08.04.2022 Энергетика и промышленность России
В России продолжается активный перевод крупных генераций с угля на газ. Весной 2022 года сразу в двух городах страны — Челябинске и Владивостоке — энергетики заявили о новых газовых проектах. При этом ряд экспертов считает, что не стоит ставить крест и на современных угольных генерациях. Их использование может быть экономически эффективно — особенно в тех районах, где недоступен природный газ или устойчивые возобновляемые источники энергии (ВИЭ).
Газовый «футляр» под Транссибом
В конце марта 2022 года о готовности полностью перейти на природный газ заявило руководство Челябинской ТЭЦ-2, принадлежащей корпорации «Фортум». На станции завершили создание соответствующей инфраструктуры. Для этого построили второй, резервный газопровод и второй газораспределительный пункт с узлом очистки и учета газа.
«Новые объекты инфраструктуры дают возможность бесперебойного снабжения станции топливом из двух независимых источников», — заявили челябинские энергетики.
На реализацию проекта потребовалось чуть более года. Его осуществили в рамках соглашения с правительством Челябинской области, которое было подписано в феврале 2021 года.
Губернатор Челябинской области Алекс ей Текслер отметил экологический эффект от реконструкции станции для столицы региона. Благодаря переходу на природный газ Челябинская ТЭЦ-2 сократит выбросы в атмосферу более чем на 20%, содержание в них оксида серы и золы снизится до нуля. За последние 10 лет в экологическую модернизацию станции было вложено более 3 млрд рублей. При этом ЧТЭЦ-2 остается одним из ключевых энергетических объектов города и обеспечивает теплом около 450 тысяч человек. Установленная электрическая мощность станции составляет 320 МВт, тепловая — 1 111,8 МВт.
Пожалуй, самым сложным этапом реконструкции станции стало строительство резервного газопровода под действующей железнодорожной магистралью — Транссибом. Все работы по обновлению ЧТЭЦ-2 проводили специалисты АО «РОТЕК» — компании, давно специализирующей в этой области, но даже для них прокладка газопровода под такой крупной магистралью стала своеобразным проектом года.
«В портфолио «РОТЕК» имеется целый ряд сложных проектов, реализованных либо в экстремальных климатических условиях, либо на предприятиях критической инфраструктуры без остановки производственных процессов, — подчеркнул заместитель генерального директора АО «РОТЕК» Константин Шурыгин. — К примеру, монтаж нового энергоблока в столице Монголии Улан-Баторе (а это 1800 тонн металлоконструкций и оборудования) производился между работающими турбинами, без их остановки. Прокладка газопровода под Транссибом для Челябинской ТЭЦ-2, без вмешательства в расписание движения поездов, стало продолжением применения подхода «РОТЕК» к реализации проектов, когда мы осуществляем работы без остановки производственных процессов.
После выполнения детальных замеров и тщательных инженерных расчетов (были рассмотрены четыре варианта различных проектных решений) был выбран наиболее целесообразный метод «продавливания». Специалисты поймут, каким инженерным вызовом для нашей команды, стала реализация этой части проекта — футляр для газопровода диаметром 1020 мм и протяженностью 156 метров был проложен под действующим железнодорожным полотном Транссиба. От каждого требовалась предельная концентрация и идеальный уровень выполнения всех технологических шагов. Мы работали под железнодорожной магистралью такого масштаба впервые».
Владивосток-2022
Еще одной газовой «премьерой» в марте 2022 года стал новый этап в реконструкции ТЭЦ-2 во Владивостоке, которую проводит Группа «РусГидро».
Владивостокская ТЭЦ-2 изначально была спроектирована для использования бурого угля в качестве основного топлива. В 2011-2013 годах на природный газ были переведены 10 котлоагрегатов станции. Перевод на газ оставшихся трех котлоагрегатов был начат в 2021 году и будет завершен к концу 2022 года, сообщили в РусГидро. При этом станция уже прекратила сжигание угля, поскольку один из работавших на угле котлоагрегатов был переведен на сжигание газа, а на двух других ведутся работы по их реконструкции.
Окончательный перевод станции на газ позволит отказаться от сжигания значительных объемов угля (в 2020 году Владивостокская ТЭЦ-2 израсходовала 189 тысяч тонн угля), что улучшит экологическую ситуацию во Владивостоке: будут полностью исключены выбросы золы (а также накопление золошлаковых отходов на золоотвале) и окислов серы. Значительно снизятся выбросы окислов азота и углекислого газа.
В РусГидро также отмети ли, что идет активный перевод дальневосточной тепловой генерации с угля на природный газ. В 2017 году РусГидро ввело в работу первую очередь Якутской ГРЭС-2 (193,5 МВт), в 2018 году — ТЭЦ «Восточная» во Владивостоке (139,5 МВт), обе станции работают на газе. В 2021 году РусГидро завершило перевод с угля на газ Анадырской ТЭЦ — самой крупной тепловой электростанции на Чукотке.
Хабаровская ТЭЦ-4 (320 МВт) заменит изношенную Хабаровскую ТЭЦ-1 и будет полностью работать на природном газе. Новая, также газовая, Артемовская ТЭЦ-2 (415 МВт) заменит одну из старейших электростанций ДФО — работающую на угле Артемовскую ТЭЦ, а вторая очередь Якутской ГРЭС-2 (160 МВт, также на газе) — отработавшую свой ресурс Якутскую ГРЭС.
Планируется, что благодаря декарбонизации энергообъектов на Дальнем Востоке с постепенным переходом тепловых станций от сжигания угля на газ, снижение прямых выбросов парниковых газов объектами Группы «РусГидро» к 2035 году составит 9%.
Чистые «угольщики»
Угольные генерации в 2022 году проводят глубокую модернизацию, прежде всего, для того чтобы снизить нагрузку на окружающую среду. Так, АО «РОТЕК» объявило о начале серьезной реконструкции ТЭЦ-6 в Братске.
«Братск давно нуждался в модернизации ТЭЦ-6 именно ввиду экологического аспекта этого проекта», — рассказывает Константин Шурыгин. Централь снабжает теплом почти полмиллиона жителей, но использование угля, так или иначе, оказывало нежелательное воздействие на среду и здоровье жителей города. Результатом модернизации ТЭЦ станет снижение выбросов загрязняющих веществ на 2,1 тысячи тонн в год. Воздух для горожан станет ощутимо чище.
«Перевод угольной генерации на газ является экологическим трендом не только в нашей стране. Ведущие страны сфокусированы на этом аспекте модернизации станций. Использование угля имеет массу издержек, в том числе и логистического характера. Средняя ТЭЦ потребляет 100-200 вагонов угля в сутки. Только представьте этот масштаб и требования к организации бесперебойных поставок. Будем честны, уголь — это устаревшая технология, обременяющая еще и проблемой утилизации или захоронения остающейся после сгорания угля золы. Учитывая запасы голубого топлива в нашей стране, а также необходимость улучшения экологических стандартов (а это один из главных критериев каждого проекта, в котором участвует РОТЕК в качестве подрядчика), перевод на газ видится одним из приоритетов модернизации мощностей. Эксперты также отмечают, что выбросы веществ, получающихся при выработке электроэнергии на старых угольных станциях, более радиоактивны, чем работа атомной электростанции со сравнимой выработкой. Ну и, конечно, одним из главных факторов является бОльшая экономическая эффективность газовой генерации», — подчеркнул Константин Шурыгин.
При этом, по его словам, здесь не должно быть места кампанейщине.
«Принимая во внимание сложность и многоукладность энергетики в наше стране, нужно к каждому отдельному проекту модернизации подходить с прагматизмом, — заметил он. — Скажем, если ТЭЦ находится вблизи угольного разреза, то логично использовать именно это топливо, обеспечив станцию современными электрофильтрами, позволяющими достичь приемлемых экологических показателей. В этом случае стоимость качественной системы фильтрации будет с лихвой покрываться дешевой логистикой доставки топлива».
Сибирское решение
Как рассказали в Сибирской генерирующей компании (СГК), ее электростанции используют штатное оборудование, которое регулярно проходит плановые ремонты. В рамках программы ДПМ-1 были построены два новых современных энергоблока, использующих уголь в качестве топлива. Шесть энергоблоков прошли глубокую модернизацию. В настоящее время в рамках разных инвестиционных проектов СГК модернизирует в ближайшие три года Рефтинскую ГРЭС, Бийскую ТЭЦ, Новосибирскую ТЭЦ-5, Томь-Усинскую ГРЭС, Красноярскую ТЭЦ-2, Приморскую ГРЭС, а также построит новый энергоблок на Красноярской ТЭЦ-3. Все электростанции компании востребованы на рынке электроэнергии и мощности, вместе с гидрогенерацией формируют самые низкие цены на электроэнергию в стране. К предприятиям СГК нет претензий по установленным экологическим нормам. Электростанции оборудованы современными системами очистки уходящих газов, в том числе электрофильтрами и рукавными фильтрами.
В Красноярске компания выполняет масштабную программу по экологической модернизации теплоснабжения города, стоимостью 50 млрд рублей. На трех красноярских ТЭЦ СГК установлены и функционируют датчики непрерывного контроля выбросов в атмосферу. Это пока единственный случай для тепловых электростанций страны. Компания ведет практическую работу по использованию золошлаковых материалов в строительстве, производстве строительных материалов и рекультивации земель, что также снижает нагрузку на окружающую среду.
Газ в городах-миллионниках и сохранение угля
Перевод генераций с угля на газ имеет не только экологические, но и экономические последствия, отмечает заместитель руководителя Экономического департамента Института энергетики и финансов Сергей Кондратьев. По его словам, очень многое зависит от стоимости топлива, а также затрат на модернизацию. Для сравнимых по мощности объектов затраты часто могут отличаться в 2-3 раза. Перевод ТЭС на газ обычно приводит к увеличению расходов на топливо. Пример — ЧТЭЦ-2. Удельные расходы на топливо, как ожидается, сократятся в 2022 году на 5-7%, но при этом удельные топливные расходы (на 1 МВтч) вырастут на 10-11%, так как использование бурого угля все же было дешевле. С экономической точки зрения такие проекты (при текущем соотношении цен на уголь/газ) могут иметь сроки окупаемости свыше 5 лет и больше. При этом выбросы упадут на 20%, в том числе золы — на 100%. Поэтому все же в общем случае превалируют экологические эффекты, хотя в отдельных случаях и экономический эффект может быть значимым.
Эксперт подчеркивает, что переводить все станции с угля на газ не нужно. Напротив, необходимо строить новые угольные ТЭС, совершенствуя технологию. Угольные ТЭС могут быть экологичными, а их использование экономически эффективно.