Главные новости | Матчи Терека 2017 | Состав Терека | RSS Чемпионата | RSS Терека

Принципы «зеленой экономики» в традиционной энергетике

Как современные технологии отражаются на экологии Челябинска
Только в прошлом году «Фортум» вместе с жителями Челябинска высадил более 900 деревьев. Фото: Андрей Семенов.
Только в прошлом году «Фортум» вместе с жителями Челябинска высадил более 900 деревьев. Фото: Андрей Семенов.

Одной из задач Года экологии в России является переход на наилучшие доступные технологии, в том числе и в области электроэнергетики. Идеал — «зеленая экономика», использование возобновляемых источников энергии вроде солнца, ветра и воды, снижение потребления углеводородных ресурсов. Интересно, к примеру, что Челябинская область обладает одним из самых больших потенциалов солнечной генерации в России. Уровень инсоляции = 4-4,5 Квтч/м2/сутки. Однако насколько это доступно? Возобновляемая энергетика и не может развиваться без государственных или иных субсидий. Для нее действует так называемый «зеленый тариф»- повышенная плата за электроэнергию. Субсидирует этот тариф обычно государство, определенная доля платежей ложится и на население.

Могут ли внедряться принципы «зеленой экономики» в преимущественной для нашей страны тепловой генерации за счет современных технологий? На ТЭЦ невозможно отказаться от использования углеводородов, того же газа для производства электроэнергии и тепла. Но расходовать его экономнее, увеличивая коэффициент полезного действия — это вполне по силам. К тому же это ведет и к сдерживанию роста цен на электричество и тепло, ведь топливо может занимать шестьдесят и более процентов в структуре себестоимости электрической и тепловой энергии. Как современные технологии отражаются на экологии рассмотрим на примере челябинских теплоэлектростанций.

НОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЧГРЭС ЭКОНОМИТ ТОПЛИВО

Обновленная челябинская ГРЭС рушит все представления о традиционном промышленном пейзаже. Кстати, кто видел ТЭЦ только за забором — есть хороший шанс заглянуть на производство электричества и тепла с помощью 3D экскурсии.

На территории станции — никаких закопченных труб, никакой пыли. Зеленым лужайкам позавидует любой садовод. Экологический подход чувствуется во многом. Везде проложена специальная система каналов. Она собирает дождевую и талую воду, которую затем используют в технологических процессах.

Напомним, Челябинская ГРЭС была построена почти 90 лет назад по ленинскому плану ГОЭЛРО. В прошлом году станция полностью обновилась. Были запущены два новых энергоблока — это стало завершающей точкой большой инвестиционной программы «Фортум». Оборудование старой части станции выводится из эксплуатации, процесс близок к окончательному завершению. Сегодня ЧГРЭС это уникальная по эффективности и самая молодая электростанция в энергосистеме Урала. Ее мощность в двадцать раз больше первенца челябинской энергетики. При этом, эффективность использования топлива в комбинированном цикле на этой станции может достигать 83 %. Для производства энергии новым энергоблокам требуется в 5 раз меньше газа, чем старому оборудованию электростанции. Выбросы оксида азота на единицу продукции на новой ЧГРЭС вдвое меньше, чем на котлах старой части станции. На вновь введенном оборудовании полностью исключены выбросы в атмосферу бензапирена.

Для производства энергии новым энергоблокам ЧГРЭС требуется в 5 раз меньше газа, чем старому оборудованию электростанции. Выбросы оксида азота на единицу продукции вдвое меньше.

Для производства энергии новым энергоблокам ЧГРЭС требуется в 5 раз меньше газа, чем старому оборудованию электростанции. Выбросы оксида азота на единицу продукции вдвое меньше.

Непременный атрибут ТЭЦ — это градирни, или по-другому, охладительные башни, которые охлаждают воду, работающую в экономичном замкнутом цикле. Перед возвратом в реку Миасс — часть воды все же приходится возвращать в источник — она проходит 4 ступени фильтрации. Назвать это загрязнением сложно. Ведь по своим параметрам, например, по количеству взвешенных частиц, вода оказывается чище, чем была изначально. Качество стоков химики оценивают в современной лаборатории. Сбросная вода очищается их до норм рыбохозяйственного значения.

ВМЕСТО УГОЛЬНОЙ ПАРОВАРКИ

Много лет Челябинская ТЭЦ-1 работала как большая угольная котельная, обеспечивая до четверти тепла, необходимого городу-миллионнику. В летний сезон выработка электроэнергии ограничивалась. В 2014 году был сделан первый шаг по модернизации этой электростанции — построены две современные газотурбинные установки общей мощностью 88 МВт. Благодаря этому станция смогла перейти на новую парогазовую технологию. Из старой «пароварки» производство превратилось в современное производство электроэнергии и тепла.

Благодаря парогазовой технологии при производстве энергии, газ совершает двойную работу. На первом этапе сгорающий в газотурбинных установках он отдает лишь часть потенциала. На выходе из газовой турбины продукты сгорания газа имеют температуру свыше 500 градусов по Цельсию. Это тепло используется в паросиловой установке для производства уже двух продуктов: электроэнергии и тепла. Используя меньше топлива, ТЭЦ-1 стала производить более чистую и дешевую энергию.

Значительно изменилась и система очистки воды. На помощь пришла технология обратного осмоса, металл работает в более «комфортных условиях». А это значительно повышает надежность работы оборудования. К тому же воды теряется меньше. Следовательно, уменьшаются и потери тепла в технологическом цикле станции. И это еще один способ экономить топливо и снижать выбросы в атмосферу. Внедрение передовых технологий сжигания топлива и очистки воды открывают дальнейшие перспективы по переходу ТЭЦ на новый технологический уровень.

Плановый срок полного вывода устаревшего оборудования на ЧТЭЦ-1 — 2019 год. В результате полностью будут исключены выбросы золы и диоксида серы, более чем в два раза снижены выбросы оксидов азота и оксидов углерода в атмосферу. Вывод старого оборудования и модернизация ЧТЭЦ-1 позволит полностью уйти от образования и складирования золошлаковых отходов, а также сбросов сточных вод в озеро Шелюгино.

ЭКОНОМИЧНОЕ ТЕПЛО

Изменения к лучшему произошли и в теплоснабжении города. Часть нагрузки по теплу взяла на себя челябинская ТЭЦ-2. Она способна эффективно производить тепло без ущерба для электроэнергии. Между электростанциями построена теплотрасса. Такая интеграция ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2 делает производство и распределение тепла более гибким. Станции распределяют тепловые нагрузки между собой в зависимости от сезонных потребностей. Это обеспечивает экономичный режим работы оборудования.

Заметим, «Фортум» производит более 80% тепловой энергии для нужд Челябинска, 90% из этого объема производится на источниках когенерации. То есть одновременно производится электроэнергия и тепло. Значит, по сравнению с любыми другими способами производства тепла на ТЭЦ эффективнее используется топливо, и экологический эффект очевиден.

ЧТЭЦ-3 — 80% КПД ИСПОЛЬЗУЕМОГО ТОПЛИВА

В 2011 году на Челябинской ТЭЦ-3 был пущен в эксплуатацию энергоблок — 3 мощностью 216,3 МВт. Он построен на базе установки парогазового цикла, одной из самых современных и дружелюбных к окружающей среде технологий в тепловой генерации. Коэффициент полезного действия нового блока в теплофикационном режиме составляет более 70%. Коэффициент использования топлива — более 80%. Таким образом, благодаря экономичному использованию топлива воздействие на окружающую среду значительно снизилось.

МОНИТОРИНГ В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

Многие челябинцы хотели бы получать актуальные и объективные данные промышленных выбросов различных предприятий. В 2015 впервые в истории промышленного Челябинска компания «Фортум» ввела поликомпонентный мониторинг выбросов на Челябинской ТЭЦ-2 в режиме онлайн и сделала его открытым для общественности. Данные выбросов публикуются на сайте компании «Фортум».

На двух дымовых трубах электростанции по количеству котлов установлены газоанализаторы и пылемеры. Эти неподкупные контролеры каждую минуту измеряют состав воздуха по ряду параметров.

— Челябинская ТЭЦ-2 сжигает твердое топливо, поэтому мы должны иметь более четкое представление о содержании веществ в наших дымовых газах, чтобы исключить негативное влияние на атмосферный воздух города Челябинска, — говорит главный специалист по эксплуатации ЧТЭЦ -2 ОАО «Фортум» Василий Мазин.

На сайте хранятся архивные данные, поэтому посетители могут посмотреть данные за каждый день или месяц и сравнить их с нормативными. Компания «Фортум» заявила, что продолжит введение локальных систем мониторинга атмосферного воздуха на всех своих ТЭЦ в городе Челябинске и других городах присутствия.

ЧТЭЦ-2: РЕКОНСТРУКЦИЯ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Умные газоанализаторы — это продолжение процесса технического перевооружения ТЭЦ-2. В 2015 году прошла модернизация золоудаляющих устройств. Это позволило снять ограничения по паропроизводительности котлов, как результат объемы производства достигли высокого уровня, а вредных выбросов стало меньше.

Кроме этого, на ТЭЦ-2 идет реконструкция системы промышленной ливневой канализации с установкой очистных сооружений. Ее завершение ожидается в 2018 году. А в текущем году запланирована реализация технических решений по реконструкции системы водоотведения, а также разработка проекта на установку очистных сооружений от нефтепродуктов и взвешенных веществ. Результатом станет исключение сверхнормативных сбросов нефтепродуктов, взвешенных веществ и фтора в сточных водах в озеро Первое.

На ТЭЦ-2 установлены газоанализаторы и пылемеры. Данные публикуются в открытом доступе. Фото: Андрей Семенов.

На ТЭЦ-2 установлены газоанализаторы и пылемеры. Данные публикуются в открытом доступе. Фото: Андрей Семенов.

Как видим, в традиционной энергетике есть немало резервов для улучшения экологического состояния. Благодаря специально разработанной экологической программе и внедрению современных технологий энергоэффективности «Фортум» постоянно применяет процессы, направленные на снижение потребления первичного топлива.

СПРАВКА «КП»

ОАО «Фортум» входит в дивизион «Россия» корпорации Fortum, который включает также участие Fortum в ОАО «ТГК-1» (29,5%). Компания осуществляет деятельность по производству и сбыту электрической и тепловой энергии. В структуре «Фортум» восемь тепловых электростанций, расположенных на Урале и в Западной Сибири. Совокупная установленная мощность объектов генерации по электрической энергии на 1.04.2017 г. составляет 4 481,9 МВт, по тепловой энергии — 9 920,0 МВт. ОАО «Фортум» реализует инвестиционный проект по строительству ветряной электростанции мощность 35 МВт в Ульяновской области.




3