Диверсификация по-польски: снижение доли угля

Из всех стран Европы Польша сейчас демонстрирует наиболее уверенные шаги – навстречу диверсификации.

Комплекс мероприятий, их масштаб и географический охват впечатляют, а сроки приближения к обретению энергетической независимости обретают реальные очертания.
Создается впечатление, что Польша решила задействовать все известные способы и маршруты получения новых объемов газа для снижения зависимости собственной экономики от использования угля.*

«Углеориентированный» баланс

Уголь – является основным энергоресурсом топливного баланса Польши. В балансе потребления первичных энергоресурсов (ПЭР) страны на протяжении многих лет доминирует уголь (более 55%), сравнительно недорогое топливо местного происхождения (рис. 1).

Для сравнения, в Украине лишь в 2012 г. доли потребления угля и газа сравнялись, хотя многие годы природный газ считался основным топливом для украинской экономики, его доля стабильно превышала 40%.

В Германии, последние несколько лет, структура потребления ПЭР почти не изменилась, как и ранее там доминирует нефть (35,8%).
На генерирующих предприятиях Польши, в частности ТЭС и ТЭЦ, а их около 60, суммарной установленной мощностью 30 ГВт и средним сроком эксплуатации более 30 лет, вырабатывается 90,4% всей электроэнергии, производимой в стране, а это 160 ГВт*ч. Почти все ТЭС и ТЭЦ (97% станций) используют уголь – как основное топливо, как дополнительное – все чаще встречается биомасса.

Последствия широкого использования угля

Согласно данным исследования Европейского агентства по природной среде (ЕЕА), опубликованным в октябре 2013 г., самый грязный воздух в ЕС – в Болгарии и Польше, т.е. в странах, где доминирует ориентированная на уголь энергетика. Города Болгарии «лидируют» по концентрации твердых частиц в воздухе, которые выбрасывают дымовые и выхлопные трубы предприятий и транспортных средств соответственно. Польша занимает 2-е место.

Снижение доли угля

Последние несколько лет, Польша предпринимает усилия по улучшению экологической ситуации в стране, делая реальные шаги к выполнению европейского плана 20/20/20.

Наиболее заметные результаты удалось получить за счет: модернизации застаревших генерационных «угольных» мощностей, создания новых мощностей, использующих возобновляемые источники энергии (ВИЭ), а также внедрения механизма поддержки и стимулирования увеличения доли ВИЭ при производстве тепло и электроэнергии.

Благодаря модернизации польских ТЭС и ТЭЦ, силами мировых лидеров энергетического машиностроения (компаний Alstom, Foster Wheeler) уже применяется новое энергооборудование и технологии (например, ЦКС), использующие не только уголь, а и альтернативные виды топлива.

Для справки:

_Технология «ЦКС» (циркулирующего кипящего слоя) – инновационная технология сжигания твердого топлива в паровых котлах ТЭС на принципе кипящего слоя с организацией циркуляции частиц топлива. Технология позволяет сжигать с высокой экономичностью топливо различного качества, включая угли, нефтяной кокс, торф, сланцы, биомассу и др., при относительно невысокой температуре, что существенно снижает выбросы загрязняющих веществ в атмосферу.
ЦКС называют «зеленой» технологией для тепловой электроэнергетики._

По данным открытых источников, начиная с 80-х годов минувшего столетия, в мире построены и работают ˃3 тысяч котлов с ЦКС установленной мощностью ˃102 ГВт. Большая их часть находится в Китае (47,7 ГВт), Европе – 12,4 ГВт, США – 12 ГВт, Индии – 9,6 ГВт, Юго-Восточной Азии – 8 ГВт. В Европе наибольший прогресс внедрения котлов с ЦКС достигнут в Польше, где установлено более 15 котлов для блоков мощностью более 100 МВт.

За 2003-2009 гг. компания Foster Wheeler ввела в эксплуатацию крупнейший в мире блок мощностью 460 МВт с котлом ЦКС на ТЭС «Логиже» (стоимостью ~€400 млн.). На второй ТЭС «Туров», в результате модернизации оборудования 1960х г., установлено 6 блоков суммарной установленной мощностью 1488 МВт (3×235 и 3×261 МВт) с использованием ЦКС работающих на угле и биомассе. Благодаря этому ТЭС «Туров» стала крупнейшей компанией использующей ЦКС (рис. 2).

Таким образом, 2 из 7-ми крупнейших котлов с ЦКС установленных в мире – смонтированы в Польше. Крупные блоки установлены во Франции, США, Италии, Ирландии, РФ. Согласно планам в 2015 г. в Южной Корее будет установлен новый самый большой блок мощностью 550 МВт.

В Польше отмечается рост доли использования твердого биотоплива (пеллет, брикетов и др.), которое совместно сжигается на существующих ТЭС и ТЭЦ страны, а также на биоТЭС и мощностях генерации использующих ВИЭ для производства тепловой и электроэнергии (рис. 3).

Потенциал Польши по производству энергии из биомассы оценивается высоко, наравне с лидерами развития в данной области в Европе: Франции, Германии и Испании (Источник: «Pellet – a Key to Biomass Energy Poland». International Journal of Economic Practices and Theories, Vol. 2, No. 4, 2012 October)

Это создает условия в стране для роста значения биогенерации. Уже несколько лет в стране поддерживается использование, в частности, твердого биотоплива для производства тепловой и электроэнергии. Поддержка целевых мероприятий, направленных на снижение «угольной» составляющей, продолжиться и в будущем, что станет возможным благодаря обновленной схеме, которая разработана осенью 2013 г. и вскоре придёт на смену закону от 14.08.2008 года.

Таким образом, в ближайшие годы, перекос энергобаланса в сторону угля претерпит изменения, согласно ожиданиям роль и объемы потребления газа и твердого биотоплива возрастут.

Газовые альтернативы

Уже скоро газ займет видное место в энергобалансе Польши. Это будет достигнуто благодаря комплексу мероприятий, направленных на увеличение собственной добычи нетрадиционнного газа, завершению строительства: приемного СПГ-терминала, системы газовых интерконнекторов (внутренних и внешних) для обеспечения поставок газа полученного на СПГ-терминал и дальнейшей его транспортировки ресурса в сопредельные страны, в первую очередь по коридору «Север-Юг»: СПГ-терминал «Свиноуйстье» – СПГ-терминал на о. Крк (Хорватия). Более предметно см. «Диверсификация по-польски: газовые альтернативы».

Выводы для Украины

В то время как в Польше развернут комплекс мероприятий, направленных на снижение доли угля в энергетическом балансе, в Украине – все наоборот. Вопреки мировым трендам увеличения использования экологичных топлив в энергобалансе стран, в Украине последние несколько лет значение угля в генерации увеличивается, а его доля в балансе потребления ПЭР впервые сравнялась с долей природного газа и достигла 35,6% (см. рис.1).

На генерирующих предприятиях Украины, в частности ТЭС и ТЭЦ, а их около 30, суммарной установленной мощностью ˃30 ГВт (57% всех мощностей генерации в стране) и средним сроком эксплуатации ~55 лет, вырабатывается 44% всей электроэнергии производимой в стране, а это 85 ГВт*ч (для сравнения, АЕСвырабатывают 46,5% или ˃90 ГВт*ч).

Однако, в отличие от польских, украинские ТЭС и ТЭЦ, в приблизительно равной степени ориентированы на использование в качестве топлива – газа, нефти (мазута), угля, применение последнего, последние пару лет, продвигается на государственном уровне.

Сомнительно, что нынешний уровень дотационной поддержки угольной отрасли Украины, позитивно повлияет на показатели экологии, экономики и развитие альтернативных видов топлива.
Пока еще конкурентные позиции угля достаточно сильны в выработке электричества и тепловой энергии, в сравнении с газом, нефтью. Однако, себестоимость угля уже превышает цены твердой биомассы, что позволяет всерьёз рассматривать ее как реальную альтернативу углю.

В сентябре 2013 г. цена товарной угольной продукции, произведенной государственным предприятиями, составила в среднем по цене 475,3 грн./т, а в среднем за 9 месяцев 2013 г. – 499,7 грн./т. В то время как, в сентябре 2013 г. фактическая себестоимость товарной угольной продукции составила 1328,7 грн./т, а за январь-сентябрь 2013 г. фактическая себестоимость составила 1356,7 грн./т (+10,9%) – Источник: Минэнергоугля, 25.10.2013. При этом, стоимость твердой биомассы (в частности пеллет, брикетов) в ноябре была 850-1300 грн/т.

Несмотря на это существующие мощности украинских ТЭС и ТЭЦ пока что не готовы использовать биомассу украинских производителей, которая в 2013 г. изобилует на внутреннем рынке, вследствие изменения законодательства Польши в сфере поддержки ВИЭ. Именно в Польшу украинские производители пеллет, брикетов и др. поставляли 90% всей продукции, в то время как внутренний рынок едва ли приспособлен для потребления биомассы.

Сейчас в Украине ни один пылеугольный котел, кроме котла ЦКС на СтаробешевскойТЭС, не соответствует европейским нормам по выбросам пыли, оксидов серы и азота. Опыт реализации проекта по установке котла с ЦКС первыми в СНГ (и до сих пор – единственными в Украине) получили энергетики «Донбассэнерго» – в рамках реконструкции энергоблока №4 Старобешевской ТЭС. Установка котлоагрегатаАЦКС-670 производства Lurgi Lentjes AG (Германия) длилась около 10 лет и сейчас обеспечивает блоку №4 СбТЭС самые высокие в Украине показатели технико-экономической и экологической эффективности.

В мае 2013 г. компания Babcock and Wilcox (США) предложила разработать для Славянской ТЭС (тоже входит в «Донбассэнерго») индивидуальный проект котла ЦКС, который позволит добиться максимального – до 97% – показателя возврата твердых частиц для полного сжигания и откроет перспективы для возможного использования других видов топлива, в т.ч. биомассы.

Таким образом, несмотря на масштабные планы модернизации украинских ТЭС иТЭЦ пока что не предусматривается широкого внедрения технологии ЦКС, а с ней и широкого использования биомассы как топлива для производства энергии в промышленных масштабах в процессе совместного сжигания с углем.

В Украине заканчивается строительство первой БиоТЭС на твердой биомассе мощностью 18 МВт в пгт. Иваньков, Киевской области. Суммарная стоимость проекта составляет €25,9 млн., в т.ч. инвестиция компании EIG Engineering – около €10 млн., кредитование ЕБРР – €15,9 млн. Запуск 1й очереди мощностью 6 МВт был запланирован на октябрь 2013 г., а ввод в эксплуатацию 2й очереди (12 МВт) ожидается в середине 2014 года.

Ближайшие годы в Украине предстоит создать инфраструктуру для потребления биомассы.

В то время как в странах Европы, биомасса занимает значительную долю в потреблении в промышленности, частном, коммунальном секторах, в Украине лишь в 2012 г. местами наблюдался процесс перевода котлов на твердое биотопливо в коммунальном секторе. Известно, что такие работы были начаты в Киевской области, где уже работают несколько котлов, обогревающих школы и в целом до 2014 г. запланировано реконструировать около 150 котельных и построить пять твердотопливных электростанций. В Донецке принята “Комплексная программа обращения с древесными отходами и перевода угольных котельных на использование твердого древесного биотоплива”. В Винницкой области в рамках программы по уменьшению потребления газа установят 58 биотопливных котлов.

В целом, за 10 месяцев 2013 г. в Украине на альтернативные виды топлива переведено 160 котелен (данные Минрегиона, 31.10.2013).
Согласно оценкам экспертов, потенциальная емкость отечественного рынка бытовых котлов, составляет 9 млн.штук (что потребует 20 млрд гривен). Пока что установлено около 2,8 млн. котлов разного типа. В данном сегменте отмечается увеличение спроса на твердотопливные котлы.

Массовый перевод котлов с газа на твердое биотопливо в коммунальном секторе страны сдерживает отсутствие финансирования, которое в нынешних условиях вряд ли может получить поддержку на уровне государства. В среднесрочной перспективе это станет возможным лишь за счет самих производителей биотоплива, которые планомерно создавая мощности для сжигания био сырья и получения тепловой и электроэнергии (в т.ч. твердотопливные котлы, камины, биоТЭС и др.), обеспечат сбыт своей продукции внутри страны и таким образом начнут формирование рынка биотоплива в Украине. Пока что его нет. Есть ресурс, но отсутствуют мощности для его использования как топлива.

По данным IBCentre, в период 2013-2014 гг. на украинском внутреннем рынке спрос на твердое биотопливо возрастет в 2 раза – до 570 тыс. тонн или с 20% до 40% от общего объема произведенной украинскими предприятиями продукции.

В 2012 г. в Украине было произведено около 1,5 млн. тонн твердого биотоплива (пеллеты и брикеты из древесного сырья, лузги подсолнечника и соломы). Ожидается, что в 2013 г. будет произведено – 1,45 млн.т, а в 2014 г. – 1,5 млн.тонн. Чрезмерная, преимущественная ориентация украинских производителей твердого биотоплива на экспорт – налицо.

Уже работающие пилотные проекты прошлой зимой показали высокую эффективность и хорошие показатели окупаемости. При существующих ценах на газ и твердое биотопливо, применение биотопливных котлов обеспечивает практически двукратное уменьшение стоимости тепловой энергии. Факторы экономии и повышение экологических требований должны стимулировать местные власти на выделение средств для развития биотопливной отрасли при поддержке производителей биомассы, которые сейчас как никогда заинтересованы в создании и развитии внутреннего рынка биотоплива.

Анализируя опыт Польши, невольно поддаешь сомнению правильность избрания «угольного» приоритет для Украины, – насколько дальновидным он является? В подтверждение этому находится множество аргументов аксиоме: «дешево» – не значит хорошо.

Александр Лактионов, кандидат наук

Главный специалист по исследованию энергетических рынков компании “Смарт Энерджи”

По материалам Finance.UA