Не газом единым

Сегодня в России доля угольной генерации составляет 26% (около 40 ГВт) и продолжает снижаться. Угольные станции, как правило, очень старые (некоторые работают еще с довоенного времени), их оборудование выработало ресурс, потому выбытие этих мощностей идет существенно быстрее, чем газовых. Новые станции этого типа не строятся уже лет 30.

В итоге в стране, обладающей крупнейшими запасами угля, практически нет современных технологий его использования, а отечественное энергомашиностроение не в состоянии предложить конкурентоспособное оборудование для объектов угольной генерации. У российских угольных блоков низкий КПД, потому сегодня на рынке лидируют финские, немецкие и французские фирмы-производители.

Обновление действующих и ввод новых мощностей в условиях быстрого роста стоимости энергоресурсов и капитальных затрат требуют экономически эффективных проектов. Ученые-угольщики дождались своего часа: интерес к технологиям сжигания угля вырос, вспомнили о старых разработках. Обнадеживающим событием в этом плане стала прошедшая в начале ноября в Институте теплофизики СО РАН (Новосибирск) VI Всероссийская конференция «Горение твердого топлива». Уровень докладов и представительство показали: слухи о смерти энергетической науки сильно преувеличены, в России сохранился хороший потенциал и технологический задел. Среди наиболее востребованных технологий — газификация угля, сжигание в циркулирующем кипящем слое (ЦКС), использование водоугольного топлива.

Технология ЦКС обладает по крайней мере двумя существенными преимуществами перед традиционным факельным сжиганием. Угольные станции с котлами факельного сжигания жестко привязаны к определенному виду топлива, переход с одного на другое сложен и требует конструктивных решений. А котлы с топками кипящего слоя «всеядны». Годится все: дешевые местные угли, древесные отходы, торф, гидролизный лигнин, отходы углеобогащения. Технология допускает использование разных видов топлива без переделки котла. Использование низкотемпературного кипящего слоя или циркулирующих потоков позволяет сжигать местное и низкосортное топливо при относительно невысокой температуре (порядка 800 — 1000° С) с минимальным выбросом вредных веществ. Это вводит в энергетику угли Подмосковного, Челябинского, Богословского, Веселовского (Свердловская область) и других месторождений низкокачественных углей.

По мнению специалистов, технология ЦКС особенно перспективна при переходе на сжигание высокозольных переувлажненных углей, а также древесных и других горючих отходов. В Свердловской области весьма важна и возможность использования торфа: территория занимает второе место в России по его запасам (примерно 2 млрд тонн условного топлива).

В свое время технологии ЦКС активно разрабатывались в России, однако до внедрения дело так и не дошло. Теперь РАО ЕЭС рекомендует широко их применять. Появились и первые проекты. Так, ОГК1 планирует строительство парогазовой установки мощностью 330 МВт с котлом с ЦКС на Верхнетагильской ГРЭС (Свердловская область), ввод в эксплуатацию намечен после 2010 года. В 2011 — 2015 годах будет построен еще один такой же блок. Конструктивные решения разрабатываются компаниями холдинга «ЭМАльянс». Выпуск котлов с ЦКС планируется по технологии ALSTOM в рамках подписанного между компаниями соглашения о сотрудничестве. Проект стал одним из важнейших пунктов региональной программы развития энергетики, ориентированной в основном на уголь.

Генерирующие мощности Верхнетагильской ГРЭС (18 котельных агрегатов и 11 турбин, проектная мощность 1600 МВт) равномерно распределены между газом и углем (сегодня это в основном челябинский бурый уголь), что делает станцию уникальной. Стоимость инвестпроекта оценивается в 14,2 млрд рублей. В целом ОГК1 планирует сократить потребление природного газа на 15%, повысить КПД угольных мощностей с 35 до 46%, а угольную составляющую топливноэнергетического баланса с 10,5 до 35%.

Другой уникальный проект разрабатывает ОГК5 (обеспечивает 60% генерации Свердловской области). Недавно она заявила о строительстве нового блока мощностью 550 МВт на Рефтинской ГРЭС и новой ПГУ410 на Среднеуральской ГРЭС (пуск в 2009 году). Изменять структуру топливноэнергетического баланса компания не планирует: топливный портфель по углю и газу в целом здесь считают идеально сбалансированным — 50/50.