Как сделать теплоснабжение красноярска более экологичным?
В столь высокие материи мы улетать не станем, а поговорим о том, что можно было бы сделать в отопительном секторе, чтобы счастье привалило сразу всем и в достаточно обозримой перспективе? Об этом – специальный доклад «Кислород.ЛАЙФ». В котором вниманию читателей будет представлено три возможных альтернативы, направленных на кратное снижение выбросов от объектов теплоснабжения в Красноярске.
Первая – это тотальная электрификация, вплоть до полного закрытия угольных ТЭЦ и всех топливных котельных, со строительством электрокотельных, и переводом на электроотопление всего частного сектора (недавно, кстати, с подобной инициативой выступил холдинг «Россети Сибирь»). В этом случае будет достигнуто «обнуление» вредных выбросов от отопительных источников.
Вторая альтернатива – «голубая» мечта местных эко-активистов – газификация Красноярска. Считается, что масса загрязняющих веществ, образующихся при сжигании тонны условного топлива природного газа, составляет около 5 кг, а при сжигании жидких топлив и угля – в 60 раз больше, около 300 кг. Есть и другие расчеты: за счет перевода ТЭЦ с угля на газ их суммарные выбросы снизятся примерно в пять раз. В любом случае, речь идет о совершенно другом с точки зрения экологии Красноярске.
И третья – более глубокая экологическая модернизация действующей в городе угольной генерации, прежде всего, ТЭЦ, по самым современным мировым технологиям. С очисткой дымовых газов не только от твердых, но и от газообразных эмиссий. Clean Coal в действии – прямо в географическом центре страны!
Понятно, что любая из этих альтернатив имеет свою стоимость – и вложенные инвестиции нужно будет возвращать. В нынешних условиях это обычно происходит за счет тарифа – обсуждать реальность чисто субсидируемой из госказны истории мы не станем. Для простоты восприятия покажем, как каждый из обозначенных сценариев может повлиять на стоимость одной гигакалории для населения.
Как прочитать весь спецдоклад? Смотрите оглавление!
На новом этапе
В 1970-х для изучения перспектив свайного строительства в Норильске была создана подземная мерзлотная лаборатория – в ближней тундре, недалеко от нынешней улицы Лауреатов (названной в честь всех 11 авторов метода свайного фундирования). На разной глубине, до 20 метров, там было организовано несколько комнат, куда выходили торцы свай, и ученые могли вживую наблюдать за «поведением» этих конструкций в вечной мерзлоте под разной нагрузкой.
В конце 1990-х годов эта лаборатория, увы, погибла: неподалеку ремонтировали коллектор, и ее нечаянно затопили. Судьба этого научного учреждения ярче всего характеризует ту недавнюю эпоху, когда были утрачены не только навыки и способы жизни на Крайнем Севере, но и традиции.
Инцидент на ТЭЦ-3, случившийся 29 мая этого года, подстегнул процессы возвращения к истокам. Жизнь ведь всегда движется если не по кругу, то по спирали точно: «Норникель» уже заявил, что к 2021 году воссоздаст – на базе самых передовых современных технологий – мерзлотный мониторинг.
Глава компании Владимир Потанин отмечал в недавнем интервью «Россия-24», что подходы к строительству, эксплуатации и обеспечению промышленной безопасности на таких территориях, как Таймыр, должны быть кардинально пересмотрены. Сам «Норникель» планирует дополнительно инвестировать в ближайшую пятилетку более 100 млрд рублей только в энергетическую инфраструктуру Норильского промышленного района, причем с упором на повышение уровня промышленной безопасности всех объектов, в том числе тех, что построены на вечной мерзлоте.
«Приоритетом развития нашей компании является устойчивый рост производства, который невозможен без развития инфраструктуры. Именно поэтому «Норникель» синхронизирует инвестиции в модернизацию топливно-энергетического комплекса с развитием горнорудной и металлургической базы.
Особое внимание уделено вопросу состояния вечной мерзлоты. Мы планируем расширить системное наблюдение за состоянием зон многолетней мерзлоты и воздействием на них колебаний климатической обстановки на Таймыре, чтобы обеспечить максимальную безопасность инфраструктуры, которая обеспечивает как наши производственные мощности, так и жителей городов Норильского промышленного района», — заявил по этому поводу первый вице-президент – операционный директор «Норникеля» Сергей Дяченко.
Только в 2021 году планируется охватить геотехническми мониторингом более 500 объектов «Норникеля», что в 2,5 раза больше, чем было в текущем году. Для этого в Заполярном филиале предусмотрено увеличение численности сотрудников Центра диагностики на 20% и внедрение дополнительных методов исследования грунтов и строительных конструкций (только на закупку нового оборудования выделено 25 млн рублей), которые позволяют получить больше информации о техническом состоянии здания и своевременно выполнить мероприятия по повышению его надежности.
Например, георадиолокация грунтов помогает определить верхнюю границу мерзлоты и глубину сезонно-талого слоя, не участвующего в расчете несущих способности свай, без необходимости бурения дополнительных термометрических скважин. А сейсмоакустическое зондирование – выявить произошедшие за время эксплуатации изменения внутри железобетонных конструкций.
Все данные вскоре будут стекаться в единую диспетчерскую, позже к ней подключат и систему мониторинга линейных объектов «Норильсктрансгаза» и АО «НТЭК» (магистральных газопроводов и опор ЛЭП соответственно). Общая информационная система обеспечивает контроль и предупреждение ЧС, независимо от служб, которые эксплуатируют объект.
«Мы – как индикатор безопасного технического состояния здания. Если в процессе мониторинга выявляем какие-то нарушения, будь то в грунтах или в конструкциях, то сигнализируем об этом эксплуатирующему предприятию. А уже его задача – или самостоятельно устранить нарушения, или привлечь для этого проектные и ремонтные организации», – рассказал «Таймырскому телеграфу» заместитель директора Центра диагностики Виктор Шкода.
По словам замдиректора ЗФ «Норникеля» по управлению промышленными активами Максима Котельникова, перед компанией сейчас стоит масштабная задача полной модернизации всей строительной отрасли на Таймыре. Это и внедрение современных методов предпроектных исследований, и проектирование, и строительство зданий и сооружений в зоне распространения многолетнемерзлых грунтов, и, что особенно важно, применение современных стройматериалов, техники и средств геотехнического мониторинга.
По данным Али Керимова, на полигоне будут проходить испытания различных типов фундаментов с использованием современных технологий и материалов, устойчивых к воздействиям низких отрицательных температур, апробация лабораторных методов исследований грунтов в условиях застроенной площадки, и многие другие исследования.
Планируется также определение фоновых климатических параметров (тенденция изменения температуры мерзлых грунтов на различных глубинах, тенденция изменения температуры воздуха, влияние климатических изменений на температуру грунтов, оценка величины снежного покрова и его плотности, скорости ветра и др.). Все это необходимо для целей корректировки несущей способности грунтов мерзлого основания и фундаментов.
На уровне Минстроя РФ сейчас планируется обновление действующих СП «Основания и фундаменты зданий и сооружений на многолетних мерзлых грунтах. Правила производства работ» (этим занимается как раз НИИОСП им. Н.М. Герсеванова). В конце сентября Али Керимов сообщил, что после 10 лет с момента ликвидации Норильского отдела НИИОСП им. Н.М.
Герсеванова головной институт, НПО «Фундамент» и НИЦ «Строительство» подписали новый лицензионный договор о совместной деятельности. Фактически, это означает, что НИИОСП возвращается в Норильск. И все организации города теперь смогут получить качественную экспертизу состояния своих объектов, а также прогноз на будущее, у этого учреждения прямо на территории. Керимов рассчитывает, что теперь результативность надзора за состоянием фундаментов в НПР существенно вырастет.
Интересно, что в Стратегии развития Арктической зоны РФ на период до 2035 году, которую президент утвердил 26 октября, прописано, что именно в Норильске должен быть создан научно-исследовательский центр технологий строительства и мониторинга состояния зданий и сооружений на северных и арктических территориях. По факту, речь идет о воссоздании такого центра, и в географическом плане это очень правильный выбор.
Новокузнецк
«Реализация федерального проекта «Чистый воздух» является стратегической задачей для Кузбасса. Несмотря на сложившуюся ситуацию и отсутствие финансирование из федерального бюджета, достижение целей и показателей реализуется согласно плану, в полном объеме, отклонения от графика отсутствуют», — заявили «Кислород.
ЛАЙФ» в МПР Кузбасса. И даже больше! По официальным статданным, выбросы в Новокузнецке в 2022 году сократились на 5,8% к 2022-му (при плане в 3%), а в 2022 году – на 6,2% (при плане в 4%). По итогам 2020 года плановое сокращение должно было составить 5% (к уровню 2022-го), но, по предварительным данным, результат окажется в два раза лучше.
«В Комплексный план включены общегородские мероприятия, направленные на развитие городского электротранспорта (за два года закуплено четыре автобуса, четыре троллейбуса и девять трамвайных вагонов с низким уровнем пола), газификацию жилой застройки, модернизацию объектов теплового комплекса, озеленение территории города с развитием инфраструктуры, а также мероприятия промышленных предприятий», – перечислили основные направления в МПР Кузбасса.
В городе установили шесть автоматизированных постов наблюдения с новым оборудованием, с помощью которого теперь можно будет замерять мелкодисперсные взвешенные частицы и озон. С ноября прошлого года сократили количество маршрутов общественного транспорта с 82 до 54 (40 автобусных, шесть трамвайных и восемь троллейбусных). оказавшись от дублирования.
На промышленных предприятиях Новокузнецка, за счет внедрения НДТ и современных пылегазовых очисток, к 2024 году планируется сократить вредную эмиссию на 68,18 тыс. тонн (или на 20%) к уровню 2022 года, а уровень загрязнения воздуха в городе снизить с «очень высокого» до «повышенного».
Основные мероприятия реализуются на АО «ЕВРАЗ ЗСМК», вклад которого в общий объем выбросов превышает 80%. По данным компании, главным в рамках ФП «Чистый воздух» является проект по внедрению технологии охлаждения воды отделения конечного охлаждения коксового газа в закрытой теплообменной аппаратуре, который позволит сократить специфические выбросы ароматических углеводородов от источников коксохимического производства в атмосферу на 85%, или более чем 1 тыс. тонн в год.
«Проект предусматривает закрытый цикл охлаждения воды оборотного цикла конечных газовых холодильников без контакта с атмосферным воздухом. Вода после охлаждения коксового газа будет очищаться на специальной установке и возвращаться в производство, а охлажденный коксовый газ – поступать в химическое подразделение, где из него извлекут попутные компоненты и произведут товарные продукты.
Очищенный таким образом газ вернется в топливную систему комбината для использования на ТЭЦ, в отопительных печах прокатного производства и на батареях коксохимического производства», – сообщили в пресс-службе АО «ЕВРАЗ ЗСМК». На площадке уже начали демонтаж старого оборудования, идет поставка нового оборудования и металлоконструкций. Завершить эти работы планируют в следующем году, инвестировав 800 млн рублей.
На ЗапСибТЭЦ, входящей в состав комбината, в прошлом году завершили модернизацию электрофильтров на котлоагрегатах, добившись 98,5%-ной степени улавливания угольной пыли. В результате вредные выбросы в атмосферу Новокузнецка сократились на 10 тыс. тонн в год.
Также на электростанции реконструировали один из котлов под работу на вторичных энергоресурсах – доменном и коксовом газах. Инвестиции в этот проект составили 1,2 млрд рублей. По данным МПР Кузбасса, за два года фактическое снижение выбросов АО «ЕВРАЗ ЗСМК» составило 16,9 тыс.
АО «РУСАЛ Новокузнецк» перевело на технологию «Экологический Содерберг» корпуса 7-8 и 11-12, в корпусах 9-10 внедрило технологию обожженого анода с переводом на электролизеры РА-167 (всего на новые технологии переведено 109 электролизеров, построены две «сухие» газоочистки).
Но за прошлый год выбросы снизились всего на 125,4 тонны (0,87% к 2022-му). На АО «Кузнецкие ферросплавы» остановлена «закрытая» печь №11 (ее переведут в печь открытого типа), еще три печи ждет такая же судьба. Параллельно построят блок сухой газоочистки. Внедрение НДТ позволит заводу снизить выбросы к концу 2024 года на 4,5 тыс. тонн.
На Кузнецкой ТЭЦ СГК реализуется мероприятия по ремонту золоулавливающих установок и установок пылеприготовления на всех котлоагрегатах. Но самым радикальным решением может стать проект «подключения» Новокузнецка к Томь-Усинской ГРЭС (находится в Мысках).
«Кузнецкая ТЭЦ сегодня снабжает теплом треть города Новокузнецка. Она в рабочем состоянии, но станции уже 76 лет. Для внедрения современных, в том числе экологических решений, требуется большой объем инвестиций. Возможно, значительно проще будет заместить эту электростанцию, построив тепломагистраль от Томь-Усинской ГРЭС.
Рыночное электричество
Операционные затраты конкретной ЭЗС зависят не только от приемлемых ставок аренды на земельные участки, но и от стоимости свободной подключаемой мощности (или возможности ее получения/увеличения со стороны сетевых организаций по адекватной цене). Как ни странно, но, по словам Дмитрия Беляева, «вопросы техприсоединения компанией решаются в обычном режиме».
И это при том, что, хотя электросетевая инфраструктура на Дальнем Востоке по большей части входит в структуру «РусГидро», в процессе размещения ЭЗС госхолдингу часто приходится работать со сторонними ТСО, что также создает определенные административные сложности.
«Но вообще, ЭЗС – это обычная энергоустановка, для нее необходимо получить техусловия в сетевой организации и произвести все необходимые мероприятия, определенные в ТУ. Для установки своих ЭЗС мы, конечно, стараемся найти такие места, где есть резерв мощности или ее получение не будет сопряжено с существенными материальными затратами.
Вопрос стоимости приобретения электроэнергии для владельцев ЭЗС стоит не менее остро. В рамках действующего законодательства цена такого электричества не субсидируется, а потому оно оказывается значительно дороже энергии для населения. По сути, операторы платят по тарифам для промышленных потребителей.
Их размер различается в зависимости от региона и от конкретных точек подключения, но в среднем составляют порядка 6 рублей за 1 кВт*час. Если учесть, что отпуск с ЭЗС суммарно на данный момент превысил 457 тыс. кВт*час, примерный объем расходов «РусГидро» на закупку электроэнергии для своей электрозарядной сети можно оценить примерно в 2,7 млн рублей.
Вроде бы немного, но, по данным «РусГидро», затраты на электроэнергию составляют сегодня порядка 50% в конечной цене на услугу по быстрой зарядке (ее стоимость для клиентов – 11,4 рубля за кВт*час), а в цене по медленной (8,29 рубля за кВт*час) – занимают еще большую долю.
При этом отпуск с медленных ЭЗС в городах ДФО оказался достаточно существенным – с 5-6% в валовом объеме вырос до 15 и более процентов, что стало для компании полной неожиданностью. «Первоначально думали, что медленная зарядка никого не заинтересует, но люди пользуются, особенно, если надо оставить надолго машину, чтобы не занимать быстрый порт», – рассказывает Дмитрий Беляев.
В госхолдинге уверены, что «инфраструктура ЭЗС развиваются сейчас целым рядом компаний, многие из которых частные, это говорит о том, что и в текущих условиях расширять зарядные сети можно и нужно. Стоимость электроэнергии в России в сравнении с европейскими странами крайне низка, это дополнительный стимул для перехода на электромобили».
Сейчас в госхолдинге отмечают рост интереса к ЭЗС со стороны коммерческих организаций, от такси и каршеринга до служб доставки, ЧОПов и грузовых автоперевозчиков. «Наши перспективные клиенты – не только частные лица, но и электро-каршеринги, и такси.
На наших ЭЗС можно заряжать грузовую технику, электромусоровозы и городскую уборочную технику. Проблема лишь в том, что такой техники в России пока немного, но, учитывая низкие операционные расходы электротранспорта, компании активно изучают опыт и ищут возможности электрификации своих автопарков, создаются новые модели электромобилей», — говорит Дмитрий Беляев.
Добавляя, что «сокращение выбросов за счет предотвращения сжигания нефтетоплива, помимо существенной финансовой экономии, дает колоссальный экологический эффект за счет того, что электромобиль не производит выбросов СО2 и различных отравляющих газов, взвешенных частиц в выхлопных газах, не потребляет моторные масла, которые нужно также утилизировать, работа электромобиля почти бесшумна, что очень заметно для жителей городов».
«Использование электротранспорта в коммерческих внутригородских перевозках положительно сказывается на всей цепочке от владельцев бизнеса, которые, используя электротранспорт, кратно снижают логистические расходы, до конечных пользователей, которые в итоге платят меньше за полученную продукцию или оказанную услугу.
Еще больший экологический эффект будет от реализации программ общественного электрического транспорта. Правда, пока на Дальнем Востоке они реализуются не так быстро, как в той же Москве, поэтому высокий спрос на электроэнергию со стороны электробусов – это, скорее, дело будущего.
«Если будет такой запрос от городских транспортных предприятий, попробуем выработать совместные решения, но надо иметь ввиду, что линейка оборудования для зарядки электробусов иная, нежели для легкового и грузового транспорта и полностью иной стандарт оказания услуги и коммерческая модель, но это возможно, соответствующий опыт у нас накоплен, если будет спрос», — говорят в компании.