Экологически безопасное использование угля на электростанциях и энергоемких промышленных установках с системой утилизации СО_2, включая окончательное удаление углерода при помощи метанола

摘要

Любая стратегия сокращения эмиссии СO_2 должна начинаться с повышения коэффициента полезного действия существующих электростанций и находить свое развитие в инвестировании развития технологий нового современного уровня и самых современных электростанций. Так, трехэтапная стратегия EURACOAL на первом этапе предусматривает логичную последовательность замены и модернизации существующих электростанций. На втором этапе - благодаря применению технологий нового уровня - должно быть обеспечено повышение среднего КПД до 45%. Реализация третьего этапа призвана обеспечить повышение КПД самых современных электростанций примерно до 50%. Благодаря постепенному повышению КПД, объем эмиссии СO_2 в расчете на 1 кВт-ч можно сократить на 21 %, 33% или даже на 40%. Улавливание и хранение СО_2 (ССS - УХУ) является скорее технической, чем политической проблемой, так как растет сопротивление применению системы УХУ, в то время как отсутствует необходимая для этого инфраструктура. Поэтому задача утилизации и хранения углерода - если она служит предпосылкой для последующего использования угля - равносильна отказу от использования угля.Однако экологически безопасное использование угля на электростанциях и в энергоемких промышленных установках при условии применения так называемой технологии СCU, т.е. улавливания и использования СO_2 для производства метанола, является возможным. Если технология CCU должна стать в Германии и в ЕС политическим выбором, предстоит еще большая работа. Поэтому отправной точкой стратегии CCU могла бы стать третья политическая опция исследовательской службы европейского парламента (STOA-Scientific Technology Options Assessment), т.е. концентрация на небольших рыночных сегментах: электроэнергия, произведенная на ветроустановках без или с ограниченным доступом к электросети, ток, произведенный в отдаленных регионах с высокой солнечной активностью, который нельзя подводить в электрическую сеть, или же《дешевая》электрическая энергия, полученная на базе возобновляемых энергоресурсов, - могут использоваться для производства водорода методом электролиза. Производство метанола в рамках стратегии использования《СO_2 в качестве ценного сырья》должно рассматриваться не только как альтернативный процесс производства метанола. Конечно, этот путь не является в настоящее время конкурентоспособной альтернативой традиционному способу производства метанола. Тем не менее, его следует рассматривать как возможность для сокращения содержания СO_2 в атмосфере и применения СO_2 для получения продуктов, которые могут использоваться в транспортном секторе, при одновременном повышении надежности снабжения и создания добавленной стоимости внутри страны. Данная статья базируется на докладе, который был представлен на конференции MMSA Methanol Technology and Policy Congress в 2014 г. во Франкфурте-на-Майне.