"Грязные" мощности

В России экология пока находится на втором плане.
Фото Reuters

Наиболее антропогенное воздействие на окружающую среду в мировой энергетике, в том числе в России, оказывают генерирующие мощности. К основным типам генераций в России относятся гидростанции (ГЭС), атомные станции (АЭС) и тепловые станции (ТЭС), выработка электроэнергии на которых от общего количества в РФ распределяется следующим образом: АЭС – 12%, ТЭС – 69%, ГЭС – 19%.

Если не брать во внимание аварии на АЭС, то атомные станции, как ни странно, являются самыми экологически чистыми. В номинальном режиме работы АЭС выбрасывают в атмосферу только тепло. Конечно, существуют проблемы захоронения отработанного топлива, но, как правило, такие хранилища не оказывают антропогенного воздействия на людей. С другой стороны, АЭС оказываются наиболее высокотехнологичными и дорогими по сравнению с другими типами станций. Стоимость производства электрической энергии на АЭС по сравнению с ТЭС и ГЭС оказывается самой высокой.

ГЭС являются самыми дешевыми генерациями электрической энергии, они просты в эксплуатации. Негативное влияние ГЭС на окружающую среду заключается в их воздействии на водные ресурсы. Постройка плотины ГЭС может приводить к затоплению значительных территорий, а также серьезно уменьшать рыбные ресурсы в реках. С другой стороны, ГЭС не выбрасывают в атмосферу никаких антропогенных веществ.

ТЭС в России работают на двух основных видах топлива – это газ и уголь. ТЭС, сжигающие газ, выбрасывают в атмосферу оксиды азота NOx и тепло. В отличие от других загрязнителей выбросы оксидов азота могут быть уменьшены путем внедрения так называемых первичных методов, к которым относятся в первую очередь многостадийное горение, рециркуляция дымовых газов, впрыск воды. Как правило, для ТЭС, сжигающих природный газ, первичных мер подавления оксидов азота оказывается достаточно.

Самыми же экологически грязными оказываются ТЭС, сжигающие уголь. Однако уголь является самым дешевым топливом и его разведанных запасов хватит более чем на 200 лет эксплуатации. Поэтому, сжигающие уголь ТЭС являются крайне перспективными, но необходимо в первую очередь решить экологические проблемы, которые возникают при сжигании угля.

К таким проблемам относятся эмиссия в атмосферу оксидов азота NOx, оксидов серы SO2, SO3, золы, тяжелых металлов, а также утилизация угольной золы.

Сегодня в России на угольных ТЭС из всех антропогенных загрязнителей улавливают только некоторое количество золы. Все же остальные загрязнители, такие как NOx, SO2, SO3, ртуть, абсолютно без какой-либо очистки выбрасываются напрямую в атмосферу. Необходимо отметить, что в отличие от ТЭС, сжигающих газ, угольные ТЭС выбрасывают больше оксидов азота, и применение первичных мер подавления оказывается недостаточным, что требует внедрения специального оборудования очистки. Да и установки очистки от золы не удовлетворяют не то что европейским, но даже существующим российским нормативам. Кроме того, они морально устарели и, как все основное оборудование генераций, изношены на 80%.

Так почему же в России так обстоят дела с экологией в энергетической отрасли?

Проблема 1 Нормирование выбросов энергетических котлов в России определяется ГОСТ Р 50831-95, но этот документ носит только рекомендательный характер. Вот и получается, что в России мы имеем «необязательные нормативы». Штрафные санкции за загрязнение атмосферы накладываются на ТЭС согласно постановлению правительства РФ № 344 РФ от 12 июня 2003 года. Однако уровень этих штрафов оказывается в 100 раз меньше, чем строительство или реконструкция систем очистки, и генерациям проще платить эти штрафы, чем реконструировать свое оборудование. Хотя президент Дмитрий Медведев не раз заявлял о том, что величина данных штрафов является недопустимо низкой, и говорил о том, что они могут быть увеличены в 25–100 раз, но это пока остается словами.

А как обстоят дела в странах Европейского союза?

В Европе существует директива ЕС № 2008/50/EC от 21 мая 2008 года, обязывающая генерации приводить свои выбросы вредных веществ в атмосферу к установленным нормативам.

В результате все генерации в ЕС внедрили у себя апробированные и экономически обоснованные системы очистки не только от частиц золы, но и от оксидов азота NOx и оксидов серы SO2, SO3, а на некоторых станциях построены системы очистки уходящих газов от ртути.

Проблема загрязнения окружающей среды в России связана не с отсутствием технологий очистки, а с понятным нежеланием генераций внедрять эти технологии.

Совершенно ясно, что если правительство законодательно заставит генерации внедрять современные технологии газоочистки, то это потребует дополнительных невозвращаемых инвестиций в энергетику в сотни миллиардов рублей.

В России, согласно ГОСТ Р 50831-95, выбросы золы на ТЭС не должны превышать 50–450 мг/нм3. Разброс значений определяется характеристиками угля, который сжигает станция. В странах ЕС, согласно вышеуказанной директиве, выбросы золы не должны превышать 30 мг/нм3 для любого типа сжигаемого угля.

Выбросы твердых частиц золы в странах ЕС не превышают 50 мг/нм3, в России же в среднем станции выбрасывают 2000 мг/нм3, а на некоторых значения выбросов достигают 15 000 мг/нм3. В среднем на наши головы сваливается в 40 раз больше золы, нежели в странах ЕС.

Проблема 2 В России 99% золы, производимой угольными ТЭС, отправляется на золоотвал, в то время как в ЕС генерации продают в строительную индустрию в среднем 60% золы. Получается, что в России товар, который можно продать, напрямую отправляется на «свалку», что повышает себестоимость электроэнергии. Почему это происходит? Потому, что в России на 95% угольных ТЭС используются устаревшие системы гидрозолоудаления, после которых уже невозможно использовать золу в строительстве, в то время как в ЕС используются сухие системы транспортировки золы. В ЕС также существует законодательное стимулирование вторичного применения золы, что позволяет ТЭС еще более выгодно направлять ее в строительство.

Поскольку ЕС решил экологические проблемы, то доля дешевой угольной генерации в Европе составляет в среднем 45% и год от года увеличивается. В России доля угольной генерации в общем балансе составляет 23%, и, несмотря на все планы правительства развивать угольную энергетику, год от года снижается.

Уменьшение дешевой угольной генерации в России вызвано не нехваткой угля или избытком газа, а тем, что отсутствует четкая экологическая нормативно-правовая база.

Отсутствие четкой понятной нормативной базы, регламентирующей и устанавливающей для всех без исключения генераций требования по очистке выбрасываемого в атмосферу воздуха, не позволяет разработать какую-то вменяемую бизнес-модель постройки или реконструкции угольного энергоблока. Если строить новый угольный энергоблок, который удовлетворял бы «рекомендательным» требованиям, существующим в России, то это увеличит себестоимость электроэнергии и сделает его неконкурентным по сравнению с «коптилками». С другой стороны, если строить энергоблок с очистными сооружениями, которые обеспечивали бы средний уровень выбросов по стране, то в случае перевода правительством нормативной базы из «рекомендательной» в «обязательную», сразу же потребуется техническое перевооружение только что построенного энергоблока, что сразу сделает его неконкурентоспособным.