Об актуальности ВИЭ и их использовании в зарубежной горнодобывающей промышленности

Верхозин С.С., редактор журнала "Золотодобыча", отдел маркетинга АО "Иргиредмет", канд. филол. наук

Рост потребления энергии и связанных с ним расходов, выбросы и глобальные климатические изменения, устойчивое развитие и социальная ответственность – все эти факторы заставляют горнодобывающую промышленность искать новые способы организации деятельности и энергоснабжения предприятий. Оправдано ли использование возобновляемых источников энергии в отрасли – вопрос комплексный, требующий учета географических, экономических, экологических и социальных особенностей конкретного проекта. Многие зарубежные добытчики, однако, на него уже ответили – утвердительно.

Потребление и выбросы

В результате роста населения и промышленного производства, технологического развития и постоянно увеличивающегося спроса на сырье для его обеспечения уровень потребления энергии по всему миру непрерывно повышается.

Основными источниками производства энергии на сегодняшний день остаются традиционные ископаемые виды топлива, а где нефть и уголь – там и вопросы загрязнения окружающей среды. По оценкам Our World in Data, глобальные выбросы парниковых газов в атмосферу в 2022 году составили 53,85 млрд т СО₂-экв. – это на 32 % больше, чем в 2000 году (40,77 млрд т), и на 142 %, чем в 1960 году (22,24 млрд т), см. рис. 1 [3].

Рисунок 1. Выбросы парниковых газов (СО₂-экв.) в мире в 1850–2022 годах

Существенную часть потребления энергии в мире обеспечивает промышленность. Согласно расчетам Международного энергетического агентства (IEA), в 2019 году на ее долю пришлось 7,3 % потребления нефти, 37,6 % потребления природного газа и 41,9 % потребления электроэнергии (рис. 2) [4].

Рисунок 2. Диаграмма потребления электроэнергии в 2019 году

Одной из наиболее энергоемких областей человеческой деятельности является добыча полезных ископаемых. По некоторым данным, потребление энергии в ней составляет около 11 % от общемирового, 38 % от всех отраслей промышленности, 15 % от глобальных расходов электроэнергии [6].

Следствием столь интенсивного использования энергии являются большие объемы выбросов парниковых газов, которые оцениваются дпля горно-металлургической отрасли в 4–7 % от мировых [7]. Исходя из указанных выше показателей, в 2022 году их можно оценить в 2,15–3,77 млрд т.

Учитывая высокий уровень энергопотребления, климатические изменения, необходимость достижения целей по углеродной нейтральности, усиление ESG-повестки – она теперь играет во многом определяющую роль, в том числе в плане привлечения финансирования в проекты недропользования – вопрос сокращения выбросов в горнодобывающей промышленности стоит особенно остро.

Эта потребность находит свое отражение в различных исследованиях. Так, четвертое место в списке десяти главных рисков и возможностей для горно-металлургической отрасли в 2024 году, составленном авторитетной консалтинговой компанией EY, заняли климатические изменения (ESG в рейтинге рассматривается отдельно и стоит на первом месте) [5].

В работе отмечается, что климатические изменения – комплексная проблема: с одной стороны, добытчики должны производить полезные ископаемые, необходимые для энергетического перехода, с другой – сами сокращать выбросы парниковых газов. Соответствующие инициативы появляются по всему сектору, хотя их продвижение идет не без труда. Многие компании, например, организуют партнерства для разработки инноваций, способных ускорить процесс декарбонизации.

В специальной публикации Всемирного совета по золоту (Gold and Climate Change: Adaptation and Resilience) подчеркивается, что климатические факторы, учитывая их возрастающее значение, могут оказать неблагоприятное влияние на всю цепочку производства и сбыта драгоценного металла, а создани более устойчивых предприятий обеспечит стабильность работы и нивелирует негативные экономические и социальные последствия для всех сторон [2].

ВИЭ в добыче полезных ископаемых

Одним из наиболее распространенных в отрасли подходов к сокращению выбросов является использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ)

ВИЭ, безусловно, имеют свои ограничения, они не способны полностью заменить традиционную генерацию, но могут принести другие выгоды – не только экологические, но и экономические: снизить зависимость от колебаний цен на энергоносители, уменьшить расходы за счет экономии на топливе, обеспечить более стабильное энергоснабжение, что особенно актуально для рудников в труднодоступных регионах, вне зоны действия обычных электросетей.

Добыча полезных ископаемых – это большой бизнес, и добытчикам нельзя отказать в способности просчитывать риски. Жизнеспособность ВИЭ в горнодобывающей промышленности подтверждается увеличением количества проектов их использования, ростом объемов инвестиций в возобновляемую энергетику [1].

Косвенные свидетельства в поддержку этого тезиса можно найти в исследовании компании Ember, в котором проанализированы данные по 215 странам мира. Согласно полученным результатам, в 2023 году была зафиксирована рекордная доля ВИЭ в мировом производстве электроэнергии – 30 %. Прирост солнечной генерации при этом составил 23 %, ветровой – 10 %, традиционной (ископаемое топливо) – только 0,8 % [8].

Специалисты Ember пишут, что рекордные темпы строительства солнечных и ветровых мощностей свидетельствуют о грядущем наступлении эры снижения генерации энергии на основе ископаемого топлива.

Чтобы узнать, как зарубежные горнодобывающие компании развиваются в возобновляемой энергетике, рассмотрим примеры реализации ВИЭ-проектов, о которых стало известно за последние пару лет.

Поставщик оборудования и решений в области энергообеспечения Aggreko в начале мая отчитался о завершении строительства и вводе в эксплуатацию новой солнечной электростанции (СЭС) мощностью 4,4 МВт, дополненной двумя хранилищами энергии, на месторождении Porphyry компании Northern Star Resources в Австралии.

Месторождение входит в состав золотодобывающего комплекса Carosue Dam. СЭС была интегрирована с имеющейся на предприятии дизельной электростанцией на 5 МВт. По расчетам Aggreko, использование гибридной системы обеспечит годовую экономию на дизельном топливе в размере 1,67 млн л, а также на 4,5 тыс. т снизит выбросы СО₂-экв.

При необходимости солнечную электростанцию можно будет масштабировать в сторону увеличения или уменьшения генерации.

Среди последних проектов золотодобывающей компании Gold Fields – строительство ВИЭ-генерации на предприятиях в Австралии (рудники St Ives и Granny Smith), ветровой электростанции (ВЭС) в ЮАР (South Deep), СЭС в Чили (Salares Norte).

К примеру, в проект на St Ives будет инвестировано 195 млн долларов. В рамках него будут построены семь ветровых турбин суммарной мощностью 42 МВт, солнечная электростанция на 35 МВт, подстанция и линия электропередачи. Работы стартуют в мае 2024 года, а завершить строительство планируют в конце 2025 года. Доля ВИЭ-генерации в структуре энергоснабжения предприятия после запуска этого комплекса составит 73 %.

Решение по строительству ВЭС мощностью 50–80 МВт на South Deep (самая глубокая золотодобывающая шахта в мире) должно быть принято в третьем квартале текущего года. В настоящее время проводятся исследования, анализируется влияние на окружающую среду. С начала 2023 года на предполагаемом месте расположения электростанции работает специальная турбина, с помощью которой оцениваются возможности генерации ветровой электроэнергии.

Новая энергетическая инфраструктура дополнит СЭС, которая была запущена на South Deep в 2022 году.

Один из крупнейших проектов по использованию ВИЭ в секторе природных ресурсов Австралии реализует AngloGold Ashanti, подписавшая соглашение с энергетической компанией Pacific Energy на строительство солнечно-ветровой электростанции мощностью 62 МВт на золотодобывающем предприятии Tropicana.

В эксплуатацию электростанция будет введена в начале 2025 года. Она будет включать четыре ветровые турбины, более 44 тыс. солнечных панелей, а также систему хранения энергии на 14 МВт. Новый энергообъект дополнит имеющуюся на руднике газовую электростанцию мощностью 54 МВт.

В декабре прошлого года SibanyeStillwater объявила о начале строительства двух ВИЭ-электростанций, которые будут обеспечивать предприятия компании в ЮАР.

В Западно-Капской провинции будет построена ветровая электростанция Witberg мощностью 103 МВт, которая станет крупнейшим объектом такого рода в стране. Запуск ВЭС намечен на четвертый квартал 2025 года.

Второй проект касается строительства СЭС в провинции Фри-Стейт. Он был разработан и профинансирован независимой энергетической компанией SOLA Group. Согласно десятилетнему соглашению со Sibanye-Stillwater, половина мощностей (75 из 150 МВт) пойдет на обеспечение предприятий добытчика. Ожидается, что электростанция заработает в третьем квартале 2025 года.

Совокупная мощность генерации на этих объектах должна покрыть 45 % потребностей Sibanye-Stillwater, это сделает ее лидером на рынке частных закупок энергии в стране.

Обширной программой в области возобновляемой энергетики может похвастаться Rio Tinto. В частности, в конце прошлого года ею был подписан протокол о намерениях с энергетической компанией Yindjibarndi Energy Corporation в отношении использования ВИЭ в районе Пилбара (Западная Австралия), где расположены крупные активы добытчика.

По условиям соглашения, стороны займутся совместным изучением и оценкой возможностей использования ветровой и солнечной энергии, а также строительства систем хранения.

В настоящее время в Пилбара Rio Tinto использует мощности четырех газовых электростанций. Чтобы заменить большую часть поставляемой ими энергии, придется задействовать ВИЭ на 600–700 МВт. Сейчас в горнодобывающей компании прорабатывают возможность строительства СЭС суммарной мощностью 300 МВт.

Параллельно Rio Tinto завершила строительство новой солнечной электростанции мощностью 5 МВт на предприятии по добыче меди Kennecott (США).

СЭС состоит из 12,8 тыс. солнечных панелей, занимает площадь более 12 га и расположена таким образом, чтобы минимизировать воздействие на ландшафт и окружающую среду, в непосредственной близости от промышленных объектов и на удалении от населенных зон.

В соответствии с оценками за счет эксплуатации СЭС выбросы парниковых газов на Kennecott будут снижены на 3 тыс. т СО₂-экв. в год. Кроме того, электростанция является пилотным проектом, по результатам которого будет принято решение о расширении мощностей солнечной генерации на предприятии (рис. 3).

Рисунок 3. Kennecott (Bingham Canyon) – предприятие, разрабатывающее месторождение меди в шт. Юта; карьер на Kennecott – один из крупнейших в мире, работает с конца XIX века и внесен в реестр Национальных исторических памятников США (Фото: Cassi Gurell/Flickr)

Крупнейшую в Канаде СЭС Rio Tinto строит на алмазодобывающем предприятии Diavik. Она будет состоять из более чем 6,6 тыс. солнечных панелей и вырабатывать около 4,2 тыс. МВт∙ч ежегодно, закрывая до 25 % потребностей в электроэнергии. Расход дизельного топлива на объекте снизится примерно на 1 млн л в год, выбросы СО₂-экв – на 2,9 тыс. т.

Ранее компания сообщала, что ввод электростанции в эксплуатацию намечен уже на первую половину 2024 года. Планируется, что СЭС проработает до завершения основных работ на Diavik в начале 2026 года и окончательного закрытия предприятия в 2029 году.

С 2012 года на Diavik действует гибридная ветродизельная электростанция мощностью 55,4 МВт.

Centamin планирует перевести на использование ВИЭ золотодобывающее предприятие Sukari (Египет). Для этого компания запустила на руднике СЭС мощностью 36 МВт и систему хранения энергии на 7,5 МВт.

Согласно расчетам Centamin, экономия предприятия на дизельном топливе составит до 70 тыс. л в сутки, или 22 млн л в год, ежегодное сокращение выбросов оценивается в 60 тыс. т.

СЭС мощностью 36 МВт построит на предприятии Sabodala-Massawa в Сенегале ведущая золотодобывающая компания Западной Африки Endeavour Mining.

Новый объект дополнит имеющуюся на предприятии дизельную электростанцию, которая в настоящее время модернизируется. Дополнительно будет создана система хранения энергии на 16 МВт для повышения качества и оптимизации энергоснабжения.

Ожидается, что СЭС на объекте будет введена в эксплуатацию в начале 2025 года.

Список использованных источников

1. Bulbulia B. Mining companies accelerating renewable energy investments – BMI / Bulbulia B. [Электронный ресурс] // Engineering News : [сайт]. – URL: https://www.engineeringnews.co.za/article/mining-companies-accelerating-renewable-energy-investments-bmi-2023-08-08.
2. Gold and climate change: Adaptation and resilience / [Электронный ресурс] // World Gold Council : [сайт]. – URL: https://www.gold.org/goldhub/research/gold-and-climate-change-adaption-and-resilience.
3. Hannah Ritchie, Pablo Rosado and Max Roser (2020) – “Greenhouse gas emissions” Published online at OurWorldInData.org. Retrieved from: https://ourworldindata.org/greenhouse-gas-emissions [Online Resource].
4. Key World Energy Statistics 2021: Final consumption / [Электронный ресурс] // IEA : [сайт]. – URL: https://www.iea.org/reports/key-world-energy-statistics-2021/final-consumption.
5. Mitchell P. Top 10 business risks and opportunities for mining and metals in 2024 / Mitchell P. [Электронный ресурс] // EY : [сайт]. – URL: https://www.ey.com/en_gl/insights/energy-resources/risks-opportunities.
6. Pouresmaieli, Mahdi & Ataei, Mohammad & Nouri, Ali & Barabadi, Abbas. (2023). Integration of renewable energy and sustainable development with strategic planning in the mining industry. Results in Engineering. 20. 101412. 10.1016/j.rineng.2023.101412.
7. Total GHG Emissions of Major Metals and Mining Companies Worldwide by Revenue in 2021 / [Электронный ресурс] // GlobalData : [сайт]. – URL: https://www.globaldata.com/data-insights/mining/total-ghg-emissions-of-major-metals-and-mining-companies-worldwide-by-revenue-2090961/.
8. Wiatros-Motyka M., Jones D., Fulghum N. Global Electricity Review 2024 / Wiatros-Motyka M., Jones D., Fulghum N. [Электронный ресурс] // Ember : [сайт]. – URL: https://ember-climate.org/insights/research/global-electricity-review-2024/.

"ЗОЛОТОДОБЫЧА" № 5 (306), МАЙ 2024 ГОДА

© АО "Иргиредмет", 2024