По информации главы Минэнергоугля Юрия Бойко, совместно с международной компанией Украина намерена построить три завода по газификации угля. На минувшей неделе стало известно, что переговоры Shell с Министерством энергетики и угольной промышленности прошли успешно, в дальнейшем стороны планируют обсуждать коммерческие вопросы проекта.

Технологический аспект

Бойко отмечает, что в 2012 году все отечественные ТЭЦ и максимум мощностей тепловых электростанций должны быть переведены с газа на уголь. По мнению эксперта энергорынка Юрия Гаврилечко, для этого Киеву придется либо нарушить свои обязательства по Киотскому протоколу, либо активно внедрять газификацию углей. “Дело в том, что при сжигании угля выбросы углекислого газа в два раза больше. Кроме того, образуется двуокись серы и окись азота, улавливаемые только сложными системами фильтров. Также прямое использование угля приводит к образованию отложений в проточной части газовых турбин, к эрозии и коррозии их деталей”, — поясняет Гаврилечко. Избежать всех этих проблем позволяет газификация — сжигание углей при высоких температурах и дефиците кислорода с образованием так называемого синтез-газа — смеси угарного газа, водорода и углеводородов. Затем для защиты оборудования полученный газ очищают от золы угля и агрессивных соединений.

Необходимая для реакций горячая среда поддерживается благодаря сжиганию части угля. Содержащаяся в нем сера переходит в сероводород, который затем удаляется. Помимо синтез-газа, при газификации получают тепловую энергию, которую можно преобразовать в электрическую в турбинах. В связи с этим специалист кафедры электроснабжения и электрооборудования Ивано-Франковского университета нефти и газа Александр Киянюк считает, что для газификации лучше использовать парогазовые установки. “Вероятно, такие установки будут созданы при новых газификационных заводах. Как вариант, газификация будет внедряться на существующих ТЭЦ, а также тепловых электростанциях (ТЭС). Также возможно применение в химической индустрии”, — считает эксперт.

Основными разработчиками соответствующих технологий являются компании Shell, Lurgi, British Gas, Texaco. Газификация возможна на воздушном и кислородном дутье, с жидким и твердым шлакоудалением. При газификации с насыпным слоем применяется кусковой уголь, а температура газа на выходе составляет 430-540 градусов. При этой технологии получаемый синтез-газ содержит углеводороды, смолы, масла. В другой технологии используется кипящий слой дробленого угля, рабочая температура — 870-980 градусов. Наконец, при так называемой газификации в потоке применяется водоугольная смесь (ВГС) или угольная пыль, а температура газа на выходе достигает 1260-1480 градусов.

Общим недостатком всех технологий газификации угля являются высокие затраты на утилизацию отводимого углекислого газа и других побочных газов. Именно из-за дорогостоящей утилизации газификационные технологии пока не получили широкого распостранения. Электроэнергия, получаемая с применением газификации угля, на 10-20% дороже, чем традиционно производимая на ТЭС. Тем не менее Гаврилечко считает, что украинские власти готовы заплатить такую цену за ослабление газовой зависимости от России и поднять тарифы на электроснабжение. К тому же газификация уже давно и широко используется за рубежом.

В мировом контексте

Технология газификации была разработана еще в начале ХХ века в Германии, где затем были построены электростанции на газифицированном угле. Новый всплеск интереса к технологии произошел после нефтяного кризиса 1970-х годов. Лидером в продвижении газификации стала Shell, построившая в Амстердаме (Нидерланды) первое пилотное предприятие.

Сейчас газификацию угля активно применяют General Electric, Siemens, Mitsubishi. General Electric использует ВГС, Shell — угольную пыль. Кроме того, по данным Гаврилечко, Siemens и General Electric начали строительство ТЭС комбинированного цикла с внутренней газификацией угля (IGCC), которая предполагает сжигание синтез-газа вместе с углекислым газом, который затем связывается. Преимущество этой технологии в том, что ее можно применять на уже действующих ТЭС с установленными газовыми турбинами. Всего в мире построено около 50 станций такого типа.

За последние пять лет газификация активно развивается в Китае, где нет дешевых энергоносителей (природный газ, нефть) и сделана ставка на уголь. Shell продала КНР уже более десяти своих лицензий на газификационные технологии, по которым работает пять крупных производств. По словам Бойко, именно эти заводы станут примером для внедрения газификации в Украине. Только в энергогенерации переход на эти технологии позволит ежегодно экономить около 6 млрд. кубометров природного газа, или около 15% закупок газа за рубежом (всего в 2011 году было импортировано 45 млрд. кубометров).