Раскоксовка двигателя: чем лучше делать
Раскоксовку двигателя лучше делать своевременно. Она во многих случаях дает возможность не доводить двигатель до капитального ремонта, который стоит недешево. Раскоксовка по сути дела является его чисткой от возникающего при эксплуатации нагара. С такой проблемой сталкиваются водители, владеющие автомобилями с большим пробегом. На состояние двигателя также сильно влияет качество применяемых смазочных материалов и топлива. Поэтому не следует экономить при подборе масел и топлива для заправки автомобиля, так как это приведет к дорогостоящему ремонту.
Необходимость раскоксовки двигателя
Этот процесс заключается в очистке нагара из канавок поршневых колец. Такая работа может выполняться разными способами и может быть полной или частичной. Необходимость проведения раскоксовки определяется по некоторым признакам в работе мотора:
- Возникновение плотного черного или сизого дыма.
- Значительное повышение потребления топлива.
- Проблемы с запуском двигателя.
- Снижение мощности мотора.
Основной причиной появления нагара в топливной камере и на клапанах является длительная работа двигателя на малых оборотах, при длительном и частом стоянии в городских пробках. К такому же итогу приведет езда с недостаточно прогретым мотором, применение некачественного моторного масла или топлива. Нагар возникает из-за частичного сгорания горючей смеси, затем ситуация осложняется под действием углеродистых частиц выхлопных газов. Много нагара образуется из-за закоксованности двигателя.
При возникновении рассмотренных признаков многие автомастерские рекомендуют делать капитальный ремонт мотора, что является дорогостоящей и сложной работой.
Если провести раскоксовку, то часто это помогает восстановлению нормальной работы мотора и решению других проблем. Такая работа будет стоить гораздо дешевле, и потребует меньше времени.
Раскоксовка не является решением абсолютно всех проблем, а только дает возможность частично продлить работоспособность двигателя. Выполнять такую работу обычно принято осенью или весной, чтобы подготовить автомобиль к смене сезона. Раньше водители обычно сами производили такую работу. В настоящее время водители современных автомобилей чаще всего пользуются услугами специалистов автосервиса. Это больше связано с появлением новых моделей моторов, у которых сложно добраться до форсунок или свечей зажигания.
Назначение маслосъемных колец
От состояния маслосъемных колец зависят следующие параметры:- Уровень вредности выхлопных газов.
- Потребление двигателем топлива и масла.
- Мощность силового агрегата.
Каждый элемент двигателя играет важную роль в его работе, поэтому необходимо регулярно проводить проверку работоспособности маслосъемных колец.
Основным предназначением маслосъемных колец является отвод тепла от поршня. Если тепло не отводить, это приведет к негативным последствиям, от которых будет зависеть работа двигателя, он может заклинить. Последствиями могут быть прогар и задиры поршней. Кроме отведения тепла, выполняется герметизация камеры сгорания и обеспечивается смазка движущихся деталей в цилиндре, что предостерегает от перегрева деталей при трении, и быстрому их износу.
Если учесть сегодняшние цены на запасные части, то значительно дешевле обойдется периодическая проверка состояния колец, нежели замена поршневой группы.
Перед рассмотрением неисправностей и способов раскоксовки колец, следует ознакомиться с конструктивными особенностями колец для съема масла. Неразъемные кольца уже редко применяются на современных автомобилях, а некоторые модели перестали выпускать. Повышенная жесткость делает их неприменимыми для качественного удаления масла с цилиндра, так как кольца плохо прилегают к поверхности.
Сейчас выпускаются в основном кольца, состоящие из нескольких частей. Кольца, состоящие из трех деталей, включают в комплект две стальные пластины и пружины в виде спирали. Они применяются чаще всего на бензиновых моторах. Среди всех преимуществ можно отметить его наилучшее прилегание к поверхности цилиндра по всей ее площади. В конструкцию колец, состоящих из двух элементов, входит кольцо и пружина. Хорошая гибкость пружины дает возможность кольцу хорошо прилегать к цилиндру. Плотность пружины обеспечивает целостность всей конструкции.
Причины закоксовки колец
При эксплуатации мотора горючая смесь сгорает частично, что способствует накоплению продуктов сгорания в полости цилиндра. Применяя некачественное топливо, поршневые кольца закоксовываются значительно быстрее. Качество моторного масла также влияет на закоксовку колец.
- Поломка маслоотражающих колпачков приводит к проникновению моторного масла в камеру сгорания. В таком случае следует заменить маслосъемные колпачки, что значительно повысит компрессию мотора, вследствие чего возрастет его мощность.
- Закоксовка поршневых колец приводит к проникновению масла в цилиндры. При горении масла образуется нагар, приводящий к снижению компрессии.
Для решения подобных проблем в торговой сети существуют различные специализированные средства, которые можно приобрести в автомагазинах. Они называются раскоксовывателями.
Как проверить кольца
Поршневые кольца работают в интенсивном режиме, что обуславливает их износ. Стандартные кольца изнашиваются через 200 тысяч километров, но при правильной эксплуатации двигателя нового комплекта колец может хватить на 500 тысяч км. Качество моторного масла и отказ от его замены отрицательно влияют на состояние поршневых колец, может привести к залеганию в канавках поршня. При частом движении по запыленной местности воздушный и топливный фильтр должны находиться в хорошем состоянии. Для этого необходимо производить периодический осмотр фильтров.
Имеется множество признаков, по которым определяют необходимость замены колец или ремонта двигателя:
- Грязные свечи зажигания.
- Прокладки и сальники стали черными от масла, хотя недавно была произведена замена.
- Образование сизого дыма при трогании автомобиля с места.
- Потребление масла значительно повысилось.
При появлении одного из признаков износа, сначала следует проверить состояние поршневых колец. Для проверки маслосъемных колпачков необходимо отсоединить патрубок моторной вентиляции. Если наблюдается высокое давление в картере, то это означает износ маслосъемных колпачков, что требует их незамедлительной замены.
Способы раскоксовки двигателя
- Частичная раскоксовка. Этот метод специалисты называют мягким. Перед заменой моторного масла, в его состав добавляют специальное средство. Затем масло заливают в мотор и ездят некоторое расстояние, не слишком загружая двигатель. Не рекомендуется двигаться на повышенных оборотах. После 200 км масло меняют. Это простой и не затратный способ. При этом чистятся только определенные части мотора, а камера сгорания не очищается. Это является скорее профилактикой, проводимой при замене масла.
- Полная раскоксовка. Подобный метод является жестким, и позволяет наиболее качественно чистить двигатель. Однако выполнение такой работы требует много времени. Машину нужно установить на подъемник или на яму в горизонтальном положении. Двигатель разогревают до рабочих параметров.
Имеется много разных способов раскоксовки двигателя, которые используются на станциях техобслуживания. Мы рассмотрим наиболее популярный и надежный способ – полную раскоксовку.
- Перед раскоксовкой двигатель следует прогреть до рабочей температуры.
- Выкрутить свечи.
- С помощью домкрата поднять ведущее колесо и установить повышенную передачу. Далее нужно вращать колесо до расположения поршней в среднем положении. Чтобы определить их положение, можно использовать отвертку.
- В этом случае будем применять средство, которое называется «СУРМ». Оно применяется многими мастерами, и считается достаточно эффективным. Нужно набрать в шприц 25 миллиграмм этого средства и впрыснуть его в цилиндр через отверстие крепления свечи зажигания.
Этот процесс делается для каждого цилиндра.
- После заливки средства необходимо выждать 15 минут, чтобы нагар растворился. За это время нужно немного проворачивать колесо, чтобы жидкость проникла к кольцам. Поворот колеса производится каждые три минуты. Лишние повороты в этом случае не требуются.
- Отсоединить средний провод трамблера и зафиксировать его контакты на расстоянии нескольких мм от корпуса двигателя. Это сохранит катушку зажигания от неисправности.
- Включить нейтральную скорость и крутить стартером около 10 секунд. Так необходимо вытеснить из цилиндров промывочное средство. Это очень важный момент, так как наличие жидкости в цилиндрах при запуске двигателя может привести к гидравлическому удару, что приведет в свою очередь к повреждениям деталей двигателя.
- Установить свечи на свои места и запустить двигатель. В первое время выхлопные газы будут издавать неприятный запах, но это быстро пройдет.
Двигатель должен работать на холостом ходу около 15 минут. После этого можно начинать движение. Проехав 200 километров, можно проверить потребление масла, сравнив новые показания со старыми, разница должна быть налицо.
Средства раскоксовки
При возникновении нагара в цилиндрах его следует быстро удалить. Для такой процедуры применяют различные химические реагенты. Наиболее эффективным способом является заливка специального химического реагента в цилиндр мотора.
Такие способы наиболее простые, но специалисты не рекомендуют их к применению. Однако многие автовладельцы пользуются этим простым методом, добавляя купленное средство в топливо или масло. Часто такой способ дает результаты.
Чаще всего применяется жидкость СУРМ, так как оно доказывало свою эффективность в течение длительного времени. Средство отечественное, поэтому его нетрудно приобрести в любом магазине автотоваров. Его основным преимуществом является то, что после проведения раскоксовки не требуется замена масла.
Существуют и другие средства, обладающие не меньшей эффективностью, но после них нужно менять масло на новое, а это требует дополнительных финансовых затрат.
Применяя отечественное средство СУРМ, получаем:
- Уменьшение количества вредных выхлопных газов.
- Уменьшение потребления моторного масла и топлива.
- Повышение мощности двигателя.
Современные разработки ученых конкурируют между собой, давая большие возможности для покупателя. Все химические реагенты обладают своими параметрами и особенностями, по цене, составу, методу применения.
Каждый химикат имеет инструкцию по использованию, поэтому мы рассмотрим краткие параметры и свойства популярных раскоксовывателей.
- «Лавр МЛ-202» — российское средство, одно из наиболее широко используемых химических реагентов для чистки поршневых колец. Отличный вариант, дающий хорошие результаты за небольшую цену. Используется как Хадо для профилактических целей. Приводит в норму компрессию, очищает кольца и канавки, а также стенки камер сгорания. Попадая в цилиндр, жидкость переходит в парообразное состояние, и за 1 час очищает нагар.
- «Ликви Молли OiI-Schlamm-Spulung» — практически является эффективным присадочным средством для системы смазки. Тестовые испытания не подтвердили ее достаточную эффективность.
- «Винс» — средство, чистящее впускной коллектор, регулирует компрессию, чистит канавки поршневых колец, обеспечивает необходимую подвижность клапанов и удаляет вибрацию. Для ее использования необходимы специальные инструменты. Выдает хорошие результаты при выполнении всех требований инструкции.
- «Хадо Антикокс» показывает очень высокие результаты по всем характеристикам, однако у него высокая цена.
Если у вас мало опыта в проведении техобслуживания автомобиля, и вы не уверены в успехе проведения раскоксовки колец, то лучше обратиться в автомастерскую.
Дедовский способ раскоксовки
Долгое время применяется старый действенный метод, о секретах которого мы здесь поделимся. Для этого готовится простое средство, состоящее из двух компонентов: керосина и ацетона. Их соотношения могут изменяться в зависимости от желания, но чаще всего применяют три части ацетона и одну часть керосина. Некоторые домашние мастера говорят, что нужно добавлять еще масло, но в этом случае никакой пользы от него не будет. Количество полученного средства берут 300 граммов на весь двигатель.
После приготовления специального средства, можно начинать раскоксовку. Сначала выкручивают свечи зажигания. При этом двигатель должен быть теплым. Заливают в цилиндры эту приготовленную смесь. На горячем двигателе такую процедуру делать запрещается, так как ацетон может закипеть при повышенной температуре, что приведет к его выплескиванию, и попаданию на лакокрасочное покрытие кузова и чувствительные к химикатам места.
Далее свечи устанавливают на место и ждут около 12 часов. Затем снова выкручивают свечи, и крутят стартером 15-20 секунд, чтобы выгнать лишнюю жидкость из цилиндров. Если свечи не выкрутить, то свечи сильно загрязнятся.
Перед началом прокрутки двигателя стартером со снятыми свечами, нужно отключить подачу искры на высоковольтные провода, сняв центральный провод с трамблера, или от катушки зажигания.
При проведении продувки цилиндров следует закрыть мотор каким-либо материалом, чтобы защитить лакокрасочное покрытие от попадания на них едкой жидкости.
По окончании всего процесса необходимо запустить двигатель и немного поездить на разных скоростных режимах. При этом не рекомендуется проезжать возле постов ДПС, так как им может показаться подозрительным дымный выхлоп. Эту процедуру проводят для закрепления эффекта: залить новое масло, лучше дешевое, затем сразу слить его. Заменить масляный фильтр. После этого можно наслаждаться катанием на вашем автомобиле.
Как избавиться от нагара водой
Многие умелые водители научились применять воду для удаления нагара. Этот способ не уступает по эффективности обычным стандартным методам с химическими реагентами. Рассмотрим этот оригинальный способ подробнее.
Необходимые материалы
Для выполнения этого дешевого способа нужно приготовить следующие материалы:
- Капельница медицинская.
- Тонкий пластиковый или резиновый шланг.
- Два литра дистиллированной воды.
- Тройник для подсоединения омывателя.
Дистиллированную воду необходимо приготовить в бутылке из пластика.
Порядок действий
- Подсоединить шланг от бутылки с дистиллированной водой к подсосу. Для этого удобно использовать капельницу. Если не получилось достать дистиллированную воду, то можно применить обычную воду, капельница отфильтрует ее.
- Когда двигатель достигнет скорости вращения 2000 оборотов, то нужно начать подавать воду.
- В секунду примерно должно подаваться две капли. Они попадают на холостом ходу в цилиндр, и способны очистить нагар.
В результате нагар будет очищаться, а двигатель станет работать динамичнее и экономичнее.
Особенности раскоксовки
Топливо в современный период значительно улучшилось, по сравнению с застойным периодом. Однако это не предохраняет двигатель от образования нагара на кольцах поршней. Такая же ситуация и с моторным маслом: многие водители говорят, что масло в советское время было очень качественным. Может это так и есть, но сегодня, ни один мастер не скажет, что при его применении не образуется нагар в цилиндрах. Ввиду образования стойких отложений иногда все равно придется выполнять капитальный ремонт.
Мифы о раскоксовке
Очистка колец и поршней в двигателе всегда вызывает много противоречий среди механиков и водителей разных возрастов. Рассмотрим определенные заблуждения, которые часто встречаются.
- Если использовать особые присадки для раскоксовки поршневых колец, то нагар исчезнет совсем. Это неверное утверждение, так как для полной очистки требуется применять очень едкое концентрированное средство, которое способно разъедать детали двигателя. Чрезмерная чистота двигателя не требуется для работы двигателя.
- Выполнять раскоксовку можно на непрогретом двигателе. Прогрев мотора перед этим процессом является обязательным, в противном случае положительный результат не будет достигнут.
- Принцип действия средств очистки для каждой марки мотора разный. Это тоже является заблуждением, так как все работы по ремонту производятся одинаково, по обычному порядку. Поэтому не требуется искать специальные средства для бензиновых или дизельных моторов. Единственным ограничением является то, что нельзя проводить раскоксовку зимой.
- Цена для раскоксовывателей очень большая. Так говорят только новички, химические реагенты стоят не дорого, по сравнению с ценой на капитальный ремонт мотора. Также имеется много отечественных изготовителей средств для очистки поршневых колец, у которых хорошее качество и невысокая стоимость.
- Только средства ХАДО и ЛАВР являются единственными методами очистки двигателя. Это неверное утверждение. Конечно, такие антикоксы хорошо влияют на состояние цилиндров двигателя, но применять такие средства можно только для малолитражных обычных двигателей.
- Современные моторы не требуют выполнения раскоксовки.
Эксплуатация всей автомобильной техники происходит в различных условиях, а также зимой. Это играет важную роль в возникновении нагара. Современные двигатели не стали исключением, и в этом плане не отличаются от старых моторов.
Существуют химические реагенты, при применении которых не требуется выкручивать свечи зажигания. Наиболее популярным из них стал «Эдиал». Способ его применения простой: средство заливают в топливный бак перед заправкой топлива.
Как защитить двигатель от нагара
Чтобы не бороться с нагаром, лучше постараться его предотвратить. Затратите намного меньше денег и нервы сохраните. Для этого необходимо следовать некоторым рекомендациям:
- Применять специальные присадки.
- Производить периодическую замену масла.
- Перед поездкой прогревать двигатель, особенно в холодное время.
- Эксплуатировать автомобиль чаще, и не простаивать в пробках.
- Не применять стиль езды на низких оборотах двигателя.
Если автомобиль потребляет масла и топлива выше положенного значения, то раскоксовки не избежать – нужно применить один из рассмотренных способов и привести двигатель автомобиля в порядок.
Если износ двигателя очень большой, то раскоксовка уже не поможет, а только навредит. Большое количество бензина двигатель пропускает, и оно не сгорает. Несгоревшее топливо и масло в цилиндре, а также другие вещества образуют отложения на кольцах поршней. Но при незначительном износе срок службы мотора немного продлится. Часто встает вопрос по выбору метода раскоксовки. Когда необходима чистка двигателя от нагара, то стоит выбрать тот способ, который для вас наиболее удобен, и подходит по параметрам.
Мы рассмотрели большое количество способов раскоксовки моторов, и можно без труда выбрать необходимый вид процедуры чистки.
Раскоксовка (бензин, дизель) | Автохимия Verylube
нет товаров для сравнения:
Новинка
Доступно в таре:
Приобретайте оригинальную продукцию в наших официальных представительствах.
Где купить >>
Раскоксовка (бензин, дизель)
Быстродействующее средство для раскоксовки залегших поршневых колец бензиновых и дизельных двигателей.
Способ применения
1-й этап: Прогреть двигатель. Мотор должен быть теплым, но не горячим.
2-й этап: Выкрутить свечи (форсунки). Отключить разъем датчика распределения зажигания, датчик Холла или коммутатор.
3-й этап: Через свечное отверстие влить в каждый цилиндр около 60 мл средства (1/4 флакона) . Одной упаковки (250 мл) достаточно для раскоксовки 4 цилиндров. Закрутить свечи обратно. Подождать 60 мин. Выкрутить свечи. Прикрыть свечные отверстия поглощающей тканью, чтобы вылетающая грязь не попала на краску. Провернуть двигатель стартером несколько секунд.
4-й этап: Установить свечи (форсунки) на место.
5-й этап: Запустить двигатель и обеспечить его работу на повышенной частоте вращения коленчатого вала до 15 мин. За это время остатки размягченного кокса будут удалены через систему выпуска отработавших газов.
6-й этап: Заменить моторное масло.
Состав
моющее-диспергирующие компоненты химической компании BASF, углеводороды алифатического ряда.
Примечание
- Избегайте попадания состава на лакокрасочные покрытия
- Безопасен для каталитических нейтрализаторов, кислородных датчиков, резинотехнических изделий и уплотнителей
Дозировка
250 мл. средства для раскоксовки колец в 4-х цилиндрах.
Упаковка
Флакон 250 мл., артикул XB 30016.
Преимущества
- Возвращает подвижность кольцам
- Снижает расход масла
- Очищает цилиндры и поршни, камеры сгорания, клапаны от всех видов загрязнений (нагара, кокса, лаков, смол)
- Выравнивает компрессию по цилиндрам
- Снижает уровень вредных выхлопов
- Рекомендуется использовать после перегрева двигателя, при повышенном расходе масла, «дымлении»
Европа
- flagЕвропа магазин
- flagГермания магазин
- flagФранция
- flagИталия магазин
- flagВеликобритания магазин
- flagВеликобритания
- flagШвейцария магазин
- flagИспания магазин
- flagБеларусь магазин
- flagЛатвия магазин
- flagЛатвия
- flagЛитва магазин
- flagПольша магазин
- flagЭстония
- flagБельгия
- flagУкраина магазин
- flagГреция
- flagВенгрия
- flagИзраиль
- flagРумыния
- flagСловакия
- flagБолгария
- flagНидерланды
- flagЛюксембург
- flagРоссия магазин
- flagДания
Америка
- flagСША магазин
- flagАргентина
- flagБоливия
- flagЧили
- flagКолумбия
- flagДоминиканская Республика
- flagЭквадор
- flagГондурас
- flagМексика
Ближний Восток
- flagОАЭ магазин
- flagЕгипет
Средний Восток
- flagКазахстан
- flagКыргистан
Азиатско-Тихоокеанский регион
- flagКитай магазин
- flagФилиппины
- flagНовая Зеландия
- flagТайланд
- flagИндонезия
- flagМалайзия
- flagСингапур
- flagЮжная Корея
- flagТайвань
Индия
- flagИндия
Африка
- flagКения
- flagМарокко
Раскоксовка XC90 бензин 2,5T | Клуб Вольво
Интересно !
x
JavaScript is disabled. For a better experience, please enable JavaScript in your browser before proceeding.
- Thread starter Женя Ш-ЕВ
- Start date
- Replies 113
- Views 17K
- Tags
- димексид лавр раскоксовка
- Status
- Not open for further replies.
Ответить
Для ознакомления с содержимым чужих технических тем с префиксами «Решено», «Предложено решение», «FAQ», «Сделано мной» необходимо авторизоваться на форуме. Если вы авторизованы, но доступ к чужим техническим темам не появился, значит, требуется подписка на технические темы других авторов. Все вопросы о доступах, продлении и окончании подписки можно задать в Техподдержку. Подписку можно заменить работой в технической команде форума. Как это сделать?
Для того, чтобы создавать свои технические вопросы / темы и иметь к ним постоянный доступ, подписка не требуется, достаточно просто регистрации / авторизации.
To access the content of technical topics with the prefixes «Solved», «Suggested solution», «FAQ», «Made by me», you must log in to the forum. If you’re logged in but haven’t been granted access, then you need to review the Technical Subscription. All questions about access, renewal and termination of the subscription can be asked in Technical support 08:00 — 22:00 GMT +3.
Purchase
- Status
- Not open for further replies.
S60 II Решено Проблемы с охлаждающей системой на s60 II
- Сергей.В
- Охлаждение
2
Последнее сообщение: alft
- Replies
- 23
- Views
- 13K
alft
Партнеры Ремонт АКПП / Восстановленные АКПП / Контрактные АКПП
- colonel Shepard
- АКПП
23
Последнее сообщение: ilys
- Replies
- 50
- Views
- 17K
ilys
F. A.Q. Проверка автомобиля перед покупкой. Подробно от просмотра объявлений до оформления.
- РосАвтоПодбор
- Хочу VOLVO. Нужны советы
Последнее сообщение: РосАвтоПодбор
- Replies
- 6
- Views
- 10K
РосАвтоПодбор
XC90 I Выбор б\у машины. Говорящие «знаки» — подсказки
- Nikolaevich71
- Хочу VOLVO.
Нужны советы
23
Последнее сообщение: psv
- Replies
- 41
- Views
- 4K
psv
Volvo XC90. Настоящий флагман.
- Сергей Захаров
- Хочу VOLVO. Нужны советы
234
Последнее сообщение: Shumный Бродяга
- Replies
- 73
- Views
- 6K
Shumный Бродяга
XC70 II БортЖурналы Информация по обслуживанию и затратам
- mlnay
- Бортжурналы и отзывы
23
Последнее сообщение: mlnay
- Replies
- 47
- Views
- 17K
mlnay
Обзор рынка Б/У Вольво
- Demon
- Хочу VOLVO.
Нужны советы
Последнее сообщение: Demon
- Replies
- 10
- Views
- 2K
Demon
Share:
Vkontakte Odnoklassniki Mail.ru Liveinternet Livejournal Facebook WhatsApp Telegram Viber Skype Email Share Link
Влияние декарбонизации на отрасль газа и СПГ
Статья (8 страниц)
Необходимость уменьшить негативные последствия глобального изменения климата становится все более актуальной с каждым днем. Следовательно, все большее число стран и компаний берут на себя обязательство стать углеродно-нейтральными к 2050 году, а спрос и предложение на ископаемое топливо, особенно на нефть и газ, сократится. Из этих двух газов газ, по-видимому, будет более устойчивым в ближайшие годы, особенно сжиженный природный газ, но даже СПГ в конечном итоге будет заменен возобновляемыми источниками энергии или подвергнется сокращению выбросов, чтобы соответствовать требованиям 1,5-градусного пути (см. врезку « Важность 1,5-градусного пути»).
Тем временем необходимы глобальные комплексные действия по сокращению выбросов CO₂ и метана во всех отраслях, включая нефтегазовую. Однако сначала отрасли придется решить серьезные проблемы. Начнем с того, что, несмотря на то, что нефтегазовые компании имеют те же стимулы к сокращению выбросов категории 1 и 2 (от эксплуатации и закупаемого топлива), что и компании других энергоемких отраслей, они также сталкиваются с растущим давлением по сокращению выбросов категории 3 (от продукции). . 1 1.
Подробнее о трех типах выбросов см. «Парниковые газы в EPA», Агентство по охране окружающей среды США, epa.gov. Кроме того, меняющиеся правила и быстро меняющиеся ожидания клиентов и общества в отношении чистой энергии затрудняют определение того, какие активы в производственном процессе должны быть адаптированы к новым технологиям для обезуглероживания, а какие следует оставить позади.
Тем не менее, газовые компании и компании, занимающиеся сжиженным природным газом, которые будут идти в ногу с энергетическим переходом, получат как экономические, так и экологические выгоды. Компании должны сообщать о четкой стратегии на пять-десять лет с подробным описанием решительных и смелых действий, которые можно предпринять сегодня, а не объявлять долгосрочные цели, которые не учитывают краткосрочные. В этой статье обсуждается устойчивость природного газа и СПГ и описываются три ключевые стратегии управления декарбонизацией: сокращение углеродного следа активов и клиентов, управление рисками путем интеграции затрат на выбросы в бизнес-решения и повышение устойчивости портфелей.
Энергетический сектор меняется
- Чтобы замедлить отток, уделяйте больше внимания тому, что действительно нужно работникам.
- Грядущая буря: возможность переупорядочить отрасль здравоохранения
- Что-то грядет: как американские компании могут повысить устойчивость, пережить спад и процветать в следующем цикле
- Ускорение перехода к нулевому путешествию
- Этика данных: что это значит и что для этого нужно
В последние годы в энергетическом секторе резко возросло внимание к устойчивым, устойчивым активам и возобновляемым источникам энергии. 2 2.
Дополнительную информацию о том, как нефтегазовая отрасль справляется с переходом к энергетике, см. в Chantal Beck, Donatela Bellone, Stephen Hall, Jayanti Kar и Dara Olufon, «The Big Selections for Oil and Gas in Navigating the Energy Transition», 10 марта, 2021. В результате несколько фундаментальных изменений меняют долгосрочное будущее компаний по всей цепочке создания стоимости.
Начнем с того, что энергетический баланс меняется. Мир становится все более электрифицированным, и ожидается, что возобновляемые источники энергии будут удовлетворять до 80 процентов мирового спроса к 2050 году. До сих пор инвестиции в экологически чистую энергию были относительно низкими (всего от 30 до 37 процентов). Рынки капитала также вознаграждают ожидаемый рост возобновляемых источников энергии, а инвесторы, обеспокоенные переходными рисками и бесхозными активами, начинают избавляться от ископаемого топлива. Экологические, социальные и управленческие инвестиции, на долю которых приходится около 30 процентов активов, находящихся под управлением, ужесточают свои критерии, в то время как активные инвестиции усиливают воздействие посредством целенаправленных решений.
В ответ заинтересованные стороны все чаще призывают к принятию обязательств по сокращению выбросов и планированию перехода для обеспечения стабильности будущих поставок. Некоторые правительства и регулирующие органы используют свои политические полномочия для продвижения декарбонизации, влияя на спрос, а не полагаясь на прямое регулирование. Налоги на выбросы углерода в Норвегии — лишь один из примеров.
Наконец, экологическое сознание получило гораздо более широкое распространение, войдя в политический мейнстрим на многих рынках. В частности, поколение Z становится все более влиятельным, часто отдавая предпочтение компаниям с явными инициативами в области устойчивого развития. Многие клиенты считают, что традиционная нефтегазовая деятельность не соответствует экологическим нормам. В результате организации, которые не желают адаптировать свою корпоративную культуру и методы работы, могут столкнуться с трудностями при привлечении талантов, необходимых для перехода.
Устойчивость природного газа и СПГ
Перед лицом изменения взглядов на ископаемое топливо и роста электрификации нефтегазовой отрасли необходимо принять незамедлительные меры, чтобы подготовиться к предстоящим годам. Одним из таких действий является увеличение доли природного газа в портфелях. Наш базовый пример показывает, что спрос на газ, в отличие от других ископаемых видов топлива, будет расти до середины 2030-х годов. В сценарии климатической траектории на 1,5 градуса природный газ будет более устойчивым, чем другие ископаемые виды топлива, в течение еще пяти-десяти лет. В первую очередь это связано с тем, что природный газ является одним из самых чистых ископаемых видов топлива, поэтому он будет заменен последним в рамках энергетического перехода (Иллюстрация 1).
Экспонат 1
Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему веб-сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Пожалуйста, напишите нам по адресу: McKinsey_Website_Accessibility@mckinsey.com
Дополнительные факторы, влияющие на устойчивость природного газа, включают следующее:
- Снижение углеродоемкости и выбросов твердых частиц.
Газ производит меньше выбросов на единицу энергии, чем уголь или нефть, как до, так и во время сгорания. В Китае угольные котлы рядом с городами были заменены газовыми котлами, чтобы уменьшить загрязнение окружающей среды и смягчить проблемы общественного здравоохранения.
- Низкие цены на газ на ключевых рынках. Стоимость газа на ключевых рынках (особенно в Северной Америке) снизилась больше, чем стоимость конкурирующих ископаемых видов топлива. Это помогло газу сохранить свою конкурентоспособность и увеличить свою долю рынка в энергетическом секторе, особенно по отношению к углю. Например, средняя цена газа Henry Hub в 2019 году составляла 2,53 доллара за миллион британских тепловых единиц (MMBTU)., по сравнению с 4,26 доллара в 2014 году. Хотя переход с угля на газ в основном был вызван экономическими факторами, он также оказывает ощутимое влияние на декарбонизацию. В период с 2007 по 2019 год в Соединенных Штатах потребление газа для производства электроэнергии выросло на 70 процентов, но за тот же период общее количество выбросов CO₂ в энергетическом секторе сократилось на 14 процентов.
- Быстрый общий рост спроса на энергию на азиатских рынках. В Азии наблюдается быстрый рост энергетического сектора и промышленного спроса. В первом случае произойдет существенное дополнительное переключение с угля на газ, а также газ и возобновляемые источники энергии, работающие в качестве дополнительных технологий. И последний увидит необходимость в новой инфраструктуре для удовлетворения промышленного спроса на газ. И то, и другое можно быстро масштабировать, и для них требуются дополнительные технологии. Например, береговая и морская ветровая генерация и солнечная фотоэлектрическая энергетика работают с перебоями и часто поддерживаются газовыми установками для питания сети в условиях слабого ветра или облачности.
- Значительная доля потребности в газе из «трудно электрифицируемого» сырья или приложений с высокой теплоемкостью. По нашим оценкам, на химический сектор будет приходиться почти четверть роста спроса на газ до 2035 года. Вместе с другими отраслями промышленности на химический сектор будет приходиться примерно 50 процентов роста.
СПГ в целом кажется даже более устойчивым, чем газ. В качестве механизма доставки, который может выйти на рынки с ограниченной инфраструктурой трубопроводного импорта, а также на рынки Южной и Юго-Восточной Азии, где внутреннее производство сокращается, СПГ имеет сильное преимущество, и ожидается, что его рост продолжится примерно до середины 2040-х годов.
Однако в конечном счете необходимость повсеместного сокращения выбросов затронет все ископаемые виды топлива, включая газ и СПГ. В результате спрос снизится (Иллюстрация 2). Остается большая неопределенность в отношении того, какие регионы и сектора будут действовать в первую очередь, а также как быстро снизится спрос. Например, прогноз McKinsey на 1,5 градуса показывает, что к 2050 году спрос будет на 72% ниже уровня 2016 года. Степень снижения зависит от того, какие технологии можно масштабировать. Например, значительное снижение стоимости технологии улавливания, утилизации и хранения углерода (CCUS) может привести к широкому внедрению этой технологии, что приведет к более высокому уровню использования газа в энергетике и промышленности.
Экспонат 2
Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему веб-сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Пожалуйста, напишите нам по адресу: McKinsey_Website_Accessibility@mckinsey.com
Тем не менее, во всех прогнозах прослеживается постоянная закономерность: спрос на газ достигнет пика в середине-конце 2030-х годов, а спрос на СПГ достигнет пика примерно десятилетием позже. Компании природного газа и СПГ, которые понимают эту модель и факторы, лежащие в ее основе, будут иметь больше возможностей не только подготовиться к последствиям декарбонизации, но и учиться у других отраслей, которые уже испытали на себе влияние перехода к энергетике. .
Что сейчас могут сделать газовые и СПГ компании
Преодоление неопределенности станет ключом к сохранению конкурентного преимущества в ближайшие годы. И хотя многие цели, связанные с выбросами, отложены на 20–30 лет, газовые и сжиженные компании должны принять немедленные меры, чтобы оставаться на шаг впереди. Четкая пяти-десятилетняя стратегия может помочь лидерам определить следующие шаги, а также приоритеты на более долгосрочную перспективу. Имея это в виду, руководители должны сосредоточиться на следующих трех приоритетах:
1. Оценка, отчетность и снижение выбросов углерода
Сегодня ожидается, что компании возьмут на себя полную ответственность за выбросы активов в течение их жизненного цикла и публично обязуются работать с более широким кругом заинтересованных сторон, включая клиентов, для содействия усилиям по декарбонизации. Это означает, что выбросы должны контролироваться на каждом этапе цепочки создания стоимости и классифицироваться по категориям 1, 2 и 3. Компании также должны различать различные парниковые газы (ПГ), такие как CO₂ и метан.
Отслеживание выбросов является сложной и важной задачей, особенно в отношении метана, но это обязательный шаг в декарбонизации отрасли. В связи с этим компании сталкиваются с двумя основными проблемами: отсутствием подробных данных о выбросах метана и отсутствием четких правил для установления стандартов отчетности.
Что касается первой проблемы, метан оказывает огромное влияние на краткосрочную траекторию потепления из-за его короткого времени жизни в атмосфере и высокого поглощения тепла. Концентрация метана в атмосфере сегодня в 2,4 раза превышает доиндустриальные уровни, но выбросы не контролируются и не регулируются ни на местном, ни на глобальном уровне. Как правило, выбросы метана носят рассеянный и эпизодический характер, что затрудняет их мониторинг, регулирование и смягчение последствий. Запуск в 2017 году прибора для мониторинга TROPOspheric на борту спутника Sentinel-5P позволил получить действительно глобальную картину выбросов метана. Ежедневные повторные посещения позволили отслеживать и количественно определять крупные утечки метана в результате операций с нефтью и газом. Дополнительные спутники, запущенные GHGSat, обеспечили повышенное пространственное разрешение источников, а также возможность обнаружения утечек малого и среднего размера. Между тем, наземные решения распространяются и дешевеют.
Стратегия Европейской комиссии по метану станет первой в мире попыткой высокого уровня по регулированию выбросов метана. 3 3. Подробнее см. «Сокращение выбросов парниковых газов: Комиссия принимает Стратегию ЕС по метану как часть Европейского зеленого соглашения», Европейская комиссия, пресс-релиз от 14 октября 2020 г., ec.europa.eu. Следующим шагом является активизация усилий по мониторингу, отчетности и проверке выбросов метана, чтобы обеспечить эффективное регулирование и соблюдение целей по сокращению выбросов. Инвесторы также могут захотеть начать использовать и доказывать заявления компании о снижении интенсивности выбросов и сообщать об этих результатах заинтересованным сторонам, включая потребителей.
Инициатива для решения второй проблемы — отсутствия четкого регулирования, устанавливающего стандарты отчетности и смягчения последствий — обычно исходит от отдельных компаний. Несколько крупных игроков обязались отслеживать, сообщать и сокращать свои выбросы метана, и покупатели все чаще считают прозрачность интенсивности выбросов важной. Фактически, 33 процента покупателей, принявших участие в недавнем опросе покупателей СПГ, проведенном McKinsey, ожидают, что такая прозрачность станет стандартной.
Тем не менее, за последние 18 месяцев наблюдается нарастание импульса вокруг обезуглероженного или зеленого СПГ, с рядом спотовых сделок, для которых выбросы, связанные с грузом СПГ, были компенсированы за счет добровольных углеродных кредитов. Хотя в настоящее время ни один завод СПГ не может претендовать на производство и продажу обезуглероженного СПГ, ряд игроков отрасли объявили о мерах по сокращению выбросов с помощью CCUS и возобновляемых источников энергии. Такое развитие рынка на сегодняшний день является самым явным признаком того, что владельцы и операторы заводов оценивают полный цикл и углеродоемкость своих заводов как дополнительный фактор риска и, возможно, даже способ монетизировать проекты с более низким углеродоемкостью за счет надбавок к цене.
Компании, занимающиеся разведкой и добычей газа, могут инвестировать в технологии обезуглероживания, в отношении которых у них есть существующее преимущество с точки зрения затрат или знаний. Например, хотя технологии CCUS по-прежнему нерентабельны, они демонстрируют потенциал для компаний, занимающихся разведкой и добычей на истощенных месторождениях, в снижении ожидаемых затрат на вывод из эксплуатации, обезуглероживании существующих операций и создании новых пулов стоимости.
2. Интеграция затрат на выбросы в бизнес-решения
Компании должны принять и признать риск, включив выбросы в свои расчеты окупаемости инвестиций в проект. Это означает рассмотрение новых инвестиций с точки зрения затрат и выбросов.
Компании должны принять и признать риск, включив выбросы в свои расчеты окупаемости инвестиций в проект.
Исторически нефтегазовые компании смотрели только на норму прибыли. Хотя они по-прежнему важны, необходимо также принимать во внимание экономические последствия выбросов. Например, стресс-тестирование экономической оценки при различных нормативных сценариях и явное включение в оценку предпочтений клиентов. Компаниям также необходимо будет протестировать регулирование рисков на последующих этапах с точки зрения клиентов и оценить снижение роли некоторых продуктов на конкретных рынках.
В зависимости от того, как будет развиваться регулирование на последующих рынках, продукты, которые не соответствуют установленным стандартам выбросов, могут быть запрещены или обложены налогом, что, вероятно, ляжет на поставщика. Поэтому многие компании начали обсуждать, как перейти к нулевым выбросам, и теперь им необходимо пересматривать свои активы один за другим — не только на основе затрат, но и на основе интенсивности выбросов. Игроки в области добычи, инфраструктуры и СПГ должны найти баланс между затратами и интенсивностью выбросов в портфеле.
3. Создайте устойчивый портфель
Компании должны поддерживать свои убеждения в направлении отрасли и повышать устойчивость, фиксируя будущий спрос и внедряя новые технологии, чтобы уменьшить свою зависимость от углеродоемких секторов.
Начнем с того, что сегодняшние инвестиции должны быть направлены на снижение себестоимости продукции. Когда спрос на газ снизится, дорогие источники станут неконкурентоспособными и в конечном итоге первыми перестанут поставлять потребителям. Между тем, снижение относительной интенсивности выбросов проекта также послужит снижению затрат, если и когда будут введены налоги на выбросы углерода.
Получить уверенность в будущем спросе можно, сосредоточившись на регионах, где спрос на газ, как ожидается, сыграет роль в вытеснении угля и продолжит расти в долгосрочной перспективе, особенно в Азии. Сюда также входят секторы, в которых газ играет роль в сокращении выбросов от существующих технологий, таких как бункеровка СПГ, а также те, в которых газ будет трудно вытеснить, например, некоторые виды промышленной деятельности. Согласовывая стимулы между поставщиками и нижестоящими клиентами с помощью инициатив по декарбонизации, игроки могут обеспечивать спрос в течение более длительного периода времени и получать более высокую прибыль. Кроме того, компании могут разрабатывать новые продукты, такие как «зеленый» газ и СПГ, которые включают меры по смягчению последствий выбросов углерода и компенсации для сокращения общих выбросов, помогают им удовлетворять требования покупателей и участвовать в тендерах на СПГ, а также обеспечивают устойчивость спроса в долгосрочной перспективе. Наконец, компаниям следует принять меры по переходу на возобновляемые источники энергии и диверсифицировать портфели, включив в них позиции по перспективным технологиям, таким как CCUS, и другим источникам энергии, таким как водород и биогаз.
Принятие правильных решений позволит компаниям оценивать инициативы на уровне страны и сектора, а не на уровне проекта. Это также позволит им поддерживать преобразование энергетических экосистем, включая поставку газа и разработку дополнительных энергетических решений, с конечной целью создания интегрированной энергетической системы. В свою очередь, эти системы обеспечат долгую жизнь этим компаниям в обезуглероживающем и быстро меняющемся энергетическом секторе.
Декарбонизация газовых коммунальных предприятий США: потенциальная роль системы чистого топлива в энергетическом переходе
Статья (11 страниц)
Многие участники энергетического сектора сталкиваются с общей проблемой: переосмыслить бизнес как обычно или рискнуть отстать в переходе к нулевым выбросам углерода. В Соединенных Штатах местные компании по распределению природного газа (или газоснабжающие предприятия) и комбинированные электроэнергетические и газовые коммунальные предприятия имеют уникальную возможность помочь осуществить этот переход.
Сегодня на долю сжигания природного газа приходится около 20% глобальных выбросов CO 2 . 1 1. Global Energy Review 2021 , Международное энергетическое агентство, апрель 2021 г. На долю промышленности также приходится около 30 процентов общих выбросов метана. 2 2. Инвентаризация выбросов и стоков парниковых газов в США: 1990–2019 , Агентство по охране окружающей среды США, апрель 2021 г. другой парниковый газ, как правило, из-за утечки из трубопровода (см. врезку «Неконтролируемые выбросы метана»). В Соединенных Штатах некоторые муниципалитеты и штаты ввели прямой запрет на новые подключения к газу или затруднили их получение. 3 3.
«Мэр де Блазио подписывает знаковый законопроект о запрете сжигания ископаемого топлива в новых зданиях», Город Нью-Йорк, 22 декабря 2021 г.
; «Мэр Дуркан объявляет о запрете на использование ископаемого топлива для отопления в новостройках с целью дальнейшей электрификации зданий с использованием экологически чистой энергии», Город Сиэтл, 3 декабря 2020 г. На федеральном уровне увеличилось количество предложений по расходам, направленных на отказ от природного газа как источника электроэнергии и тепла и переход к возобновляемым источникам энергии и электрификации. 4 4.
«Информационный бюллетень: администрация Байдена активизирует усилия по созданию рабочих мест, делая американские здания более доступными, чистыми и устойчивыми», Белый дом, 17 мая 2021 г. Но в то же время природный газ получает признание за его необходимую роль для резервного копирования и обеспечения отказоустойчивости в самых разных системах, от Северо-Востока до Техаса и Калифорнии.
Неопределенности неизбежны при планировании декарбонизации на общесистемном уровне, поскольку технологии, потребности клиентов и политика постоянно развиваются. Газовые компании могут столкнуться с рядом сценариев, включая высокие темпы электрификации при значительном снижении потребления газа или более умеренную электрификацию с переходом на биогаз. 5 5.
Биогаз (или возобновляемый природный газ) при обработке для закачки в трубопроводную инфраструктуру обычно называют биометаном. На протяжении всей этой статьи мы используем термин биогаз. захват углерода или водорода. Поскольку газовые компании рассматривают разные пути декарбонизации, им необходимо будет планировать разные бизнес-траектории в условиях неопределенности, не забывая при этом о насущных потребностях общества и клиентов, а также о своих обязательствах перед акционерами.
Чтобы решить эти проблемы, некоторые газовые компании США рассматривают роль своих ресурсов и инфраструктуры в обезуглероженном будущем. Согласно нашему исследованию, газовые компании имеют уникальные возможности для разработки и инвестирования в систему чистого топлива (см. врезку «О нашем исследовании»). Такая система могла бы поставлять смесь биотоплива и водорода подмножеству клиентов, которых уже обслуживают газовые компании; обеспечить новые источники спроса, такие как судоходство и авиация; транспортировать углерод к местам улавливания, утилизации и хранения углерода (CCUS) и обратно; и поддерживать расширенную энергосистему с низким уровнем выбросов углерода.
Газовые компании владеют и эксплуатируют инфраструктуру, которая может быть частично перепрофилирована для доставки чистого топлива. Они обладают глубокими знаниями и опытом в области энергетических систем, которые необходимы для разработки новой инфраструктуры, соблюдения нормативных требований и объединения необходимых заинтересованных сторон. Кроме того, у них есть точки соприкосновения, необходимые для обучения клиентов более широкому переходу на энергетическую систему и облегчения изменений, которые могут потребоваться клиентам. Многие газовые коммунальные предприятия также работают за пределами местного бизнеса по распределению природного газа — например, с предприятиями по сжиженному природному газу, производству или распределению электроэнергии или по переработке природного газа — которые могут иметь синергию с сетью экологически чистых видов топлива. Газовые компании, которые берут на себя инициативу в направлении чистого топлива в будущем, могут также способствовать внедрению инноваций, необходимых для перехода на систему экологически чистого топлива, вместо того, чтобы защищать существующую базу активов без плана обезуглероживания. Наши выводы, как показано ниже, основаны на анализе обезуглероживания в масштабах всей экономики, проведенном для ряда коммунальных предприятий в США, которые изучили роль газа в обеспечении обезуглероженного будущего на своих территориях обслуживания.
Поскольку система чистого топлива напрямую связана с существующей инфраструктурой и ресурсами ископаемого топлива, вопрос о том, что делать с этой инфраструктурой, вызывает споры. Некоторые выступают за полный вывод из эксплуатации инфраструктуры, работающей на ископаемом топливе, и полный переход на электрификацию. Другие могут отвергнуть электрификацию как слишком сложную задачу, поскольку альтернативное топливо, такое как биогаз, может удовлетворить текущий спрос на газ. Наше исследование показывает, что обе позиции упускают из виду критическую сложность проблемы и что гибридный подход, вероятно, будет более осуществимым.
Будущее экологически чистого топлива могло бы предоставить некоторым газовым компаниям возможность перепрофилировать определенные активы, инвестировать в новые и работать с электроэнергетическими компаниями, политиками, коммерческими и промышленными клиентами, инвесторами и другими заинтересованными сторонами над общесистемной декарбонизацией. В этой статье мы обрисуем в общих чертах потенциальную ценность региональных сетей экологически чистого топлива, различные варианты того, как будет выглядеть изменение инфраструктуры, и путь вперед.
Ценность системы чистого топлива
- Чтобы замедлить отток, уделяйте больше внимания тому, что действительно нужно работникам.
- Грядущая буря: возможность переупорядочить отрасль здравоохранения
- Что-то грядет: как американские компании могут повысить устойчивость, пережить спад и процветать в следующем цикле
- Ускорение перехода к нулевому путешествию
- Этика данных: что это значит и что для этого нужно
Система экологически чистых видов топлива может поддерживать и способствовать обезуглероженной энергетической системе США. Зеленый водород (из возобновляемых источников энергии), голубой водород (из природного газа и CCUS) и биогаз являются низкоуглеродными источниками энергии, которые могут дополнять возобновляемые источники в электрической сети, что важно, поскольку спрос на электроэнергию от транспорта, отопления зданий электрификации, а в ближайшие годы ожидается рост промышленного сектора. Трубопроводы в системе экологически чистого топлива также могут транспортировать углерод от мест улавливания к местам секвестрации или утилизации. Наше моделирование показывает, что путь декарбонизации энергетической системы, основанный исключительно на электрификации, возобновляемых источниках энергии и хранении, без экологически чистых видов топлива или связывания углерода, приводит к чистым более высоким социальным издержкам (Иллюстрация 1). Энергетическая система с сетью экологически чистых видов топлива снизит общие затраты для общества и создаст потенциальные возможности для газовых компаний инвестировать в переход к энергетике. Инвестиции в инфраструктуру экологически чистого топлива могут подойти для регулируемой коммунальной службы, поскольку, во-первых, они потребуют долгосрочного горизонта — возможно, нескольких десятилетий, а во-вторых, они должны быть сделаны достаточно рано, чтобы ускорить переход к рынку.
Экспонат 1
Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему веб-сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Пожалуйста, напишите нам по адресу: McKinsey_Website_Accessibility@mckinsey.com
Система экологически чистого топлива потенциально может создавать ценность, поддерживая доступную и устойчивую электрическую систему с нулевым потреблением энергии; переориентация спроса на новых клиентов, чтобы обеспечить декарбонизацию в труднодоступных секторах; транспорт углерода от источников к поглотителям; и диверсификация путей декарбонизации.
Поддержка доступной и отказоустойчивой электрической системы с нулевым потреблением электроэнергии. Многочисленные исследования и наш собственный анализ показали, что в обезуглероженной энергетической системе мощность тепловой генерации является наиболее доступным способом поддержания надежности и отказоустойчивости энергосистемы, когда возобновляемые источники энергии низки или спрос высок в течение нескольких дней. 6 6. Дополнительную информацию о том, как энергетический сектор США может потенциально привести в соответствие спрос и предложение электроэнергии в обезуглероженной энергетической системе, см. в статье «Нулевой баланс к 2035 г.: путь к быстрой декарбонизации энергетической системы США», 14 октября 2021 г. Чистые виды топлива, такие как зеленый или синий водород или биогаз, потенциально могут использоваться в этих же генераторах. Природный газ также может использоваться в системе, если это необходимо для удовлетворения спроса. Но для достижения полной декарбонизации сопутствующие выбросы, в том числе неорганизованные выбросы по всей цепочке создания стоимости, должны быть сведены на нет в других областях — например, за счет улавливания и секвестрации углерода.
Переключение спроса на новых клиентов, чтобы обеспечить декарбонизацию в трудно поддающихся сокращению секторах. Анализ McKinsey показал, что до 30 процентов выбросов CO 2 , связанных с энергетикой, трудно сократить только за счет электрификации. Тяжелые транспортные, морские, судоходные, авиационные и высокотемпературные промышленные процессы (например, производство стали), которые исторически основывались на сжигании ископаемого топлива, могут быть сложными для электрификации с учетом требований высокой мощности. Многие из этих отраслей изучают водород и другие экологически чистые виды топлива в качестве потенциальных решений по обезуглероживанию.
Некоторые части строительного сектора также с трудом поддаются обезуглероживанию. Например, в более холодном климате электрификация систем отопления может быть рентабельной в умеренно холодные сезоны (осень, весна), но может быть непомерно высокой зимой, когда потребность в отоплении потребует очень высокой мощности электрической системы. Кроме того, электрификация некоторых типов зданий обходится дороже, в том числе старых зданий, которые могут потребовать дорогостоящей замены электропроводки и модернизации панелей, или многоквартирных домов, требующих модернизации всего здания. В качестве альтернативы электрификации водород, смешанный с другими видами топлива с низким содержанием углерода, можно сжигать на территории здания для парового отопления, хотя это потребует модернизации технологий и инфраструктуры, а также мер по устранению текущих затрат и неэффективности использования энергии. Пилотные проекты таких систем отопления уже осуществляются в других странах, например, в Соединенном Королевстве. 7 7.
Проект HyDeploy в Соединенном Королевстве начался с пилотного проекта с 2019 по 2021 год, который продемонстрировал смешивание водорода в системе природного газа Кильского университета. Вторая фаза HyDeploy предлагает смешать водород с общественной газовой сетью на северо-востоке Англии.
Транспортировка углерода от источников к поглотителям. Выбросы углерода можно улавливать непосредственно из трудно поддающихся сокращению источников, таких как крупные электростанции и промышленные потребители. Или, чтобы создать отрицательные выбросы, углерод может быть извлечен из окружающего воздуха путем прямого улавливания воздуха (DAC) или при производстве биоэнергии. В тех случаях, когда места улавливания углерода не расположены рядом с местами секвестрации или утилизации, можно использовать трубопроводы для экономичной транспортировки больших объемов углерода. На сегодняшний день использование улавливания углерода ограничено из-за высоких затрат и высоких энергетических потребностей. Но появляются новые технологии, и все больше инвестиций направляется в CCUS.
Диверсификация путей декарбонизации. Существует много неизвестных и неопределенностей, присущих общесистемному планированию обезуглероживания. Чрезмерная зависимость от единственного пути может привести к повышенной концентрации риска. Например, если сеть с технологией накопления энергии не может обеспечить достаточную мощность в течение более длительного времени, то опора исключительно на электрификацию, возобновляемые источники энергии и хранение может поставить под угрозу надежность этой сети. Диверсификация может помочь снизить такой риск, а чистые виды топлива предлагают путь к обезуглероживанию, особенно в качестве сети доставки энергии, которая работает параллельно с системой электроснабжения.
Инфраструктурный перенос газового хозяйства
Газовым компаниям потребуется правильная инфраструктура экологически чистого топлива, чтобы реализовать эти ценностные предложения (Иллюстрация 2). Газовые компании, имеющие опыт строительства и обслуживания трубопроводов, работающие в соответствии с регулирующими структурами и финансирующие крупномасштабные инфраструктурные проекты, могут иметь хорошие возможности для строительства и владения необходимыми активами. Система чистого топлива может открыть возможности и для других игроков, например, для тех, у кого есть опыт в развитии энергетической инфраструктуры.
Экспонат 2
Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему веб-сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Пожалуйста, напишите нам по адресу: McKinsey_Website_Accessibility@mckinsey.com
Варианты инфраструктуры для газоснабжения могут включать следующее:
Перепрофилирование инфраструктуры. Современная инфраструктура доставки газа, включая трубопроводы передачи и распределения (T&D), компрессорные станции и другое оборудование, может использоваться для транспортировки определенных возобновляемых видов топлива, таких как биогаз. 8 8. Производство и доставка биогаза приводит к летучим выбросам метана, как и ископаемый природный газ. Чтобы обеспечить систему с низким уровнем выбросов, даже при наличии биогаза в трубопроводах, сеть экологически чистого топлива должна минимизировать неорганизованные выбросы. Подробнее об управлении неконтролируемыми выбросами метана см. врезку «Неорганизованные выбросы метана».
Однако транспортировка водорода потребует изменений в существующей инфраструктуре. Существующие трубопроводы могут быть перепрофилированы с различными уровнями модернизации для транспортировки ограниченного количества водорода, смешанного с природным газом. Чем больше транспортируется водорода, тем больше требуется модернизации, что, в свою очередь, зависит от способности конечных пользователей приспосабливаться к водороду, возраста трубопровода и условий эксплуатации, материалов трубопровода и расположения трубопровода в системе. Что касается материалов, распределительные линии из полиэтилена и пластика могут работать на 100-процентном водороде с ограниченными модернизациями. 9 9.
Ольга Антония, Марк В. Мелаина и Майкл Пенев, Смешивание водорода с сетями газопроводов: обзор ключевых вопросов , Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии, март 2013 г. тогда как стальные трубопроводы высокого давления, особенно с более высокой прочностью на растяжение, скорее всего, потребуют обширной модернизации даже при более низких уровнях водородной смеси.
Также потребуются новые технологии доставки водорода, такие как мембраны для извлечения водорода из трубопроводов смешанного газа и новые способы отслеживания безопасности трубопроводов. Помимо трубопроводов, другое оборудование в сети, например компрессорные станции, может потребовать дорогостоящей модернизации или замены в зависимости от уровня содержания водорода.
Газовые компании уже берут на себя обязательства и инвестиции. Компания Southern California Gas Company (SoCalGas), крупнейшая газовая компания в Соединенных Штатах, взяла на себя обязательство добиться нулевых выбросов к 2045 году. Для достижения этой цели SoCalGas работает над рядом инициатив, включая разработку стандартов для смешивания водорода. 10 10. «SoCalGas начинает испытания смешивания водорода», SoCalGas, 1 октября 2021 г.
Вывод из эксплуатации. В некоторых регионах существующая газовая инфраструктура может больше не оправдывать текущих затрат на безопасное и надежное техническое обслуживание или ее модернизация для перехода на экологически чистое топливо может оказаться слишком дорогой. В таких случаях сообщества и коммунальные службы могут изучить варианты безопасного и доступного вывода из эксплуатации, при этом удовлетворяя потребности клиентов, например, за счет электрификации, улучшенного хранения энергии и микросетей на чистом топливе для обеспечения отказоустойчивости или резервного копирования. Вывод из эксплуатации более дорогих частей существующей сети также может предоставить больше возможностей для расширенных инвестиций в инфраструктуру экологически чистого топлива. Вывод из эксплуатации более вероятен для распределительных трубопроводов, которые обслуживают в основном жилые районы, по сравнению с магистральными трубопроводами, которые обслуживают производителей и промышленных потребителей или транспортируют газ по территории предприятия.
Вывод из эксплуатации, скорее всего, потребует участия заинтересованных сторон, руководства со стороны регулирующих органов, а также тщательного планирования и взаимодействия с клиентами. Например, клиентам, чьи бытовые приборы ранее работали на газе, вероятно, потребуется достаточное предупреждение, время и ресурсы, чтобы перевести свои приборы на электроэнергию. Плохое планирование и коммуникация во время преобразования могут привести к перебоям в обслуживании или быстрой и дорогостоящей замене оборудования. Такой опыт может вызвать негативную реакцию клиентов, которая замедлит их поддержку усилий по декарбонизации. Кроме того, чтобы обеспечить адекватные инвестиции для поддержания безопасности и надежности активов до момента вывода из эксплуатации, владельцы газовой инфраструктуры и регулирующие органы могут захотеть рассмотреть такие механизмы, как ускоренная амортизация и секьюритизация, финансовые инструменты.
которые были исследованы при выводе из эксплуатации угольных активов.
Строительство новой инфраструктуры водородного транспорта. Поскольку спрос в некоторых регионах потенциально увеличивается, выделенная сеть транспортировки водорода может доставлять его для конечных пользователей с большими объемами, таких как промышленные клиенты и транспортные узлы (аэропорты и порты, водородные заправочные станции для дальних перевозок). В зависимости от местоположения инфраструктура на чистом водороде может быть более рентабельной инвестицией, чем инфраструктура, поддерживающая смешанный водород.
Строительство новой инфраструктуры транспортировки углерода. Управление выбросами углерода может полагаться на транспортировку по трубопроводу для перемещения CO 2 от источников (электростанции, крупные промышленные потребители) к поглотителям (места связывания, промышленные потребители углерода), где они не расположены совместно.
Различия по регионам
В ходе нашего углубленного моделирования в различных регионах стало ясно одно: не существует универсального решения для экологически чистого топлива. Тем не менее, центры чистого топлива могут быть построены в отдельных районах для поддержки тяжелой промышленности, станции чистого топлива могут поддерживать дальние перевозки тяжелых грузов, а чистое топливо может обеспечить устойчивость электросетей в местах, где это необходимо. На оптимальную конфигурацию системы чистого топлива может влиять ряд факторов, в том числе следующие:
- Климат. В более теплых регионах, таких как Юго-Запад и Юго-Восток, отопление зданий может становиться все более электрифицированным, а это означает, что система трубопроводов может быть намного более компактной, чем сегодня, по сравнению с Северо-Востоком и Среднем Западом, где топливо может быть более необходимо для удовлетворения потребностей в тепле в зима.
- Наличие возобновляемых ресурсов. Регионы с сильными ветровыми ресурсами, такими как Средний Запад, или достаточными солнечными ресурсами, такими как Юго-Запад, могут иметь больше возможностей для производства зеленого водорода, а это означает, что определенные районы могут стать водородными центрами, поддерживающими трудно электрифицируемые сектора.
- Ограничения системы T&D. В крупных густонаселенных городских центрах могут возникать проблемы с удовлетворением спроса на электроэнергию. Хотя модернизация городской газовой системы не является дешевой, в некоторых случаях она может быть более осуществимой, чем увеличение мощности электрической системы, особенно новой передачи. Здания в таких районах, как Лос-Анджелес и Нью-Йорк, потенциально могут полагаться на чистые виды топлива, чтобы помочь сбалансировать спрос, по сравнению с регионами, которые имеют избыточную мощность электросетей или возможность построить дополнительную мощность при относительно низких затратах.
- Доступность связывания углерода. Регионы, имеющие доступ к безопасным и относительно недорогим объектам связывания углерода, могут в некоторых случаях более эффективно с точки зрения затрат продолжать использовать природный газ, улавливая и связывая выбрасываемый углерод. Учитывая целевые показатели обезуглероживания, ориентированные на государство, штаты, не имеющие потенциала связывания углерода, вероятно, будут в большей степени полагаться на возобновляемые источники энергии.
- Макияж клиента. Как упоминалось выше, некоторые отрасли, такие как тяжелая промышленность и большегрузный транспорт, электрифицировать труднее, чем другие. Центры экологически чистого топлива потенциально могут поддерживать региональные промышленные кластеры, например, районы вокруг портов, аэропортов и вдоль грузовых транзитных коридоров.
- Строительный инвентарь. Регионы со значительно старым фондом зданий могут сравнить затраты на модернизацию для размещения электрифицированного отопления с затратами на внедрение системы экологически чистого топлива.
Планирование с учетом неопределенности
Как упоминалось ранее, любое общесистемное планирование обезуглероживания неизбежно является неопределенным из-за развивающихся технологий, потребностей клиентов и политики. Чтобы определить стратегию в условиях неопределенности, постоянная оценка и переоценка потенциальных траекторий являются ключевыми и требуют анализа и пилотных проектов для проверки гипотез и понимания затрат и осуществимости. По мере того, как газовые компании планируют и начинают двигаться по пути декарбонизации, необходимо будет определить критически важные аспекты, такие как стоимость технологии, траектории производительности и уровень принятия клиентами, чтобы можно было внедрить планы снижения рисков и отслеживать указатели. Несмотря на то, что в различных сценариях, вероятно, будут некоторые «беспроигрышные» возможности, планы могут быть разработаны таким образом, чтобы экономически эффективно сохранить опциональность. Например, хотя окончательная роль и масштаб связывания углерода еще не известны, коммунальные предприятия могут оценивать жизнеспособность потенциальных технологий, мест связывания, а также стоимость и осуществимость CO 2 трубопроводы на своей территории.
Кроме того, участники всей системы, в том числе регулирующие органы, осознают необходимость более комплексного планирования электрических, газовых и транспортных систем, но еще не пришли к выводу, как решить проблему обезуглероживания. Это может стать серьезным препятствием для осуществления энергетического перехода, который требует неотложного внимания. Возьмем, к примеру, электрификацию зданий. Электроэнергетические компании могут рассмотреть возможность планирования ряда сценариев, чтобы убедиться, что их системы имеют достаточную мощность. Если модернизация мощностей не может быть рентабельна или практически достигнута в конкретном здании, о таких проблемах можно сообщить газовым компаниям на той же территории, чтобы можно было разработать комплексный план поставки энергии. Планировщикам в энергетической системе, вероятно, потребуется выработать коллективное мнение о том, как обеспечить надежность и отказоустойчивость на своих территориях, и рассмотреть ряд различных сценариев декарбонизации.
Путь вперед
Работая с заинтересованными сторонами, руководители газовых компаний могут разработать стратегию преобразования сегодняшней системы природного газа в сеть экологически чистого топлива, которая обеспечивает декарбонизацию всей экономики, удовлетворяя при этом критически важные потребности системы в доступности, безопасности, надежности и отказоустойчивости. Чтобы осуществить этот переход, заинтересованные и информированные коммунальные предприятия могут рассмотреть следующие шаги.
Инвестируйте в необходимую инфраструктуру. Преобразование существующей системы природного газа в систему экологически чистого топлива, вероятно, потребует инвестиций в миллиарды долларов на уровне штата и коммунальных предприятий. Например, в Европе оценочная стоимость преобразования системы природного газа в «водородную магистраль» составляет от 27 до 64 миллиардов евро, исходя из оценок, что 75 процентов системы можно построить из существующих газопроводов, а 25 процентов потребуются новые трубопроводы. 11 11.
Мод Бусман и др., Европейская водородная магистраль 2020 , Газ для климата, июль 2020 г. Хотя эти инвестиции значительны, наше моделирование предполагает, что они часто приводят к более доступному пути декарбонизации, чем сценарии, которые полагаются исключительно на электрическую систему и вывод из эксплуатации газовой системы. Кроме того, вероятны возможности повышения эффективности капиталовложений, что будет иметь решающее значение для поддержания доступности для клиентов.
Переоценить запланированные инвестиции. По мере снижения потребления природного газа газовым компаниям в сотрудничестве с регулирующими органами и другими заинтересованными сторонами, вероятно, потребуется оценить потенциальное сокращение расходов, где это уместно (с учетом региональных потребностей и стандартов безопасности). Коммунальные предприятия могут рассмотреть пути минимизации новых подключений к газу, оценить запланированные инвестиции и, возможно, создать резерв для инвестиций в другом месте. Кроме того, газовые компании и заинтересованные стороны могут провести анализ того, можно ли вывести части существующей сети из эксплуатации с наименьшими затратами.
Катализируйте новые рынки. Поддержка со стороны государственного и частного секторов, вероятно, потребуется для ускорения преобразования рынка и помощи в масштабировании необходимых новых участников рынка, таких как производители водорода, участники процесса улавливания углерода, владельцы и операторы технологий связывания операторы станций, компании по производству топливных элементов, производители водородных турбин) и подрядчики, которые внедряют энергоэффективность и электрификацию зданий. Например, некоторые коммунальные предприятия уже вкладывают средства в закупку или разработку биогаза. Наши исследования показывают, что, учитывая ограничения поставок, биогаз, вероятно, будет относительно небольшой частью окончательного решения по глубокой декарбонизации, но это рычаг, который газовые компании могут рассмотреть в ближайшем будущем, учитывая, что технология его производства в больших масштабах уже существует. и что при надлежащей подготовке биогаз может стать альтернативным топливом для существующей инфраструктуры доставки газа.
Ранние инвестиции и обязательства коммунальных предприятий по созданию межсетевых соединений и инфраструктуры доставки топлива могут привлечь больше участников рынка и дополнительные инвестиции, помогая снизить кривую затрат на критически важные технологии экологически чистого топлива. Коммунальные предприятия также могут опробовать такие технологии в контексте своих обслуживаемых территорий. В этом случае индустрия чистого топлива может извлечь уроки из индустрии возобновляемой энергетики в том, что ранние мандаты и обязательства коммунальных предприятий по закупке возобновляемой генерации помогли масштабировать солнечную электроэнергетику, снизить затраты и стимулировать новые частные инвестиции на рынке.
Поддержка инноваций. Чтобы облегчить более дешевый и быстрый переход к системе чистого топлива, газовые компании могут рассмотреть возможность поддержки разработки и тестирования необходимых технологий, работая с исследователями, технологическими компаниями и политиками для уточнения предположений и путей по мере того, как эти технологии эволюционировать. Могут потребоваться технологические инновации, например, электролиз для производства водорода; доставка и использование водорода; инфраструктура водородных заправочных станций; крупногабаритные топливные элементы; улавливание углерода, в том числе DAC; секвестрация углерода; и производство биоэнергии.
Перераспределить затраты и изменить тарифы. Согласно нашему моделированию, снижение потребления газа, скорее всего, приведет к увеличению тарифов на газ для клиентов в соответствии с текущими структурами распределения затрат и расчета тарифов, если только расходы на газовую систему не будут сокращены соразмерно. Повышение тарифов на газ может побудить некоторых клиентов сделать выбор в пользу электрификации, в результате чего клиенты, которые не могут оплатить первоначальные затраты на электрификацию своих домов, будут оплачивать фиксированные расходы на инфраструктуру газовой системы. Для управления системой таким образом, чтобы она обеспечивала всех пользователей надежной и доступной энергией, можно проводить интегрированное системное планирование и анализ тарифов, чтобы оценить, как можно справедливо распределить затраты между газовыми и электрическими системами.
Поддержка переходов клиентов. Коммунальные предприятия могут помочь в управлении переходом клиентов — будь то переход на новые виды топлива, такие как водород, переход на электрификацию или сочетание этих двух факторов. Например, во многих регионах электрификация, вероятно, станет экономически эффективным рычагом обезуглероживания зданий. Несколько политик и новых строительных норм уже существуют или, как ожидается, будут введены в действие для стимулирования внедрения электроприборов для обогрева помещений и нагрева воды, таких как нью-йоркский приказ об эффективности и электрификации, 12 12. «Приказ, разрешающий портфели энергоэффективности коммунальных предприятий и электрификации зданий до 2025 года», Комиссия по коммунальным услугам штата Нью-Йорк, вступает в силу 16 января 2020 года. который устанавливает цели коммунальных предприятий для внедрения тепловых насосов. Коммунальные предприятия могут активно способствовать такому местному переходу, разрабатывая стимулирующие программы, аналогичные существующим программам повышения энергоэффективности, которые помогают потребителям перейти на электроприборы или, где это уместно, на приборы с более высоким порогом смешивания водорода. Коммунальные предприятия также могут работать со своими сетями подрядчиков, чтобы помочь монтажникам и электрикам повысить квалификацию в установке тепловых насосов или другого необходимого оборудования.
Коммунальные предприятия, работая с регулирующими органами и другими заинтересованными сторонами, могут намеренно оценивать воздействие на сообщества с низким доходом и разрабатывать политику и программы, необходимые для обеспечения справедливого перехода.
Участие в обсуждениях с заинтересованными сторонами, включая планирование интегрированной системы. Масштабы и влияние этих преобразований потребуют от газовых компаний ориентироваться в сложном энергетическом ландшафте с участием множества заинтересованных сторон — электроэнергетических компаний, клиентов и политиков, и это лишь некоторые из них. Принимая во внимание, в частности, электроэнергетическую компанию, газовые лидеры могут помочь перевести споры о декарбонизации «газ против электричества», которые могут происходить между коммунальными предприятиями, регулирующими органами и другими заинтересованными сторонами, в обсуждение общесистемных решений. Газовые компании могут рассмотреть возможность сотрудничества с политиками и другими заинтересованными сторонами для развития этого диалога, выдвижения предложений, определяющих ценность системы экологически чистого топлива и определяющих ее роль в экономике с нулевым уровнем выбросов.
Поймите последствия. Чтобы газовые компании предприняли эти действия и зарекомендовали себя как проводники перехода к энергетике, важно понимать, как пути декарбонизации влияют на регион, клиентов и коммунальный бизнес. Для этого коммунальные службы могут выполнять детальное моделирование, которое делает следующее:
- представляет собой межотраслевой подход, объединяющий не только электрические и газовые системы, но и транспорт, здания и промышленность
- рассматривает долгосрочную перспективу, выходя за рамки обычных горизонтов планирования 2025 или 2030 годов, чтобы оценить, что необходимо для достижения долгосрочных (2040, 2050) целей по декарбонизации
- моделей на региональном или национальном уровне, чтобы динамика конкретной территории учитывалась в контексте более широкой декарбонизации с последствиями для доступности ресурсов и затрат
Создайте дорожную карту. Коммунальные предприятия могут рассмотреть возможность разработки дорожной карты и плана инвестиций для различных путей обезуглероживания, чтобы помочь им в периоды неопределенности. Эту дорожную карту можно использовать в качестве отправной точки для привлечения заинтересованных сторон и координации действий во взаимосвязанных системах. Энергетический переход, возможно, вызовет самые большие изменения в газовых компаниях с момента их образования. Крайне важно понимать, какие инвестиции требуются и когда, какие указатели следует отслеживать, и иметь точку зрения, основанную на аналитике, для обсуждений с заинтересованными сторонами.
Действуйте сейчас. Переход на систему экологически чистого топлива, вероятно, займет десятилетия. Многим заинтересованным сторонам и регулирующим органам необходимо будет согласовать дальнейший путь. После этого планирование, пилотирование, тестирование и демонстрация могут занять много лет, в зависимости от того, как технология зарождается и как она развивается с течением времени. После того, как технологии будут проверены, сроки крупномасштабного развития инфраструктуры могут растянуться на десятилетия и потребуют от инвесторов, разрешительных органов, профсоюзов и других заинтересованных сторон совместной работы над проектированием и строительством. Исторически отрасль медленно продвигалась к крупномасштабным преобразованиям. Коммунальные предприятия должны действовать сейчас, чтобы помочь достичь нулевых показателей и обеспечить доступность в будущем.
Для газовых коммунальных предприятий переход на сеть экологически чистого топлива станет полной трансформацией. Физическая среда, бизнес-модели коммунальных предприятий, нормативная структура и опыт клиентов изменятся. Хотя быстрое, экономичное и безопасное преобразование станет колоссальной задачей, это также возможность для газовых компаний провести общесистемные улучшения, обеспечить более высокий уровень обслуживания своих клиентов и обеспечить декарбонизацию экономики.
Декарбонизация природного газа как средство контроля выбросов парниковых газов
Введение
Природный газ играет очень важную роль в нашем обществе как сырье для самых разных промышленных процессов. Его использование в качестве основного источника энергии было закреплено за последние несколько десятилетий благодаря высокому соотношению водорода и углерода, эффективному сгоранию и меньшему количеству загрязняющих веществ в выхлопных газах, включая более низкие выбросы двуокиси углерода. Технологический переход от других ископаемых видов топлива (таких как уголь и нефть) к природным газам способствовал значительному сокращению углеродного следа производства энергии, проникая во многие сектора от производства электроэнергии до систем отопления домов. Это плавное проникновение осуществлялось параллельно с развитием соответствующей инфраструктуры, состоящей из местных, национальных и транснациональных газовых сетей, а также заводов по газификации и судов-газовозов.
Природный газ отвечает требованиям высокой доли спроса на энергию, но следующая фаза является сложной фазой, на которой опасения по поводу глобального потепления мотивируют переход энергии на обезуглероженную энергетическую систему. Природный газ может сыграть очень важную роль в этом энергетическом переходе. Имеющиеся ресурсы газа далеко не исчерпаны, что позволяет учитывать как традиционные, так и нетрадиционные методы добычи, а также потенциальные запасы в виде гидратов метана. Более низкий уровень выбросов двуокиси углерода по сравнению с углем и нефтью вынуждает использовать природный газ в большинстве стратегий перехода к энергетике для достижения экологических целей в долгосрочной перспективе (т. е. до 2050 г.).
Тем не менее, продолжать использовать природный газ «как обычно» недостаточно для удовлетворения требований нашего общества, а использование ресурсов природного газа в низкоуглеродной экономике предполагает разработку новых технологий для достижения незначительного выброса парниковых газов. газовые выбросы. Для достижения этой цели необходимо избегать выброса соединений углерода в атмосферу в результате использования природных ресурсов. Возможны три основных варианта: улавливание и секвестрация углерода (CCS), улавливание и утилизация углерода (CCU) и прямая декарбонизация (Abbasi and Abbasi, 2011). Подход УХУ сталкивается с рядом технологических, экономических и социальных трудностей. Некоторые эксперты пришли к выводу, что «альтернативные технологии снижения выбросов потенциально являются единственным решением, которое могло бы спасти нас от ужасной ситуации, к которой мы приближаемся к концу этого века» (Maddali et al., 2015). Следовательно, развитие обезуглероживания ископаемого топлива может стать важной альтернативой в технологическом портфеле, который может способствовать смягчению последствий изменения климата, позволяя использовать природный газ во время быстрого перехода к энергетике.
Декарбонизация природного газа
Декарбонизация природного газа представляет собой расщепление природного газа на его компоненты: твердый углерод и водород. Метан является основным компонентом природного газа (и основной молекулой синтетического природного газа (СПГ), основным вектором схемы Power-to-Gas). Разложение метана описывается следующей общей реакцией:
Ch5→C+2h3 (ΔH0=32,43 кДж/моль·ч3)
Реакция разложения метана является эндотермической, при этом необходимо затратить энергию на удаление сильных связей C-H (энергия диссоциации: 436 кДж/моль). Об этой реакции имеется множество работ, включая обширные обзоры (Abbas and Wan Daud, 2010; Amin et al., 2011) и экспериментальные работы с несколькими типами катализаторов (Botas et al., 2010; Pudukudy and Yaakob, 2015). Такие потребности в энергии подразумевают, что для начала разложения метана требуется температура выше 500°C, достигая высоких скоростей конверсии выше 1100°C. Степень превращения от 10% при 500°C (Li et al., 2006) до 9%.5% при 1050°C (Maag et al., 2009) были достигнуты с различными катализаторами. Катализаторы столкнулись с некоторыми трудностями при их внедрении в промышленном масштабе из-за их дезактивации либо за счет накопления кокса на их активной поверхности в металлических катализаторах, либо за счет снижения поверхностных свойств углеродсодержащих катализаторов (Abánades et al., 2012). В частности, в случае гетерогенных катализаторов их регенерация зависит от окисления кокса воздухом/паром с образованием диоксида углерода и риском спекания. Наиболее подходящей реализацией катализируемого термического обезуглероживания был процесс HYPRO, основанный на реакторах с псевдоожиженным слоем (Poblenz and Scot, 19).66).
Существуют и другие технологические варианты, позволяющие развивать разложение природного газа. Использование плазменной дуги для запуска пиролиза метана было опробовано на промышленном уровне с 90-х годов. Основной попыткой была разработка процесса Kvaerner CB&H (Gaudernack and Lynum, 1998). Производственная мощность завода Kvaerner составляла 500 кг/ч чистого углерода и 2000 Нм 3 /ч водорода. Однако завод был остановлен из-за проблем с плазменным отделением. Фактически этот процесс считается эталонной промышленной разработкой по разложению метана. Предлагаются и другие аналогичные практические реализации, основанные на производстве углеродосодержащих аэрозолей с помощью плазменной технологии (Мурадов и др., 2009).).
Прямой термический крекинг может привести к разложению метана при относительно высоких температурах (выше 1000°C) с приемлемыми степенями конверсии, тем самым обеспечивая подходящее время пребывания метана в реакторе (Abánades et al., 2011) или очень высокие температуры (более 1500°C). C, когда кинетика реакции очень быстрая). Были даже некоторые предложения по созданию пилотной установки для прямого разложения метана (Rodat et al., 2011). Одной из основных проблем, связанных с этими методами, является извлечение углерода из реактора, который при высоких температурах образует очень твердые графитовые отложения. В стадии разработки находятся дополнительные технологии, такие как использование жидких металлических реакционных сред (Geißler et al., 2015, 2016).
Необходимо внедрить новые технологические разработки, чтобы ограничить изменение климата, как отмечают многие авторы (Davis et al., 2010). Поиск технологического решения для продолжения использования ресурсов ископаемого топлива при одновременном предотвращении выбросов CO 2 является ключом к достижению целей по защите климата, установленных на международных форумах, таких как Парижское соглашение об изменении климата. Такие технологии, как разложение метана, могут служить связующим звеном при переходе от экономики, основанной на ископаемом топливе, к более устойчивой (Weger et al., 2017), позволяя использовать имеющиеся ресурсы до полного внедрения новой системы.
Схема общества с низким уровнем выбросов углерода
Энергетический переход к новой энергетической модели, основанной на обществе без выбросов CO 2 , является одной из самых важных задач для нашего глобального сообщества. Это подразумевает интегральную трансформацию нашего социального и производственного метаболизма на нескольких уровнях, таких как производство энергии (массовый переход от ископаемых к возобновляемым источникам энергии), векторы энергии (тепло, электричество, газ, жидкое топливо и т. д.) и конечное использование (промышленность). , транспорт, жилье, услуги и др.). Такая трансформация должна включать в себя новые передовые технологии, чтобы сделать возможным переход от энергосистемы, основанной на централизованном производстве энергии, к распределенной, в которой исчезает четкое различие между производителями и потребителями энергии. Например, массовое хранение энергии является одной из важнейших проблем либо для управления распределенной энергосистемой с микронакопителями (например, автомобильными аккумуляторами), либо для домашних систем хранения. Практическая реализация интеллектуальных сетей (электрических) или схем преобразования энергии в газ (тепловых/химических) (Götz et al., 2016), вероятно, потребует изменения социальных привычек для достижения цели их эффективного и бесперебойного управления, создания новых бизнес-моделей и возможностей, а также глубоких изменений в нашем обществе.
Эти изменения будут глобальными, с очень важным влиянием на международном уровне, поскольку такой энергетический переход должен учитывать взаимосвязи между различными регионами, странами и многонациональными кластерами, такими как Европейский Союз, Евразия или регионы MENA. Система, с другой стороны, будет построена на местном уровне, образуя небольшие энергетические сообщества. Их взаимосвязь будет обеспечиваться применением технологий больших данных для управления энергетическим рынком на основе огромного количества просьюмеров (одновременно производителей и потребителей энергии, включая возможности собственного хранения). Этот переход к новой энергетической модели должен быть адаптирован и применен ко всему спектру экономических, климатических и демографических характеристик разных стран мира.
Одним из вариантов обеспечения возможности хранения и гибкости развивающейся энергетической системы является схема «энергия-газ» (Blanco and Faaij, 2018) или «энергия-жидкость» (Buttler and Spliethoff, 2018). В такой схеме прерывистое генерирование источника энергии сохраняется в химическом веществе, служащем хранилищем энергии, объединяя устойчивость и экологические преимущества чистого источника и возможности управления массивным хранилищем.
Предложения по химическим промежуточным переносчикам включают метан, аммиак и водород или их комбинацию, поэтапно, в зависимости от конечного использования или основного буфера для хранения химической энергии. В варианте «электроэнергия-газ» ветряные мельницы и фотоэлектрические установки должны быть основным источником первичной энергии, в котором прерывистое и переменное производство электроэнергии управляется большой емкостью хранения в форме SNG, произведенного их избыточным производством. Существующая инфраструктура логистики природного газа (хранилища и резервуары, а также трубопроводы) используется без резкого увеличения затрат на энергетическую систему. Дополнительную безуглеродную электроэнергию можно производить из биомассы или из концентрированного солнечного тепла чистых ископаемых растений (применяя такие технологии, как CCS и CCU, а также обезуглероживание). Гидравлические коммуникации играют двойную роль в производстве и хранении энергии и могут внести свой вклад в настройку схемы.
Декарбонизация метана может быть ключевой технологией, применяемой рядом с конечным потребителем энергии в варианте преобразования энергии в газ. Энергия, хранящаяся в виде СПГ, доставляется потребителям по газопроводам. К потребителям относятся промышленные предприятия, коммунальные службы или домашние хозяйства. Естественная декарбонизация позволит напрямую улавливать углерод путем преобразования природного газа в водород, что сделает возможным применение технологий топливных элементов или прямого окисления H 2 . Разработка масштабируемого и модульного процесса разделения метана на чистый углерод и водород может быть очень применима для объектов, требующих мощности от нескольких кВт, таких как домашние хозяйства, до нескольких МВт для промышленных применений. Очевидно, это будет зависеть от технологической возможности утилизации водорода, более применимого в установках средней и большой мощности, как это имеет место в случае водородных станций для транспортных средств или производства аммиака, или в качестве способа улавливания углерода в газовых установках, где экономия масштаба и потребность в процессах улавливания водорода или углерода очень актуальны. На рис. 1 показано применение обезуглероживания метана у конечного потребителя в варианте преобразования энергии в газ. Далее будет проанализирован случай применения этой технологии в водородной станции и комбинированном цикле на природном газе.
Рисунок 1 . Декарбонизация метана в схеме Power-to-Gas.
Практические примеры обезуглероживания метана в преобразование энергии в газ
В этой статье два примера иллюстрируют потенциальное применение обезуглероживания в схеме превращения энергии в газ. Рассмотрены две бизнес-модели реализации разложения метана: Установка среднего размера, производящая порядка нескольких единиц МВт, состоящая из водородной станции и промышленной установки, интегрированной в парогазовый цикл в качестве инструмента для улавливания углерода. Обратите внимание, что в обоих случаях природный газ поступает из внешних газопроводов и локально преобразуется в водород, улавливая углерод и устраняя необходимость в транспортировке и хранении водорода, поскольку природный газ является переносчиком энергии.
Экономическая эффективность водородной станции определяется двумя хорошо известными параметрами, такими как чистая приведенная стоимость (NPV) и внутренняя норма доходности (IRR), которые определяются в зависимости от денежного потока (CF), взвешенного средняя стоимость капитала ( r ) и количество лет ( n ) как: установить NPV = 0, CAPEX — первоначальные капитальные затраты, вложенные в начале срока эксплуатации станции.
В случае применения к комбинированному циклу природного газа (NGCC) ключевым параметром для оценки экономической эффективности станции является нормированная стоимость электроэнергии (LCOE), которая рассчитывается по следующему выражению:
LCOE=CAPEX+∑t=1N[CO&Mt+Cfuelt+CCO2t(1+r)t]∑t=1N[Et(1+r)t]
CAPEX – это капитальные затраты на установку, потраченные в начале ее срока службы . COt &M – затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание (ЭиТО) в 9-м году.0437 T, C T Топливо — это стоимость природного газа в год T, C T CO2 — углеродный налог на , . — средневзвешенная стоимость капитала (WACC). N – количество лет анализа. E t – энергия, произведенная в году t . Следующее выражение представляет нормированные OPEX (LOPEX), включая O&M с расходом топлива и налогами на выбросы углерода:
OPEX=∑t=1N[CO&Mt+Cfuelt+CCO2t(1+r)t]
Затраты оцениваются на основе их стоимости в начальный год ( t = 0) (CO&M0, Cfuel0, CCO20) и уровень инфляции i за год t , согласно:
CO&Mt=CO&M0(1+i)tCfuelt=Cfuel 0(1+i)tCCO2t=CCO2 0(1+i)t
Водородная станция
Развертывание водородной экономики в секторе мобильности предполагает увеличение количества станций доставки водорода для транспортных средств параллельно с увеличением количества водородных двигателей на дорогах. Один из самых важных вопросов, касающихся мобильности водорода, — как получить водород на заправочных станциях. Одним из вариантов является более дешевое производство водорода на централизованных объектах, но технические трудности и стоимость хранения водорода и его транспортировки на заправочные станции ограничивают этот вариант. Напротив, решение по транспортировке природного газа на станции и локальному производству водорода для зарядки транспортных средств кажется жизнеспособным вариантом. Большинство проектов с парком транспортных средств, работающих на водороде, основаны на локальном производстве водорода путем паровой конверсии метана на месте. Тем не менее, их интеграция в низкоуглеродную экономику должна включать любые технологии связывания углерода, что снижает их экономическую конкурентоспособность.
Водородная станция на основе декарбонизации метана изображена на рисунке 2. Традиционная труба газовой сети в этом районе обеспечивает станцию природным газом. Инфраструктура природного газа будет зависеть от общей мощности, выдаваемой станцией, в основном от количества водородных форсунок. Затем природный газ перерабатывается в системе разложения, которая включает реактор крекинга и стадию разделения для извлечения водорода из остальных компонентов на выходе из реактора (в основном непрореагировавший метан). Предложена технология мембранной сепарации для извлечения потока чистого водорода, прошедшего ряд стадий сжатия для достижения давления 350/700 бар для его впрыска в транспортное средство.
Рисунок 2 . Схема водородной станции на основе обезуглероживания метана.
Анализ затрат был выполнен для эталонной водородной станции, производящей 150 кг/ч водорода при работе на полной мощности 16 ч/день, что соответствует коэффициенту мощности 0,66. Общее количество производимого углерода составляет 572 кг/ч, и с ним следует обращаться как с отходами или как с продуктом. В качестве основной гипотезы экономического анализа ценность углерода принимается равной нулю. Капитальные затраты (CAPEX) на установку согласно нашему анализу оцениваются в 1,1 €/Вт, что означает общую стоимость нашей станции в 5,5 млн €. На этом рисунке показано оборудование процесса обезуглероживания, разделительная мембрана на основе Pd-Cu (60/40), а также оборудование для сжатия/буферизации водорода.
Мы оценили эксплуатационные расходы (OPEX) установки, которые составляют порядка 4,1 €/кг H, включая рабочую силу и замену запасных частей во время эксплуатации. Энергия для стадии сжатия соответствует примерно 25% от общей стоимости. Такой анализ был проведен для европейской стоимости природного газа (11 евро/ГДж в качестве верхнего предела, включая налоги, 2 сентября 2016 г.; Евростат, 2018 г.). Эта стоимость выше, чем у природного газа на международных рынках, поскольку он применяется к среднему потребителю. Общая приведенная стоимость водорода для типичного 20-летнего срока службы составляет 5,19€/кгH 2 .
Эти цифры следует сравнить с рыночной стоимостью водорода, которую платят владельцы транспортных средств, которая оценивается в 8 €/кгH 2 (+НДС). Затраты на компрессию очень важны. Может быть уменьшено накопление водорода при более низком давлении, как в случае с гидратами металлов.
При таких экономических значениях экономический анализ водородной станции, основанной на декарбонизации природного газа, показывает внутреннюю норму возврата (IRR) 14% и чистую приведенную стоимость 2,8 млн евро за 20 лет.
Комбинированный цикл природного газа (NGCC)
Сокращение выбросов двуокиси углерода централизованными электростанциями является одной из ключевых технологических альтернатив интеграции использования ископаемых ресурсов в низкоуглеродное общество. Угольные заводы должны внедрить секции улавливания углерода, чтобы применять CCS или CCU в качестве основного пути сокращения своего углеродного следа. Углеводородные установки, такие как NGCC, использующие топливо с очень высоким соотношением H/C, могут интегрировать обезуглероживание ископаемого топлива в дополнение к системам улавливания углерода. Снижение CO 2 генерация в NGCC будет зависеть от того, какая часть подаваемого природного газа преобразуется в водород. В случае полного преобразования в водород и углерод гипотетическая установка устраняет технологические выбросы CO 2 , заменяя управление газообразным диоксидом углерода твердым углеродом и избегая налогов на выбросы углерода.
Непосредственное применение обезуглероживания природного газа для улавливания углерода в комбинированном цикле природного газа показано на рис. 3. Подаваемый природный газ поступает в реактор пиролиза, работающий при температуре 1200°C, что обеспечивает молярную конверсию метана в водород, близкую к 80%. Газ, выходящий из реактора, представляет собой смесь водорода и природного газа в весовом соотношении почти 50/50. В этом анализе при общей мощности 460 МВт секция пиролиза перерабатывает 27 кг/с природного газа, извлекая 16,26 кг/с углерода и производя поток 8,5 кг/с газового топлива (4,21 кг/с газа, 4.29кг/с H 2 ), который впрыскивается в камеру сгорания газовой турбины.
Рисунок 3 . Средняя рыночная цена на природный газ на рынке Иберии (MIBGAS, 2017).
Около 15% газа используется для запуска эндотермической реакции (1,1 кг/с газа, 1,2 кг/с H 2 ). С учетом эффективности преобразования природного газа в водород порядка 53 % и эффективности комбинированного цикла 63 % общий КПД установки с прямым улавливанием углерода составляет 34 %. СО 2 уровень выбросов снижен с 348 кг/МВтч в традиционной парогазовой установке до 115 кг/МВтч с применением обезуглероживания при сжигании топливной смеси 50/50 H 2 /CH 4 .
Снижение эффективности комбинированного цикла на природном газе происходит из-за того, что улавливание углерода содержит большую часть энергии исходного природного газа. Почти 40% исходной энергоемкости природного газа выбрасывается при его обезуглероживании. Тем не менее, такой углерод не производит CO 2 и не высвобождая энергию его сгорания, но избегая энергии, необходимой для его дальнейшего связывания или восстановления для утилизации CO 2 .
Исходя из определения процесса, изображенного на рис. 4, был проведен анализ затрат. Компоненты для оценки LCOE представлены в таблице 1. Цена на природный газ является основным исходным параметром. Дело NGCC находится в Испании; следовательно, стоимость природного газа была взята в соответствии с иберийским рынком. Такая среднесуточная цена показана на Рисунке 3 за 2017 год. При анализе природный газ был установлен на уровне 20 евро/МВтч. Оценки затрат на процесс, в результате которого LCOE (приведенная стоимость электроэнергии) в Испании составляет 121,8 евро/МВтч, по сравнению со средним значением LCOE для NGCC, равным 78,8 евро/МВтч. Эта схема жизнеспособна только в том случае, если налоги на CO 2 выбросы превышают 105 €/тонну CO 2 для компенсации снижения эффективности установки и увеличения расхода топлива. В регионах мира с более низкими ценами на природный газ, как, например, в Соединенных Штатах (около 11 евро/МВтч), CO 2 штрафы свыше 50 евро/тонну CO 2 делают целесообразным использование прямой декарбонизации.
Рисунок 4 . Модель для оценки применения обезуглероживания природного газа в комбинированном цикле.
Таблица 1 . Основные параметры для экономического анализа NGGC с прямой декарбонизацией.
Дополнительный доход от производства графитового углерода может быть рассмотрен. Тем не менее, огромное количество углерода будет означать незначительное влияние на экономику применения обезуглероживания к этой схеме по сравнению с неопределенностями оценки стоимости на данном этапе разработки. С другой стороны, это может повлиять на будущее развитие технологий в области углеродистых материалов или сталелитейной промышленности, поскольку станет доступным дешевое углеродное сырье.
Заключение
Декарбонизация является разрабатываемым технологическим вариантом в качестве альтернативы другим методам, таким как улавливание и утилизация углерода (CCS и CCU), которые предлагаются для значительного сокращения выбросов парниковых газов при потреблении природных газов. С другой стороны, энергетический сектор сталкивается с первостепенными проблемами, которые могут повлечь за собой глубокую трансформацию энергетического рынка и риски для нефтегазовых компаний, если они не внедрят эффективные низкоуглеродные технологии. Было сделано краткое описание разложения природного газа, объясняющее его интеграцию в схему преобразования энергии в газ в качестве основной сети для управления тепловой/химической энергией в будущем. Декарбонизация природного газа позволила бы использовать водород в системе без необходимости в больших объемах хранения и транспортировки водорода, сохраняя СПГ в качестве основного энергоносителя с использованием существующей инфраструктуры газовой логистики. Сообщается об основном экономическом анализе применения обезуглероживания к распределенному типичному применению, такому как водородная станция, и централизованному объекту, такому как комбинированный цикл природного газа.
Интеграция разложения природного газа в водородную экономику и мобильность жизнеспособна согласно анализу с IRR 14%. Что касается его интеграции в установку с комбинированным циклом, даже если производимый водород дешевле из-за более высокого масштаба, снижение эффективности установки до 34% компенсируется только налогами на выбросы углерода в размере от 51 до 105 евро за тонну CO 2 .
Дополнительные улучшения экономической эффективности этих процессов могут быть достигнуты за счет продажи углерода, поскольку при разложении природного газа образуется графитовый углерод. Поскольку рынок углерода намного меньше рынка энергии, такие доходы не считаются реальными, если разложение природного газа применяется в промышленных масштабах.
Авторские взносы
Эта работа является частью усилий, предпринятых автором для интеграции обезуглероживания природного газа в наше общество, и, в частности, в контексте схемы Power-to-Gas. Работа была проделана на его должности в качестве сотрудника Технического университета Мадрида.
Заявление о конфликте интересов
Автор заявляет, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Благодарности
Автор должен отметить обсуждение этой темы с коллегами из его отдела и его учениками, такими как Алехандро Гальего и Луис Фернандес-Витторио.
Ссылки
Абанадес, А., Руббиа, К., и Салмиери, Д. (2012). Технологические проблемы промышленного освоения производства водорода на основе крекинга метана. Энергия 46, 359–363. doi: 10.1016/j.energy.2012.08.015
CrossRef Полный текст | Академия Google
Абанадес А., Руис Э., Ферруэло Э. М., Эрнандес Ф., Кабанильяс А., Мартинес-Вал Х. М. и др. (2011). Экспериментальный анализ прямого термического крекинга метана. Междунар. Дж. Гид. Энергия 36, 12877–12886. doi: 10.1016/j.ijhydene.2011.07.081
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Abbas, HF, and Wan Daud, WMA (2010). Получение водорода разложением метана: обзор. Междунар. Дж. Гид. Энергия 35, 1160–1190. doi: 10.1016/j.ijhydene.2009.11.036
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
Аббаси Т. и Аббаси С.А. (2011). Декарбонизация ископаемого топлива как стратегия борьбы с глобальным потеплением. Продлить. Поддерживать. Энерг. Ред. 15, 1828–1834 гг. doi: 10.1016/j.rser.2010.11.049
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Амин А. М., Круазе Э. и Эплинг В. (2011). Обзор каталитического крекинга метана для производства водорода. Междунар. Дж. Гид. Энерг. 36, 2904–2935. doi: 10.1016/j.ijhydene.2010.11.035
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
Бланко, Х., и Фаай, А. (2018). Обзор роли аккумулирования в энергетических системах с акцентом на преобразование энергии в газ и долгосрочное хранение. Продлить. Поддерживать. Энерг. Ред. 81, 1049–1086. doi: 10.1016/j.rser.2017.07.062
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Ботас Дж. А., Серрано Д. П., Гиль-Лопес Р., Писарро П. и Гомес Г. (2010). Каталитическое разложение метана на упорядоченных мезопористых углеродах: перспективный путь получения водорода. Междунар. Дж. Гид. Энерг. 35, 9788–9794. doi: 10.1016/j.ijhydene.2009.10.031
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Баттлер, А., и Сплитхофф, Х. (2018). Текущее состояние электролиза воды для аккумулирования энергии, балансировки энергосистемы и объединения секторов через электроэнергию-газ и электроэнергию-жидкость: обзор. Продлить. Поддерживать. Энерг. Ред. 82, 2440–2454. doi: 10.1016/j.rser.2017.09.003
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Дэвис, С. Дж., Калдейра, К., и Мэтьюз, Х. Д. (2010). Поддержка онлайн-материалов о будущих выбросах CO 2 и изменении климата из существующей энергетической инфраструктуры. Методы 1330, 1330–1333. doi: 10.1126/science.1188566
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Евростат (2018). База данных Евростата по энергетике . Доступно в Интернете по адресу: http://ec.europa.eu/eurostat/web/energy/data/database.
Годернак, Б., и Линум, С. (1998). Водород из природного газа без выброса CO 2 в атмосферу. Междунар. Дж. Гид. Энерг. 23, 1087–1093. doi: 10.1016/S0360-3199(98)00004-4
Полный текст CrossRef | Академия Google
Гейсслер Т., Абанадес А., Хайнцель А., Мехраваран К., Мюллер Г., Ратнам Р. и др. (2016). Производство водорода путем пиролиза метана в жидкометаллическом барботажном колонном реакторе с насадочным слоем. Хим. англ. J. 299, 192–200. doi: 10.1016/j.cej.2016.04.066
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Гайслер Т., Плеван М., Абанадес А., Хайнцель А., Мехраваран К., Ратнам Р. и др. (2015). Экспериментальное исследование и термохимическое моделирование пиролиза метана в жидкометаллическом барботажном колонном реакторе с насадкой. Междунар. Дж. Гид. Энерг. 40, 14134–14146. doi: 10.1016/j.ijhydene.2015.08.102
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Гётц М., Лефевр Дж., Мёрс Ф., Кох А.М., Граф Ф., Байор С. и др. (2016). Возобновляемая энергия в газ: технологический и экономический обзор. Продлить. Энерг. 85, 1371–1390. doi: 10.1016/j.renene.2015.07.066
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ли Ю., Чжан Б., Се X., Лю Дж., Сюй Ю. и Шен В. (2006). Новые никелевые катализаторы разложения метана до водорода и углеродных нановолокон. Дж. Катал. 238, 412–424. doi: 10.1016/j.jcat.2005.12.027
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Мааг Г., Зангане Г. и Стейнфельд А. (2009). Солнечный термический крекинг метана в реакторе с частицами для совместного производства водорода и углерода. Междунар. Дж. Гид. Энерг. 34, 7676–7685. doi: 10.1016/j.ijhydene.2009.07.037
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Маддали В., Туларам Г. А. и Глинн П. (2015). Экономические и срочные вопросы, связанные с ccs: анализ политики. Окружающая среда. науч. Технол. 49, 8959–8968. doi: 10.1021/acs.est.5b00839
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
MIBGAS (2017). MIBGAS, Mercado Ibérico Del Gas. Веб-страница MIBGAS . Доступно на сайте: http://www.mibgas.es/aplicaciones/datosftpGAS/datosftp.jsp?path=//datos_GAS//AGNO_2017//XLS/
Мурадов Н., Смит Ф., Бокерман Г. и Скаммон, К. (2009). Термокаталитическое разложение природного газа на углеродных аэрозолях, генерируемых плазмой, для устойчивого производства водорода и углерода. заявл. Катал. Общий 365, 292–300. doi: 10.1016/j.apcata.2009.06.031
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Побленц, Дж. Б., и Скотт, Н. Х. (1966). Метод получения водорода путем каталитического разложения газообразного углеводородного потока . Патент №: US3284161A. Universal Oil Products Co.
Пудукуди, М.