Зеленее некуда

29.11.2021

Климатические изменения и связанная с ними трансформация экономики уже стали триггером перестройки всего транспортного рынка. Какие решения принимают российские железнодорожники, чтобы "зазеленеть"?

Заметные результаты

Целевые показатели выполнения Парижского соглашения о климате по секторам предусматривают сокращение роли угольной электрогенерации, а также углеродного следа транспорта. И хотя на среднесрочном горизонте в мире возможен рост потребления угля за счет стран Азии, Африки и Ближнего Востока, на отрезке 2030-2050 гг. вектор однозначен - радикальное снижение.

Что это значит для ОАО "РЖД"?

Во-первых, прогнозируемое уменьшение объемов погрузки угля, а во-вторых, необходимость инвестиций в зеленые проекты. В целом российская железнодорожная отрасль сегодня развивается в общемировом тренде. Общепланетарные экологические задачи, связанные с декарбонизацией, ресурсосбережением и использованием альтернативных источников энергии, являются актуальными и для железнодорожников нашей страны, отметил заведующий кафедрой "Химия и инженерная экология" РУТ (МИИТ), д. т. н., профессор Владимир Попов.

При национальной цели России по сокращению выбросов в рамках Парижского соглашения на 30% от уровня 1990 года к 2030-му ОАО "РЖД" уже по итогам 2020-го обеспечило снижение своих суммарных выбросов до 49% от эмиссии 1990 года. Объем парниковых газов, который попадает в атмосферу из-за железнодорожной деятельности в России, составляет всего около 1% из общего количества выбросов. Обеспечению такого показателя способствует экологически чистая электрическая тяга, при помощи которой транспортируется 86% грузов и 85% пассажиров, пояснил генеральный директор ООО "ИНТЭК-Строй"

Артем Евланов. Таким образом, по энергоэффективности грузовых железнодорожных перевозок Россия занимает сейчас первое место в мире, а в пассажирском движении - четвертое место, по оценке Международного энергетического агентства.

Чистая энергия

Как отмечают в холдинге, в ОАО "РЖД" продолжается реализация двух основных направлений в расширении доли "чистой" энергии в производственной деятельности: это электрификация железных дорог и использование возобновляемых источников энергии. В последние годы компания реализовала крупные проекты по электрификации железнодорожных линий Гатчина - Лужская, Лосево - Каменногорск - Выборг, в 2020 году завершены работы по электрификации линий Таманского полуострова. Большое внимание уделяется использованию возобновляемых источников энергии. Взамен устаревших мазутных, дизельных и угольных котельных введены 16 пеллетных котельных и 28 тепловых насосов, 15 из которых начали эксплуатироваться в прошлом году. В 2020-м на возобновляемые источники энергии было переведено 132 объекта. С 2003 года выбросы вредных веществ в атмосферу от котельных снижены на 71%. "Постепенно железные дороги России перестают зависеть от традиционной генерации, заряжаясь от возобновляемых источников энергии. Например, с 2018 по 2021 год железные дороги функционировали без участия 50 мазутных и угольных котельных. Если не снижать темпов, это позволит сокращать количество парниковых газов на 30 тыс. т в год", - рассказал А. Евланов.

В этом российские железнодорожники берут пример с западных соседей, где основными источниками зеленой генерации на железных дорогах стала солнечная, ветряная и водородная энергия. Например, в Нидерландах локомотивы, работающие от ветряных электростанций, перевозят более 600 тыс. человек за сутки, совершая по 5 тыс. рейсов в день, а в Германии водородный поезд развивает скорость более 140 км/ч, проезжая 1 тыс. км на 15-минутном заряде.

Стоит приглядеться и к методикам управления движениям. На немецких железных дорогах, к примеру, энергосберегающее вождение уже много лет является предметом обучения персонала и правилом в повседневной практике. По словам представителя немецкого железнодорожного концерна Deutsche Bahn, машинисты могут сэкономить до 10% энергии, не нарушая графика движения. Правила экономичного использования топлива распространяются не только на поезда дальнего следования и грузовые составы, но и на региональные электрички. Например, DB Regio за 2 года сэкономила 240 млн кВт·ч электроэнергии, что соответствует энергопотреблению города среднего размера за тот же период.

Сократить расход топлива помогает и использование суперконденсаторных систем. Несмотря на то, что технология давно известна, а мировой рынок суперконденсаторов быстро растет (так, по некоторым оценкам, в 2020 г. его объем составил $887 млн, а к 2026 г. превысит $1,8 млрд), Россия находится в стане догоняющих. Как уточнил генеральный директор компании "ТЭЭМП" Сергей Агеев, этому есть масса причин - начиная от традиционного скепсиса в отношении экономии ресурсов и заканчивая огромной бюрократией, которую надо пройти, чтобы внедрить новые решения в существующую транспортную инфраструктуру.

Однако у ОАО "РЖД" получилось сделать первые шаги: за последние несколько лет свыше 1,3 тыс. маневровых тепловозов ТЭМ18Д, ТЭМ18ДМ, ЧМЭ3, ЧМЭ3Б, ЧМЭ3Т, ЧМЭ3Э, 2ТЭ10М были оснащены системами автоматического запуска-остановки дизеля тепловоза на основе суперконденсаторов, которые позволяют мгновенно выдать ток большой мощности. "Применение технологии особенно актуально в холодное время года, когда прогрев тепловозов осуществляется при работающем дизель-генераторе на холостом ходу. Суперконденсаторы позволяют снизить общий расход топлива дизеля на холостом ходу до 50%. Помимо существенной экономии на топливе, увеличивается ресурс тягового оборудования", - рассказал С. Агеев.

Другое важное направление - создание гибридных маневровых тепловозов с применением суперконденсаторов.

Оно включено ОАО "РЖД" в список наиболее перспективных в рамках развития подвижного состава. Преимущества комбинированной системы энергоснабжения электропоездов на основе аккумуляторов Li-ion и суперконденсаторов в опциональном сочетании с дизельгенераторной установкой особенно хорошо раскроются на участках, которые не оборудованы сетью питания: можно будет существенно сэкономить на использовании традиционных тепловозов.

Чем заправить?

Одним из важнейших направлений деятельности по снижению выбросов парниковых газов является отказ от дизельного топлива. В ОАО "РЖД" начиная с 2025 года планируют закупать локомотивы только на природном газе и других альтернативных источниках энергии. По словам представителя холдинга, компания собирается эксплуатировать в будущем локомотивы, работающие с использованием аккумуляторных батарей, моторвагонного подвижного состава с водородными топливными элементами, локомотивы с газопоршневыми и газодизельными двигателями. Однако для расширения практики использования газомоторного топлива взамен дизельного мало просто закупить новые локомотивы. Необходимо адаптировать под эти цели инфраструктуру и выстроить сеть заправочных станций. И эту задачу ОАО "РЖД" только предстоит решить.

В соответствии с правительственной дорожной картой по развитию водородной энергетики в России до 2024 года будет создан опытный образец железнодорожного транспорта на водороде. Ринат Резванов, эксперт в сфере инфраструктурных систем, напомнил, что в 2021 году Минэнерго России подготовило консолидированное предложение по формированию кластеров для апробации и комплексного внедрения технологий водородной энергетики. Пока же для страны по-прежнему актуальным остается вопрос определения своего места и той проекции возможностей, благодаря которым она будет формировать собственную стратегию развития зеленой энергетики.

Если взглянуть на общемировую структуру производства водорода, то она окажется распределенной по трем основным источникам: 18% будет приходиться на переработку угля, 4% обеспечивается за счет зеленого водорода, получаемого посредством возобновляемых источников энергии (ВЭИ) - главным образом при электролизе воды. И наконец, подавляющий объем (а это 78%) составляет переработка природного газа и нефти. Именно последний способ - получение водорода из углеводородного сырья - оказывается, по вполне понятным причинам, наиболее привлекательным для российских ресурсодобывающих компаний. Почему так?

Во-первых, базовым элементом новой европейской энергетической реальности стал принятый Еврокомиссией "Зеленый курс" с особым акцентом на ВИЭ и декарбонизированные газы, и речь в данном случае идет прежде всего о водороде. Более того, водородная стратегия для климатически нейтральной Европы распределяет объем инвестиций к 2050 году оценочно от €180 млрд до €470 млрд в пользу зеленого водорода, и только €3-18 млрд приходится на вложения в переработку из ископаемого топлива.

Во-вторых, фактором текущей энергетической повестки становится складывающийся полноценный глобальный рынок экспортно-импортных операций с водородом. "Сейчас вряд ли мы даже сумеем привести те транснациональные энергокорпорации, которые не имели бы в своей структуре направлений, непосредственно связанных с научно-исследовательскими программами и прикладными разработками в сфере водородной энергетики", - подчеркнул Р. Резванов.

Ключевым аргументом в пользу природного газа при производстве водорода, как отметил Р. Резванов, пока является низкая себестоимость его конверсии - в пределах $1,5-3 за 1 кг. При более дорогой технологии электролиза воды себестоимость резко возрастает - в 2,5-3 раза. Именно вопрос рентабельности водородного топлива по сравнению с традиционным оказывается в числе решающих для отечественных технологов. Дело в том, что существующая модель водородного поезда удорожает его жизненный цикл более чем в 2 раза. Но при использовании технологии, основанной на получении из природного газа, вполне возможно добиться снижения стоимости водорода в 3-4 раза.

Но даже с учетом экономической привлекательности до сих пор нерешенным остается вопрос с локализацией производства и транспортировкой водорода. В качестве вероятных вариантов действий российских газоэкспортирующих компаний на том же европейском водородном рынке приводится возможность использования действующей газотранспортной системы. Причем предлагается даже перевести нитку газопровода "Северный поток" и возводимый "Северный поток - 2" полностью под экспорт водорода.

(Не)маленькие шаги

Помимо двух уже обозначенных крупнейших направлений, зеленый потенциал раскрывается и в отношении железнодорожников к другим составляющим перевозочного процесса. В процессе перевозки задействовано множество сопутствующих технологических цепочек (генерация энергии, сервисные функции, обслуживание подвижного состава и т. д.). Во всех этих производственных цепочках есть потенциал для снижения образования парниковых газов, подчеркнул В. Попов. К примеру, высокая энергоэффективность железнодорожного транспорта связана также с тем, что он используется для перевозки крупных партий груза. Соответственно дальнейшее увеличение составности грузовых поездов позволяет перевозить большее количество грузов меньшим количеством составов. Другой пример: сегодня все чаще звучит тезис о необходимости снизить шумовое воздействие на окружающую среду и качество жизни граждан в населенных пунктах вблизи железных дорог. Помочь в этом может шлифование рельсов, прокладка бесстыкового пути, строительство шумозащитных экранов.

По мнению эколога и председателя правления АНО "Равноправие", члена правительственной подкомиссии по обеспечению химической безопасности Натальи Соколовой, большие перспективы по внедрению и эксплуатации на железной дороге имеют новые подходы в обращении с отходами и внедрение принципов цикличной экономики. В их числе - рециклинг шпал, отработанного масла, лома, черных и цветных металлов, который позволит ОАО "РЖД" получать прибыль с продуктов переработки и снизить негативное влияние на окружающую среду. "Например, основная часть отработанных деревянных шпал, около 150 тыс. т в год, в настоящее время сжигается. Это экономически невыгодно, ведь и сам процесс сжигания затратный, и невозможно получить вторичные материальные ресурсы", - рассказала Н. Соколова. Если же обрабатывать шпалы методом пиролиза (разложения материала при высоких температурах и полном отсутствии поступающего извне кислорода), то удастся получить 400 кг топлива и 250 кг древесного угля. Также одним из вариантов переработки шпал может стать энергетическая утилизация, при которой возможно получение электроэнергии. ОАО "РЖД" образует около 1,6 тыс. т отработанного масла в год. При регенерации отработанных масел, то есть их очистке, сепарации и фильтрации, в итоге можно получить около 1,5 тыс. т базовых масел в год.

Также в год холдинг образует около 800 тыс. т лома, отходов черных и цветных металлов, в том числе загрязненных нефтепродуктами. В основном эти отходы продаются. Получать больше прибыли с их продажи будет возможно, если отладить очистку этих отходов от загрязняющих веществ, сортировку и прессовку, считает эколог.

Наконец, вспомним, что любые технологии внедряют люди. В. Попов отдельно отметил, что для обеспечения законодательных требований, а также для внедрения современных технологий крайне важно, чтобы вся работа компаний была увязана с целями, декларируемыми в экологической политике. "Внедрение и под-держание функционирования системы экологического менеджмента позволит компании своевременно отвечать на зеленые вызовы времени", - уточнил он. В том числе поэтому он считает необходимым ввести профессиональный стандарт "Специалист по экологической безопасности (на транспорте)". "Сегодня действует ряд профессиональных стандартов в области обеспечения экологической безопасности, но в транспортной сфере есть особенности, которые требуют своих компетенций", - заявил. В. Попов.

Пандемия не напугала

Как бы ни были хороши все озвученные инициативы, возникает вопрос: не уничтожит ли их экономический спад, вызванный пандемией?

Эксперты соглашаются с тем, что общеэкономические проблемы коснутся и экологичности перевозочного процесса. Однако обеспечение требований охраны окружающей среды - это непрерывный процесс, поэтому, как считает доцент кафедры "Химия и инженерная экология" РУТ (МИИТ), к. т. н. Филипп Сухов, говорить о прекращении такого вида деятельности не стоит. "По нашему мнению, будут актуальны вопросы энергоэффективности и ресурсосбережения, так как они могут напрямую влиять на экономические показатели компаний. Вероятно, на время спада будет сокращен или заморожен ряд имиджевых, социальных программ, но это сложное временное решение. К формированию зеленого имиджа компаний все равно придется возвращаться, так как общество сегодня сформировало большой запрос на экологию", - рассуждает он.

С. Агеев также считает, что развитие зеленых технологий и их внедрение в железнодорожной отрасли во время экономического спада не остановится, но в то же время ожидается сдвиг старта реализации некоторых решений на более поздний срок.

В рамках стратегической сессии, посвященной основным целевым ориентирам холдинга РЖД до 2050 года, в числе ключевых приоритетов компании на долгосрочную перспективу также назвали повышение экологичности железных дорог. А генеральный директор - председатель правления ОАО "РЖД" Олег Белозеров сообщил, что, пересмотрев в 2020-м целевые ориентиры в сфере экологического развития до 2030 года, РЖД взяли курс на декарбонизацию и идут к тому, "чтобы сформировать в холдинге полноценную зеленую экономику, когда экологические мероприятия являются неотъемлемой частью всех процессов"

***

С помощью экологически чистой электрической тяги перевозят 86% грузов и 85% пассажиров

Одним из важнейших направлений деятельности по снижению выбросов парниковых газов является отказ от дизельного топлива

Точка зрения

Владимир Попов, заведующий кафедрой "Химия и инженерная экология" РУТ (МИИТ), д. т. н., профессор - Современный подвижной состав отвечает актуальным отечественным и зарубежным нормативным требованиям в области экологии и энергоэффективности. Вагоностроительные холдинги разрабатывают и запускают в производство вагоны и локомотивы с использованием инновационных материалов и инженерных и дизайнерских решений.

Не отстают от производственников и научные кадры. Конструкторские бюро, научно-исследовательские институты, инжиниринговые центры активно предлагают и реализовывают решения, направленные на экологизацию и обеспечение безопасности подвижного состава.

Несомненно, с учетом масштабов отрасли есть как передовые зеленые уголки, так и не до конца экологичные решения, но обеспечение требований охраны окружающей среды - это процесс, который сегодня активно реализуется на железнодорожном транспорте.

цитата

"Успехи ОАО "РЖД" по внедрению зеленых технологий прослеживаются в принимаемых и реализуемых экологических концепциях корпорации. Так, по предыдущей концепции, рассчитанной до 2020 года, реконструирована одна свалка до уровня полигона на ст. Орск, возведено два комплекса тепличного обезвреживания отходов и две установки по утилизации резинотехнических изделий, установлены четыре комплекса по переработке железобетонных шпал.

Важно также отметить, что ОАО "РЖД" - первая отечественная компания, которая смогла разместить зеленые бессрочные облигации для привлечения финансирования на обновление подвижного состава, которые получили подтверждение о соответствии российским и международным стандартам зеленого финансирования. Несмотря на то, что бессрочные облигации - сложный финансовый инструмент, спрос был огромен. Это подтверждает, что инвесторы видят потенциал холдинга, его готовность развиваться по новым правилам". Наталья Соколова, эколог, председатель правления АНО "Равноправие", член правительственной подкомиссии по обеспечению химической безопасности

Источник: РЖД-Партнер