир Сидорович, директор по вопросам климатической политики и "зеленого" развития ООО "КарбонЛаб" (продолжительность: 20 минут презентация + 10 минут обсуждение и ответы на вопросы);

2) Анализ трендов низкоуглеродного развития Китая от Банка России, докладчик - Максим Морозов, заместитель директора Департамента финансовой стабильности Банка России (продолжительность: 20 минут презентация + 10 минут ответы на вопросы);

3) Как углеродный след России стал меньше на треть и что будет дальше, докладчик: Вероника Гинзбург, Заместитель директора Института глобального климата и экологии им. академика Ю. А. Израэля (продолжительность: 20 минут презентация + 10 минут ответы на вопросы)

Ссылка для регистрации: https://carbonlab-llc.com/klimaticheskij-onlajn-brifing

Инп не сказал ничего нового. Результатом вип гз могли бы стать качественная программа энергосбережения, или программа развития ВИЭ и электротранспорта. Сейчас первую Госдума завернула на доработку, а второй просто нет. Зато куча усилий направлена на сокращение нетто выбросов за счет манипуляций с методами учета и на заклинания о том, что ВИЭ - это страшно дорого, поэтому будем жить на базе старых технологий

Переход на энергосберегающие способы производства цемента (сухой и комбинированный)

Рисунок. Среднегодовые вводы мощностей и источники их покрытия: цемент сухим и комбинированными способами. Источник: ЦЭНЭФ-XXI «Низкоуглеродные технологии в России. Нынешний статус и перспективы».

Производство цемента энергосберегающими способами (сухой, комбинированный) – это серийная зрелая технология, по которой в России производится до 58% готовой цементной продукции. Удельный расход топлива на обжиг клинкера: 2800-3098 МДж/т (новые цементные заводы с печами сухого способа, с многоступенчатыми теплообменниками и декарбонизатором); удельный расход электроэнергии – 73-90 кВт-ч/т цемента (новые цементные заводы с вертикальными валковыми мельницами или пресс-валковыми измельчителями).

Необходимый ежегодный объем ввода новых производственных мощностей по энергосберегающим способам производства цемента должен составлять не менее 1,8-2 млн т. Это позволит повысить масштаб их использования с 35,4 (58%) в 2022-2023 гг. до 52,5 (70%) в 2030 году; 67,6 (84%) в 2040 году; 80,6 (98%) в 2050 году; 83,1 (100%) в 2060 году (см. рисунок). Удельные капитальные вложения равны 5000-12000 руб./т цемента. Реконструкция цементного завода (перевод на сухой способ производства) стоит 5-6 млрд руб., или 5000-5400 руб./т цемента (60-70 долл. США/т). Строительство новых цементных заводов (с печами сухого способа, многоступенчатыми теплообменниками и декарбонизатором, вертикальными валковыми мельницами или пресс-валковыми измельчителями) стоит 30-36 млрд руб. с удельной стоимостью 6000-12000 руб./т цемента (68-144 долл. США/т цемента).

Это серийная («зрелая») технология, но уровень локализации производства оборудования – только 30%. На 2024-2027 годы поставлена задача снизить уровень зависимости от импортного оборудования до 15-20%, а на 2028-2035 годы –до 5-10%. В 2022 году основное оборудование для цементных заводов России выпускают следующие предприятия: ОАО «Электростальский завод тяжелого машиностроения» (печи вращающиеся для обжига клинкера; холодильники колосниковые; дробильное и размольное оборудование); ОАО «Волгоцеммаш» (печи и печные системы для производства цемента; холодильники колосниковые; дробилки, мельницы, агрегаты помола цемента); Группа компаний «Строммашина» (печи вращающиеся для обжига клинкера; дробильное и размольное оборудование; сопутствующее оборудование для производства цемента); Группа компаний «Тяжмаш» (дробильное и размольное оборудование); ПАО «Уралмашзавод» (дробильное и размольное оборудование); Алтайский завод строительного машиностроения (помолочные комплексы, конвейеры, транспортеры, силосы разборные для цемента). Вся необходимая инфраструктура для применения технологии есть.

Продолжение ниже

Начало

Главная проблема перехода на энергосберегающие способы производств цемента – критическая зависимость от импортного оборудования. Согласно совместному исследованию НОПСМ и СМПРО, уровень зависимости российских цементных заводов от импортного оборудования составляет не менее 70%. Зависимость цементной отрасли от импорта характерна как для основного технологического оборудования (вращающиеся печи для обжига клинкера, привод печей, холодильники, дробильное и размольное оборудование, сопутствующее оборудование для производства цемента), так и для вспомогательного оборудования (карьерная техника, газоочистительное оборудование). Возможен импорт оборудования для технологии из зарубежных стран на уровне не более 5-10%, а при проблемах с локализацией – и выше, от таких производителей, как CNBM (Китай, технологические линии по производству цемента); «Sinoma International Engineering Co Ltd» (Китай, проектирование, поставка и строительство цементных заводов различной производительности, единичного оборудования, а также комплектных установок и запасных частей для цементных производств); «Jiangsu Pengfei Group Co Ltd» (Китай, комплексные комплекты вращающихся печей, шаровых мельниц и цементного оборудования для технологических линий сухого способа производства цемента); «Great Wall Machinery Corporation» (Китай, технологические линии производства цемента сухим способом; «ZHENDZHOU MINING MACHINERY» (Китай, технологические линии производства цемента сухим способом, комплексное оборудования для цементных заводов); «Zenith Engineering Works» (Индия, погрузочно-разгрузочное оборудование, конвейеры, комплектные установки и запасные части для цементных производств).

И.А. Башмаков и К.Б, Борисов

Уменьшение соотношения «клинкер-цемент» за счет роста доли минеральных добавок к цементу

Замена клинкера минеральными добавками (уменьшение соотношения «клинкер-цемент») – это серийная зрелая технология, по которой в России производится до 37-39% готовой цементной продукции. В 2020-2023 годах производство цемента с минеральными добавками составляло 21,7-22,4 млн т с клинкер-фактором 88,4-90,6%. Замена клинкера минеральными добавками позволит уменьшить прямые выбросы парниковых газов (ПГ) на 9‒10% от совокупных выбросов ПГ российской цементной промышленностью. К материалам (минеральным добавкам), которые могут заменить клинкер в цементе, относятся: гранулированный доменный шлак, летучая зола (позволяет замещать от 21 до 35% клинкера); известняк, кальцинированная глина, обожженная глина (глиеж); пуццоланы (материалы вулканического происхождения или осадочные породы). Эти добавки позволяют заменить 21-35% клинкера, а при производстве пуццоланового цемента – 45‒64%.

Масштабы применения технологии – снижение клинкер-фактора до 59% по следующему графику: 2023 г. –22,4 млн т (37%) при соотношении «клинкер-цемент» 90,2%; 2030 г. – 31,9 млн т (42%) при клинкер-факторе 83%; 2040 г. – 39 млн т (48%) при клинкер-факторе 74%; 2050 г. – 44 млн т (54%) при клинкер-факторе 66%; 2060 г. – 49 млн т (58%) при клинкер-факторе 59%. Требуемый ежегодный ввод технологии – увеличение производства цемента с минеральными добавками на 0,6-0,8 млн т, или увеличение использования добавок в 2024-2060 годах на 0,14 млн т в год. В 2015-2023 гг. расход минеральных добавок при помоле цемента снизился с 6 до 4,2 млн т, то есть в среднем он снижался на 0,26 млн т в г.од. Удельная стоимость технологии: 570-740 руб./т цемента (7-9 долл. США/т цемента). Это серийная («зрелая») технология.

В цементной отрасли России нет зависимости от импорта материалов (минеральных добавок), которые могут заменить клинкер в цементе. По мере декарбонизации черной металлургии и электроэнергетики могут сокращаться объемы формирования таких отходов, как шлак и зола. Поэтому к 2060 году могут использоваться накопленные запасы шлака и золы, а также в большей пропорции такие минеральные добавки, как известняк, кальцинированная глина и глиеж.Вся необходимая инфраструктура для применения технологии есть.

Подробнее см. ЦЭНЭФ-XXI «Низкоуглеродные технологии в России. Нынешний статус и перспективы».

И.А. Башмаков и К.Б, Борисов

Коллеги, сегодня мы вместе с АСИ провели очередной климатический брифинг. Он вызвал огромный интерес. Буквально яблоку негде было упасть. Запись и презентации уже загружены к нам на сайт и доступны по ссылке: https://carbonlab-llc.com/proshlye-onlajn-brifingi

Повышение доли использования альтернативного топлива при производстве цемента

Использование альтернативного топлива (АТ) при производстве цемента — это серийная зрелая технология, которая в России используется на ряде предприятий. В 2010-2023 гг. доля альтернативного топлива увеличилась с 0,2 до 3%, причем число цементных заводов, использующих АТ, выросло с 1 до 8. По результатам опроса предприятий цементной промышленности, 28 цементных заводов из 54, расположенных на территории Российской Федерации, выразили готовность осуществлять частичную замену традиционных энергетических ресурсов альтернативным топливом. Использование альтернативного топлива позволит уменьшить прямые выбросы парниковых газов на 25% от совокупных выбросов ПГ российской цементной промышленностью. К альтернативным видам топлива для цементной промышленности относятся: использованные шины (целые или измельченные); отработанные масла и растворители; промышленные отходы; твердые коммунальные отходы (ТКО); биотопливо, полученное из древесных отходов, а также из отходов пластмассы, текстиля и бумаги, не подлежащих вторичной переработке; биотопливо, полученное из осадков сточных вод; горючие сланцы; нефтяной и сланцевый кокс.

Ежегодный прирост объема производства цемента на альтернативном топливе на 1,5-2 млн т с доведением объема потребления альтернативного топлива к 2060 году до 7 млн т (4,3 млн тут). В 2023 г. производство 1,9 млн т цемента на альтернативном топливе (3%); в 2030 г. производство 15,9 млн т (21%) с долей альтернативного топлива 19%; в 2040 г. 34,6 млн т (43%) с долей альтернативного топлива 40%; в 2050 г. 42,9 млн т цемента (52%) с долей альтернативного топлива 60%; в 2060 г. 46,7 млн т цемента (56%) с долей альтернативного топлива 80%. Использование альтернативного топлива на цементных заводах России может быть ограничено из-за ряда сдерживающих факторов.

Первое – дефицит технологических мощностей по переработке отходов и производству альтернативного топлива. В 2023 году переработку отходов и производство АТ (RDF-топливо) осуществляют следующие предприятия: КПО «Восток» - 1,2 млн т/год, КПО «Волхонка» - 0,2 млн т/год (1-я очередь). Таким образом, на действующих предприятиях по переработке отходов можно получить всего 350-840 тыс. т RDF-топлива. Дефицит технологических мощностей предприятий по переработке отходов и производству АТ составляет 6698-6208 тыс. т (88-95%). В 2023-2025 годах планируется строительство новых технологических комплексов по переработке отходов и производству RDF-топлива: КПО «Волхонка» - 0,4 млн т/год (2-я очередь); КПО «Левашово» - 0,6 млн т/год; 3 предприятия в Ленинградской области - 1,8 млн т/год. Таким образом, после строительства новых предприятий по переработке отходов производство RDF-топлива можно увеличить до 1050‒2520 тыс. т, и дефицит мощностей предприятий по переработке отходов и производству АТ сократится до 4,5-6 млн т (64-85%).

Продолжение

Начало

Второе: недостаточность производственных комплексов по приемке, переработке отходов и подготовке альтернативного топлива непосредственно на самих цементных заводах. Третье: необходимость получения предприятиями лицензии и другой разрешительной документации для обращения с отходами и их утилизации (сжигания в цементных печах). Четвертое: значительные затраты на перевозку и размещение отходов (не менее 1600-1800 руб./т), которые существенно выше себестоимости альтернативного топлива (в среднем, 1000-1200 руб./т для RDF-топлива). Пятое: в большинстве цементных печей можно использовать до 100% альтернативного топлива. Однако существуют определенные технические требования к теплотворной способности альтернативного топлива. Например, в стандартных вращающихся сушильных печах теплотворная способность альтернативного топлива должна быть не менее 20-22 ГДж/т. В модернизированных сушильных печах с прекальционаторами имеется возможность использования низкокалорийного топлива с теплотворной способностью 10-18 ГДж/т. Шестое: проблема влажности альтернативного топлива, получаемого из ТКО и древесных отходов. Практически во всех регионах России, влажность ТКО и древесных отходов в течение года не опускается ниже 30%. Чтобы получать необходимые параметры влажности АТ для цементной промышленности, регламентированные техническими требованиями (20-10%), необходимо устанавливать сушильные агрегаты и дополнительно расходовать тепловую энергию для сушки топлива из ТКО и древесных отходов.

Подробнее см. ЦЭНЭФ-XXI «Низкоуглеродные технологии в России. Нынешний статус и перспективы».

И.А. Башмаков и К.Б, Борисов

Использование технологии улавливания, использования и хранения диоксида углерода при производстве цемента

Это новая технология, опыта ее применения в цементной промышленности России нет. Ожидается, что ее применение на российских цементных предприятиях начнется с 2035 года и доля цемента, произведенного с технологией CCUS, составит не более 2%, или 1,6 млн т, а к 2060 году она повысится до 52%, то есть будет использоваться при производстве 43,2 млн т цемента. Ее использование позволит сократить выбросы ПГ на 16,2 млн т СО2, или на 38% от уровня 2023 года. С 2035 г. ежегодный ввод технологии необходим в размере 0,7-0,9 млн т. Удельная стоимость технологии: 19000-25000 руб./т цемента (225…295 долл. США/т цемента).

Уровень технологической готовности – 7 (новая технология - демонстрация). В России оборудование для систем CCUS не производится. Опыт применения технологии CCS в обрабатывающей промышленности очень ограниченный, а в цементной промышленности он отсутствует. Создана инфраструктура для транспортировки и хранения для коммерческого производства СО2 в объемах 1,4 млн т. Технология может быть реализована непосредственно на территории российских цементных заводов при наличии достаточного места.

Подробнее см. ЦЭНЭФ-XXI «Низкоуглеродные технологии в России. Нынешний статус и перспективы».

И.А. Башмаков и К.Б, Борисов

Производство «голубого» аммиака
Конверсия природного газа при производстве аммиака на новых крупных современных агрегатах с системой CCUS. Ожидается, что применение технологии CCUS на российских предприятиях по производству «голубого» аммиака начнется с 2041 г. с уровня 0,7 млн т, а к 2060 г. этот показатель должен вырасти до 11 млн т, что позволит сократить выбросы ПГ на 23 млн т СО2, или на 76% от уровня 2022 года. Ежегодный объем прироста производства аммиака с CCUS должен составлять с 2041 года 0,5-0,7 млн т и достигнуть к 2050 году 5 млн т (22%), а к 2060 году – 11 млн т «голубого» аммиака с технологией CCUS (43%).

В 2021 г. был подписан контракт между ПАО «НОВАТЭК» и немецкой компанией Uniper SE о поставках 1,2 млн т низкоуглеродного «голубого» аммиака в качестве носителя водорода с проекта «Обский ГХК». Проект предусматривает применение технологии CCUS в объеме 4,4 млн т СО2 в год. Инвестиции в проект «Обский ГХК» могут достигать 2,2–2,4 млрд долл. США. В 2022 году из-за санкций из проекта «Обский ГХК» вышла немецкая компания Uniper SE, и все поставки оборудования и инвестиции в проект от этой компании приостановлены. Начат процесс адаптации проекта «Обский ГХК» под возможности поставок российского оборудования и технологий из стран, не применяющих санкций.

Приростные удельные капитальные вложения – 410 долл./т аммиака/год (для технологии парового риформинга метана 905 долл./т аммиака/год (по другим данным, 1000-1300 долл./т аммиака/год), для технологии c CCS – 1315 долл./т аммиака). Ожидается снижение приростных капитальных вложений в долгосрочной перспективе до 260 долл./т аммиака. Соответствующее удорожание аммиака с 190 до 212 долл./т.

Уровень технологической готовности – 7-8. Первые установки были запущены в США еще в 1980-х годах. В последние годы улавливается около 11 Мт CO2, или 25% от общего объема улавливания при производстве водорода, а еще 4 Мт CO2 от систем риформинга метана.В России таких установок нет. На Северную Америку приходятся почти все имеющиеся в мире мощности по производству водорода за счет риформинга газа с системами CCUS (0,5 млн т водорода в 2021 году) и почти треть проектного портфеля с доведением мощности до 11 млн т к 2030 году. В 2023 году до 60% технологий и оборудования, которые использовались при производстве аммиака, импортировалось. В 2024-2035 годах доля российского оборудования и технологий для производства аммиака должна составлять не менее 75%. . Российское оборудование на предприятиях по производству аммиака в основном представлено только агрегатами АМ-70, АМ-76 и АМ-76М, которые работают по традиционным технологиям паровой конверсии природного газа (технологии SMR AM, Tandem). Российские агрегаты характеризуются значительным энергопотреб-лением: энергоемкость производства аммиака составляет 42‒43 ГДж/т аммиака при расходе природного газа на уровне 1224‒1275 м3/т аммиака. Более энергоэффективное и ресурсосберегающее оборудование на российских производствах аммиака представлены такими зарубежными агрегатами, как TEC, Chemico, KBR, Linde, Haldor Topsoe (технологии KAAP, KAAP Plus, Linde Ammonia Concept – LAC, Haldor Topsoe A/S process). Такие зарубежные агрегаты характеризуются значительно меньшим энергопотреблением: энергоемкость производства аммиака равна 30‒31 ГДж/т аммиака при расходе природного газа 916‒972 м3/т аммиака. Технологии и оборудование для производств аммиака разрабатывают и производят следующие российские предприятия: ОАО «ГИАП» (проектирование и поставка оборудования для технологий SMR AM, Tandem AM, Tandem AM B); ОАО «ТопТех» (проектирование и поставка агрегатов аммиака, печей риформинга, колонн для синтеза аммиака, установок для производства водорода, катализаторов); ООО «НПО Центротех» (компрессоры, электролизные установки, электрохими-ческие генераторы); ООО «Газохим Инжиниринг» (электрохимические генераторы, блочно-модульные установки генерации водорода).

Продолжение

Начало

Необходимая инфраструктура для масштабного производства, хранения и транспортировки аммиака в России создана. Пока в России создана инфраструктура для транспортировки и хранения коммерческого производства СО2 в объемах 1,4 млн т. Инфраструктура для проектов CCUS (захват, транспортировка и хранение) находится только в зачаточной стадии.
Все планы по расширению применения этой технологии приходятся на Северную Америку, Европу и ОАЭ. Целевой показатель локализации при производстве аммиака по традиционной технологии – 75% на 2035 год. По технологии CCUS он будет ниже. Следовательно, сохраняется потребность в значительном импорте оборудования. В качестве наилучших доступных зарубежных технологий можно использовать технологии UHDE (Нидерланды, компания «Prenflo»); SynCOR Ammonia и SynCOR Plus (Дания, компания «Haldor Topsoe»); CASALE SMR и MEGAMMONIA (Швейцария, компания «Ammonia Casale»); LAC (Германия, компания «Linde»); AMV-технология (Великобритания, компания «ICI»); KAAP и KAAP Plus (США, компания «KBR»; Япония, компания «TEC»); Purifier (США, компания «KBR»). При длительном сохранении санкций может поставляться оборудование от таких производителей, как «China National Chemical Engineering Co Ltd» (Китай); «Huanqiu Contracting & Engineering Corporation» (Китай); «Hindustan Urvarak & Rasayan Limited» (Индия).

Подробнее см. ЦЭНЭФ-XXI «Низкоуглеродные технологии в России. Нынешний статус и перспективы».

И.А. Башмаков и К.Б, Борисов

Разобщенность российского бизнеса и его оторванность от мирового климатического контекста не позволяют ему выработать ясного понимания климатического тренда, видения своей роли в нем и адекватной линии поведения. Это ярко проявилось на очередной встрече представителей российского бизнеса в преддверии очередного климатического саммита, который откроется в Баку в понедельник 11 ноября. Говорили о чем угодно, только не о том, что действительно важно и нужно. А важно, мне кажется, говорить о том, что у России до сих пор нет внятной климатической политики и стратегии, нет четкого плана построения низкоуглеродной экономики, снижения выбросов ПГ в основных отраслях и развития низкоуглеродных секторов, декарбонизации экспорта с замещением ископаемого топлива и углеродоемких видов продукции зелеными, низкоуглеродными аналогами и оборудованием для его производства. Много внимания было уделено углеродному рынку, но никто, кажется, так и не сказал о том, в чем должна состоять роль климатических проектов и торговли углеродными единицами, каким критериям они должны удовлетворять и что нужно сделать России, чтобы стать лидером и законодателем мод в этой части климатической повестки. Было похоже на то, что участники встречи изо всех пытались угадать, куда ветер дует, а не выработать собственную повестку. https://climatepartners.ru/news/predstaviteli-rossiyskogo-biznesa-obsudili-klimaticheskuyu-povestku-nakanune-sop29-/

Использование «зеленого» водорода при производстве аммиака

Рисунок. Сценарные прогнозы технологической структуры глобального производства аммиака до 2050 года. Источник: И.А. Башмаков. Глобальные рынки аммиака: перспективы развития и декарбонизации. Фундаментальная и прикладная климатология. В печати.

Производство аммиака с использованием водорода – это новая технология, которой еще нет в России. В мире с ее применением производится только 0,1 Мт аммиака. Правда, эта технология использовалась еще в начале XX века, но затем из-за появления дешевого газа ее использование практически прекратилось. Рынок зеленого аммиака может стать одним из самых быстрорастущих рынков базовых материалов с новыми нишами его использования в качестве топлива (в основном судового) и носителя водорода.

Ожидается рост доли аммиака, производимого с использованием электролизного водорода до 2% к 2050 году и до 4% к 2060 году (1,1 млн т). Ввод новых производственных мощностей с использованием водорода – 0,06 Мт в год в 2040-2060 годах. Затраты на реализацию технологии Приростные удельные капитальные вложения – 255 долл./|т аммиака/год (для технологии парового риформинга метана – 905 долл./т аммиака/год (по другим данным, 1000-1300 долл./т аммиака/год), для технологии c электролизным водородом – 1160 долл./т аммиака/год, а по другим данным, 1700 долл./т аммиака/год). Ожидается выход на паритет по удельным капитальным вложениям в 2030-2040 годах, а затем эта технология (575 долл./т аммиака/год) станет дешевле традиционной. По стоимости аммиака паритет ожидается к 2055 году.
Уровень технологической готовности – 7-8. Технология в промышленных масштабах использовалась еще в начале XX века. Необходимая инфраструктура для масштабного производства, хранения и транспортировки аммиака в России создана. Для водорода такой инфраструктуры в России пока нет.

Подробнее см. ЦЭНЭФ-XXI «Низкоуглеродные технологии в России. Нынешний статус и перспективы».

И.А. Башмаков и К.Б, Борисов

Энергоэффективность 2024. Часть 1

Источник картинки: Источник: Energy Efficiency 2024 Energy Efficiency 2024

Под таким названием вышел очередной доклад МЭА (Energy Efficiency 2024 Energy Efficiency 2024). Накануне СОР28 МЭА выступило с призывом увеличить темпы повышения энергоэффективности до 4% в год (см. пост на нашем канале ТРИ ПЛЮС ДВА). Как показывают эмпирические данные, снижение энергоемкости ВВП на 4% в год на протяжении десятилетия возможно только в специфических условиях. На временном горизонте, ограниченном последними десятилетиями, для мира в целом энергоемкость ВВП (по первичной энергии) снижалась на 1,44% в 1990-2000 гг., на 1,08% в 2000-2010 гг. и на 1,65% в 2010-2022 гг. На многовековом временном горизонте энергоемкость глобального ВВП снижалась примерно на 1% в год (Башмаков И.А. Повышение энергоэффективности и экономический рост. Вопросы экономики. 2019;(10):32-63. https://doi.org/10.32609/0042-8736-2019-10-32-63). Рубеж в 4% пересекался только несколькими странами. Впечатляют достижения Великобритании и Нидерландов, которым после 2010 г. удалось выйти на темпы снижения энергоемкости ВВП около 4% в год. Для Великобритании важную роль сыграл рост выработки первичной энергии на ВИЭ.

Обсуждение «пределов роста» следует сместить в сторону обсуждения «пределов изменений». Для снижения энергоемкости на 2% при росте глобального ВВП на 3% в год необходимо: ежегодно выводить из эксплуатации 3% устаревших производственных фондов, зданий и сооружений с наибольшей энергоемкостью (значительно больше, чем делается на практике); ежегодно модернизировать не менее 3% мощностей с сокращением удельного энергопотребления не менее чем на 25% (на практике оба показателя ниже), а также ежегодно вводить в эксплуатацию не менее 6% новых активов с удельным энергопотреблением на 50% ниже среднего (практически оба показателя также ниже). Для достижения снижения энергоемкости мирового ВВП на 4% все перечисленные выше доли вывода из эксплуатации, модернизации и ввода в эксплуатацию необходимо удвоить. Это возможно но на практике очень сложно.

Что мы имеем спустя год? В 2024 г. энергоемкость глобального ВВП снизится только на 1%. Не получилось даже немного ускориться. В прежние годы между странами и регионами были большие региональные различия темпах снижения энергоемкости, а в 2024 г. они стали меньше.

Продолжение ниже

Энергоэффективность 2024. Часть 2
(Читать часть 1)

Почему движение столь медленное? Для достижения цели нужны: технологии; нормативная база; финансы и экономические стимулы для их привлечения; институты для реализации намеченных мер политики и человеческий капитал, способный приводить все механизмы низкоуглеродной трансформации в движение в правильном направлении с желаемой скоростью (см. Roadmaps_46ea8e9def.pdf). Технологии есть. Для масштабирования их применения требуется заметная активизация политики повышения энергоэффективности. В 2024 г. во многих странах этого не произошло. В мире почти половина вновь построенных площадей зданий еще не охвачена требованиями к эффективности. В России и вовсе Дума отправила в мусор Комплексную программу энергосбережения – документ с громким названием, но с жалким содержанием. Меры политики известны (см., например, Energy Efficiency Policy Toolkit 2024 – Analysis - IEA), но применяются они сравнительно вяло. В 2024 г. ни суммарные (примерно 660 млрд. долл в год), ни государственные – примерно 170 млрд долл в год) инвестиции в повышение энергоэффективности не выросли, а для выхода на траекторию чистого нуля они должны утроиться. В России госинвестиции на эти цели практически не выделяются вовсе. В отношении институтов – проблем много. Ответственность за реализацию политики повышения энергоэффективности распылена, координации во многих странах недостаточно. В России в 2010-2014 гг. существенно продвинулись в плане создания институтов. Затем систему разрушили. Думаю, что в нынешних ФОИВах России не наберется и пяти человек, для которых энергоэффективность – это главная сфера деятельности. Что имеем? В течение 10 лет энергоемкость ВВП не снижается. Кадров не решают все! Их не хватает и им не хватает знаний. Во всем мире только 10 млн человек заняты в сфере энергоэффективности. Нехватка квалифицированных управленцев, инженеров и рабочих помешает прогрессу.

Заметное ускорение снижения энергоемкости ВВП возможно. К традиционному снижению примерно на 1-1,5% в год в ближайшие годы можно добавить два фактора: динамичный рост доли выработки электроэнергии на ВИЭ может добавить до 1% и динамичная электрификация транспорта и отопления зданий на базе ВИЭ может добавить еще 1%. Так что снижение на 3% в год достижимо, но требует усилий. Здесь нет надежды на то, что согласно известной русской песне «сама пойдет». Сама не пойдет, нужно впрягаться!

И.А. Башмаков

Электромобили

Рисунок. Среднегодовые вводы мощностей и источники их покрытия: электромобили. Источник: ЦЭНЭФ-XXI «Низкоуглеродные технологии в России. Нынешний статус и перспективы».

Правительство РФ 29 апреля 2023 г. утвердило перечень из 29 мер дополнительной поддержки рынка электромобилей. Планируется предоставить субсидии агрегаторам такси и каршеринга для снижения стоимости поездок на электромобилях, снизить для них платежи по ОСАГО, для электромобилей предоставлено право бесплатного проезда по платным федеральным трассам. Минпромторг запустил программу льготного автокредитования и лизинга электромобилей с бюджетом 20,7 млрд руб. На российском рынке выросло число моделей электромобилей с 41 в 2021 г. до 82 моделей 43 брендов. «АвтоВАЗ» представил электрический Largus, представлен также первый электромобиль Aurus. Растет локализация производства и появились первые электромобили на отечественных батареях компании «Рэнера», входящей в «Росатом».

В феврале 2023 г. доля электромобилей достигла 1% в продажах новых легковых автомобилей. По оценкам ЦЭНЭФ-XXI, в 2030 г. количество электромобилей в собственности граждан составит 2,44 млн штук (6,4% парка личного автомобильного транспорта) при годовом приросте 262 тыс. шт. К 2060 г. парк вырастет до 13,3 млн шт.

К 2040 г. электромобили выйдут на паритет по стоимости владения с легковым автомобилем с ДВС, а затем станут дешевле. Средняя стоимость электромобиля по данным за апрель 2023 года составляет 3,77 млн руб. Высокая цена определялась высокой долей продаж моделей бизнес-класса и кроссоверов. Предполагается, что цена будет постепенно сокращаться до 2,4 млн руб. в 2030 году и до 1,1 млн руб. в 2060 году.

Технология находится на девятом уровне технологической готовности. Запущено серийное производство, требуется развитие для повышения уровня конкурентоспособности. Ожидается, что к 2030 г. в России будет производиться 140-150 тыс. электромобилей в год, или чуть больше половины годового прироста парка электромобилей.

В России собственных серийных моделей пока нет и уровень локализации не превышает 10%. Ожидается его постепенный рост до 50% к 2030 г. и до 60-70% в последующие годы.: в основном российские компании занимаются отвёрточной сборкой моделей китайских автомобильных брендов. «Моторинвест» выпускает электромобили под брендом «Evolute» на заводе в 50 км от Липецка. Предприятия осуществляют сборку китайских электромобилей брендов Dongfeng, Seres и LingZhi. На заводе «Москвич» (ранее – «Рено Россия») налажена сборка китайских электромобилей JAC E40X под брендом «Москвич 3е». Ожидается, что в последующие годы на электромобилях «Моторинвеста» отечественными будут все комплектующие, включая тяговые батареи и электромоторы. С 2025 г. планируется наладить сборку российского электромобиля «Атом». Разрыв предложения оценивается в 100 тыс. в 2030 г. Он выходит на пик 400 тыс. и затем постепенно сокращается по мере насыщения парка. Со временем он может быть полностью покрыт за счет наращивания собственного производства (см. рис.).

И.А. Башмаков и В.И. Башмаков

Развитие автомобильного электротранспорта в России - одна из актуальных тем энергоперехода

🚙 Отрасль автомобильного электротранспорта в России в настоящее время испытывает бурный рост. С 2021 по 2023 год объем продаж новых электро-мобилей в России увеличился более чем в 6 раз - с 2,3 до 14,1 тыс. проданных электромобилей в год по данных агентства «Автостат».

📈 За первое полугодие 2024 года объем продаж уже составил 11,2 тыс. автомобилей, что в 2,5 раза больше, чем за аналогичный период 2023 года.

➡️ Ещё больше информации вы можете найти по ссылке.

Электробусы

Рисунок. Среднегодовые вводы мощностей и источники их покрытия: электробусы. Источник: ЦЭНЭФ-XXI «Низкоуглеродные технологии в России. Нынешний статус и перспективы».

Федеральные и региональные власти предпринимают усилия по развитию электробусного транспорта и развитию для него зарядной инфраструктуры. Принято постановление, по которому регионы смогут получить бюджетные кредиты на проекты, связанные с комплексным развитием городского электротранспорта. Определён перечень из 10 городов, в которых (при участии госкорпорации ВЭБ.РФ) реализуются проекты, связанные с развитием инфраструктуры городского электрического транспорта.

По оценкам ЦЭНЭФ-XXI, парк электробусов вырастет к 2030 г. до 30 тыс. штук, а к 2060 г. – до 584 тыс. штук. Стоимость одного электробуса составляет 20-60 млн руб. в зависимости от комплектации, емкости батарей, объема партии поставки и других факторов. Технология находится на десятом уровне технологической готовности. В России на нескольких предприятиях запущено серийное производство. Ключевыми отечественными производителями электромобилей и электробусов сегодня являются ПАО «КамАЗ» и Группа «ГАЗ». Группа «ГАЗ» производит на заводе в Ликино низкопольные электробусы ЛиАЗ-6274 (с 2012 года) и ЛиАЗ-6274.20 «e-Citymax 18», а на заводе «ГАЗ» в Нижнем Новгороде – целую линейку коммерческих электромобилей «Газель e-NN» (как в варианте минивэна, так и в варианте легкого грузовика), а также небольшой электробус «Газель e-City». ПАО «КамАЗ» продало только правительству Москвы более 1000 городских низкопольных электробусов КамАЗ-6282. В 2023 гэ холдинг «Синара – Транспортные машины» открыл новое производство – Челябинский завод городского электрического транспорта, на котором будут выпускаться современные троллейбусы и электробусы. Открываются или строятся заводы по производству электробусов в Рыбинске, Вологде и Иркутске (совместно с Китаем).

Уровень локализации производства электробусов равен 25-40%. В электробусах остаётся целых ряд импортных комплектующих, среди которых силовая электроника, передняя независимая подвеска, электропортальный мост, тяговые литий-титановые батареи, компрессор, кондиционер, информационная система и сам токоприёмник. Возможна локализация производства части комплектующих. В применяемых в Москве моделях ЛиАЗ-6274 и КамАЗ-6282 ранее использовался электропортальный мост немецкого концерна ZF. В августе 2022 г. на сайте МГТУ им. Н. Э. Баумана сообщалось о завершении одним из подразделений вуза разработки электропортального моста для электробусов «КамАЗ» (по заказу производителя). Впрочем, о его внедрении не сообщалось.

Российские города, где применяются электробусы (в первую очередь, Москва), динамично оснащаются зарядной инфраструктурой. Парк «Красная Пахра» рассчитан на 300 электробусов, имеет 34 ультрабыстрых зарядных станций с системой динамического распределения заряда на более 200 зарядных постов. Разрыв предложения оценивается в 3 тыс. к 2030 г. и 20 тыс. в 2040-х годах. Он может быть полностью покрыт за счет наращивания собственного производства (см. рис.).

И.А. Башмаков и В.И. Башмаков

Будет ли легче для России достичь углеродной нейтральной после пересмотра кадастра выбросов ПГ?

Говорят, что основным достижением ВИП ГЗ по климату стал пересмотр кадастра выбросов ПГ в России, который позволил заметно увеличить стоки углерода и за этот счет заметно снизить нетто-выбросы ПГ. Подробные данные и описание процесса оценки выбросов можно найти на National Inventory Submissions 2024 | UNFCCC. Долгие споры о масштабах стоков решились в пользу многочисленных сторонников их заметного повышения. Я не специалист по природным системам. Допускаю, что специалисты все посчитали верно, что эти расчеты в будущем выдержат верификацию РКИК и будут признаны мировым сообществом.

Пересмотр кадастра позволит России в будущем году повысить амбиции ОНУВ на 2035 г. Это среднесрочная выгода. Вопрос: насколько это облегчает решение задачи достижения углеродной нейтральности к 2060 г.? В сфере декарбонизации у нас пока все движется по инерции. На этой траектории инерции после пересмотра кадастра получается, что нетто-выбросы в 2010-2022 гг. росли на 40 млн т СО2экв в год. Поэтому я поставил вопрос так: что будет если тренды 2010-2022 гг. сохранятся на перспективу до 2060 г. Для ее решения я оценил трендовые приросты выбросов по каждому сектору и экстраполировал их до 2060 г. (см рисунок). Что же получилось?

• Стоки выросли, но выросла и скорость их сокращения;
• Стоки исчезают к 2057 г. Возможно удастся что-то сделать, чтобы замедлить это снижение;
• Суммарные выбросы в секторах энергетика, промышленные процессы, сельское хозяйство и отходы – растут;
• Нетто-выбросы растут с 813 млн т СО2экв в 2022 г. до 1129 млн т СО2экв в 2030 г.; 1524 млн т СО2экв в 2040 г. в 1919 млн т СО2экв 2050 г. и до 2314 млн т СО2экв в 2060 г.;
• В итоге в 2060 г. при движении по такой стратегии инерции Россия оказывается дальше от состояния углеродной нейтральности, чем она была в далеком 1991 г.

Если пересмотр кадастра выбросов ПГ станет поводом, чтобы расслабиться, то решение задачи достижения углеродной нейтральности к 2060 г. будет не облегчаться, а осложняться. Для решения этой задачи нужны такие программы по митигации, как программа повышения энергоэффективности, развития ВИЭ, развития электротранспорта, управления отходами и др. К сожалению, в рамках затратного ВИП ГЗ ни одна такая программа не разработана.

И.А. Башмаков