Комплексный план реализации Климатической доктрины Российской Федерации на период до 2020 г. утвержден распоряжением Правительства РФ № 730-р от 25.04.2011 г. [1–3]. В соответствии с планом Россия должна выполнять положения Парижского соглашения, вступившего в силу 4 ноября 2016 г. [4]. Во время очередной сессии климатических переговоров ООН в Бонне в 2018 г. [5] странам-участницам рекомендовано усилить климатическую деятельность, что подразумевает более активное снижение выбросов парниковых газов, внедрение низкоуглеродных технологий, адаптацию к изменениям климата и т.д. К настоящему времени пока не удалось согласовать единые правила реализации Парижского соглашения в силу существенного экономического и социального различия государств [6–9]. Тем не менее предполагается, что развитые страны должны до 2020 г. выделять по 100 млрд долларов на предотвращение изменений климата. По результатам боннской сессии стороны обсудили ряд механизмов устойчивого развития, включающих экономические инструменты выполнения климатических обязательств. В рамках выполнения Киотского протокола в России реализовано около 100 проектов, однако важным остается вопрос, касающийся амбициозных национальных планов по снижению парниковых газов, которые включают, в том числе, механизмы декарбонизации экономики.
Климатическая и экологическая политика в мире в сочетании с технологическим развитием ставит перед угольной генерацией серьезные вызовы. Как заявления и планы, так и текущие тенденции свидетельствуют об усиливающемся давлении на угольную энергетику. Таким образом, угольная промышленность России, являясь важной экспортоориентированной отраслью, находится в зоне риска, в связи с вынужденным сокращением производства.
Парижское соглашение предусматривает сокращение выбросов парниковых газов к 2050 г. по сравнению с 1990 г. для России на 30 % и введение углеродного сбора. Основными парниковыми газами в угольной промышленности являются угольный метан и диоксид углерода (СО2). Существенное сокращение выбросов этих газов в отрасли весьма проблематично из-за горно-геологических условий и отсутствия необходимых технологий. По этим причинам ратификация Парижского соглашения по климату приведёт к дополнительным затратам угольных компаний и предприятий и росту себестоимости добычи угля.
Не менее радикальной мерой является создание в Восточной Сибири, в качестве пилотного проекта, безуглеродной зоны [10, 11]. При реализации данного варианта, конечно, произойдет сокращение выбросов на 29 млн т CO2 (1,2 % общих выбросов парниковых газов в стране), что потребует инвестиций в размере не менее 3,5–4,7 трлн руб. на изменение энергетического баланса и создание углехимических производств. Но при этом прогнозируется рост цен на электроэнергию на 29–51 %, сокращение промышленного производства на 10 %, что приведет к социальному напряжению в населенных пунктах общей численностью 465 тыс. человек и потребует расходов в размере около 84 млрд руб. [12–14].
Однако Россия, ратифицировав Парижское соглашение, выполняет ряд обязательств в части снижения суммарного количества выбросов парниковых газов, в том числе и при добыче угля. В этой связи следует отметить реализацию следующих пунктов доктрины в угольной индустрии:
- укрепление и развитие информационной и научной основы политики в области климата, включая усиление научно-технического и технологического потенциала Российской Федерации, обеспечивающего максимальную полноту и достоверность информации о состоянии климатической системы, воздействиях на климат, его происходящих и будущих изменениях и об их последствиях; разработка и реализация оперативных и долгосрочных мер по адаптации к изменениям климата;
- разработка и реализация оперативных и долгосрочных мер по смягчению антропогенного воздействия на климат;
- участие в инициативах международного сообщества в решении вопросов, связанных с изменениями климата и смежными проблемами.
Это нашло отражение в ряде следующих мероприятий.
В первую очередь необходимо отметить оценку и контроль объемов выбросов парниковых газов для предприятий, занимающихся как открытой, так и подземной разработкой угля [15, 16]. При этом совокупная доля выбросов парниковых газов при добыче угля невысока (рис. 1). Для угольной промышленности наиболее массовыми являются выбросы метана. Удельные его выбросы в 2013 г. составили 5,9 кг/т, что на 33 % меньше показателей, характерных для 1990 г. (8,9 кг/т). Это связано преимущественно с ростом доли углей, добываемых открытым способом, которая возросла с 56 % в 1990 г. до 74 % в 2017 г. (рис. 2). При этом добыча угля открытым способом отличается более низкими удельными выбросами СН4 (рис. 3), соответственно, отрицательный тренд, характеризующий добычу угля закрытым способом (рис. 4), обуславливает сокращение совокупной эмиссии парниковых газов в отрасли.
Рис. 1. Доля выбросов парниковых газов, связанных с энергетикой (млн т СО2-эквивалента в год) [17]
Рис. 2. Доля добычи угля открытым и закрытым способами в 2000–2018 гг. (млн т) [17]
Рис. 3. Выбросы метана при добыче угля [18]
Рис. 4. Тренды добычи угля открытым и закрытым способами за период 2000–2018 гг. [17]
Динамика выбросов метана при добыче угля подземным способом обусловлена изменениями в интенсивности угледобычи из-за экономической рецессии и последовавшей за ней реструктуризации угольной отрасли, а также ростом утилизации удаляемого из шахт метана. В 2015 г. эмиссия СН4 при добыче подземным способом составила 1,2 млн т, или 51,8 % уровня 1990 г. Выполнить расчет выбросов CO2 при добыче угля подземным способом не представляется возможным в связи с отсутствием методологии и параметров для количественной оценки выбросов [18].
Расчет выбросов из выработанных и закрытых угольных шахт, как правило, не проводится. Это связано с тем, что в России при консервации выработанных и закрывающихся угольных шахт предусмотрено обязательное их затопление водой. Эта операция выполняется в целях безопасности, чтобы исключить образование и последующий выброс метана в атмосферу. Согласно Руководящим принципам МГЭИК, затопленные угольные шахты не являются источниками метана и диоксида углерода [19].
В целом 2017 г. предприятия отрасли выбросили в атмосферный воздух загрязняющих веществ общим объемом 1 104,1 тыс. т, в том числе 954,5 тыс. т углеводородов (шахтного метана). По сравнению с 2016 г. выбросы увеличились на 96,3 тыс. т (на 9,6 %). В условиях роста объемов добычи угля в 2017 г. на 6,0 % удельные выбросы увеличились на 3,8 %.
Из угольных пластов и подземных шахт метан удаляется при помощи дегазации и принудительной вентиляции. Утилизация СН4 выполняется в основном на шахтах Печорского угольного бассейна (Северо-Западный федеральный округ), а с 2010 г. – на шахтах Кузнецкого угольного бассейна (Сибирский федеральный округ). С 1990 по 2007 г. данные предоставлены угледобывающими компаниями, а с 2008 по 2015 г. включительно – Министерством энергетики Российской Федерации. До 2009 г. применение дегазации на угольных шахтах Российской Федерации было необязательным. В 2009 г. вступили в силу «Методические рекомендации о порядке дегазации угольных шахт» [20]. В 2011 г. Правительство РФ приняло Постановление № 315 «О допустимых нормах содержания взрывоопасных газов (метана) в шахте, угольных пластах и выработанном пространстве, при превышении которых дегазация является обязательной», согласно которому дегазация угольного пласта обязательна, когда его природная метаноносность превышает 13 м3 т – 1 сухой беззольной массы [21]. Принятые нормативно-правовые документы способствовали увеличению утилизации СН4.
Согласно результатам расчетов, приведенным в аналитическом докладе «Риски реализации Парижского климатического соглашения для экономики и национальной безопасности России» [22, 23], введение углеродного сбора приведет к деградации угольной индустрии, особенно высок риск для предприятий, добывающих уголь закрытым способом. Это может привести к социальному напряжению, поскольку угольная промышленность обеспечивает работой более 158 тыс. чел., в смежных отраслях занято еще 500 тыс. чел. Большая часть их проживает в 30151 монопрофильных населенных пунктах, из которых 8 относится к категории городов с наиболее сложным социально-экономическим положением. Меры по снижению этих рисков и угроз потребуют реализации дополнительных мероприятий по снижению социальной напряженности, включающих в себя реализацию программ повышения занятости и создания новых рабочих мест, профессиональной переподготовки и переселения высвобождаемых работников угольной отрасли.
В соответствии с требованиями Федерального закона от 04 мая 1999 г. № 96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха» предприятия хранения и перевалки угля установили оборудование для непрерывного мониторинга состава выбросов в атмосферу на границах санитарно-защитной зоны (стивидорные компании Приморского края подписали трехсторонние соглашения о снижении воздействия на атмосферный воздух в зонах ответственности терминалов) [24].
С целью уменьшения воздействия на атмосферный воздух и выполнения положений климатической доктрины предприятиями угольной промышленности был реализован ряд мероприятий, представленных в таблице [25].
Мероприятия по сокращению загрязнения атмосферного воздуха, реализованные предприятиями угольной промышленности в 2017 г.
|
№ п/п |
Мероприятие |
Организация |
|
1 |
Строительство и ввод в действие новых пылегазоочистных установок и сооружений |
АО «ОФ «Междуреченская», ООО «Арктические разработки», ООО «Угольный разрез» |
|
2 |
Замена циклонов в котельной |
Филиал АО «Черниговец» – Шахта «Южная», ООО «ОФ «Тайбинская», АО «УК «Разрез Степной» |
|
3 |
Повышение эффективности существующих очистных установок (диагностика, ремонт, чистка) |
ОАО УК «Кузбассразрезуголь», ООО «ОФ «Прокопьевскуголь», АО «ЦОФ Абашевская», АО «ЦОФ Кузнецкая», АО «Разрез Назаровский», ООО «Компания ВостСибУголь», АО «ХК «Якутуголь», ООО «ТВК», АО «Шахта «Алексиевская», АО «ОФ «Антоновская», ООО «ОФ «Коксовая», АО «Приморскуголь» |
|
4 |
Совершенствование технологических процессов |
АО «Шахта Интауголь» |
|
5 |
Инструментальные замеры промышленных выбросов в атмосферу от источников предприятия, лабораторные исследования по определению эффективности ГОУ |
АО «ОФ «Распадская», АО «Разрез «Канский», ООО «Компания ВостСибУголь», АО «Амуруголь», ООО «Шахта № 12», АО «ЦОФ «Гуковская», ООО «Шахтоуправление «Садкинское», ООО «Шахта «Листвяжная», ООО «ОФ Прокопьевскуголь», ООО «Разрез «Бунгурский-Северный», АО «Шахта «Алексиевская», ООО «Разрез Трудармейский-Южный», АО «Шахта Большевик», АО «Шахта Антоновкая», АО «ОФ «Антоновская», АО «Междуречье», ООО «Ресурс», Филиал ООО УК «ПМХ» – «ПМХ-Уголь», ПАО «ЦОФ «Березовская», ООО «Разрез Киселевский», ООО «ОФ «Тайбинская», АО «Красноярсккрайуголь», АО «УК «Разрез Степной», ООО «Компания ВостСибУголь», ООО «Угольный разрез», АО «Ургалуголь», АО «Приморскуголь», ООО «СУР» |
|
6 |
Регулировка аспирационных систем |
АО «Шахта Интауголь», АО «ЦОФ «Гуковская» |
|
7 |
Полив технологических дорог, отвалов и складов угля |
ОАО УК «Кузбассразрезуголь», АО «Разрез Распадский», АО «Разрез «Канский», ООО «Читауголь», ООО «Арктические разработки», АО «ХК «Якутуголь», АО «Разрез Тугнуйский», ООО «Шахта № 12», ООО «СП «Барзасское товарищество», ООО «Разрез «Березовский», ООО «Разрез «Пермяковский», АО «Разрез Шестаки», АО «Разрез «Кайчакский-1», ООО «Шахтоуправление «Майское», ООО «Разрез «Бунгурский-Северный», АО «Разрез Октябринский», АО «УК Южная», ООО «ОФ «Тайбинская», АО «УК «Разрез Степной», ООО «ВСГК», ООО «БГРК», АО «Приморскуголь», АО «ЛУР», ООО «СУР» |
|
8 |
Пылеподавление и орошение в шахте |
АО «Шахта Интауголь» |
|
Окончание таблицы |
||
|
№ п/п |
Мероприятие |
Организация |
|
9 |
Озеленение территории, санитарно-защитной зоны |
ООО «Разрез «Березовский», АО «Приморскуголь» |
|
10 |
Мониторинг атмосферного воздуха на границе санитарно-защитной зоны |
ООО «Шахтоуправление «Садкинское», ООО «Разрез Восточный», ООО «Шахтоуправление «Майское», ООО «ОФ Прокопьевскуголь», АО «Салек», ООО «ТВК», ООО «Разрез «Бунгурский-Северный», АО «Шахта «Алексиевская», ООО «Разрез Трудармейский-Южный», АО «Шахта Большевик», АО «Шахта Антоновкая», АО «ОФ «Антоновская», ООО «Ресурс», Филиал ООО УК «ПМХ»-«ПМХ-Уголь», ПАО «ЦОФ «Березовская», ООО «Разрез Киселевский», ООО «Шахта «Юбилейная», АО «Красноярсккрайуголь», АО «УК «Разрез Степной», АО «ТЭПК», ООО «Компания ВостСибУголь», ООО «ВСГК», ООО «Угольный разрез», АО ХК «Якутуголь», АО «Приморскуголь», АО «ЛУР» |
|
11 |
Исследование рудничной атмосферы |
АО «Разрез «Кайчакский-1» |
|
12 |
Использование электронной системы взрывания |
ООО «Шахтоуправление «Майское» |
|
13 |
Применение неэлектрических систем инициирования типа ДИН при проведении массовых взрывов |
АО «Разрез Октябринский» |
|
14 |
Использование взрывчатых веществ с кислородным балансом, близким к нулю (гранулиты, сибириты); гидрозабойка скважин |
АО ХК «Якутуголь» |
|
15 |
Профилактика и тушение эндогенных пожаров |
АО «ЛУР» |
|
16 |
Производство замеров выхлопных газов от автомобилей и осуществление контроля за регулировкой двигателей |
ООО «Разрез «Бунгурский-Северный», АО «Приморскуголь» |
Изменения климата, обусловленные, в том числе, антропогенной деятельностью, являются причиной угроз безопасности. Объективная оценка воздействия промышленности, включая угледобывающую, и ее вклада в глобальные процессы изменения климата невозможна без объективной и достоверной информации. Последствия этих изменений для разных субъектов Российской Федерации неодинаковы и однозначная их оценка невозможна, поэтому при разработке стратегии реализации климатической политики в угледобывающем секторе должны быть учтены как экологические, так и технологические и социально-экономические аспекты. В этой связи к основным факторам, ограничивающим в настоящее время реализацию климатической доктрины в угледобывающей отрасли, следует отнести:
- отсутствие полноценной испытательной стендовой базы;
- недостаточное научное сопровождение отработки угольных пластов в особо опасных горно-геологических условиях;
- недостаточный учет местных и слоевых скоплений метана у горных машин и буровых станков в системе аэрогазового контроля.
Таким образом, для выполнения положений климатической доктрины и минимизации негативного воздействия в сфере добычи угля необходима разработка оптимальных стратегий корректировки технологических решений, направленных на стабилизацию экологической обстановки в районах промышленных площадок и смежных территорий, включающих расширение программы экологического мониторинга с целью формирования объективной картины влияния производственной деятельности на окружающую среду, разработку системы санитарно-гигиенического нормирования угольной пыли, а также внедрение инновационных решений, способствующих сокращению эмиссии парниковых газов на всех этапах технологического цикла.