Возобновляемые источники — слишком дорогая игрушка
Обратимся к мировому опыту использования угля. Из открытых данных энергетического баланса Германии следует, что доля угля в нем составляет 42%, газа — всего 9%. Эта страна — европейский лидер по внедрению возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Государство действительно развивает альтернативную энергетику, но это не отменяет традиционных источников. Пару лет назад правительство ФРГ одобрило новые правила компенсации за производство электроэнергии из ВИЭ. В начале 2000-х там установилась агрессивная система субсидирования тарифов, обязывающая сетевые компании закупать электроэнергию от любой ветровой или солнечной электростанции по фиксированной ставке. Тарифы сознательно завышались, чтобы сделать ВИЭ-проекты прибыльными даже при высоких ценах на ветровые турбины и солнечные панели.
Германия намерена отказаться от госрегулирования тарифов и перейти к более рыночно ориентировнной системе ценообразования. По мнению некоторых специалистов, торможение внедрения ВИЭ будет только нарастать. Видимо, пока это слишком дорогая игрушка, за которую даже у экономического лидера Евросоюза нет желания платить. Согласно данным о запасах природных ресурсов, угля в мире хватит намного дольше, чем нефти и газа. При сохранении текущего объема добычи его можно будет производить еще 100 лет. Россия на втором месте по запасам угля после США, а по объему производства — лишь на пятом. Запасы этого топлива можно добывать в течение еще 500 лет. Все это открывает для страны уникальные возможности увеличения производства и обеспечения собственной энергетической безопасности, а также выход на лидирующие позиции по экспорту угля в мире.
«На нашей планете 60-65% всей электроэнергии генерируется именно на ТЭЦ, — констатирует Евгений Жуков, заведующий кафедрой котло- и реакторостроения АлтГТУ, доцент, кандидат технических наук. — И уголь — наиболее приоритетное топливо среди всех вариантов. Специалисты в области энергетики понимают: потребление человечеством электроэнергии так велико, что сгенерировать ее возможно только средствами угольных станций. Если отказаться в пользу иного источника энергии, придется понимать, что объем потребления электричества должен сократиться втрое. Вряд ли современный человек готов к такому откату назад. Многие развитые страны, например США и Австралия, не собираются отказываться от угля. Я был на научных конференциях в Европе и Азии. И те же немецкие коллеги-энергетики хватаются за голову, когда некомпетентные политики предлагают отказываться от угольных станций и переходить на ветряные. Они очень скептично относятся к этой идее».
Ошибка обывательского подхода
В России исторически используется режим когенерации: происходит одновременная выработка электроэнергии и тепла. Когда говорят об альтернативных источниках энергии, то почему-то забывают о теплоснабжении. Полный переход на газ не выход, и вот почему. Вредных выбросов от этого не всегда становится меньше. Бывает, что поставки газа идут с месторождения, имеющего высокое содержание серы, и тогда количество выбросов этого вещества в воздух сопоставимо с угольной ТЭЦ. Но самое главное — технические сложности и высокие затраты. Потребуется развести множество газопроводов низкого давления, построить газораспределительные станции. Перевод угольной станции на газ — это тоже дорогой вариант: переоборудование сравнимо с постройкой новой ТЭЦ. Возможные затраты на тотальную газификацию ударят по карману потребителей.
«Народ всегда боялся угля, это психологический момент, — считает Евгений Жуков. — У обывателя возникают ощущения, что газовая котельная выбрасывает в атмосферу меньше частиц и она более чистая. В действительности, нынешние технологии сжигания угля позволяют обеспечивать экономичное и экологичное сжигание, регулировать вредные выбросы, очищать дымовые газы от зольных примесей, вплоть до получения безвредного пара на выходе. На Барнаульской ТЭЦ-3 Сибирской генерирующей компании стоят эффективные электрофильтры».
Наиболее значимый фактор при оценке влияния на окружающую среду в угольной энергетике — объем твердых частиц и пылевых выбросов. В общем объеме исходящих газов ТЭЦ, оснащенной современным электрофильтром, пыль составляет всего 7-8%, в то время как в структуре выбросов малых котельных этот показатель может доходить 35%. В итоге у большой станции — производителя электрической и тепловой энергии для тысяч квартир и котельной, которая отапливает пару десятков домов, объемы выбросов пыли будут одного порядка. Малые котельные часто расположены в окружении жилых домов, рядом с высотками, которые перекрывают путь потокам воздуха. Это не позволяет загрязняющим веществам рассеиваться и приводит к их накоплению. Так что экологическое воздействие малой котельной намного серьезнее, чем влияние на окружающую среду в городе крупной ТЭЦ, которая, как правило, находится в отдалении от жилых массивов.
Зольность в два раза ниже
На Барнаульской ТЭЦ-3 СГК в качестве основного топлива используется бурый уголь с Бородинского разреза. Крупнейший угледобывающий объект в России, с момента его основания отгружено более миллиарда тонн угля, — это единственный разрез в стране, который может похвастаться такой цифрой. Бородинский уголь — не только основное, но и проектное топливо ТЭЦ-3, то есть его использование изначально заложено при проектировании и строительстве энергообъекта. На станции проводится многоэтапный входящий контроль топлива: проверятся его соответствие заявленным характеристикам и объем, что позволяет гарантировать высокое качество.
Также опыт энергетиков показал, что перевод ТЭЦ на бурый уголь, например в Красноярске, Новосибирске, нисколько не ухудшает качества поставляемых услуг и теплоносителя. Мало того, проведенные исследования показывают уменьшение выбросов вредных веществ на долю сжигаемого топлива.
«Курс на повышение эффективности и экологичности наших станций принят в СГК давно, — отмечает Константин Кушнир, заместитель технического директора СГК по охране окружающей среды. — Развивая угольную генерацию, мы разработали программу экологической модернизации. Новые технологии сжигания ископаемого топлива позволяют добиться достаточно низких показателей выбросов. Мы проводим постоянный мониторинг содержания в воздухе диоксида азота и пыли и можем с уверенностью сказать, что выбросы наших ТЭЦ находятся в пределах установленных государством нормативов. Основываясь на многолетних исследованиях, смело можем заявить: качество у бурого угля Бородинского разреза стабильно высокое. Его средняя зольность почти в два раза ниже допустимой по техусловиям, а теплотворная способность выше. В экологическом отношении сжигание бурого угля даже дает нам преимущество: меньше доля оксида азота, диоксида серы и твердых частиц в выбросах».
Зольность — это один из самых основных показателей качества угля. Проще говоря, он определяет количество в топливе составляющих, которые не горят и, соответственно, не образуют золу. Чем этих составляющих меньше, тем больше тепла выдаст уголь. Электрофильтры барнаульских ТЭЦ задерживают 99% вредных частиц. Бурый уголь гораздо дешевле, чем каменный. Выбрав такое топливо, собственник снижает издержки, а полученные деньги направляются на ремонт изношенных теплосетей. Зольность станций с бурым углем — от 3% до 6% за год, а каменного угля — 20%. Поэтому на золоотвал уходит в несколько раз меньше сухого остатка. А золошлаки все больше начинают использовать для рекультивации, в производстве стройматериалов и дорожном хозяйстве.
«Главное преимущество бурого угля — он дешевле, — поясняет Евгений Жуков. — На разработку его месторождения затраты ниже. Не нужно строить глубокие шахты. Это отражается на себестоимости топлива, что важно для нас, потребителей. Молодой уголь еще не так долго лежал в недрах земли. Соответственно, у него меньше радиоактивных компонентов. У бурого угля больше летучих компонентов, что позволяет легче воспламенять топливо. Для него не потребуется размолка в мелкую пыль, как делается для каменного. А это дополнительные затраты на электроэнергию, отражающиеся на тарифах. Что касается газификации, то речь идет о настолько несоизмеримых объемах, которые просто физически невозможно обеспечить потребителю. И тогда мы останемся без тепла и света. Это очевидный факт. Разговоры о газификации как решении всех проблем вызывают лишь улыбку. Это нормальный тезис для частных домов, коттеджей, небольших муниципальных котельных. Для ТЭЦ и объектов энергетической независимости города и края уголь — безальтернативное топливо».
