«І чужого научайтесь, й свого не цурайтесь».
С чрезвычайным профессиональным интересом ознакомился с интервью директора Института экологии и энергосбережения Сергея Ермилова, которое было опубликовано в газете «День» от 31 марта №54 под названием «Японские рецепты от наших болезней». Действительно, главное достижение Японии — это воспитание сознательности каждого гражданина страны относительно необходимости сбережения топливно-энергетических ресурсов, внедрения самых современных технологий их использования и нетрадиционных источников энергии. Достижения Японии здесь бесспорны, и могут послужить примером для всех стран.
В то же время вызывает сомнение возможность и целесообразность внедрения некоторых японских рецептов от наших украинских болезней, которые поданы в интервью. Действительно, японцы, возможно, и имеют самые современные энергетические технологии, в частности — и котельные агрегаты сверхкритических параметров (хотя до этого времени широко о них не было известно). Они могут поставлять свое оборудование в Украину (а кто не хочет поставлять свою продукцию в другие страны?). Япония может предоставить кредиты для сооружения в Украине мощного энергоблока, стоимость которого будет составлять около одного миллиарда долларов (а какая благополучная страна не желает предоставлять кредиты бедной стране, чтобы та была от нее зависима?).
Ну, построят нам этот энергоблок, а дальше что? Снова будем просить кредит на следующий энергоблок? Да понятно ведь, что от подписания соглашения о строительстве энергоблока до его передачи заказчику истечет срок не менее 36 месяцев. Таким образом, один энергоблок Украину не спасет. Это не лекарства от наших болезней — это наркотик: сядем на японскую иглу — и всю жизнь будем просить японское оборудование и платить японские кредиты.
Нам нужны другие лекарства, но для того чтобы знать, какие именно лекарства необходимы, нужно определить заболевание. Если речь идет о тепловой энергетике нашей страны, диагноз следующий — тепловая энергетика очень больна, у нее предынфарктное состояние:
1. ПЫЛЕУГОЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА, КОТОРЫЕ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ НА НАШИХ КОТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТАХ, ОТСТАЛИ ОТ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НА 30 — 40 ЛЕТ.
Передовые страны уже давно используют котельные агрегаты с циркулирующим кипящим слоем (ЦКС). Энергоблоки с такими котлами на сегодняшнее время достигли мощности 200 — 470 МВт, в том числе — с котлами сверхкритических параметров, обеспечивая высокую экономичность, надежность, экологическую чистоту и маневренность. В мире широко развиваются и используются другие технологии: внутрицикличная газификация угля в сочетании с парогазовыми установками, которые позволяют значительно повысить КПД использования топлива, широко внедряются технологии сжигания водоугольного топлива, происходит процесс внедрения топливных элементов и тепловых насосов и тому подобное.
Попытки внедрения новых технологий сжигания угля на Старобешевской ТЭС (котел с ЦКС) и Змеевской ТЭС (котел с плечевой топкой) были, к сожалению, неудачными — они лишь дискредитировали новые технологии. Другие технологии сжигания угля у нас не применяются уже на протяжении многих лет.
2. СТАРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ СТРАНЫ ДОСТИГЛО КРИТИЧЕСКОГО УРОВНЯ.
Почти 80% энергоблоков, которые есть в Украине, уже выработали свой парковый ресурс, другие приближаются к этому. Есть технологическое оборудование, которое отработало более 300 тысяч часов при нормативе 100 тысяч. За последние 30 лет в Украине не введено ни одного нового энергоблока на тепловых электростанциях.
Без тепловых электростанций не может существовать ни одна страна, особенно та, в которой более чем половина электроэнергии производится на атомных электростанциях. Конечно, необходимо развивать атомную и гидроэнергетику, что у нас и делается. Но тепловую также следует развивать для того, чтобы регулировать частоту и мощность в энергосистеме.
3. В УКРАИНЕ ЗА 18 ЛЕТ НЕЗАВИСИМОСТИ НЕ СМОГЛИ ПОСТРОИТЬ СВОЙ КОТЛОСТРОИТЕЛЬНЫЙ ЗАВОД.
На наших электростанциях в эксплуатации находится 102 энергоблока, и почти все из них требуют замены. А на что менять? И это при наличии в Украине развитой металлургической промышленности, которая может предоставить металл для производства энергетического технологического оборудования. Известно, что для создания одного энергоблока необходимо несколько тысяч тонн металла. Если не разовьем свое котлостроение, будем вынуждены закупать импортное оборудование. Например, такие известные компании, как Foster Whееler (Польша), SES Tlmace (Словакия), Babkok Wilkoks (США) и другие, готовы поставлять свои котельные агрегаты с циркулирующим кипящим слоем. Кстати, компания Foster Whееler в свое время предлагала создать совместное с Украиной производство котельных агрегатов. Такой завод компания построила в Польше (г. Сосновец). Он может быть образцом развития взаимовыгодного сотрудничества стран.
4. ОТСУТСТВУЕТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОДХОД К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ДОБЫТОГО УГЛЯ.
Из-за несовершенства существующих пылеугольных технологий сжигания топлива на наших ТЭС, добытый уголь требует обогащения, при котором теряется до 50% его массы. В каждом килограмме отходов обогащения остается 1500 — 1800 Ккал горючей массы, которая навсегда теряется. Таким образом, например, на Червоноградской обогатительной фабрике во Львовской области накопилось более 70 миллионов тонн отходов, что создает значительную экологическую угрозу для населения. Сотни миллионов тонн отходов обогащения накоплены на шахтах и обогатительных фабриках Донецкого угольного бассейна.
Принимая это к сведению, нужно ли позаимствовать новые японские методы обогащения угля, как советует Ермилов? Если по-государственному подходить к использованию добытого угля, то необходимо внедрять новейшие технологии для его сжигания без обогащения, полностью используя всю его горючую массу. Необходимо внедрять новые технологии, которые позволят сжигать обычный уголь и накопленные до этого времени отходы углеобогащения.
Кроме того, поражает политика ценообразования на отечественную угольную продукцию. Правильно поступает наше правительство, предоставляя ежегодную значительную материальную помощь угольной отрасли. Но перманентное поднятие тарифов на уголь для возможности формирования этой помощи может привести к финансовому кризису тепловой энергетики, ведь в себестоимости производства электрической энергии 80% составляет топливная составляющая. Сравнительный анализ тарифов на отечественный и импортный уголь, с учетом его калорийности, свидетельствует о том, что наш уголь уже давно намного дороже заграничного. Очевидно, невозможно благополучие одной отрасли строить на проблеме других, особенно за счет тепловой энергетики.
5. НЕ УЧИТЫВАЮТСЯ НОВЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В РАЗВИТИИ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГЕТИКИ.
Длительное время основной тенденцией развития тепловой энергетики было строительство все более мощных энергоблоков, что позволяло повышать их экономичность и надежность в эксплуатации. Другая тенденция — это строительство мощных электростанций, количество энергоблоков на которых доходило до 10 — 12, что значительно усложняло эксплуатацию и проведение ремонтов технологического оборудования.
Современная тенденция — проектирование и строительство теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) малой мощности, которые привязываются к отдельному населенному пункту или производственному комплексу. Их особенностью является то, что они строятся, как правило, рядом с источником местного дешевого топлива (бурый уголь, сланцы, торф, отходы углеобогащения и тому подобное). Иногда источник топлива и ТЭЦ образовывают единое предприятие, что позволяет работать на конечный продукт — электрическую и тепловую энергию — а, следовательно, значительно уменьшить себестоимость их производства.
Для Украины в условиях рыночной экономики строительство малых электростанций является чрезвычайно важным делом. Малые ТЭЦ могут обеспечить электрической и тепловой энергией небольшой город или производственный комплекс. Использование дешевого местного топлива способствует значительному снижению себестоимости полученной на ТЭЦ энергии, что значительно уменьшит себестоимость продукции для этого производственного комплекса и, соответственно, увеличит его прибыль. Следует отметить, что мощные ТЭЦ не выдерживают конкуренции с малыми, особенно с теми, которые сжигают дешевое местное низкосортное топливо.
Определив болезни тепловой энергетики, можно приступать к рецептам ее лечения, для чего нужен комплексный системный подход:
1. ОРГАНИЗАЦИЯ МАКСИМАЛЬНОГО ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ КАК ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ, ТАК И ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ И ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ.
Это аксиома, не требующая особого подтверждения. И больше: расчеты ученых показывают, что внедрением эффективного энергосбережения можно предотвратить строительство новых атомных и тепловых генерирующих мощностей, которые предусмотрены Стратегией развития топливно-энергетического комплекса Украины до 2030 года. Нужно будет только их обновлять с целью повышения экономической эффективности, надежности работы и экологической безопасности. Главное в организации работы по энергосбережению — это наличие средств для ее проведения и всесторонняя просветительская и образовательная работа с населением страны для повышения его сознательности в деле энергосбережения до уровня развитых стран, в частности, Японии.
2. ИНТЕНСИВНОЕ РАЗВИТИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ НАУКИ.
Необходимо привлечь к интенсивной научной работе тех ученых, которые еще работают, и вернуть тех, кто может и желает работать именно в науке. Для этого нужно ввести льготы для развития науки, в том числе — и льготы на налогообложение. Чрезвычайно важно привлечь к этому процессу молодежь, потому что именно на ее плечи вскоре ляжет задача развития энергетической науки. Наладить интенсивную работу цепи: деньги — наука — производство.
3. КОРРЕКЦИЯ ПОЛИТИКИ ЦЕНООБРАЗОВАНИЯ НА ТОПЛИВНЫЕ РЕСУРСЫ.
Цены на них должны быть значительно меньшими, благодаря:
— устранению промежуточных организаций, которые перепродают топливные ресурсы и «накручивают» цены (снабженческие компании угля, облгазы и тому подобное);
— отказу в перспективе от обогащения угля за счет внедрения технологий сжигания рядового угля и отходов его обогащения;
— внедрению системы ценообразования топлива с учетом его теплотворной способности;
— внедрению рынка энергетического угля.
4. ПОСТРОЕНИЕ В УКРАИНЕ КОТЛОСТРОИТЕЛЬНОГО ЗАВОДА.
Основания для этого есть: наличие большого количества физически и морально устаревшего котельного оборудования, наличие мощной металлургической промышленности, необходимость создания мощного внутреннего и внешнего рынков продукции.
Но здесь важно не ошибиться с выбором технологий котельных установок — необходимо учесть особенности угольной базы Украины, характеризующейся низким качеством угля (особенно западный регион): высокая зольность и содержимое серы, а также необходимостью следовать международным нормам выбросов вредных веществ в атмосферу. Больше всего для этого подходят котельные агрегаты с циркулирующим кипящим слоем. И не нужен нам гигантский завод на много тысяч рабочих мест и со значительными капиталовложениями, как предлагает Ермилов. Достаточно небольшого производства наподобие завода компании Фостер Виллер в г. Сосновец в Польше.
5. БОЛЬШЕ ВНИМАНИЯ РАЗВИТИЮ МАЛОЙ (ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ) ЭНЕРГЕТИКИ С УЧЕТОМ СОВРЕМЕННЫХ ТЕНДЕНЦИЙ.
Опыт развитых стран свидетельствует о том, что оптимальное соотношение между величинами централизованной и децентрализованной генерирующей мощности должно находиться на уровне 51:49 с небольшим преимуществом мощностей централизованной энергетики. В Украине это соотношение составляет 93:7, где 7% — децентрализованные мощности. Значительные возможности относительно децентрализации электроэнергетики может открыть развитие коммунальной энергетики за счет внедрения технологий комбинированного производства тепла и электрической энергии.
В этом направлении есть прогрессивные разработки украинских специалистов, основанные на сжигании топлива в фонтанирующем слое в комбинации с предварительной термической обработкой топлива — аэрофонтанная технология, позволяющая получить КПД превращения энергии в пределах 42—50%.
Второе направление — внедрение бинарного термодинамического цикла превращения энергии в паросиловых установках с использованием в высокотемпературной части цикла воды, а в низкотемпературной — вещества с низкой температурой кипения и низким значением теплоты парообразования. В случае оптимизации параметров взаимодействующих тепловых и материальных потоков такого бинарного цикла возможным является дополнительное использование до 40% теплоты парообразования воды, что соизмеримо с величиной полезного использования теплоты парообразования воды в самых современных паросиловых энергетических установках сверхкритических параметров.
На базе этих двух технологий возможно создание сети ТЭЦ малой мощности. Их особенность: возможность использования дешевого местного топлива, что позволит получить дешевую электрическую и тепловую энергию.
Конечно, перечисленные рецепты можно было бы обсудить и конкретизировать, возможно, предоставить другие. Но самое главное заключается вот в чем: они должны быть направлены на модернизацию энергетического производства, уменьшение энергетической зависимости страны и энергоемкости национального продукта на основании целостной системы эффективного управления топливно-энергетическим комплексом как всей Украины, так и ее регионов.
И еще раз: «І чужого научайтесь, і свого не цурайтесь».
