Проекты по декарбонизации и адаптации к рискам, связанным с изменением климата

Согласно оценке экспертов, общая площадь распространения многолетнемерзлых пород в России составляет около 11 млн км² (почти на ²/₃ территории страны). Наиболее широко вечная мерзлота распространена в Восточной Сибири.

Исторически «Норникель» ведет свою операционную деятельность в условиях вечной мерзлоты. Объекты филиалов и организаций Норильского и Энергетического дивизионов расположены в чрезвычайно неоднородных мерзлотных условиях. Мощность многолетнемерзлых пород изменяется от 5 до 200 м и более, а в межгорных долинах значительные пространства (до 40%) заняты таликами даже на севере региона. Среднегодовая температура пород варьирует в широком диапазоне: от –5 до +5 °С. Прерывистое и островное распространение мерзлых пород с мощностью мерзлоты до 25 м преобладает в Мурманской области и в Забайкальском крае, где расположены активы Кольского и Забайкальского дивизионов.

Современное состояние многолетнемерзлых пород во многом определяется глобальными климатическими изменениями в Арктической зоне. Глобальное потепление неизбежно способствует количественному и качественному изменению состояния криолитозоны. В результате совместного влияния роста средней температуры воздуха и техногенных воздействий на многолетнемерзлые грунты возникает кумулятивный эффект, последствия которого могут привести к потере устойчивости мерзлых грунтов оснований и авариям природно-технических систем. Для решения этой проблемы и снижения рисков аварий сотрудниками Заполярного филиала Компании была разработана и введена в эксплуатацию в 2021 году инновационная система мониторинга состояния фундаментов зданий и сооружений, расположенных на многолетнемерзлых грунтах. Проект реализуется в Норильском промышленном районе на объектах Компании и городской инфраструктуры и базируется на передовых автоматизированных средствах наблюдений и специализированной ИТ-платформе — информационно-диагностической системе Заполярного филиала (ИДС).

Цель проекта — обеспечить постоянное автоматизированное наблюдение в режиме реального времени за температурой многолетнемерзлых грунтов оснований и поведением строительных конструкций фундаментов, а также температурно-влажностным режимом в технических подпольях. Такой мониторинг позволит безаварийно эксплуатировать промышленные объекты «Норникеля», а в перспективе и жилую инфраструктуру города. Система дает возможность заблаговременно выявлять потенциально опасные дефекты и отклонения, способные привести к повреждению зданий и сооружений или их отдельных элементов, для чего были разработаны специальные критерии безопасности для всех контролируемых показателей. В случае превышения значения одного из контролируемых показателей срабатывает автоматическое оповещение, производится проверка объекта и принимаются необходимые меры.

Мониторинг осуществляется с помощью:

• термокос, позволяющих выполнять контроль температурного состояния в скважинах;
• пьезометрических датчиков для определения уровня подземных вод;
• гидронивелиров и инклинометров для определения деформаций элементов конструкций зданий;
• тензометров, необходимых для определения напряжений в стальных конструкциях;
• термогигрометров для оперативного контроля уровня температуры и влажности воздуха в технических подпольях, в том числе для оперативного реагирования на аварии систем тепло- и водоснабжения;
• спутниковых систем мониторинга для определения перемещений элементов сооружений на основе дешифрования и интерпретации данных многопроходных космических радарных съемок.

В 2021 году была выполнена модернизация Центра мониторинга зданий и сооружений Заполярного филиала «Норникеля», который отвечает за геотехнический мониторинг и обследования сооружений. В рамках проекта был осуществлен монтаж более 1,2 тыс. датчиков на 165 объектах. Кроме того, произведено бурение 417 новых скважин с целью установки в них датчиков температуры, установлены термогигрометры для контроля в режиме реального времени температурно-влажностного режима подполий, проведены геодезические измерения деформации элементов строительных конструкций зданий и сооружений. Также в 2021 году был завершен пилотный проект мониторинга состояния 11 резервуаров хозяйств аварийного хранения дизельного топлива ТЭЦ-1, ТЭЦ-2 и ТЭЦ-3 АО «НТЭК».

В течение 2022 года была создана и переведена в промышленную эксплуатацию информационно-диагностическая система, а также выполнены комплексные обследования 154 объектов, для каждого из которых специализированными организациями были разработаны программы геотехнического мониторинга и критерии безопасности. Для эффективной передачи и обработки данных был развернут диспетчерский пункт и выстроен процесс надзора, мониторинга и обследования зданий и сооружений, в том числе разработан стандарт геотехнического мониторинга.

«За полгода после ввода системы в промышленную эксплуатацию мы вывели из эксплуатации 15 зданий, в девяти из них идет капитальный ремонт, шесть демонтированы. Наша автоматическая система геотехнического мониторинга примерно на 200% повысила эффективность контроля за зданиями и сооружениями без увеличения штата. Также мы изменили в «Норникеле» подходы к строительству. Мы внедряем систему мониторинга еще на стадии строительства. Это позволяет нам, например, использовать арматурные датчики прямо внутри строительных конструкций».

Антон Прямицкий,
заместитель главного инженера Заполярного филиала «Норникеля»

В среднесрочной перспективе Компания планирует наладить передачу данных фонового мониторинга для научных исследований, в том числе в Заполярный государственный университет им. Н.М. Федоровского, в котором создан Научно-исследовательский центр технологий строительства и мониторинга состояния зданий и сооружений Арктики, занимающийся исследованиями многолетнемерзлых пород на территории Норильского промышленного района. Также налажено взаимодействие с ведущими российскими вузами — МГУ им. М.В. Ломоносова и МГТУ им. Н.Э. Баумана. Специалисты Компании совместно с учеными прорабатывают возможные варианты разработки морозоустойчивых версий датчиков, позволяющие работать при температурах до –50–60 °C.

В настоящий момент полным ходом идет реализация второй очереди проекта, которая закончится в середине 2024 года. К этому времени планируется оснастить мониторинговыми пунктами 55 опасных производственных объектов АО «НТЭК», а также четыре хвостохранилища предприятий Норильского дивизиона.

В будущем к информационно-диагностической системе мониторинга планируется подключить около 1,5 тыс. объектов, в том числе насосные станции, электрические подстанции и линейные объекты: трубопроводы различного назначения, напорный гидротранспорт, железнодорожные пути, мостовые переходы и, возможно, газопроводы. Кроме того, предусмотрено подключение новых строящихся объектов.

В связи с тем что ключевые производственные объекты Группы располагаются в суровых природно-климатических условиях Крайнего Севера, перед предприятиями топливно-энергетического комплекса Компании стоит критически важная задача обеспечения надежного и бесперебойного энергоснабжения.

Наиболее существенные проекты и мероприятия, которые Компания реализует с целью повышения надежности эксплуатации оборудования и снижения физических рисков, связанных с изменением климата, а также увеличения энергоэффективности и обеспечения роста объемов производства энергии из возобновляемых источников:

Снижение выбросов парниковых газов

В филиалах и организациях дивизионов Компании на ежегодной основе разрабатываются и реализуются мероприятия, направленные на экономию топлива, энергоресурсов и воды, которые позволяют в конечном счете сократить выбросы парниковых газов.

Экономия топлива и энергии в результате мероприятий по снижению энергопотребления и повышению энергоэффективности в 2022 году (ТДж)

В 2022 году в результате реализации оперативных и технических мероприятий по снижению энергопотребления и повышению энергоэффективности было сэкономлено 362,7 ТДж с общими затратами на энергоэффективность 2,2 млрд руб. Экономия была достигнута за счет реализации мероприятий по переходу на светодиодное освещение, улучшению теплоизоляции благодаря использованию современных материалов трубопроводов, оконных и дверных проемов, применению систем автоматического регулирования подачи тепла в зависимости от изменений температуры окружающей среды, а также за счет ввода автоматизированных систем учета энергоресурсов по цехам предприятий.

Возобновляемые источники энергии

«Норникель» комплексно подходит к развитию объектов энергетической инфраструктуры, сочетая задачи повышения надежности производственных активов с задачами снижения выбросов парниковых газов. Компания непрерывно работает над снижением потребления таких углеродоемких источников энергии, как дизельное топливо и уголь, развивая использование альтернативных видов источников энергии — гидроэнергетики. Таким образом, «Норникель» ведет регулярную работу по обеспечению своих предприятий более экономичными и зелеными источниками энергии, в том числе в долгосрочной перспективе.

Использование таких ВИЭ, как солнечная, геотермальная энергия и энергия ветра, ограничено природно-климатическими условиями, длительностью полярной ночи и рядом других особенностей регионов деятельности Компании. Тем не менее «Норникель» постоянно занимается поиском альтернативных решений для повышения собственной энергоэффективности. В 2022 году Компания провела анализ возможностей перехода на зеленые источники энергии для замены собственных объектов традиционной газовой энергогенерации в Норильском промышленном районе в долгосрочной перспективе до 2050 года.

По результатам анализа, выполненного для Норильского региона, было выявлено, что в текущих условиях большинство рассмотренных технологий для достижения нулевых углеродных выбросов от собственных объектов энергогенерации Норильского района в долгосрочной перспективе до 2050 года не может быть реализовано. Природно-климатические ограничения Арктической зоны, требования изолированной энергосистемы и арктическое исполнение оборудования значительно ограничивают возможности использования в Норильском промышленном районе технологий, позволяющих снизить прямые выбросы парниковых газов.

На текущий момент «Норникель» в партнерстве с «Росатомом» прорабатывает возможность применения мини-ядерных реакторов наземного или наводного базирования.

Основные показатели потребления энергоресурсов

Общее потребление энергии в Группе компаний «Норильский никель» (ТДж)

Потребление топлива компаниями Группы в разбивке по виду топлива (ТДж)

В 2022 году общее потребление топлива компаниями Группы сократилось на 6,2% по сравнению с показателем 2021 года, что было вызвано снижением расходов бензина и авиационного топлива в связи с продажей за периметр Группы авиакомпании NordStar в 2022 году. Увеличение потребления электроэнергии на 3% к 2021 году произошло в связи с ростом потребления основного производства в Норильском промышленном районе. За счет более высоких среднемесячных температур в 2022 году произошло снижение общего потребления тепловой энергии и пара на 6% к 2021 году.

Потребление электроэнергии и тепла компаниями Группы (ТДж)

Минерализация отходов горной добычи

В процессе добычи горная порода извлекается из земли и поступает на обогатительные фабрики, где происходит измельчение руды и отделение полезных элементов от пустой породы. Пустая порода является отходом обогащения (хвостами). Затем хвосты проходят специальную подготовку и поступают в хвостохранилища, где распределяются по их поверхности. При выветривании — продолжительном контакте с атмосферным воздухом — минералы, входящие в руды «Норникеля», взаимодействуют с углекислым газом, образуя вторичные карбонаты. Таким образом, добыча руды и доставка ее на поверхность создают условия для протекания процесса улавливания углекислого газа — минерализации.

В 2022 году Департамент технологических инноваций «Норникеля» начал оценку потенциала поглощения углекислого газа пустой породой, извлеченной из месторождений Компании. Для исследования процессов естественной минерализации пустой породы специалисты отобрали около 200 проб и направили их в профильный исследовательский институт с целью анализа минералогического и элементного состава проб и последующей оценки потенциала поглощения углекислого газа.

Кроме того, применяя компьютерное моделирование, эксперты «Норникеля» подбирают оптимальные параметры ведения технологического процесса для достижения максимального уровня поглощения углекислого газа. Такой инновационный подход позволит управлять процессом минерализации и осуществлять ее в ускоренном режиме.

Совместно с учеными «Норникель» также разрабатывает технологию искусственной минерализации хвостов, например путем пропускания дымовых или технологических газов через пульпу на обогатительных фабриках. Внедрение такой технологии может в перспективе позволить значительно увеличить объем поглощения парниковых газов в ходе технологического цикла производства.

«Мы проводим исследование процесса естественной минерализации, результатом которого будут оценка объема парниковых газов, поглощаемых пустой породой на хвостохранилищах, и методика их учета в углеродном следе продукции Компании. Исследование позволит оценивать поглотительную способность хвостов исходя из минералогического состава тонны добытой руды и технологических параметров работы обогатительных фабрик».

Сергей Вагнер,
руководитель направления
«Технологии рециркуляции и вовлечения побочных продуктов»
Департамента технологических инноваций

Климатические проекты

«Норникель» изучает возможности реализации климатических проектов с целью снижения влияния на изменение климата в ходе своей деятельности. Компания заключила договор с Сибирским федеральным университетом на разработку концептуальных подходов к реализации комплексного природно-климатического проекта. На данный момент осуществляется выбор земельных участков в регионах присутствия Компании и проработка возможных вариантов природно-климатических проектов.

Компания систематизирует подход к развитию компетенций в области изменения климата за счет включения климатических аспектов в корпоративную модель компетенций, позволяющую определить существенные области знаний для сотрудников на разных уровнях. В краткосрочной перспективе «Норникель» планирует внедрить систему оценки компетенций в области изменения климата и на регулярной основе проводить контроль знаний.

«Норникель» также проводит семинары по различным темам, связанным с изменением климата, с участием ведущих экспертов и научных учреждений. В 2022 году в семинарах приняли участие более 200 сотрудников Компании. Кроме того, Компания разрабатывает обучающий курс для сотрудников по всем аспектам ESG-повестки, включая изменение климата.