В Украине пущен первый комплекс газификации угля мощностью 1,8 МВт. Полностью оснащенный отечественным оборудованием комплекс позволяет получать газ по цене, которая более чем вдвое ниже стоимости природного голубого топлива. Уже через несколько лет освоение подобных технологий способно снизить внутренний спрос на природный газ на 10% и одновременно повысить потребление угля на 10 млн. т.
В 2012 г. Кабмин заявил, что все украинские ТЭЦ и максимум мощностей ТЭС должны быть переведены с газа на уголь. По словам специалиста энергорынка Юрия Гаврилечко, при этом Киеву придется либо усилить загрязнение окружающей среды и в т. ч. нарушать обязательства по Киотскому протоколу, либо внедрять газификацию углей. “Дело в том, что при сжигании угля выбросы СО2 вдвое больше, чем для газа, – отмечает аналитик. – К тому же образуются двуокись серы и окись азота, которые улавливаются только сложными системами фильтров. Также прямое использование угля приводит к появлению отложений в проточной части газовых турбин, к эрозии и коррозии их деталей”. Уйти от этих негативов как раз и позволяет газификация, сжигание углей при высоких температурах и дефиците кислорода с образованием так называемого синтез-газа – смеси горючих газов СО, Н2 и СН. Затем эта смесь очищается от золы угля и агрессивных соединений, что необходимо для защиты технологического оборудования.
Помимо синтез-газа, при газификации получают тепловую энергию, которая также может использоваться в турбинах для производства электричества. Сотрудник кафедры электроснабжения и электрооборудования Ивано-Франковского университета нефти и газа Александр Киянюк в комментарии МинПрому подчеркнул, что газификацию лучше использовать в парогазовых установках, которые будут создаваться при ТЭС и ТЭЦ. Есть технологии, основанные на воздушном и кислородном дутье, с жидким и твердым шлакоудалением. Так, при “газификации в потоке” применяется водоугольная смесь или угольная пыль, а температура газа на выходе достигает 1260-1480 градусов Цельсия, и значительная часть химической энергии угля переходит в тепловую.
Общим недостатком газификационных процессов считаются высокие затраты на утилизацию отводимого СО2 и других побочных газов – это главное препятствие для их широкого распространения. Электроэнергия, получаемая с помощью газификации угля, на 10-20% дороже традиционной энергии ТЭС. Тем не менее Ю. Гаврилечко считает, что Украина может пойти на такие издержки ради ослабления зависимости от российского импорта. Тем более что за рубежом газификация активно используется уже около 100 лет. Базовая технология была разработана в начале ХХ века в Германии, где затем были построены электростанции на газифицированном угле. Новый же всплеск интереса к технологии произошел после нефтяного кризиса 1970 годов, и “хедлайнером” продвижения стала корпорация Shell. Сегодня основными разработчиками газификационных процессов являются Shell, Lurgi, British Gas, Texaco, активные пользователи – General Electric (GE), Siemens, Mitsubishi и др.
Siemens и GE начали строительство ТЭС комбинированного цикла с внутренней газификацией угля (т. н. IGCC), в мире уже построено около 50 станций такого типа. IGCC предполагает сжигание синтез-газа вместе с СО2, который затем связывается. Преимущество этого подхода – его можно применять на установленных газовых турбинах. В последние 5 лет активно осваивается газификация и в Китае, где нет дешевых энергоносителей (природный газ, нефть) и сделана ставка на уголь. Например, Shell уже продала КНР более 10 лицензий на газификационные технологии, по которым работают 5 крупных производств. И именно эти заводы станут примером для внедрения газификации в отечественном ТЭК.
Сопредседатель Фонда энергетических стратегий Дмитрий Марунич оценивает стоимость отдельного комплекса по подземной газификации угля в $700-800 млн. И уточняет, что правительственная программа газификации предусматривает также сжигание водоугольного топлива.
Эксперт обращает отдельное внимание на подземную газификацию угля (ПГУ): “Себестоимость добычи угля в стране близка к $200/т, а для получения 1 млрд. куб. м газа нужно газифицировать от 2 до 2,4 млн. т угля – это значит, что экономически выгоднее строить заводы ПГУ, а не комплексы типа “луганского”. Вместе с тем применение данной технологии на котельных, как это делается в Луганске, позволит быстрее нарастить сбыт украинского угля, с которым в начале 2013 г. возникли проблемы. Окупаемость же газификационных предприятий зависит от множества переменных: от стоимости подземной газификации, цены получаемой электроэнергии и пр. До прояснения отдельных элементов ТЭО конкретных проектов оценить срок их окупаемости не представляется возможным”.
Специалисты сходятся во мнении, что развитие газификации может привести к росту ежегодного внутреннего потребления угля на 10 млн. т, что одновременно дат стране экономию до 6 млрд. куб. м/год природного газа (или примерно 10% современного годового потребления). И действительно, определенная ставка делается на ПГУ.
В компании ДТЭК напоминают, что в данном варианте уголь преобразуется в горючие газы с помощью свободного или связанного кислорода непосредственно под землей, получаемое топливо обладает достаточно высокой калорийностью и близко по качеству к природному газу (но его теплотворность в 1,5 раза ниже). В конце 2012 г. ДТЭК договорилась с фирмой Linc Energy (Австралия) об освоении подобных технологий в Украине. “Сотрудничество с Linc Energy – это новый взгляд на эффективное и безопасное использование угля. Экологически чистый способ получения синтез-газа позволяет задействовать угольные залежи, бесперспективные для разработки традиционным шахтным методом, причем получаемый продукт можно использовать не только в энергетике, но и в производстве моторного топлива, масел, удобрений, фармацевтических компонентов. Первый синтез-газ мы ожидаем в 2014 г.”, – отмечает гендиректор ДТЭК Максим Тимченко. По оценкам аналитиков, себестоимость подземного синтез-газа ниже, чем сланцевого, и близка к соответствующим показателям для отечественного природного газа.
Таким образом, уже через несколько лет в стране может появиться целая новая подотрасль газификации угля. Кроме 4 запланированных комплексов луганского типа, она, вероятно, будет включать ряд подземных установок ДТЭК и других крупных энергетических операторов, заинтересованных в развитии данного направления и обладающих достаточными инвестиционными ресурсами. При этом внедрению угольной газификации на украинском рынке поможет присутствие в стране одного из разработчиков соответствующих технологий, Shell, который в ближайшие годы займется разведкой запасов нетрадиционного газа. (МинПром/Энергетика Украины, СНГ, мира)
