Как жить без российского газа

По подсчетам сайта Worldometers до "конца газа" на Земле осталось 59 630 дней.

Если говорить об Украине, то эта цифра значительно меньше. Газа в стране может не быть уже в начале нынешнего года.

Эта зима будет холодной, и "злой сосед" - не единственная причина.

Являясь крупнейшим потребителем энергоресурсов в Европе и лидером по удельному расходу энергии на единицу выпущенной продукции, Украина не смогла обеспечить ни развития внутренних энергетических ресурсов, ни диверсификации их поставщиков.

В течение 23 лет независимости Украины энергетическая независимость страны была лишь декларативным стремлением, которое осталось на бумаге.

Теперь вместо модернизации энергетических объектов и утепления жилья страна вынуждена искать экстренные источники покрытия топливного дефицита.

Украина не первая оказалась на пороге энергетического коллапса. Способы его преодоления не раз подтверждали свою состоятельность. Изобретать велосипед не нужно, достаточно посмотреть на опыт соседней Польши: модернизация генерирующих мощностей проведена, тарифы повышены, потребители экономят.

К сожалению, проводя модернизацию, никто не учел факт сокращения потребления тепла, и сегодня 60% тепловых мощностей страны избыточны.

Анализ показывает, что снизить зависимость от газа помогут три шага.

1. Дерегулирование рынка. Необходимо перейти к рыночным условиям игры на рынке тепловой энергетики: перестать компенсировать цену на газ для населения и начать устанавливать экономически обоснованные тарифы.

Это устранит стимулы к воровству в теплоэнергетике и создаст естественную конкуренцию технологий в борьбе за потребителя. Покупать будут у тех, кто сможет обеспечить самую низкую цену тепла.

2. Сокращение потребления тепловой энергии. Растущие тарифы на тепло сделают экономически целесообразным внедрение энергосберегающих проектов, которые не будут ограничиваться только заменой лампочек. В связи с сокращением потребления тепла населением, потребление газа коммунальными котельными также сократится.

3. Модернизация котельных. Реконструкция газовых котельных, оборудование которых критически изношено, и установка котлов на других видах топлива дополнительно сократят потребление газа, обеспечат повышение эффективности использования первичных энергоресурсов - ПЭР, обеспечит котельные доступным местным топливом.

Дерегулирование рынка

Переход к рыночным условиям формирования тарифов на тепло и отказ от  искусственных цен приведет к повышению тарифов для населения и притоку частных инвестиций в проекты замещения природного газа.

Первые шаги на пути дерегуляции уже сделаны. Цена на газ для нужд населения будет постепенно расти, что приведет к росту тарифов на тепловую энергию.

Фото Виталия Анькова

Затраты на газ составляют около 90% себестоимости тепловой энергии. Согласно постановлению правительства цена голубого топлива будет повышаться по графику: в 2015 году - на 40%, в 2016 году - на 20%, в 2017 году - на 20%.

На примере Броваров Киевской области, где тариф на тепло составляет 290 грн за Гкал, можно проследить, что к 2017 году он будет увеличен вдвое - минимум до 586 грн за Гкал без НДС. Это соответствует цене на газ 3 694 грн за тыс куб м. При этом рыночная цена на газ составляет 6 400 грн за тыс куб м.

Значит, даже после 2017 года цена на газ для населения останется дотационной, что не решает проблему искусственных тарифов.

Чтобы подтолкнуть котельные к замещению газа другими видами топлива и снизить за счет этого объем дотаций на поддержание льготных цен на газ, правительство предложило механизм стимулирующего тарифообразования.

Он предполагает, что для котельных, которые откажутся от газа, установят тариф на уровне 90% от текущего средневзвешенного тарифа для котельных на газе.

Независимо от новой себестоимости тепла, тариф будет снижен на 10%, что, по оценкам чиновников, позволит вернуть вложенные в модернизацию средства менее чем за три года. Отличный показатель для инвестиций в этом секторе.

Хотя инициатива создания данного механизма исходила от "лобби биотоплива", он применим ко всем проектам замещения газа более дешевым топливом. То есть Кабмин дает частному капиталу стимул и понятные правила игры в секторе.

Возможно, вскоре проекты замещения газа и замены котлов станут новой "идеей-фикс" вложения капитала, как это было еще недавно с агросектором.

Хорошо ли, что тарифы будут повышены? Для рядовых потребителей рост тарифов в 2015 году - значительная нагрузка. Однако этот шаг можно сравнить с решением хирурга ампутировать часть тела, чтобы спасти жизнь пациента.

Резкое повышение тарифов сопоставимо с шоковой терапией, но за последние пять лет в стране не было и уже не будет более подходящего момента.

Пора спуститься на землю и осознать: для обеспечения низких тарифов на отопление государство расходует бюджетные средства, которые могли бы пойти на строительство жилья и дорог, медицину, образование, развитие науки. Вместо этого государство отправляет эти средства основному поставщику газа - России.

Фото dt.ua

Ежегодно государство выделяет в виде дотаций огромные суммы на покрытие разницы тарифов. На покрытие долгов ТКЭ в 2012 году было предусмотрено 15,9 млрд грн, в 2013 году - 5,1 млрд грн, а в 2014 году - 14 млрд грн.

То есть на покрытие убытков от экономически необоснованных тарифов за последние три года потрачено 35 млрд грн или 8,5% от общей расходной части бюджета 2013 года. Это официальные цифры, лежащие "на поверхности". В действительности сумма расходов бюджетных средств значительно выше.

К приведенным затратам нужно добавить разницу между рыночной ценой на газ и ценой, установленной для населения. На примере 2013 года, когда рыночная цена на газ составляла 4 200 грн, а газ для нужд населения продавался по 1 309 грн, государство доплачивало по 2 891 грн за каждый "куб" или 25 млрд грн за год.

Итого, за последние три года дотации, отправленные в "газовую пропасть", превысили 60 млрд грн. Теперь стоит представить "альтернативную вселенную", где тарифы в Украине экономически обоснованы, а государство не должно покрывать убытки генерирующих предприятий за счет бюджетных средств.

В таком случае эту сумму можно было направить на программу диверсификации источников тепловой энергии. Это обеспечило бы ввод более 15 тыс Гкал в час мощностей, использующих альтернативные виды топлива. То есть в течение 2012-2014 годов можно было бы перевести с газа 12,7% котельных Украины.

Нужно признать, что поднятие тарифов неизбежно и критически необходимо. Что же делать с теми, кто не сможет осилить новые тарифы? Большинство экспертов сходятся во мнении, что должен быть механизм прямых дотаций.

То есть на решение этой проблемы все равно потребуются бюджетные средства, но в отличие от текущей ситуации эти деньги останутся в стране. Это не только положительно отразится на платежном балансе и курсе гривны, но и позволит начать модернизацию коммунальной теплоэнергетики.

Сокращение потребления тепла

Именно здесь и заключен основной потенциал снижения потребления газа. Рост тарифов влечет за собой естественную реакцию потребителей: экономить, использовать дорогое тепло более рационально.

В этом случае затраты на утепление, установку счетчиков и терморегуляторов становятся оправданы, поскольку окупаются в короткие сроки. Результат - значительное сокращение потребления тепла конечными потребителями.

Чтобы оценить, насколько велик потенциал сокращения потребления тепловой энергии за счет программ энергоэффективности, достаточно проанализировать характер текущего потребления.

Фото samgas.com.ua

По данным Минэнергоугля, объем потребления газа в 2013 году составил 50 млрд куб м, из которых на газ собственной добычи приходится 21 млрд, на импорт - 27 млрд куб м. Основными потребителями были промышленность - 25 млрд куб м, население - 17 млрд куб м, котельные и ТЕЦ - 10,9 млрд куб м.

В структуре потребителей тепла от котельных и ТЕЦ в среднем по стране такая пропорция: 80% - население, 20% - бюджет и прочие потребители.

Таким образом, для обеспечения населения теплом и горячей водой в 2013 году было использовано 8,7 млрд куб м импортного газа. Из этого объема было выработано 69,6 млн Гкал, а получено конечными потребителями - с учетом потерь котлов (10%) и при транспортировке (14%) - 53,8 млн Гкал.

Такое количество тепла потребляется при норме расхода на 1 кв м в Украине - 260 кВт в год. В Польше этот показатель составляет 90-120 кВт на кв м в год, а в большинстве стран Европы нормой считается расход 45-90 кВт на кв м в год.

Из этого следует, что киевлянину 1 Гкал тепла хватает на годовое отопление 4,47 кв м жилья, тогда как житель Варшавы одной гигакалорией может отопить 13 кв м.

На что хватает 1 Гкал

Это говорит о крайне низкой энергетической эффективности и значительном перерасходе тепловой энергии конечными потребителями в Украине. Очевиден значительный потенциал, который может быть реализован за счет комплексной термомодернизации домов и установки приборов учета.

Существенную роль в этом процессе сможет сыграть появление стимула в виде дорогой тепловой энергии, при котором население будет заинтересовано сокращать потребление и контролировать расход тепла, чтобы не переплачивать.

Рекомендации из статьи, став догмой, приведут к более рациональному потреблению тепла и постепенному снижению расхода энергии. Европейские показатели будут достигнуты нескоро, но 150 кВт на кв м в год вполне реальны. Это соответствует сокращению потребления энергии на 40%.

Достойный аргумент, чтобы "взять и сделать".

Модернизация котельных

Чтобы не повторять ошибки Польши и не строить избыточные генерирующие мощности, модернизация и строительство котельных должны проводиться с учетом прогноза снижения потребления тепла от программ энергоэффективности.

По данным Госстата, в 2013 году в Украине насчитывалось 35 400 котельных, на которых установлено 80 тыс котлов суммарной мощностью 117 800 Гкал в час.

В черте крупных городов расположено 4 766 котельных установленной мощностью 54 880 Гкал в час, в городах областного значения - 14 282 котельные, 45 тыс Гкал в час. Остальные котельные расположены в сельской местности, на них приходится около 17 920 Гкал в час установленной мощности.

Учитывая приведенные данные и перспективу сокращения потребности в тепловой энергии на 40%, количество генерирующих мощностей нужно снизить. Из общего числа котельных, подлежащих модернизации, необходимо исключить 9 900 объектов (12 тыс котлов), которые уже работают на твердом топливе.

Реализация этого сценария влечет за собой пропорциональное сокращение количества котельных, работавших на газе (остановка или перевод в резерв), до 15 300 и установленной мощности оставшихся котельных до 60 тыс Гкал в час.

Это одновременно решает проблему избыточных мощностей и исключает перерасход средств на строительство и модернизацию лишних котельных. Возникает рациональный вопрос: на какую технологию ориентироваться при замене природного газа на оставшихся котельных?

Газ - самый экологичный и удобный для сжигания вид топлива, но при его текущей цене строительство новых котельных на газе экономически оправдано лишь при значительном увеличении тарифов для населения. Выдержит ли экономика Украины тариф на уровне стран ЕС - 1300-1500 грн за Гкал? Вероятно, что нет.

Оценка перспективности того или иного проекта должна учитывать не только объем капитальных вложений на внедрение технологии, но и последующую экономику процессов генерации энергии на котельных.

В условиях рыночной конкуренции выживает тот, кто сможет предложить потребителю самый низкий тариф на тепло, сохраняя прибыльность своих вложений. Как говорил Дэвид Огилви, потребитель - не идиот. Принятие решения о выборе технологии для котельной должно опираться на три ключевых принципа.

Фото 112.ua

1. Наличие топлива или сырья для его производства.

2. Эффективность котельного оборудования и соответствие современным экологическим требованиям.

3. Себестоимость конечного продукта - тепловой энергии.

Учитывая технические особенности известных технологий сжигания топлива, можно предположить, что для котлов небольшой мощности оптимальным решением является сжигание локальных твердых видов топлива - биомассы.

Некоторые полагают, что на таких котлах нужно сжигать торф. Он дешев, легкодоступен и позволяет получать тепло с себестоимостью от 250 грн за Гкал.

Такое решение не может считаться приемлемым в 21 веке. Эту позицию поддерживает Институт угольных технологий Украины. Там заявляют, что торф должен использоваться по прямому назначению. Нельзя экономить газ, нанося непоправимый вред плодородным почвам и агросектору страны.

Для котлов большей мощности, от 5 Гкал в час, наиболее оправдано сжигание угля с применением современных технологий.

Далее стоит посмотреть на наиболее перспективные решения сквозь призму предложенных выше трех принципов отбора технологий.

Альтернативой должны стать котельные на твердом топливе: пеллеты, щепа и уголь. Приведенные в диаграмме технологии имеют потенциал масштабирования, обеспечивая наиболее рациональное использование ресурсов Украины.

Внедрение этих технологий должно осуществляться с учетом локальных особенностей и существующих технологических и экологических ограничений.

Там, где есть доступ к сырью и потребность в тепле до 5 Гкал в час, рациональным решением будет биотопливо. На котельных большей мощности целесообразно устанавливать угольные котлы.

В городских котельных мощностью от 5 до 100 Гкал, на которые невозможно завозить сыпучий уголь, нужно применять котлы на водоугольном топливе, а ТЭС с котлами мощностью более 100 Гкал должны сжигать уголь по технологии ЦКС (циркулирующий кипящий слой) или в виде пылеугля.

Биотопливо

Топливо. В основном, для сжигания в котлах применяют биотопливо в виде пеллет (из древесных опилок, соломы, лузги) и в виде щепы (непрессованных древесных и сельскохозяйственных отходов).

При относительно невысокой теплотворной способности такого топлива (3700-4200 Ккал), для получения 1 Гкал тепла необходимо сжечь 240-270 кг биотоплива.

Оборудование. Учитывая, что биотопливо, особенно в непрессованном виде, обладает высокой гидрофильностью и низкой насыпной плотностью, сжигать его в котлах большой мощности проблематично.

Наибольшее распространение получили котлы мощностью от 50 кВт в час до 5 мВт. В зависимости от производителя КПД такого оборудования - 82-85%.

Себестоимость тепла. Пеллеты востребованы в Европе, поэтому более 80% производимого в Украине топлива идет на экспорт. Это создает дефицит на внутреннем рынке и повышает его цену. При сжигании качественных пеллет стоимостью до 2 тыс грн за тонну себестоимость 1 Гкал тепла составит 636 грн.

Преимущества. Невысокая стоимость оборудования и возможность получения "зеленого" тарифа при генерации электроэнергии.

Недостатки. Проблематичность складирования и подачи топлива, необходимость организации производства пеллет, привязка с сырьевой базе.

Фото shopkami.com

Также следует обратить внимание на современные технологии сжигания угля. Они позволяют повысить степень сгорания углерода, снизить объемы выбросов в атмосферу, а высокий КПД котлов, 90-92%, и диапазон регулирования нагрузок, 30-110%, обеспечивают высокую маневренность и простоту эксплуатации.

К таким технологиям относятся технологии ЦКС, пылеугольного вдувания, ВУТ - водоугольное топливо.

Циркулирующий кипящий слой

Топливо. Производители котлов ЦКС заявляют, что в них может сжигаться любой уголь. Это правда, но из соображений экологии этого допускать нельзя.

Топливом для котлов ЦКС должен служить высококачественный уголь с низким содержанием золы и серы. Как известно, доступ к таким видам угля украинской добычи невозможен, поэтому ориентиром должен служить импортный уголь, аналогичный тому, который недавно правительство удачно закупило в ЮАР.

Его калорийность - 5 550 Ккал. Для получения 1 Гкал тепла нужно сжечь 180 кг.

Оборудование. Технология ЦКС имеет особенности, одна из которых - высокая мощность котлов (от 150 мВт) с КПД 90-92%. Это высокий показатель эффективности, на уровне котлов, сжигающих газ.

Высокая мощность котлов не позволяет рассматривать их в качестве котлов для городов. Завозить и хранить уголь в городе никто не разрешит, а присоединенная мощность котельных значительно ниже минимальной мощности котлов ЦКС.

Зато эта технология активно используется на ТЕС и ТЕЦ, где указанные ограничения отсутствуют. Капитальные затраты на строительство котла по технологии ЦКС составляют около 520 тыс долл на 1 Гкал установленной мощности, что делает эту технологию одной из самых дорогих на рынке.

Себестоимость тепла. Ориентируясь на мировые цены необходимого угля - 85 долл на условиях DDP, - себестоимость 1 Гкал тепла составит 267 грн с НДС.

Преимущества. Низкая себестоимость тепла, высокий КПД, надежность оборудования, снижение выбросов за счет низкой температуры горения.

Недостатки. Высокие капитальные затраты, отсутствие в Украине необходимых марок угля, невозможность поставки угля в черту города, проблематичность организации угольного склада, только котлы высокой мощности.

Фото blogspot.com

Технология пылеугольного вдувания

Топливо. Основным достоинством и в тоже время недостатком технологии является измельчение угля перед его подачей в котел. Преимущество в том, что угольная пыль сгорает намного лучше угля крупной фракции - степень выгорания углерода в пылеугольных котлах составляет более 99%.

В тоже время размол угля, который производится на территории котельной, сопряжен со значительными рисками. Достаточно вспомнить случай на Углегорской ТЕС и загрязнение окружающей территории угольной пылью: еще никому не удавалось увидеть рабочих такой котельной в белых рубашках.

Это исключает возможность применения технологии в городской черте.

В таких котлах можно сжечь любой уголь, но из соображений экологии этого делать нельзя. Уголь должен быть качественным. Лучше следовать требованиям ЕС: наличие серы в угле не должно превышать 1%. При сжигании угля с калорийностью 5 550 Ккал на получение 1 Гкал тепла нужно сжечь 180 кг топлива.

Оборудование. Котлы, сжигающие угольную пыль, как и котлы ЦКС, имеют высокую мощность. Диапазон мощностей начинается со 100 Гкал в час.

Аналогичен и показатель КПД - 90-92%. При этом капитальные затраты на строительство котла по технологии ПУТ несколько ниже, чем у котлов ЦКС: около 380 тыс долл на 1 Гкал установленной мощности.

Себестоимость тепла. Если рассматривать себестоимость 1 Гкал тепла только по топливной составляющей, то она не будет отличаться от себестоимости на котлах ЦКС. Однако за счет дополнительных операционных затрат, связанных с подготовкой топлива, себестоимость в итоге будет выше.

Преимущества. Низкая себестоимость тепловой энергии, высокий КПД, надежность конструкции оборудования.

Недостатки. Высокие капитальные затраты, отсутствие в Украине необходимых сортов угля, невозможность применения в черте города, проблематичность организации складов в городе, высокие техногенные риски, необходимость применения дополнительных систем очистки от выбросов оксидов азота.

Технология водоугольного топлива

Топливо. Особенность технологии в том, что из высококачественного угля получают жидкую суспензию, смешивая угольную пыль с водой и пластификатором. ВУТ - это способ сжигания угля в жидкой форме.

Такое топливо взрыво- и пожаробезопасно, но оно не загрязняет окружающую среду при транспортировке, а зола после его сжигания не требует захоронения. Как и в технологии ЦКС, существует проблема наличия подходящих сортов угля украинской добычи для производства ВУТ. Решение этой проблемы - импорт.

Фото vodougol.ru

Поскольку в составе водоугольного топлива на уголь приходится 65-70%, его низшая теплотворная способность составляет 3700-4200 Ккал. Для получения 1 Гкал тепла необходимо сжечь 240-270 кг жидкого топлива - 160-180 кг угля.

Оборудование. Технологию можно отнести к нишевым решениям, которые позволяют обеспечить доставку, хранение и сжигание угля на котельных в городе.

Мощности котлов от 5 до 100 Гкал покрывают диапазон котельных, на которых не могут быть использованы биотопливо или уголь. КПД котлов, работающих на водоугольном топливе, в зависимости от мощности, составляет 86-88%.

Удобство работы с ВУТ в городе обусловлено тем, что жидкое топливо транспортируется и хранится в герметичных емкостях. Также низкотемпературное горение способствует значительному сокращению вредных выбросов оксидов азота. Кроме того, для ВУТ характерна высокая автоматизация оборудования.

Капитальные затраты на строительство котельной ВУТ составляют 250 тыс долл на 1 Гкал установленной мощности.

Себестоимость тепла. Учитывая, что для приготовления ВУТ используется только качественный уголь, его стоимость составляет не менее 93 долл за тонну. При заявляемой производителями калорийности ВУТ 3700-4200 ккал себестоимость 1 Гкал, полученной от его сжигания, составит 471 грн с НДС.

За экологичную технологию и возможность работать на угольной котельной в белых рубашках приходится расплачиваться более высокой себестоимостью энергии, но с учетом выбранного европейского вектора развития страны и имплементации европейских директив в сфере экологии эта плата оправдана.

Преимущества. Удобство доставки и хранения угля в жидком виде в черте города, отсутствие пыли, компактное размещение топливных хранилищ, низкий уровень выбросов оксидов азота, безопасность топлива.

Недостатки. Высокие требования к углю, потребность в заводе для выпуска топлива, отсутствие производителей расходных материалов в Украине.

Выводы

1. Отказ от дотирования газа и переход к прямому субсидированию обеспечит равные условия для внедрения альтернатив газу, привлечет частный капитал в модернизацию котельных и создаст конкурентные условия на рынке генерации.

За счет дерегуляции рынка тепла появится стимул для замещения газа и притока капитала в коммунальную сферу. Тарифы для населения будут повышены.

2. Повышение тарифов подтолкнет население к экономии и снижению потребления тепловой энергии за счет повышения энергоэффективности жилищного фонда и учета потребляемого тепла.

Прогнозируемый эффект от такого процесса - снижение потребления тепла на 40% или 38 млн Гкал. Это приведет к сокращению количества котельных до 25 200 и их присоединенной нагрузки с 117 тыс Гкал до 60 тыс Гкал.

3. Модернизация и перевод части газовых котельных на твердое топливо обеспечит диверсификацию. Предлагается подход, при котором котельные мощностью до 5 Гкал в час переводятся на сжигание биомассы, а котлы мощностью более 5 Гкал в час будут жечь уголь по современным технологиям.