Практический российский опыт по реализации проектов в сфере сокращения выбросов парниковых газов

Вернуться к оглавлению
В конец, к подразделам и материалам

Анализ опыта и масштабов внедрения низкоуглеродных технологий в российской промышленности, включая case studies

Любые оценки опыта и масштабов применения низкоуглеродных технологий в российской промышленности в настоящее время представляют собой примеры ситуационных исследований (case studies), причем исследований, основанных преимущественно на анализе материалов экологического и социально-этического маркетинга. В этом разделе не обсуждаются case studies, относящиеся к категории решений, направленных исключительно на повышение энергоэффективности и сбережение энергетических ресурсов; рассматриваются инициативы, связанные с заменой ископаемого топлива на биотопливо или с возвращением отходов в производственный оборот.

Большую часть целлюлозно-бумажных предприятий следует рассматривать как объекты, где уже реализуются или могут быть реализованы проекты развития производства с одновременным снижением выбросов парниковых газов. Наиболее очевидные проекты — это замена природного газа и мазута биотопливом (в том числе за счёт использования отходов производства и очистки сточных вод). Анонсируются также низкоуглеродные проекты, построенные по принципу оценки жизненного цикла продукции (использование FSC-сертифицированной древесины, работы по лесовосстановлению). В то же время, некоторые компании сектора недооценивают значимость НДТ (даже в контексте экологического маркетинга): заявляя об экологичности производства и применении современных технологических решений, стремятся добиться исключения промышленных объектов из I категории и доказать необязательность соблюдения требований наилучших доступных технологий (Segezha Group).

АО «Архангельский целлюлозно-бумажный комбинат» — одно из ведущих лесохимических предприятий России и Восточной Европы. Производит картон, целлюлозу, бумагу, тетради. Основной акционер предприятия — Pulp Mill Holding GmbH (100%). Архангельский ЦБК принял стратегию низкоуглеродного развития в 2018 г. (https://www.appm.ru/press-center/atsbk-prinyal-strategiyu-nizkouglerodnogo-razvitiya-do-2030-g/). Можно предположить, что движущими силами принятия стратегии выступают стремление упрочить позиции комбината на международном рынке, соответствовать ожиданиям зарубежных акционеров (Pulp Mill Holding GmbH), а также возможность сократить затраты на топливо и энергию.

Цели стратегии:

  • сокращение абсолютных выбросов ПГ на 55% по сравнению с базовым 1990 г. до 1,4 млн т СО2-экв. при ожидаемой варке целлюлозы 1 млн т в год;

  • установление, верификация и утверждение в соответствующем Инициативном органе (SBTi) научно обоснованной цели по снижению удельных выбросов ПГ на единицу продукции, отвечающей целям и задачам Парижского соглашения в части смягчения климатических изменений;

  • снижение прочих косвенных выбросов ПГ на 20% по сравнению с 2015 г. – до 370 тыс. тонн СО2-экв. год.

В порядке достижения этих целей АЦБК уже осуществляет мероприятия, направленные на снижение энергоемкости производства продукции, повышение эффективности всех видов топлива при выработке энергии на собственных энергоисточниках, увеличение доли биомассы в топливном балансе, замену ископаемого топлива с высокими удельными выбросами ПГ на менее углеродоёмкие (замена угля и мазута природным газом). Таким образом, фактически отличающимся от широко распространенных решений по повышению энергоэффективности и замене угля и мазута природным газом является решение, направленное на увеличение доли биомассы в топливном балансе ЦБК.

АО «Монди Сыктывкарский ЛПК» — один из лидеров целлюлозно-бумажной промышленности и крупнейший производитель бумаги в России. Предприятие ежегодно выпускает более 1,2 млн т офисной, офсетной, газетной бумаги, тарного картона и товарной целлюлозы. Компания производит продукцию, которая входит в «зеленую линейку» Green Range. Все офисные и офсетные бумаги производства Монди СЛПК имеют сертификат EU Ecolabel, подтверждающий более низкий уровень воздействия на окружающую среду по сравнению с другими аналогичными продуктами.

Снижение выбросов ПГ входит в число целей устойчивого развития ЛПК. Удельные выбросы CO2 сократились с 1651 кг/т в 2002 г. до 823 кг/т продукции в 2017 г. В условиях роста производства новый проект строительства биотопливного котла (завершён в марте 2019 г.) даёт возможность использовать для генерации энергии весь объём образовавшейся коры и обезвоженного осадка сточных вод; объём замещаемого природного газа — 127 млн куб.м. В корьевых котлах теплоэлектроцентрали сжигается 100% кородревесных отходов производства, доля «зелёной» энергии в общем энергобалансе составляет не менее 40%. ТЭЦ предприятия обеспечивает около 20% потребности региона в электроэнергии, а также является единственным источником тепла и горячей воды для Эжвинского района Сыктывкара с населением около 60 тыс. чел. Доля FSC-сертифицированной древесины в сырье составляет 80%.

Движущие силы разработки низкоуглеродных проектов АО «Монди Сыктывкарский ЛПК» подобны действующим на АО «Архангельский целлюлозно-бумажный комбинат». Компании объединяет также принадлежность к Баренцеву Евро-Арктическому региону, где реализуются программы международного сотрудничества (в том числе направленные на сокращение загрязнения окружающей среды и на снижение выбросов парниковых газов) (Скобелев, 2019b [1]).

Производство минеральных удобрений – сектор, в котором могут быть и уже реализуются решения, направленные на сокращение выбросов парниковых газов. На производство аммиака приходится 53,3% выбросов ПГ от сектора «Химическая промышленность» (2019 г). Кроме традиционного повышения энергоэффективности производства в химической промышленности традиционно используется подход производственно-энергетической кооперации. Не следует переоценивает усилия компаний сектора: руководители нередко заявляют, что отсутствие углеродного регулирования в России создаёт конкурентные преимущества, которые необходимо использовать, пока они не сведены к минимуму. Обсуждая климатическую стратегию, представители компаний заявляют, что учитывают возникающие риски, например, риски, связанные с политикой ЕС в области энергетики, направленной на сокращение выбросов парниковых газов и обусловливающей повышение спроса на биоэнергию и биотопливо. Эти тенденции приводят к изменениям в назначении землепользования и структуре спроса на удобрения. В открытых отчетах ведущих компаний обсуждаются и вопросы повышения энергоэффективности, и возможности сокращения выбросов парниковых газов, но уровень проработки соответствующих разделов отчетности оставляет желать лучшего.

Группа «ФосАгро-Череповец» — российская вертикально-интегрированная компания, один из ведущих мировых производителей фосфорсодержащих удобрений. В Группу «ФосАгро» входят АО «Апатит» в Череповце (Вологодская обл.), его филиалы в Кировске (Мурманская обл.), Балакове (Саратовская обл.) и Волхове (Ленинградская обл.), ООО «ФосАгро-Регион» и АО «Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам имени профессора Я.В. Самойлова». Группа является крупнейшим европейским производителем фосфорных удобрений, крупнейшим мировым производителем высокосортного фосфорного сырья, ведущим в Европе и единственным в России производителем кормового монокальцийфосфата (MCP), а также единственным в России производителем нефелинового концентрата.

Основными составляющими производственно-энергетической кооперации Группы «ФосАгро» являются:

  • максимальное использование вторичных энергоресурсов на производственные нужды на основе оптимизации потоков тепла (прежде всего пара различных параметров с использованием отработанного пара с одного производства на другом);

  • передача пара по паропроводам на минимальное расстояние с минимальными потерями давления и температуры за счет компактного расположения производств, генерирующего и потребляющего пар.

За счет использования вторичных энергоресурсов в производстве электроэнергии объем замещения природного газа в 2015 г. составил около 300 млн м3, а предотвращенная эмиссия CO2 – около 600 тыс. т. За счет технических мероприятий по модернизации сернокислотного производства с увеличением мощности в ближайшие 2 года предотвращенная эмиссия CO2 увеличится на 13% (относительно уровня 2015 г.)[2]

При выборе технологии производства аммиака необходимо учитывать углеродную составляющую (эмиссию CO2), которая, в свою очередь, определяется суммарным удельным энергопотреблением агрегата. В отличие от производства метанола, отличающегося большим разнообразием технических решений в получении синтез-газа наиболее экономичным способом и в максимальном связывании углеродной составляющей, в технологии аммиака таких возможностей меньше. В качестве одного из оптимальных решений рассматривается комбинация следующих факторов:

  • снижение углеродного индекса на стадии первичного риформинга с целью меньшего выделения CO и последующего образования CO2;

  • интеграция производств аммиака и карбамида для максимального использования CO2 в качестве технологического сырья в производстве карбамида.

Если выбросы диоксида углерода в производстве аммиака в России достигли в 2017 г. 36,848 Мт CO2-экв., то его стоки в производстве карбамида составили 5864 Мт CO2-экв.

Проект по интеграции производства аммиака и карбамида реализован на площадке «ФосАгро» в Череповце и описывается руководством группы как низкоуглеродный. Другие проекты касаются производства серной кислоты, комплексной переработки апатитового концентрата, производства фосфорных удобрений.

Возможности распространения низкоуглеродных проектов на сельскохозяйственный сектор (оптимизация процессов внесения удобрений) также рассматриваются группой «ФосАгро»; соответствующие эксперименты проводятся в Вологодской области.

Низкоуглеродные проекты группы «ФосАгро» — это проекты эколого-технологической модернизации производства, экономически целесообразные, позволяющие сократить операционные затраты (в первую очередь, затраты на энергию), повысить качество продукции, обеспечить комплексную переработку сырья с вовлечением в производственный цикл возможно большего числа ценных компонентов. Роль маркетинговой составляющей также значительна: группа работает на международном рынке, в 2018 г. поставки удобрений на экспорт достигли 6,4 млн т; поставки на приоритетные экспортные рынки (в Европу и Латинскую Америку) выросли в 2018 г. на 10,5% (до 2 млн т) и 23,9% (до 2 млн т) соответственно по сравнению с 2017 г. Группа поддерживает инициативы IUPAC в области «зелёной» химии, однако в число целей устойчивого развития, в достижение которых вносит вклад, не включает цель 13 (Борьба с изменением климата); о стратегии низкоуглеродного развития группы в интегрированном отчете за 2018 г. упоминаний нет ([https://www.phosagro.ru/investors/reports/]{.ul}).

Обсуждая низкоуглеродные проекты в промышленности строительных материалов, следует прежде всего обратить внимание на цементные заводы. Производство цемента вносит весомый вклад в поток парниковых газов, поступающих в атмосферу от российской промышленности (20,419 Мт CO2-экв. в 2017 г., около 8% от общих выбросов ПГ российской промышленностью в 2017 г.).

Основные направления сокращения выбросов парниковых газов связаны с повышением энергоэффективности технологических процессов и переходом к сухому способу производства, с использованием отходов в качестве добавок к топливу и сырью. Перспективы сжигания отходов широко обсуждаются в отрасли и в ряде случаев рассматриваются с точки зрения возможностей сокращения выбросов парниковых газов и даже создания «зелёных» производств. По мнению экспертов НО «Союзцемент», на «зелёных» цементных заводах доля отходов промышленного производства может достигать 97% сырья. Следует отметить, что при использовании отходов в качестве
добавок к сырью и топливу необходимо ужесточать требования к производственному экологическому контролю: выбросы загрязняющих веществ могут увеличиться, а в их составе будут присутствовать следы тяжелых металлов и др. веществ.

ООО «Южно-Уральская горно-перерабатывающая компания» (ЮУГПК) образовано в Оренбургской области в 2002 г. и в настоящее время является одним из крупнейших производителей цемента в России (1,886 млн т продукции в 2014 г.; коэффициент использования мощности — 80%). На производстве применяется целый ряд решений, позволяющих добиться высокой энергоэффективности производства. Удельный расход топлива составляет 93,2 кгут/т клинкера; удельный расход электроэнергии — 110 кВт-ч на тонну цемента; в итоге общие энергозатраты – лучшие в отрасли (129,9 кгут/т цемента, или 3,8 ГДж/т цемента).

В качестве добавок к сырью используются отходы металлургического производства (доменные шлаки), что позволяет не только существенно сократить потребление энергии, но и предотвратить технологические выбросы диоксида углерода, обусловленные разложением известняка. Фактически, ЮУГПК — предприятие, созданное для вовлечения в хозяйственный оборот промышленных отходов, хотя и не позиционирует себя подобным образом. При развитии экологического маркетинга можно было бы привлечь большее внимание к опыту ЮУГПК, тем более что в России накоплены значительные объемы промышленных отходов, которые могли бы быть утилизированы в производстве цемента. Необходимо также формировать позиции потребителей, в настоящее время предпочитающих «чистый» цемент из первичного, добытого специально для его производства сырья (что противоречит цели устойчивого развития 12 «Рациональные модели потребления и производства»).

Юрьев-Польский кирпичный завод (ООО «Парма») – предприятие, уже более 100 лет выпускающее рядовой полнотелый кирпич, изготовленный из красной глины. Расположено в г. Юрьев-Польский Владимирской области. На предприятии реализована историческая технология производства кирпича (используется печь Гофмана), которая далека от принципов наилучших доступных технологий. Основная особенность предприятия — использование в качестве топлива отходов лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств. Фактически, завод не потребляет другого топлива для производства кирпича, что продиктовано, в первую очередь, экономическими интересами. На крупных автоматизированных предприятиях, выпускающих десятки миллионов штук кирпича в год, такие решения вряд ли могут быть использованы, но добавки опилок в кирпичную массу широко применяются для увеличения пористости продукции.

Стекольные предприятия редко позиционируют себя как низкоуглеродные, хотя в производстве стеклотары, где доля стеклобоя в шихте может достигать 80%, предотвращение выбросов парниковых газов может быть весьма существенным. Ряд предприятий Владимирской области активно использует «сторонний» стеклобой; первые проекты этой направленности были инициированы еще в 90-е годы ХХ века и при должной информационной поддержке могли бы получить широкую известность. При оценке жизненного цикла в целом предприятия, выпускающие листовое стекло для строительства, могут заявлять о повышении энергоэффективности продукции, так как собственно в производстве заводы достигли уровней потребления энергии, близких к термодинамическому пределу.


  1. Скобелев Д. О. Информационно-методическая поддержка эколого-технологической модернизации экономики Российской Федерации // Управление (в печати). ↩︎

  2. Левин Б.В. НДТ в российской отрасли минеральных удобрений — новые принципы регулирования и стимулирования развития» // Труды НИУИФ: к 100-летию основания института: в 2 т. Т. 2 / Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам имени профессора Я.В. Самойлова. – Вологда: Древности Севера, 2019. ---- С. 230-249; Левин Б.В. «Переход на низкоуглеродные технологии производства аммиака и минеральных удобрений — необходимое условие сохранения конкурентоспособности // Труды НИУИФ: к 100-летию основания института: в 2 т. Т. 1 / Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам имени профессора Я.В. Самойлова. – Вологда: Древности Севера, 2019.-- С. 390-408. ↩︎