Экологическая модернизация

Игорь Вольчин о перспективах сокращения выбросов украинских ТЭС

Тепловая энергетика — один из основных загрязнителей атмосферы. Несмотря на то, что технологии очистки отходящих газов ТЭС и ТЭЦ уже достаточно развиты, в Украине их внедрение весьма проблематично ввиду отсутствия финансирования и опыта. О ситуации с повышением экологичности украинских ТЭС "ЭнергоБизнесу" рассказал заведующий лабораторией экологических проблем энергетики Института угольных энерготехнологий НАН Украины Игорь Вольчин.

Нина ШЕРШОВА

— Игорь Альбинович, какие задачи поставлены перед вашим отделом?

— Мы занимаемся решениями экологических задач в энергетике. В первую очередь, это разработка технологий снижения выбросов загрязняющих веществ — диоксида серы и пыли. Наше подразделение небольшое, в нем всего восемь человек, и соревноваться с крупными фирмами, которые имеют по 300-400 человек в штате и несравнимо больший бюджет, практически невозможно. Поэтому мы сосредоточились на решении задач, которые нам под силу, в частности, модернизацией очистного оборудования украинских ТЭС. Например, для повышения уровня пылеочистки мы занимаемся реконструкцией мокрых скрубберов, которые установлены на трети мощности украинской угольной теплоэнергетики, с использованием мокрых электрофильтров. На наших ТЭС и ТЭЦ мокрые скрубберы были построены еще в 60-70-е годы прошлого века. Установка мокрых электрофильтров позволит достичь уровня пылеочистки 99.5%. Таким образом, можно добиться выполнения украинских и европейских стандартов.

Мы также занимаемся вопросами сероочистки. Конечно, технологии мокрой сероочистки, которые используются в США, Японии, Германии и других странах Западной Европы, пока еще не для нас. Поэтому мы стараемся использовать свои знания и наработки для создания технологий, которые будут гораздо дешевле, но столь же эффективны. Мы предлагаем технологию аммиачной полусухой сероочистки, которая дает на выходе сульфат аммония, являющийся ценным минеральным удобрением. Нами разработаны соответствующие технологические регламенты, которые могут использовать проектанты. Подобные технологии полусухой аммиачной сероочистки с получением на выходе сульфата аммония можно использовать на малых котлах. В обозримом будущем мы планируем заключить договор на разработку подобного проекта с одной из украинских компаний.

Наш отдел занимается консультированием и научным сопровождением таких проектов в Украине, наладкой и тестированием очистного оборудования ТЭС.

— Над чем сейчас работаете?

— По заданию энергетических компаний и под эгидой Минэнергоугля мы разрабатываем Национальный план сокращения выбросов. Это важно, поскольку согласно обязательствам, которые взяла на себя Украина как член Энергетического сообщества, мы должны до 1.01.18 г. выполнить требования европейской Директивы 2001/80/EU относительно выбросов крупных котлоагрегатов. К сожалению, в полном объеме эти требования выполнить не удастся по двум причинам. Во-первых, на это нет денег. Такая задача требует вложений миллиардов долларов. Во-вторых, даже если бы деньги на это были, Украина не смогла бы сделать это своевременно, потому что по условиям энергетический безопасности страны мы можем выводить из эксплуатации максимум 7 энергоблоков в год. Учитывая, что всего у нас 90 энергоблоков, на их переоснащение потребуется около 13 лет, тогда как до установленного срока остается фактически 3.5 года.

Чтобы "сохранить лицо" и с учетом того, что в Европе начала действовать новая Директива 2010/75/EU, установившая более жесткие требования относительно промышленных выбросов, чем Директива 2001/80/EU, Украина договорилась с Европейским Союзом, что будет разработан Национальный план сокращения выбросов. В нем должны быть указаны реальные сроки выполнения требований европейских директив Украиной. В этом плане будет подробно указано, когда будут внедрены установки газоочистки, сроки реконструкции энергоблоков и приведение их в соответствие с требованиями Директивы 2010/75. Такой период, по предварительным данным, будет продолжаться до 2033 г.

— К Украине не будут применены санкции за невыполнение требований Директивы 2001/8 до 2018 г.?

— Нет, не будут. Дело в том, что эта процедура довольно сложная, и мы, к "счастью", не одни. Есть и другие неуспевающие страны, например, Болгария и Румыния. Поэтому нас никто штрафовать не будет, если будет утвержден Национальный план сокращения выбросов. Недавно на уровне Министерства иностранных дел и Минэнергоугля прошли переговоры, по результатам которых решено, что Украина до конца 2015 г. должна представить этот план. Предполагается, что первый вариант плана будет готов этим летом. Он будет передан Совету Министров энергетики Энергетического сообщества, после чего будет доработан с учетом замечаний и предложений. Окончательно план должен быть утвержден в 2015 г. В нем будут указаны жесткие условия — когда и какой энергоблок должен выходить на выполнение требований Энергетического сообщества, требований Директивы 2010/75.

План разрабатывает наш институт, и мы стараемся по возможности искать компромиссные решения. Скорее всего, компании будут стремиться как можно дольше ничего не делать, оттягивая внедрение проектов на своих ТЭС до конца установленного срока. Но мы будем контролировать этот процесс, чтобы проекты постепенно внедрялись. Критерием выполнения Национального плана станет постоянное сокращение валовых выбросов загрязняющих веществ за каждый отчетный период.

— Какие-либо ТЭС уже внедрили технологии сероочистки?

— Пока нет. У нас сделано 2 таких проекта. Для Зуевской ТЭС (ООО "ДТЭК Востокэнерго") одной из немецких компаний было разработано технико-экономическое обоснование и сделана оценка стоимости. Пока ДТЭК не спешит внедрять этот проект. Второй проект — для Трипольской ТЭС компании "Центрэнерго" — находится в стадии реализации. В этом проекте, совместно разработанном компаниями ДЕМЗ-Инжиниринг и RAFAKO (Польша), предполагается внедрение технологий полусухой известковой сероочистки для энергоблока №2 мощностью 300 МВт.

— Когда будет завершено внедрение этой технологии на Трипольской ТЭС?

— Планировалось завершить ее внедрение в этом году, но пока реальный срок назвать сложно. Надо понимать, что финансирование всех этих проектов идет только за счет инвестиционной надбавки к тарифу на электроэнергию. Других источников фактически нет.

— Сколько стоят такие проекты?

— Проект сероочистки для Трипольской ТЭС стоил порядка 220 млн грн. В теплоэнергетике Украины за счет инвестнадбавки в год выделяется порядка 2 млрд. грн на все инвестиционные проекты. В первую очередь, они связаны с реконструкцией основного оборудования, включая экологическую составляющую.

— Какие технологии очистки выбросов являются наиболее эффективными и наиболее целесообразными для украинских ТЭС?

— Я считаю, что для Украины полусухая известковая сероочистка — не самая удачная технология. Она предполагает использование большого количества извести, которая является дорогим продуктом — ее получают путем обжига известняка.

Для нас более перспективна мокрая известняковая сероочистка. Но сначала нужно найти средства, чтобы внедрить хотя бы один проект по сероочистке. По оценкам западных специалистов, для мощности 600 МВт проект по мокрой сероочистке будет стоить порядка EUR80 млн. Мокрая сероочистка — это целое химическое производство, она гораздо дороже, чем полусухая. Но мокрая имеет свои преимущества: используется доступный материал-сорбент — известняк, тогда как для полусухой сорбент нужно готовить, а также дает полезный продукт — гипс. При этом мокрая известняковая технология десульфуризации позволяет достигать степени улавливания диоксида серы до 98 %.

— Будет ли в других проектах, которые еще предстоит разработать, использоваться мокрая технология?

— Я думаю, что основной технологией, как и во всех развитых странах мира, должна быть мокрая известняковая сероочистка с принудительным окислением. На эту технологию приходится более 70% общего рынка установок сероочистки в энергетике.

— Будут ли у нас внедряться технологии очистки от азотистых соединений?

— Это сложный вопрос, для ответа на который нужно учитывать два аспекта. У нас был большой задел по снижению выбросов оксидов азота на газомазутных котлах. Для угольных котлов применение режимно-технологических мероприятий ограничено тем, что у нас котлы с жидким шлакоудалением. Дли них нужно постоянно поддерживать высокую температуру в топке, а при высокой температуре мы обязательно будем получать высокий уровень оксидов азота. Таким образом, рычаги влияния на оксиды азоты у нас ограничены. Любое режимно-технологическое мероприятие по снижению их выбросов обязательно приводит к снижению показателей сжигания. Поэтому к этому надо относиться очень обдуманно, по принципу "семь раз отмерь — один раз отрежь".

Технологии борьбы не с образованием оксидов азота, а с уже полученными оксидами у нас пока не реализованы по двум причинам — дороговизна таких технологий и отсутствие опыта их внедрения. У нас очень сложная компоновка; для блоков мощностью 200 МВт я вообще не знаю, как ставить системы каталитического восстановления. Для блоков 300 МВт есть варианты размещения их вне блока. Лучше всего с оксидами азота бороться при новом строительстве. Тогда можно рассчитывать новые топки, их размеры, все пространственные характеристики, место, где размещать катализатор. Переоборудовать уже существующие энергоблоки гораздо сложнее, это очень тяжело и очень дорого.

— Но ведь новые блоки пока не строятся?

— Увы, нет. Согласно новой редакции Энергетической стратегии, новое строительство энергоблоков запланировано лишь на период после 2020 г. Но я думаю, что энергоблоки, отработавшие 300 тыс часов, нужно заменять на новые. А сейчас их ремонтируют, причем стоимость реконструкции таких энергоблоков иногда превышает 1 млрд грн. Предполагается, что такие энергоблоки будут эксплуатироваться 10-15 лет. Целесообразней было бы собрать деньги и построить один энергоблок, который будет иметь КПД больше 42-43% с соблюдением всех современных экологических требований. На нем можно было бы и внедрять новые технологии, и учиться. Это был бы более правильный путь.