Вместо газа
Украина по-прежнему зависит от импорта природного газа
Замещение газа другими энергоресурсами и сокращение его потребления позволило бы существенно улучшить энергетическую независимость страны. О потенциале различных сфер промышленности и ЖКХ, наработках в области замещения газа корреспондент "ЭнергоБизнеса" беседовал с почетным директором и главным научным сотрудником Института газа НАНУ Игорем Карпом.
Нина ШЕРШОВА
— Игорь Николаевич, в каких сферах можно добиться наибольшей экономии газа?
— Согласно данным "Нафтогаза Украины", в 2013 г. объемы потребления природного газа составили 50.36 млрд куб м, а в 2014 г. (без учета Крыма) — уже 42.47 млрд куб м. При этом потребление газа населением последние годы незначительно, но тоже сокращается — если в 2005 г. оно составило 18.03 млрд куб м, то в 2013 г. – 16.8 млрд куб м, а в 2014 г. — 15.56 млрд куб м. То же касается потребления и в бюджетной сфере, которое с 2005 г., когда оно составило 1.1 млрд куб м, сокращается примерно на 10% в год. А вот потребление предприятиями теплокоммунэнерго снижается заметно — если в 2005 г. оно составило 13.27 млрд куб м, в 2010 г. — 8.85 млрд куб м, в 2013 г. — 8.83 млрд куб м, то в 2014 г. — уже 6.79 млрд куб м. Последняя цифра объясняется в основном тем, что предыдущая зима была очень теплой.
По данным Агентства по энергоэффективности, удельный расход энергоносителей на выработку гигакалории тепла в ЖКХ на протяжении многих лет остается постоянным. Это говорит о том, что заметного прогресса здесь у нас нет. То, что при этом общий объем потребления газа снижается, вызвано отсоединением потребителей от сетей теплокоммунэнерго и переходом их на индивидуальное отопление, что связано только с тарифной политикой, при которой индивидуальное отопление значительно выгоднее.
В промышленности же наблюдается резкий спад потребления, которое с 2005 г. сократилось более чем в два раза — с 34.83 млрд куб м до 16.09 млрд куб м, причем за 2014 г. падение составило 3.1 млрд куб м. Это объясняется сокращением производства.
Потенциал экономии газа больше всего в сферах с наибольшими объемами потребления. В первую очередь это коммунальная сфера — население и ЖКХ. Наиболее эффективной мерой экономии тут является утепление зданий, о чем известно уже давно. В этой сфере можно ориентироваться на развитые страны. Так, после объединения Германии проводилось массовое утепление многоэтажек в восточной части страны, построенных по типовым проектам, подобным тем, что были в СССР и других странах советского блока. Удельный расход тепла в таких зданиях составлял порядка 250-300 кВтч на кв м за сезон. Благодаря утеплению, его удалось снизить до 70-80 кВтч на кв м за сезон. Утепление проводилось по-немецки обстоятельно — с отселением жильцов; утеплялись не только наружные стены, но и перекрытия, ставились системы рекуперации тепла в вентиляции, устанавливались измерительные и регулирующие устройства.
В нашей стране сейчас 239 тыс многоэтажных зданий, порядка 80% которых нуждаются в ремонте и утеплении. При этом здания, построенные в 20-е, 30-е годы с точки зрения теплоизоляции даже лучше тех, что были построены в послевоенное время. Удельный расход тепла у нас примерно такой же, как был когда-то в Восточной Германии, а в блочных зданиях с тонкими стенами он доходит до 500 кВтч на кв м за сезон. Даже если не утеплять так, как это сделали в Германии, а просто улучшить теплоизоляцию наружных стен, можно добиться очень существенной экономии газа.
Новые дома долгое время строили по советским стандартам, и их теплоизоляция оставляла желать лучшего. Нормативы теплоизоляции нужно было приводить в соответствие с современными требованиями. Сейчас жилые дома строят в соответствии с новыми СНиПами, в зависимости от месторасположения удельный расход тепла составляет от 70 до 90 кВтч на кв м за сезон. Но Европа уходит еще дальше. К 2020 г. этот показатель там сократится до 15 кВтч на кв м за сезон. Нам до этого, конечно, далеко, но если бы мы хотя бы в рамках уже существующего законодательства организовывали людей, например, в ОСББ для того, чтобы они утепляли уже существующие дома, то, я думаю, потребление газа в коммунальной сфере можно было бы сократить наполовину. Государство предоставляет беспрецедентные льготы на кредиты для термомодернизации зданий. Эффект от утепления люди чувствуют сразу же — в квартире становится тепло, а платить за отопление они начинают гораздо меньше.
— Что еще можно сделать в коммунальной сфере?
— Кроме утепления зданий, необходимо менять теплотрассы. Нынешние теплотрассы — это катастрофа наших городов. По количеству прорывов мы уверенно держим первенство в Европе. Еще одна проблема — теплопотери, которые сейчас нормированы на уровне 13%. В Европе вообще не понимают, что такое теплопотери в теплотрассах, а у нас существует норма потерь тепла, как раньше была, например, норма боя бутылок при поставках алкогольных напитков. Конечно, какие-то потери будут всегда, но если теплопровод хорошо изолировать, то они будут на уровне 1%. Это еще одна мера, которая позволит сократить расход газа, но в энергетическом эквиваленте она уступает утеплению зданий.
Некоторые эксперты заявляют, что нужно улучшать генерацию — заменять котлы на модели с более высоким КПД и пр. Но сейчас средний КПД отопительных котлов в Украине составляет 87%. Это достаточно много. Эффективный показатель, до которого имеет смысл поднимать КПД котлов, — 92%, при более высоких значениях начинаются проблемы с конденсатом, в котором растворяются оксиды азота и серы, что приводит к коррозии. Котел должен быть устойчив к ней, что увеличивает его стоимость. И вообще, менять котлы на более эффективные имеет смысл только после утепления.
Население также стремится сокращать потребление газа, но делает это стихийно — люди ставят твердотопливные котлы, переходят на электроотопление и пр. Часто это делают энтузиасты под влиянием рекламы. Например, много рекламируют то же электроотопление. Но оно имеет смысл, если электроэнергия используется по ночному тарифу, тепло вырабатывается ночью и аккумулируется.
— Как обстоят дела в промышленности?
— В отличие от коммунальной сферы, в промышленности можно использовать естественный заменитель природного газа — уголь, который пока у нас еще есть. Но заменить им газ можно далеко не везде. Так, в энергетическом комплексе потенциал замещения газа углем практически исчерпан. Газ нужен для разогрева котлов угольных ТЭС, которые используются не только для собственно выработки электроэнергии, но и как маневренные мощности. В крупных городах многие районы отапливаются и освещаются ТЭЦ, которые работают на газе. Перевести их на уголь нельзя. Даже если бы это было возможно, это привело бы к значительному ухудшению качества атмосферы в городах.
В металлургии уже достигнуты значительные результаты — газ, который используется в доменных печах, замещается угольной пылью. Эта технология разработана в Украине уже давно и впервые была применена на Донецком металлургическом заводе. Только в доменном производстве потенциал замещения природного газа оценивался в 3 млрд куб м. Теперь он сократился до 1.4 млрд куб м — многие заводы уже перешли на угольную пыль. Конечно, такая технология требует соответствующих изменений в логистике — уголь надо подвозить, складировать и пр. Тем не менее, заводы идут на это, потому что выгодно. Я уверен, что и в будущем наши металлурги будут продолжать переход с газа на угольную пыль.
— Какие из перспективных технологий и ресурсов Вы еще можете выделить?
— Очень перспективен свалочный газ. По данным профильного министерства, в Украине образуется 11-12 млн т твердых бытовых отходов в год. Значительная их часть выбрасывается на стихийные свалки. Опыт развитых стран показывает, что около 40% ТБО можно превратить в электроэнергию. Потенциал замещения природного газа за счет использования ТБО в эквиваленте у нас составляет около 1 млрд куб м. Так решается сразу две проблемы — утилизация отходов и замещение газа.
По сравнению с Европой мы тут тоже выглядим плохо. В Украине сжигается лишь 4% и перерабатывается 3% ТБО, тогда как в Германии, соответственно, 25% и 61%, в Дании – 54% и 41%, во Франции — 34% и 30% и т.д. Самый высокий уровень переработки — в Швейцарии и Нидерландах – 49% и 50%. 34% и 65% соответственно.
Но и у нас есть достижения. Не так давно в Украине появилась компания ООО "ЛНК", для которой наш институт выполнил проект по использованию свалочного газа и полное научно-техническое сопровождение. Мы начали с пятого полигона ТБО под Киевом в Подгорцах, где была построена первая в Украине биогазовая электростанция мощностью 2126 кВт. По образцу этой электростанции было создано еще несколько проектов в разных городах. Себестоимость электроэнергии, полученной таким образом, выше, чем у обычных ТЭС, и электростанции на ТБО продают ее по "зеленому" тарифу. При этом срок окупаемости таких проектов не более двух лет. Но, как я уже говорил, они решают сразу несколько задач — не только выработку электроэнергии, но и утилизацию ТБО, а также уменьшение загрязнения атмосферы.
Но самым значительным в плане замены природного газа являются биоресурсы. Их потенциал оценивается разными специалистами в эквиваленте природного газа от 5 до 30 млрд куб м. Я думаю, что реальный потенциал ближе к нижней цифре, но даже 5 млрд куб м — это много. Наш институт занимается исследованием и разработкой технологий замещения газа биотопливом, в частности, во вращающихся печах для обжига таких материалов как огнеупорная глина и известняк. Мы разработали и уже внедрили на двух крупных заводах — ОАО "Ватутинском комбинате огнеупоров" и ЧАО "АрселорМиттал Кривой рог" — технологию замещения газа шелухой подсолнечника.
— К каким технологиям Вы бы советовали относиться осторожно?
— Сейчас много говорят об использовании теплонасосов и геотермальной энергии, в том числе некоторые склонные к популизму политики, но и тут есть сложности.
Потенциал геотермальной энергии на глубине 3 км оценивается в эквиваленте 1 млрд куб м природного газа. Такие объемы природного газа можно сэкономить быстрее и с гораздо меньшими затратами. Окупаемость вложений в геотермальные станции в условиях Украины более чем сомнительна. Если речь идет об использовании законсервированных нефтегазовых скважин в Донецко-Днепровском и других регионах, то часто не принимается во внимание, что такие скважины находятся вдали от потенциальных потребителей, что требует строительства необходимой инфраструктуры — дорог, линий электропередачи, теплотрасс для передачи вырабатываемого тепла к ближайшему крупному населенному пункту, который может находиться на большом расстоянии.
Тепловые насосы тоже не всегда окупают себя. Для каждого конкретного объекта нужно готовить технико-экономическое обоснование. Обычно, если температура среды, из которой забирается тепло (воздух, вода), выше +10 градусов и воду нужно нагреть до +70 градусов, то это выгодно. Но при сильных морозах температура теплоносителя в отопительной системе должна быть выше, и тепловой насос в таких случаях нуждается в пиковой нагревательной установке. Есть как удачные, так и неудачные примеры проектов тепловых насосов. Один из наших институтов в Харькове реализовал проект отопления здания железнодорожной станции в пригороде Харькова за счет тепла земли. Проект успешный, окупает себя. С другой стороны, я знаю одного ученого, который поставил тепловой насос у себя на даче, в результате чего расходы на отопление значительно выросли. Я никому не советую браться за внедрение тех или иных "модных" технологий без тщательного расчета их эффективности и окупаемости.
