CCS v České republice (a ve světě)
Vít Hladík, Česká geologická služba
Počátky • 2004-2005 projekt CASTOR (EU-FP6) • 2005 první studie o CCS pro MŽP • 2006-2008 projekt EU GeoCapacity (EUFP6) – potenciál pro ukládání CO2
EU GeoCapacity
EU GeoCapacity
Značná nejistota u akviferů – nedostatek dat
Počátky • 2004-2005 projekt CASTOR (EU-FP6) • 2005 první studie o CCS pro MŽP • 2006-2008 projekt EU GeoCapacity (EUFP6) – potenciál pro ukládání CO2 • 2006-2010 projekt CO2NET EAST (EU-FP6) – rozšíření CCS do střední a východní Evropy • 2009-2012 projekt TIP (MPO) – první výkumný projekt zahrnující zachytávání i ukládání CO2
Počátky Výzkum a vývoj metod a technologií zachycování CO2 v elektrárnách na fosilní paliva a ukládání do geologických formací v podmínkách ČR TIP č.FR-TI1/379 – 2009 - 2012
Výzkum ukládání CO2 • 2008-2010 „Možnosti geosekvestrace CO2 v podmínkách hlubinných dolů“ - projekt Českého báňského úřadu realizovaný VŠB-TUO. • 2009-2010 TOGEOS – projekt EEA a Norských grantů 2004-2009 řešený ve spolupráci ČGS a IRIS • 2013–2015 „Vývoj a optimalizace metodik pro výzkum bezpečnostních barier pro ukládání CO2 jako jednoho ze základních způsobů snižování obsahu skleníkových plynů v atmosféře“ - projekt TAČR, vedený ÚJV Řež, a.s. • 2016-2020 ENOS (Enabling onshore CO2 storage) – projekt Horizon2020, pokračování některých prací z REPP-CO2
Výzkum zachytávání CO2 • 2011–2015 „Výzkum a vývoj metod a technologií záchytu CO2 ze spalin a návrh technického řešení pro podmínky v ČR“ – projekt TAČR-ALFA č. TA02020205 • 2012-2016 „Výzkum oxyfuel spalování ve stacionární fluidní vrstvě pro CCS technologie“ – projekt TAČRALFA č. TA03020312 • 2013-2017 „Nízkoemisní energetický systém se záchytem CO2“ - projekt TAČR-ALFA č. TA04020005 • 2017-2019 „Výzkum redukce NOx ve spalinách v rámci CCS technologie oxyfuel spalování“ – projekt TAČR-Epsilon č. TH02030149
Zakázky pro průmysl • 2007-2008 Inventory of potential underground storage sites for CO2 in the neighbourhood of the ArcelorMittal plant in Ostrava / Czech Republic – pro ArcelorMittal • 2011 Komplexní obnova Elektrárny Prunéřov II Studie posouzení podmínek pro CCS – pro ČEZ • 2013 Odborné posouzení splnění podmínek záchytu a ukládání CO2 v „Paroplynovém zdroji 880 MWe v Elektrárně Počerady“ – pro ČEZ
Legislativa • 2009 Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2009/31/ES ze dne 23. dubna 2009 o geologickém ukládání oxidu uhličitého • Zákon 85/2012 Sb. ukládání oxidu uhličitého do přírodních horninových struktur klade omezující podmínky: • zakazuje ukládání CO2 do 1.1.2020 • omezuje množství CO2 na 1 mil. t ročně na jedno úložiště • nevztahuje se na V&V projekty pod 100 kt
Situace CCS v ČR • CCS nepatří mezi priority energetické a klimatické politiky • Aktualizace Státní energetické koncepce připouští možnou roli CCS po r. 2040 a doporučuje věnovat se výzkumu geologického ukládání CO2 • Podpora V&V – program MPO TIP, TAČR • Nový impuls – Norské fondy 2009-2014 – Program CZ08 (CCS)
Budeme v ČR potřebovat CCS?
Vývoj emisí skleníkových plynů v ČR 1990-2014 kt CO2 ekv.
(- 7,8 mil. t = - 6,7 %)
- 38,66 % 123,7 115,9
NATIONAL GHG INVENTORY REPORT OF THE CZECH REPUBLIC 1990-2014
Emise skleníkových plynů v ČR 2014 podle sektorů 123,65 mil. t
NATIONAL GHG INVENTORY REPORT OF THE CZECH REPUBLIC 1990-2014
Emise skleníkových plynů v ČR 2014 podle sektorů
kt CO2 ekv.
NATIONAL GHG INVENTORY REPORT OF THE CZECH REPUBLIC 1990-2014
Predikce vývoje emisí CO2 v ČR - ASEK
2050
cca 45,5 Mt z uhlí a ZP
Metal industry
Chemical industry
Mineral industry
Emise skleníkových plynů v ČR 1990-2014 – průmyslové procesy
15,3 mil. t (2014) od r. 1990 pokles 10,6%
NATIONAL GHG INVENTORY REPORT OF THE CZECH REPUBLIC 1990-2014
Je CCS drahé?
Preliminary results of latest study by SINTEF/CTU
LCOE 2015 by VGB PowerTech
Je CCS drahé?
Preliminary results of latest study by SINTEF/CTU
EU Reference Scenario 2016
Je CCS nevyzkoušená technologie?
• Od 20. let 20. století se separuje CO2 ze zemního plynu • 1972 první projekt využití separovaného CO2 k intenzifikaci těžby ropy v Texasu (spolu s využitím přírodního CO2 v USA a v Maďarsku) • 1977 poprvé navrženo využití CCS jako metody pro snížení emisí skleníkových plynů
Těžba ropy pomocí CO2-EOR v USA
CO2-EOR v USA • projekty na komerční bázi od r. 1972
• v r. 2014 bylo v běhu 136 projektů EOR, 300 tis. barelů dodatečné ropy denně • vybudováno přes 5 800 km produktovodů • celkem injektováno přes 700 Mt CO2 , 62 mil. tun v r. 2013 (z toho cca 20 % antropogenní)
Projekt Sleipner – 20 let ukládání CO2 (od 1996)
26 000 km2
Norsko - daň z emisí CO2 od r. 1991
Sleipner - schéma
ROAD - Rotterdam Capture and Storage Demonstration Project - společný projekt Uniper a ENGIE (dříve E.ON a GDF Suez) - retrofit – část spalin nového ultrasuperkritického bloku na ČU a biomasu (250 MW) - cca 1,1 mil. t CO2 ročně, 25 km produktovod – vytěžené ložisko plynu (dočasně bližší ložisko Q16 Maas) - post-combustion (aminová technologie) - čeká se na FID - financování z Horizon 2020 (?)
Je CCS nevyzkoušená technologie? Přehled velkých průmyslových projektů CCS
11
28,5 mil. t / rok
15
7
Proč může být technologie CCS v budoucnu pro ČR důležitá? • Je to jediná metoda, která umožňuje snížit emise CO2 ze spalování fosilních paliv až o 90 % • Pro některé průmyslové výroby (ocelárny, cementárny, některé chemické výroby) představuje jedinou alternativu snížení emisí • Bez CCS bude pravděpodobně nemožné nebo velmi obtížné dosáhnout 80% snížení emisí v r. 2050 • CCS může být v budoucnu levnější než nákup povolenek (nové technologie 2. generace) • Kombinace spalování biomasy a CCS je uhlíkově negativní (zlepšení uhlíkové bilance)
Tato prezentace je výstupem projektu REPP-CO2 podpořeného grantem z Norska. Informační portál pro technologie CCS najdete na adrese www.geology.cz/ccs
2000 - Weyburn – EOR (druhotná intenzifikace těžby ropy)
330 km
celkem uloženo přes 30 mil. tun CO2
North Dakota coal gasification plant – 3,3 Mt CO2 za rok
Britský demonstrační program
-
-
-
White Rose (Yorkshire) nový blok, technologie oxyfuel (426 MW) cca 2 mil. t CO2 ročně, 165 km produktovod – slaný akvifer v Sev. moři Peterhead (Skotsko) retrofit bloku na ZP (CCGT, 385 MW), post-combustion (Cansolv) cca 1 mil. t CO2 ročně, 100 km produktovod – vytěžené ložisko plynu v Sev. moři
Pařížská dohoda 2015
Worldwide CO2 emissions from fossil fuel use: 6.5 Gt C/y (or 24 Gt CO2/y)
Scénáře globálního oteplování
Worldwide CO2 emissions from fossil fuel use: 6.5 Gt C/y (or 24 Gt CO2/y)
EU - Plán přechodu na konkurenceschopné nízkouhlíkové hospodářství do roku 2050 Sdělení Evropské komise z 8.3.2011
EU – vývoj emisí GHG
pokles 1990-2014: 23 %
