Обзор технологий декарбонизации производства тепловой и электрической энергии

Abstract

В статье представлен обзор зарубежных и отечественных технологий декарбонизации тепловой и электрической энергии. За рубежом данные технологии развиваются более прогрессивно. Технологическим лидером по сокращению выбросов углекислого газа являются США. Наиболее перспективное решение в данном направлении – использование кислороднотопливных энергетических установок нового поколения, среди которых реализуется Allam Cycle, а также циклы SCOC–CC, E-MATIANT, NET Power cycle, Graz cycles, CES cycle. Существуют технологии ССUS, которые включают методики по улавливанию углекислого газа, его транспортировке на судне или по трубопроводу, использованию в качестве ресурса для создания ценных продуктов, а также захоронению глубоко под землей в геологических формациях. Из 27 реализуемых в мире проектов CCUS 78 % связаны с методами увеличения нефтеотдачи, а 67 % – проекты с прямым государственным участием или стимулированием. Перспективным направлением по снижению выбросов углекислого газа является использование топливных элементов. Компания Fuel Cell Energy (США) выступает практически монополистом по крупносерийному производству расплав-карбонатных топливных элементов. Их активные разработки идут в Японии, Южной Корее, США. На территории Российской Федерации технологии декарбонизации с полным выводом углекислого газа не реализованы. Политика декарбонизации осуществляется лишь с помощью внедрения процессов улавливания углекислого газа различными материалами. В статье представлена сводная таблица технологий декарбонизации, реализуемых как за рубежом, так и на территории России. Указаны основные преимущества технологий, их недостатки, реализация и пути финансирования

The article presents an overview of foreign and domestic technologies of decarbonization of thermal and electrical energy. These technologies are developing more progressively abroad. The technological leader in reducing carbon dioxide emissions is the United States. The most promising solution in this direction is the use of oxygen-fuel power plants of a new generation, among which Allam Cycle is implemented, as well as SCOC–CC, E-MATIANT, NET Power cycle, Graz cycles, CES cycle. There are SSUS technologies that include technologies for capturing carbon dioxide, transporting it by ship or pipeline, using it as a resource to create valuable products, as well as burial deep underground in geological formations. Of the 27 CCUS projects implemented in the world, 78 % are related to methods of increasing oil recovery, and 67 % are projects with direct state participation or incentives. A promising direction to reduce carbon dioxide emissions is the use of fuel cells. Fuel Cell Energy (USA) is practically a monopolist in the large-scale production of molten carbonate fuel cells. Their active developments are in Japan, South Korea, and the USA. Decarbonization technologies with complete removal of carbon dioxide have not been implemented on the territory of the Russian Federation. The decarbonization policy is carried out only through the introduction of carbon dioxide capture processes by various materials. The article presents a summary table of decarbonization technologies implemented both abroad and in Russia. The main advantages of technologies, their disadvantages, implementation and ways of financing are indicated