19 Апреля 2017

«Даже если мы, жители, скинемся, нам не хватит денег заместить угольную энергетику на газовую»

Проректор СФУ Сергей Верховец в эксклюзивном интервью «Кислород.ЛАЙФ» рассказывает о том, как перестроить тепловую энергетику на низкоуглеродные технологии, повысить поглотительную способность лесов России и газифицировать Красноярск.
Поделиться в социальных сетях
Завтра стартует Красноярский экономический форум, одной из главных тем которого в этом году станет экология. Первый же круглый стол, с которого начинается деловая программа КЭФ-2017, посвящен «зеленой экономике» как инструменту промышленного развития. «Это обусловлено нарастанием экологических проблем, связанных глобальным загрязнением и деградацией окружающей среды, с одной стороны, а также нехваткой ресурсов и необходимостью их экономии и вторичного использования, с другой стороны», - говорится в описании мероприятия. Обсуждение темы пройдет в конференц-зале Сибирского федерального университета. В этом единственном вузе с подобным статусом в Сибири работает международная лаборатория по глобальным изменениям климата «Sib-Lab». А миссия СФУ прописывает сопровождение программ развития, ориентированных на «сбалансированный подход в применении экологических и энергоэффективных технологий использования богатейших природных ресурсов при максимальном сохранении природной среды». Накануне КЭФ-2017 красноярский журналист Наталья Кобец специально для «Кислород.ЛАЙФ» побеседовала с проректором по науке и международному сотрудничеству СФУ, завкафедрой экологии и природопользования, кандидатом сельскохозяйственных наук Сергеем Верховцом.
Проектор по науке и международному сотрудничеству СФУ, завкафедрой экологии и природопользования, кандидатом сельскохозяйственных наук Сергей Верховец
«Не вулкан же здесь нагадил!»

- Сергей Владимирович, даже в научном сообществе нет единого мнения об антропогенном влиянии на климат. Часть ученых оспаривают этот тезис… Ваше мнение?

- Скажу, что отрицание антропогенного фактора в глобальном потеплении – это от «большого ума» некоторых наших ученых. Да, существуют солнечные и климатические циклы – вековые, тысячелетние. Бывают разовые похолодания и потепления. Например, если случится извержение какого-нибудь мегавулкана, оно переплюнет все воздействие человека. Но, если этого не происходит, а климат меняется, значит, антропогенный фактор имеет место быть. Если есть у кого-то сомнения по поводу климатических изменений, связанных с деятельностью человека, посмотрите на Красноярск, когда в нем нет ветра или дует слабый восточный ветер. Не вулкан же здесь нагадил!

Вот смотрите: город Красноярск и поселок Емельяново в 15 километрах стоят в той же долине Качи, но разница температур – минимум в 10 градусов. В Красноярске всегда теплее – печи, машины, плотная застройка, предприятия ЖКХ работают… У нас еще и Енисей тоже теплый и незамерзающий – это же тоже антропогенные изменения! Конечно, они связаны с климатической и углеродной проблемой. Например, производство электроэнергии. Что лучше — тепловая энергетика, которая достаточно проста, но низкоэффективна, или гидроэнергетика, которая имеет опосредованный эффект в виде незамерзающего Енисея? Экономисты и политики к гидроэнергетике относятся лучше, потому что ГЭС вырабатывает больше электричества и выбрасывает меньше углерода. Но гидроэлектростанции стоят намного дороже, чем ТЭЦ. Так что глупо оспаривать влияние человека на климат, но надо четко понимать, как оно вписывается в мозаику существующих процессов в нашей экосистеме как таковой.

- А лесные ресурсы? Есть мнение, что поглотительная способность российских, и особенно сибирских лесов значительно выше, чем уровень выбросов. А, значит, нам можно не усердствовать в снижении «углеродного следа» промышленности...

- Я бы все же говорил не о лесах, а о естественных экосистемах. Есть много форматов оценки, принятия тех или иных цифр или данных, получаемых учеными. Принятие становится легитимным, когда эти данные утверждает хотя бы правительство страны. Поэтому любые цифры, полученные учеными, должны быть подтверждены подписями глав государств, а лучше – межгосударственными соглашениями. А вот с этим у нас как раз проблема. Мы говорим, что экосистемы Сибири поглощают 1/6 часть выбросов Западной Европы, это 240 миллионов тонн аэрозолей и прочих веществ. А их действительно 240 или «плюс-минус 240?» А плюс-минус – это сколько: от 200 до 280 или от 100 до 800? От года к году показатели меняются. И нам необходимы прямые измерения, причем международные, чтобы другие страны тоже принимали и понимали эти данные. Мы говорим: Россия поглощает половину выбросов Европы и выступает в качестве «зеленых легких» планеты в умеренной зоне. Нам говорят: а еще есть Канада! Мы говорим: до Канады не долетает! Нам отвечают: а покажите, почему вы так решили? А чем измеряли? А где утвержденная методика? А вот вы мерите такой методикой, которая у нас считается недостоверной…

- Но хоть какой-то в этой теме консенсус есть? 

- Есть Киотский протокол, но межгосударственная углеродная экономика так и не заработала, потому что, по сути, никто ни с кем ни о чем не договорился. Да, мы договорились, что поглощение одной тонны углерода стоит, например, 50 тысяч долларов, но не договорились, где какие цифры, потоки и как их измерять. Поэтому и Киотский протокол не заработал, и Парижское соглашение тоже. На моей памяти на межгосударственном уровне только один состоявшийся компенсационный проект в России: одна японская компания-производитель цемента, чтобы меньше налогов платить в Японии, договорилась где-то не то в Ямало-Ненецком округе, не то в Тюмени о посадке скольки-то гектаров лесов. Но это единственный случай, когда на территории России состоялся компенсационный проект, причем иностранного предприятия. Ни одна российская компания компенсационных проектов в рамках межгосударственных соглашений не провела. А подразумевалось, что это как раз попытка запуска глобальной экономики углерода, когда есть взаимозачеты углеродных единиц, когда при учете этих углеродных единиц, если взаимозачета нет и компенсационные мероприятия не проводятся, страны друг другу платят.

Вообще, если говорить о рисках, которые несет в себе глобальное потепление, то более опасен не углерод, а метан, он в четыре раза более агрессивен, чем углекислый газ. Наша вечная мерзлота формировалась в Ледниковый период в достаточно влажном климате, фактически это застывшая вода. И этот лед помимо углекислого газа сильно обогащен метаном и другими газами. Поэтому сейчас большой риск при потеплении — метановые выбросы. Ученые даже называют их «метановой бомбой». Может получиться цепная реакция – взаимоподдерживаемая и сама себя стимулирующая: потепление — выбросы метана — еще большее потепление — еще большие выбросы метана.

- Какие леса лучше поглощают углерод – молодые или старые? 

- Поглотительная способность лесов с возрастом падает именно в связи со снижением темпов роста, когда лес «разросся» и животно-почвенный покров сформировался. Это часто обсуждается в ключе «можно ли вообще рубить леса?». Можно и нужно! Стоит ли морковку выращивать на огороде только ради того, чтобы была морковка? Она все равно перезреет и перерастет. Ее нужно выращивать правильно: отбирать, подсевать новую… Молодые леса растут и наиболее активно поглощают углерод. Но это не значит, что нам надо все перестоенные леса перевести в молодые.

- А на сколько нам хватит лесных ресурсов для поглощения парниковых газов?

- Вообще, в лесных экосистемах выделяют два крупных биома – экваториальные и борреальные умеренные зоны. У экваториальных лесов скорость разложения фактически равна скорости произрастания: наросло 50 кубометров древесины в год на гектаре, и столько же отпало и разложилось. И там углерод не накапливается, он постоянно «в обороте». Наши леса умеренной и борреальной зоны имеют возможность накопления углекислого газа на среднесрочную перспективу – сотни и тысячи лет. При этом есть еще водный сток углерода: то есть растворенный СО2 стекает в те же болота и там накапливается, стекает в реки и уходит в Северный Ледовитый океан. Вот эти донные отложения и есть будущие нефтегазовые сланцы или газогидраты.

В степях в черноземе углерод накапливается медленнее, но на больший период. Но мы не сможем сменить свои леса на черноземы, наша задача – повысить углеродную емкость лесов. Обсуждали с немецкими коллегами, в частности, с Детлефом Шульце, эту проблему. http://news.sfu-kras.ru/node/11303 Так, если у нас есть поля, то с точки зрения долгосрочного углерода лучше, чтобы они оставались полями. Их нельзя засаживать лесом. Потому что как мы только сажаем лес, ускоряются процессы разложения органического вещества в почве, и лесные почвы содержат значительно меньше углерода. При этом на поглотительную способность лесов влияет смена пород деревьев, что происходит либо в результате рубки, либо в результате пожаров. Поэтому охрана лесов от огня и аккуратное и бережное использование их с точки зрения заготовки древесины являются одними из краеугольных и важных вопросов экономики России. Мы меньше уделяем внимания лесному хозяйству, еще меньше – профилактике лесных пожаров. В итоге получаем очень большую горимость лесов и большие объемы выбросов углерода в экосистему.

В то же время управлять лесами Сибири так, как это делают скандинавы, мы физически не сможем – объемы несравнимы. Но повысить устойчивость к пожарам путем обустройства противопожарных разрывов, водоемов, благодаря оперативному обнаружению, локализации и тушению пожаров – да, можем вполне.

Вице-премьер правительства РФ Аркадий Дворкович поручил разработать стимулы для развития в России микрогенерации ВИЭ

«От тепловой энергетики, базирующейся на сжигании угля, мы пока отказаться полностью не сможем»

- Дискуссия вокруг «зеленой» экономики, иногда ее еще называют низкоуглеродной или даже безуглеродной, упирается в деньги и модернизацию традиционной промышленности. А как видят проблему ученые, занимающиеся вопросами изменениями климата?

- Если смотреть на проблему с точки зрения власти и бизнеса, то, конечно, надо помнить, что политика – это концентрированная экономика. Поэтому, когда политики обсуждают ту или иную тему, они в первую очередь начинают считать деньги. Деньги делятся на несколько форматов: непосредственно бизнес-проекты и качество жизни населения. Конечно, можно срочно сократить выбросы и улучшить экологическую ситуацию в том же Красноярске, например – закрыть все угольные ТЭЦ и запретить машинам ездить по городу. Но при этом резко упадет качество жизни. Поэтому политики и переводят расчеты в рубли: сколько стоит перевести весь город Красноярск на электротранспорт? Можно ли перевести Красноярск на газ, а еще лучше – на солнечную энергетику или гидроэнергетику? Ответ – все это можно сделать, но во сколько нам это встанет? Технологии есть уже сейчас, но мы так или иначе упремся в целесообразность этих мер и их стоимость. Поэтому нам, во-первых, необходимо научное обоснование всех процессов, идущих в промышленности. Во-вторых, нужна наработка более эффективных, как можно более дешевых (то есть, финансово более эффективных) технологий.

Если бы у нас на данный момент были солнечные батареи с КПД в 50%, то, может быть, и не было бы темы для дискуссии. Но пока мы имеем батареи с КПД дай бог 4%, и солнце у нас светит не 300 дней в году, а намного меньше. Все эти «если бы» нам, ученым, и надо решать. Обосновать с точки зрения фундаментальной науки функционирование экосистемы и возможность снижения воздействия человека на экосистему. И разработать новые дешевые доступные технологии повышения эффективности промышленности и снижения углеродной нагрузки на экосистему, воздействия с отрицательной точки зрения.

- А есть ли острая необходимость перевода нашей экономики на такого рода технологии?

- Экономика углерода в ЖКХ и промышленности разнообразна и многогранна. Это и повышение энергоэффективности зданий, и технологии различных производств. Что касается ЖКХ: низкоуглеродная экономика – это та же борьба с потерями электричества в сетях, замена ламп дневного света, которые до сих пор по СНИПу полагаются, на светодиодные лампы, теплосбережение и так далее. Множество решений. Мы сейчас в СФУ разрабатываем различные проекты, связанные с экологией Красноярска и урбанистикой: это и оценка воздействия различных предприятий на окружающую среду, и повышение экономической составляющей эффективности теплоэнергетики (регенерация, малые энергетически установки, обеспечение электричеством северных поселков, логистика). И, конечно же, экономические исследования: утилизация и использование отходов, вторичная переработка, переход на новые материалы, перспективы применения алюминия, новый транспорт, газификация Красноярска – огромный перечень вопросов.

Очень большой проект в сфере ЖКХ, в частности, касающийся ветхого жилья, вторичного использования и переработки конструкций и материалов. Новый проект – энергоэффективный низкоуглеродный город, для которого пилотной площадкой выбран строящийся микрорайон «Преображенский». Предполагается, что все полученные решения будут узаконены и распространены на весь Красноярск – как минимум. Это грант АТЭС, который реализуют застройщик микрорайона, японское проектное бюро «Никкен Секкей» и муниципалитет.

- Если говорить конкретно об энергетике, какие вы видите стратегии ее развития и перестройки? Газ, гидроэнергетика, атом? А может быть – распределенная генерация и возобновляемые источники энергии? Какой из путей наиболее вероятен для Сибири?

- Наверное, от тепловой энергетики, базирующейся на сжигании угля, мы пока отказаться полностью не сможем. Угольные ТЭЦ играют большую роль в энергетике страны. Но повысить эффективность технологий работы ТЭЦ и ГРЭС необходимо. Как повысить эффективность самой теплоэнергетики, так и передачи электроэнергии, потому что потери по сетям очень большие. Нарабатывать технологии – это все составные части углеродной экономики.

Мы почему-то считаем углеродную экономику чем-то принципиально новым и малоизученным. Нет, ничего нового в ней нет, это просто немного другой подход к экономическим расчетам. Например, если поставить газоочистное оборудование на трубы ТЭЦ и попробовать перерабатывать то, что улавливается, можно повысить эффективность получения тепла и электричества, и получить какие-то дополнительные товары и продукты. Например, переработав золу – те же шлакоблоки для домов или дорог – это повысит их качество и снизит затраты на ремонт. Все взаимосвязано. Причем углерод – не единственный химический элемент, на жизненный цикл которого в нашей экономике надо обращать внимание. Просто он сейчас используется как некий образец.

- А возобновляемые источники энергии – ветер и солнце? Может, стоит заглянуть дальше в будущее и подумать о переходе на такие технологии?

- С этим сложнее. Скажем, морская гидроэнергетика для нас закрыта: приливные станции достаточно эффективны, но у нас в стране, особенно в центре материка, ни приливов, ни отливов, которые бы реально позволяли вырабатывать электроэнергию, нет. То же самое и с ветрами: у нас либо шквальный ветер, либо штиль, что обусловлено континентальным климатом. Уточню: мы говорим о приземном слое атмосферы. В смешанном слое или в тропосферном переносе ветер есть всегда, но у нас нет пока еще таких высотных установок. Строить ветряки, работающие в приземном слое – в нашем регионе они окупаться будут бесконечно. В Европе целые поля ветряные – но там морские бризы.

Та же проблема и с солнечной энергетикой: солнце у нас светит не так часто, как это нужно для эффективной работы станций. Тем более, что электроэнергия – продукт скоропортящийся, ее еще не научились накапливать. Максимум, что делалось, - когда были излишки электроэнергии, воду из нижнего бьефа ГЭС перекачивали в верхний, а потом спускали, вырабатывая электричество. Но сколько-нибудь мощных аккумуляторов пока не придумано, КПД существующих на рынке довольно низкий, а стоимость высокая, поэтому такая практика не получила распространения. А самое главное – «срок годности»: большие объемы электроэнергии на долгий срок накапливать не можем. То есть, технологически это возможно, но с точки зрения экономики неэффективно.

Повысить эффективность технологий работы ТЭЦ и ГРЭС необходимо. Как повысить эффективность самой теплоэнергетики, так и передачи электроэнергии, потому что потери по сетям очень большие
Газификация - перспективный проект

- Вы упомянули о газификации Красноярска. Сейчас активно обсуждается эта идея, в план по экологическому спасению города даже вошел пункт о разработке соответствующей программы. Экологи очень любят эту тему. С вашей точки зрения, насколько она вообще реализуема?


- Газификация города Красноярска – очень сложный проект. С точки зрения влияния на экологию газ пока еще наиболее доступный, эффективный энергоресурс. При горении чистого газа мы получаем воду и СО2, а при сжигании угля мы получаем много других выбросов. Но экономика перехода на газ очень сложна, это мероприятие крайне дорогостоящее. Конечно, было бы намного проще запускать сразу микрорайоны, поселки, районы города на газовой электро- и теплогенерации. Но перевод имеющихся ТЭЦ на газ – это фактически снос и строительство новых станций. Это большие инвестиционные проекты.


После интервью: Сергей Верховец - об алюминиевой промышленности
Это одна из главных отраслей экономики Красноярского края. Алюминий по своей природе можно приравнять к нефти: мы сейчас продаем довольно большое количество этого металла сырцом, как и нефть, что очень плохо. Производство алюминия является очень энергоемким. Соответственно, почти вся наша гидроэнергетика работает на алюминиевую промышленность. Наша задача – поднять уровень передела и получать готовую продукцию с высокой добавленной стоимостью. Например, уже есть более прогрессивная технология – электролизер на инертном аноде, в результате которой мы не сжигаем анодное сырье и не выбрасываем большое количество СО2 в атмосферу, а выбрасываем кислород. И энергопотребление такого электрода намного меньше, чем на обжигаемом аноде. Это повышает эффективность алюминиевого производства с точки зрения углеродной экономики и позволяет нам часть тепловой энергетики заместить гидроэнергетикой, меньше сжигать угля. Вот эта цепочка и называется низкоуглеродной экономикой или, вернее, подходом к развитию низкоуглеродной экономики. Взяли тот же алюминий, сделали из него легкую машину: она потребляет меньше бензина и выбрасывает в атмосферу меньше вредных веществ. Сделали за счет алюминиевых ячеек новый аккумулятор – он позволил вообще уйти от сжигания углеводородного топлива и перейти на электрический транспорт. Примерно так и нужно развиваться.