Когенерация в Украине

КОГЕНЕРАЦИЯ В УКРАИНЕ

...наш опыт строительства газовых электростанций на базе газопоршневых мини-ТЭЦ*
карта сайта | контакты
О нас Оборудование GE JENBACHER Проектирование и сервис Аналитика Коммерческая информация
 

Справка по поиску


Главная / Аналитика / Вопросы технической реализации / Улучшение экологии - тоже бизнес

Улучшение экологии - тоже бизнес

Содержание:
Воздействие на окружающую среду при работе газопоршневой электростанции:
  - выбросы вредных веществ: NOx, CO, NMHC
  - выбосы парниковых газов: оксид углерода СО2

Как сокращение выбросов парниковых газов становится товаром?
  - механизмы Киотского протокола
  - украинская правовая база

Практический опыт торговли сокращениями выбросов в Украине

Воздействие на окружающую среду при работе газопоршневой электростанции
  - выбросы вредных веществ: NOx, CO, NMHC

Как и любая другая система преобразования энергии органического топлива в тепло и электроэнергию, газовые двигатели загрязняют окружающую среду вредными веществами. При работе на природном газе в рамках раздела ОВОС проектной документации необходим анализ следующих компонентов:

Окислы азота NОx – образуются в камере сгорания из кислорода и азота при очень высоких температурах. Чем выше температура в камере сгорания, тем большее кол-во NOx образуется. Состоит из:
- при коэффициенте избытка воздуха λ=1.1: 90% NO, остальное NO2
- при коэффициенте избытка воздуха λ=1.7: 50% NO, остальное NO2
NO превращается в атмосфере в NO2 (сильный яд, поражающий нервную систему, при соединении с водой из него образуется азотистая кислота).
Воздействие на выбросы окислов азота возможно в двух направлениях: путем уменьшения температуры в камере сгорания двигателя, либо путем применения катализаторов.
Газовые двигатели GE Jenbacher в стандартной комплектации (без катализаторов) обеспечивают уровень NOx <500 мг/нм3 (при 5% O2), что соответствует европейской норме TA-LUFT. Путем управления процессом сгорания (более подробно см. описание системы LEANOX), путем работы на более «бедной» смеси можно обеспечить уровень NOx <250 мг/нм³. Это достигается без какого-либо дополнительного оборудования, однако при снижении уровня выбросов NOx происходит незначительное снижение электрического КПД. В разделе ОБОРУДОВАНИЕ указаны характеристики двигателей при различных уровнях выбросов NOx.
При необходимости обеспечить уровень выбросов NOx еще ниже, чем 250 мг/нм³ – например при использовании выхлопных газов в теплицах для обогащения (удобрения) их атмосферы углекислым газом СО2 – GE Jenbacher может укомплектовать двигатель селективным катализатором (SCR-типа), в котором активное вещество (мочевина, NH3) поглощает NOx в выхлопных газах. Использование катализатора позволяет уменьшить выбросы NOx до необходимого уровня, однако приводит к удорожанию стоимости оборудования, а также катализатор требует регулярного обновления активного вещества (мочевины).

Окись углерода CO – промежуточный продукт при сжигании углеводородов, возникает при отсутствии кислорода из-за неполного сгорания или из-за быстрого охлаждения горячих газов во время расширения. Это ядовитое вещество, окисляющееся в воздухе в неядовитый CO2. Несгоревшие углеводороды HC – возникают, как и CO, из-за нехватки кислорода или в местах, до которых не доходит пламя, или где пламя гаснет из-за отвода тепла. THC (total hydrocarbons) – суммарное обозначение для большого количества углеводородных соединений, которые находятся в выхлопных газах двигателя. Их состав отражает состав углеводородов горючего (например, если топливо на 90 % состоит из метана, то и выброс THC содержит 90 % CH4). Циклические и ароматические углеводородные соединения вредны для живых организмов, так как вызывают рак.

Воздействовать на образование СО и NMHC можно путем установки каталитических катализаторов или путем дожига СО и несгоревших углеводородов в специальном котле.
Без катализаторов обеспечивается уровень выбросов СО<1000 мг/м³, установка катализатора может обеспечить уровень выбросов по европейским нормам TA-LUFT: CO<650 мг/м³, NMHX<150 мг/м³, либо уровень ½ TA-LUFT (CO<300 мг/м³). Каталитические катализаторы практически не требуют обслуживания и имеют относительно невысокую стоимость. Применение котлов для дожига СО в продуктах сгорания позволяет обеспечить уровень CO<150 мг/м³ (см. система CL.AIR).

  - выбросы парниковых газов СО2

Парниковые газы – это газы, которые вызывают глобальный парниковый эффект. Парниковый эффект обусловлен тем, что парниковые газы хорошо пропускают тепловое излучение солнца (ближний или видимый инфракрасный диапазон). Нагретая поверхность планеты излучает тепло в дальнем инфракрасном диапазоне, а в этой области спектра парниковые газы не пропускают (поглощают) это излучение. В результате атмосфера хорошо пропускает солнечное излучение, и при этом является хорошим теплоизолятором, не позволяя излучаться теплу обратно в космос. Чем выше концентрация парниковых газов в атмосфере, тем более явным становится парниковый эффект.
К парниковым газам относятся водяные пары (H2O), а также углекислый газ СО2, СН4, N2О, HFCs, PFCs, SF6. Однако, степень их "вредности" оценивается именно в условных единицах СО2 эквивалента. Так, например, если для углекислого газа величина СО2 - эквивалента равна 1, то, например, для метана (СН4) она равна 21, для N2О - 310, а для SF6 – 23900.
Прямое антропогенное воздействие на количество водяных паров (H2O) в атмосфере незначительно, хотя именно водяной пар на более чем на 60% ответственный за парниковый эффект. Увеличение температуры Земли из-за других факторов, вызывает увеличение концентрации водяных паров в атмосфере, что еще более усиливает парниковый эффект. Т.е. возникает некоторая положительная обратная связь.
Углекислый газ (СО2) - продукт сгорания любого органического топлива и именно с этим ученые связывают увеличение его концентрации в атмосфере. При этом он абсолютно безвреден для живых организмов.

Сжигая природный газ в качестве топлива, двигатели GE Jenbacher выбрасывают в атмосферу около 470 кг углекислого газа (СО2) на каждый произведенный 1 МВтч электрической и 1 МВтч тепловой энергии.
Производство электроэнергии на эффективных газопоршневых электростанциях заместит производство электроэнергии на других электростанциях объединенной энергосистемы Украины. Согласно данных, указанных в методике подготовки проектов совместного осуществления, в 2007 году в Украине при производстве и транспортировке электроэнергии выбрасывается в атмосферу 856 кг углекислого газа на каждый 1 МВтч
Котельные, работающие на природном газе, выбрасывают около 224 кг на каждый 1 МВтч тепловой энергии.
Таким образом, произведя на когенерационной установке 1 МВтч электрической и столько же тепловой энергии, получим сокращение выбросов парниковых газов в атмосферу на 856+224-470=610 кг СО2экв.
В том случае, если в качестве топлива используется биогаз из мусорных полигонов, либо шахтный метан, который до этого выбрасывался в атмосферу, к указанной цифре (610) следует прибавить еще 3 517 кг СО2экв на каждый произведенный 1 МВтч тепло- и электроэнергии.
Таким образом, при сегодняшней (декабрь 2006г.) цене единиц сокращений парниковых газов 8 Евро/т, когенерационная установка мощностью 1 МВтэл при работе на природном газе позволит за год эксплуатации сократить выбросы на 365*24*0,610=5 343 т.СО2экв/год и получить прибыль от их продажи в 5343*8=42 744 Евро/год. При работе на биогазе или шахтном метане – 36 152 т.СО2экв/год и 289 216 Евро/год соответсвенно.
Для более точного расчета сокращений выбросов парниковых воспользуйтесь калькулятором, расположенном в разделе «ЭКОЛОГИЯ». Он позволяет учесть множество местных факторов для точного расчета сокращений выбросов парниковых газов.

Как сокращение выбросов парниковых газов становится товаром?
  - механизмы Киотского протокола

Киотский протокол является следствием продолжительной работы мирового сообщества над решением проблемы изменения климата. В 1992 г. на конференции ООН 155 стран, в том числе и Украина, подписали Рамочную конвенцию ООН об изменении климата. В 1997 г. на конференции Сторон Рамочной конвенции ООН об изменении климата в Киото (Япония) был принят протокол, в котором установлены обязательства по ограничению выбросов парниковых газов странами, подписавшими конвенцию.
Киотский протокол - международное соглашение о способах снижения общемировых выбросов парниковых газов о ( ПГ ) в атмосферу Земли к 2008 году на 5% от уровня 1990 года. Сегодняшняя ситуация характеризуется тем, что страны с развитой рыночной экономикой превышают установленный для них уровень выбросов парниковых газов, а страны с переходной экономикой и развивающиеся страны оказались ниже установленного для них уровня. Различия между уровнями выбросов и обязательствами для различных стран были переведены в плоскость рыночных отношений.

Киотский протокол предусматривает определенные финансовые механизмы, позволяющие привлечь дополнительные денежные средства субъектам хозяйственной деятельности, реализующим проекты, прямо или косвенно приводящие к снижению выбросов парниковых газов.
Одним из таких механизмов есть реализация проектов совместного осуществления (СО). Такие проекты возможны в странах, которые ратифицировали Киотский протокол, в том числе и в Украине. В данном механизме государство уполномочивает предприятие, на котором реализуется проект СО, передать единицы сокращения выбросов от этого проекта иностранному инвестору, принимающему участие в финансировании этого проекта.

  - Ратификация Киотского протокола Украиной

На сегодняшний день в Украине сложилась достаточная правовая база для использования механизмов Киотского протокола.

В 1996 г. Украина ратифицировала Рамочную конвенцию ООН по изменению климата, а в 1997 стала стороной конвенции. В 1999 г. Украина подписала Киотский протокол.
4 февраля 2004 Киотский протокол был ратифицирован парламентом Украины.
18 августа 2005 г. Распоряжением Премьер-министра Украины № 346-р был утвержден национальный план мероприятий по реализации положений Киотского протокола к Рамочной конвенции ООН по изменению климата.
 12 сентября 2005 г. Указом Президента Украины №1239 координатором выполнения мероприятий по исполнению Украиной обязательств перед РК ИК ООН и Киотским протоколом назначено Министерство охраны окружающей среды.
22 февраля 2006 г. принято постановление Кабинета министров Украины №206, которое устанавливает порядок рассмотрения, одобрения и выполнения проектов совместного осуществления в Украине.


 Для Украины возможно использование двух механизмов Киотского протокола: международной торговли выбросами и механизма совместного осуществления. Учитывая, что в Украине нет системы распределения квот на выбросы парниковых газов, международная торговля выбросами может осуществляться только государством. При этом средства от такой торговли будут поступать в госбюджет.
В проектах совместного осуществления могут участвовать отдельные предприятия различной формы собственности при условии прохождения проектом независимой международной экспертизы и получения одобрения государства. В этом случае средства от продажи единиц выбросов будут поступать непосредственно на счет предприятия.
Как было показано выше, внедрение и эксплуатация высокоэффективной когенреационной электростанции приводит к сокращению выбросов парниковых газов, поэтом такие проекты могут стать проектами совместного осуществления. Особенно эффективны такие проекты в случае полной утилизации тепловой энергии в течении года, а также при работе на неприродных газах, таких как шахтный газ, биогаз и пр.

Механизм проектов совместного осуществления (Joint Implementation)
Все углеродные единицы - AAUs, ERUs, CERs, RMUs - равны одной тонне СО2-эквивалента. Названия различают в зависимости от источника формирования углеродной единицы. Углеродные единицы, полученные от проекта совместного осуществления в рамках Киотского протокола, называют ERUs (Emission Reduction Units).

В проектах совместного осуществления участвуют две стороны - Заявитель (желающий получить деньги для реализации какого-либо проекта) и Покупатель (желающий приобрести ERUs). В числе результатов внедрения проекта обязательно должно быть снижение выбросов парниковых газов.

Для того, чтобы проект строительства когенерационной электростанции стал проектом совместного осуществления, необходима разработка специфической документации (на украинском и английском языках), а также проведение согласований в государственных органах Украины и международной экспертизы:
• а) краткое описание проекта (Project Idea Note);
• б) бизнес-план проекта по международным стандартам;
• в) гарантийные письма правительства Украины;
• г) письмо о критериях исключения (Letter on exclusion criteria);
• д) детальная проектная документация (Project Design Document);
• е) экологическая оценка проекта – раздел ОВОС;
• з) альтернативные сценарии проекта, для подтверждения того, что без экономических выгод от продаж ERUs проект не смог бы реализоваться;
• и) валидация и верификация проекта независимой иностранной компанией;
• и др. специфические документы (контракты и проч.)

Цена единиц сокращения выбросов устанавливается в каждом отдельном случае и обговаривается с конкретным покупателем. В 2007 г. на европейских тендерах средняя стоимость единиц сокращения выбросов составляет 6-7 евро.

Особенности процедуры реализации проектов совместного осуществления в Украине
Процедура содержит следующие этапы.
1-й этап. Поддержка проекта совместного осуществления.
1. Заказчик проекта (владелец и потенциальный продавец единиц сокращения выбросов) готовит и подает в Министерство экологии Украины заявку на проект в установленной форме для рассмотрения и регистрации.
2. Минэкологии Украины рассматривает заявку на проект, проверяет на соответствие украинским критериям проектов совместного осуществления и, в случае положительной оценки, подает на рассмотрение Межведомственной комиссии по обеспечению выполнения Рамочной конвенции ООН об изменении климата (МВК).
3. В случае положительного решения МВК Минэкологии Украины подписывает письмо поддержки на дальнейшую разработку проекта. В противном случае Минэкологии сообщает владельцу проекта об отказе с указанием причин.
2-й этап. Одобрение проекта совместного осуществления.
1. Владелец проекта готовит и подает на рассмотрение в Минэкологии полное проектное предложение вместе с результатами независимой международной экспертизы проекта.
2. Минэкологии Украины рассматривает проектное предложение и сопроводительные документы и в случае положительной оценки подает в МВК.
3. После положительного решения МВК Минэкологии Украины подписывает письмо одобрения. В противном случае Минэкологии Украины сообщает об отказе с указанием причин.
4. Владелец проекта обеспечивает мониторинг сокращения выбросов независимой экспертной организацией, после чего подает отчеты для регистрации в Минэкологии Украины, после чего инвестору передаются единицы сокращения выбросов из Национального реестра.

Опыт украинских предприятий в продаже единиц сокращения выбросов

Практический опыт торговли сокращениями выбросов в Украине

Компания «СИНАПС» может выступать как поставщиком оборудования GE Jenbacher, так и генеральным проектировщиком и генподрядчиком проекта строительства электростанции.
В случае больших проектов, приводящих к существенному сокращению выбросов парниковых газов, владелец электростанции может сам выступить Заявителем по проекту и сам получить на свой счет выручку от продаж ERUs. В таком случае наша компания может выступить в качестве разработчика документации по проекту и организовать все процедурные вопросы.
Однако небольшие проекты (до 10 МВтэл на природном газе) приводят к сравнительно малому объему сокращения выбросов парниковых газов. Такие небольшие проекты как правило не интересны для Покупателей; например когда покупателем выступают государства, они устанавливают минимальную «планку» в объеме 50 000 т.СО2экв/год.
В таком случае наша компания может предложить объеденить несколько небольших проектов в один, который будет иметь в сумме необходимый минимум по объему сокращений выбросов. В этом случае владельцы когенерационных установок передают право «СИНАПС» от своего имении выступать Заявителем в этом общем пректе.

В 2005 году компания «СИНАПС» (первая украинская компания) подписала договор с правительством Голландии на поставку сокращений выбросов парниковых газов, став одним из победителей в государственном тендере ERUPT 5 по закупке сокращений выбросов. В данном тендере наша компания создала т.н. «портфель» из 5 когенерациоонных проектов, каждый из которых по отдельности не смог бы участвовать как Заявитель. Помимо прочего, это позволило снизить накладные затраты на разработку проектной документации, на валидацию и верификацию проекта.
Очень важно понимать, что при заключении контрактов на продажу единиц сокращения выбросов, обязательно предусматриваются штрафные санкции и ответственность за недопоставку сокращений. При этом к таким недопоставкам может привести как простой электростанции, так и ухудшение расчетных характеристик.
В том случае, если ответственность за недопоставку сокращений берет на себя Генпроектировщик и Генподрядчик проекта, у владельца электростанции появляется дополнительная уверенность в том, что она будет запущена в срок и работать с расчетной эффективностью.

При объединении нескольких проектов в один пакет снижается риск невыполнения обязательств по поставке единиц СВ (ERUs), что достигается благодаря возможности компенсации дефицита экономии в одном из проектов другими проектами из портфолио. Это достаточно важный фактор, т.к. на данный момент рискованность проектов совместного осуществления с точки зрения покупателей очень высока.

Следует отметить, что зачетный период по образованию единиц сокращения выбросов ограничивается периодом 2008-20012 гг. Это означает, что до 1 января 2008 года необходимо разработать проект, пройти международную экспертизу, получить письмо одобрения Минэкологии Украины, зарегистрировать проект, заключить договор о продаже единиц сокращения выбросов с инвестором, и внедрить проект. Процедура только оформления проекта займет около 6-ти месяцев.
Для возможности получения инвестиций в рамках Киотского протокола начинать проекты необходимо уже сейчас. Привлечение опыта компании «СИНАПС» позволит сэкономить время и силы на оформление проектов совместного осуществления в соответствии с международными и национальными стандартами, обеспечит положительную национальную и международную экспертизу и победу на международных тендерах.

Трегуб Е.П., Иванько А.А., руководители проектов ЧНПП «СИНАПС», январь 2007г.

 





     
  ©  ЧНПП "СИНАПС". Все права защищены.
©  Разработка сайта  Студия РОМАрт 2006
03055 Киев, В.Василевской 7, ЧНПП "СИНАПС", т/ф +38 (044)238-09-67
ссылка на e-mail,  корпоративный сайт:  http://sinapse.ua
 
  *публикуемые материалы (кроме форума) отражают точку зрения компании "СИНАПС". Мы отвечаем за объективность и достоверность всей информации.
Перепечатка материалов только с разрешения редакции, ссылка на
ресурс о когенерации www.cogeneration.com.ua обязательна.