России нужна методика для оценки емкости хранилищ CO2

29 ноября 2021, 11:39
Без нее применение технологии ССS — одной из основных опций снижения углеродного следа — невозможно
Сюжет
Россия

Старший консультант VYGON Consulting Кирилл Емельянов, консультант VYGON Consulting Никита Зотов

CCS признается Евросоюзом в качестве одной из главных мер снижения углеродного следа. Классификация РКООН дает возможность оценки этих технологий с учетом социального, экологического и правового факторов, а также для сравнения их с другими климатическими проектами. России необходимо уже сейчас проводить научно-исследовательские работы по анализу качества потенциальных хранилищ CO2, разрабатывать методологию оценки их емкости, а также подготовить и утвердить ряд обязательных для развития отечественной индустрии CCS нормативных документов.

CCS — одна из ключевых технологий декарбонизации

Новость о вводе трансграничного углеродного регулирования (ТУР) Евросоюзом возбудила небывалый интерес к вопросам экологии в российском бизнес-сообществе и отраслевых министерствах. Оно и понятно: ежегодные потери российских экспортеров, прежде всего металлургических и нефтегазохимических предприятий, с 2026 года составят как минимум $700 млн.

Но инициатива ЕС только формирует очертания набирающей скорость «зеленой машины». Подобные системы трансграничного углеродного регулирования будут появляться по всему миру: сначала в качестве ответа на инициативу ЕС, затем — для защиты своих экономик от перевода производств в страны со слабым климатическим регулированием. Так, в Китае уже действует система торговли квотами на выбросы по примеру ЕС (EU ETS). Введение ТУР китайской стороной — вопрос времени. Таким образом, на горизонте 10 лет под угрозой может оказаться практически весь высокоуглеродный экспорт России.

Очевидно, что нашей стране необходимо подготовить ответ на сложившуюся экономическую угрозу. Выбросы углекислого газа можно снизить с помощью повышения энерго- и операционной эффективности, изменения способа производства и других технологий, но этого недостаточно для достижения целей углеродной нейтральности.

По прогнозам Международного энергетического агентства (МЭА) одной из необходимых технологий декарбонизации является улавливание и захоронение СО2 (Carbon Capture and Storage — CCS). Проекты CCS признаются ЕС в качестве мер, снижающих углеродный след и засчитываются при расчете выплат в рамках EU ETS. При этом одним из основных требований, выдвигаемых европейскими регуляторами к проектам захоронения СО2, является сохранность СО2 в недрах на протяжении 100-1000 лет. Кроме того, необходимо оценить социальный фактор — насколько местное население готово к сооружению подземного хранилища СО2.

По ряду оценок (MIT, МЭА), у России наибольший в мире потенциал хранения углекислого газа. Согласно проведенному Vygon Consulting анализу и расчетам, теоретическая емкость только нефтяных и газовых месторождений России, пригодных для захоронения диоксида углерода, составляет 305 Гт, что эквивалентно почти 180 годам захоронения при ежегодных выбросах СО2 в России на уровне 2019 г. (1,7 Гт).

По оценкам исследователей из ведущего нефтегазового института Саудовской Аравии (KAPSARC), Россия также обладает наибольшим среди всех нефтегазовых стран потенциалом захоронения при закачке СО2 в пласт в качестве метода увеличения нефтеотдачи (МУН) — 55 Гт СО2. По нашим расчетам это эквивалент 6,4 млрд т дополнительно извлекаемой нефти или около 35% всех текущих извлекаемых запасов (ТИЗ) нефти России (см. рисунок).

Емкость нефтяных и газовых месторождений РФ для закачки CO2 и потенциал увеличения ТИЗ нефти за счет CO2-МУН
Фото: Государственный баланс запасов полезных ископаемых РФ по состоянию на 01.01.2020 г., VYGON Consulting

Однако для полномасштабного развертывания проектов улавливания и захоронения необходимы налоговые и финансовые стимулы от государства: собственная система углеродного регулирования в виде кнута и прямые государственные инвестиции в развития новых технологий в виде пряника.

Международные классификации хранилищ CO2

В настоящий момент наибольшими знаниями о геологическом строении потенциальных хранилищ углекислого газа обладают предприятия нефтегазовой и угольной отраслей. Но этих знаний недостаточно для проведения достоверной оценки их герметичности и емкости. Сейчас потенциал водоносных горизонтов достоверно оценить не представляется возможным по причине недостаточного охвата их бурением. Мы оцениваем суммарную емкость хранилищ CO2 в России с учетом неопределенности в оценке водоносных горизонтов в диапазоне от 1173 до 3813 Гт.

На текущий момент существует две основные международные классификации оценки емкости хранилищ: Рамочная классификация ООН (РКООН), разработанная европейской экономической комиссией ООН (ЕЭК ООН), и SPE-SRMS (Storage resources management system — система управления ресурсами захоронения), разработанная обществом инженеров нефтяников (SPE).

Существенное отличие классификации РКООН от SPE-SRMS в том, что в первой оценивается не только экономическая, но и экологическо-социальная осуществимость проекта. Эта классификация является одним из инструментов выполнения целей устойчивого развития ООН (ЦУР ООН), которые стали основой ESG-отчетности для инвесторов.

РКООН дает возможность выделить взаимосвязанные социальные, экологические и правовые факторы, прямо или косвенно влияющие на проект. Кроме того, она является универсальной классификацией, позволяющей оценивать проекты различных энергетических отраслей. Так, например, можно напрямую сравнить экономическую и экологическую эффективность проектов ВИЭ с CCS.

Система SPE-SRMS базируется на международной классификации запасов углеводородного сырья SPE-PRMS и в первую очередь позволяет оценивать два основных критерия: степень геолого-технологической уверенности в реализуемости проекта и его экономическую эффективность. Она не имеет необходимой гибкости, присущей РКООН, при сравнении различных проектов.

Анализ проектов по разным классификациям

Шотландская компания Pale Blue Dot Energy (дочерняя компания Storegga Geotechnologies), ведущий участник CCS проекта Acorn на северо-востоке Шотландии, оценила 715 хранилищ CO2 в 18 странах/регионах в соответствии с методическими рекомендациями SPE-SRMS. Суммарная емкость хранилищ CO2 составила 12958 Гт, однако всего лишь 0,25 Гт (<0,002%) из них относится к коммерческим проектам, которые находятся в Австралии, Канаде, Норвегии и США.

Проекты захоронения CO2 в пласты выработанных нефтегазовых месторождений могут признаваться коммерческими с точки зрения классификации SPE-SRMS, однако Pale Blue Dot Energy не выявила ни одного такого проекта. Из отчета были исключены такие ресурсы хранения углекислого газа, как CO2-МУН, базальтовые породы, нетрадиционные богатые органическими веществами сланцы и глубокие угольные пласты, не подлежащие разработке, так как все они на сегодняшний день не являются частью классификации SPE-SRMS.

В рамках данного проекта не оценивалось влияние социального и экологического факторов на классификацию емкости потенциальных хранилищ CO2, так как SPE-SRMS не подразумевает их учет. Данная система является более «технической» и не сочетается с целями устойчивого развития. Данный факт не позволяет рассматривать SPE-SRMS в качестве основы для будущей классификации хранилищ CO2 в РФ.

В 2019 году был проведен пилотный проект по классификации нефтяных ресурсов и запасов Мексики на основе РКООН, в рамках которого был оценен социальный фактор: наличие населенных пунктов с коренным населением, сельских поселений, уровень маргинализации, особенности локальной экономики. Данные пункты соотносятся с требованиями ЕС об оценке влияния проектов CCS на окружающую социальную среду. Кроме того, изучались и экологические факторы: наличие водных ресурсов и ограничения, связанные с водопользованием, существование охраняемых природных территорий, водно-болотных угодий, охраняемых законодательством редких видов флоры и фауны и т. д.

Формирование многопрофильной проектной группы в рамках данного пилотного проекта позволило консолидировать массивы данных, находящиеся в ведении разных учреждений, которые в противном случае было бы трудно анализировать независимо друг от друга. Сведение воедино социальной, экологической, технической, правовой и экономической информации позволило провести комплексную оценку осуществимости проектов.

Авторами пилотного проекта допускается создание эффективной платформы для принятия решений в сфере национальной политики и регулирования Мексики применительно к топливно-энергетическому комплексу на базе использования РКООН для классификации не только нефтегазовых, но и других видов ресурсов, в частности возобновляемых источников энергии, ядерного топлива и минералов.

России нужна признаваемая Западом методология CCS

Сомнительно, что SPE-SRMS будет широко распространена в ЕС, где помимо CCS в планы по декарбонизации входит также использование ВИЭ. Данная система хоть и является более понятной нашим нефтегазовым компаниям, но не обладает опцией сравнения нескольких типов климатических проектов, а, следовательно, не позволяет выбрать наиболее экономически эффективные инструменты для снижения углеродного следа.

Для масштабного внедрения технологий CCS необходимо составить и утвердить методологию подсчета емкости хранилищ углекислого газа, учитывающую как международные требования, в первую очередь требования ЕС, так и отечественные наработки. В дополнение к этому необходимо разработать систему ежегодного мониторинга и оперативного пересчета емкости хранилищ, классификацию емкости хранилищ в целях обеспечения рационального недропользования.

Для развития отрасли CCS в России необходимо уже сейчас проводить научно-исследовательские работы по оценке качества потенциальных хранилищ и разрабатывать согласованную методологию оценки их емкости. Также надо подготовить и утвердить ряд нормативных документов, регламентирующих процесс захоронения СО2 в недрах. Среди них Правила закачки углекислого газа в хранилище, Правила подготовки технических проектов захоронения, Правила мониторинга утечек CO2. Кроме того, нужно разработать механизм распределения ответственности за хранилище диоксида углерода после окончания закачки. Важно запускать эту работу без промедлений — времени до начала выплат по ТУР в 2026 году остается мало.