Малые аммиачные установки могут сократить цепочки поставок удобрений
Анализ 13 000 сценариев показал, что модульные аммиачные установки способны конкурировать с крупными комплексами при доступе к дешевой возобновляемой электроэнергии. Их себестоимость и выбросы зависят прежде всего от места размещения, энергобаланса и цены электролизеров.
Модульное производство бросает вызов централизованной модели
Малые модульные установки по выпуску аммиака могут стать конкурентной альтернативой гигантским химическим комплексам в районах с обильной и дешевой возобновляемой электроэнергией, следует из исследования, о котором сообщила Pravda.Ru. Ученые Института Пауля Шеррера проанализировали 13 000 сценариев и оценили влияние масштаба, места размещения и источника электроэнергии на экономику и выбросы производства.
Традиционный выпуск аммиака сосредоточен на крупных предприятиях, часто удаленных от ферм и потребителей удобрений. Такая модель дает экономию масштаба, но требует перевозок на тысячи километров. Сбои на ключевых морских маршрутах, включая Ормузский пролив, или в европейских портах способны повысить стоимость удобрений, а затем и продовольствия. Производство рядом с потребителем снижает зависимость от фрахта и дает сельскому хозяйству более стабильный местный источник важнейшего сырья.
Ведущий автор исследования Том Терлоу заявил, что децентрализованные предприятия могут сократить цепочки поставок, снизить выбросы парниковых газов и повысить надежность снабжения удобрениями. Однако малый масштаб сам по себе не гарантирует ни низкой себестоимости, ни низких выбросов: решающими остаются локация и источник электричества.
Себестоимость и выбросы определяет электроэнергия
Традиционные предприятия получают водород из природного газа, а затем соединяют его с азотом. По данным Pravda.Ru, классический синтез аммиака создает 2% мировых выбросов углекислого газа. Альтернативная схема извлекает азот из воздуха, а водород — из воды с помощью электролиза. Компактные установки могут работать при более низком давлении, что упрощает их встраивание в локальные энергосистемы.
Климатическое преимущество исчезает, если электролизеры питаются углеродоемкой электроэнергией. В регионах с преобладанием угля электрический аммиак может наносить атмосфере больший ущерб, чем газовый. Pravda.Ru приводит Польшу и ЮАР как примеры стран, где энергобаланс ослабляет экологические аргументы. Избыток ветровой или солнечной генерации, напротив, дает дешевый ток и позволяет направить на аммиак энергию, которую иначе пришлось бы ограничить.
Макроэкономист Артём Логинов заявил Pravda.Ru, что аммиак рационально использовать для поглощения излишков возобновляемой генерации. Транспорт часто можно электрифицировать напрямую, тогда как химической промышленности необходим водород; локальный синтез также снижает зависимость от логистических наценок.
Конкурентоспособность зависит от региона
Швейцария, Китай и Нидерланды названы первыми кандидатами на внедрение благодаря относительно благоприятной стоимости капитала и более чистым энергосистемам. Pravda.Ru также сообщает, что в отдельных районах Китая и Европы с дешевой возобновляемой энергией электролизный аммиак уже сопоставим по цене с рыночным предложением. В большинстве регионов такой способ пока дороже традиционного.
Финансовый аналитик Никита Волков сообщил изданию, что дальнейшее удешевление электролизеров способно улучшить экономику малых предприятий и повысить устойчивость аграрного сектора к внешним шокам. Значение будет иметь и государственная политика, особенно стимулы декарбонизации, влияющие на энергоснабжение и инвестиционные затраты.
Последствия для рынка удобрений
Модульное производство не вытеснит крупные аммиачные комплексы повсеместно. Оно может добавить распределенные мощности там, где импорт удобрений, длинные транспортные маршруты или волатильные цены на ископаемое топливо создают дополнительные расходы. Фермеры и местные переработчики получат более предсказуемые поставки, а действующие производители и трейдеры — новых конкурентов рядом с потребителем.
Коммерческая целесообразность определяется местными, а не глобальными условиями. Дешевая низкоуглеродная энергия, финансирование и подходящий режим работы должны компенсировать потерю эффекта масштаба. При таком сочетании компактные установки способны изменить закупки удобрений и снизить логистический риск. При дорогой или преимущественно угольной электроэнергии газовый аммиак сохранит преимущество и по стоимости, и по выбросам.