Тепловая электростанция. Угольные электростанции, угк Угольный тэц
С 2000 года генерирующая мощность на угле в мире удвоилась до 2000 ГВт в результате взрывного роста инвестпроектов в Китае и Индии. Еще 200 ГВт строится и 450 ГВт запланировано по всему миру. В последние десятилетия угольные электростанции вырабатывают 40−41% электроэнергии в мире - самую большую долю в сравнении с другими типами генерации. В то же время пик выработки электроэнергии из угля был достигнут в 2014 г. и сейчас начался девятый вал снижения загрузки действующих ТЭС и их закрытия. Об этом в обзоре Carbon Brief.
С 2000 года генерирующая мощность на угле в мире удвоилась до 2000 ГВт в результате взрывного роста инвестпроектов в Китае и Индии. Еще 200 ГВт строится и 450 ГВт запланировано по всему миру. В клубе угольных генераторов - 77 стран, еще 13 планируют присоединиться к нему до 2030 г.
В последние десятилетия угольные электростанции вырабатывают 40−41% электроэнергии в мире - самую большую долю в сравнении с другими типами генерации.
В то же время пик выработки электроэнергии из угля был достигнут в 2014 г. и сейчас начался девятый вал снижения загрузки действующих ТЭС и их закрытия. За несколько лет в ЕС и США были закрыты 200 ГВт, еще 170 ГВт должны быть остановлены до 2030 г. По состоянию на 9 апреля 2018 года, 27 стран присоединились к Альянсу поэтапного отказа от угольной генерации, из которых 13 стран имеют действующие электростанции.
Отметим, что с 2010 г. по 2017 г. только 34% запланированных угольных мощностей были построены или переведены в состояние строительства (873 ГВт), тогда как 1700 ГВт было отменено или отложено, сообщает CoalSwarm. Например, тендер на строительство одной новой станции может привлечь несколько заявок, каждая из которых будет засчитана в «плановую мощность».
По данным Международного энергетического агентства (МЭА), все станции на необработанном угле должны закрыться в течение нескольких десятилетий, если потепление должно быть ограничено менее чем на 2C выше доиндустриальных температур. Чтобы пролить свет на эту историю, Carbon Brief составил карту прошлого, настоящего и будущего всех угольных электростанций мира по данным на февраль 2018 года (https://www.carbonbrief.org/mapped-worlds-coal-power-plants), которая показывает все угольные ТЭС свыше 30 МВт каждая, работавших в период 2000−2017 гг., а также местоположение планируемых. Карта включает около 10000 закрытых, действующих и планируемых угольных установок общей мощностью 4567 ГВт, из которых 1,996 ГВт работает сегодня, 210 ГВт находится в стадии строительства, 443 ГВт планируется, 2,387 ГВт выбывает и 1,681 ГВт было предложено построить, но затем отменено с 2010 года в 95 странах мира. В мире насчитывается также порядка 27 ГВт малых угольных ТЭС — до 30 МВт каждая.
Рост угольной мощности
Угольная генерация - это, прежде всего, обещание дешевой электроэнергии для стимулирования экономического роста. Мировые мощности по угольной генерации росли ежегодно в период 2000−2017 гг., почти удвоившись с 1,063 ГВт до 1,995 ГВт. На угле производят 40−41% мирового электричества, наибольшую долю в последние десятилетия. Сегодня угольную энергетику используют 77 стран мира по сравнению с 65 в 2000 г. Еще 13 планируют вступить в клуб угольной энергетики.
Выбросов CO2 от существующих установок достаточно, чтобы нарушить углеродный бюджет на 1,5 или 2 градуса по Цельсию. Согласно исследованию, эти ограничения означали бы отсутствие новых угольных электростанций и досрочное закрытие 20% флота угольной генерации. По данным МЭА, все ТЭС на необогащенном угле должны будут закрыться к 2040 г., чтобы мир мог оставаться «значительно ниже» роста на 2 градуса по цельсию. Это означало бы закрытие 100 ГВт угольной мощности каждый год в течение 20 лет или примерно одного угольного блока каждый день до 2040 г.
Тем не менее, газетные заголовки и энергетические прогнозы предполагают, что рост угля не остановится. Эти мрачные перспективы ухудшения климата сдерживаются признаками быстрых изменений в энергетике. Конвейер строящихся или запланированных угольных блоков сократился вдвое с 2015 г. Темпы закрытия ТЭС ускоряются, достигнув суммарного уровня в 197 ГВт между 2010 и 2017 гг.
Замедление темпов роста угля
МЭА считает, что пик инвестиций в мировую угольную энергетику уже пройден и отрасль перешла в фазу «драматического замедления». В отчете МЭА говорится, что Китай, который обеспечивает большую часть нынешнего прироста, больше не нуждается в новых ТЭС.
Провал в инвестициях означает, что рост угольной мощности замедляется. И если в 2011 г. в мире было введено 82 ГВт, то в 2017 г. - лишь 34 ГВт.
Число вновь строящихся станций с каждым годом сокращается все быстрее, на 73% с 2015 г., согласно последнему годовому отчету CoalSwarm, Greenpeace и Sierra Club. Китай закрывает многие сотни мелких, старых и менее эффективных установок, заменяя их более крупными и эффективными. Все это означает, чтоглобальная мощность угольной генерацииможет достичь пика уже в 2022 г., говорится в отчете о состоянии отрасли МЭА.
Пиковые выбросы CO2
Данные МЭА показывают, что выбросы CO2 от угольной энергетики, возможно, уже достигли своего пика в 2014 г ., несмотря на то, что угольная мощность продолжает расти. Выбросы угольного CO2 упали на 3,9% в период 2014−2016 гг., производство угля на 4,3%.
Поскольку мощность угля продолжает увеличиваться, существующие угольные электростанции работают меньше часов. В среднем мировые угольные электростанции работали примерно половину времени в 2016 г., с коэффициентом загрузки 52,5%. Аналогичная тенденция наблюдается в США (52%), ЕС (46%), Китае (49%) и Индии (60%).
Также ряд других факторов влияет на взаимосвязь между угольными ТЭС и выбросами CO2. К ним относятся тип угля и технологии сжигания, используемые каждой установкой. ТЭС, сжигающие низкокачественный лигнит, могут выделять до 1200 тонн CO2 в ГВт*ч вырабатываемой электроэнергии. Высококачественный уголь выделяет меньше выбросов.
Технология сжигания также важна, от менее эффективных «подкритических» установок до ультра-сверхкритических систем, которые повышают эффективность работы котла при более высоких давлениях. Самые старые и наименее эффективные подкритические установки работают с КПД 35%. Новые технологии поднимают этот показатель до 40%, а ультра-сверхкритические до 45% (HELE).
Однако, по данным Всемирной угольной Ассоциации, даже угольные блоки HELE выбрасывают около 800tCO2/ГВт. Это примерно в два раза выше выбросов газовой электростанции и порядка в 50−100 раз выше атомной, ветровой и солнечной. МЭА не видит дальнейшей перспективы для угольной энергетики в сценариях до «2C», поскольку остаточные выбросы слишком высоки, даже при использовании улавливания и хранения углерода.
В 2017 г. произошел небольшой всплеск производства угля и выбросов CO2, вызванный ростом выработки в Китае, хотя они остаются ниже пика 2014 г.
Эрозия угольной экономики
Низкий уровень загрузки электростанций (ЧЧИ) является «коррозийным» для экономики угольных ТЭС. В целом они рассчитаны на эксплуатацию не менее 80% времени, так как имеют относительно высокие постоянные затраты. Это также является основой сметы расходов на строительство нового угольного блока, в то время как меньшая загрузка повышает затраты на единицу электроэнергии. Динамика падения ЧЧИ особенно токсична для операторов угольных электростанций, конкурирующих с быстро падающими ценами на возобновляемые источники энергии, дешевым газом в США и растущими ценами на уголь в ЕС. Ограничения на поставки угля повышают цены на уголь, что еще больше подрывает любые сохраняющиеся преимущества по сравнению с альтернативами.
Новые экологические нормы увеличивают стоимость угольных электростанций во многих юрисдикциях от ЕС до Индии и Индонезии. Владельцы угольных станций должны инвестировать в очистные сооружения, чтобы соответствовать более высоким экологическим стандартам, или закрыть свои грязные ТЭС в целом. Такое сочетание факторов означает, что большинство станций существующего угольного «флота» в ЕС и даже в Индии сталкивается с серьезными экономическими проблемами, согласно Financial thinktank Carbon Tracker. Было установлено, что к 2030 г., например, почти все угольные ТЭС ЕС будут убыточными. Основатель Bloomberg New Energy Finance Майкл Либрейх говорит, что уголь сталкивается с двумя «переломными моментами». Первый — когда новая возобновляемая энергия становится дешевле новых угольных ТЭС, что уже произошло в нескольких регионах. Второй, когда новые возобновляемые источники энергии — дешевле действующих угольных электростанций.
Обратите внимание, чтоугольные ТЭС могут продолжать работать в неблагоприятных экономических условиях, например, при доплате за мощность. Такую практику ввел ряд стран ЕС в 2018 г.
В 2018 г. Китай, Вьетнам и Таиланд полностью отменили доплату за солнечную генерацию. Филиппины и Индонезия существеннно ее сократили. А в Индии солнечная генерация - уже дешевле угольной. То есть, в условиях реальной конкуренции угольная генерация в странах Юго-Восточной Азии уже проигрывает ВИЭ и будет развиваться медленнее запланированного.
Ключевые страны и регионы
77 стран используют уголь для производства электроэнергии по сравнению с 65 странами в 2000 г. С тех пор 13 стран построили угольные мощности и всего одна страна - Бельгия - закрыла их. Еще 13 стран, на долю которых приходится 3% нынешних мощностей, обязались к 2030 г. отказаться от угля в рамках “Альянса оставивших уголь в прошлом”, возглавляемого Великобританией и Канадой. Между тем, 13 стран надеются еще присоединиться к угольному энергетическому клубу.
Топ-10 стран мира, показанных в левой стороне таблицы ниже, составляют 86% от общего количества работающих электростанций на угле. Справа в Таблице — Топ-10 стран, планирующих строительство 64% мощностей на угле в мире.
Страна/действующие МВт/доля в мире Страна/строящиеся МВт/доля
Китай 935,472 47% Китай 210,903 32%
США 278,823 14% Индия 131,359 20%
Индия 214,910 11% Вьетнам 46,425 7%
Германия 50,400 3% Турция 42,890 7%
Россия 48,690 2% Индонезия 34,405 5%
Япония 44,578 2% Бангладеш 21,998 3%
Южная Африка 41,307 2% Япония 18,575 3%
Южная Корея 37,973 2% Египет 14,640 2%
Польша 29,401 1% Пакистан 12,385 2%
Индонезия 28,584 1% Филиппины 12,141 2%
Китай имеет самый большой действуюбщий флот угольной генерации и является домом для создания самого мощного конвейера строящихся 97 ГВт в радиусе 250 км вдоль дельты реки Янцзы вокруг Шанхая. Это больше, чем уже существует в любой стране за исключением Индии и США. Россия имеет пятый по масштабу угольной генерации флот в мире, что составляет всего 2% мировой генерирующей мощности.
Китай
За прошедшие 20 лет наиболее значительные изменения произошли в Китае. Его флот угольной генерации вырос в пять раз в период между 2000 и 2017 гг. и достиг 935 ГВт или почти половину мировой мощности.
Китай также является крупнейшим в мире источником выбросов CO2 и использует половину потребляемого в мире угля, поэтому его будущий путь несоизмеримо важен для глобальных усилий в борьбе с изменением климата.
Промышленная активность и использование угля стимулировались до назначения Председателя Си «лидером на всю жизнь». Такая энергополитика может подтолкнуть рост выбросов CO2 к самым быстрым темпам в течение многих лет.
Тем не менее, некоторые аналитики говорят, что использование угля в Китае может сократиться вдвое к 2030 г. Правительство вводит в действие национальную схему торговли выбросами, а также закрывает и ограничивает ввод новой угольной энергетики в ответ на загрязнение воздуха и климатические проблемы. Это означает, что конвейер строящихся или планируемых угольных ТЭС в 2017 г. сократился на 70% к 2016 г., сообщает CoalSwarm.
Это также означает, что запланированные проекты вряд ли получат разрешения, необходимые для их строительства, говорит Лаури Милливирта, энергетический аналитик Greenpeace в Восточной Азии. «Многие из запланированных проектов в Китае и Индии фактически мертвы. В Индии они коммерчески неликвидны, никто в здравом уме не собирается их строить… в Китае это не имеет смысла, поскольку там уже есть слишком много мощности, профицит». По данным Управления энергетической информации США (EIA), мощность и производство угля в Китае более или менее достигли своего пика.
Индия
Второе по величине увеличение мощности с 2000 г. произошло в Индии, где угольный энергетический флот увеличился более чем в три раза до 215 ГВт. В последнее время состояние индийской угольной генерации резко ухудшилось. МЭА сократило свой прогноз спроса на индийский уголь из-за замедления роста спроса на электроэнергию и удешевления возобновляемых источников энергии. Некоторые станции 10 ГВ признаны «нежизнеспособными», другие 30 ГВт испытывают «стресс», по словам министра энергетики Индии в интервью Bloomberg в мае 2018 г. Это потому, что «революция возобновляемых источников энергии в Индии толкает уголь с долгового обрыва», — пишет Мэтью Грей, аналитик Carbon Tracker.
Последний национальный план Индии в области электроэнергетики нацелен на выбытие 48 ГВт угольных ТЭС, отчасти из-за новых экологических норм. Он также предусматривает ввод 94 ГВт новых мощностей, но эту цифру ключевые аналитики мира считают нереальной. Страна запланировала ввод 44 ГВт проектов, из которых 17 ГВт были приостановлены на долгие годы. «В Индии возобновляемые источники энергии могут уже поставлять энергию по более низкой цене, чем новые и даже большинство существующих угольных ТЭС »,- говорят Лаури Милливирта, энергетический аналитик Greenpeace в Восточной Азии.
США
Волна выбытия старых мощностей сократила угольную генерацию США на 61 ГВт за шесть лет, и еще 58 ГВт планируется закрыть, отмечает Coal Swarm. Это уменьшит угольный флот США на две пятых, с 327 ГВт в 2000 г. до 220 ГВт в будущем или ниже.
Одним из способов сохранения отрасли являются заявленные планы администрации Трампа по спасению убыточных угольных электростанций по соображениям национальной безопасности с целью поддержания надежности системы с помощью доплат за мощность Bloomberg характеризует их как «беспрецедентное вмешательство в энергетические рынки США».
С другой стороны, рыночные условия в настоящее время благоприятствуют газовым электростанциям и возобновляемым источникам энергии. Новых угольных мощностей в США нет. Ожидается, что вывод угольных мощностей в 2018 г. составит 18 ГВт. В прошлом году потребление угля в энергетическом секторе США было самым низким с 1982 г.
Евросоюз
Учитывая планы ЕС по поэтапному отказу от угля, флот угольной генерации союза должен сократиться до 100 ГВт к 2030 г., то есть, наполовину от суммарной мощности 2000 г. Наряду с Канадой, страны ЕС возглавляют Альянс по поэтапному отказу от угля. Великобритания, Франция, Италия, Нидерланды, Португалия, Австрия, Ирландия, Дания, Швеция и Финляндия объявили о поэтапной ликвидации угольных ТЭС до 2030 г. Их мощности составляют 42 ГВт, включая недавно построенные ТЭС.
При этом четвертый и девятый по величине национальный угольный генерирующий флот в мире находится в государствах-членах ЕС, а именно 50 ГВт в Германии и 29 ГВт в Польше. Комиссия ЕС по установлению даты прекращения поставок электроэнергии из угля для Германии начала работать, хотя сетевой оператор страны говорит, что только половина угольного флота может быть закрыта к 2030 г. без ущерба для энергетической безопасности. Польша просто пообещала, что не будет строить новые угольные ТЭС сверх того, что уже строится.
Исследования МЭА показали, что все угольные ТЭС ЕС должны закрыться к 2030 г., чтобы достичь целей Парижского Соглашения. Рост цен на СО2, как ожидается, приведет к переходу от угля к газу уже в этом году, при условии подходящей цены и наличия газа.
Другие ключевые страны
Другие Азиатские страны, включая Южную Корею, Японию, Вьетнам, Индонезию, Бангладеш, Пакистан и Филиппины, коллективно удвоили свой угольный генерирующий флот с 2000 г., достигнув 185 ГВт в 2017 г. Суммарно эти страны самостоятельно построят 50 ГВт новых ТЭС и еще 128 ГВт запланированы за счет финансирования и участия в строительстве Китая, Японии и Южной Кореи.
Во многих из этих стран наблюдаются смешанные признаки использования угля. Например, последний проект Национального энергетического плана Японии учитывает значительную роль угля в 2030 г., в то время как Парижское Соглашение означает, что к тому времени Токио должен поэтапно отказаться от угля, отмечает Climate Analytics.
Вьетнам является третьей страной по запланированному объему угольной генерации — 46 ГВт, из которых 11 ГВт уже строится. «Тем не менее, правительство все больше инвестирует в изменение этой траектории», — пишет Алекс Перера, заместитель директора по энергетике в The World Resources Institute.- «Вьетнам обеспечивает интересное и важное сочетание условий, которые позволят перейти к чистой энергии: обязательства правительства по возобновляемым источникам энергии и частного сектора, стремящегося достичь все более строгих целей в области чистой энергии».
Правительство Индонезии запретило строительство новых угольных станций на наиболее густонаселенном острове Ява. Государственная коммунальная компания была подвергнута критике за «масштабное завышение прогноза роста спроса на электроэнергию» с целью оправдать планы по вводу новых угольных ТЭС.
Турция имеет значительные планы по расширению угольного флота. Однако в настоящее время строится только 1 ГВт из запланированного конвейера в 43 ГВт.
Другая страна с большими планами — Египет, у которого нет ни угольных станций, ни своих месторождений угля. Обратите внимание, что ни один из 15 ГВт запланированной новой мощности не вышел за пределы самой ранней стадии согласований, не получил никаких разрешений и не строится.
Южная Африка располагает крупными угольными месторождениями и седьмым по мощности угольным энергетическим флотом в мире. ЮАР строит 6 ГВт новых ТЭС и планирует ввести еще 6 ГВт. Однако после выборов Кирилла Рамафосы в начале этого года, политические настроения в стране меняются, и в апреле были подписаны долгосрочные сделки по строительству ВИЭ на сумму $4,7 млрд. Нетипично, что южноафриканская тяжелая промышленность отдает предпочтение возобновляемым источникам энергии в пику продолжающемуся развитию угольной генерации. Причина в том, что новые угольные станции будут дороже ВИЭ, — полагают эксперты. Законодательные дискуссии вокруг роли угля в новом плане инвестиций в энергетику Южной Африки пройдут позднее этим летом.
В начале июня на Черепетской ГРЭС в Тульской области введён в эксплуатацию девятый пылеугольный блок установленной мощностью в 225 МВт. Появление новых угольных мощностей скорее исключение из правил. Почему в России угольная генерация вытесняется газовой и атомной, а в «зелёной» Европе, наоборот, набирает популярность – разбирался «Переток.ру».
Источник: sdelanounas.ru
Угольные электростанции всегда играли важную роль в энергосистеме России. Но в последние годы стали значительно уступать газовым и атомным аналогам. По данным Института энергетических исследований (ИНЭИ) РАН, доля угольной генерации в России сократилась с 27% в начале 2000-х годов до 24% по данным на конец 2013 года (в Европейской части страны – с 19% до 16%). Новые тепловые мощности, вводимые в энергосистеме, также в основном используют газ. Угольные энергоблоки, впрочем, тоже строятся – например, на той же Черепетской, Березовской ГРЭС, Красноярской ТЭЦ-3, Благовещенской ТЭЦ и других станциях, но их намного меньше, чем газовых.
При этом электростанции, использующие уголь, наряду с нетопливными источниками вносят существенный вклад в диверсификацию топливного баланса, отметил заведующий отделом развития и реформирования электроэнергетики ИНЭИ РАН Фёдор Веселов, выступая на круглом столе «Газовая и угольная генерация России: реалии и перспективы». На сегодняшний день около 110 российских ТЭЦ и ГРЭС – это угольная генерация.
Сложности конкуренции
Угольные станции важны не только для диверсификации топливного баланса страны, но и для работы угледобывающих предприятий. Например, Новочеркасская ГРЭС «Газпром энергохолдинга» является самым крупным потребителем угля в Ростовской области. По данным ИНЭИ РАН, электростанции остаются важнейшими потребителями донецкого и канско-ачинского углей, а также месторождений Восточной Сибири.
Однако положение дел для угольных электростанций сегодня оставляет желать лучшего. Для примера: конкурентный отбор мощности на 2015 год на общих условиях не прошли шесть угольных станций общей мощностью 2,3 ГВт. Их «спас» статус вынужденных. Но проблема налицо: электростанциям, использующим уголь, сложно конкурировать с более эффективной газовой генерацией.
«Ключевой проблемой для угольной генерации на внутреннем рынке является высокий уровень конкуренции со стороны газовых мощностей. Это, в частности, объясняется разными способами ценообразования на угольном и газовом рынках: цены на уголь на внутреннем рынке образуются с учётом тенденций на мировых рынках, цены на газ в России регулируются государством», – сообщила «Переток.ру» начальник управления по экономике отраслей ТЭК Аналитического центра при Правительстве Российской Федерации Виктория Гимади.
Кроме этого, строить и эксплуатировать угольные станции дороже, чем газовые. Так, в постановлении правительства о параметрах договоров о предоставлении мощности (ДПМ) закреплён уровень капитальных затрат на строительство 1 кВт угольной мощности в 49–53 тысячи рублей, газовой – в 29–42 тысячи рублей. Эксплуатационные затраты угольных станций также выше (в постановлении о ДПМ – примерно на 53%).
Ещё одна проблема – экологическая. Газовые энергоблоки «чище» по выбросам, и им не нужно иметь специальные площадки для золоотвалов. По данным экспертов, сегодня на российских станциях накоплено свыше 1 млрд тонн золошлаковых материалов, а их переработка (например, на нужды строительства) пока развита не на полную мощность.
Есть блок проблем, одинаковых как для угольной, так и для других видов генерации. В частности, по-прежнему остро стоит вопрос неплатежей потребителей и труднодоступности кредитных ресурсов, необходимых для покрытия кассовых разрывов. «При этом особенностью угольной генерации является то, что в большинстве случаев она работает в режиме комбинированной выработки, что, с одной стороны, существенно повышает её эффективность и является её преимуществом. С другой стороны, сложности рынка тепла полностью перекладываются на производство электроэнергии. До сих пор сохраняется перекрёстное субсидирование между рынками тепловой и электрической энергии. Низкие тарифы для ТЭЦ на тепло приводят к снижению экономической эффективности угольных станций», – рассказали «Переток.ру» в «Сибирской генерирующей компании», которая является потребителем примерно 16% энергетического угля на внутреннем рынке России.
Дезориентирует энергетиков и отсутствие стабильных правил регулирования рынка – постоянное изменение правил делает крайне трудным планирование долгосрочных инвестиций. Страдают вложения в ремонт и обновление основных фондов, что является одной из причин аварий на электростанциях.
Участники сектора не просят прямой финансовой поддержки, желая лишь стабильных правил игры. «Сегодня в первую очередь нужны институциональные меры. Мы не просим прямой финансовой поддержки. Если выстроить правильно работу рынка, то угольная генерация сама по себе является достаточно эффективной, чтобы зарабатывать самостоятельно. При регулировании отрасли необходимо учитывать все факторы, в том числе и поддержание нормального технического состояние оборудования, а не только стремиться к максимальному сдерживанию цен», – говорят в «Сибирской генерирующей компании».
Эксперты считают, что пока предпосылок к интенсивному развитию угольной генерации в России нет. «Существенного роста доли угольных ТЭС в топливном балансе страны ожидать не стоит, скорее всего, их роль в перспективе не изменится (останется примерно на уровне 25% в потреблении топлива на ТЭС)», – считает Виктория Гимади. По её мнению, угольные станции будут строиться в регионах Сибири и Дальнего Востока, что обуславливается относительной территориальной близостью источников потребления угля и его добычи. Именно там задуман проект экспортно ориентированной Ерковецкой ТЭС – крупной электростанции, которая может использовать уголь с одноимённого месторождения. Электроэнергию, вырабатываемую ТЭС, предполагается поставлять в Китай. «Масштабное развитие угольной генерации на других территориях (например, в центральной части России) маловероятно по причине низкой экономической эффективности: высокий уровень конкуренции различных видов генерации, большие транспортные издержки», – считает Виктория Гимади.
Уголь подвинул газ
Рассматривая перспективы угольной генерации, любопытно обратить внимание на Европу. С одной стороны, ЕС является одним из самых громких приверженцев «зелёных» энергетических технологий – и при этом в последние годы там было введено значительное количество угольных мощностей (уголь, пожалуй, приходит в голову последним, когда думаешь о чистых технологиях). Сыграли свою роль экономические факторы. Как отметил руководитель департамента ТЭК Института проблем естественных монополий (ИПЕМ) Александр Григорьев, во-первых, в ЕС значительно сократился разрыв между ценами на газ и уголь. По данным института, если в 2007 году соотношение цен газа и угля составляло 1,6, то в 2013 году оно достигло отметки 3,0. Во-вторых, сыграло роль падение цен на углеродные квоты (инвестиции в газовую генерацию эффективны при стоимости квот более 34–38 евро за тонну CО2). В-третьих, влияние оказал и экономический кризис 2008 года, который привёл к спаду промышленного производства и, соответственно, электропотребления.
Эти факторы привели к тому, что газовые ТЭС были недозагружены. Собственники законсервировали многие станции, некоторые вообще демонтировали. А строить стало выгоднее ТЭС на угольном топливе. Кроме того, в Германии – крупнейшем потребителе энергоресурсов в Европе, после аварии на Фукусиме в марте 2011 года, правительство приняло решение постепенно закрыть все атомные станции.
Так, по данным ИПЕМ, с 2012 года по апрель 2015-го в европейских странах было введено 10,1 ГВт угольной генерации (преимущественно в Германии) – почти в шесть раз больше, чем количество введённых газовых мощностей. На стадии строительства находятся ещё 8,6 ГВт угольных мощностей: 3,3 ГВт – в Польше, 2,7 ГВт – в Нидерландах, 1,8 ГВт – в Германии.
Но надо понимать, что в большинстве стран ЕС нет своего газа (кроме Норвегии), поэтому развитие угольной генерации – во многом вынужденная мера, обусловленная экономическими факторами. Так, глава итальянской энерегетической компании Enel Франческо Стараче в кулуарах ПМЭФ заявил, что ситуация с ростом потребления угля в электроэнергетике вместо газа продлится недолго, газ в ближайшие годы будет больше использоваться в энергетике стран Европы. «Не думаю, что это продлится долго, это временная ситуация. Мы не планируем переводить свои станции с газа на уголь. Думаю, в ближайшие годы газ будет гораздо важнее угля в Европе», – цитирует Стараче Интерфакс.
Другие материалы по теме
Танцы на угле
Стремительный прирост доли газовой генерации в российской энергосистеме в ближайшие годы должен приостановиться, а в долгосрочной перспективе удельный вес станций, работающих на голубом топливе, и вовсе снизится относительно мощности угольных ТЭС. Это осмысленный выбор российских властей, в основе которого – диверсификация топливного баланса, развитие внутреннего рынка для угольной промышленности, а также перспективы использования новых технологий, позволяющих сделать угольную генерацию не только эффективной, но и экологичной.
27 Марта 2014 в 14:12До вчерашнего дня в моем представлении все угольные электростанции были примерно одинаковыми и представляли из себя идеальные съемочные площадки фильмов ужасов. С почерневшими от времени конструкциями, котлоагрегатами, турбинами, миллионами различных труб и их хитрых сплетений с щедрым слоем черной угольной пыли. Редкие рабочие, больше похожие на шахтеров, в скудном освещении зеленых газовых ламп ремонтируют какие-то сложные агрегаты, тут и там, шипя, вырываются клубы пара и дыма, на полу разлились густые лужи из жиж темного цвета, повсюду что-то капает. Вот примерно такими я видел угольные станции и считал, что век их уже уходит. Будущее за газом - думал я.
Оказывается, вовсе нет.
Вчера я посетил новейший угольный энергоблок Черепетской ГРЭС в Тульской области. Оказывается, что современные угольные станции вовсе не чумазые, и дым из их труб идет не густой и не черный.
1. Несколько слов о принципе работы ГРЭС . В котел с помощью насосов подается под большим давлением вода, топливо и атмосферный воздух. В топке котла происходит процесс горения - химическая энергия топлива превращается в тепловую. Вода протекает по трубной системе, расположенной внутри котла.
2. Сгорающее топливо является мощным источником теплоты, передающейся воде, которая нагревается до температуры кипения и испаряется. Получаемый пар в этом же котле перегревается сверх температуры кипения, примерно до 540 °C и под высоким давлением 13–24 МПа по одному или нескольким трубопроводам подается в паровую турбину.
3. Паровая турбина, электрогенератор и возбудитель составляют в целом турбоагрегат. В паровой турбине пар расширяется до очень низкого давления (примерно в 20 раз меньше атмосферного), и потенциальная энергия сжатого и нагретого до высокой температуры пара превращается в кинетическую энергию вращения ротора турбины. Турбина приводит в движение электрогенератор, преобразующий кинетическую энергию вращения ротора генератора в электрический ток.
4. Забор воды осуществляется непосредственно из Черепетского водохранилища.
5. Вода проходит химическую очистку и глубокое обессоливание, чтобы в паровых котлах и турбинах не появлялись отложения на внутренних поверхностях оборудования.
6. Железнодорожным транспортом на станцию доставляются уголь и мазут.
7. На открытом складе угля краны-перегружатели разгружают вагоны. Дальше в дело вступает большой , который подает на конвейер.
8. Так уголь попадает на участки дробильной установки для предварительного измельчения угля и последующего пылеприготовления. В сам котел уголь подается в виде смеси угольной пыли и воздуха.
10. Котельная установка располагается в котельном отделении главного корпуса. Сам котел - это что-то гениальное. Огромный сложный механизм высотой с 10-этажный дом.
14. Гулять по лабиринтам котельной установки можно вечно. Время, отведенное на съемку дважды успело закончиться, но оторваться от этой промышленной красоты было невозможно!
16. Галереи, лифтовые шахты, переходы, лестницы и мосты. Одним словом - космос)
17. Лучи солнца осветили крошечного на фоне всего происходящего человека, и я невольно задумался, что все эти сложные гигантские конструкции придумал и построил человек. Вот такой маленький человек придумал десятиэтажные печи, чтобы в промышленных масштабах вырабатывать электроэнергию из полезного ископаемого.
18. Красота!
19. За стеной от котельной установки располагается машинный зал с турбогенераторами. Еще одно гигантское помещение, более просторное.
20. Вчера был торжественно введен в эксплуатацию энергоблок №9, что явилось завершающим этапом проекта расширения Черепетской ГРЭС. Проект включал строительство двух современных пылеугольных энергоблоков мощностью по 225 МВт каждый.
21. Гарантированная электрическая мощность нового энергоблока - 225 МВт;
Электрический КПД - 37.2 %;
Удельный расход условного топлива на выработку электроэнергии - 330 гут/кВт*ч.
23. В состав основного оборудования входят две паровые конденсационные турбины производства ОАО «Силовые машины» и два котлоагрегата, производителя ОАО «ЭМАльянс». Основное топливо нового энергоблока - Кузнецкий каменный уголь марки ДГ.
24. Пультовая.
25. Энергоблоки оснащены первой на российском рынке интегрированной системой сухой пыле-сероочистки дымовых газов с электростатическими фильтрами.
26. Трансформаторы ОРУ.
28. Ввод нового энергоблока позволит вывести из эксплуатации устаревшее угольное оборудование первой очереди без снижения объема выработки электроэнергии и суммарной установленной мощности станции.
29. Вместе с новым энергоблоком были построены две 87-метровые градирни - часть системы технического водоснабжения, которая обеспечивает подачу большого количества холодной воды для охлаждения конденсаторов турбин.
30. Семь пролетов по 12 метров. Снизу такая высота кажется не такой серьезной.
31. На верхней площадке трубы было одновременно и жарко и прохладно. Фотоаппарат постоянно запотевал.
32. Вид на энергоблок с градирни. Новые энергомощности станции спроектированы таким образом, чтобы значительно снизить выбросы загрязняющих веществ, сократить пылевыделение при работе на складе угля, уменьшить количество потребляемой воды, а также исключить возможность загрязнения окружающей среды сточными водами.
34. Внутри градирни все оказалось довольно просто и скучно)
36. На фотографии хорошо виден новый энергоблок и два старых. Как коптит труба старого энергоблока и нового. Постепенно старые энергоблоки выведут из эксплуатации и разберут. Такие дела.
Контейнерные электростанции на твердом топливе: древесные отходы, щепа, опилки, торф, уголь, c/х отходы, отходы птицеводства и др. электрической и тепловой мощностью от 50кВт до 1МВт.
Подробнее о нашей дилерской политике и о том, как представлять продукцию завода по производству контейнерных электростанций серии«Нейтрон-ЭС» в регионах Вы можете узнать, отправив запрос на почту: KA@сайт
Работаете в промышленности или коммунальном хозяйстве? Хотите получать на предприятии электроэнергию себестоимостью 1,5-2 руб. за кВт/час? Контейнерные электростанции серии «Нейтрон-ЭС» - РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ!!!
Установка контейнерных электростанций серии «Нейтрон-ЭС» позволяет снизить издержки производства и обеспечивает независимость предприятия в работе.
Завод контейнерных электростанций «Нейтрон» (входящий в группу ООО «УГК-Энергетика») производит контейнерные электростанции для производства электрической и тепловой энергии при сжигании твердого топлива, а также различных видов отходов (биотопливо).
Используя наше оборудование Вы решаете также и экологические проблемы, в том числе освобождаетесь от платы за размещение отходов на полигонах.
Контейнерные электростанции серии «Нейтрон-ЭС» потребляют любое твердое топливо, фракции 80х80:
- Древесные отходы;
- Щепа, дрова, стружка, пеллеты;
- Сельскохозяйственные отходы, торф;
- Каменный и бурый уголь;
- Отходы птицеводства (куринный помет).
Состав основного оборудования контейнерной электростанции серии «Нейтрон-ЭС»:
- Паровой котел (парогенератор) серии «Нейтрон-ПГ»;
- Псевдо-кипящая топка КСОМОД;
- Вентилятор поддува - Способствует улучшению работы парового котла (парогенератора) (обеспечивает равномерный и эффективный процесс сжигания твердого топлива);
- Бункер топлива - Предназначен для создания запаса топлива (от 4-х часов непрерывной работы);
- Оборудование системы топливоподачи;
- Паровая машина PARSONS;
- Циклон – Обеспечивает первичную очистку газа (забирает 80% сажи).
- Золоудаление – Удаляет золу из топки парового котла (парогенератора);
- Диспетчеризация, АСУ ТП (КИП и Автоматика) - следит за режимами работы электростанции на твердом топливе и уровнем топлива в бункере. Подает сигнал при достижении топлива критического уровня. Обеспечивает автоматическую подачу топлива из бункера топлива в топку парового котла (парогенератора).
- Система очистки воды;
- Теплообменник;
- Насосные группы;
Преимущества контейнерных электростанций на твердом топливе от завода «Нейтрон»:
- Электростанции просты в эксплуатации. Они могут быть смонтированы как на удалении от источника сырья, так и в непосредственной близости от него;
- Процесс сжигания топлива абсолютно экологичен и безопасен;
- Дешевая электрическая и тепловая энергия;
- Быстроокупаемы, т.к. при их помощи из твердого топлива и различных отходов при минимальных затратах производится высоколиквидная продукция – электрическая и тепловая энергия;
- Производительность электростанций варьируется, исходя из объемов топлива, имеющихся в наличии для переработки;
- Безопасность в эксплуатации электростанции;
- Высокая экономичность работы электростанции;
- Высокая надёжность электростанции;
- Наличие возможности исполнения контейнерной электростанции в различных цветовых вариантах;
- Вы экономите время на монтаж и пуско-наладку;
- Вы получаете гарантию и сервисное обслуживание от одного производителя.
- Борис Фёдорович, долгое время уголь был на периферии внимания энергетиков. Однако сейчас ситуация изменилась: в 2012 году была принята Долгосрочная программа развития угольной промышленности России на период до 2030 года, в рамках которой предполагается нарастить объём добычи угля. На ваш взгляд, почему власти вновь обратили внимание на «несовременное топливо»?
Уголь был и остаётся более чем «современным» топливом энергетики, поскольку его мировые запасы значительно превышают другие энергетические ресурсы, спрос на уголь продолжает расти, а для многих развивающихся стран уголь является по сути дела главным энергетическим ресурсом. Россия обладает одним из крупнейших в мире угольным сырьевым потенциалом, и было бы неразумно не использовать его как внутренний и экспортный потенциал.
- В последнее время всё чаще в прессе появляются сообщения о различных проектах, связанных с добычей и использованием угля, но, к сожалению, никаких конкретных результатов мы так и не наблюдаем. Почему?
Министерство энергетики РФ приняло Стратегию развития угольной промышленности до 2030 года. Долгое время роль угля в экономике и энергетике России искажалась под влиянием так называемой газовой паузы, когда ценовые преференции привели к масштабному замещению угольной генерации на газовую. Всё это привело к уменьшению внутреннего потребления угля и ориентации на его экспорт. Однако начиная с 2013 года произошло существенное снижение мировых цен на уголь, что вновь обострило ситуацию в отрасли. Основными направлениями развития будут обеспечение экспортных поставок угля, а в стране - развитие современной угольной энергетики и углехимии.
Наша самая современная угольная электростанция построена в прошлом веке. За это время технологическое развитие угольной энергетики ускакало далеко вперёд, а мы всё сидим в 70-х годах - во времени рассвета нашей энергетической отрасли. Мы должны обеспечить использование угля на основе самых современных технологий.
- Но ведь уголь считается одним из «грязных» видов топлива.
Да, это так, тем не менее весь мир его использует. За рубежом работают великолепные электростанции. Мне довелось побывать на одной из них - «Нидераусем» в Германии. Она работает на буром немецком угле не очень хорошего качества. Там четыре блока, первый из которых введён в 1960 году, второй - в 1980 году, третий - в 2000 году и четвёртый - в 2011-2012 годах. Эта электростанция производит огромное количество электроэнергии из угля, и немцы гордятся этим технологическим шедевром. Поэтому не надо говорить о том, что это вредит экологии. Надо уметь использовать его эффективно с экономической и экологической точки зрения. А это значит комплексный подход - от собственно добычи до получения множества сопутствующих продуктов. В своё время мы участвовали в разработке двух крупных проектов, когда из угля можно получать и тепло, и электроэнергию, и синтетическое жидкое топливо, и другие сопутствующие продукты. Именно такой подход позволит занять углю соответствующее положение в отечественной экономике.
Волевое решение
- Всё же почему в энергетике в России потенциал угля не используется в должной мере?
У этой проблемы есть два аспекта. Первый заключается в том, что Господь Бог наградил нас углем, но мы вынуждены его возить туда, где он больше нужен. Чем славится Индонезия как угольная держава? Тем, что у неё угольные разрезы находятся на побережье, уголь добывают, грузят на корабль и отправляют на экспорт. У нас ситуация совершенно иная - плечо огромное, а тарифы РЖД уже стали притчей во языках. Стоимость угля на экспорт состоит из двух примерно равных частей: цены угля и цены его транспортировки. Но это нонсенс! Соотношение перевозки и добычи должно быть примерно 30/70.
Из-за «газовой паузы» мы отстали в технологическом обновлении угольной энергетики на 50 лет. Будучи передовой державой в угольной энергетике в середине прошлого века, мы так и остались на этом уровне, а мир шагнул далеко вперёд. Теперь надо догонять, а может быть, и перегонять, понимая кроме прочих и важный социальный аспект национальной угольной отрасли.
Новое слово в энергетике
- Если завтра будет принято принципиальное решение по углю, что может предложить научное сообщество и, в частности, ваш институт?
Наши специалисты разработали проект «Угольная ТЭЦ нового поколения мощностью 600 МВт, ориентированную на использование российского угля». Хочу отметить, что это не какие-то бумажки, проект разработан в инженерном смысле, это уже рабочие чертежи. На ТЭЦ будет работать оборудование российских производителей.
- С точки зрения использования разных видов угля эта станция универсальна или рассчитана на какой-то конкретный вид?
ТЭЦ нового поколения рассчитана в нескольких вариантах. Есть простой пылеугольный котёл, который работает на угле какого-то определённого качества. Но также предусмотрена возможность установки котла с так называемым циркулирующим кипящим слоем (ЦКС). Это как раз та технология, которая сегодня очень хорошо развивается и применяется в мире и которая позволяет использовать плохое топливо. На меня в этом смысле сильное впечатление произвела Польша. Сегодня эта страна во многом является передовой в использовании такого рода оборудования (она же угольная страна), поляки вместе с углем сжигают до 30% биомассы. Благодаря существующим в Европе нормам о доплатах за чистую энергетику им удаётся получить очень хорошую рентабельность.
И сегодня наконец наша страна строит Новочеркасскую станцию - единственную в России станцию на ЦКС, её пуск намечен на следующий год. А ведь первые проекты по ЦКС были разработаны нашими специалистами ещё в 70-80-е годы прошлого столетия. К сожалению, если говорить об угольной энергетике в целом, то иностранцы ушли далеко вперёд. Мы можем конкурировать с ними лишь по отдельным узлам установок. Но если речь идёт о создании станции, то тут мы значительно отстали.
- Неужели нет никаких перспектив?
Ну почему же. То, что это стало темой нашей конференции «Использование твёрдых топлив для эффективного и экологически чистого производства электроэнергии и тепла», на которой присутствовали более 180 специалистов из многих стран, - это уже позитив. В России пока ещё существуют возможности создавать свои технологии и установки на их основе. Но самый главный позитив, который возник совершенно неожиданно, - это санкции против России. Уверен, они и станут тем самым импульсом к развитию всей нашей энергетики, которого мы долго ждали. Уже сейчас правительством принимается программа по импортозамещению в энергетике, и это вселяет оптимизм.