Системы улавливания CO2 увеличивают стоимость парогазовых установок вдвое

Внедрение систем улавливания и хранения CO2 (carbon capture & storage, CCS) увеличивает средние затраты на строительство парогазовых установок комбинированного цикла более чем вдвое, следует из результатов исследования Управления энергетической информации (EIA). Если средняя стоимость обычных парогазовых установок, в которых используются паросиловой и газотурбинный двигатели, составляет не более $1330 на киловатт (кВт) мощности, то при использовании систем CCS, позволяющих адсорбировать до 90% эмиссии углекислого газа, этот показатель увеличивается до $3019 на кВт (в ценах 2022 года).

Схожий в процентном выражении прирост капитальных затрат характерен и для «ультрасверхкритических» угольных ТЭС, которые отличаются наибольшим КПД среди всех электростанций на твердом топливе (44-46% против 37%-40% у «сверхкритических» и 33%-37% у «субкритических»). По оценке EIA, удельные капзатраты «ультрасверхкритических» угольных ТЭС составляют $4507 на кВт мощности, тогда как при использовании систем CCS с эффективностью в 30% и 90% этот показатель увеличивается до $5577 на кВт и $7176 на кВт соответственно. В результате затраты на строительство угольных ТЭС сближаются с удельной стоимостью строительства легководных атомных реакторов ($7406 на кВт) и ядерных электростанций малой мощности ($7590 на кВт).

Улавливание и хранение CO2 – один из быстрорастущих сегментов мировой энергетики. По оценке экспертов ассоциации «Глобальная энергия», общемировые инвестиции в строительство систем CCS в 2023 г. увеличились почти вдвое (до $11,1 млрд). Глобальная мощность действующих систем CCS к концу 2023 г. достигла 52 млн т в год, а строящихся и проектируемых – 12 млн т в год и 134 млн т в год соответственно. Наиболее популярным способом улавливания CO2 остается использование моноэтаноламина – бесцветной жидкости с аммиачным запахом, хорошо адсорбирующей углекислый газ. Альтернативой является применение металлорганических каркасов (MOF) – решетчатых структур из металла и органики, которые способны удерживать сторонние вещества, а при изменении температуры и давления – высвобождать их.

Помимо электроэнергетики, технологии CCS могут найти наиболее широкое применение в цементной и сталелитейной промышленности, где производство промышленной продукции связано с высокими выбросами CO2 (выбросы первой категории, Scope 1), которые невозможно нивелировать за счет перехода на низкоуглеродные источники электроэнергии (Scope 2) или более рационального поведения конечных потребителей (Scope 3).

Источник фото — cleanenergyministerial.org