Угольные ТЭС без золошлакоотвала: реальность и перспективы

Игорь КОЖУХОВСКИЙ,генеральный директор ЗАО «АПБЭ»	Юрий ЦЕЛЫКОВСКИЙ,инженер ОАО «ВТИ»

В России действуют 172 ТЭС на угольном топливе. В их золошлакоотвалах в настоящее время накоплено свыше 1,5 млрд т золошлаковых отходов (ЗШО). По данным ЗАО «АПБЭ», площадь золошлакоотвалов достигает 28 тыс. га, при этом утилизируется и используется не более 8 % (1,5–2,1 млн т) годового выхода ЗШО (около 30 млн т). Если такая тенденция сохранится, то к 2020 г. объём накопленных ЗШО превысит 1,8 млрд т.

По экспертной оценке, затраты на содержание 1 т ЗШО составляют от 400 до 700 руб., или 5−7 % себестоимости производства электроэнергии и тепла на угольной ТЭС. Инвестиции в реконструкцию одного золошлакоотвала могут достигать 1 млрд руб. Стоимость строительства нового золошлакоотвала − 2÷4 млрд руб. В течение 3−5 лет переполнение золошлакоотвалов приобретёт массовый характер, и этот процесс уже начался. Возникает риск ограничения мощности угольных генераций и вывода их из энергетического баланса.

На сегодняшний день угольные ТЭС сталкиваются со следующими проблемами в области обращения ЗШО:

• · золошлакоотвалы − это балласт для угольных ТЭС;
• · требуются значительные средства на реконструкцию существующих и строительство новых золошлакоотвалов;
• · рециклинг ЗШО – непрофильная деятельность для энергетиков;
• · малые объёмы реализации ЗШО не решают задачи сокращения объёмов их накопления;
• · наличие ЗШО снижает конкурентоспособность угольных генераций по сравнению с газовыми, атомными, другими генерациями;
• · ухудшается экология в районе расположения золошлакоотвала.

В наши дни наличие золошлакоотвалов на угольных ТЭС – это анахронизм, символ технической отсталости и экономической неэффективности. Если при строительстве угольных ТЭС в прошлом веке наличие золошлакоотвалов было технически объяснимо и экономически целесообразно, то в XXI веке следует использовать более современные, экономически эффективные проекты модернизации теплоэнергетики. Тем не менее, реконструкция и модернизация существующих угольных ТЭС (строительство новых угольных ТЭС пока не очень заметно) базируется на технически отсталых проектных решениях, в основу которых положен принцип, что угольные ТЭС обязательно должны иметь золошлакоотвалы.

В стране сложилась ситуация, когда переработка и использование ЗШО, несмотря на различные декларации ответственных за это организаций, никому не выгодны. Приведём пример: ЗШО – это сырьё для промышленности стройматериалов, которое может успешно конкурировать на рынке материалов для строительной индустрии, эффективно заменяя природные ресурсы (ГОСТ 25592-91, ГОСТ 25818-91, ТУ 34-70-10347-81, ГОСТ 530-95, ГОСТ 25485-82, ГОСТ 21520-89 и целый ряд других документов). Использование ЗШО на 15–30 % снижает себестоимость производства основных строительных материалов (цемент, сухие строительные смеси, бетон, строительные растворы, стеновые бетонные и пенобетонные блоки, кирпич, тротуарная плитка, и другие изделия).

Применение ЗШО многообразно: обратная засыпка горных выработок, шахт, закрепление грунта, создание насыпи поверх полигонов ТБО, вертикальных герметизирующих стен для предотвращения просачивания сточных вод со свалки, шумозаградительных стен, ландшафтное благоустройство территорий, использование в сельском хозяйстве и т.п.

Можно привести примеры и из зарубежной практики (достаточно хорошо известные специалистам в области обращения ЗШО). Так, в ФРГ и Дании в промышленности строительных материалов используют практически до 100 % годового выхода ЗШО (в Германии золошлакоотвалы запрещены законом). До 70 % годового выхода ЗШО используют в США, Великобритании, Польше, Китае и других странах. Изменения в законодательстве Индии в 1999, а затем в 2003 г. привели к повышению объёмов утилизации ЗШО в стране с 29,6 (2003−2004 гг.) до 53 % годового выхода (2007–2008 гг. ), что составляет около 70 млн т в год.

В нашей стране рынок строительных материалов поделён. В строительной индустрии существуют широкие возможности завышать стоимость своих работ, поскольку в промышленности строительных материалов, в основном, используются природные материалы (песок и щебень). У поставщиков природных ресурсов отработана технологическая схема перемещения этих материалов (карьеры, логистика, оборудование, рабочий персонал и т.п.). Сложно предположить, что они добровольно отдадут этот рынок.

Неясно, почему региональные власти выдают лицензии на добычу песка и щебня, несмотря на наличие ФЗ № 2395-1 от 21.02.1992 «О недрах». В соответствии с этим законом недра для добычи распространённых полезных ископаемых в целях производства строительных материалов могут не предоставляться, если есть возможность использования отходов горнодобывающего и иных производств, являющихся альтернативными источниками сырья (статья 18. Предоставление недр для разработки месторождений общераспространенных полезных ископаемых). В законе, таким образом, существует нормативное требование, но чтобы его применить, необходима соответствующая политическая воля на уровне субъекта РФ.

Непонятны и те причины, по которым Министерство транспорта РФ отвергает применение ЗШО при сооружении качественных транспортных магистралей. Для сооружения земляного полотна автомобильных дорог и, кстати, железнодорожных насыпей можно эффективно использовать ЗШО угольных ТЭС. Для этого разработаны нормативные документы ВСН 185-75 и ВСН 2-94-1996, проведена целая серия исследований по применению ЗШО в земляном полотне автомобильных дорог с привязкой к конкретному региону. Более того, опыт применения золошлаковых смесей угольных ТЭС при сооружении земляного полотна автомобильных дорог существует в нашей стране с 1972 г.

Использование ЗШО в дорожном строительстве способствует снижению себестоимости производства работ и изменению качества местных грунтов (неблагоприятные свойства можно скорректировать улучшающими добавками). Золы и золошлаковые смеси обладают рядом преимуществ по сравнению с грунтами, аналогами которых выступают. Они могут быть использованы самостоятельно для сооружения земляного полотна или для осушения (в качестве сухих инертных добавок) конструктивных слоёв из грунтов повышенной влажности. Кроме того, золошлаковые смеси рекомендуется использовать в земляном полотне вместо песка или песчано-гравийных смесей.

На основе подпрограммы «Автомобильные дороги» Федеральной целевой программы «Развитие транспортной системы России (2010−2015 годы)» рассчитаны потенциальновозможные объёмы использования ЗШО угольных ТЭС при строительстве автомобильных дорог с учётом того, что объём оплачиваемых земляных работ при сооружении земляной насыпи из ЗШО равен приблизительно 10 тыс. м³ на 1 км. Определено, что на период до 2015 г. потребуется 200,2 млн т ЗШО, в том числе по годам: 2011– 41,2; 2012 – 41,3; 2013 – 36,9; 2014 – 38,6; 2015 г. – 42,2 млн т. При этом суммарный годовой выход ЗШО угольных ТЭС составляет 20−30 млн т. Но в золошлакоотвалах ТЭС накоплено достаточно ЗШО, которые могут быть использованы при сооружении земляного полотна автомобильных дорог. Это резко снизило бы расход бюджетных средств, выделяемых на строительство автомобильных дорог.

Конечно, существует целый ряд проблем реализации ЗШО потребителям.

1. Разработано большое количество технологий переработки и использования ЗШО. Однако основная проблема заключается в сбыте продукции, произведённой на основе ЗШО.

2. Отсутствует независимая профессиональная экспертиза проектов утилизации ЗШО и их эффективности после внедрения.

3. Увеличение отпускных цен на сухую и гидратированную золу провоцирует сокращение круга потребителей ЗШО.

4. ЗШО 1−4-го классов опасности можно поставлять только тем организациям, которые имеют лицензию на работу с опасными отходами. При поставке ЗШО покупателю, не имеющему названной лицензии, ответственность несёт продавец.

5. Не определена правомерность продажи ЗШО стороннему потребителю, так как ЗШО уже оплачены потребителями при покупке электроэнергии и тепла.

Однако основная причина появления проблем при использовании ЗШО – экономическая. Прояснить ситуацию можно, если ответить на вопрос − кому выгодно (или невыгодно) использование ЗШО?

Прежде всего, рассмотрим угольные ТЭС. Основная цель угольных генераций − получение максимальной прибыли. Поэтому, руководители угольной ТЭС (привлечённые менеджеры) стараются продавать ЗШО,постоянно повышая на них цены и тем самым сужая круг потребителей. При этом не учитывается, что сокращение объёмов накопления ЗШО в золошлакоотвалах снижает эксплуатационные затраты на них и потребность в строительстве новых золошлакоотвалов. Затраты же на реконструкцию золошлакоотвала и его укрепление, а также будущие затраты на строительство нового золошлакоотвала с лихвой перекрывают так называемую прибыль от продажи ЗШО. Но эту прибыль получают сегодня, а инвестиции потребуются завтра.

Будущее мало кого волнует, поскольку завтра к работе могут быть привлечены другие менеджеры. Вместе с тем, финансовые проблемы по размещению ЗШО с помощью государства можно переложить на плечи потребителя энергоресурсов, т. е. на промышленность и население. Перенос затрат на размещение ЗШО и экологических платежей на себестоимость производства электроэнергии и тепла приводит к росту тарифа на услуги ТЭС и, соответственно, услуги ЖКХ. Потребитель всегда платит за неэффективные решения менеджеров в области утилизации ЗШО, но желательно, чтобы эти платежи были значительно меньше. Не надо забывать, что повышение тарифов имеет свой предел.

В некоторых энергокомпаниях, с нашей точки зрения, нашли правильное решение: передали непрофильный бизнес по утилизации ЗШО частным предпринимателям. Подобные частные организации занимаются вывозом ЗШО достаточно активно, но в сравнительно малых объёмах. При этом, конечно, привлечённая организация становится монополистом в данной области, что приводит к снижению возможных объёмов реализации ЗШО сторонним потребителям, в том числе и из-за «накрутки» цены на ЗШО. Было бы целесообразно, чтобы энергокомпания и привлечённая организация заключали между собой договор на реализацию ЗШО угольной ТЭС на 5−10 лет, по срокам и объёмам удовлетворяющий обе стороны. Невыполнение договора привлечённой организацией должно приводить к штрафным санкциям в размере, компенсирующим упущенную выгоду энергокомпании. В случае если привлечённая организация не способна выполнить требования по объёмам реализации ЗШО, энергокомпания имеет право заключить аналогичный договор с другими потребителями ЗШО.

Некоторые угольные ТЭС сертифицировали ЗШО в качестве строительных материалов. Это, конечно, позволяет расширить круг потребителей ЗШО. При этом потребителю нет необходимости получать лицензию на работу с таким материалом. Однако ЗШО не обезвреживаются и, кроме того, правомерность их реализации в качестве строительного материала вызывает сомнение.

Угольной ТЭС реализация ЗШО невыгодна ещё и потому, что характеристики любого товарного продукта (как химический состав, так и физические свойства) должны оставаться постоянными. Следовательно, угольной генерации потребуется модернизация технологий подготовки и сжигания топлива, что, в свою очередь, повлечёт за собой дополнительные затраты на обновление оборудования. Потребуется не только модернизация котлов, но и установка электрофильтров, классификаторов ЗШО, оборудования для сушки ЗШО, строительство силосов для складирования ЗШО, то есть оборудования для получения товарного продукта из ЗШО. Отметим, что при принятой практике эксплуатации угольных ТЭС здесь могут сжигать твёрдое топливо разных угольных бассейнов, что, естественно, усложняет подготовку товарного продукта из ЗШО.

Последние изменения в ФЗ № 89 «Об отходах производства и потребления» позволяют потребителю не лицензировать свою деятельность при работе с ЗШО 5-го класса опасности, определённому в соответствие с приказом Минприроды РФ от 15 июня 2001 г. № 511 «Об утверждении критериев отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды» (малоопасные отходы). Это облегчило жизнь и угольной ТЭС, и потребителя. Однако надо помнить, что снижение класса опасности ЗШО не всегда выгодно экологическому надзору, поскольку сокращаются отчисления в его бюджет.

Невыгодно использование ЗШО и для собственников в стройиндустрии. Для применения ЗШО в промышленности строительных материалов требуется если не изменение, то, по крайней мере, корректировка уже отработанной технологии производства строительных материалов. При этом могут потребоваться и дополнительные капитальные вложения, что уж совсем не приемлемо для частного капитала. Ему выгодно не допускать конкурента в его рыночную нишу, тем более что уже налажены «деловые связи» с поставщиками природных ресурсов.

Невыгодно использование ЗШО и руководителям строительного комплекса автомобильных дорог. Стоимость песка и щебня может в несколько раз превышать стоимость их качественного заменителя – ЗШО. Но известно, что при оценке стоимости строительства автомобильной дороги используется «затратный» механизм. Дирекции строящейся дороги просто «не с руки» иметь малозатратные технологии строительства. Тем более что ЗШО нельзя продать «на сторону». Кстати, работу проектировщиков автомобильных дорог также оплачивают в зависимости от сметной стоимости проекта. Естественно, никого из заинтересованных сторон затраты при этом не волнуют, поскольку финансирование строительства дороги идёт из федерального или территориального бюджетов. Выдвигается масса «объективных» причин невозможности применения ЗШО. Здесь приемлемо выражение: «Кто хочет выполнить работу, тот ищет способы, как это сделать. Кто не хочет работать, тот ищет причину, как от неё отказаться».

При использовании ЗШО в производстве строительных материалов возникает и психологическая проблема. Многие специалисты без достаточных на то оснований постарались создать негативный образ ЗШО, утверждая, что они токсичны, радиоактивны и т.п. Конечный потребитель продукции, произведённой с использованием ЗШО, может под влиянием отрицательной информации отказаться от приобретения подобного товара. Однако следует помнить, что любой строительный материал проходит обязательную сертификацию. Поэтому негативное воздействие его на человека невозможно. Тем не менее, производитель подобной продукции старается скрыть факт использования ЗШО по двум причинам:

первая − сокращение себестоимости производства не стимулирует производителя к снижению цены конечного продукта;

вторая − производитель страхуется от возможной негативной реакции покупателя на произведённый им продукт.

Кому же выгодна утилизация ЗШО?

1. Собственнику угольной генерации, если он и далее собирается развивать свой бизнес в России.

2. Мелкому и среднему бизнесу в промышленности строительных материалов для развития своего дела за счёт снижения себестоимости производства продукции.

3. Населению, поскольку переработка и использование ЗШО приносит прямую экономическую выгоду за счёт снижения себестоимости производства энергоносителей и сокращения издержек на производство в строительной индустрии. При этом и бюджетные деньги будут расходоваться эффективнее.

4. Жителям населённых пунктов, расположенных по соседству с золошлакоотвалами, поскольку сокращение объёмов ЗШО в золоотвалах способствует улучшению экологической обстановки в зоне этих населённых пунктов.

Угольная ТЭС без золошлакоотвала – это долгосрочная цель, но для её достижения уже сейчас есть технические и экономические предпосылки.

Деятельность в направлении «Угольная ТЭС без золошлакоотвала» полностью совпадает с усилиями по кардинальному улучшению ныне сложившейся обстановки в области обращения ЗШО. Она охватывает следующие первоочередные задачи.

1. Выведение из угольных генераций непрофильного бизнеса по переработке и использованию ЗШО.

2. Повышение конкурентоспособности угольных ТЭС за счёт существенного (до уровня годового выхода) сокращения объёмов накопления ЗШО и расходов на их обращение).

3. Создание гарантированного рынка сбыта ЗШО.

4. Существенное увеличение объёмов отгрузки ЗШО потребителям.

5. Расширение номенклатуры реализуемых ЗШО за счёт их классификации и предпродажной переработки.

6. Сокращение инвестиционных и эксплуатационных издержек на содержание золошлакоотвала и системы гидрозолоудаления (ГЗУ) до их полной ликвидации.

7. Обустройство системы отбора сухой золы (золы-уноса).

8. Строительство складов (силосов) сухой золы.

9. Внедрение принципиально нового и экономически эффективного способа складирования невостребованных ЗШО.

10. Отказ от золошлакоотвалов.

Для решения названных задач можно предложить следующие основные мероприятия.

1. Создание гарантированного рынка сбыта ЗШО посредством изменения федерального и регионального законодательства с учётом ФЗ № 2395-1 от 21.02.1992 «О недрах» (ст. 18).

2. Сотрудничество с региональными властями в области поиска потребителей и переработчиков ЗШО.

3. Включение в региональные программы «Отходы» целевой Программы переработки и использования ЗШО.

4. Согласование между производителями, потребителями и переработчиками отпускных цен на ЗШО.

5. Создание действующего банка данных производителей, потребителей и переработчиков ЗШО, технологий переработки и использования ЗШМ.

6. Проведение независимой профессиональной экспертизы технико-экономических обоснований и предлагаемых проектов, направленных на переработку и использование ЗШО.

7. Разработка стандартов и нормативно-технической документации в области обращения с ЗШО.

8. Внедрение крупнотоннажных технологий использования ЗШО (строительство земляного полотна автомобильных дорог, обратная засыпка шахт и угольных разрезов, строительная индустрия, засыпка полигонов с ТБО, ландшафтное строительство и т.п.).

9. Проведение рекламных кампаний (конференции, выставки, семинары, выпуск проспектов и буклетов, телевизионная пропаганда и т.д.).

10. Изучение международного опыта в области обращения ЗШО.

Практический опыт показывает, что начать необходимо со следующего:

• · проведение инвентаризации и оценка состояния систем удаления, хранения и утилизации ЗШО на угольной ТЭС;
• · исследование свойств ЗШО (определение класса опасности, физико-химических свойств, потерь при прокаливании);
• · сертификация ЗШО;
• · разработка паспортов на золошлакоотвалы;
• · выполнение технико-экономического анализа для выбора варианта:
• реконструкция существующего золошлакоотвала;
• строительство нового золошлакоотвала;
• сокращение объёмов накопления ЗШО за счёт их реализации потребителям;
• · разработка и внедрение проектов по отбору, транспортированию, хранению, переработке и использованию ЗШО;
• · независимая экспертиза уже разработанных ТЭО и проектов, связанных с обращением ЗШО;
• · разработка обоснования, организационной структуры и плана действия по реализации ЗШО потребителям с целью вывода непрофильного бизнеса из состава угольной ТЭС;
• · оказание помощи угольной генерации в поисках переработчика и потребителя ЗШО;
• · разработка региональных программ утилизации ЗШО.

Роль государства состоит в согласовании интересов частного предпринимательства и общества. Поэтому столь важны законодательные инициативы Минэнерго РФ и Государственной Думы РФ в области обращения ЗШО.

В декабре 2010 г. депутаты Государственной Думы Российской Федерации Е.А. Туголуков (председатель Комитета по природным ресурсам, природопользованию и экологии) и Ю.А. Липатов (председатель Комитета по энергетике) предложили для обсуждения проект Федерального закона «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в целях улучшения использования золошлаковых отходов» (№ 466482-5 от 06.12.2010 № 466482-5). Он предусматривает поправки следующих законов Российской Федерации:

• № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления» (уточняющие понятия ЗШО, ЗШМ и другие определения);

• № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» (уточняющие понятия по порядку обращения ЗШО, разработке и реализации программ в области обращения ЗШО);

• № 94-ФЗ «О размещении заказов на поставки товаров, выполнение работ, оказание услуг для государственных и муниципальных нужд» (создание гарантированного рынка сбыта ЗШО).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Материалы Всероссийского совещания по вопросам переработки и использования золошлаковых материалов тепловых электростанций. Новосибирск, июнь 2008 г.

2. Материалы II научно-практической конференции «Комплексное использование вторичных ресурсов и отходов». Санкт-Петербург, сентябрь 2009 г.

3. Целыковский Ю.К. Утилизация золошлаковых материалов угольных тепловых электростанций России / Под ред. А.Г. Тумановского. – М.: ВТИ, 2003.

Источник: «Энергетик» №6, 2011 год