БезВыбросная ситуация

Вступив в Европейское Энергетическое сообщество в 2011 г. и подписав Соглашение об ассоциации с ЕС, Украина взяла на себя ряд обязательств. Одно из самых сложных касается ограничения выбросов в воздух определенных загрязнителей из крупных сжигательных установок. Речь идет о промышленных объектах, сжигающих топливо для получения электрической и/или тепловой энергии, прежде всего об энергоблоках тепловых электростанций и теплоэлектроцентралей, а также котельных теплокоммунэнерго. До 1 января 2016 г. все немодернизированные установки надо будет закрыть. Но это не единственное обязательное условие.

Требования относительно ограничения выбросов касаются металлургической и химической промышленности, сахарных и нефтеперерабатывающих заводов, целлюлозно-бумажной отрасли — все они сжигают углеводороды и выбрасывают в атмосферу частицы пыли, окислители и прекурсоры озона. Последние — это химические вещества, которые под действием солнца образовывают тропосферный озон, особенно вредный для всего живого, а у человека, как свидетельствуют исследования ООН, проводившиеся в течение 40 лет, служат причиной онкологических заболеваний.

Закон об ограничении выбросов

Директива ЕС 2001/80/ЕС устанавливает лимиты на выбросы диоксида серы (SO2), оксидов азота (NOх) и пыли для перечисленных выше объектов. Названные вещества не учитываются в общих выбросах парниковых газов (там речь идет прежде всего о водяном паре, углекислом газе, метане и озоне), но они не менее важны для оценки состояния окружающей среды. Оксиды азота способствуют образованию озона в тропосфере (токсичного для растений, в отличие от стратосферного озона) и цветению водоемов, а накапливающийся в атмосфере диоксид серы приводит к кислотным дождям. На эти проблемы стали обращать внимание сравнительно недавно. Многие ТЭС и другие объекты конструировались и вводились в эксплуатацию еще до того, как в 1980-х годах прошлого века в Европе впервые начали заниматься вопросами вреда от таких выбросов.

Требования директивы различны для сжигательных установок в зависимости от их возраста, типа топлива и мощности. Ежегодно национальные органы учета должны передавать Еврокомиссии информацию о работе каждой установки: сколько газа выброшено в атмосферу, каково было потребление энергии и какое топливо использовалось (есть пять категорий: биомасса, другое твердое топливо, жидкое топливо, природный газ, другие газы).

Крупные объекты, на которых загрузка была низкой, получают льготный лимит выбросов. Это связано с тем, что многие установки в электрогенерации работают в маневровом режиме: их используют в пик потребления (вечером, в выходные дни, зимой) и отключают, когда потребление электроэнергии уменьшается. Каждый запуск турбины связан с повышенным объемом выхлопов, т.е. при низкой загрузке выхлопных газов неизбежно получается непропорционально больше.

Наконец, все требования директивы можно игнорировать, если владелец установки решил не принимать участия в этой схеме (opt out). Такая установка имеет право не применять лимитов выбросов, прописанных в директиве 2001/80/ЕС, при условии, что с 1 января 2008 г. по 31 декабря 2015 г. она в совокупности проработает не более 20 тыс. часов. Владелец ежегодно отчитываться перед ЕК об отработанных часах, эта информация публикуется на специальном сайте. А после исчерпания временного лимита объект должны полностью закрыть. Крайний срок — 1 января 2016 г.: до этой даты не должна работать ни одна немодернизированная установка.

Воздух в норме: рецепт европейцев

Первая директива относительно крупных установок сжигания, принятая в 1988 г., предъявляла требования только к новым объектам, а существующие упоминались только косвенно: правительства должны были на протяжении 15 лет, до 2003 г., снизить совокупные выбросы SO2 от таких установок до 65%. В результате многие, но не все, установили устройства с десульфуризацией дымовых газов. Другие смогли выжить за счет мер, принятых коллегами (ведь учитывается совокупный показатель по стране), кто-то перешел на уголь с низким содержимым серы. В новой директиве, от 2001 г., требования для старых установок усилили, выдвинув такое требование — радикально повысить стандарты чистоты выхлопов или постепенно закрыться.

Последнюю опцию выбрали в целом 220 из 3,3 тыс. промышленных объектов (прежде всего ТЭС), в основном в Великобритании и странах Восточной Европы. Самый большой процент “отказников” — в Великобритании: 13 из 205 имеющихся установок решили закрыть. В частности, девять ТЭС должны были закрыться полностью. Восьмая, предпоследняя в этом списке, мазутная ТЭС Littlebrook, которая обеспечивала электроэнергией центр Лондона, закрылась 31 марта этого года. Она проработала свыше 75 лет, а в последний раз новые энергоблоки были установлены в  1976 г. и отработали 40 лет.

Такая же судьба постигла ранее ТЭС Tilbury в Эссексе: пытаясь выполнить требования ЕС и избежать закрытия, она перешла с угля на биомассу, но не смогла получить “зеленые” субсидии и была вынуждена прекратить работу. Закрылись и самые старые и неэффективные газовые ТЭС (Teesside, Roosecote). Хотя в целом в ЕС одним из главных последствий выполнения Директивы 2001/80/ЕС стал массовый переход с угля на газ.

При сжигании природного газа не образовываются выбросы SO2, намного меньше эмиссия NOх, а выхлопы CO2 на киловатт-час выработанной электроэнергии составляют менее половины от показателя угля. Таким образом, переход на сжигание газа — самый простой способ выполнить требования директивы.

Технологическая модернизация и переход на возобновляемые источники энергии дают еще лучше результаты, но нуждаются в значительных инвестициях. Не говоря уже о строительстве новых мощностей, хотя и это делают. Так, компания RWE в Великобритании в течение последних пяти лет инвестировала в строительство новых, более продуктивных и чистых, энергоблоков для замены старых свыше 6 млрд фунтов.

Пока что газовая электрогенерация в Британии существенным образом не увеличилась. Одна из причин — рост доли ветровых электростанций. Учитывая нестабильность ветрогенерации, энергетические компании не могут просчитать прибыль от строительства газовой ТЭС.

Тем не менее, одну новую газовую ТЭС — Carrington — сейчас строят под Манчестером на месте старой угольной ТЭС, закрытой в 1991 г. Новая электростанция будет вырабатывать электроэнергию на парогазовой установке, которая имеет КПД значительно выше по сравнению с обычными газовой и паровой турбинами. Установленная мощность новой ТЭС — 880 МВт (по сравнению с 240 МВт на старой угольной), при этом она будет занимать только половину территории. Владелец ТЭС — ирландская госкомпания ESB — вложила в строительство 1 млрд фунтов, открытие станции запланировано в 2016 г.

Правительство намерено запустить схему субсидирования, которая простимулирует более активное строительство новых газовых ТЭС.

Но даже такая активная, по украинским меркам, деятельность считается в Британии крайне медленной. Результат — снижение прошлой зимой разницы между пиковым зимним спросом и предложением до опасных 5—10%. Проблема (особенно учитывая серию пожаров и плановых ремонтов) настолько серьезная, что национальный регулятор озвучил планы запустить в случае необходимости ряд законсервированных ранее станций.

В Германии ни одно предприятие не приняло участия в программе opt out: угольная генерация не может закрыться, из-за повышенного риска дефицита электроэнергии после принятия в 2011 г. решения о закрытии атомных электростанций и из-за нестабильности солнечной и ветровой электрогенераций. А это означает, что ТЭС активно модернизируются; кроме того, совершенствуются технологии в “зеленой” энергетике.

Восточная Европа — самый проблемный после Великобритании регион в контексте устаревших электрогенерационных мощностей. Примером может быть Болгария, где было решено вывести из эксплуатации три угольных теплоэлектроцентрали (не только вырабатывающие электроэнергию, но и обеспечивающие снабжение горячей водой и отопление).

Интересна история закрытия ТЭЦ “Брикел”, которая принадлежала энергетическому олигарху Христо Ковачки. Еще в 2004 г. он принял решение не устанавливать сероочистное оборудование, а когда в 2010 г. истек срок “льготной” эксплуатации — те самые 20 тыс. часов, — отказался закрывать ТЭЦ. В свою защиту администрация станции мобилизовала трудовой коллектив, который противился сокращениям. В результате компромисса было решено растянуть закрытие во времени, до 2011 г.

Таким образом, правительство Болгарии все же победило олигарха, который своим поведением очень напоминает украинских собственников крупнейших предприятий. У Христо Ковачки за плечами которого судебные процессы по уклонению от налогов, как и у олигархов в Украине, есть политические амбиции: в 2008 г. он основал политическую партию “Лидер”, которую возглавил бывший гендиректор его ТЭЦ. В 2009-м партия почти прошла в парламент. Как сообщали СМИ, администрация предприятий Ковачки применяла админресурс к работникам во время выборов.

Для Украины параллели очевидны: ведь вполне возможно, что тоже со скандалами придется закрывать те ТЭС, которые принадлежат крупному олигарху.

До чего доочищались в ЕС

В результате применения Директивы 2001/80/ЕС на протяжении 2007—2009 гг. в ЕС заметно снизилось потребление энергии крупными установками сжигания. В частности на 15% упало потребление угля (на него приходится половина общего объема потребления); на 6% возросло потребление биомассы.

Выбросы довольно резко сократились, особенно в 2008 г.: именно с 1 января того года вступили в силу ограничения для старых ТЭС. В результате эмиссия SO2 снизилась на 44%, оксидов азота — на 27, пыли — на 44%.

Кстати, иногда достаточно было провести изменения лишь на нескольких ключевых объектах. Так, в Болгарии с 2007-го по 2008 год выбросы SO2 сократились на 121 килотонну, из них 107 кт пришлись только на два предприятия.

Кроме Болгарии, значительно сократили выбросы SO2 Польша, Испания, Британия. Лидерами по снижению эмиссии оксидов азота стали Франция, Польша, Испания, Британия. И те же страны плюс Болгария, Эстония, Германия и Греция серьезно снизили выбросы пыли. Показателен пример Испании, которая в 2007 г. была главным “эмитентом” SO2 в ЕС: за два года объем выбросов снизился с 874 до 132 кт.

В целом на маломощных предприятиях удельные выбросы меньше. Дело в том, что среди мелких установок более распространено потребление газового топлива, и чем больше мощность, тем больше “популярность” угля. Поэтому главные усилия направлены на работу с крупными предприятиями, сжигающими угли.

Главные механизмы снижения выбросов — это переход с топлива с большим содержимым серы на газ, а также установление очистительного оборудования на энергоблоках (прежде всего на угольных).

Чем дышишь, Украина?

Дедлайн для нашей страны по выполнению нормативов указанной директивы, как и для остальных стран, — 1 января 2018 г. Нормы директивы 2001/80/ЕС дублируются в приказе Министерства охраны окружающей среды от 22 октября 2008 г. №541 “Об утверждении технологических нормативов допустимых выбросов загрязняющих веществ из теплосиловых установок, номинальная тепловая мощность которых превышает 50 МВт”.

Всего в Украине свыше 140 таких установок. Модернизировать их до названной даты — задача нереальная. Дело в том, что выполнение требований директивы в нашем случае предусматривает сокращение эмиссии аж в 20 раз: с 1127 тыс. т в 2009 г. до 56 тыс. т — в 2018-м.

Большинство установок в Украине (в частности все ТЭС) были сконструированы, построены и введены в эксплуатацию в 1960—1980 гг., когда концентрацию вредных веществ в выхлопах не контролировали ни в Европе, ни в СССР. Серо- и азотоочистных установок еще не было, считалось достаточным построить высокую трубу и очистить дымовые газы от золы (пыли) с помощью электрофильтров и золоулавливателей (тоже устаревших и неэффективных по сравнению с современными образцами). Ни от оксидов серы, ни от оксидов азота дымовые газы в Украине до сих пор не очищаются специальными установками. В результате концентрация выбросов достигает соответственно 8000 и 2000 мг на кубометр, в то время как европейские требования — 400 и 600 мг! (Выбросы пыли превышают 1000 мг/нм3 при норме 100 мг/нм3 согласно директиве 2001/80/ЕС.)

Оборудование украинских ТЭС устарело как морально, так и физически, в частности и из-за работы в маневрово-пиковом режиме. Котлы часто приходится останавливать во время пиковых нагрузок, а потом снова запускать; многие из них суммарно работают менее 3 тыс. часов в год, поэтому изнашиваются еще быстрее. Устаревшие технологии, физический износ и неправильная эксплуатация приводят к перерасходу топлива: по сравнению с 1980 г. затраты его сегодня в Украине увеличились на 17,4%. Украинские ТЭС потребляют на 28,6% больше топлива, чем в среднем в странах мира, и на 38,7% больше, чем позволяють современные технологии. И чем больше топлива сжигается, тем больше объем выбросов.

По разным оценкам, для всей тепловой энергетики Украины затраты могут составлять от 12 до 22 млрд долл. А реализация более строгих норм Директивы 2010/75, согласно проекту Национального плана сокращения выбросов, обойдется в 23,5 млрд евро. Размер инвестиций для установления пылегазоочистного оборудования на действующие блоки ТЭС при реконструкции составит около 6,3 млрд долл., при строительстве новых — 3 млрд долл. Следовательно, как это часто бывает, построить новое дешевле, чем модернизировать старое: при нынешнем уровне мировых цен за 23,5 млрд евро можно ввести в эксплуатацию современные эффективные и экологичные генерационные объекты общей мощностью 12 тыс. МВт, что составляет почти половину общей установленной мощности всей тепловой энергетики Украины сегодня. Кстати, котельные агрегаты современных образцов в нашей стране тоже не вырабатывают, а ныне действующие агрегаты большей частью, опять же, надо заменить уже в ближайшее время. КПД украинских ТЭС достигает 32%, в то время как в ЕС — 45%.

С 2008 г. энергохолдинг Рината Ахметова ДТЭК, контролирующий 76% рынка украинской тепловой генерации, вложил 1,2 млрд долл. в модернизацию своих девяти ТЭС. На эти деньги реконструировали как основное энергетическое оборудование, так и вспомогательное, в частности электрофильтры, улавливающие пыль. По данным компании, на 17 энергоблоках уже установлено оборудование, снижающее выбросы золы в 22 раза — до уровня, определенного евродирективой. Но о намного более дорогой серо- и азотоочистке пока речь не идет.

Даже в мирное время модернизация ТЭС в Украине была очень непростым делом. По данным участников рынка, только согласование ТЭО для реконструкции энергоблока тянется по меньшей мере год. При заказе нового оборудования приходится становиться в очередь и ждать еще два-три года.

Откуда взять деньги на модернизацию — главный вопрос. По словам энергетиков, закупочный тариф (по которому ГП “Энергоринок” покупает энергию у производителей), установленный в Украине для ТЭС, составляет 70—80% себестоимости произведенной энергии. Повышать для конечных потребителей тарифы и в дальнейшем вряд ли возможно.

Проблему усложняют трудности с газоснабжением и боевыми действиями на Востоке. Если во всей Европе ТЭС переходят с угля на газ, то Украине приходится делать наоборот — из-за “газовых войн” с Россией всю тепловую генерацию при Януковиче перевели на уголь. Газовые энергоблоки были отключены, и вряд ли в обозримом будущем их работу можно будет восстановить. Речь идет, в частности, о двух третях мощностей Запорожской и Углегорской ТЭС. Более того, если правительство не сможет решить проблему с дефицитом угля антрацитной группы и реализует планы по переводу “антрацитных” энергоблоков на уголь газовой группы, это дополнительно усугубит положение дел с выбросами. Ведь украинский уголь очень “грязный” по мировым меркам.

Кризисная ситуация на рынке угля и электроэнергии прошлой зимой вызвала дефицит генерационных мощностей. В результате даже на те ТЭС, которые не страдают непосредственно от боевых действий или дефицита топлива, откладываются в долгий ящик все модернизационные проекты и плановые ремонты: нужна максимальная загрузка мощностей.

Но даже без нынешних отягчающих обстоятельств выполнение требований Директивы 2001/80/ЕС в срок было с самого начала нереально: один и тот же срок был определен для всех стран, вступивших в ЕС в феврале 2001 г., но объемы выбросов и количество мощностей в Украине и других странах (Албании, Боснии, Хорватии, Македонии, Молдове, Черногории, Сербии, Косово) несравнимы. Последние несколько лет продолжались переговоры с секретариатом ЕС о перенесении дедлайна.

В этом году Кабмин разработал проект Национального плана сокращения выбросов от крупных установок сжигания и передал его на согласование Еврокомиссии и Секретариату ЕС. В этом документе предусмотрено перенесение сроков реализации требований Директивы 2010/75/ЕС на 2033 г. по оксидам азота и на 2028 г. — по пыли и диоксиду серы.

Польша в свое время тоже согласовывала отсрочку выполнения требований, но сейчас на польских ТЭС стоят новые котельные агрегаты с циркулирующим кипящим слоем (в том числе первые в мире со сверхкритическими параметрами пара), очистительные установки. Более того, в Польше научились их вырабатывать. Насколько быстро такое “светлое будущее” придет в Украину, зависит от приоритетов бюджетных расходов на десятилетие. С одной стороны, нам не до инвестпроектов, с другой — именно инфраструктурные проекты в свое время дали толчок польской экономике.

Денис ГОРБАЧ