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 / Экология

Экология

Воздействие эксплуатации газопоршневого двигателя на экологию

Почти все системы преобразования энергии загрязняют окружающую среду вредными веществами. Важнейшие компоненты вредных выбросов газовых двигателей следующие.
Окислы азота NОx – возникают из кислорода и азота находящегося в камере сгорания воздуха при очень высоких температурах. NO превращается в атмосфере по большей части в NO2 (сильный яд, поражающий нервную систему, при соединении с водой из него образуется азотистая кислота). Главным образом встречаются в виде окиси азота NO и двуокиси азота NO2 (другие окислы азота: например, N2O – веселящий газ, закись азота в выхлопных газах двигателя практически не встречаются).
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.
Сильное загрязнение окружающей среды привело к необходимости ограничить количество этих вредных выбросов и разработать системы с малым количеством вредных выбросов. Например, в ФРГ установленные законом предписания по ограничению вредных выбросов регулируются TA - Luft (Техническая инструкция по поддержанию чистоты воздуха) от 27. 2. 1986 г. Она распространяется на установки, начиная с тепловой мощности топки 1MВт. Предельно допустимые значения в пересчете на 5 объемных % O2 в отработавшем газе следующие:
NOx 500 мг/нм3
CO 650 мг/нм3
NMHC 150 мг/нм3
В оборудовании GE Jenbacher использована концепция «тощего» двигателя и на ее основе технология LEANOX®. Благодаря эксплуатации при большом избытке воздуха (λ= 1,7 - 2) снижается температура сгорания и тем самым сильно уменьшается образование NОx в камере сгорания. Воздушный коэффициент λ связан с индивидуальными параметрами двигателя и газа и является функцией мощности двигателя, давления смеси (давления наддува) и температуры смеси после охладителя смеси. Эти три значения измеряются и подаются в регулятор LEANOX®. Сигнал, выдаваемый регулятором LEANOX®, передвигает установочный затвор (смеситель с кольцевым зазором) в соответствующее положение, так что сохраняется необходимое соотношение воздуха и газа. Однако при очень «тощем» режиме работы выбросы CO и HC снова возрастают, поэтому при работе на природном газе дополнительно используется оксидационный катализатор. Эти особенности в конструкции позволяют получать значения выбросов NOx 500 мг/нм3 (как и предписывает TA- Luft), а также достигнуть гарантированного значения 250 мг/нм3.

Понятие СО2 – эквивалента
Следует отметить, что основных парниковых газов - шесть: СО2, СН4, N2О, HFCs, PFCs, SF6. Однако, степень их "вредности" оценивается именно в условных единицах СО2 - эквивалент. 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
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).
Объект сделки в контрактах, использующих механизмы Киотского протокола, - углеродные единицы ERUs - или разница, выраженная в СО2- эквиваленте между количеством парниковых газов, выброшенным Заявителем за период до 2012 года без внедрения проекта совместного осуществления и в случае его внедрения.

Оценка сокращения выбросов парниковых газов (СО2) при эксплуатации газопоршневой электростанции мощностью 1 Мвт эл.

Когенерационный модуль (CHP) мощностью 1 MВт эл. и 1 MВт тепл. при работе 8000 часов в году с полной утилизацией тепловой энергии, позволяет сократить выбросы СО2 на 4,8 тыс.тонн.
При базовом варианте производства электрической и тепловой энергии выбросы при сжигании топлива составляют: 6688 т.СО2/год при получении электроэнергии на ТЭС и 2360 т.СО2/год при получении тепловой энергии в котельных.
При варианте с использованием когенерации выбросы составляют: 4206 т.СО2/год при получении электроэнергии и тепловой энергии.
Эффект от внедрения когенерации мощностью 1 МВтэл + 1 МВттепл на природном газе согласно методики голландского тендера ERUPT5 (выигранного НПП «СИНАПС» в 2005 г.) составит 4842 т.СО2/год уменьшения выбросов. При текущей стоимости сокращения 1 т.СО2 на рынке проектов совместного осуществления, равной 6 Евро/т, доход составит 29052 евро/год.
Возможно получение аванса в размере 50% от 5-ти летнего сокращения выбросов СО2 (период проекта совместного осуществления 5 лет). Аванс составит 72630 евро, или около 15% от капитальных затрат на установку модуля. Следует отметить, что существует тенденция к росту стоимости единиц сокращения выбросов.

Работа на шахтном метане и биогазе
Утилизация каптируемого шахтного метана приводит к сокращению выбросов парниковых газов, что позволяет получить существенные дополнительные выгоды от продаж единиц сокращений выбросов парниковых газов. По экологическому воздействию (Global Warming Potential - GWP) выбросы метана CH4 в 21 раз вреднее чем CO2.
При базовом варианте к выбросам при сжигании топлива для получения электрической и тепловой энергии добавляются выбросы метана в атмосферу 32798 т.СО2 э/год.
Эффект внедрения когенерации мощностью 1 МВтэл + 1 МВттепл на шахтном метане (во многих случаях и на биогазе) составит 37640 т.СО2/год уменьшения выбросов. При стоимости единиц сокращения выбросов на рынке 6 евро/т СО2, доход составит 225840 Евро/год. Аванс в размере 50% от 5-ти летнего сокращения выбросов СО2 составит 564600 евро, или около 118% от капитальных затрат на установку модуля, т.е. сразу 18% прибыли.

Как сокращение выбросов парниковых газов может стать товаром

Механизмы Киотского протокола
Киотский протокол является следствием продолжительной работы мирового сообщества над решением проблемы изменения климата. В 1992 г. на конференции ООН по окружающей среде в Рио-де-Жанейро 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 путях и способах снижения сокращению 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 предлагает следующие финансовые механизмы, позволяющие привлечь дополнительные денежные средства субъектам хозяйственной деятельности, реализующим проекты, прямо или косвенно приводящие к снижению выбросов парниковых газов.
· "пузырная политика" (bubble policy). Возможна только между странами-членами Евросоюза;
· международная эмиссионная торговля (International Emissions Trading). Возможна только с 2008 года между государствами. Это жесткий механизм передачи избыточных единиц выбросов одной страны другой стране в обмен на финансирование или другие экономические выгоды. Право на продажу единиц выбросов принадлежит государству, являющемуся стороной конвенции ООН по изменению климата.
· механизм чистого развития (Clean Development Mechanism). Возможен между страной, ратифицировавшей Киотский протокол, с одной стороны, и страной, не ратифицировавшей Киотский протокол, с другой стороны.
· проекты совместного осуществления (Joint Implementation). Возможны между странами, ратифицировавшими Киотский протокол. В данном механизме государство уполномочивает предприятие, на котором реализуется проект JI, передать единицы сокращения выбросов 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.
Проекты совместного осуществления являются на сегодняшний день для Украины эффективным механизмом привлечения инвестиций в важнейшие секторы экономики:
o энергетика, в первую очередь, электростанции, работающие на угле, мощностью свыше 20 МВт;
o нефтегазодобыча и нефтепереработка;
o производство стройматериалов (цемента), стекла и керамики ;
o металлургия;
o целлюлозно-бумажная промышленность.
Эти секторы промышленности определены как первоочередные для финансирования ПСО Европейской Торговой Схемой (EU ETS). К этому так же можно добавить утилизацию шахтного метана, а так же проекты, связанные с альтернативными возобновляемыми источниками энергии (биомасса, малые ГЭС и др.).
Как показывает опыт, через механизм проектов совместного осуществления можно привлекать до 20-30% финансовых средств от общей стоимости проекта. Особенно эффективно этот механизм можно реализовать при выполнении государственных программ модернизации энергетической, нефтегазодобывающей, угольной и транспортной отраслей Украины.
Идеальными проектами являются проекты внедрения когенерационных мини-ТЭЦ. В этом случае выбросы парниковых газов с этих установок сравниваются с выбросами традиционных ТЭЦ да еще с поправкой на потери в электросетях. Наиболее эффективны проекты с использованием в когенерационных установках таких газов, как шахтный метан и биогаз.

Механизм проектов совместного осуществления (Joint Implementation)
В проектах совместного осуществления участвуют две стороны - Заявитель (желающий получить деньги для реализации какого-либо проекта) и Инвестор (желающий приобрести ERUs). В числе результатов его внедрения обязательно должно быть снижение выбросов парниковых газов.
Не каждый проект, приводящий к сокращению выбросов парниковых газов, может быть реализован как проект совместного осуществления. Условием является то, что без реализации механизма совместного осуществления проект не смог бы состояться. Необходимо обосновать хотя бы один из следующих принципов дополнительности:
1. Проект является нерентабельным без прибыли от продаж единиц сокращения выбросов. (Внутренняя ставка рентабельности проекта без продажи единиц выбросов – низкая, либо отрицательная, а с продажей выбросов она повышается до приемлемого для инвестора уровня).
2. Проект имеет альтернативу, которая требует меньше вложений, но и приводит к существенно меньшему сокращению выбросов (например, альтернатива – продолжение существующей практики).
3. Проект преодолевает серьезные барьеры (инвестиционные, технологические, социальные и т.д.).
Tорговля ERUs, полученных в рамках проектов совместного осуществления, осуществляется через углеродные биржи и торговые системы ( Чикагская Биржа, Европейская Энергетическая Биржа, Европейская Торговая Схема и др.) Покупателями выступают государства, крупнейшие мировые финансовые группы, инвестиционные банки, а так же специальные карбоновые фонды. Именно эти структуры подразумеваются под термином " Инвестор ". Подготовка проекта предполагает более 1000 страниц высокопрофессионального текста на английском языке и включает, по существу, несколько отдельных проектов и их детальный анализ по специфическим критериям, а именно:
· а) полное ТЭО идеи основного проекта (Project Idea Note);
· б) бизнес-план;
· в) гарантийные письма правительства Украины;
· г) письмо о критериях исключения (Letter on exclusion criteria);
· д) детальная специальная характеристика проекта (Project Design Document);
· е) экологическая оценка проекта;
· ж) собственно проект снижения выбросов СО2 - эквивалента;
· з) альтернативные сценарии проекта, как тесты на дополнительность или доказательства того, что проект не есть "business-as-usual";
· и) валидация и верификация;
· к) проект базовой линии и многое другое.
Учитывая довольно сложную процедуру подготовки проекта на тендер, Заявителю возвращают после регистрации около 40 000 евро как 50% минимальных общепринятых затрат, независимо от того, выиграет проект тендер или нет. Таким образом стимулируется подача проектов совместного осуществления на тендеры.
Проекты совместного осуществления могут объединять несколько предприятий, так как чем больше ERUs, тем больше шансов у проекта выиграть тендер.
СО2. В этой схеме торговля осуществляется между европейскими предприятиями, на которые были распределены квоты. При этом продаются единицы установленного количества, т.е. излишки ликвидных активов (а не единицы сокращения выбросов, которые будут образованы только в будущем). Такой актив, в отличие от фьючерсного, можно обналичить без риска и потерь.
Цена единиц сокращения выбросов устанавливается в каждом отдельном случае и обговаривается с конкретным покупателем. В 2006 г. на европейских тендерах средняя стоимость единиц сокращения выбросов составляет 6-7 евро.

реализации проектов совместного осуществленияПокупатель объявляет тендер на закупку единиц сокращения выбросов.
2. Потенциальный продавец единиц сокращения выбросов подает проектную заявку, подготовленную по установленной форме с кратким технико-экономическим обоснованием проекта (PIN), а также письмо поддержки правительства Украины (Минэкологии).
3. Покупатель оценивает поданные проектные заявки и отбирает наиболее перспективные для участия в тендере.
2-й этап.
1. Продавец готовит и подает полное проектное предложение, включая подробное ТЭО (PDD), бизнес-план, письмо одобрения правительства Украины, прочие сопроводительные документы и проходит независимую международную экспертизу (Валидацию) проекта.
2. Покупатель оценивает поданные проектные предложения и отчеты независимой международной экспертизы, после чего отбирает для заключения контрактов наиболее перспективные проекты для совместного осуществления.
3. Покупатель заключает с владельцем проекта договор о продаже единиц сокращения выбросов. В зависимости от условий договора покупатель может перечислять аванс, либо расплачиваться с владельцем по факту передачи единиц сокращения выбросов.

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

НПП «СИНАПС» наработала хороший опыт подготовки совместного осуществления, разработка проектной заявки (этап PIN), разработка проектного предложения (этап PDD), подготовка портфелей проектов совместного осуществления.
В 2005 г. компания "Синапс" выиграла международный тендер ERUPT5 проектов совместного осуществления, который проводило правительство Голландии. Портфолио когенерационных проектов сформированный НПП «СИНАПС» на этот тендер:
1.г. Хмельницкий, завод пэт-форм «Хекро ПЭТ»
2.г. Кривой Рог, Торговый центр «Торнадо»
3.г. Полтава, прядильная фабрика
4.г. Полтава, стекольный завод
5.г. Донецк, пром. Предприятие

 Оригинал сообщения:
" 06-07-2005 | Six more JI projects for The Netherlands The Netherlands intends to sign six JI contracts for the purchase of emission reductions. The total number of carboncredits to be contracted will be 3.58 million ERUs and 0.93 million AAUs. The average price is EUR 5.13 per tonne CO2e. These are the results of the fifth ERUPT tender for Joint Implementation. This tender is mandated by the Netherlands Ministry of Economic Affairs and implemented by the Carboncredits.nl team of SenterNovem.
In the previous four tenders 17 projects with a total amount of 11.6 Mton CO2e have been contracted. The average price of EUR 5.13 per tonne CO2e is lower than the average price of EUR 5.70 of the fourth ERUPT tender. The average price per tonne CO2e of the ERUPT 5 projects is also below the average price of EUR 5.39 of the existing ERUPT portfolio. With the amount of 4.5 Mton CO2e to be contracted, the Ministry of Economic Affairs will meet their initial goal to contract a total amount of 16 Mton CO2e through the ERUPT tenders.
In ERUPT 5, SenterNovem invited 23 suppliers to submit a project proposal. On the 5th of April, the deadline of the contract awarding phase, ten suppliers submitted their proposals. Of these proposals six projects were selected; one project from the Russian Federation , two from Ukraine , two from Bulgaria and one from Germany .
Thirteen companies refrained from submitting a proposal. Remarkable is that all seven suppliers from New Zealand did not submit a proposal for the contract awarding phase."

Идея пакетирования мелких проектов и участия СИНАПС как единого продавца единиц сокращения выбросов
Благодаря объединению нескольких проектов в один становится возможным участие небольших объектов (по объему сокращения выбросов) в тендере. При этом снижаются накладные затраты на разработку проектной документации, на валидацию и верификацию проекта.
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. 



     
  ©  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.