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CCS skalieren
Projektübersicht
Status: Vollständig
Damit die Schweiz ihre netto-null Ziele bis 2050 erreicht, muss so schnell wie möglich ein detailliertes Verständnis der verschiedenen Dekarbonisierungsoptionen geschaffen werden, dies beinhaltet technische Machbarkeit, Kosten, Finanzierungsmechanismen, Risiken und die benötigten Regulationen.
Bisherige Projekte sowie Publikationen der Schweizer Behörden (z.B. Energieperspektiven 2050+) haben gezeigt dass CCS eine zentrale Rolle spielen wird im Dekarbonisierungsprozess. Als solches ist die Technologie schon verfügbar und die Machbarkeit wurde in einem Pilotprojekt schon getestet, es bleiben jedoch noch offene Fragen bezüglich der Skalierbarkeit.
Der entscheidendste Engpass der sich aus den bisherigen Projekten ergeben hat, ist das Sammeln und Transportieren von grossen CO2 Mengen über die Schweiz und Europa hinaus. Um dies anzugehen, sind wir im Moment in zwei Projekten involviert, die sich mit der Skalierung von CCS Infrastruktur in der Schweiz und im Allgemeinen befassen:
Konzeptdesign und Kostenschätzung für ein CO2 Netzwerk in der Schweiz
Um ein besseres Verständnis für die technische und regulatorische Machbarkeit sowie die Kosten zu gewinnen, wurde die italienische Ingenieurs Firma SAIPEM engagiert um eine erste Konzeptstudie für ein CO2 Netzwerk in der Schweiz zu erstellen. Hier findet man eine Zusammenfassung der ersten Resultate:
Im Umfang dieser Studie wurden alle Emissionsquellen aus den schwer-zu-dekarbonisierenden Industrien in der Schweiz (Chemie, KVA und Zement) mit Emissionsraten von über 100'000 t CO2/Jahr berücksichtigt (32 in total). Um die Gesamtheit der Emissionen dieser Punktquellen einzufangen ist eine Transportkapazität von 10Mt/Jahr nötig. Um mit diesem Volumen umgehen zu können, bräuchten konventionelle Transportmöglichkeiten unrealistische Mengen an täglichen Transporten (≈1000 Lastwagen/Tag, 11 Lastkähne/Tag und 450 Zugwagons/Tag), womit der Zweck dieser Studie offensichtlich validiert wird.
Fünf verschiedene Pipeline Szenarien wurden untersucht, welche sich in Bezug auf die exakte Routenauslegung und Druckwerte unterscheiden. Gewisse Annahmen gelten jedoch für alle untersuchten Szenarien:
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Es wurden zwei finale Lieferstellen definieret, von wo aus die Verbindung zu internationalen Pipelines möglich sein sollte: Basel (Richtung Norden) und Collombey (Richtung Italien).
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Zwei mögliche Druck Optionen wurden berücksichtigt: Gas Phase mit einem maximalen Druck von 35 barg und "dichte" Phase mit einem maximalen Druck von 145 barg.
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Die Routenauslegung orientiert sich in allen Fällen an der schon existieren Gasnetzwerk Infrastruktur.
Die wichtigste Erkenntnis ist, dass ein Schweizer CO2 Pipeline Netzwerk mit zwei Hauptachsen (Ost und West), die die grössten Emissionsquellen verbinden, umsetzbar ist. Die westliche Hauptachse wurde so designet, dass sie bidirektional operiert werden kann, um somit auch Anteile des östlichen Volumens zu übernehmen.
Der finale Transportpreis für eine Tonne CO2 unterscheidet sich nur minim zwischen den verschiedenen Szenarien. Die Resultate variieren zwischen 31.4 €/Tonne und 34.4 €/Tonne. Die Varianten mit tieferem Druck verursachen zwar weniger laufende Kosten, jedoch kommen vor dem Export hohe Kompressionskosten dazu, welche zur oben erwähnten Preisgleichheit der Varianten führt.
Gewisse Probleme müssen in einer zweiten Phase angegangen werden, unteranderem: Kritische Routenpunkte, der Fussabdruck der Kompressorstationen und deren Energiekonsum. Des Weiteren müssen die zentrale Annahme der Parallelität zum bestehenden Gasnetz wie auch weitere regulatorische Aspekte genauer untersucht werden.
Bewerbung für H2020 Finanzierung zur Modellierung eines Europäischen CCS Netzwerks
Gemeinsam mit einem grossen Konsortium, geführt von SINTEF, haben wir uns für das Horizon 2020 Programm beworben um ein Europäisches CCS Projekt zu finanzieren. Die Kernidee wäre das Modellieren eines europaweiten CCS Netzwerkes und könnte daher auf der bestehenden Arbeit des Schweizer Netzwerks aufbauen.