УГЛЕРОДНЫЕ КРЕДИТЫ И УТИЛИЗАЦИЯ ШАХТНОГО МЕТАНА
Интегрирование в эту систему выбросов метана позволит ускорить реализацию проектов по утилизации попутного метана. Следует подчеркнуть, что в эту категорию попадает угольный метан действующих шахт, а не весь угольный метан. Добыча угольного метана с точки зрения Агентства охраны окружающей среды США (без последующей отработки угольных пластов) не расценивается как сокращение эмиссии парниковых газов. Этот подход практически реализует требование интенсивного развития производства, в то время как при добыче метана из угольных пластов имеет место экстенсивное развитие.
Одной из основных проблем интегрирования источников эмиссии метана в систему торговли парниковыми газами являются трудности в выявлении и измерении источников, что приводит к их недостоверной оценке и, следовательно, усложняет определение квот. С этой точки зрения наиболее перспективными являются источники топливно-энергетического комплекса.
Метан занимает второе место после углекислого газа по степени опасности, а его общее влияние на потепление оценивается в 20%. За последние 200 лет его концентрация в атмосфере увеличилась вдвое, что в основном определяется антропогенными источниками. Ежегодная эмиссия метана оценивается в 560 млн.т, при этом антропогенные выделения более чем вдвое превышают естественные. Величина поглощения метана оценивается в 530 млн.т/год, что приводит к ежегодному увеличению содержания метана в атмосфере на 30 млн.т.
Основными процессами, определяющими величину метановой эмиссии антропогенных источников, являются:
энтеритная ферментация;
добыча и транспорт нефти и газа;
выращивание риса;
свалки;
сгорание биомассы;
угледобыча.
В нашей стране с точки зрения сокращения выбросов метана наибольший интерес представляют нефтегазовая и угольная промышленности. Определяется это не только их технологичностью, но и высоким удельным весом. В странах СНГ эмиссия нефтегазового сектора превышает 22 млн.т/год, а добыча угля обеспечивает поступление в атмосферу 4.5 млн.т/год при самом большом в мире удельном газовыделении. Необходимо отметить, что выброс вредных веществ непосредственно предприятиями угольной отрасли относительно невелик. Так, например, в Российской Федерации он составляет менее 2% общего количества выбросов промышленности. Кроме твердых веществ, на которые приходится около 28% суммарного выброса, в атмосферу поступают оксиды углерода, диоксид серы, метан, оксиды азота, сероводород и другие газы. При этом основной вклад по СОа вносит сжигание ископаемых топлив, среди которых на уголь проходится более 40% (в мировом производстве). Это определяется не только объемами его использования, но и удельной эмиссией 002 .
Кроме углекислого газа при сжигании угля в атмосферу выбрасывается большое количество пыли (золы) и высоко-токсичных металлов, таких как свинец, ртуть, никель, хром и другие. Повышенные концентрации Pb, Tl, Se, As, Hg наблюдаются на поверхности частиц угольной золы и увеличиваются со снижением размера частиц, что делает еще более опасной респирабельную фракцию.
Усиление дефицита нефти и газа, наблюдающееся в последние годы, и негативного отношения к атомной энергетике создают весьма благоприятную перспективу для угольной промышленности.
Объем мировой добычи угля постоянно растет. По ряду прогнозов добыча угля в 2020 г. увеличится почти в 1.5 раза и достигнет 8.8-10" т. Международным Энергетическим Агентством прогнозируется значительное увеличение производства электроэнергии в период до 2010 г. на электростанциях, использующих уголь, при сохранении его доли в этом производстве.
Постоянный рост требований охраны окружающей среды вызывает необходимость скорейшего решения проблем эффективного и экологически безопасного использования потенциала угольных месторождений.
Большое внимание в странах ЕС, США и Японии уделяется совершенствованию технологий сжигания угля как с точки зрения энергетической, так и экологической эффективности. Данный подход должен быть принят на всей цепочке добычи, переработки и использования угля.
В настоящее время угольные месторождения рассматриваются как углегазовые, что, в первую очередь, определяется запасами метана, которые только в России достигают 80 трлн.м куб Однако в угле содержатся и многие другие ценные вещества, такие как германий, ванадий и пр., т.е. в перспективе следует ожидать перехода на глубокую переработку угля с извлечением всех полезных компонентов.
Современное состояние техники и технологии позволяет уже сейчас достаточно успешно решать вопросы использования метана. В первую очередь, это относится к метану, извлекаемому при дегазации углепородного массива.
В нашей стране основной проблемой в этом вопросе является слабая экономическая заинтересованность предприятий и их тяжелое финансовое положение, связанное с реструктуризацией отрасли.
Общепризнанным является то, что перспективы угольной промышленности обусловлены необходимостью достижения нагрузки на лаву в 3000-5000 т/сут и более. В этом случае на сверхкатегорных шахтах, которые являются преобладающими как по количеству, так и по объему добычи, необходимо обеспечение коэффициента дегазации разрабатываемого пласта на уровне 40-60%. Расширение и развитие дегазации является базой для успешной утилизации метана. Развитие системы торговли ПГ и интегрирование в нее шахтного метана позволит повысить заинтересованность предприятий и экономическую эффективность экологически важных проектов за счет привлечения углеродных кредитов. Интерес представляет их возможная величина.
Таким образом, при сокращении выбросов, например, на 20 м кв/мин, что соответствует переводу котла ДКВР-10/13 с угля на метан, суточное снижение выбросов по углеродному эквиваленту составит 400 тонн (146 тыс.т в год), что может обеспечить кредит в размере 220 тыс.долл. при цене 1.5 долл. за тонну двуокиси углерода.
При утилизации метана в котельной (в варианте перевода с угля на газ) выбросы СО2 при той же тепловой мощности снизятся в 1.74 раза, т.е. при переводе одного котла ДКВР-10/13 абсолютные выбросы двуокиси углерода снизятся почти на 15 тыс.т. в год. С учетом ликвидации выброса метана эквивалентного 146 тыс.т СО2, общее снижение выбросов составит более 160 тыс.т. Величина кредита в этом случае может составить более 240 тыс.долл. при цене 1.5 долл. за тонну двуокиси углерода.
Таким образом, только за счет внедрения системы торговли выбросами парниковыми газами возможно финансирование проектов по утилизации шахтного метана. Даже при реализации проектов по заблаговременной дегазации, являющихся наиболее капиталоемкими, доля углеродных кредитов может быть достаточно весома. Так, например, извлечение более 18 млн.м куб метана на шахте им .Ленина (Карагандинский бассейн) при условии его утилизации соответствует снижению выбросов CO2 на 250 тыс.т. При общих затратах порядка 1 млн.долл. на сооружение, обработку и освоение 14 скважин величина углеродного кредита может составить 370 тыс.долл, т.е. более трети всех затрат.