ПНСТ 812-2023 (ISO/TR 27918:2018). Предварительный национальный стандарт Российской Федерации. Улавливание, транспортирование и хранение углекислого газа. Управление рисками проектов по улавливанию, транспортированию и хранению углекислого газа
(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 15.02.2023 № 6-пнст)
Внимание
Документ утратил силу с 01.07.2024 в связи с истечением срока действия, установленного Приказом Росстандарта от 15.02.2023 № 6-пнст. Документ введен в действие с 01.07.2023 на период до 01.07.2024 (Приказ Росстандарта от 15.02.2023 № 6-пнст).
Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 февраля 2023 г. № 6-пнст
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
УЛАВЛИВАНИЕ, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА
УПРАВЛЕНИЕ РИСКАМИ ПРОЕКТОВ ПО УЛАВЛИВАНИЮ, ТРАНСПОРТИРОВАНИЮ И ХРАНЕНИЮ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА
Carbon dioxide capture, transportation and geological storage. Lifecycle risk management for integrated CCS projects
(ISO/TR 27918:2018, Lifecycle risk management for integrated CCS projects, MOD)
ПНСТ 812-2023 (ISO/TR 27918:2018)
Срок действия с 1 июля 2023 года до 1 июля 2024 года
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным бюджетным учреждением науки «Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук» (ИНХС РАН) на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 239 «Улавливание, транспортирование и хранение углекислого газа»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 февраля 2023 г. № 6-пнст
4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному документу ISO/TR 27918:2018 «Управление рисками жизненного цикла для интегрированных CCS-проектов» («Lifecycle risk management for integrated CCS projects», MOD) путем изменения отдельных фраз (слов, ссылок, обозначений), которые выделены в тексте курсивом.
Документ ИСО разработан Техническим комитетом ТК 265 «Улавливание, транспортирование и геологическое хранение диоксида углерода» Международной организации по стандартизации (ИСО).
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного документа для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).
Сведения о соответствии ссылочного национального стандарта международному стандарту, использованному в качестве ссылочного в примененном международном документе, приведены в дополнительном приложении ДА
Правила применения настоящего стандарта и проведения его мониторинга установлены в ГОСТ Р 1.16-2011 (разделы 5 и 6).
Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии собирает сведения о практическом применении настоящего стандарта. Данные сведения, а также замечания и предложения по содержанию стандарта можно направить не позднее чем за 4 мес до истечения срока его действия разработчику настоящего стандарта по адресу: 119991 Москва, ГСП-1, Ленинский проспект, 29 и/или в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии по адресу: 123112 Москва, Пресненская набережная, д. 10, стр. 2.
В случае отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты» и также будет размещена на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)
Введение
Настоящий предварительный национальный стандарт разработан с целью апробации требований и накопления дополнительной информации в отношении применения на территории Российской Федерации международного опыта по управлению рисками в сфере улавливания, транспортирования и размещения диоксида углерода.
С учетом необходимости поэтапного внедрения новых технологических решений целью практического применения настоящего стандарта является накопление массива данных в рамках научно-исследовательской деятельности заинтересованных лиц.
Требования настоящего стандарта не применяются в рамках осуществления оценки соответствия любой из сторон.
Настоящий стандарт не отменяет и не заменяет какие-либо другие документы, полностью или частично связанные с управлением рисками проектов.
Улавливание и размещение диоксида углерода (CCS) — это совокупность процессов, внедрение которых может уменьшить выбросы CO2 от электростанций и других промышленных источников CO2. Реализация CCS-проектов основана на многолетнем опыте работы в области производства электроэнергии, промышленного разделения газов, химической и обрабатывающей промышленности, а также нефтегазовой промышленности, включая значительный опыт в области методов закачки под землю.
Многие из отдельных взаимосвязанных процессов (или фаз проекта) проверены в течение некоторого времени. Другие разрабатываются или адаптируются. Объединение их в конфигурации CCS представляет собой новое приложение, мировой опыт работы с которым на сегодняшний день ограничен. В результате возникает важная потребность в систематизации знаний по мере накопления реального опыта комплексного применения таких технологий.
Как и большинству технологий, CCS-технологиям присущи риски, которые необходимо анализировать и уметь управлять ими. Интегрированные проекты, особенно с учетом их долгосрочных и многокомпонентных аспектов, вызывают сложность при всестороннем выявлении рисков. Оценку риска (подробное описание и количественная оценка риска) выполняют с использованием всех доступных данных, ее обновляют с помощью численных моделей, которые позволяют проводить всесторонний анализ рисков на протяжении всего жизненного цикла проекта. Жизненный цикл проекта распространяется на все его этапы. Идентификацию риска, оценку, анализ, управление и минимизацию интегрируют в план управления риском. План управления рисками помогает владельцу/оператору в принятии решений.
Ключом к успеху управления рисками является интеграция и многократное применение оценки риска, данных о риске и анализа риска. Анализ рисков и численное моделирование помогают выявлять, оценивать и снижать риски, которые могут возникнуть в связи с CCS-проектами. Эти инструменты также полезны для оптимизации проектирования и эксплуатации, мониторинга и могут способствовать более эффективному описанию объектов и улучшению модели. Важно отметить, что инструменты управления рисками можно использовать для разработки и реализации вариантов предотвращения и устранения последствий на каждом этапе жизненного цикла проекта. Эффективное информирование об управлении рисками заинтересованных сторон имеет решающее значение для успеха проекта. План управления рисками может служить ключевым компонентом информации, обрабатываемой посредством плана работы с общественностью и коммуникации.
1 Область применения
Настоящий стандарт разработан в качестве основы для будущего стандарта по управлению рисками для CCS-проектов. Предполагается, что риски, связанные с любой стадией CCS-проекта, будут включены в конкретный(е) стандарт(ы), разрабатываемый(е) ИСО/ТК 265, и в другие национальные и/или международные стандарты. Например, риски, связанные с транспортированием CO2 по трубопроводам, приведены в ГОСТ Р ИСО 27913. Настоящий стандарт рассматривает вопросы управления рисками жизненного цикла для интегрированных CCS-проектов. В частности, основное внимание уделено рискам, влияющим на весь CCS-проект, или сквозным рискам, которые могут оказать влияние сразу на несколько этапов. Следует отметить, что для CCS-проектов экологические риски, а также риски для здоровья и безопасности должны быть низкими при условии, что проект тщательно разработан и реализован. Выявление рисков и управление ими являются частью должной осмотрительности при реализации любого проекта.
Список сокращений приведен в приложении А.
В разделе 5 приведены основные аспекты, связанные с анализом рисков, применимые ко всем элементам цепочки CCS, такие как:
- идентификация риска (определение источника риска, события и объекта воздействия), см. ГОСТ Р ИСО 31000;
- оценка и ранжирование рисков;
- снижение риска;
- стратегия управления рисками и отчетность.
Раздел 6 содержит перечень глобальных и сквозных рисков. В разделе рассмотрены следующие вопросы:
- оценка воздействия на окружающую среду;
- информирование о рисках и взаимодействие с общественностью;
- интеграционные риски между операторами улавливания, транспортирования и размещения;
- интеграционные риски, связанные с общей инфраструктурой (узлы источников, общие трубопроводы, узлы хранилищ);
- риски, связанные с прерыванием или непостоянством подачи CO2 и/или поступления CO2;
- риски, связанные с неопределенностью политических процессов;
- случайные риски, которые связаны с процессами улавливания, транспортирования или размещения, не предусмотренными специально в соответствующих стандартах (например, удаление воды, образующейся при размещении CO2).
В разделе 7 приведено описание разрабатываемого стандарта по управлению рисками жизненного цикла для интегрированных CCS-проектов.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р 51897 (ISO Guide 73:2009) Менеджмент риска. Термины и определения
ГОСТ Р ИСО 26000 Руководство по социальной ответственности
ГОСТ Р ИСО 27913 Улавливание, транспортирование и хранение углекислого газа. Трубопроводные транспортные системы
ГОСТ Р ИСО 27914 Улавливание, транспортирование и хранение углекислого газа. Подземное размещение
ГОСТ Р ИСО 27917 Улавливание, транспортирование и хранение углекислого газа. Общие термины
ГОСТ Р ИСО 31000 Менеджмент риска. Принципы и руководство
ГОСТ Р МЭК 31010 Надежность в технике. Методы оценки риска
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р ИСО 27917.
4 Общая информация об управлении рисками жизненного цикла для CCS-проектов
4.1 Значимость управления рисками жизненного цикла
Управление рисками может помочь в принятии будущих инвестиционных и нормативных решений в отношении рисков, связанных с жизненным циклом CCS-проекта. Такие оценки глобального риска жизненного цикла проводили для предыдущих CCS-проектов в рамках оценки воздействия на окружающую среду [проекты Gorgon (Chevron) и Shengli Dongying (SINOPEC)] или в качестве требования процесса регулирования или получения разрешений.
Стандарт, разрабатываемый с учетом требований, действующих в соответствующих отраслях, мог бы помочь разработчикам проектов в соблюдении разрешительных требований и обеспечить всестороннюю идентификацию, оценку и управление рисками, связанными с CCS-проектом.
4.2 Определение жизненного цикла интегрированного CCS-проекта
Большинство организаций, которые ранее опубликовали руководства или стандарты по рискам CCS, сосредоточились на жизненном цикле этапа размещения CCS-проекта. На рисунках 1 - 5 представлены описания жизненного цикла проекта на основе опубликованных данных.
Рисунок 1 — График реализации CCS-проекта, определенный в руководящих принципах WRI для улавливания, транспортирования и размещения углекислого газа (см. [1])
Рисунок 2 — Фазы жизненного цикла размещения CO2 и этапы, описанные в Директиве ЕС (см. [2])
Рисунок 3 — Подземное размещение углекислого газа, жизненный цикл и связанные с ними этапы подачи заявлений, получения разрешений и этапы проекта (см. [3] и [4])
Рисунок 4 — Жизненный цикл CCS-проекта (см. [5])
Рисунок 5 — Жизненный цикл CCS-проекта по ГОСТ Р ИСО 27914
На рисунке 6 приведен жизненный цикл CCS-проекта с точки зрения ответственности и надзора за управлением рисками для выяснения источника риска. Он разработан на основе определений жизненного цикла GCCSI и CSA. Как показано на рисунке 6, жизненный цикл CCS-проекта включает в себя все этапы CCS-проекта — от запуска, эксплуатации до периода закрытия и после закрытия. На рисунке 6 также приведены компоненты CCS-проекта и ответственность за управление рисками.
Рисунок 6 — Жизненный цикл CCS-проекта с точки зрения управления рисками
Жизненный цикл CCS-проекта включает в себя подсистемы (размещение, транспортирование и размещение), а также временные элементы (разработка проекта и инициирование проекта, эксплуатация, закрытие и период после закрытия).
Для целей настоящего стандарта жизненный цикл CCS-проекта состоит из начального этапа, который включает определение возможности реализации проекта, планирование, проектирование и строительство; фазы, связанные с эксплуатацией, включающей улавливание, транспортирование и закачку; фазы закрытия и этап после закрытия. Стадия «вывод из эксплуатации», показанная на рисунке 3, не учтена из-за различий во времени и интерпретации в разных отраслях и странах.
4.3 Примеры общих процессов оценки рисков, проводимых для CCS-проектов
Существует множество инструментов для планирования, подготовки, оценки, анализа и планирования рисков. Ниже приведен краткий обзор основных инструментов, используемых при планировании и выполнении (где применимо) ряда CCS-проектов. Перечень включает инструменты и подходы к оценке риска, рассматриваемые или используемые в приведенных проектах (операторы указаны в скобках): Weyburn (Cenovus), Gorgon (Chevron), FutureGen 1.0 (FutureGen Alliance), Peterhead (Shell) и White Rose (National Grid Carbon), In Salah (BP), K12-B (GDF Suez), Lacq-Rousse (Total), Snohvit (Statoil), Otway (CO2CRC), PurGen (SCS), Cemex CCS (Cemex), Aquistore (PTRC) и RCSP (US DOE).
База данных функций, событий и процессов (FEP) (также см. [6])
Онлайн-база данных, разработанная научно-математической консалтинговой фирмой Quintessa. База данных охватывает технические, эксплуатационные и программные риски и использует в качестве качественного инструмента проверки обеспечения безопасности и охраны здоровья и окружающей среды (HSE) причинно-следственные связи и воздействия на окружающую среду (воду и воздух). Экспертный вклад требуется как для описания цепочки событий, в результате которых могут возникнуть воздействия (сценарии), так и для описания и количественной оценки связанных рисков. Этот инструмент использован в проектах Weyburn (Cenovus) и In Salah (BP).
Методология оценки эффективности (PA) для CO2 (также см. [7])
В дополнение к базе данных FEP компания Quintessa разработала основанный на фактических данных инструмент, который охватывает технические, операционные и программные аспекты FEP. PA позволяет заинтересованным сторонам оценить решения и неопределенности проекта. Данный инструмент использован в проектах In Salah (BP) и Quest (Shell).
Методология оценки рисков (TNO) (также см. [8])
Методология оценки рисков охватывает технические и программные риски, уделяя особое внимание антропогенным факторам, экологическим рискам и рискам, связанным с грунтовыми водами. Требуется проведение экспертизы, чтобы установить вероятность событий и матрицы последствий, которые могут продемонстрировать долгосрочные показатели безопасности подземного размещения CO2. TNO также разработала систему идентификации сценариев размещения CO2 (CASSIF) (см. [9]), которая представляет собой качественный инструмент, требующий экспертного ввода сценария для определения производительности хранилища и проверки площадок.
Руководство CO2-QUALSTORE [DNV] (также см. [10])
Продукт предоставляет руководство по процессу сторонней проверки для полной оценки и анализа рисков жизненного цикла подземного размещения с использованием входных данных нескольких категорий. Этот инструмент использован для активного взаимодействия между разработчиками проектов и регулирующими органами, например Schwarze Pumpe (Vattenfall) и Quest (Shell). Инструмент также послужил основой для сертификации DNV-RP-J203 (см. [3]), использованной в рамках проекта CarbonNet (Департамент экономического развития, занятости, транспорта и ресурсов штата Виктория).
Идентификация рисков URS и стратегия с использованием количественной оценки (RISQUE) (URS)
Полуколичественный инструмент направлен на установление технического воздействия и воздействие на сообщества с использованием ключевых показателей эффективности. Этот инструмент использован в проектах Weyburn (Cenovus), Otway (CO2CRC), Gorgon (Chevron) и In Salah (BP) (см. [11] и [12]).
Система скрининга и ранжирования (SRF) [Oldenberg]
Инструмент на основе Microsoft Excel использует технические данные, чтобы обеспечить экспертную оценку и установить достоверность (см. [13]). Инструмент основан на технических и общественных аспектах HSE и используется на нефтяном месторождении Вентура и газовом месторождении Рио-Виста. Модифицированный SRF-подход был использован в пилотном проекте Shenhua CCS в Китае.
Методология оценки уязвимости (VEF) (US EPA)
Качественный инструмент рассматривает воздействие на HSE, экосистемы и USDW, на геосферу с использованием входных технических данных. Инструмент можно применять ко всем аспектам проекта GS (см. [14]).
Углеродный рабочий поток [Schlumberger]
Инструмент использует экспертные данные для количественной оценки технических и программных рисков проекта и целей проекта. Инструмент требует участия экспертов и используется в RCSP (US DOE), PurGen (SCS), Cemex CCS (Cemex) и Aquistore (PTRC) (см. [14] и [15]).
Методология оценки эффективности и рисков (P&R) (Oxand and Schlumberger)
Инструмент сочетает качественную и количественную оценки рисков в матричной форме, уделяя особое внимание общественному одобрению, финансовым и технологическим воздействиям на HSE и USDW (см. [16]). Инструмент используется в проекте RCSP (US DOE).
Программный инструмент CO2-PENS (LANL)
Инструмент, разработанный Лос-Аламосской национальной лабораторией (LANL), использует данные, основанные на фактических результатах, для учета технических, экономических и общественных рисков (см. [17]). Инструмент ориентирован на полный жизненный цикл и используется RCSP (US DOE). Он также использован для оценки риска в проекте Рок-Спрингс (Rock Springs) в Вайоминге.
BRGM разработала в рамках проекта MANAUS практический подход к выполнению предварительной количественной оценки рисков в условиях неопределенности. Этот подход следует принципам оценки рисков по ГОСТ Р ИСО 31000, которые адаптированы для учета специфики и проблем, связанных с подземными работами. В частности, учитывается относительно высокий уровень неопределенности, ожидаемый на ранних стадиях проекта размещения CO2, что позволяет принимать полностью обоснованные решения при оценке приемлемости риска (см. [18]).
Прототип оценки экологического риска подземного размещения CO2, который разрабатывается IRSM-CAS, соответствующий правилам и рекомендациям в Китае. Он объединяет различные методы оценки для разных целей, в т.ч. модифицированную версию SRF Ольденбурга, метод скрининга Бачу, метод AHP и другие (см. [19] и [20]).
Национальное партнерство по оценке рисков (NRAP) (Министерство энергетики США)
Подход к количественной оценке основан на моделях пониженного порядка для исследования неопределенности в системе. Создан набор инструментов для решения ключевых вопросов о потенциальных воздействиях, связанных с выбросом CO2 или рассола из резервуара-хранилища, а также о потенциальных воздействиях движения грунта из-за закачки CO2 (см. таблицу 1). Для бета-тестирования доступны восемь инструментов NRAP, например, интегрированная модель оценки — хранение диоксида углерода (NRAP-IAM-CS), оценка и визуализация резервуара (REV), инструмент анализа утечек из ствола скважины (WLAT), модель воздействия на водоносный горизонт (AIM), модуль для оценки и мониторинга рисков (DREAM), краткосрочное сейсмическое прогнозирование (STSF) и интегрированная модель оценки запасов диоксида углерода и генерации ROM-коллектора (RROM-Gen). Гипотетические случаи были использованы в демонстрационных целях.
Применимость инструментов оценки риска для разных этапов проекта
4.4 Примеры оценки риска, применимые к CCS-проектам
Управление рисками CCS-проектов может осуществляться в соответствии с ГОСТ Р ИСО 31000, а также ГОСТ Р МЭК 31010 и ГОСТ Р 51897.
В ГОСТ Р МЭК 31010 приведены методы оценки риска, включая метод Дельфи, FTA, ETA, диаграммы «бабочка», HRA, HAZOP и анализ матрицы рисков (матрица последствий/вероятности).
При разработке стандарта для CCS-проектов, касающегося аспектов размещения CO2, может потребоваться положение об управлении рисками, в котором рассматривают следующие шаги:
4.5 Рассмотрение рисков в других стандартах и правилах
4.5.1 Общие положения
Риски, связанные с CCS-проектами, рассматривают на национальном и международном уровнях в различных соглашениях и правилах. Ранее разработанные стандарты и руководства по передовой практике также учитывали риски. Однако многие из действующих стандартов и правил сосредоточены исключительно на подземном размещении CO2 и, следовательно, могут неадекватно учитывать сквозные и глобальные риски, определенные и описанные в настоящем стандарте. Приведен краткий обзор трактовки рисков для CCS-проектов в международных соглашениях, региональных и национальных правилах и руководствах по передовой практике.
В данном пункте основное внимание уделено положениям об оценке рисков, связанных с CCS, которые будут применены к интегрированным CCS-проектам, однако оценки рисков улавливания и транспортирования иногда требуются для установки улавливания или трубопровода в качестве отдельной меры. Планирование управления рисками должно осуществляться во время проектирования, управления проектом и строительства, перед вводом в эксплуатацию и в течение срока эксплуатации объекта или его части (например, установки улавливания).
4.5.2 Риски для CCS-проектов в международных соглашениях
4.5.2.1 Лондонская конвенция и Лондонский протокол (см. [21])
В конвенцию по предотвращению загрязнения моря сбросами отходов и другими материалами 1972 г. (Лондонская конвенция) и протокол 1996 г. (Лондонский протокол) внесены поправки, разрешающие и регулирующие подземное морское размещение диоксида углерода (приложение 6). Поправки разработали для оценки рисков и управления проектами подземного размещения. Поправки к приложению 6 разрешают размещение CO2 в морском подземном хранилище, когда закачиваемый газ или жидкость состоит «в подавляющем большинстве из CO2» (допускается содержание случайных попутных веществ, полученных из исходного потока). Запрещается добавлять к CO2 любые отходы или другие вещества (материалы) с целью их утилизации. Поправка к протоколу устанавливает качественные требования к размещению CO2 и требования к мониторингу и контролю. Поправки к приложению 6, разрешающие размещение в морском подземном хранилище CO2, вступили в силу в феврале 2007 г. В 2012 г. Лондонская конвенция приняла руководящие принципы по оценке выбросов CO2 при его размещении в морских геологических формациях (см. [22], LC34/15, приложение 8). В соответствии с руководящими принципами оценки рисков следует описывать риски с точки зрения вероятности воздействия и связанных с этим последствий для мест обитания видовых сообществ. В руководстве также указаны меры, необходимые для учета краткосрочных и долгосрочных рисков. Оценка должна также учитывать снижение утечек.
4.5.2.2 Руководство OSPAR по оценке рисков и управлению размещения CO2 в геологических формациях (см. [23])
Сторонами OSPAR являются Европейский союз, 15 стран западноевропейского побережья и страны, расположенные в водосборных бассейнах рек, впадающих в Северное море. В 2007 г. OSPAR принял поправки, разрешающие реализацию CCS-проектов, а также принял руководящие принципы для оценки и управления рисками. Руководящие принципы OSPAR, действующие с января 2008 г., включают подробную основу оценки рисков и управления размещением CO2 в геологических формациях FRAM.
Руководящие принципы OSPAR регламентируют этапы размещения и хранения с оговоркой, что улавливание и транспортирование следует регулировать другими национальными и международными нормами. Руководящие принципы OSPAR охватывают весь жизненный цикл проекта по размещению: планирование, строительство, эксплуатация, закрытие площадки и период после закрытия, а также подчеркивают итеративный характер оценки рисков и управления ими на протяжении всего жизненного цикла проекта. Они обеспечивают конкретные критерии для отчетности в соответствии с критериями эффективности на каждом этапе проекта. Также требуется вовлечение заинтересованных сторон в процесс оценки и управления рисками.
В соответствии с руководящими принципами OSPAR, раздел VI, пункт 3 (см. [23]):
«a) размещение в геологических формациях CO2, образующегося в результате процессов улавливания, не разрешается без разрешения компетентных органов. Любые разрешения или правила должны соответствовать руководству OSPAR по оценке рисков и управлению размещением CO2 в геологических формациях, которое периодически обновляется. Решение о выдаче разрешения или одобрения принимают только в том случае, если полный процесс оценки и управления рисками был завершен и размещение не приведет к значительным неблагоприятным последствиям для морской среды, здоровья человека и других пользователей морского пространства;»
b) положения разрешения или одобрения должны обеспечивать недопущение значительного неблагоприятного воздействия на морскую среду, принимая во внимание, что конечной целью является постоянное удержание CO2 в геологических формациях. Любое выданное разрешение или одобрение должно содержать как минимум:
I) описание операций, включая скорость закачки;
II) планируемые объемы и источники CO2, включая случайное описание попутных веществ, подлежащие размещению в геологической формации;
III) расположение установки для закачки;
IV) характеристики геологических формаций;
V) способы транспортирования CO2;
VI) план управления рисками, который включает:
1) <a id="p100297"></a>требования к мониторингу и отчетности;
2) <a id="p100298"></a>варианты смягчения последствий и восстановления, включая этапы,
предшествующие закрытию; а также
3) требование к плану закрытия объекта, включая описание мониторинга после закрытия и вариантов смягчения последствий и восстановления; мониторинг должен продолжаться до тех пор, пока не будет подтверждено, что вероятность любых будущих неблагоприятных
воздействий на окружающую среду снижена до незначительного уровня;
c) разрешения или согласования следует периодически пересматривать с учетом результатов программ мониторинга и их целей».
4.5.2.3 UNFCCC: условия и процедуры CCS в CDM (см. [24])
Условия и процедуры CCS в CDM были приняты в декабре 2011 г. и опубликованы в марте 2012 г. Требуется оценка риска и безопасности. Как указано в условиях и процедурах, оценка риска должна:
- охватывать всю цепочку CCS (включая улавливание и транспортирование);
- обеспечивать гарантию эксплуатационной целостности в отношении удержания CO2 при подземном размещении;
- использоваться для определения максимального давления закачки и других рабочих параметров;
- учитывать возможность наведенной сейсмичности;
- использоваться при разработке и проведении мониторинга;
- предоставлять основу для корректирующих мер;
- включать план коммуникаций.
4.5.3 Подземное размещение диоксида углерода (см. [5])
Оценка риска по ГОСТ Р ИСО 27914 относится только к размещению CO2, а не ко всей цепочке проекта CCS. Стандарт (см. [5]) описывает процесс управления рисками, соответствующий ГОСТ Р ИСО 31000, с учетом специфики CCS и предусматривает проведение надежной и технически обоснованной оценки рисков, использования результатов для обоснования плана программы мониторинга; стандарт также содержит перечень элементов, которые должны быть включены в оценку рисков (см. [5], 6.6):
«Оценка рисков должна включать комплексный процесс идентификации рисков, технически обоснованный анализ рисков, а также прозрачный, отслеживаемый и последовательный процесс оценки рисков, направленный на недопущение предвзятости. Результаты оценки риска должны устанавливать требования к эффективности управления рисками и использоваться для разработки программы мониторинга.»
Уровень достоверности, применяемый к оценке риска, должен зависеть от доступной информации и степени знаний о сценариях риска, необходимых для принятия решений на соответствующем этапе проекта. Детализацию оценки риска следует постепенно увеличивать на каждом этапе процесса управления рисками до тех пор, пока выявленные сценарии риска не будут тщательно оценены.
Оператор проекта должен документировать прозрачным, прослеживаемым и последовательным образом, как каждый из следующих элементов был рассмотрен в процессе анализа рисков:
b) оценку вероятности каждого сценария риска;
c) оценку серьезности потенциальных последствий по отношению к вызывающим озабоченность элементам для каждого сценария риска;
d) выявление и описание источников неопределенности в отношении вероятности и серьезности потенциальных последствий для каждого сценария риска;
e) определение мер по уменьшению или управлению неопределенностями, которые могут повлиять на оценку риска и/или выбор обработки риска;
f) определение средств управления риском для предотвращения или смягчения выявленных сценариев риска;
g) описание целей мониторинга и порогов обнаружения, необходимых для надлежащего управления рисками (идентификация и выбор соответствующих инструментов, которые достаточно чувствительны для обнаружения индикаторов, являются частью плана мониторинга);
h) требования к данным и исследования по моделированию, которые должны быть выполнены для анализа риска (включая требования к данным и исследования по моделированию для прогнозирования эффективности управления рисками, а также неопределенности, связанной с эффективностью средств контроля риска);
i) совокупную вероятность того, что соответствующие события могут быть вызваны одной из идентифицированных угроз; а также
j) совокупную вероятность того, что одно из соответствующих событий может оказать значительное негативное влияние на каждый элемент, вызывающий озабоченность».
4.5.4 Передовой опыт Министерства энергетики США по анализу рисков и моделированию подземного размещения CO2
В руководстве по передовой практике (см. [25]) изложены передовые методы анализа рисков и численного моделирования, основанные на опыте проектов, реализованных RCSP. В руководстве подчеркивается важность оценки риска на начальных этапах проекта, а также необходимость сравнения измеренных данных с прогнозируемой оценкой риска и использования оценки вместе с собранными данными для мониторинга размещенного CO2.
4.5.5 Руководящие принципы WRI CCS
Руководящие принципы WRI CCS разработаны с участием заинтересованных сторон (см. [1]). Как и стандарт [5], руководство содержит рекомендации по оценке рисков и сосредоточено исключительно на размещении CO2, а не на улавливании и транспортировании. Руководство отличается от стандарта [5] тем, что в нем выделяют несколько конкретных рисков, которые должны быть включены в оценку:
«Оценка рисков должна требоваться наряду с разработкой и внедрением плана управления рисками и информирования о рисках для всех проектов размещения. При оценке риска следует, как минимум, изучить возможность утечки закачиваемых или вытесняемых флюидов через скважины, разломы, трещины и сейсмические события, а также потенциальное воздействие флюида на целостность локализующей зоны и угрозу здоровью человека и окружающей среде.»
Руководство WRI предлагает следующие конкретные рекомендации по оценке риска:
a) для всех проектов по хранению необходима оценка рисков, а также разработка и внедрение плана управления рисками и информирования о рисках. Как минимум, при оценке рисков следует изучить возможность утечки нагнетаемых или вытесняемых флюидов через скважины, разломы, трещины и сейсмические события, а также потенциальное воздействие флюидов на целостность локализующей зоны и опасность для здоровья человека и окружающей среды;
b) оценки риска должны учитывать потенциальную утечку во время эксплуатации, а также в течение длительного срока после эксплуатации;
c) оценка риска должна помочь определить приоритетную локализацию и подходы для расширения деятельности по мониторингу;
d) оценки рисков должны служить основой для планов по смягчению или восстановлению при реагировании на непредвиденные события; такие планы должны быть разработаны и представлены регулирующему органу;
e) оценки рисков должны использоваться для принятия оперативных решений, включая установление соответствующего давления закачки, которое не будет нарушать целостность локализующей зоны;
f) следует проводить периодические обновления оценки риска на протяжении всего жизненного цикла проекта на основе обновленных данных мониторинга и пересмотренных моделей и имитаций, а также знаний, полученных в результате текущих исследований и эксплуатации других хранилищ;
g) оценки рисков должны охватывать потенциальные утечки нагнетаемых или вытесняемых флюидов через скважины, разломы, трещины и сейсмические явления с акцентом на потенциальное воздействие на целостность локализующей зоны и угрозу для здоровья человека и окружающей среды;
h) оценки рисков должны включать информацию о конкретных участках, такую как рельеф местности, потенциальные реципиенты, близость к подземным источникам питьевой воды, разломы и возможность нахождения неопознанных скважин в зоне действия проекта;
i) оценки риска должны включать непространственные элементы или негеологические факторы (такие, как население, землепользование)».
4.5.6 Нормативно-правовая база модели улавливания и размещения диоксида углерода IEA
Типовые правила IEA для CCS (см. [26]) включают оценку рисков в качестве основного компонента выбора площадки, а также неотъемлемой части анализа воздействия на окружающую среду (EIA). В правилах основное внимание уделяется элементу недр, они написаны с четкой целью содействия интегрированным проектам. В правилах IEA по оценке риска отмечается, что они основаны на нескольких руководящих принципах и правилах, вытекающих из поправок к Лондонскому протоколу и OSPAR. Структура модели IEA предлагает следующие рекомендации для оценки рисков CCS-проектов:
Как и в других системах, в модели IEA подчеркивается важность использования оценки рисков для разработки проекта, определения операционных параметров и параметров мониторинга, а также процедур закрытия.
4.5.7 Правила EPA (см. [27])
Формулировка, используемая EPA (США) при обнародовании правил, позволяющих использовать скважины класса VI для подземного размещения CO2, приведена ниже. Как и во многих других примерах, основное внимание уделяется аспектам размещения CO2 в CCS-проектах. Хотя анализ рисков и управление ими являются неотъемлемой частью определения зоны мониторинга и разработки плана реагирования на чрезвычайные ситуации, в правила не включены конкретные рекомендации по анализу рисков и управлению ими:
«Анализ рисков и непредвиденные обстоятельства рассматриваются в двух планах, требуемых в заявке на получение разрешения: „предлагаемая область обзора и план корректирующих действий“ и „предлагаемый план действий в чрезвычайных ситуациях и восстановительные меры“. (40 CFR § 146.82)»
Во-первых, «b) владелец или оператор скважины класса VI должен подготовить, поддерживать и соблюдать план по разграничению области обзора для предлагаемого проекта, периодически переоценивать разграничение и выполнять корректирующие действия (при неисправных скважинах), что соответствует требованиям настоящего раздела». (§ 146.84) В рамках этого требования владелец или оператор должен «1) спрогнозировать, используя существующие характеристики площадки, данные мониторинга и эксплуатации, а также компьютерное моделирование, прогнозируемую латеральную и вертикальную миграцию диоксида углерода и пластовых флюидов в недрах от начала работ по закачке до тех пор, пока движение шлейфа не прекратится, пока перепады давления, достаточные для перемещения закачиваемых флюидов или пластовых флюидов в подземные источники питьевой воды, не прекратятся, или до окончания фиксированного периода времени». (§ 146.84)
Во-вторых, «владелец или оператор должен предоставить план действий в чрезвычайных ситуациях и восстановительных мер, в котором описаны действия, которые владелец или оператор должен предпринять для решения проблемы движения закачиваемых или пластовых флюидов, которые могут представлять опасность для подземных источников питьевой воды во время строительства, эксплуатации и периода наблюдения за местом закачки». (§ 146.94)
Агентство по охране окружающей среды заявляет, что оно «согласно... с тем, что план реагирования на чрезвычайные ситуации и восстановительных мер должен быть привязан к конкретному месту и „основан на рисках“. Агентство по охране окружающей среды ожидает, что каждый план действий в чрезвычайных ситуациях будет адаптирован к объекту § 146.94 (а). Вместо того, чтобы требовать конкретную информацию в плане аварийного реагирования и восстановительных мер, которая может не иметь отношения ко всем проектам, план позволяет определять такую информацию для конкретного места». (Федеральный регистр; стр. 77272; том 75, № 237; 10 декабря 2010 г.). Однако правила прямо не требуют, чтобы план был основан на оценке риска.
4.5.8 Подземное размещение диоксида углерода (см. [28])
Оценку рисков рассматривают как отдельный этап процесса определения характеристик. По другим рискам будут принимать решение с учетом EIA. Директива ЕС по подземному размещению включает описание основных критериев, которые должны быть включены в оценку риска. Этот подход аналогичен руководству WRI CCS, но отличается от других правил, которые менее конкретны или больше сосредоточены на процессе оценки рисков. Государства-члены использовали разные подходы применения Директивы ЕС в национальных нормативных актах: некоторые приняли новое специальное законодательство о подземном размещении CO2, а другие внесли поправки в действующие законы (см. [29]). Европейская комиссия также выпустила руководящие документы (см. [30]).
Директива ЕС по CCS (см. [29]):
«Шаг 3 процесса характеристики и оценки потенциальных комплексов для размещения требует „Характеризации динамического поведения хранилища, характеристики чувствительности и оценки риска“ (приложение I)».
«Оценка риска должна включать, среди прочего, следующее:»
3.3.1 Характеристика опасности
Характеристику опасности проводят, определяя потенциальную утечку из комплекса, с помощью динамического моделирования и характеристик безопасности, описанных выше. При этом рассматривают:
b) потенциальную величину утечки для идентифицированных путей утечки (интенсивность потока);
c) критические параметры, влияющие на возможную утечку [например, максимальное пластовое давление, максимальная скорость закачки, температура, чувствительность к различным допущениям в статической геологической модели(ях)];
d) вторичные эффекты хранения CO2, в т.ч. вытесненные пластовые флюиды и новые вещества, образующиеся при хранении CO2;
e) любые другие факторы, которые могут представлять опасность для здоровья человека или окружающей среды.
Характеристика опасностей должна охватывать весь диапазон потенциальных условий эксплуатации для проверки безопасности комплекса.
3.3.2 Оценка воздействия
Воздействие оценивают на основе характеристик окружающей среды, распределения и деятельности населения над комплексом, а также потенциального поведения и характера утечки CO2 из возможных путей, определенных на этапе по 3.3.1.
3.3.3 Оценка последствий
Последствия оценивают на основе чувствительности конкретных видов, сообществ или местообитаний, связанных с потенциальными случаями утечки, выявленными на этапе 3.3.1.
3.3.4 Характеристика риска
Характеристика риска включает оценку безопасности и целостности объекта в краткосрочной и долгосрочной перспективе, включая оценку риска утечки при предлагаемых условиях использования, а также наихудшего воздействия на окружающую среду и здоровье. Характеристику риска следует проводить на основе оценки опасности, воздействия и последствий. Она должна включать оценку источников неопределенности, выявленных на этапах определения характеристик, и оценки места хранения, и, когда это возможно, описание возможностей снижения неопределенности».
4.5.9 Регулирование подземного размещения в Японии
В Японии две законодательные схемы регулируют глобальные риски при геологических процедурах и операциях по размещению диоксида углерода.
MOE устанавливает требования к проектам по размещению CO2 в морских подземных хранилищах (см. [31]). Министерство энергетики обязано утвердить конкретный проект размещения CO2 в морском подземном хранилище, если предварительная оценка надлежащим образом указывает, что в целевом районе моря в случае утечки CO2 происходят лишь незначительные воздействия и изменения. Кроме того, проект должен иметь план мониторинга для адекватного обнаружения утечек и план восстановления для сведения к минимуму воздействия на морскую среду в случае утечки CO2. Правила также включают постановление, регулирующее чистоту закачиваемого CO2. При улавливании CO2 по технологии на основе аминов чистота CO2 должна быть не менее 99% об. Если CO2 получают в процессе производства водорода на нефтеперерабатывающем заводе, чистота CO2 должна быть не менее 98% об. Закон требует наличия согласованной программы мониторинга. Разрешение на закачку CO2 в морское подземное хранилище выдают не более чем на пять лет, после чего разрешение пересматривают для продления.
METI выпустило еще одну программу «Руководство по безопасности для крупномасштабного демонстрационного геологического проекта CCS» (см. [32]). Она была принята для крупномасштабного проекта CCS Томакомай (закачка началась 6 апреля 2016 г.). В руководстве рекомендуется проводить оценку глобальных рисков на этапах планирования улавливания, транспортирования, закачки, а также на период после закрытия. Также требуется разработка сценариев аварийных событий и подготовка к любым чрезвычайным ситуациям.
4.5.10 Технические рекомендации по CCS в Китае
Технические рекомендации CCS по оценке экологических рисков разработаны MEP (см. [33]). В руководящих принципах рассматриваемая зона использования и размещения определяется как «территория вокруг проекта, которой может угрожать деятельность по закачке». Определенная временная шкала включает периоды до закачки, закачку, закрытие и после закрытия. Руководство рекомендует матрицу рисков, уровень риска разделен на три категории (низкий, умеренный и высокий) в зависимости от уровня воздействия и возможности/вероятности возникновения риска. Более подробное описание руководства по MEP представлено ниже:
«2 Процедуры оценки экологических рисков CCS»
2.1 Процесс оценки
Процесс оценки экологического риска CCS включает:
I Систематическую идентификацию потенциальных источников и критических реципиентов экологического риска.
II Определение методов оценки экологического риска и определение воздействия.
III Оценку воздействия и вероятности, а также оценку уровня риска для окружающей среды каждого источника риска и реципиента.
IV Определение систем управления экологическими рисками для снижения экологических рисков до приемлемого уровня.
2.2 Диапазон оценки
Для элемента улавливания диапазон оценки представляет собой диапазон внутри и снаружи установки, в которой находится источник CO2.
Для транспортного элемента областью оценки являются трубопровод, трейлер, железнодорожная цистерна и судно, а также наземные и подземные пространства вокруг них, на которые может повлиять выброс CO2.
Для элемента подземного хранилища областью обзора является часть проекта, которой может угрожать деятельность по закачке.
2.3 Временная шкала оценки
Для элемента улавливания временная шкала оценки включает полный период эксплуатации оборудования улавливания.
Для транспортного элемента временной шкалой оценки является период строительства и эксплуатации трубопровода, а также период эксплуатации цистерны, железной дороги и корабля.
Для элемента подземного хранилища временная шкала оценки представляет собой периоды до закачки, закачку, закрытие и после закрытия».
4.5.11 Краткое изложение основных требований к оценке рисков для CCS-проектов
Принятые на сегодняшний день передовые методы и правила в отношении оценки рисков для CCS-проектов очень похожи. Требования, как правило, предназначены для обеспечения того, чтобы оценку риска проводили и использовали на ранней стадии разработки CCS-проекта, а также чтобы она была интегрирована с оценкой воздействия на окружающую среду и разработкой плана мониторинга. Требования разработаны также для того, чтобы гарантировать, что оценка риска включает меры на случай непредвиденных обстоятельств или смягчения последствий. При вступлении проекта в стадию эксплуатации оценку риска следует обновлять с учетом конкретных данных проекта. Затем оценку риска пересматривают на этапе закрытия и ее можно использовать для определения надежности защитной оболочки и перевода проекта к этапу после закрытия. Из рассмотренных схем лишь немногие охватывают жизненный цикл интегрированного CCS-проекта и включают улавливание, транспортирование и размещение CO2; тем не менее некоторые из ресурсов, ориентированных на размещение, предполагают интегрированные проекты и, следовательно, затрагивают связанные с ними риски жизненного цикла. Соответствующие требования приведены в таблице 2.
Основные сведения о подходах к оценке риска
5 Аспекты управления рисками в CCS-проектах
5.1 Введение
5.1.1 Область применения
Раздел предназначен не для переопределения терминов, а для объяснения взаимосвязей между различными терминами.
5.1.2 Термины, относящиеся к риску
Определение риска приведено в ГОСТ Р ИСО 31000: «следствие влияния неопределенности на достижение поставленных целей». Для спроектированного проекта риск обычно оценивают (количественно и/или квалифицированно) на основе оценочной величины потенциального негативного воздействия на один или несколько показателей эффективности проекта, умноженной на расчетную вероятность того, что негативное(ые) влияние(я) будет(ут) иметь место. Элементы беспокойства могут включать HSE, стоимость или репутацию. Показатели производительности всегда включают как результаты, которых проект стремится достичь, так и результаты, которых проект стремится избежать, например травмы рабочих и воздействие на окружающую среду. Элементы риска, которые можно оценить таким образом («воздействие, умноженное на вероятность» или «серьезность, умноженная на вероятность»), определяют как конкретные цепочки событий, называемые сценариями. Сценарии могут быть построены из FEP.
После оценки выявленные риски проекта можно сравнить друг с другом и с уровнями допустимого риска, определенными заинтересованными сторонами проекта, такими как операторы, финансовые спонсоры и страховщики, а также регулирующие органы. Этот шаг называется оценкой риска и обеспечивает основу и обоснование для реализации управления риском (действия по снижению риска) и контроля риска (действия по предотвращению эскалации риска). Управление рисками — это часть управления проектами, включающая все вышеперечисленные шаги.
5.1.3 Компоненты и этапы проекта
Хотя проекты CCS задуманы как единое целое, их проектируют и строят как компоненты, которые в значительной степени разделены с точки зрения физического пространства, технических дисциплин и производственной практики. Следовательно, риски традиционно идентифицировали отдельно в рамках компонентов улавливания, транспортирования и подземной закачки CO2 для размещения. С точки зрения времени проекты подразделяют на этапы: оценка проекта, планирование, проектирование и строительство; этап эксплуатации, включающий улавливание, транспортирование и закачку, этап закрытия и этап после закрытия.
Однако управление рисками, сосредоточенное исключительно на отдельных компонентах или фазах проекта, может не выявить некоторые риски, относящиеся к проекту в целом или к взаимосвязи между элементами. Решения, разработанные для изолированного риска, могут оказывать негативное влияние на проект. Поэтому крайне важно, чтобы управление рисками также включало оценку сквозных и глобальных рисков.
5.1.4 Ответственность и владение рисками
Проведение оценки рисков и управления рисками требует тщательности при их выявлении. Сценарии риска идентифицируют и оценивают в границах и переходах между компонентами или фазами проекта так же, как и в рамках отдельных элементов проекта. Сквозными и глобальными рисками управляют так же, как и рисками, специфичными для элемента: если оценка показывает, что необходимо управленческое действие, оно выполняется и отслеживается его эффективность. Ответственность за управление и отслеживание рисками может быть относительно ясной для рисков, связанных с конкретными компонентами (руководитель проекта для этого компонента обычно определяется как «владелец риска»), может потребоваться разъяснение прав собственности на сквозные или глобальные риски. Если ответственность за управление рисками четко не определена, риски, влияющие на несколько компонентов или этапов проекта, можно не учитывать.
Оператор(ы) обычно берет(ут) на себя ответственность за управление всеми глобальными рисками, а также любыми (например, сквозными) рисками, когда ответственность не была делегирована менеджерам или техническим специалистам, ответственным за подэлементы проекта (улавливание, транспортирование или размещение). Ключевые роли главного менеджера по управлению рисками проекта, подотчетного оператору, могут включать согласование различных методов управления рисками для наилучшего достижения целей проекта и уточнение ответственности.
5.2 Идентификация риска
5.2.1 Общие положения
Идентификация рисков является частью процедуры управления рисками. После определения контекста анализа риска следующим шагом является идентификация риска. Это процесс, предназначенный для выявления возможных источников, причин и последствий рисков, которые могут повлиять на достижение целей проекта. Идентификация риска является важным шагом в управлении рисками, потому что, если риск не идентифицирован, им невозможно будет управлять.
В ГОСТ Р МЭК 31010 перечислен 31 типичный метод анализа рисков. Среди них рекомендуются 15 методов, наиболее применимых для идентификации рисков: мозговой штурм, метод Дельфи, PHA, HAZOP и т.д. В стандарте также определены 11 инструментов, применимых для идентификации рисков: FTA, ETA, анализ затрат/выгод (преимущества) и т.д.
Критической характеристикой выявленного риска является степень детализации его описания. Степень детализации влияет на величину риска и на то, как его сравнивают с другими выявленными рисками, которые могут быть описаны с другой степенью детализации.
5.2.2 Выявление глобальных (ГР) и сквозных рисков (СР) (ГР-СН)
Специалисты CCS с разнообразным опытом из стран Северной Америки, Азии, Австралии и Европы использовали методы группового творчества и PHA для выявления глобальных и сквозных рисков, которые не будут рассматривать в ИСО/ТК 265. Группа попыталась всесторонне определить глобальные и сквозные риски и изучить, повлияют ли их неопределенности на улавливание, транспортирование и/или размещение CO2, а также где во временном жизненном цикле CCS-проекта эти риски могут возникнуть. Глобальные (ГР) или общие риски — это риски, влияющие на весь CCS-проект, в то время как сквозные (СР) риски — это риски, которые затрагивают более чем одну часть цепочки проекта CCS. Результаты анализа представлены в таблице 3; общие и сквозные риски разделены на четыре группы: политические, экономические, технические и вопросы, связанные с безопасностью. В таблице 3 также показаны потенциально затронутые подсистемы и этапы CCS-проекта. В разделе 6 настоящего стандарта приведены сведения по каждому из выявленных рисков.
Выявленные глобальные (ГР) и сквозные (СР) риски
| Пункт | Глобальный (ГР) или сквозной (СР) риск | Политический, экономический или технический риск | Риск | Весь проект (W), или улавливание (C), транспортирование (T) или размещение (S) | Запуск проекта | Период эксплуатации | Закрытие | После закрытия | |||||
| Оценка возможности | Планирование | Проектирование | Строительство | Улавливание | Транспортирование | Закачка | |||||||
| 6.3.2 | ГР | Политический | Юридические неопределенности (включая право собственности на недра) | W | X | X | X | X | X | X | X | X | X |
| 6.3.3 | ГР | Политический | Неопределенные стоимость или правила интегрированного проекта | W | X | X | X | X | X | X | X | X | |
| 6.3.4 | ГР | Политический | Взаимодействие с общественностью (противодействие общественности, информирование о рисках, публичное раскрытие данных и т.д.) | W | X | X | X | X | X | X | X | X | X |
| 6.3.5 | ГР | Политический | Разрешения на проект не получены | W | X | X | X | X | X | X | X | X | X |
| 6.3.6 | ГР | Экономический | Отсутствие финансового драйвера | W | X | X | X | X | X | X | X | ||
| 6.3.7 | ГР | Экономический | Недостаточные финансовые ресурсы проекта — стоимость капитала | W | X | X | |||||||
| 6.3.8 | ГР | Экономический | Неожиданные изменения строительных или эксплуатационных расходов | S | X | X | X | X | X | X | |||
| 6.3.9 | ГР | Экономический | Неопределенность в поставках CO2 | W | X | X | X | ||||||
| 6.3.10 | ГР | Экономический, политический | Отсутствие учета выбросов | W | X | X | X | X | X | X | |||
| 6.3.11 | ГР | Технический | Масштабирование технологий | W | X | X | X | X | X | ||||
| 6.3.12 | ГР | Технический | Отсутствие знаний или квалифицированных ресурсов | W | X | X | X | X | X | X | X | X | |
| 6.3.13 | ГР | Технический | Воздействие проекта на окружающую среду | W | X | X | X | X | X | X | |||
| 6.3.14 | ГР | Технический | Внешние природные воздействия на проект | W | X | X | X | X | X | ||||
| 6.3.15 | ГР | Технический | Внешние техногенные воздействия на проект | W | X | X | X | X | X | ||||
| 6.3.16 | ГР | Технический | Неопределенности площадки, конфликт с другими пользователями | W | X | X | X | X | X | X | |||
| 6.4.2 | СР | Технический | Случайное или преднамеренное прекращение подачи или перебои в подаче CO2, улавливании или транспортировании CO2 |  | X | X | X | ||||||
| 6.4.3 | ГР или СР | Технический | Общая инфраструктура для нескольких проектов (неопределенные права собственности, производительности или отсутствие координации) |  | X | X | X | ||||||
| 6.4.4 | ГР или СР | Технический | Использование существующих объектов |  | X | X | X | X | X | ||||
| 6.4.5 | СР | Технический | Непреднамеренное изменение фазы |  | X | ||||||||
| 6.4.6 | СР | Технический | CO2: состав исходного газа не соответствует ожидаемому | C \rightarrow T \rightarrow Sa | X | X | X | ||||||
| 6.4.7 | СР | Технический | Несоответствие производительности компонентов (производительность, ресурс, гибкость, эффективность, целостность или срок службы) |  | X | X | X | X | X | ||||
| 6.4.8 | СР | Технический | Более низкая эффективность улавливания из-за гибкой работы вышестоящей установки | C \rightarrow T \rightarrow Sa | X | X | X | ||||||
| 6.4.9 | СР | Технический | Недостаточный ресурс размещения | S \rightarrow T \rightarrow Ca | X | ||||||||
| 6.4.10 | СР | Технический | Пласт работает не так, как прогнозировалось (снижение приемистости, ресурса хранения, геомеханической устойчивости) | S \rightarrow T \rightarrow Ca | X | X | X | ||||||
| 6.4.11 | СР | Технический | Неопределенности модели в отношении производительности хранилища (емкость, приемистость, защитная оболочка) | S \rightarrow T \rightarrow Ca | X | X | X | X | X | X | |||
| 6.4.12 | СР | Технический | Отсутствие процедур технического обслуживания и противоаварийной защиты. Несчастные случаи, связанные с безопасностью |  | X | X | X | X | X | X | |||
| 6.4.13 | СР | Технический | Коррозия и проблемы с используемыми материалами |  | X | X | X | ||||||
| 6.4.14 | ГР или СР | Все | Транспортные риски | T \rightarrow S \rightarrow Ca | X | ||||||||
| Примечание — Стрелки в таблице указывают, каким образом риск в одной части цепочки проекта CCS влияет на другие его части. | |||||||||||||
Для выявления глобальных и сквозных рисков следует:
a) использовать команду с большим опытом и разносторонними знаниями, которые охватывают все подсистемы CCS, включая улавливание, транспортирование и размещение;
b) применять достаточно подробно системный подход, чтобы соответствовать установленным целям и объему анализа рисков;
c) применять доступные и практические методы выявления рисков, независимо от применяемого метода; можно использовать таблицу 3 в качестве основы для контрольного перечня определения глобальных и/или сквозных рисков;
d) обеспечивать учет всей информации, относящейся к целям, источникам и путям риска: исторические данные, теоретический анализ, обоснованные мнения, рекомендации экспертов и вклад заинтересованных сторон;
e) выполнить первый этап идентификации риска, например, возможно применение PHA.
5.3 Ранжирование и оценка риска
5.3.1 Оценка риска, допустимость риска и процессы оценки риска
Для сквозных или глобальных рисков основные элементы ранжирования и оценки риска такие же, как и для рисков, характерных для компонентов или фаз проекта. Для управления рисками, связанными с любыми сценариями, относящимися к проекту, необходимо оценивать и описывать их сравнимым образом, чтобы можно было судить об их относительной важности. Риски полуколичественно определяют как произведение категориально масштабированных атрибутов:
Шкалы для этих атрибутов обычно состоят из 4 — 10 ступенчатых (порядковых) категорий, в описании каждой категории используют критерии, которые можно наблюдать или оценивать для проекта. Соответственно, оценка риска по каждой шкале дает значение между (например) 4 и 10. Произведение этих двух значений дает величину риска, которую, хотя она и не поддается измерению в объективном смысле, можно использовать для сравнения рисков с различными характеристиками на аналогичной основе и расставлять по ним приоритеты.
После такой оценки рисков они могут быть оценены с точки зрения критериев допустимости риска. Критерии приемлемости риска могут быть методично установлены оператором проекта при консультации с регулирующими органами и, возможно, другими сторонами. Этап оценки обеспечивает объективный критерий, по которому оператор оценивает необходимость активного принятия мер по снижению или контролю риска по сравнению с его простым мониторингом. Шкала решений, связанная с критерием допуска, имеет значения, подобные следующим:
- высочайшие риски: «Немедленно прекратить деятельность, пока этот риск не снизится»;
- риски среднего уровня: «Действовать с осторожностью и действовать так, чтобы снизить этот риск как можно быстрее»;
- минимальные риски: «Ничего не делать сейчас, но следить за ростом риска».
5.3.2 Шкалы риска и экспертная оценка
В контексте сквозных или глобальных рисков разрабатывают шкалы вероятности и серьезности. Масштабы и стандарт допустимого риска определены таким образом, чтобы они были применимы ко всем компонентам и фазам проекта, чтобы усилия по управлению рисками можно было применять эффективно и там, где это наиболее необходимо в рамках всего проекта.
Чтобы справиться со сквозными и глобальными рисками за пределами отдельных компонентов проекта, менеджер по рискам использует соответствующий опыт в соответствующих дисциплинах.
5.3.3 Оценка глобальных или сквозных рисков
Вышеизложенное (см. 5.3.1 и 5.3.2) подчеркивает, что наличие глобальных и/или сквозных рисков повышает необходимость согласованности процессов и критериев оценки рисков для всех компонентов проекта. Из этого наблюдения вытекают два практических вывода:
a) процесс управления рисками может выиграть от включения в проектный персонал специального менеджера по проектным рискам, который отвечает за управление рисками (установление и выполнение процессов для выявления, оценки, управления и отслеживания рисков) по всем компонентам и этапам проекта, а также консультирует и отчитывается перед руководством проекта;
b) ближе к началу проекта старшие сотрудники проекта и менеджер по рискам проекта собираются для разработки и установления масштабов рисков проекта и критериев приемлемости риска, а также для согласования общих процессов и распределения ресурсов для управления и отслеживания рисков.
5.4 Управление рисками
5.4.1 Общие положения
Управление рисками включает в себя выбор и реализацию вариантов изменения рисков. Ниже приведены типичные варианты управления:
a) принятие (применимо к низким рискам), т.е. решение ничего не делать для снижения риска или его контроля;
b) снижение (применимо к высоким рискам), т.е. действия по уменьшению вероятности и/или последствий потенциального несчастного случая (путем изменения конструкции, процедур, методов управления и т.д.);
c) передача (применимо к рискам с серьезными последствиями и малой вероятностью) такими способами, как страхование или договорные отношения;
d) текущее управление (применимо к рискам с серьезными последствиями и низкой вероятностью, которая может возрасти, если ими активно не управлять);
e) избегать риска (применимо к рискам с серьезными последствиями и высокой вероятностью), т.е. не начинать и не продолжать деятельность, порождающую риск;
f) сохранение риска (применимо к остаточным рискам, оставшимся после снижения риска, для которого может потребоваться финансирование).
Полная ценность всесторонней оценки риска становится очевидной при выборе наиболее подходящих вариантов управления.
5.4.2 Аспекты управления глобальными и/или сквозными рисками
Управление глобальными и/или сквозными рисками для всего CCS-проекта или части проекта, процесс принятия решения о вариантах и действиях, которые необходимо предпринять, можно проводить на межподсистемной основе. Можно приглашать экспертов по улавливанию, транспортированию и размещению для обсуждения и согласования управления рисками по глобальным или сквозным вопросам. Организация может установить механизмы внутренней коммуникации и отчетности для поддержки решений и действий. Для беспрепятственного и эффективного принятия решений по управлению рисками важно обеспечить сквозную коммуникацию и создать атмосферу сотрудничества между подпроектами.
6 Выявление глобальных и сквозных рисков
6.1 Общие положения
В разделе предлагается подход к рассмотрению глобальных и сквозных рисков, которые могут быть значимыми, как это показано в таблице 3. Данный подход фокусируется на общих чертах и принципах, поскольку многие детали конкретных рисков зависят от конкретного проекта. Конкретные риски, связанные исключительно с улавливанием, транспортированием и размещением, исключены из этой оценки и рассматриваются соответствующими рабочими группами ИСО/ТК 265 в соответствующих документах и отчетах.
6.2 Идентификация глобальных и сквозных рисков в течение жизненного цикла CCS-проектов
Таблица 3 является результатом всестороннего обсуждения экспертов в области CCS и экспертов по анализу рисков ИСО/ТК 265 и других комитетов по стандартизации. Раздел 6 разработан с учетом наиболее заметных выявленных рисков.
6.3 Глобальные риски
6.3.1 Общие риски
Общие риски — это риски, влияющие на весь CCS-проект.
Общие риски также можно разделить на три типа: коммерческие, связанные с заинтересованными сторонами и проектно-строительные.
- задержки в получении, отказ или применение обременительных условий для получения согласия;
- задержка строительства, которая влияет на финансовый поток проекта;
- земельные вопросы, связанные с правом собственности и доступом (задержка, стоимость, сроки, отсутствие);
- земельные вопросы, связанные с окружающей средой и условиями площадки;
- перерасход средств из-за удорожания незаменимых факторов;
- наличие подходящих подрядчиков, опыта и/или квалификации;
- наличие комплектующих и аппаратных средств;
- форс-мажорные обстоятельства, влияющие на сроки, эффективность затрат и рентабельность;
- судебные разбирательства;
- наличие и цена долга;
- задержки из-за забастовок;
- изменение процентной ставки;
- валютный риск для импортируемых материалов или оборудования;
- кредитный риск застройщика.
Связанные с заинтересованными сторонами:
- общественная оппозиция;
- земельные вопросы, связанные с правом собственности и доступом (задержка, стоимость, сроки, отсутствие);
- предоставление гарантий относительно условий окружающей среды и площадки вдоль маршрута.
- отсутствие подходящих стандартов при проектировании;
- проблемы в проектировании вызывают серьезные технические проблемы CCS-проектов;
- непредвиденное загрязнение земли;
- земельные вопросы, связанные с доступом;
- отсутствие подходящего опыта и/или навыков;
- несвоевременное поступление или отсутствие оборудования (например, наличие стали или мощности прокатных станов);
- непредвиденные археологические открытия;
- непредвиденные экологические проблемы (обнаружение редкой флоры или фауны);
- преступное или преднамеренное повреждение;
- задержки из-за непогоды;
- неудовлетворительный контроль качества при строительстве;
- несчастный случай со смертельным исходом на месте.
6.3.2 Неопределенность политики
6.3.2.1 Описание
Развертывание CCS-проектов будет определяться государственной политикой (см. [34]). Государственная политика, относящаяся к CCS, включает: законы и правила, международные соглашения, политику контроля выбросов, доступ к транспортной инфраструктуре, местам хранения и поровому пространству, требования по охране окружающей среды и мониторингу, обязательства по ответственности, приоритеты использования ресурсов (например, подземные воды, нефть и газ, уголь и т.д.), налогообложение, отраслевые стимулы, субсидии и продвижение, а также развитие инфраструктуры. Правительствам могут потребоваться решительные финансовые и политические действия для преодоления препятствий для частных инвестиций в проекты, включая технологические риски, относительно высокие капитальные и эксплуатационные затраты, при этом может отсутствовать прямая экономическая выгода от внедрения CCS-процессов при низких ценах на выбросы CO2. Действия правительств также могут быть направлены на стимулирование новых рынков, устранение рыночных барьеров и сбоев, а также на содействие развитию инфраструктуры в поддержку реализации CCS-проектов. Из-за своей высокой стоимости и длительного срока эксплуатации активы CCS особенно чувствительны к политическим рискам.
Общие политические риски и неопределенности включают:
- недостаточную политическую поддержку CCS-проектов;
- пробелы в политике, законах и правилах в области CCS;
- неадекватную детализацию политики;
- дезинформацию или чрезмерное регулирующее обременение;
- нормативные конфликты между государственными органами, обладающими юридическими полномочиями в отношении проекта;
- отсутствие опыта или прецедентов в реализации политик, законов и нормативных актов;
- непоследовательное или непредсказуемое исполнение законов и нормативных актов;
- изменения существующих деталей политики или приоритетов политики;
- неожиданные задержки в предоставлении необходимых разрешений;
- фидуциарную неопределенность и требования.
Последствия неопределенности политики включают:
- задержки проекта, приводящие к дополнительным расходам или отмене проекта;
- увеличение стоимости проекта из-за соблюдения чрезмерно обременительных правил или избегания риска, когда применяют регулирование неоднозначно или непоследовательно;
- неудовлетворительные результаты со стороны операторов, стремящихся проверить область применения правил. Это может привести к снижению затрат для оператора в краткосрочной перспективе, но может привести к неблагоприятным последствиям для окружающей среды, сообщества, оператора и репутации отрасли;
- более высокие премии за риск в виде более высоких процентных ставок, взимаемых за финансирование CCS-проектов для покрытия непредвиденных обстоятельств в связи с неопределенностью.
6.3.2.2 Примеры
Отсутствие четко выраженной и скоординированной позиции правительства по развертыванию CCS признано одним из факторов, способствовавших отказу от проекта Dutch Barendrecht в 2010 г. Различия в политике становятся особенно заметными, когда места размещения находятся в разных юрисдикциях (например, при трансграничном размещении) или запрашивается разрешение на транспортирование CO2 через границы юрисдикции.
Несмотря на то что в некоторых юрисдикциях был достигнут значительный прогресс в принятии законов, нормативных актов и руководств для поддержки деятельности CCS, существует множество стран, которым еще предстоит должным образом протестировать или четко детализировать нормативную базу, как это произошло с Британской программой коммерциализации CCS в 2015 г. Пробелы в регулировании возможны даже в самых передовых режимах регулирования. Политика со временем будет меняться по мере накопления опыта, меняя приоритеты и ожидания, в зависимости от того, как будут развиваться CCS- и конкурирующие технологии с низким уровнем выбросов. Поэтому разработчики и операторы CCS-проектов оценивают влияние существующей политики, выявляют пробелы и рассматривают возможность принятия непредвиденных обстоятельств для изменений на основе вероятности и потенциального воздействия. В изменяющейся политической среде предприятия следят за развитием политики, чтобы предвидеть изменения, которые могут повлиять на их бизнес. Правительства могут обеспечить большую определенность для отрасли, устанавливая четко определенные контрольные точки.
6.3.2.3 Заключение
Улучшение экономики CCS и уменьшение неопределенностей рисков возможны при осуществлении проектов CCS в соответствии с последовательной политикой, принципами и правилами в большинстве или во всех юрисдикциях. Опыт и передовые методы, полученные в одной юрисдикции, затем можно было бы легче применять в интересах проектов в других юрисдикциях. Гармонизация правил будет иметь наибольшую пользу для юрисдикции с наименьшим опытом работы с проектами CCS, обеспечивая большую уверенность, меньший риск и значительное преимущество в кривых обучения и затрат.
6.3.3 Неопределенность стоимости проекта
6.3.3.1 Описание
Неопределенность в стоимости строительства и эксплуатации, а также в расходах, связанных с закрытием и этапом после закрытия, влияет на потенциальную реализацию интегрированного CCS-проекта. Изменение стоимости материалов и услуг приводит к изменению общей стоимости проекта.
Утверждение регулирующими органами разрешений на строительство и эксплуатацию компонентов проекта: блока улавливания, трубопроводов, скважин и хранилищ — является важнейшей предпосылкой, позволяющей реализовать любой CCS-проект. Отсутствие нормативных директив для CCS-проектов может существенно повлиять на сроки реализации в любой юрисдикции, что увеличивает затраты с точки зрения разработчика проекта.
6.3.3.2 Примеры
Возможны риски для планирования проекта из-за незрелости ключевых аспектов законодательного и нормативного режима для улавливания и хранения углерода в любой юрисдикции (например, подземное размещение, ресурсы порового пространства). Например, неспособность обеспечить адекватные ресурсы порового пространства в соответствии с законодательством о собственности на полезные ископаемые и в сочетании с конкурирующими видами использования недр согласно соответствующей нормативно-правовой базе также будет представлять значительный риск для разрешения интегрированных CCS-операций в коммерческих масштабах. Интегрированные CCS-проекты, которые добавляются к существующим объектам, могут привести к усилению надзора и расширению объема процесса регулирования, включая проверку существующих объектов и операций.
6.3.4 Взаимодействие с заинтересованными сторонами
6.3.4.1 Описание
Взаимодействие с общественностью может повлиять на всю цепочку CCS-проектов в любой момент жизненного цикла проекта (общий риск). Например, общественная поддержка или противодействие на этапе оценки, планирования и проектирования может повлиять на продвижение проекта. На этапах эксплуатации проблемы, связанные с публичным раскрытием данных, могут повлиять на проект или могут возникать инциденты, связанные с безопасностью, в любом CCS-проекте может потребоваться прекращение операций до установления характера событий, приведших к инциденту, потому что подобных случаев можно было бы избежать. Информирование о рисках может проводиться на разных этапах CCS-проекта и может быть особенно важно при приближении периодов закрытия и/или после закрытия.
Опубликованы передовые методы вовлечения общественности в CCS-проекты и предоставлены ресурсы, предназначенные для выявления и управления рисками, связанными с привлечением общественности. Эти документы также включают примеры участия общественности в CCS-проектах для успешных и неудачных проектов (см. [35] - [41]). На эту тему также опубликовано множество рецензируемых статей.
6.3.4.2 Примеры
Следуя передовым методам взаимодействия с общественностью и эффективно привлекая принимающие сообщества, можно укрепить доверие между общественностью и оператором проекта, но эффективное взаимодействие с общественностью не гарантирует общественной поддержки. Тематические исследования, описывающие опыт участия общественности, были опубликованы в [42] - [46]. Эти тематические исследования описывают стратегию взаимодействия и результаты различных проектов, включая CCS-проекты, которые столкнулись с противодействием и не были реализованы по разным причинам, например Barendrecht (Shell) и FutureGen (FutureGen Alliance). Эти тематические исследования также охватывают успешные CCS-проекты, включая проект Decatur в бассейне штата Иллинойс (ISGS) и Otway (CO2-CRC). Также недавно (2015 г.) в рецензируемой литературе были опубликованы статьи, описывающие проблемы с привлечением общественности к CCS-проектам в Германии и роль СМИ в этих проектах (см. [47] и [48]).
6.3.4.3 Заключение
Установлены руководящие принципы и процессы для участия общественности в CCS-проектах, которые доступны разработчику проекта (см. ГОСТ Р ИСО 26000).
6.3.5 Невозможность получения разрешения на проект
6.3.5.1 Описание
В то время как проблема нормативной неопределенности влияет на все этапы комплексного CCS-проекта, риск, связанный с невозможностью получения разрешений на проект, может быть связан с другими техническими проблемами, связанными с CCS-проектом.
6.3.5.2 Примеры
Например, орган, выдающий разрешения (например, правительство), не удовлетворен тем, что для снижения риска до приемлемого уровня были включены достаточные расчетные запасы. Также может быть отказано в выдаче разрешений на бурение и закачку или они могут быть значительно задержаны из-за негативного восприятия проекта. Например, такие вопросы, как возражение владельцев земли от проведения сейсморазведки, могут оказать косвенное влияние на процесс выдачи разрешений. Неспособность инициатора CCS-проекта убедить заинтересованные стороны в долгосрочной производительности системы хранения также может оказать влияние на получение разрешений. Невозможность продемонстрировать осуществимость хранения (т.е. сдерживание, приемистость и мощность), а также неправильный выбор порового пространства и места закачки представляют серьезную угрозу для утверждения разрешений на проект. Разрешения будет сложно получить, если в рамках управления CCS-проектом возникнут такие проблемы, как несвоевременное вовлечение заинтересованных сторон, предоставление вводящей в заблуждение и/или противоречивой информации, а также реальное или кажущееся отсутствие знаний и понимания CCS, токсичности CO2 и т.д. В некоторых случаях правильным решением будет не разрешать проект.
6.3.6 Отсутствие или изменение финансирования
6.3.6.1 Описание
Наличие адекватных государственных стимулов в настоящее время представляет собой очень неопределенный рыночный фактор финансирования CCS-проектов в большинстве юрисдикции. Эта неопределенность охватывает все элементы CCS-проекта и связанные с ними инвестиции в оборудование и инфраструктуру для улавливания, транспортирования и размещения CO2. Однако в большинстве случаев ожидается, что в конечном итоге появится какой-то механизм кредитов или путь к получению прибыли за улавливание и размещение CO2. Этот риск включает сохраняющуюся неопределенность в отношении того, может ли режим стимулирования допустить снижение стоимости ранее предоставленных стимулов или кредитов ниже финансовых предположений, на основе которых разрабатывается CCS-проект. Стоимость CCS-проекта может быть снижена, если, например, кредиты не могут быть проданы по справедливой рыночной стоимости в результате ограничительных или дополнительных правил по выбросам парниковых газов. Кроме того, неопределенность может привести к падению цены на CO2 до нерентабельного уровня в ходе реализации проекта. В течение срока реализации CCS-проекта CO2 может иметь более ценное использование (кроме прямого хранения) в другой области, например при использовании в проектах CO2-EOR. В конечном счете степень, в которой изменения в финансовом факторе распределяются между элементами в цепочке CCS, будет иметь существенное влияние на риск.
В финансовых рисках, с которыми может столкнуться CCS-проект, присутствует элемент регулятивного риска. Например, изменение правил или политики в отношении таких вопросов, как требования о ликвидации скважин, налоги или стоимость выбросов CO2, или регулирующие органы, не разрешающие размещение CO2-EOR-проектах, оказывают существенное влияние на финансовую жизнеспособность CCS-проекта. Изменения местного рынка в любой юрисдикции или значительный рост, или падение цен на нефть могут также повлиять на финансовую жизнеспособность проекта, основанного на продаже уловленного CO2 для использования в CO2-EOR-проектах.
6.3.6.2 Примеры
Риски неопределенного финансирования отмечены в декабре 2015 г., когда правительство Великобритании отменило финансирование CCS-проектов в размере 1 млрд фунтов стерлингов. Это действие остановило проекты White Rose (National Grid Carbon) и Peterhead-Goldeneye (Shell) и также привело к значительному снижению интереса и отказу от большинства CCS-проектов в Великобритании.
SINOPEC намеревалась с 2013 г. расширить пилотные испытания EOR-технологии на месторождении Shengli Oilfield, однако дальнейшие действия приостановлены из-за падения цен на нефть и отсутствия других финансовых факторов.
Для проекта Weyburn CCS этот риск привел к изменению экономики проекта:
- изменение экономики проекта при переходе от закачки с целью EOR к закачке с целью размещения;
- изменение правил (например, требования по ликвидации скважин, налоги, стоимость углерода);
- изменение стоимости хранения CO2 (например, CO2 может иметь более высокую ценность для использования в других местах, например при транспортировании в другой EOR-проект);
- регулирующие органы не позволят признать EOR-проект проектом по размещению CO2;
- отсутствие финансирования.
6.3.6.3 Заключение
Преждевременное закрытие площадки или отмена CCS-проекта могут быть вызваны рядом факторов, включая:
- закрытие источника улавливания CO2 по финансовым, эксплуатационным или другим причинам;
- изменения в экономике проекта.
6.3.7 Изменения финансовых факторов, внешних по отношению к проекту/недостаточные финансовые ресурсы проекта/изменения стоимости капитала
6.3.7.1 Описание
Ключом к успеху любого интегрированного CCS-проекта является достаточное финансирование в коммерческом масштабе. Учитывая раннюю стадию разработки технологий CCS и отсутствие рыночных стимулов для технологий смягчения последствий изменения климата, финансирование крупномасштабных CCS-проектов является сложной задачей. Любой первый в своем роде CCS-проект в значительной степени зависит от прямых или косвенных субсидий или других форм финансовой поддержки. Финансирование CCS-проекта обычно требует двух типов финансирования. Первый тип направлен главным образом на снижение инвестиционных затрат до утверждения проекта и в первые годы строительства, и он включает гранты, государственные займы, субсидии и налоговые льготы для инвестиций. Второй тип предназначен для увеличения доходов или иного улучшения денежного потока на этапе эксплуатации проекта; в основном относится к проектам коммерческого масштаба или отработанным технологиям с известными затратами; он работает в основном через рыночный механизм, такой как торговля выбросами углерода и CO2-EOR. Различные этапы разработки CCS-проекта также включают различные комбинации финансирования и первичных инвесторов (см. рисунок 7). Для демонстрационных проектов требуется сочетание государственной поддержки и частных инвестиций.
Рисунок 7 — Финансовый поток в зависимости от стадии проекта (см. [49])
6.3.7.2 Примеры
Общая стоимость SaskPower Boundary Dam Project (в настоящее время это единственный в мире действующий CCS-проект в энергетическом секторе) составила 1,3 млрд долларов. SaskPower получила от правительства 240 млн долларов на часть капитальных затрат по проекту и сама оплатила дополнительные 1 млрд долларов капитальных затрат. Учитывая, что SaskPower принадлежит провинции Саскачеван, весь проект фактически финансировало государство. Эксплуатационные расходы завода частично финансируются за счет продажи уловленного CO2 компании Cenovus Energy для повышения нефтеотдачи в соответствии с 10-летним соглашением.
6.3.7.3 Заключение
CCS-проекты не могут перейти на стадии строительства или эксплуатации без достаточных финансовых ресурсов.
6.3.8 Непредвиденные изменения стоимости строительства или эксплуатации
6.3.8.1 Описание
Непредвиденные изменения строительных или эксплуатационных расходов также могут привести к недостаточному финансированию проекта, что в итоге может привести к задержке или отмене проекта.
6.3.8.2 Примеры
Например, для своего проекта IGCC+CCS в округе Кемпер (США) компания Southern Company получила грант в размере 270 млн долларов США от Министерства энергетики США в рамках этапа II проекта (см. [50]) и 133 млн долларов США в виде инвестиционных налоговых кредитов, утвержденных налоговой службой. Поскольку первоначальный срок ввода станции в эксплуатацию не был достигнут, компания Mississippi Power (принадлежащая Southern Company) была вынуждена выплатить предоставленные налоговые льготы федеральному правительству.
Задержки проекта и увеличение стоимости взаимосвязаны: первоначальная сметная стоимость проекта Kemper была увеличена до 6,3 млрд долларов с первоначальных 2,4 млрд долларов из-за ряда факторов, включая проблемы с регулированием, инженерные проблемы со строительством трубопровода и отсутствия опыта в проектировании и строительстве завода IGCC. В июле 2016 г. IGCC произвела первый синтез-газ.
6.3.8.3 Заключение
При планировании и разработке CCS-проектов владельцам проектов крайне важно подготовить планы финансирования, учитывающие возможность неожиданных изменений нормативных требований и стоимости.
6.3.9 Неопределенность в закачке CO2
6.3.9.1 Описание
На этапе планирования разрабатывают проект жизненного цикла и схемы установки для технической инфраструктуры интегрированного CCS-проекта. Фактические объемы подачи потока CO2 на момент эксплуатации могут отличаться от первоначально запланированных. Он может быть как ниже, так и выше, а несоответствие между плановым и фактическим предложением может повлиять:
- на темпы улавливания, транспортирования и закачки, работоспособность технической инфраструктуры;
- использование емкости водохранилища;
- запланированный срок службы инфраструктуры и общий срок проекта.
Вследствие подобных изменений эксплуатационные расходы и затраты на тонну предотвращенных выбросов CO2 могут отличаться от первоначальных экономических расчетов.
6.3.9.2 Примеры
Предварительные контракты на поставку CO2 могут быть подписаны во время планирования проекта. Эти контракты могут быть внутренними управленческими соглашениями на предприятиях, владеющих вышестоящими и нижестоящими компаниями, так что весь интегрированный CCS-проект будет находиться в рамках одной организации. Другой бизнес-моделью могут быть контракты, заключенные с внешними деловыми партнерами, желающими поставлять CO2. Существует много возможных причин, по которым предприятия могут изменить свои первоначальные намерения или оказаться не в состоянии обеспечить согласованные по контракту поставки. Рынки могут развиваться не так, как ожидалось изначально. Например, в Европе регулирование рынка сертификатов на выбросы CO2 в соответствии с [51] привело к тому, что цены на сертификаты значительно ниже ожидаемых и ниже цен, которые необходимы для экономически жизнеспособных CCS-проектов. Низкие цены на сертификаты были одной из основных причин, по которой европейские компании отозвали планы, заявки или разрешения на использование CCS, выданные на разведку хранилищ. Однако высокие цены на сертификаты или налог на выбросы могут привести к «утечке диоксида углерода» в другие страны. Термин «утечка диоксида углерода» указывает не на физическую утечку, а означает ситуацию, при которой в результате жесткой климатической политики компании перемещают свое производство, генерирующее CO2, в страны с менее ограничительными мерами. При очевидном снижении выбросов в принимающей стране перенос производства на менее эффективные системы за границей может привести к чистому увеличению глобальных выбросов CO2.
Технические разработки могут создать альтернативные решения по сокращению выбросов CO2, которые могут быть более привлекательными в финансовом, техническом и энергетическом отношении, а также менее рискованными и более приемлемыми для заинтересованных сторон. Следовательно, эти альтернативные варианты могут быть предпочтительными, когда комплексный CCS-проект фактически начнет работу. Предложение CO2 также может быть уменьшено из-за того, что предприятие меняет свое стратегическое направление или портфель продуктов, или терпит банкротство. Напротив, из источника может быть получено больше CO2, чем планировали. Такое возможно, например, в Европе, где статья 21 (см. [2]) требует недискриминационного доступа третьих лиц к транспортной и складской инфраструктуре.
Как правило, экономические риски возникают при объединении в системах CCS технических средств с разными ожидаемыми сроками службы и рабочими циклами.
6.3.9.3 Заключение
Был описан ряд технических и административных положений, которые потенциально могут снизить риски, связанные с неопределенностью при поставках CO2.
- размещение контрактов на поставку CO2, учитывающих кредитный риск контрагента и риск невыполнения обязательств;
- обеспечение указания в контрактах пунктов, касающихся, например, компенсации за отклонения от согласованной поставки. В таких случаях стороны могут рассмотреть возможность перестрахования финансовых рисков.
Технические предложения по снижению рисков поставок CO2 могут включать сети, собирающие CO2 из различных источников или получающие CO2 из источника в промышленном регионе, предлагая возможность замены на случай, если поставщик больше не сможет выполнять свои договорные обязательства.
6.3.10 Отсутствие учета выбросов
6.3.10.1 Описание
Учет выбросов частично используют для укрепления общественного доверия к CCS, как подходу к смягчению последствий изменения климата. Протоколы учета разработаны для поддержки включения CCS в национальные кадастры, которые страны также представляют в Межправительственную группу экспертов по изменению климата, в части национальных и субнациональных программ отчетности по парниковым газам (см. [52] - [54]). Отсутствие учета выбросов CO2 может привести к потере репутации компании, общественному противодействию продолжению деятельности, а также к финансовым рискам, связанным с неполучением кредитов на сертифицированное сокращение выбросов (CER) (например, в рамках механизма чистого развития или национальной налоговой программы). Отсутствие учета выбросов является глобальным риском, который влияет на всю цепочку проекта CCS, в первую очередь на этапах эксплуатации и закрытия. Соблюдение установленной системы учета выбросов для CCS помогает устранить этот риск.
6.3.10.2 Примеры
Обсуждались вопросы относительно принятия отрицательного кредита выбросов для биоэнергетики с CCS в контексте схемы торговли выбросами Европейского союза (см. [55]). В Калифорнии (США) проходит процесс создания протокола количественной оценки для CCS, что позволит вести учет в Калифорнийской ETS.
6.3.10.3 Заключение
Имеются и используются ограничения, предназначенные для обеспечения учета сокращения выбросов, связанного с CCS, на уровне от национального до конкретных проектов.
6.3.11 Масштабирование технологии
6.3.11.1 Описание
Существуют риски, связанные с масштабированием любой новой технологии, и это создает неопределенность для будущих проектов. Например, многие из технологий улавливания либо использовались в других отраслях, либо демонстрировались в больших масштабах. Поскольку эти подходы расширяются для использования в проектах коммерческого масштаба, процессы должны быть переработаны и оптимизированы для большей эффективности. Неопределенность, связанная с масштабированием технологии, может повлиять на всю цепочку CCS-проектов и ее лучше всего описать как глобальный риск, который наиболее очевиден на этапах запуска проекта (проектирование и строительство) и эксплуатации (улавливание, закачка). Существует два различных класса воздействий, связанных с низкой производительностью новой технологии, возникающей в результате риска масштабирования технологии:
a) влияние на безопасность или экономику проекта;
b) воздействие на общественное мнение о CCS.
6.3.11.2 Примеры
Риск масштабирования технологии часто упоминается в СМИ в сообщениях о задержке или неэффективности операций во время запуска проекта и на ранних стадиях эксплуатации. Эти сведения могут повлиять на общественное и академическое отношение к конкретным подходам CCS. Примеры таких сведений включают задержку запуска и перерасход средств на проект IGCC в округе Кемпер в штате Миссисипи (США), а также низкую надежность устройства улавливания на электростанции Boundary Dam в Саскачеване (Канада). В дополнение к влиянию CCS на общественное мнение существуют также практические последствия для проекта, такие как задержка запланированного сокращения выбросов или увеличение затрат, связанных с задержкой.
6.3.11.3 Заключение
Крупномасштабные демонстрации могут снизить риск масштабирования, но следует ожидать некоторого улучшения процесса и необходимого закрытия для первых в своем роде объектов. Принятие прозрачных коммуникаций и информирование о таких знаниях во время взаимодействия с различными заинтересованными сторонами может помочь укрепить доверие.
6.3.12 Отсутствие квалифицированных кадров для эксплуатации проекта
6.3.12.1 Описание
Периоды высокой активности с другими связанными или конкурирующими энергетическими проектами или консолидация рынка могут привести не только к финансовому давлению на проект CCS, но и к значительной нехватке квалифицированной рабочей силы. Операторы проекта CCS, как правило, будут стремиться к достижению максимальной экономической эффективности производства и экономической эффективности эксплуатации, управлению всеми рисками. Для этого необходима квалифицированная рабочая сила. Попытка выполнения проекта без соответствующих навыков может привести к задержке графика, перерасходу средств и потенциальным проблемам с обеспечением безопасности.
6.3.12.2 Примеры
Потеря опытного персонала может привести к значительным задержкам во время обучения. Задержки могут прервать запланированные действия по мониторингу, что может привести к нарушению разрешений. Квалифицированный полевой персонал необходим для отбора проб, обслуживания объекта, лабораторного анализа, интерпретации результатов анализа и контроля качества, а также для подготовки отчетов. Квалифицированные специалисты часто имеют степень магистра в области геологии, гидрогеологии, почвоведения, химического машиностроения, машиностроения, химии, гидродинамики или аналогичных дисциплин.
6.3.12.3 Заключение
Риски, связанные с нехваткой квалифицированных ресурсов или потерей ключевого персонала проекта, можно предвидеть и управлять ими, чтобы избежать воздействия на CCS-проект.
6.3.13 Воздействие проекта на окружающую среду
6.3.13.1 Описание
Потенциальное воздействие комплексного CCS-проекта на окружающую среду включает воздействие на атмосферу, биологические организмы (растения и животные), почвы, землепользование, поверхностные воды, а также культурные и исторические ресурсы. Любой крупный энергетический проект будет иметь определенное воздействие на окружающую среду, поэтому важно соблюдать местные или региональные правила проведения оценки воздействия на окружающую среду (EIA). В некоторых юрисдикциях такая оценка может не потребоваться. Например, в провинции Альберта (Канада) добавление CCS к существующему проекту не потребует такой оценки — в разных местах будут разные критерии и исключения из процесса оценки. Оценка воздействия на окружающую среду может помочь определить значительные и потенциально значительные воздействия на окружающую среду и обеспечить четкий процесс определения соответствующих мер по смягчению последствий. Оценку воздействия на окружающую среду обычно проводят на этапе планирования и проектирования проекта (часто требуется одобрение правительства для начала проекта), однако воздействие на окружающую среду также может быть во время эксплуатации, закрытия и в период после закрытия. Воздействие на окружающую среду также может происходить в любой точке цепочки проектов по улавливанию, транспортированию и хранению или между ними. Как отмечалось во введении к стандарту, оценка рисков может быть неотъемлемой частью оценки.
6.3.13.2 Примеры
Примеры оценки воздействия на окружающую среду, которые были разработаны для CCS-проектов, включают такой анализ рисков: проект Gorgon (Chevron) в Австралии и проект FutureGen (FutureGen Alliance) в Иллинойсе.
6.3.14 Внешние природные воздействия на проект
Риски, связанные с воздействием проекта на окружающую среду, могут быть снижены путем проведения EIA, в ходе которой определяют потенциально значительные воздействия, а также меры по смягчению последствий, которые затем реализуют. Хотя внешние естественные воздействия могут повлиять в первую очередь на один компонент проекта, как в приведенных ниже примерах, они могут повлиять на CCS-проект на протяжении всей цепочки проекта и его жизненного цикла.
6.3.14.1 Примеры внешних природных воздействий на проект
Установка улавливания CO2 уязвима к внешним воздействиям погодных условий (изменение температуры, ветер, суровые погодные условия и т.д.), а также стихийных бедствий (землетрясения, наводнения и т.д.). Повышение температуры окружающего воздуха требует увеличения энергии для сжатия. Внезапные или экстремальные изменения температуры могут вызвать изменение фазы CO2 (жидкая, газообразная, плотная) в наземных или подземных сооружениях, вызывая быстрые изменения характеристик потока.
Подземные трубопроводы особенно уязвимы при движении грунта, например, во время землетрясения. Землетрясение в Сан-Фернандо 1971 г. вызвало разрыв и/или деформацию нескольких водопроводных, газовых и канализационных трубопроводов (см. [56]), некоторые из которых были большого диаметра [до 16 дюймов (406 мм)], но, к счастью, низкого давления [150 фунтов на квадратный дюйм (10 бар)]. В конце 1982 г. и начале 1983 г. интенсивные продолжительные дожди, связанные с явлением Эль-Ниньо, вызвали сильные наводнения и оползни во многих прибрежных районах Эквадора. Был нанесен значительный ущерб водопроводным и канализационным трубопроводам, насосам и сетям (см. [57]). Внезапные или высокоскоростные наводнения являются наиболее разрушительными, поскольку их сила может вывести из строя насосные установки.
Для размещения CO2 внешнее событие может повторно активировать разлом, если пластовое давление или термическая нагрузка превысят силу разлома. Это может привести к миграции по стратиграфическому пути: в результате структурных особенностей недр, в частности, покрывающей породы, может существовать стратиграфический путь для миграции рассола или CO2 из первичного защитного комплекса. Могут потребоваться более обширные меры мониторинга, может потребоваться сокращение или перераспределение закачки, возможно по дополнительным скважинам. Если потеря герметичности останется незамеченной, возможно загрязнение зон с питьевой водой и утечка на поверхность, что может поставить под угрозу здоровье и безопасность населения, нанести ущерб окружающей среде, привести к судебным искам и значительному снижению репутации.
6.3.14.2 Заключение
Следует учитывать потенциальные внешние природные воздействия, которые могут повлиять на CCS-проект на протяжении всей цепочки и жизненного цикла проекта, включая потенциальные геологические нарушения и сейсмические события. Экстремальные природные явления следует учитывать при оценке рисков для каждого элемента цепочки CCS-проекта.
6.3.15 Внешние техногенные воздействия на проект
6.3.15.1 Описание
Техногенные воздействия (включая ранее существовавшие скважины) также могут оказать влияние на общий CCS-проект на протяжении всей цепочки проекта и его жизненного цикла.
Будущие площадки закачки CO2, которые геологически связаны с ранее существовавшей площадкой закачки и хранения, могут уменьшить емкость порового пространства, доступную как для первоначального проекта, так и для проектов закачки. Дополнительные закачки в один и тот же горизонт в геологически связанном пласте могут повысить давление в этой области и снизить производительность и приемистость хранилища. Последствием такого сценария может быть необходимость в дополнительных уплотняющих скважинах. Может потребоваться дополнительный трубопровод.
6.3.15.2 Примеры
Примеры техногенных факторов, которые могут создать риск для установки улавливания, включают человеческий фактор, приводящий к остановке установки, пропуску технического обслуживания или аварии.
Вмешательство третьих лиц в транспортную инфраструктуру по статистике является наиболее распространенной причиной непреднамеренной потери продукта, например разрушение подземного трубопровода CO2 во время земляных работ [например, на трубопроводе Jackson Dome Tinsley CO2 (Delta) 8 дюймов].
Третья сторона может проводить бурение через пласт-хранилище или вызывать изменения в распределении подземного давления, добывая или закачивая поблизости флюиды. Еще одно возможное воздействие на размещение может быть вызвано миграцией по устаревшим скважинам. Недостаточная целостность ранее существовавших скважин, пересекающих нагнетательный пласт, может обеспечить путь миграции через уплотнения комплекса хранения CCS-проекта. В результате рассол или CO2 могут просачиваться либо в более мелкие горизонты, либо на поверхность, если фронт давления вызывает миграцию жидкости вверх по стволу скважины. Возможны дополнительные затраты в связи с корректирующими действиями на скважинах с плохой целостностью. Могут потребоваться более обширные меры мониторинга, и могут быть потеряны кредиты на CO2, поскольку за утечку объемов будут налагаться штрафы. Если нарушение останется незамеченным, возможны загрязнение зон питьевой воды и утечка на поверхность, что может вызвать судебные разбирательства, проблемы с охраной труда и безопасностью и нанесение ущерба репутации.
Трещины геологической покрышки от напряжения, вызванного закачкой
Если гидравлическое и термическое напряжение, вызванное закачкой, превысит напряжение разрушения геологических покрышек, например, из-за эксплуатационной ошибки или неопределенности фактического давления гидроразрыва для покрывающих пород, определенных для CCS-проекта, то геологические покрышки могут быть разрушены.
Действия третьих лиц могут вызвать изменения в окружающей среде, которые невозможно отличить от потенциального воздействия хранилища CO2, которое может привести к предполагаемой потере герметичности комплекса по размещению CO2.
6.3.16 Конфликты с другими землепользователями
Возможны конфликты с существующим землепользованием или неопределенность в отношении воздействия на землепользование, связанные с запланированным проектом, которые могут повлиять на CCS-проект на протяжении всей цепочки проекта и его жизненного цикла. Несмотря на существующие пределы того, какие аспекты неопределенности землепользования могут быть рассмотрены в рамках оценки рисков, включение этих рисков может обеспечить более надежную работу по оценке рисков.
6.3.16.1 Описание
У операторов CCS могут быть конфликты с другими пользователями земли в местах улавливания, транспортирования или размещения. К заинтересованным сторонам на поверхности земли относятся землевладельцы (в основном фермеры в сельской местности) и, в более широком смысле, люди, живущие вблизи мест расположения CCS-проектов или маршрутов трубопроводов. К заинтересованным сторонам подземных работ относятся владельцы затронутых подземных пластов (государственных или частных) и пользователи, кроме операторов размещения CO2: например, размещение природного газа, подземное хранение энергии, геотермальные электростанции, захоронение радиоактивных отходов, добыча подземных вод, добыча нефти и газа и шахты. [Размещение CO2 можно выгодно сочетать с другими видами деятельности, такими как добыча нефти и газа или добыча соленой воды (EWR)].
Критерии оценки риска этой неопределенности включают возможность ухудшения аспектов проекта, связанных с HSE, и/или изменения характеристик, и/или прекращения подземной эксплуатации.
6.3.16.2 Примеры
6.3.16.2.1 Этап перед эксплуатацией
На данном этапе могут возникать конфликты с другими пользователями из-за изменения исходного состояния площадки при строительстве объектов CCS. В случае улавливания строительство конкретной улавливающей установки подразумевает расширение площади электростанции или других производств, выбрасывающих CO2, что может повлиять на землепользователей и ближайшее землепользование. Для определения маршрута трубопровода необходимы переговоры с землепользователями и определение юридического статуса участка земли, на котором расположены транспортные средства (государственный сервитут, права аренды). Что касается размещения, использование наземных сооружений и кустовых площадок также должно быть согласовано с землепользователями, как и площади, используемые для мониторинга (даже если занятие носит временный характер, например, сейсморазведка). Конфликты могут быть следствием выхода CO2 за пределы разрешенной площади или за пределы зон, на которые распространяются контракты с владельцами прав на поверхность или недра.
Развитие проекта также может быть остановлено, если подземные пользователи поблизости посчитают, что разработка проекта хранилища негативно повлияет на их активы. В этом случае оператор проекта должен продемонстрировать, что максимальное распространение CO2 вместе с изменением давления и температуры или любым другим воздействием не повлияет на других пользователей. Следует избегать любой утечки через скважину или разлом, чтобы предотвратить любое взаимодействие с другими пользователями. Другим вариантом для оператора проекта, столкнувшегося с этим риском, было бы продолжение проекта, но обеспечение соответствующей компенсации или аренды прав хранения.
Также могут возникнуть конфликты с существующим землепользованием, что приведет к невозможности определить исходные экологические данные, необходимые для мониторинга.
6.3.16.2.2 Этап эксплуатации
На этапе эксплуатации воздействие на других пользователей, связанное с улавливанием или транспортированием, ограничивается конкретными воздействиями, такими как шум, качество воздуха, за исключением случайного выброса CO2. Последнее рассматривается как риск, связанный с улавливанием или транспортированием. Новое планирование землепользования может привести к конфликту. На участке размещения конфликты с землепользователями или фермерами должны разрешаться на этапе перед эксплуатацией. Тем не менее они могут произойти в случае подозрения на утечку CO2 или потребности мониторинга в новых местах. Примеры подземного воздействия на других пользователей включают расширение области распространения CO2 за пределы разрешенных зон или за пределы зон, охватываемых контрактами с владельцами недр или прав на недропользование, загрязнение водоносных горизонтов питьевой воды потоком CO2, охлаждение геотермальных ресурсов и т.д.
6.3.16.3 Заключение
Разработчики проектов должны быть осведомлены о том, что управление строительством и эксплуатацией CCS может повлиять на владельцев и пользователей прилегающих земельных участков, как надземных, так и подземных.
Управление рисками на этапе перед эксплуатацией
Чтобы запустить проект по улавливанию и транспортированию, важно взаимодействовать с землевладельцами и добиться общественного признания в окрестностях. Для получения доступа к земле можно использовать соответствующую нормативно-правовую базу (в зависимости от местных правил). Что касается хранения, то при проверке площадки (т.е. составлении первого списка возможных областей размещения) необходимо учитывать близость других пользователей подземных сред либо по вертикали (главным образом для водоносных горизонтов питьевой воды), либо по горизонтали (геотермальная энергия, хранилища газа, добыча углеводородов, шахты и т.д.). После выбора площадки анализируют производительность площадки и моделируют сценарии риска, что позволяет оценить максимальную протяженность области распространения CO2 и, следовательно, возможное взаимодействие с другими подземными объектами. Следует внести изменения в первоначальный проект, чтобы свести к минимуму риск конфликтов с другими пользователями. Отчет должен быть доступен для регулирующих органов, заинтересованных сторон, общественности. Правила и стандарты для конфликтов использования, если таковые имеются, должны применяться должным образом.
Для управления рисками на этапе эксплуатации в отношении улавливания и транспортирования применяют те же комментарии, что и для выявления рисков, поскольку любые потенциальные конфликты с землевладельцами или фермерами, которые могут повлиять на проект, регулируют в рамках других глобальных рисков. Что касается размещения, необходим тщательный мониторинг области распространения CO2 для обнаружения любой миграции вблизи другой подземной эксплуатации или до водоносного горизонта с питьевой водой. В случае доказанного воздействия оператору необходимо применить корректирующие меры, включенные в план управления рисками размещения, например, для уменьшения или прекращения закачки или даже обратного извлечения CO2.
6.4 Сквозные риски
6.4.1 Общие положения
Сквозные риски — это риски, которые затрагивают более чем одну часть цепочки CCS-проекта. В настоящем стандарте интеграционные риски считают сквозными.
Системы CCS, состоящие из нескольких источников и/или резервуаров, более сложны, чем простые «двухточечные» CCS-проекты, включающие один источник и один резервуар. Это особенно актуально, если последний организован одним оператором. Поскольку системы включают дополнительные источники CO2, связанные с дополнительными резервуарами, необходимо соблюдать осторожность, чтобы свести к минимуму потенциальное влияние возможных изменений в составе потоков CO2 из нескольких источников от разных операторов. Например, одновременное увеличение влажности в одном потоке и падение давления в другом потоке может увеличить риск конденсации в объединенном потоке CO2. Что касается качественных и количественных вариаций потоков CO2, может быть уместно отличать проекты с одним источником-поглотителем от малых и крупных систем улавливания (или инфраструктуры) для управления глобальными и сквозными рисками.
Проекты CCS с одним источником и одним резервуаром: снижение производительности влияет на эффективность всего процесса и, по крайней мере, в течение заданного периода времени на количество размещенного CO2. Можно избежать сложных юридических, технических и финансовых ситуаций, возникающих в результате комбинации различных потоков CO2, и упростить комплексное управление глобальными рисками. Необходимые периоды технического обслуживания технической инфраструктуры можно планировать заблаговременно, и нет необходимости учитывать изменения состава в результате смешивания потоков CO2 из различных источников. С другой стороны, у проектировщика есть возможность указать поток продукта в соответствии со своими собственными критериями, например, выбрав транспортирование CO2 с высоким содержанием влаги по трубопроводам из нержавеющей стали вместо осушения потока CO2 и использования более дешевой углеродистой стали для трубопровода.
6.4.2 Случайное или преднамеренное прекращение подачи CO2
6.4.2.1 Описание
)Количество и качество потока CO2 может меняться со временем. Изменчивость потока — это предсказуемое отклонение, возникающее в результате технического производственного процесса, естественных воздействий или отражающее предсказуемые колебания спроса на электроэнергию или продукцию. Факторами, влияющими на выработку электроэнергии из ископаемых источников энергии и связанные с ними выбросы CO2, могут быть, например, цены на энергию на биржах электроэнергии, соответствующие хорошо известным профилям потребительского спроса, или предсказуемые погодные изменения, влияющие на выработку солнечной или ветровой энергии, которым может быть отдано предпочтение. Сезонные колебания могут быть вызваны потребностью в централизованном отоплении или охлаждении, или переработкой скоропортящейся биомассы после сезона сбора урожая, такого как сахарная свекла. Усовершенствованное планирование на этапе проектирования CCS-проектов может предвидеть перерывы и позволить CCS-проектам быть устойчивыми к будущим изменениям потоков CO2. Запланированные перерывы могут быть связаны с периодами технического обслуживания, такими как очистка котлов, внутренние проверки трубопроводов или замена хвостовиков в нагнетательных скважинах. Эти перерывы могут длиться от нескольких часов до нескольких месяцев и, соответственно, могут быть уменьшены за счет включения буферного хранилища или гибкой работы CCS-инфраструктуры. В частности, в системах CCS с одним источником-резервуаром более длительные перерывы приводят к прерыванию работы всего интегрированного CCS-проекта.
6.4.2.2 Примеры
Перебои в подаче могут быть проблемой в первые годы эксплуатации резервуара для хранения CO2: связанные с этим проблемы уменьшатся, когда шлейф CO2 покроет большую площадь и поток CO2 сможет легче рассеиваться в большем объеме резервуара. Прерывистая подача CO2 также может быть проблемой в проектах CO2-EOR, где добыча нефти [например, за счет попеременной закачки воды и CO2 (WAG)] и повторного использования CO2 будет определять спрос на CO2. Истощенные резервуары, выбывшие из добычи нефти, можно было бы с технической точки зрения рассматривать в качестве буферных хранилищ.
6.4.2.3 Заключение
Риски могут возникать в результате изменения социально-экономических условий, влияющих на работу источников CO2. Увеличение доли ветровой и солнечной энергии в производстве электроэнергии требует более гибкого управления нагрузкой электростанций, чтобы работать с прибылью. Следовательно, при планировании систем CCS следует учитывать гибкость, чтобы адаптироваться к таким непредвиденным изменениям в течение длительных периодов времени. Часть этой гибкости может быть достигнута на море за счет сочетания трубопроводного и морского транспорта, поскольку суда могут свободно перемещаться к любому подходящему источнику или терминалу CO2, находящемуся в пределах досягаемости.
6.4.3 Общая инфраструктура для нескольких проектов (неопределенные права собственности, производительность или отсутствие координации)
6.4.3.1 Описание
)Модели (см. [58]) для совместного использования инфраструктуры (трубопроводов и/или хранилищ) привлекательны из-за возможности разделять финансовые риски с другими субъектами (государственными или частными) и более быстрого достижения эффекта масштаба. Однако общая инфраструктура также требует тщательной координации и сопряжена с повышенным риском, влияющим на общий проект. На ранних этапах развития общей инфраструктуры вопросы собственности и координации могут быть неясными, что влияет на общий риск, связанный с проектом. В некоторых предлагаемых моделях правительство владеет инфраструктурой улавливания и/или размещения.
Общая инфраструктура также может влиять на определенные элементы цепочки проектов CCS, например, на улавливание/транспортирование 
. Если несколько источников CO2 совместно используют один и тот же трубопровод и инфраструктуру хранения, то источники должны ограничивать содержание примесей в потоке CO2, чтобы соответствовать спецификациям качества материалов, выбранных для общего трубопровода/инфраструктуры хранения и эксплуатации трубопровода. Во время улавливания, транспортирования и размещения недостаточная производительность системы улавливания на одном из источников может повлиять на способность улавливать CO2 на другом объекте или подорвать композиционную основу, на которой были выполнены расчеты безопасности и производительности.
6.4.3.2 Примеры
В Северной Америке некоторые из существующих трубопроводов CO2 могут получать CO2 из нескольких источников. Подобно операторам трубопроводов для других продуктов (например, нефти, нефтепродуктов, природного газа) операторы трубопроводов устанавливают требования к качеству CO2, предлагаемого для транспортирования, чтобы снизить риски, связанные с потенциальной коррозией или опасными сопутствующими компонентами, и гарантировать, что продукт соответствует спецификации потребителя. В некоторых юрисдикциях источники могут получать недискриминационный доступ к доступной мощности, что помогает снизить риски, связанные с доступностью общей инфраструктуры, при условии, что применимые правила и практика распределения мощности позволяют оператору трубопровода выполнять договорные обязательства.
Дорожная карта для демонстрации и развертывания улавливания и хранения в Китайской Народной Республике (см. [59]) включает обсуждение преимуществ разделения рисков и государственной собственности на общую инфраструктуру.
6.4.3.3 Заключение
По мере развития общей инфраструктуры можно ожидать, что участники отрасли будут решать эти вопросы при возникновении в конкретных обстоятельствах.
6.4.4 Использование действующих объектов
6.4.4.1 Описание
)Возможно использование действующих объектов для целей CCS, однако при этом существуют неотъемлемые риски. Эти риски могут повлиять на проект в целом или затронуть любой из конкретных элементов цепочки проекта CCS 
. Состояние трубопроводов или другой инфраструктуры может быть неопределенным или не предназначенным для работы с плотной фазой загрязненного CO2 или с коррозионной средой, ожидаемой при закачке CO2. В случаях, когда существующий трубопровод природного газа должен быть преобразован для транспортирования CO2 (как это уже произошло в Соединенных Штатах), участники отрасли проверяют состояние трубы, ожидаемое рабочее давление и связанные с этим вопросы эксплуатации, чтобы свести эти риски к минимуму.
Также возможно, что у существующей инфраструктуры могут быть неясные права собственности или действующие контракты, которые сделают ее недоступной для целей CCS. Перевод объектов с другой цели, такой как добыча нефти и газа, на CCS также может представлять риски, поскольку сроки завершения нефтегазового проекта могут не совпадать со сроками завершения проекта по улавливанию, который дает CO2, готовый к транспортированию или закачке. Договоренности о собственности на полезные ископаемые и другие аспекты нормативно-правовой базы могут быть не адаптированы для таких изменившихся целей.
Проблемы, которые необходимо решить, могут включать:
- расстояние между объектом и обычно занятыми зданиями;
- действия, которые должны быть предприняты в случае нарушения условий содержания;
- введение политики «Набери номер, прежде чем копать», чтобы свести к минимуму возможность вмешательства третьих лиц;
- введение территориального запрета на волочение якоря в море;
- повторную идентификацию производственного объекта как зоны HAZOP или аналогичной зоны;
- включение объекта или трубопровода в местный аварийный план.
Соответственно, там, где предполагается использование существующей инфраструктуры, участники отрасли проводят тщательную оценку состояния и доступности инфраструктуры, включая соответствующий анализ рисков для конкретных площадок.
6.4.4.2 Примеры
Для проектов в Европе изучали использование существующей инфраструктуры, такой как газопроводы или морские нефтегазовые платформы. Однако повторное использование существующей избыточной инфраструктуры оказалось затруднительным из-за проблем со сроками и медленного прогресса, достигнутого на стороне улавливания в цепочке проектов CCS. Обоснование безопасности, которое было принято, например, при планировании маршрута трубопровода природного газа, может быть неприемлемым, если трубопровод должен быть переведен на транспортирование CO2. В Великобритании расчетное давление для перекачки объемного газа ниже, чем то, при котором трубопровод должен работать с потоком CO2 в плотной фазе, и расчетные запасы (например, для предотвращения вязкого разрушения) могут быть ниже. В США существующая инфраструктура газопроводов по крайней мере в одном случае была преобразована для транспортирования CO2 и интегрирована в сеть газопроводов CO2.
6.4.4.3 Заключение
Если планируется использовать существующую инфраструктуру, рекомендуется провести тщательную оценку состояния и доступности инфраструктуры, включая анализ рисков для конкретных площадок.
6.4.5 Непреднамеренные фазовые изменения потока CO2
6.4.5.1 Описание
)Воздействие непредвиденных изменений потоков CO2 может оказывать влияние на различные звенья технологической цепочки CCS. В случае утечки это может оказать влияние на вскрышные породы, поверхностные воды и атмосферу (см. таблицу 4). Процессы, приводящие к изменениям потока CO2 и/или состава потока CO2, следует учитывать при управлении рисками при улавливании, транспортировании и размещении. Поскольку низкая производительность или прерывание одного звена цепочки CCS влияет и на другие звенья, для комплексных проектов CCS следует учитывать перекрестные риски, возникающие в результате воздействия примесей.
Обзор рисков, связанных с загрязнением потока CO2
6.4.5.2 Примеры
Непредвиденные изменения потока CO2 и состава потока CO2, выходящие за пределы допустимых диапазонов, указанных в проекте, могут привести к следующим сквозным техническим рискам:
- к более низкой эффективности улавливания из-за отсутствия гибкости в работе вышестоящей установки;
- случайному или преднамеренному прекращению, или перебою в подаче потока CO2 или транспортировании CO2;
- несоответствию потока CO2 спецификации или несоответствию состава исходного газа ожидаемому, что приводит к коррозии компонентов из углеродистой стали.
Во всех звеньях цепи CCS изменения количества и качества потока CO2 могут повлиять на технические характеристики и снизить скорость улавливания, транспортирования и закачки и, следовательно, общее количество предотвращенных выбросов CO2. Незначительные изменения примесей в потоке CO2, т.е. добавление кислорода и закачка в обедненные кислородом восстановительные подземные среды, могут иметь большое влияние на геохимические реакции, потенциально приводя к закупорке порового пространства в нефтяных скважинах или соленых водоносных горизонтах, например, создавая условия для развития сульфатредуцирующих бактерий (SRB), осаждения или растворения минералов из-за изменений pH, или окислительно-восстановительных реакций.
Кроме того, воздействие на здоровье, безопасность и окружающую среду может быть вызвано нарушениями, превышающими проектные требования, например, за счет выпуска потоков CO2, содержащих токсичные примеси, такие как H2S, в потоках CO2 из установок IGCC.
Настоящий стандарт не предназначен для предоставления подробного описания возможных эффектов и последствий изменений качества и количества потока CO2 для отдельных компонентов интегрированного CCS-проекта. Однако здесь рассматривают общие последствия снижения производительности при улавливании, транспортировании и размещении. Любой эффект, снижающий производительность отдельного процесса, может отрицательно сказаться на эффективности всего интегрированного CCS-проекта, что приведет к дополнительным затратам, увеличению выбросов парниковых газов (например, из-за необходимой продувки или вентиляции) и/или сокращению разрешений на выбросы из-за снижения скорости закачки и емкости хранилища. Более высокий износ и коррозия, вызванные примесями или повышенными потоками, могут привести к более длительному или более частому обслуживанию технических компонентов. Инфраструктура, которая должна быть долговечной, может нуждаться в замене, в то время как считалось, что замена не требуется в течение расчетного срока службы. Дополнительные работы и непредвиденные замены приведут к увеличению капитальных и эксплуатационных затрат.
Вторичное, косвенное воздействие на окружающую среду может быть вызвано нарушениями проектной деятельности, увеличивая общий экологический след интегрированных CCS-проектов. Низкие эксплуатационные характеристики могут увеличить потребность в энергии для цепи CCS и снизить энергоэффективность производства электроэнергии и продукции. Потребление расходных материалов может увеличиться. Возможно, потребуется переработать или утилизировать большее количество отходов и оборудования. Для нарушенных процессов CCS может потребоваться больше природных ресурсов по сравнению с первоначальными планами. Возможно дополнительное высвобождение парниковых газов, а общее количество предотвращенного выброса CO2 может уменьшиться.
6.4.5.3 Заключение
Мониторинг изменений в составе потока CO2 и потоке по всей технологической цепочке CCS является задачей первостепенной важности для минимизации рисков. Как и в других технологических цепях, самое слабое звено определяет общую производительность цепи. Изменения чистоты потока CO2 могут находиться в пределах, определенных для конкретных компонентов цепи CCS, но могут привести к несовместимости между различными примесями после их объединения. Создание и управление проектами CCS с достаточной и равной силой всех его этапов, аспектов и связей является сложной задачей. Слабые звенья вызывают помехи и увеличивают общие затраты. Избыточные меры, такие как проектное резервирование для критически важных систем, могут быть включены для обеспечения оптимальной производительности одного канала среди других каналов с посредственной производительностью, что также приведет к увеличению затрат без значительного улучшения общей производительности.
6.4.6 Несоответствие CO2 техническим требованиям/несоответствие состава исходного газа ожидаемому
6.4.6.1 Описание
)Различные события и процессы потенциально могут повлиять на состав потока CO2 во время его прохождения через звенья цепи CCS. Примеси взаимодействуют физически и химически с окружающей их средой до уровня, который может быть технически значимым (см. таблицу 4). Результатом этих взаимодействий являются процессы, которые могут оказать негативное влияние на эффективность CCS-проектов или инфраструктуру в целом (см. [60]).
6.4.6.2 Примеры
Источник. Примеси в потоке CO2 возникают в результате образования CO2 либо при производстве тепла или электроэнергии, либо в промышленных процессах. Прежде всего спектр примесей и их концентрации связаны с процессом производства или извлечения CO2, а также с качеством используемых исходных углеродосодержащих материалов. Производственные процессы могут включать очистку газовых потоков, например, фильтрацию или обессеривание дымовых газов, что может повлиять на состав потока CO2. Изменения производственного процесса или законодательных требований могут дополнительно изменить состав газового потока, поступающего на установку улавливания.
Улавливание. Диоксид углерода можно улавливать с помощью различных технологий, таких как аминовая очистка, сжигание в избытке кислорода. Процесс улавливания может быть неотъемлемой частью производства электроэнергии или промышленных процессов и может включать очистку и сжатие потоков CO2. Для таких интегрированных объектов к техническим компонентам могут применять различные стандарты. На концентрацию примесей в потоке CO2 влияют многие факторы, зависящие от процесса улавливания, такие как качество и регенерация растворителя, разделение воздуха, удаление воды, очистка дымовых газов (например, обессеривание), изменения скорости потока или нормативные требования. Негативное воздействие примесей может включать в себя, среди прочего, усиленное разложение растворителей, коррозию, пенообразование в трубах и сосудах, загрязнение колонн адсорбера и десорбера, износ турбомашин за счет истирания каплями конденсата или твердых частиц. Эти воздействия могут привести к снижению скорости улавливания, прерыванию процесса улавливания и, в конечном итоге, к сбросу технологических газов или потоков CO2.
Транспортирование. Изменения примесей во время транспортирования могут возникнуть в результате смешивания различных потоков CO2 в сетях трубопроводов, особенно тех, которые получены из разных источников и различными технологиями улавливания. Даже если отдельные концентрации примесей ниже технически допустимых порогов, некоторые примеси могут быть несовместимы друг с другом. Некоторые комбинации примесей могут запускать химические реакции, влияющие на транспортные свойства потока CO2 и транспортной системы. Вода, SO2 и O2, например, могут реагировать с образованием серной кислоты, усиливая коррозию стали. Незначительные изменения в составе потока CO2 могут происходить из-за конденсации или реакции с материалами стенок трубопроводов или сосудов. Другие стандарты, например, ГОСТ Р ИСО 27913, описывают эту проблему.
Закачка. При прерывистой закачке пластовый флюид может поступать в скважину и контактировать с потоком CO2, вызывая изменение его состава из-за разделения веществ между водной фазой и фазой CO2. При непрерывной закачке в скважинах ожидается незначительное изменение состава потока CO2, поскольку время реакции со стальными поверхностями мало по сравнению со временем контакта потока CO2 со стальными трубами или сосудами. Однако транспортирование по высококачественным стальным трубам к бывшим в эксплуатации скважинам на истощенных месторождениях углеводородов, изготовленных из простой углеродистой стали, может быть проблематичным.
Размещение. Основные изменения состава примесей ожидаются в резервуарах-хранилищах, где поток CO2, включая любые сопутствующие примеси, может смешиваться с остаточным газом на истощенных газовых месторождениях или вступать в реакцию с нефтью, углем, пластовой водой и полезными ископаемыми. Смешивание потоков CO2 с остаточным газом изменяет его плотность и содержание CO2 в полученном потоке и, таким образом, влияет на емкость хранилища (см. [61] и [62]). Эффекты реакций с закачиваемым потоком CO2 могут привести к растворению первичных минералов или изменению пород и образованию новых минералов. Химические реакции, вызванные CO2 и примесями, могут идти на разных участках хранилища и изменяться со временем. В результате этих реакций поровые пространства и связность пор могут увеличиваться или уменьшаться. В зависимости от того, затронуты ли пластовые или покрывающие породы, и в зависимости от временного масштаба геохимических реакций, результирующие последствия могут быть благоприятными или негативными для процесса размещения. Самозапечатывание трещин в покрывающей породе или цементе ствола скважины, а также улавливание CO2 минералами являются положительными эффектами. Минеральное растворение карбонатов, усиленное серной или азотистой кислотой, может улучшить проницаемость пород-коллекторов. Однако реакции растворения с участием потоков CO2 и сопутствующих примесей могут неблагоприятно повлиять на качество покрывающей породы, в то время как обширное отложение минералов в коллекторе может снизить приемистость хранилища. В дополнение к реакциям примеси могут привести к изменениям параметров флюидов, таких как плотность и вязкость как фазы потока CO2, так и пластовых флюидов, влияя на транспортные свойства. Необходимые давления закачки могут меняться при изменении состава потока CO2 в пласте.
Утечка. В случае утечки примеси, попавшие в жидкости, выходящие из резервуара-хранилища, могут взаимодействовать с окружающими материалами, включая естественные или искусственные среды (скважины или заброшенные скважины). Как и в резервуаре, в покрывающих породах могут происходить реакции, изменяющие состав и свойства потока CO2. Результирующие эффекты могут быть положительными или отрицательными: коррозия материалов может усилить утечки, в то время как другие реакции могут привести к самозапечатыванию путей утечки. Поток CO2 может физически смешиваться с пластовыми водами, поднимаясь вместе по трубам или разломам (газлифт). Утечка из коллектора в вышележащие, глубокие вторичные или резервные формации-хранилища может быть приемлемой, если в этих формациях нет экономических ресурсов, таких как углеводороды. Воздействие на пресноводные водоносные горизонты, которые являются текущими или потенциальными ресурсами питьевой воды, а также на почвы, пригодные для производства продуктов питания, вызывают особую озабоченность. Здоровье и безопасность человека, защищенные экосистемы и частная собственность, также являются элементами беспокойства, которые обычно находятся в центре внимания управления рисками.
6.4.6.3 Заключение
Некоторые примеси могут оказывать положительное влияние на отдельные части CCS-проекта, поэтому может быть приемлемым не принимать меры по снижению их концентрации. Однако в других частях эти примеси могут приводить к негативным последствиям. Например, присутствие SO2 может увеличить приемистость и емкость, но, вероятно, также ускорит скорость реакции, которые невозможны в его отсутствие, усиливая коррозию транспортной и закачивающей инфраструктуры (см. [63]). Может возникнуть конкуренция между экономическими аргументами и управлением рисками при определении допустимого уровня примесей. С точки зрения риска желательным критерием может быть максимально низкий разумно возможный уровень (ALARP), в то время как экономисты могут попытаться найти минимум затрат, возникающих в результате очистки потока CO2, и ущерба, причиняемого примесями, уравновешивая затраты и выгоды (см. [64] и [65]), например за счет увеличения добычи углеводородов (см. [66]).
6.4.7 Несоответствие характеристик компонентов проекта
6.4.7.1 Описание
)Проект CCS объединяет несколько сложных процессов, включая улавливание, транспортирование и размещение CO2. Проект может включать единую комбинацию источника и хранилища или обширную инфраструктуру CCS, содержащую несколько источников и хранилищ. Это также долгосрочная динамическая система, в которую компоненты могут быть добавлены или удалены по мере необходимости. Производительность отдельных компонентов, таких как хранилище (объемная емкость или приемистость), инженерная инфраструктура (гибкость, часы работы) и оставшийся срок службы любого компонента, могут быть несоответствующими в системе, что может ограничить производительность интегрированной системы CCS.
6.4.7.2 Примеры
Пример: проект Aquistore (временная нехватка поставок CO2; финансовые последствия и проблемы в мониторинге области распространения CO2).
На угольной электростанции Boundary Dam в Саскачеване (Канада) один из энергоблоков был модернизирован для улавливания CO2. Уловленный CO2 используют в основном для увеличения нефтеотдачи на месторождении Weyburn Unit, дополняя CO2, который в течение многих лет транспортируют по трубопроводу непосредственно на месторождение с завода по производству синтетического топлива Dakota Gasification Company в Северной Дакоте (США). CO2 с электростанции превышает потребности оператора нефтяного месторождения и поэтому поставляется в Cenovus (проект Aquistore, хранение CO2 в соляных пластах). Во время ввода в эксплуатацию установки улавливания CO2 перебои в работе вызвали перебои в ожидаемой поставке CO2 на нефтяное месторождение, что, в свою очередь, ограничило поставку CO2 в Aquistore. Поскольку установка по улавливанию CO2 временно работала менее чем на половину проектной мощности, доход от ожидаемых продаж CO2 был потерян для владельца SaskPower, которая также уплатила штрафы оператору нефтяного месторождения. В этом случае меньшая производительность этапа улавливания CO2 оказывает финансовое влияние на невозможность поставки CO2. Это влияние могло бы стать важным для проекта CCS, если бы не улучшилась производительность.
В проекте Aquistore по хранению CO2 перспектива ограниченной поставки CO2 вызвала у ученых проекта обеспокоенность тем, что воздействие меньшей массы закачиваемого CO2 может быть невозможно обнаружить с помощью разработанной схемы мониторинга. Если бы это произошло, это означало бы потерю вложений в исследования (в базовый мониторинг, покупку оборудования и затраты на проектирование) и конечной ценности исследований. Последствия такого дефицита в период пуска выявили риски, которые, если бы ситуация не изменилась, могли бы быть значительными для дальнейшей эксплуатации завода и проекта CCS. По состоянию на май 2016 г. модернизированный энергоблок и установка улавливания CO2 в течение нескольких месяцев работали бесперебойно на уровне, близком к проектному.
Проект Jilin CO2-EOR рассчитан на закачку 0,5 млн тонн в год, но недостаток CO2 привел к фактической закачке 0,28 млн т/год. Поэтому объекты работают не так эффективно, как планировалось.
На проекте In Salah скорость закачки CO2 в середине 2010 г. была снижена, а в июне 2011 г. закачка остановлена в качестве меры безопасности (см. [67]).
На проекте Snohvit закачка CO2 в формацию Tubaen началась в апреле 2008 г. и продолжалась до апреля 2011 г. (см. [68] и [69]). В течение этого периода закачка иногда останавливалась из-за эксплуатационных проблем на заводе LNG, который обеспечивает поток CO2. Введенный объем был меньше запланированного; тем не менее давление нарастало быстрее, чем ожидалось. Введенный объем оказался меньше ожидаемого. К 01.01.2015 г. в формацию Tubaen было закачано более 1 млн тонн CO2, в формацию Sto — 1,8 млн тонн, а выброшено более 1/2 млн тонн CO2 (см. [70]). Планируется строительство новой нагнетательной скважины, чтобы сделать закачку CO2 максимально надежной.
6.4.7.3 Заключение
Практическая мощность одной комбинации «источник-хранилище» в определенный момент времени определяется наименьшим значением практической мощности трех основных компонентов CCS (улавливание, транспортирование и размещение). Низкая эффективность любого из трех компонентов может привести к недостаточной эффективности двух других.
Для одной комбинации «источник-хранилище» общее количество хранимого CO2 за время существования проекта без учета потерь CO2 во время эксплуатации определяются практической мощностью и сроком службы компонентов.
При отсутствии прерываний, вызванных инцидентами, возникает неопределенность в первую очередь из-за часов работы компонента улавливания и приемистости компонента хранения.
Для расширенной инфраструктуры CCS с несколькими компонентами улавливания и размещения, если мощность транспортных компонентов достаточно велика и стабильна, количество CO2 в конечном итоге определяется практической мощностью и сроком службы компонентов.
Другим фактором, влияющим на неопределенность интегрированной системы CCS, является оставшийся срок службы хранилища, на который в основном влияют характеристики приемистости и ресурса хранения.
Несоответствие остаточного срока службы приводит к уменьшению объема хранения CO2 интегрированной системы, как это произошло на проекте In Salah.
6.4.7.4 Идентификация и анализ рисков
Факторы, влияющие на несоответствие, можно охарактеризовать следующим образом.
Количество часов работы установки
Количество часов работы в примере с электростанцией соответствует тенденции спроса на рынке электроэнергии. Снижение пиковых нагрузок, техническое обслуживание или перебои в работе электростанции могут повлиять на работу улавливающего компонента, что приведет к колебаниям подачи CO2 в систему.
Приемистость компонента размещения
Приемистость может быть выше или ниже ожидаемой из-за различных факторов. При непрерывной приемистости может иметь место потеря приемистости из-за 1) повышения давления, 2) нарушений в работе, 3) внутрискважинных работ, 4) снижения ограничений забойного давления или 5) геохимического изменения резервуара, например осаждения галита (см. [71]).
Информация об этом факторе представлена в 6.4.9.
6.4.7.5 Управление рисками
Меры реагирования на несоответствие в системе CCS включают гибкую работу нескольких источников CO2, а также контракт или гарантию наличия достаточного количества CO2 в системе между действующими установками и сетевыми компонентами.
Количество часов работы установки
Для корректировки несоответствия могут потребоваться несколько компонентов улавливания (например, несколько компрессоров на электростанции или источники с нескольких станций). Кроме того, наличие CO2 в системе должно быть гарантировано в первую очередь при эксплуатации установок. Подробная информация о гибкой работе представлена в 6.4.8.
Приемистость компонента размещения
Заранее могут потребоваться планы по увеличению перфорации, гидроразрыву геологического пласта-хранилища или вводу в эксплуатацию большего количества скважин для обеспечения нагнетательной способности.
Решения по расширению ресурса размещения должны быть зарезервированы, например, выбор нового места размещения, как это произошло в проекте Snohvit. Подробная информация о приемистости и ресурсе компонента хранилища представлена в 6.4.9 и 6.4.10.
6.4.8 Более низкая эффективность улавливания из-за гибкой работы вышестоящей установки
6.4.8.1 Описание
(Сквозной риск, C \rightarrow T \rightarrow S )
Планирование инфраструктуры CCS и принятие инвестиционных решений могут заморозить капитал на десятилетия, препятствуя внедрению новых технологий, чтобы приспособиться к быстрым изменениям на рынках. Такие изменения ускоряются политикой, направленной на сокращение выбросов CO2, другими средствами, помимо CCS, такими как переход на возобновляемые источники энергии. Рынки энергии и промышленных товаров стали более крупными (глобальными) и менее предсказуемыми. Таким образом, отрасли, использующие ископаемое топливо, как правило, предпочитают установки, обеспечивающие гибкость операций, изменение доли производства между энергией, электроэнергией или химическими продуктами. Кроме того, некоторые заводы обладают значительной топливной гибкостью. Цементные печи являются одним из примеров очень гибких мест обжига, поскольку высокие температуры в печах позволяют использовать широкий спектр горючих материалов.
6.4.8.2 Примеры
Яркими примерами такого риска в области производства энергии/электроэнергии являются:
- ТЭЦ;
- электростанции IGCC;
- совместное сжигание отходов или биомассы переменного состава и содержание воды.
Включение таких установок в системы CCS, особенно в простые системы, требует принятия решения заранее. В результате техническая инфраструктура может быть спроектирована по-разному. Это решение может принимать во внимание не только экономические соображения, но и технические ограничения гибкости в отношении улавливания, транспортирования и закачки.
Комбинированные теплоэлектроцентрали могут переключаться на сезонной основе между подачей тепла в сети централизованного теплоснабжения или использованием тепла для эффективного процесса производства электроэнергии. Когда тепло подают для централизованного теплоснабжения, его нельзя использовать для сушки топлива, такого как бурый уголь или биомасса. Это приведет к изменению содержания воды в дымовых газах и должно соответствовать достаточной гибкости установок для осушки газа.
Обычно электростанции с большой базовой нагрузкой, работающие на угле, рассчитаны на относительно узкий оптимальный диапазон состава топлива. Поэтому поток и состав дымовых газов должны быть относительно постоянными. Однако из-за более изменчивых рынков электроэнергии, которые должны интегрировать более крупные доли возобновляемой энергии, в настоящее время практикуют более гибкий режим работы для некоторых электростанций. Кратковременные изменения нагрузки в течение менее 1 ч приводят к колебаниям газовых потоков и, возможно, состава дымовых газов при переключении режимов работы котла, что может повлиять на состав потока CO2.
6.4.8.3 Заключение
Изменчивость процессов в химической промышленности зависит от процесса, сырья и продукта. Из-за множества возможных сценариев дальнейшая дифференциация источников CO2 от химической промышленности невозможна.
6.4.9 Недостаточный ресурс размещения
(Сквозной риск, S \rightarrow T \rightarrow C )
6.4.9.1 Описание
Несмотря на то, нехватка ресурсов размещения касается конкретно размещения, она может повлиять на всю цепочку создания стоимости, поскольку она останавливает улавливание и транспортирование, а меры по исправлению положения не принимаются немедленно. Этот риск тесно связан с риском согласно 6.4.10, т.е. продуктивность пласта не соответствует прогнозируемой (снижение приемистости, ресурс размещения, геомеханическая устойчивость, защитная оболочка) и 6.4.11, т.е. с неопределенностью модели в отношении характеристик размещения (емкость, приемистость, защитная оболочка). Этот риск касается емкости водохранилища в целом.
6.4.9.2 Примеры
Нехватка ресурсов размещения может быть обнаружена сначала во время испытаний по закачке на этапе строительства, а затем на этапе эксплуатации.
Основными параметрами, подлежащими проверке во время нагнетательных испытаний, являются проницаемость и приемистость пласта-хранилища. Удержание закачиваемого CO2 в резервуаре также имеет решающее значение для обеспечения емкости хранилища. Это требует низкой проницаемости покрывающей породы и отсутствия каких-либо путей утечки (например, неожиданный разлом, заброшенная скважина). Аномально высокие значения приемистости во время испытаний могут свидетельствовать о недостаточной локализации. Возможны два сценария развития: либо ограниченная емкость хранилища, что означает несоответствие прогнозам производительности, либо миграция шлейфа CO2 в сторону зоны неадекватной локализации и возможная утечка за пределы комплекса размещения. Возможные последствия для цепочки создания стоимости CCS заключаются в задержке или остановке строительства завода по улавливанию и/или необходимости изменить или расширить маршрут трубопровода.
Недостаточный ресурс хранилища на предэксплуатационном этапе может быть связан:
a) с низкой проницаемостью или низкой приемистостью пласта-хранилища;
b) расширением пласта-хранилища меньше прогнозируемого из-за геологической неопределенности;
c) неожиданными путями утечки, т.е. неисправностью или высокой проницаемостью покрышки.
Несоответствие прогнозируемым характеристикам хранилища может привести к остановке закачки и, следовательно, транспортирования и даже улавливания. При отсутствии альтернативного решения для размещения CO2 может быть выброшен в атмосферу на месте улавливания. В этом случае источник выбросов CO2 может понести финансовые затраты, если на выбросы необходимо приобретение сертификатов или выбросы нельзя будет продать.
6.4.9.3 Заключение
Этапы оценки и характеристики места размещения предназначены для исключения любого места с недостаточной емкостью хранилища. Такой риск следует учитывать в плане управления глобальными рисками, поскольку последствия высоки для всего проекта, особенно потому, что проект может быть отложен на годы в ожидании нового хранилища.
Управление рисками на предэксплуатационном этапе
Риск нехватки ресурсов хранения на предэксплуатационном этапе может быть устранен испытанием другого пласта на том же участке, использованием той же скважины или бурением нового пласта с той же платформы или расположенной рядом, или поиском нового хранилища вблизи исходного, используя при этом тот же трубопровод. Более радикальным решением может быть использование другого хранилища, даже уже существующего, что предполагает изменение маршрута трубопровода. В обоих случаях необходимы дополнительные исследования характеристик и тесты на приемистость.
Управление рисками на этапе эксплуатации
Если емкость целевого резервуара окажется недостаточной на этапе эксплуатации, необходимо быстро найти место хранения для замены. Что касается предэксплуатационного этапа, то в основном есть три варианта:
-
найти новое место хранения в другом районе и обеспечить новый трубопровод или другой транспортный маршрут (например, по морю).
Тем временем необходимо будет найти место временного хранения уловленного CO2.
Чтобы предотвратить такого рода риск, регулирующим органам было бы целесообразно попросить оператора предусмотреть достаточную перепроектную проработку, чтобы снизить этот риск до приемлемого уровня, или включить этот риск в свой план управления рисками, предложив альтернативные места хранения в случае недостаточной емкости хранилища для выбранного.
6.4.10 Резервуар работает не так, как прогнозировалось
(Сквозной риск, S \rightarrow T \rightarrow C )
Резервуар может работать не так, как предполагалось, за счет более низкой емкости для хранения CO2 в резервуаре из-за того, что свойства оказались хуже ожидаемых, например, меньшая, чем предполагали мощность коллектора, плохая пористость, неожиданное присутствие природного газа (метана) или сжимаемость породы. Постепенное нарастание пластового давления может привести к возможной потере вместимости из-за достижения ограничения по максимальному давлению. Нарастание давления может быть уменьшено за счет увеличения количества скважин и удлинения трубопровода для увеличения расстояния между скважинами.
Плохая латеральная сообщаемость внутри формации-хранилища приводит к недостаточному связанному объему хранилища из-за расчленения и наличия границ давления (связанных с зонами разломов или границами фаций). Постепенное нарастание пластового давления может привести к возможной потере емкости хранилища из-за достижения ограничения по максимальному давлению.
Миграция CO2 по пути разлома может происходить из-за существования проницаемых систем разломов, которые действуют как каналы к неглубоким пластам.
Низкая приемистость может наблюдаться из-за худших, чем ожидалось, свойств вблизи ствола скважины (проницаемость, скин-эффект). В этом случае обнаруживается, что проницаемость или мощность резервуара ниже ожидаемого диапазона неопределенности на основе всех доступных данных, или скин-фактор выше, чем предполагалось, что может привести к увеличению затрат (больше скважин) и к увеличению времени, необходимому для обеспечения устойчивой закачки.
6.4.11 Неопределенности в отношении производительности хранилища
(Сквозной риск, S \rightarrow T \rightarrow C )
6.4.11.1 Описание
Данные о недрах и геолого-геофизическое моделирование оказывают непосредственное влияние на прогнозирование мощности, приемистости и целостности коллектора, характеристики которых могут повлиять на всю цепочку CCS, поскольку коллектор является конечным поглотителем потоков CO2. Производительность коллектора является ключевым параметром всей цепочки CCS и влияет на уровень гибкости, необходимый для каждого из элементов CCS.
Уровень уверенности в производительности хранилища влияет на начальные этапы проекта, на выбор конструкции наземных установок, необходимость буферных хранилищ, взаимосвязь между хранилищами, добывающие скважины и количество нагнетательных скважин. До и во время эксплуатации достоверность этого прогноза оценивается повторно. Если последующие наблюдения с использованием методов мониторинга не попадают в диапазон предсказаний модели, операция хранения может быть приостановлена на неопределенный период, пока исследуются аномалии. Это будет иметь последствия для всей цепочки CCS. Потери приемистости могут потребовать снижения закачки, и для предотвращения этого могут потребоваться дополнительные меры на существующих скважинах или даже на новых скважинах.
Количественное определение и управление этими неопределенностями от начального этапа до этапа эксплуатации имеет важное значение для обеспечения общей эффективности проекта CCS.
Модели используются на протяжении всего процесса определения характеристик хранилищ в различных масштабах (бассейн, коллектор, микро- и наномасштабы) и охватывают различные дисциплины: геологию (седиментологию, процессы осадконакопления, стратиграфию), геофизику, геомеханику, геохимию, петрофизику.
Можно использовать несколько геостатистических методов для имитации природы и неоднородности геологических параметров.
6.4.11.2 Примеры
Неопределенности в геолого-геофизических моделях могут быть результатом следующего.
Неопределенности исходных данных в зависимости от уровня детализации знания характеристик комплекса хранения: геологических данных, геохимических, геофизических, гидродинамических параметров. Геофизическая съемка, обработка данных (временно-глубинное преобразование), совместная инверсия с перекрестной проверкой по разным наборам геофизических измерений (электромагнитных, сейсмических, гравиметрических) и их интерпретация также являются источниками неопределенности. Геохимические характеристики коллектора и покрывающей породы, потоковые и петрофизические параметры, режимы геомеханических напряжений, их пространственная изменчивость (непрерывная и/или дискретная эволюция) оказывают непосредственное влияние на долгосрочную целостность хранилища, уровень рисков и рассматриваемые сценарии. Сами данные, когда они существуют, часто скудны, некоторые из них экстраполированы из лабораторных экспериментов.
Оптимизация вычислений, иногда требующая упрощения, добавляющая некоторую неопределенность результатов
На оценку объема хранилища CO2, приемистость резервуара, протяженность шлейфа CO2, а также на долгосрочную работу хранилища влияют следующие неопределенности.
Оценки объемов хранения CO2 и приемистости:
- коэффициент эффективности, значение которого может значительно изменяться во времени в зависимости от различных предположений и может изменять оценки глобального объема хранилища на один или даже несколько порядков (см. [72]);
- латеральные и вертикальные неоднородности имеют решающее влияние на миграцию, растворение CO2, а также на возмущение и распространение давления, тем самым изменяя ограничивающие поля в коллекторе. Выбор модели и численной схемы имеют особое значение для правильного моделирования этих эффектов;
- тонкие сланцевые слои внутри коллектора оказывают большое влияние на потоки флюидов и оценку мощности. Это было показано в нескольких отчетах о закачке на реальных месторождениях, таких как Snohvit, Sleipner, K12B и In Salah (см. [73]);
- безопасная закачка имеет решающее значение. Геомеханическое моделирование (см. [74]) позволяет лучше понять геомеханические эффекты, такие как трещинообразование и индуцированная сейсмичность;
- геохимические условия в районе нагнетательной скважины, а также далее в пласте могут оказывать сильное влияние. Примером этого может служить осаждение солей, препятствующее приемистости (Snohvit);
- также необходимо уменьшить неопределенность модели с помощью исходных данных от природных аналогов, общих лабораторных работ, а также конкретных полевых испытаний и исследования керна (до и после закачки потока CO2).
Удлинение шлейфа CO2, долговременное хранение CO2
Обычно для каждого параметра разрабатывают геостатистическое распределение, чтобы справиться с нехваткой данных и рассчитать вероятностную реакцию на параметры производительности хранилища, такие как достижение определенной концентрации CO2 в определенной области (см. [75]).
Например, для прогнозирования расширения шлейфа CO2 можно использовать метод IRS (независимого случайного набора) для объединения случайных и эпистемологических неопределенностей. В то время как некоторые параметры модели могут быть обработаны в рамках классической теории вероятностей из-за наличия данных, другие параметры рассматривают с использованием теории возможностей из-за неточного или неполного характера доступной информации. Результаты расчета протяженности шлейфа CO2 представлены в виде распределений верхней и нижней вероятности того, что расстояние миграции шлейфа меньше определенного значения. В рамках принятия решений эти результаты могут быть объединены в единое распределение, именуемое как «индекс достоверности», например, средневзвешенное значение верхней (оптимистичной) и нижней (пессимистической) вероятностей того, что расстояние миграции меньше определенного значения. Выбранный вес отражает степень «неприятия риска» лицом, принимающим решение. Этот метод позволяет определить диапазон вероятности события, такого как наличие определенной концентрации потока CO2 в определенной зоне, что дает возможность оценить риск системы размещения (см. [76]).
Также используют геостатистические методы для оценки запасов CO2 в соответствии с рекомендациями DNV (см. [4]):
- оценивают эффективное разрешение используемых имитационных моделей. Необходимо выполнить несколько симуляций на основе различных геостатистических реализаций геологии, чтобы можно было оценить изменчивость ключевых выходных параметров. В идеале разрешение имитационных моделей должно отражать надежность данных и соответствовать разрешению геологической модели;
- адаптируют модели к наблюдаемому поведению коллектора на этапе эксплуатации. Следует оценить неопределенность, связанную с геологической моделью. Особое внимание следует уделить оценке неопределенности, связанной с особенностями и параметрами, влияющими на характеристики емкости и защитной оболочки, а также с параметрами, которые могут оказать сильное влияние на последующую надежность моделирования и перспективных прогнозов. При оценке диапазона неопределенности необходимо определить и оценить наилучшие и наихудшие сценарии в отношении пропускной способности, приемистости и удержания, а также возможности мониторинга и проверки. Следует также указать, какие усилия будут предприняты во время операций для дальнейшего снижения неопределенности в геологической модели путем калибровки параметров с помощью наблюдений.
Снизить неопределенность модели помогают методы анализа чувствительности и сопоставления исторических данных. Примером анализа чувствительности в геохимическом моделировании может быть его влияние на геохимическое моделирование и моделирование путей реакции. Устранение неопределенности термодинамической базы данных и неопределенности, связанной с выбором вторичных минералов, может помочь уточнить количество CO2 (см. [77]).
Сопоставление истории и другие методы обновления динамической модели используют для проверки оценок рисков и сравнения прогнозируемых показателей с фактическими:
- новые входные данные можно собрать на основе рабочих данных. Это могут быть динамические данные, относящиеся к потоку жидкости, такие как измерение гидравлического напора (или давления), или другие данные мониторинга, такие как повторные сейсмические исследования;
- методы сопоставления с историей можно использовать для уточнения не только модели коллектора, но и геологической модели, чтобы сохранить согласованность с физическими, химическими свойствами и историей геологических процессов месторождения, поскольку новые собранные данные могут быть инвертированы и преобразованы во входные данные, и дать ценную новую и точную информацию;
- исторические сейсмические импедансы, соответствующие данным 3D-моделирования потока пластовой жидкости и нефтеупругости, можно сравнить с данными, полученными с помощью 4D (временной) сейсмической инверсии. Задача состоит в том, чтобы построить прогнозные модели потока, непосредственно ограниченные подземной (скважинной) и геофизической (сейсмической) информацией.
6.4.11.3 Заключение
Каждое место хранения является специфическим физическим, химическим и биологическим явлением как на микро-, так и на макроуровне, которое следует учитывать до разработки статистических моделей.
Справиться с нехваткой данных или разреженными пространственными и временными данными, управлять изменением масштабов, оптимизировать вычисления и оценивать вероятности, связанные с выходными данными модели, при сохранении согласованности модели с реальностью — это проблемы, которые можно решить с помощью геостатистических методов. В сочетании с наиболее точным физическим и химическим моделированием, а также разумным выбором технических решений эти методы помогают определить наихудшие и наилучшие сценарии и количественно оценить неопределенности модели и распределения выходных данных.
Неопределенности модели могут сильно повлиять на разработку всей системы CCS. Их количественная оценка с помощью различных эффективных и проверенных геостатистических методологий в сочетании с хорошими геологическими знаниями и проектированием технологических барьеров, которые ограничивают влияние нежелательных событий, значительно снижают риск неожиданного снижения производительности. Используемые методологии, объединенные и уточненные с данными наблюдений, позволяют операторам определять диапазон прогнозируемого безопасного и эффективного поведения системы.
6.4.12 Отсутствие процедур технического обслуживания и противоаварийной защиты
6.4.12.1 Описание
)Процесс CCS требует одновременного выполнения трех основных операций: улавливания CO2, транспортирования CO2 и закачки CO2 в резервуары. Непрерывная работа требует, чтобы процесс CCS выполнял те же процедуры управления рисками, что и любые другие конкретные промышленные системы и процессы. При проведении неадекватных мероприятий по управлению рисками возможно отсутствие процедур технического обслуживания и/или аварийного контроля. Возникает вероятность ошибок, инцидентов или, в худшем случае, несчастных случаев. Отсутствие технического обслуживания и/или процедуры аварийного управления является потенциальной причиной инцидента, связанного с безопасностью. Как только потенциальный риск вступает в силу и останавливает любой отдельный элемент системы улавливания CO2, системы транспортирования или системы закачки, весь процесс CCS, скорее всего, перестанет работать.
6.4.12.2 Примеры
Хотя количество проектов CCS в мире слишком мало для статистически значимой базы данных для анализа рисков и управления рисками, основанной только на проектах CCS, имеется огромное количество статистических данных из аналогичных отраслей, которые можно использовать для характеристики сценариев риска и оценки вероятности и неопределенности.
Пример приведен для системы CCS, которая ежегодно перерабатывает 10 000 тонн CO2 (см. [78]). Статистические данные японской газовой промышленности, например, показывают, что случаи неконтролируемого выброса CO2, вероятно, будут составлять от 0,5 до 0,2 раза в год на 10 000 тонн ежегодно производимого газа. Та же самая скорость может быть экстраполирована для применения к приложениям CCS.
Два примера несчастных случаев, не связанных с CCS, произошедших в наземных отраслях промышленности, когда управление рисками пошло не так, а процедуры технического обслуживания и/или аварийного контроля были неудовлетворительными:
- авария в результате человеческих ошибок во время ремонтных работ (резервуар для хранения газа CO2, Фукусима, Япония, 1969 г.) (см. [79]). Танкер был изолирован при подготовке к ремонтным работам. Электропитание холодильника прекратилось, но электропитание нагревателя осталось включенным. Присутствие жидкого диоксида углерода в резервуаре в сочетании с продолжающимся нагревом вызывало повышение температуры и давления углекислого газа в резервуаре, что вызвало разрыв резервуара и в стенке резервуара образовалась трещина. Обломки от разрыва разлетелись на расстояние до 60 м. Сообщалось также, что окна домов, расположенных в радиусе 500 м, также повреждены. Погибли три человека, 38 получили ранения;
- авария, вызванная отсутствием аварийной готовности (исследовательский институт, Айдахо, США, 1998 г.) (см. [79]). В лаборатории произошел непреднамеренный выброс CO2 из системы пожаротушения под высоким давлением. Не были установлены датчики концентрации CO2, отсутствовали система сигнализации, освещение путей эвакуации, аварийный дыхательный аппарат. Из-за бюджетных ограничений учения по экстренной эвакуации не проводились. Один человек погиб, несколько рабочих получили опасные для жизни травмы.
Причины этих двух аварий, связанных с выбросами CO2, были следующими. В первом случае взрыв изначально был спровоцирован плохой подготовкой к ремонтным работам. Превентивной мерой будет четкая подготовка к ремонтным работам на основе анализа и оценки рисков, а также применение надежной системы разрешений на выполнение работ, обеспечивающей соблюдение безопасных методов работы (например, отключение электропитания перед началом работ по техническому обслуживанию). Во втором случае непреднамеренный выброс углекислого газа привел к несчастному случаю со смертельным исходом. Отсутствие осведомленности и готовности к чрезвычайным ситуациям усугубило то, что должно было стать обычным реагированием на утечку. Упреждающая оценка рисков и управление рисками позволили бы предотвратить аварию со смертельным исходом.
В нефтяной и газовой промышленности инциденты обычно возникают по таким причинам, как неправильное бурение и техническое обслуживание скважин, старение материалов или коррозия металлов и разрушение цемента. Это может привести к внезапному выделению большого объема газа или жидкости. В США имеются обширные базы данных о происшествиях на скважинах. Анализ статистических данных показывает, что частоту выбросов в скважину можно оценить примерно как 0,005 раза на скважину (см. [80] - [82]).
В Венгрии произошла авария с выбросом, которая дает некоторое представление о том, что происходит, когда процедуры технического обслуживания и/или противоаварийной защиты нарушаются при эксплуатации скважины:
- авария, вызванная непреднамеренным инцидентом, произошла во время планового технического обслуживания скважины [EOR, Nagylengyel, Венгрия, 1998 (см. [79])]. Инцидент произошел на скважине для закачки CO2. Были начаты плановые работы по замене противовыбросового превентора, в ходе которых операторы пытались отсоединить быстросъемный пакер (-202 м) от эксплуатационной трубы, чтобы можно было поднять колонну труб вверх. Вместо разъединения быстроразъемной муфты, скорее всего, они сместили уплотнение пакера на глубине -2175 м, обеспечив выход углекислого газа через кольцевое пространство между эксплуатационной трубой диаметром 27/8 дюйма (73 мм) и корпусом проводника 65/8 дюйма (168 мм). Когда операторы отключили противовыбросовый превентор, началась утечка углекислого газа, поэтому они попытались заменить превентор и подтянуть болты крепления. Однако они вставили только два, когда начался выброс углекислого газа с давлением 207 бар. Потребовалась эвакуация 5000 жителей.
В этом случае готовность к чрезвычайным ситуациям, основанная на оценке риска, уменьшит последствия.
В других случаях выброса из скважин нефтяной и газовой промышленности воздействие на живущих поблизости людей было меньше. Высокое давление в скважине может привести к выбросу газа и жидкости из пласта, включая некоторое количество H2S и CO2 в нефти или газе, который может длиться несколько часов или дней. Когда это продолжается в течение более длительного периода времени, во избежание неблагоприятных последствий может потребоваться предупредительная эвакуация жителей поблизости. Давление в резервуаре CCS может быть меньше, чем в резервуарах нефти или газа, особенно там, где поток CO2 хранится в истощенном резервуаре природного газа или нефти. Во многих случаях риски и последствия выбросов в результате процессов CCS можно оценить, как меньшие, чем в нефтегазовой отрасли.
6.4.12.3 Заключение
Для предотвращения любой аварии, связанной с безопасностью, риски отсутствия технического обслуживания и/или отсутствия процедур аварийного управления должны быть тщательно проанализированы и управляться в соответствии с ГОСТ Р ИСО 31000 и соответствующими методами оценки рисков. При выявлении рисков, возникающих из-за отсутствия технического обслуживания и/или отсутствия положений о реагировании на чрезвычайные ситуации в процедурах CCS, операторы могут ссылаться на опыт выявления рисков на обычных химических предприятиях, при транспортировании газа и в горнодобывающей промышленности. Степень, до которой можно проводить параллели, ограничена спецификой потока CO2 (и вовлеченных объемов), для которого отсутствует точный эквивалент для его производства и транспортирования. В результате оценки рисков должны также включать результаты любых расследований аварий и любых исследований соответствующих механизмов отказов, таких как коррозия или утечка, чтобы можно было разработать соответствующие сценарии риска.
Поэтому следует подготовить документ, устанавливающий риски, для смягчения последствий аварии в результате отсутствия технического обслуживания и/или отсутствия аварийного управления. Ожидается, что такой документ будет включать:
- описание потенциальных рисков CO2 в связи с улавливанием, транспортированием и размещением;
- анализ происшествий и/или несчастных случаев и статистические данные по соответствующим отраслям;
- технические рекомендации;
- ссылку на соответствующие технические, экологические или эксплуатационные стандарты (международные и/или национальные);
- перечень и краткое изложение соответствующих национальных или местных законодательных требований.
После выявления источников риска, областей воздействия, событий (включая изменение обстоятельств), их причин и потенциальных последствий можно приступать к процессу оценки рисков. Эффективная стратегия управления рисками позволяет избежать любых потенциальных рисков, которые существенно влияют на деятельность CCS.
6.4.13 Коррозия и проблемы с материалами
)CO2 негорюч. Однако углекислый газ может вызвать коррозию в присутствии воды, поэтому необходимы контроль содержания воды, мониторинг и устранение внутренней коррозии (см. [83]). Помимо воды, коррозия во многом зависит от концентрации примесей, содержащихся в потоке CO2, например, O2, SOx и NOx могут усиливать коррозию в потоках влажного CO2. Кроме того, в случае значительной утечки CO2 может концентрироваться близко к поверхности земли, поскольку его удельный вес выше, чем у воздуха, что повышает вероятность вдыхания находящимися поблизости животными (по сравнению, например, с природным газом, который легче воздуха и быстро рассеивается в атмосфере).
CO2 не обладает высокой степенью токсичности. Серьезные симптомы могут возникнуть у местных жителей при большой утечке CO2, даже если они этого не заметят, потому что CO2 не имеет ни вкуса, ни запаха. Если в потоке CO2 есть H2S, неприятный запах тухлых яиц будет служить предупреждением населению о наличии проблемы и они будут стремиться найти место вдали от запаха, пока он не исчезнет.
Если утечка, вызванная коррозией, происходит в любом из процессов CCS, существует риск нарушения целостности всей системы. Для интегрированных проектов CCS следует учитывать перекрестные риски, возникающие в результате коррозии.
Одним из промышленных применений диоксида углерода в сверхкритической или плотной фазе является использование в качестве растворителя. Он может проникать и пропитывать некоторые неметаллические материалы, что приводит к проблемам с конкретными элементами, такими как уплотнения, прокладки и корпуса клапанов (см. [84]).
6.4.13.1 Примеры
Улавливание: поток CO2 осушается на этапе улавливания, чтобы предотвратить конденсацию воды и коррозию в трубопроводах и позволить использовать обычные материалы из углеродистой стали. CO2, образующийся в большинстве процессов улавливания, содержит влагу, которую необходимо удалять во избежание коррозии и образования гидратов во время транспортирования. Следует выбирать подходящие коррозионно-стойкие материалы конструкции, если содержание воды достаточно велико для возникновения коррозии; потенциал образования гидрата CO2 сохраняется при более низких температурах.
Транспортирование: коррозия является одной из основных причин аварий на трубопроводах CO2. Для строительства трубопровода важно выбрать материалы, соответствующие типу и уровню примесей в потоке CO2.
Сухой (содержание воды < 50 ppm) CO2 не вызывает коррозии углеродисто-марганцевых сталей, обычно используемых для трубопроводов, даже если CO2 содержит другие примеси, такие как кислород, сероводород и оксиды серы или азота. Поток CO2, содержащий значительное количество влаги (например, 1000 ppm), обладает высокой коррозионной активностью, поэтому трубопровод в этом случае должен быть изготовлен из коррозионно-стойкого сплава. Некоторые трубопроводы изготавливают из коррозионно-стойких сплавов («нержавеющая сталь 304L») (см. [85]), хотя стоимость материалов в несколько раз больше, чем у углеродистых марганцевых сталей.
Эксплуатируемые трубопроводы контролируют внутри с помощью скребков (устройства для внутреннего осмотра трубопроводов) и снаружи с помощью систем контроля коррозии и обнаружения утечек.
Размещение: коррозия может вызвать выброс CO2 из мест подземного размещения в атмосферу и в море. Вдоль скважин и заброшенных скважин может происходить ряд возможных путей утечки, как показано на рисунке 8. К ним относят утечки между цементом и внешней стороной обсадной колонны (см. рисунок 8 a), между цементом и внутренней частью металлической обсадной колонны (см. рисунок 8 b), внутри самой цементировочной пробки (см. рисунок 8 c), за счет износа (коррозии) металлической обоймы (см. рисунок 8 d), износа цемента в затрубном пространстве (см. рисунок 8 e) и негерметичности в кольцевой области между пластом и цементом (см. рисунок 8 f).
Рисунок 8 — Возможные пути утечки в заброшенной скважине (см. [86])
Риск утечки через скважины пропорционален количеству скважин, пересекаемых областью распространения CO2, их глубине и используемому методу ликвидации. Риск коррозии, ведущей к утечке, может быть выше в устаревших скважинах, которые не были построены и закрыты с учетом воздействия CO2 и повышения давления, по сравнению с нагнетательными или контрольными скважинами, построенными для хранения CO2.
6.4.14 Риски пересечения трубопровода
(XC, T \rightarrow S \rightarrow C )
Возможность транспортирования CO2 по трубопроводам впервые была продемонстрирована на трубопроводе Canyon Reef в 1972 г. С тех пор значительную часть трубопровода эксплуатировали как для природного, так и для выделенного CO2 (таблица 5, (см. [87] и [88]).
Эксплуатируемые трубопроводы CO2
Было бы неверным описывать транспортирование CO2 по трубопроводам как новую технологию, но признано, что химический состав CO2, улавливаемого на некоторых промышленных объектах, и некоторые технологии улавливания могут отличаться от других источников улавливания.
Трубопроводы используют для транспортирования CO2, но возможны и другие методы, когда создание такой инфраструктуры нецелесообразно или экономически невыгодно. В этих ситуациях транспортирование CO2 морскими судами и баржами, железнодорожным или автомобильным транспортом может быть экономически более привлекательным, особенно когда необходимо перевезти небольшое количество CO2 на большие расстояния или за границу. В этом пункте приведен имеющийся опыт и риски, связанные с транспортированием CO2, и факторы, которые следует принимать во внимание.
Транспортирование морскими судами и баржами
Имеется значительный опыт транспортирования сжиженных углеводородных газов (в основном пропан и бутан) в крупных коммерческих масштабах морскими танкерами. Чистый CO2 перевозят судами почти таким же образом [обычно при давлении 0,7 — 1,8 МПа (см. [89]) и температуре минус 40 °C], но в настоящее время это происходит в небольших масштабах из-за ограниченного спроса. Транспортирование CO2 осуществляют в Европе в небольших масштабах, где суда перевозят CO2 пищевого качества (около 1000 т) из крупных точечных источников на прибрежные распределительные терминалы.
Свойства сжиженного CO2, перевозимого судами, аналогичны свойствам сжиженного нефтяного газа, и эту технологию можно было бы масштабировать, если возникнет спрос. Следовательно, более крупномасштабные перевозки CO2 вместимостью от 10 000 до 40 000 м3, вероятно, будут иметь много общего с перевозками LPG. Накоплен большой опыт в области транспортирования сжиженного нефтяного газа.
Суда-танкеры, перевозящие углеводороды, потенциально опасны, и признанная опасность привела к высоким стандартам их проектирования, строительства и эксплуатации, а серьезные инциденты случаются редко. Ожидается, что применение таких же стандартов к танкерам для CO2 приведет к такому же низкому уровню аварийности. Методология проектирования грузовых танкеров для LPG хорошо известна и регулируется международными стандартами и (см. [90]), кодексом IGC и разными организациями (такими как DNV, BV и LRS).
Столкновения судов с платформой в Северном море происходят примерно 2,8 раза в год (см. [91]), во всем мире эти цифры составляют около 1,5 и 4,3 для проходящих и промысловых судов соответственно (см. [92]). Расчетные значения вероятности аварий судов для транспортирования сжиженного газа (см. [93]) приведены в таблице 6.
Расчетные значения вероятности аварий судов для транспортирования сжиженного газа (на судно в год)
| Аварийная ситуация | Судно для LPG | Судно для LNG |
|---|---|---|
| Столкновение | 0,022 | 0,0067 |
| Контакт | 0,003 | 0,0028 |
Автомобильный и железнодорожный транспорт
Автоцистерны и железнодорожные цистерны также являются технически осуществимыми вариантами транспортирования и используются уже более 40 лет. Эти системы транспортируют CO2 при температуре минус 20 °C и давлении около 2 МПа в изолированных стальных сосудах в жидком виде. Учитывая большие количества CO2, которые могут быть уловлены с помощью CCS-технологий в долгосрочной перспективе, маловероятно, что автомобильный и железнодорожный транспорт будет значимым. За последние годы было зарегистрировано небольшое количество инцидентов во время погрузки/разгрузки, один из них закончился летальным исходом (см. [94]).
Сквозные риски для транспортирования CO2 можно разделить на три типа: коммерческие, управленческие, риски проектирования и строительства.
Неожидаемое поведение потоков CO2 в других проектах побуждает к перепроектированию, что задерживает реализацию проекта.
Затраты и задержки связаны с выполнением дополнительных требований по охране труда, технике безопасности и охране окружающей среды.
Колебания цен связаны с новыми компонентами или компонентами, специфичными для CCS (примером этого может быть изменение стоимости стали для трубопроводов после принятия решений о строительстве дополнительной транспортной инфраструктуры).
Наличие, стоимость и условия страхования проекта для элементов, специфичных для CCS (особенно в маловероятном случае незапланированного выброса CO2 в результате применения CCS приводит к значительному риску для страховой компании).
Протестные группы CCS, срывающие работу (примером этого могут быть местные инициативные группы, вызывающие общественное сопротивление, что приводит к отзыву разрешений на строительство для части цепочки CCS).
Риски при проектировании и строительстве
Отсутствие подходящих стандартов проектирования CCS (отсутствие четких стандартов проектирования может привести к увеличению, например, резервных коэффициентов, что приведет к ненужным затратам и финансовой нежизнеспособности проектов).
Непредвиденное поведение потоков CO2 в других проектах требует перепроектирования.
Проект вызывает серьезные технические проблемы CCS (примером этого может быть несовместимость потока CO2 с некоторыми ключевыми компонентами трубопровода, что требует проектирования, финансирования и строительства дополнительного перерабатывающего блока на конце улавливания).
Технологическая зрелость и доступность конкретных компонентов и оборудования CCS (принимая во внимание, что в настоящее время работает несколько демонстрационных установок).
В контексте системы CCS интермодальный транспорт описывает транспортирование с использованием различных видов транспорта в сочетании друг с другом. Интермодальные перевозки неочищенного CO2 сопряжены не только с рисками, связанными с отдельными методами транспортирования, но и с рисками, связанными с промежуточным размещением и перемещением между разными видами транспорта (например, с железнодорожного транспорта на судно). Ожидается, что эти риски будут включать:
- целостность гибких труб между резервуарами-хранилищами, предназначенными для перемещения, и резервуарами, не предназначенными для перемещения (например, установка для улавливания CO2 — железнодорожный вагон, автомобильный прицеп — судно, судно — берег или платформа).
Примечание - Риски снижаются при более низком давлении (менее 10 бар) транспортирования;
- повышенный риск человеческой ошибки при установлении и разрыве временных соединений между разными видами транспорта;
- возможность фазовых изменений в CO2 в результате перепадов давления;
- риски для промежуточных хранилищ от внешних воздействий, таких как террористические акты, авиакатастрофы, землетрясения или наводнения;
- взрыв расширяющихся паров кипящей жидкости (BLEVE) во время перехода из сосуда высокого давления в сосуд низкого давления. 21 ноября 1988 г. в Worms (Германия) произошел выброс CO2, в результате которого погибли три человека;
- повышенный риск ухудшения качества (состава) CO2.
7 Риски жизненного цикла для интегрированных CCS-проектов
В настоящем стандарте приведены существующие передовые методы, правила и стандарты для оценки и управления рисками жизненного цикла, связанные с интегрированными CCS-проектами. Особое внимание уделяется двум типам рисков: глобальным и сквозным рискам. Глобальные или общие риски — это риски, влияющие на весь проект CCS. Сквозные риски — это риски, затрагивающие более чем одну часть цепочки проекта CCS. Интеграционные риски считают сквозными для целей настоящего стандарта. Стандарт включает перечень таких рисков и описывает примеры, когда эти риски повлияли на CCS-проекты. Риски, указанные в реестре рисков (см. раздел 5), могут не всегда возникать при реализации CCS-проекта.
Приведена информация, которая будет полезна для разработки стандарта, содержащего руководство по процессам, которые должны быть рассмотрены оператором CCS-проекта. В таком стандарте будут сформулированы и описаны процедуры, разработанные для обеспечения того, чтобы важные глобальные и сквозные риски были всесторонне выявлены, оценены и устранены. Риски, перечисленные в разделе 5, не должны становиться списком по умолчанию, который считается исчерпывающим, но могут служить начальным перечнем рисков.
Как описано в разделе 4, оценка и управление рисками жизненного цикла практикуются в CCS-проектах и регулируются различными нормативными документами, передовыми практиками и стандартами.
В разрабатываемом стандарте для интегрированных CCS-проектов риски жизненного цикла могут отражать такие вопросы, как:
a) интегрированный проект, процесс поиска и оценки рисков (ГР/СР), начиная с рисков, описанных в настоящем стандарте;
b) интегрированный проект, процесс управления оцененными рисками ГР/СР, включая распределение ответственности и подотчетности;
c) интегрированный проект, документирование и публикация информации о процессах управления рисками, которым следовали, чтобы последующие проекты могли улучшить практику управления рисками.
ALARP — настолько низкий, насколько это разумно возможно (As Low As Reasonably Possible);
AHP — аналитический иерархический процесс (Analytic Hierarchy Process);
BLEVE — взрыв расширяющихся паров вскипающей жидкости (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion);
BRGM — бюро геологических и горных исследований, Французская геологическая служба (Bureau de recherches geologiques et minieres, The French Geological Survey);
BV — Бюро Веритас (Bureau Veritas);
CASSIF — структура идентификации сценария хранения углерода (Carbon Storage Scenario Identification Framework);
CCS — улавливание и размещение диоксида углерода (carbon dioxide capture and storage);
CCUS — улавливание, использование и размещение углерода (Carbon Capture, Utilization and Storage);
CDM — механизм чистого развития (Clean Development Mechanism);
CFR — свод федеральных нормативных актов (Code of Federal Regulations);
CO2 — диоксид углерода (Carbon Dioxide);
CSA — Канадская ассоциация стандартов (Canadian Standards Association);
DNV — орган по сертификации Дет Норске Веритас (Det Norske Veritas);
EIA — Директива об оценке воздействия на окружающую среду [Environmental Impact Analysis (or Assessment)];
EOR — увеличение нефтеотдачи пластов (Enhanced Oil Recovery);
EPA — агентство по защите окружающей среды (Environmental Protection Agency);
ETA — анализ дерева событий (Event Tree Analysis);
ETS — схема торговли выбросами (Emissions Trading Scheme);
EU — Европейский союз, ЕС (European Union);
FEP — функции, события, процессы (Features, Events, Processes);
FRAM — структура оценки и управления рисками (Framework for Risk Assessment and Management);
FTA — анализ дерева неисправностей (отказов) (Fault Tree Analysis);
GCCSI — Глобальный институт CCS (Global CCS Institute);
GS — геологическая секвестрация (Geological sequestration);
HAZOP — оценка опасности и работоспособности (Hazard and Operability);
HRA — оценка риска для здоровья (Health Risk Assessment);
HSE — здоровье, безопасность и окружающая среда (Health, Safety and Environment);
IEA — Международное энергетическое агентство (International Energy Agency);
IGCC — комбинированный цикл комплексной газификации (Integrated Gasification Combined Cycle);
IMO — Международная морская организация (International Maritime Organization);
IPCC — Межправительственная комиссия по изменению климата (Intergovernmental Panel on Climate Change);
IRS — налоговая служба (Internal Revenue Service);
IRSM-CAS — Институт механики горных пород и грунтов Китайской академии наук (Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences);
ISGS — геологическая служба штата Иллинойс (Illinois State Geological Survey);
LRS — судовой регистр Ллойда (Lloyd's Register of Ships);
MANAUS — унифицированная методология анализа и управления рисками геологического размещения CO2 (Methodology of Analysis Unified and management of risks of geological Storage of CO2);
MEP — Министерство охраны окружающей среды (Китай) [Ministry of Environmental Protection (China)];
METI — Министерство экономики, торговли и промышленности (Ministry of Economy, Trade and Industry);
MOE — Министерство окружающей среды (Ministry of Environment);
MVA — Мониторинг, проверка и учет (Monitoring, Verification, and Accounting);
NETL — Национальная лаборатория энергетических технологий (National Energy Technology Laboratory);
NOx — оксиды азота (Nitrous Oxides);
OSPAR — стороны Конвенции о защите морской среды Северо-Восточной Атлантики (Parties to the Convention for the Protection of the Marine Environment of the North-East Atlantic);
PA — оценка эффективности (Performance Assessment);
PHA — предварительный анализ опасностей (Preliminary Hazard Analysis);
PTRC — Центр исследований нефтяных технологий (Petroleum Technology Research Centre);
RCSP — Региональные партнерства по секвестрации углерода (Regional Carbon Sequestration Partnerships);
RISQUE — идентификация рисков и количественная оценка стратегии (Risk Identification and Strategy Quantitative Evaluation);
SINOPEC — Китайская нефтяная и химическая корпорация (China Petroleum and Chemical Corporation);
SOx — диоксиды серы (Sulfur dioxides);
SRF — структура скрининга и ранжирования (Screening and Ranking Framework);
TNO — Нидерландская организация прикладных научных исследований (Netherlands Organization for Applied Scientific Research);
UNFCCC — Рамочная конвенция Организации Объединенных Наций об изменении климата (United Nations Framework Convention on Climate Change);
US DOE — Министерство энергетики Соединенных Штатов Америки (United States (of America) Department of Energy);
USDW — подземный источник питьевой воды (Underground Source of Drinking Water);
VEF структура оценки уязвимости (Vulnerability Evaluation Framework);
WAG — воздействие воды и газа (Water Alternating Gas);
WRI — Институт мировых ресурсов (World Resources Institute).
СВЕДЕНИЯ О СООТВЕТСТВИИ ССЫЛОЧНОГО НАЦИОНАЛЬНОГО СТАНДАРТА МЕЖДУНАРОДНОМУ СТАНДАРТУ, ИСПОЛЬЗОВАННОМУ В КАЧЕСТВЕ ССЫЛОЧНОГО В ПРИМЕНЕННОМ МЕЖДУНАРОДНОМ ДОКУМЕНТЕ
| Обозначение ссылочного национального стандарта | Степень соответствия | Обозначение и наименование ссылочного международного стандарта |
| ГОСТ Р ИСО 27917-2023 | IDT | ISO 27917:2017 «Улавливание, транспортирование и хранение углекислого газа. Общие термины» |
| Примечание — В настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени соответствия стандарта: IDT — идентичный стандарт. | ||
БИБЛИОГРАФИЯ
| [1] | Forbes S., Verma P., Curry T.E., Bradley M.J. LLC; Dr. S. Julio Friedmann; Lawrence Livermore National Laboratory; Sarah M. Wade, A. Guidelines for carbon dioxide capture, transport, and storage. Washington: World Resources Institute (WRI), 2008 |
|---|---|
| [2] | European Communities. Implementation of directive 2009/31/ec on the geological storage of carbon dioxide. Guidance document1: CO2 storage life cycle risk management framework.; [2016]. Available from: http://ec.europa.eu/clima/ policies/lowcarbon/ccs/implementation/docs/gd1_en.pdf |
| [3] | Det Norske Veritas AS. Geological storage of carbon dioxide. 2012. Report No.: DNV-RP-J203 |
| [4] | Det Norske Veritas. CO2QUALSTORE: Guideline for selection and qualification of sites and projects for geological storage of CO2. Hovik, Norway: Det Norske Veritas, 2009 |
| [5] | Canadian Standards Association. CSA z741-12 geological storage of carbon dioxide Mississauga, Ontario; 2012 |
| [6] | Quintessa. The Quintessa CO2 FEP database, version 2.0. Available from: https://www.quintessa.org/co2fepdb/v2.0.0/PHP/frames.php |
| [7] | Quintessa. Performance assessment framework for CO2. Available from: https://www.quintessa.org/latest-news/performance-assessment-framework-for-co2.html |
| [8] | TNO. Risk management of geological CO2 storage operations. Available from: https://www.tno.nl/en/focus-area/energy/geo-energy/transitioning-to-sustainable-energy/risk-management-of-geological-co2-storage-operations/ |
| [9] | Sijacic D., Wildenborg T., Steeghs P. Tno monitoring plan development tool. Energy Procedia. 2014; 63:4834-4840 |
| [10] | VERITAS D.N. CO2QUALSTORE workbook with examples of applications. 2010. Report No.: 2010 — 0254 |
| [11] | GCCSI. Risk quantification — Risque approach. Available from: http://hub.globalccsinstitute.com/publica-tions/evaluation-risk-assessment-methodologies-using-salah-co2-storage-project-case-history/2-risk-quantification-%E2%80%93-risque-approach |
| [12] | Dodds K., Watson M., Wright I., Mathieson A. Demonstrating iterative risk assessments using in-salah experience Denver. Available from: http://www.ieaghg.org/docs/General_Docs/5th_Risk_Assess/KevinDoddsRisk_register_plus_QRA_secured.pdf |
| [13] | Oldenberg C.M. Topical report: Health, safety, and environmental screening and ranking framework for geologic CO2 storage site selection. 2005. Report No: DE-FC26-03NT41984 |
| [14] | US EPA. Technical support document: Vulnerability evaluation framework for geologic sequestration of carbon dioxide. U.S. Environmental Protection Agency, 2008. Report No: EPA430-R-08-009 |
| [15] | Schlumberger. Carbon services for CO2 storage. Available from: http://www.slb.com/services/additional/carbon, aspx ?t = 2 |
| [16] | Guen Y.L., Gouevec J.L., Chammas R., Gerard B., Poupard O., Beken A.V.D., Jammes L. CO2 storage — managing the risk associated with well leakage over long timescales. SPE Projects Facilities & Construction. 2009; 4(3):87 — 96 |
| [17] | Los Alamos National Laboratory. CO2 PENS: A conceptual and computer model for ensuring safe and effective containment of CO2. Available from: http://co2-pens.lanl.gov/ |
| [18] | Lary L.D., Manceau J.C., Loschetter A., Rohmer J., Bouc O., Gravaud I., Chiaberge C., Willaume P., Yalamas T. Quantitative risk assessment in the early stages of a CO2 geological storage project: Implementation of a practical approach in an uncertain context. Greenhouse Gases Science & Technology. 2015; 5(1):50 — 63 |
| [19] | Li Q., & Liu G. Risk assessment of the geological storage of CO2: A review. In: Vishal V., & Singh T.N. editors, Geologic carbon sequestration: Understanding reservoir behavior. Cham: Springer International Publishing; 2016, p. 249 — 284 |
| [20] | Liu L.C., Li Q., Zhang J.T., Cao D. Toward a framework of environmental risk management for CO2 geological storage in China: Gaps and suggestions for future regulations. Mitigation & Adaptation Strategies for Global Change. 2016; 21(2):191 — 207 |
| [21] | Конвенция о предотвращении загрязнения моря сбросами отходов и других материалов (LC), 1972 (и Протокол 1996 г. об изменении Конвенции по предотвращению загрязнения моря сбросами отходов и других материалов 1972 г.) 1996 Лондонского протокола |
| [22] | IMO. 2012 specific guidelines for the assessment of carbon dioxide for disposal into sub-seabed geological formations. 2012. Report No.: LC 34/15, annex 8 |
| [23] | Dixon T. Ospar, and London convention, risk assessment and management guidelines. 2007 |
| [24] | Доклад Конференции Сторон, действующей в качестве совещания Сторон Киотского протокола, о работе ее седьмой сессии, состоявшейся в Дурбане с 28 ноября по 11 декабря 2011 г. |
| [25] | National Energy Technology Laboratory. Risk analysis and simulation for geological storage of CO2. 2011 |
| [26] | International Energy Agency (IEA). Carbon capture and storage: Model regulatory framework. 2010 |
| [27] | EPA Geologic Sequestration of Carbon Dioxide. Underground Injection Control (UIC) Program Class VI Well Construction Guidance: http://water.epa.gov/drink/ |
| [28] | Directive EU. 2009/31/EC of the european parliament and of the council of 23 april 2009 on the geological storage of carbon dioxide and amending council directive 85/337/eec, european parliament and council directives 2000/60/ec, 2001/80/ec, 2004/35/ec, 2006/12/ec, 2008/1/ec and regulation (ec) no 1013/2006 (text with eea relevance). Offical Journal of the European Union; 2009, p. 114 — 135 |
| [29] | European Commission. Report from the commission to the european parliament and the council on the implementation of directive 2009/31/ec on the geological storage of carbon dioxide. 2014 |
| [30] | CO2 Storage Life Cycle Risk Management Framework, 2011 |
| [31] | Ministry of Environment. Marine pollution prevention law and ordinances. Available from: http://www.env.go.jp/water/kaiyo ocean_disp/1hourei/zenbun.html |
| [32] | Ministry of Economy. Trade and industry. 2009 |
| [33] | Ministry of Environmental Protection of China. CCUS environmental risk assessment technical guidelines (exposure draft) Beijing: MEP; [viewed 10 July 2015]. Available from: http://www.mep.gov.cn/gkml/hbb/bgth/201501/W020150108344992053747.pdf |
| [34] | International Energy Agency (IEA). Carbon capture and storage: Legal and regulatory review — edition 3. 2012. Report No.: OECD/IEA 2012 |
| [35] | World Resources Institute (WRI). Guidelines for community engagement in carbon dioxide capture, transport, and storage projects. 2010 |
| [36] | National Energy Technology Laboratory (NETL). Best practice manual on public outreach and education for carbon storage projects. Available from: http://www.netl.doe.gov/research/coal/carbon-storage/strategic-program-support/best-pract |
| [37] | GCCSI. CSIRO. Communication/engagement toolkit for CCS projects. 2011 |
| [38] | GCCSI. Communications for carbon capture and storage: Identifying the benefits, managing the risk, and maintaining the trust of stakeholders. 2013a |
| [39] | EU 5108351. Esteem: Engage stakeholders through a systematic toolbox to manage new energy projects. Available from: http://www.esteem-tool.eu/welcome/ |
| [40] | GCCSI. Social site characterization & stakeholder management. GCCSI, 2013b |
| [41] | SiteChar. Qualitative and quantitative social site characterisations. SiteChar, 2011. Report No.: Sitechar D8.1 |
| [42] | GCCSI. Lessons from project level community engagement. 2014 |
| [43] | GCCSI. Rotterdam CCS cluster project. Case study on 'lessons learnt': Final report. 2012 |
| [44] | GCCSI. What happened in Barendrecht? Case study on the planned onshore carbon dioxide storage in Barendrecht, The Netherlands. 2010b |
| [45] | GCCSI. Futuregen case study. 2010c |
| [46] | GCCSI. Case study of the carson CCS project. 2010d |
| [47] | Pietzner K., Schwarz A., Duetschke E., Schumann D. Media Coverage of Four Carbon Capture and Storage (CCS) Projects in Germany: Analysis of 1,115 Regional Newspaper Articles. Energy Procedia. 2014; 63:7141 — 7148. http://dx.doi.org/)10.1016/j.egypro.2014.11.750 |
| [48] | Dütschke E., Schumann D., Pietzner K. 2015. Chances for and Limitations of Acceptance for CCS in Germany. In A. Liebscher and U. Münch (eds.), Geological Storage of CO2 — Long Term Security Aspects, Advanced Technologies in Earth Sciences, Springer International Publishing Switzerland, 2015. doi 10.1007/978-3-319-13930-2_11 |
| [49] | Murphy L.M., & Edwards P.L. Bridging the valley of death: Transitioning from public to private sector financing. National renewable energy laboratory. 2003 |
| [50] | Clean Coal Power Initiative |
| [51] | European Union. Directive 2003/87/ec of the european parliament and of the council of 13 October 2003 establishing a scheme for greenhouse gas emission allowance trading within the community and amending council directive 96/61/ec. 2003 |
| [52] | IPCC. 2006 IPCC guidelines for national greenhouse gas inventories. Volume 3, chapter 5: Carbon dioxide transport, injection and geological storage. 2006 |
| [53] | EPA. 40 cfr part 98.440. Greenhouse gas reporting program, subpart rr-geologic sequestration of carbon dioxide. Available from: http://www.epa.gov/ghgreporting/subpart-rr-geologic-sequestration-carbon-dioxide |
| [54] | American Carbon Registry. Greenhouse gas emissions reduction methodology for carbon capture and storage project. Available from: http://americancarbonregistry.org/carbon-accounting/standards-methodologies/carbon-capture-and-storage-in-oil-and-gas-reservoirs |
| [55] | Kemper J. Biomass and CCS global potential and ghg accounting. Available from: http://www.ieaghg.org/docs/General_Docs/IEAGHG_Presentations/14th_APGTF_Bio-CCS_Jasmin_Kemper.pdf |
| [56] | Ariman T. Buckling and rupture failures of pipelines due to large ground deformations. Available from: http://www.iitk. ac.in/nicee/wcee/article/8_vol7_271.pdf |
| [57] | Few R., & Matthies F. Flood hazards and health: Responding to present and future risks; 2006 |
| [58] | National Grid. Carbon capture and storage, investor relations. 2014 |
| [59] | ADB. Roadmap for carbon capture and storage demonstration and deployment in the people's republic of China. Manila, Philippines: Asian Development Bank; 2015 |
| [60] | Rütters H., Bettge D., Eggers R., Kather A., Lempp C., Lubenau U. das COORAL. CO2-reinheit für die abscheidung und lagerung (cooral) — synthese. Hannover, 2015 |
| [61] | Rebscher D., & Oldenburg C.M. Sequestration of carbon dioxide with enhanced gas recovery-casestudy altmark, north german basin. Lawrence Berkeley National Laboratory, 2005. Report No.: LBNL-59033 |
| [62] | Schöneich Influence of impurities in CO2-rich gas mixtures on the storage capacity of mature natural gas fields. DGMK-Tagungsbericht. 2007 (1):6 |
| [63] | Ziabakhsh-Ganji Z., & Kooi H. Sensitivity of the CO2 storage capacity of underground geological structures to the presence of CO2 and other impurities. Appl Energ. 2014 Dec. 15; 135:43 — 52 |
| [64] | Brown S., Martynov S., Mahgerefteh H., Fairweather M., Woolley R.M., Wareing C.J., Falle S.A.E.G., Rutters H., Niemi A., Zhang Y.C. CO2 quest: Techno-economic assessment of CO2 quality effect on its storage and transport Energy Procedia. 2014; 63:2622 — 2629 |
| [65] | Eickhoff C., Neele F., Hammer M., DiBiagio M., Hofstee C., Koenen M., Fischer S., Isaenko A., Brown A., Kovacs T. Impacts: Economic trade-offs for CO2 impurity specification. Energy Procedia. 2014; 63:7379 — 7388 |
| [66] | Besua C.E. Effects of impurities on carbon dioxide storage processes. Second Eage CO2 Geological Storage Workshop. Berlin, Germany; 2010 |
| [67] | Statoil. In salah: Statoil's involvement in the algerian gas field in salah is so far the only project outside norway where statoil has helped capture and store CO2; [modified 2013-12-172015]. Available from: http://www.statoil.com/en/TechnologyInnovation/NewEnergy/CO2CaptureStorage/Pages/InSalah.aspx |
| [68] | Norwegian Petroleum Directorate. CO2 storage atlas barents sea. Norway, 2013 |
| [69] | Statoil. Snohvit: The statoil-operated snohvit field in the barents sea supplies gas to the world's first Ing plant with CO2 capture and storage.; [2015]. Available from: http://www.statoil.com/en/TechnologyInnovation/NewEnergy/CO2 CaptureStorage/Pages/Snohvit.aspx |
| [70] | Moumets H., Polivach Y., Zamora C.S. National inventory report (nir):Snohvit field 2014. Norway: Statoil, 2015. Report No.: AU-SNO-00023 |
| [71] | Groot H.d. Quest CCS project — injectivity risk and uncertainty review (issued for review). 2011 |
| [72] | IEA GHG. CO2 storage efficiency in deep saline formations: A comparison of volumetric and dynamic storage resource estimation methods. 2014 |
| [73] | Bouquet S., Bruel D., de Fouquet C. Influence of heterogeneities and upscaling on CO2 storage prediction at large scale in deep saline aquifer. Energy Procedia. 2013; 37:4445 — 4456 |
| [74] | Ryerson F.J., Ezzedine S.M., Glascoe L.G., Antoun T.H. Three dimensional flow, transport and geomechanical simulations in discrete fracture network under condition of uncertainty. AGU Fall Meeting; 2011 |
| [75] | Zhang Y., Oldenburg C.M., Finsterle S., Jordan P., Zhang K. Probability estimation of CO2 leakage through faults at geologic carbon sequestration sites. Energy Procedia. 2009; 1(1):41 — 46 |
| [76] | Bellenfant G., Guyonnet D., Dubois D., Bouc O. Uncertainty theories applied to the analysis of CO2 plume extension during geological storage. Energy Procedia. 2009; 1(1):2447 — 2454 |
| [77] | Dethlefsen F., Haase C., Ebert M., Dahmke A. Uncertainties of geochemical modeling during CO2 sequestration applying batch equilibrium calculations. Environ Earth Sci. 2012 Feb; 65(4):1105 — 1117 |
| [78] | Tanaka A., Sakamoto Y., Higashino H., Suzumura M., Komai T. Development of a risk assessment tool for CO2 geological storage: 'Geras-co2gs'. Energy Procedia. 2013; 37:2828 — 2839 |
| [79] | Brown A. Technical guidance on hazard analysis for onshore carbon capture installations and onshore pipelines London: Energy Institute; 2010a |
| [80] | Celia M.A., Nordbotten J.M., Bachu S., Dobossy M., Court B. Risk of leakage versus depth of injection in geological storage. Energy Procedia. 2009; 1(1):2573 — 2580 |
| [81] | Celia M.A., Nordbotten J.M., Court B., Dobossy M., Bachu S. Field-scale application of a semi-analytical model for estimation of CO2 and brine leakage along old wells. Int J Greenh Gas Con. 2011; 5(2):257 — 269 |
| [82] | Nicot J.P. Int J Greenh Gas Con. 2012; 6 |
| [83] | de Visser et al. Towards hydrogen and electricity production with carbon dioxide capture and storage: CO2 quality recommendations. 2007 |
| [84] | Brown A. Good plant design and operation for onshore carbon capture installations and onshore pipelines: A recommended practice guidance document. LONDON: ENERGY INSTITUTE; 2010b |
| [85] | Goutier F., Valette S., Vardelle A., Lefort P. Oxidation of stainless steel 304I in carbon dioxide. Corrosion Science. 2010; 52(7):2403 — 2412 |
| [86] | IPCC. IPCC special report on carbon dioxide capture and storage. Prepared by working group iii of intergovernmental panel on climate change. New York, USA: Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York; 2005 |
| [87] | IEA GHG. CO2 pipeline infrastructure. 2013. Report No.: IEAGHG report 2013/18 |
| [88] | Bliss K., Eugene D., Harms R.W., Carrillo V.G., Coddington K., Moore M., Harju J., Jensen M., Botnen L., Marston P.M., Louis D., Melzer S., Drechse C., Moody J., Whitman L. IOGCC-SSEB CO2 Pipeline Task Force members. A policy, legal, and regulatory evaluation of the feasibility of a national pipeline infrastructure for the transport and storage of carbon dioxide. 2009 |
| [89] | Anthony Veeder Co. Mv «coral carbonic», 547 tonnes capacity |
| [90] | IMO. International code for the construction and equipment of ships carrying liquefied gases in bulk (igc code). 1983 |
| [91] | Oltedal H.A. Ship-platform collisions in the north sea. The Annual European Safety and Reliability Conference (Esrel). Helsinki, Finland; 2012 |
| [92] | International association of oil & gas producers, risk assessment data directory. London, 2010. Report No.: 434 |
| [93] | IMO. Formal safety assessment fsa-liquefied natural gas (Ing) carriers. London: International Maritime Organisation, 2007. Report No.: MSC83/INF.3 |
| [94] | Berkeley Power Station Gloucestershire. UK |
| УДК 504.3.054:006.354 | ОКС 13.040 |
| Ключевые слова: улавливание, транспортирование и хранение углекислого газа, управление рисками проектов по улавливанию, транспортированию и хранению углекислого газа | |