​​Современные технологии строительства угольных энергоблоков позволяют электростанциям, работающим на угле, по ряду параметров сравняться с газовыми. Но в нашей стране они пользуются дурной репутацией.

Это не удивительно, ведь большинство угольных ТЭС России построено в середине прошлого века, и их никак нельзя назвать экологичными. О том, что изменилось с тех пор, какие технологии применяются в строительстве электростанций, работающих на твёрдом топливе, рассказывает доктор технических наук, лауреат премии правительства РФ в области науки и техники, заслуженный энергетик РФ, ведущий специалист в области создания и совершенствования технологий и оборудования для сжигания различных видов топлива в котельных агрегатах тепловых электростанций, заместитель генерального директора инжиниринговой компании ЗАО "ЗиО-КОТЭС" Феликс Серант.

 
— Феликс Анатольевич, как вы оцениваете состояние и техническое вооружение угольной отрасли в России?
 
— Если немного вспомнить историю, то во времена существования Советского Союза очень активную роль в развитии угольной энергетики играл Госкомитет по науке и технике. Он определял государственную политику в отрасли, в том числе в угольной энергетике, направленную на развитие компетенции в области технологий. И была целая программа создания новых экологически чистых угольных технологий. Наша страна в этом отношении нисколько не отставала от Запада, в том числе мы далеко продвинулись в разработке популярной сегодня технологии циркулирующего кипящего слоя. Но потом наступила "газовая пауза", и уголь отошёл на второй план.
 
— Тем не менее база всё равно осталась. Ведётся ли сегодня работа по развитию новых технологий?
 
— Институты, конечно, существуют: Центральный котлотурбинный институт, Всероссийский теплотехнический институт, Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского, Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения РАН, ФГУП "Институт горючих ископаемых" и другие. Но все научно-исследовательские центры сегодня испытывают большие сложности с финансированием и людским ресурсом. А чтобы победить, если мы говорим о прорывных разработках, нужны коллективы, огромный потенциал.
 
— Но есть ещё и экономический аспект: к сожалению, у нас выгоднее развивать газовые технологии.
 
— Да, это так. Для того чтобы успешно развивать угольные технологии, цена газа должна быть выше стоимости угля не в 2,5-3 раза, как сейчас, а в 4-5 раз. Что касается добычи угля, то рыночная ситуация как раз позволяет отрасли успешно развиваться. России очень повезло: у нас богатейшие запасы бурого угля, причём все залежи в основных местах разработки расположены на небольшой глубине — 20-30 метров. Это открытые разработки. Это Кузбасский угольный бассейн, Канско-Ачинский.
 
Мы сейчас работаем в бывших югославских республиках, которые ломают голову над тем, как сжигать уголь с калорийностью 1,5 тыс. ккал/кг. А у нас отходы от обогатительных фабрик имеют калорийность 2,5-3 тыс. ккал/кг. Наши коллеги из республик бывшей Югославии как услышали об этом, говорят: "Давайте мы у вас их купим".
 
Кузбасский уголь на сегодня самый лучший в мире. Его калорийность составляет 5-6 тыс. ккал/кг. И мы просто не имеем права его не использовать.
 
— Насколько мы знаем, именно этот уголь и будет поставляться для проектируемой станции в посёлке Взморье Калининградской области?
 
— Да, этот уголь станет основным топливом для будущей станции.
 
Наверное, всё же нельзя утверждать, что новые блоки, которые продолжают строиться у нас в стране, это технологии далёкого прошлого. На той же станции в Калининградской области планируется применить современные технологии, которые позволяют свести к минимуму негативное влияние на окружающую среду, снизить выбросы вредных веществ в атмосферу.
 
Наша компания принимала участие в разработке технологии сжигания углей в котлах, которые производит Подольский машиностроительный завод. Данная технология позволяет получить минимальные выбросы окислов азота и полностью соответствует российским нормативам. На станции также предусмотрено применение высокоэффективных электрофильтров для улавливания частиц дымовых газов. Я уже не говорю о системе сухого золошлакоудаления, которую планируется внедрить на этом объекте. Проектные решения в части природоохранных технологий позволяют построить станцию в полном соответствии с европейскими нормативами по выбросам загрязняющих веществ (они жёстче российских) в атмосферу.
 
— То есть на угольных станциях, которые сейчас строятся в России, применяются технологии, разработанные в том числе отечественными учёными?
 
— Это не совсем так. Мы в этой области по причине, о которой я говорил вначале, сильно отстали и от Запада, и от того же Китая. Да, мы строим новые станции, но вынуждены зачастую внедрять зарубежные технологии и наработки. В итоге выступаем в роли догоняющих. Наши машиностроительные предприятия способны произвести качественное и надёжное оборудование, ничем не уступающее зарубежным аналогам, однако вот сам инжиниринг за редким исключением мы пока берём у Запада.
 
Для того чтобы активно внедрять современные западные технологии, нужно купить лицензии, а на это у собственников нет средств. Сегодня на Новочеркасской ГРЭС смонтирован первый в России энергоблок с применением технологии сжигания угля в кипящем циркулирующем слое (ЦКС). Это разработка финской компании Foster Wheeler Energia. К сожалению, процесс реализации этого проекта слишком затянулся, а мы хотели на нём увидеть и показать, как дальше развиваться угольной генерации, в какую сторону двигаться. То есть это не те темпы, которые хотелось бы видеть.
 
России можно пойти и по китайскому пути. Взять зарубежные технологии, пригласить частично их специалистов, создать свои школы инжиниринга, сделать первые образцы вместе с западными специалистами, внедрить, а потом повторять, повторять и усовершенствовать. У Китая это получилось.
 
— Какие технологии сейчас самые востребованные?
 
— Это технологии газификации твёрдого топлива с высокой или низкой температурой сжигания. У той или другой есть свои плюсы и минусы, но выкупив их у разработчика, мы сможем дальше их развивать самостоятельно. Если мы удачно опробуем на Новочеркасской станции технологию сжигания угля в ЦКС, то, думаю, мы могли бы уже на своей базе продолжить развивать её дальше с теми знаниями и наработками, которые уже существуют. Для этого мы должны смело пойти на реализацию 1-2 проектов строительства новых энергомощностей.
 
— Насколько в этом процессе важна роль государства? Или это задача собственников генерирующих объектов?
 
— Срок окупаемости подобных проектов — 20-30 лет, ни один частный инвестор не станет реализовывать подобные проекты самостоятельно. Во всём мире, и в Америке, и на Западе, государство с целью поддержки высокотехнологичных отраслей берёт часть расходов на себя. В этом случае инвестор готов вложить свои средства. 
 
В настоящее время Минэнерго разрабатывает дорожную карту развития инновационных технологий, в том числе и в угольной генерации, на ближайшие годы, где предусмотрено их софинансирование со стороны государства. Если это будет работать, то станет хорошей поддержкой для отрасли.
 
— Феликс Анатольевич, вокруг угольной генерации ходит очень много слухов, которые, скорее всего, имеют природу малой информированности в этой области. Давайте попытаемся разобраться, что из этого правда, а что вымысел.

Слух №1: угольная станция оказывает существенное влияние на климат, производя СО2

— Роль антропогенного фактора в потеплении климата, к которому в том числе можно отнести и работу угольных станций, общепризнана климатологами в мире. Однако его прямое воздействие не настолько велико по сравнению с естественными факторами. Эндогенные процессы: извержения вулканов, землетрясения и тектонические движения, которые происходят на Земле, — оказывают гораздо более серьёзное влияние на климатические изменения на планете. Сюда же можно отнести колебания солнечной активности в прошлом, а также изменения прозрачности воздуха из-за изменения его состава. От таких процессов зависят крупные изменения климата, происходящие в течение миллионов лет.
 
Впрочем, по сравнению с тем воздействием на климат, которое оказывает хозяйственная деятельность человека, угольная генерация действительно играет немаловажную роль. Должны ли мы с этим мириться? Конечно, нет. И учёные всего мира прикладывают значительные усилия к разработке технологий, которые снижают количество выбросов в атмосферу. Современные угольные станции, которые сегодня строятся и вводятся в эксплуатацию, как небо и земля, отличаются от своих предшественников. В Америке вскоре должна будет заработать электростанция с нулевыми выбросами CO2 в атмосферу. В будущем повсеместная модернизация устаревших угольных блоков позволит существенно сократить роль антропогенного фактора воздействия на климат.

Слух №2: в результате работы станции в воздух выбрасывается огромное количество загрязняющих веществ, которые оседают на десятки километров вокруг

— Там, где сажа и копоть, — это вопрос дикой бесхозяйственности и не более того. Даже газовая станция при неналаженных настройках режима её работы может выбрасывать в атмосферу такое количество канцерогенов, которое будет пострашнее любой золы.
 
Современные системы очистки уходящих газов, которыми оснащены вновь вводимые угольные ТЭС, имеют высокий КПД очистки — 99,9%. Также различные технические конструкции котлов и решения по системе сжигания топлива позволяют существенно снижать концентрацию оксидов азота, образующихся при сгорании угля.

 Слух №3: угольная станция оказывает губительное влияние на флору и фауну

— Я не согласен с этим мнением. Да, любые продукты сгорания опасны — вопрос, как организован технологический процесс. Сегодня проектирование и строительство станций ведётся с максимальным соблюдением экологических требований, целью которых является недопущение выбросов вредных веществ, превышающих предельно допустимые концентрации. Я посетил немало электростанций, работающих на угле, и смею заверить: и птицы рядом с ними поют, и деревья растут.
 
Например, в Польше собственник электростанции не сможет продать ни одного киловатта энергии, если он будет "грязным": его просто на рынок не пустят. В нашей стране тоже штрафуют за выбросы, если они превысили предельно допустимые концентрации. Другое дело, что эти штрафы и ограничительные меры нужно только ужесточать, чтобы владельцам ранее построенных и нынче совсем устаревших станций было невыгодно выбрасывать вредные вещества в атмосферу, а было бы выгодно оснастить станцию соответствующим природоохранным оборудованием.

 Слух №4: угольные станции — это источник радиации

— Это страшное заблуждение. Слухи о радиоактивности угля не имеют под собой оснований. Согласно действующему законодательству, в нашей стране добыча и использование угля с повышенным уровнем радиоактивности запрещены. Также при поставке на ТЭС уголь проходит соответствующую приёмку, включающую и радиационный контроль, что исключает использование на станциях радиоактивного угля.
 
В том топливе, что используется на станциях, доля составляющих радионуклидов минимальная, я бы сказал — ничтожная. Зола, которая образуется в результате работы угольных станций, даже разрешена для использования в производстве кирпича, стеновых панелей и т.п.

 Слух №5: после сжигания угля остаётся огромное количество золы, золоотвалы становятся источником дополнительного загрязнения

— Это правда. Эксплуатация тепловых электростанций и котельных, работающих на твёрдом топливе, даёт значительное количество отходов в виде золы и шлака. Золоотвалы занимают значительные территории и являются местами скопления тяжёлых металлов. Они наносят вред экологии, загрязняя почву и воздух, и тем самым отрицательно влияют на здоровье людей.
 
Поэтому сегодня перед угольной генерацией остро стоит вопрос использования технологий, позволяющих утилизировать золу. Ведь этот продукт может успешно использоваться в дорожном строительстве, сельском хозяйстве, производстве строительных материалов.
 
Здесь речь идёт о внедрении систем сухого золошлакоудаления, при котором образовавшаяся в результате горения угля зола направляется на грануляцию и далее складируется как готовый продукт для последующей реализации. Первой станцией в России, где была внедрена такая система, стала Рефтинская ГРЭС на Урале. Это совершенно новый вектор развития угольной генерации, где следующим этапом станет полный отказ от золоотвалов как таковых.

Феликс Серант доктор технических наук, лауреат премии правительства РФ в области науки и техники

Похожие новости

  • 15/10/2015

    Ученые ИНГГ СО РАН работают над методами добычи трудноизвлекаемой нефти

    ​Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН ведет исследования на огромной территории Арктики от Баренцева моря до устья Лены, а это районы, где, по сегодняшним оценкам, сосредоточены главные ресурсы нефти.
    942
  • 04/07/2017

    В Арктике возможно широкое применение альтернативной энергетики

    ​​​Арктические территории России обладают большим потенциалом для создания альтернативных источников энергии. Об этом сообщили опрошенные эксперты, депутаты, ученые и представители региональной власти.
    153
  • 16/11/2016

    Ученые о будущем «зеленой» энергетики

    ​Так совпало, что прошедший в Новосибирске XII Инновационно-инвестиционный форум "Инновационная энергетика" пришелся как раз на тот момент, когда в нашей стране бурно обсуждали итоги президентских выборов в США.
    802
  • 25/11/2016

    Сергей Алексеенко: будущее за альтернативными источниками энергии

    ​На прошедшем недавно XII Новосибирском форуме "Инновационная энергетика", который организован департаментом промышленности мэрии Новосибирска, были представлены разработки в энергетике для нужд городского хозяйства.
    796
  • 19/07/2017

    Академик Владимир Мельников: надо заниматься новыми проектами и разработками

    ​​В реализации стратегического проекта Тюменского индустриального университета «Повышение эффективности освоения А​рктической зоны РФ» принимают участие представители профессорско-преподавательского состава, магистранты и аспиранты пяти учебных подразделений ТИУ — ИГиНа, ИМиБа, ИПТИ, ИТ и СТРОИНа.
    114
  • 15/09/2016

    Валерий Бухтияров: катализ - междисциплинарная область науки

    ​Чаепития в Академии" — постоянная рубрика Pravda.Ru. Писатель Владимир Губарев беседует с выдающимися учеными. Сегодня мы публикуем интервью с членом-корреспондентом РАН, доктором химических наук, специалистом в области физико-химии поверхности, гетерогенного катализа и функциональных наноматериалов Валерием Бухтияровым.
    696
  • 14/03/2016

    Карьера начинается с Арктики

    ​Магистрант геолого-геофизического факультета НГУ Андрей Картозия уверен, что прошедший Молодежный форум «Арктика. Сделано в России» станет трамплином для его профессиональной карьеры. Андрей работает инженером в лаборатории геоинформационных технологий и дистанционного зондирования Института геологии и минералогии В.
    1366
  • 18/07/2016

    Сергей Алексеенко: «Петротермальной энергии достаточно, чтобы навсегда обеспечить человечество»

    ​Интервью с членом-корреспондентом РАН, директором Института теплофизики СО РАН Сергеем Владимировичем Алексеенко. На столе у директора ИТ СО РАН, лежит странной формы обгоревший камень, похожий на метеорит.
    1172
  • 25/07/2017

    Какой должна стать энергия будущего?

    ​​Сегодня нет недостатка в самых разнообразных прогнозах развития человечества — как на ближайшие десятилетия, так и на более отдаленную перспективу. Однако все предсказания — от мирного эволюционного взросления до раскручивания конфронтации — имеют одно общее условие.
    100
  • 29/06/2016

    Нина Виниченко: нашим исследованиям сложно найти аналоги

    ​Ароматические углеводороды (АУ), или арены - важные химические соединения, которые производит нефтехимический комплекс России. С каждым годом потребность в аренах не уменьшается, а только возрастает. Аспирант ИППУ СО РАН Нина ВИНИЧЕНКО занимается проблемой получения АУ из метана и более высокомолекулярных углеводородов уже несколько лет.
    592