«Чистый уголь» – топливо будущего

- Владимир Ефремович, Вы являетесь одним из крупных специалистов по угольной энергетике и хорошо знакомы с зарубежным опытом. Насколько, на Ваш взгляд, справедливы заявления о том, будто угольная энергетика – это прошлый век?

– Относительно угольной энергетики есть очень много мировых энергетических прогнозов, из которых следует, что до 2050 года – как минимум – уголь будет основным источником тепловой и электрической энергии в мире – независимо от развития возобновляемых источников энергии. Правда надо учесть, что речь уже идет о новых технологиях топливоиспользования , в том числе и так называемой технологии «чистого угля». Этими технологиями сейчас активно занимаются США, Китай, Индия и многие другие страны, например, Австралия, где имеются богатейшие месторождения угля.

Когда я был на крупнейшей международной угольной конференции в США, в штате Флорида, посвященной топливным системам и использованию угля, то у них там, на фасаде пятизвездочного отеля, даже висел такой лозунг: «Уголь – это будущее топливо Америки». Естественно, они не собираются сжигать его так, как сжигали в XIX веке, а стараются сделать это топливо экологически чистым.

- Почему к углю сохраняется такое отношение?

– Дело в том, что запасы угля в мире на порядки превышают запасы других топлив – нефти, газа, в том числе и тех, которые называются сланцевыми.

Как вы понимаете, если уголь в настоящее время активно добывают, то вряд ли его просто так оставят лежать в земле. И в этой связи разрабатываются инновационные и экологически приемлемые способы его использования. Мировых запасов угля хватит еще на 250 лет. То есть, это в два-три раза больше, чем нефти, газа и урана.

Конечно, газ экологичнее угля. Однако сейчас уже есть упомянутые мной технологии «чистого угля», которые позволяют уравнять эти показатели. И в этом плане уголь имеет будущее. По крайней мере – на переходный период, до того, как будет в достаточном масштабе освоена так называемая «зеленая энергетика»: возобновляемые и альтернативные источники энергии. 

- Что собой представляют технологии «чистого угля»?

– Постараюсь изложить популярно. Уголь состоит из минеральной и органической массы. Минеральная масса – это негорючая часть. Сюда входят оксиды кремния, магния, железа, кальция и так далее. Органическая масса тоже непростая. В ней содержатся не только углерод, водород и кислород, но и сера и азот. При сжигании из последних как раз образуются вредные выбросы – оксиды серы и азота, из-за которых потом возникают кислотные дожди.

Так вот, в разных странах с этой проблемой пытаются в той или иной мере бороться – в зависимости от объемов финансирования. Больше всего денег на такую работу выделяют в США. У них это как раз и называется технологией «чистого угля». Что они делают? Предварительно убирают минеральную часть, оставляя там не более девяти процентов. Сравните это с высокозольными экибастузскими углями, которые поставляются в Россию на уральские теплоэлектростанции. Их зольность составляет 40 – 50 процентов. Аналогичным образом на начальной стадии обрабатывается и органическая часть. В общем, уголь предварительно очищается, превращаясь, таким образом, в экологически чистое топливо, не уступающее по этим характеристикам газу.

- Насколько выгодно подвергать уголь такой предварительной очистке?

– Давайте посчитаем. Один килограмм угля требует для сжигания семь килограммов воздуха. Что будет экономичнее – очищать один килограмм исходного сырья, либо восемь килограмм продуктов его сгорания? Поэтому выгоднее сразу делать уголь чистым и только потом сжигать. Такие затраты на очистку быстро окупаются.

- А насколько российские тепловые электростанции соответствуют этим новым тенденциям?

– На всем постсоветском пространстве тепловые электростанции находятся примерно в одинаковом состоянии – они работают на пределе своего ресурса, имея амортизацию на уровне 60 – 70-ти процентов. Новые энергоблоки практически не вводятся. По сути, мы имеем дело с тем, что нам досталось от Советского Союза, а советское оборудование, конечно же, не удовлетворяет современным требованиям – как экологическим, так и экономическим. Ведь если я имею старое оборудование, то я либо гублю окружающую среду, либо трачу большие деньги, чтобы всё это улавливать, очищать, промывать – вместо того, чтобы удалить всё вредное на начальной стадии.

- В каком состоянии технологии «чистого угля» находятся сейчас в других странах?

– Эти технологии пока еще находятся в стадии разработки. В Соединенных Штатах, например, необходимо выдержать срок так называемой тестовой эксплуатации. Чтобы вы поняли, о чем идет речь, приведу лично мне знакомый пример. В 2003 году я побывал на одной из новых тепловых электростанций во Флориде.

 В начале 2000 года американцы построили четыре таких экспериментальных угольных электростанции, которые они назвали «угольные электростанции XXI века». Они газифицировали весь уголь, а полученный газ сжигали. Но ничего при этом не выбрасывалось наружу.

Я был на такой станции и видел всё своими глазами. Улавливая серу, они получают слабую серную кислоту, улавливая азот они производят слабую азотную кислоту, которые они увозят со станции на дальнейшую переработку. Углекислый газ они вымораживали, делали сухой лед и увозили на пищевые фабрики. Когда мы приехали на станцию, мы вообще не увидели никакого дыма. Казалось, что станция не работает. Только подъехав ближе, мы заметили марево над трубой.

Спустя десять лет в Германии была Международная конференция по горению, на которой выступал главный инженер этой станции. Он доложил о высоком КПД – 45 процентов, о минимальном количестве вредных выбросов. Ему, естественно, задали вопрос: почему при столь замечательных характеристиках в Америке до сих пор построили всего четыре таких станции? То есть, почему технология не тиражируется? На что был получен ответ: у нас еще не закончился полный цикл испытаний – необходимо еще пять лет работы в опытном тестовом режиме.   Иначе говоря, всё уже разработано, станции подключены к сети, дают электроэнергию. Но они должны проработать не менее пятнадцати лет. И только после этого Департаментом энергетики США будет принято решение о тиражировании опытного проекта. Вот такой у них подход к новым технологиям. Возможно, решение будет принято в ближайшее время.

По технологии «чистого угля» то же самое. Сейчас ее разрабатывают. Сделают какие-то опытные производства, которые будут работать в тестовом режиме 10 – 15 лет. И только потом их начнут внедрять. В энергетике ничего в спешном порядке не запускают, поскольку от нее зависят все остальные отрасли. Ошибки и просчеты здесь недопустимы.

- Насколько я понял, государство здесь играет решающую роль.

– Да, для развития новых технологий принимаются специальные государственные программы. Так, программу «чистого угля» открыл еще Джордж Буш-младший, выделив на это дело три миллиарда долларов. Возможно, после него были еще какие-то программы, уже при Обаме. Тем не менее, три миллиарда – это очень большие деньги, превышающие весь бюджет российской науки. А тут только одна программа, которая еще не завершена.

Кстати, интересно отметить еще один момент. Американцы заинтересовались технологией плазменного розжига угля, которой я непосредственно занимаюсь. И мне предложили переехать для работы в Чикаго, где у них расположен соответствующий исследовательский институт. Я должен был за год создать стенд, провести необходимые испытания, обучить людей. После чего, проведя тестовые испытания, они будут держать эту установку наготове – на тот случай, если она в силу каких-то обстоятельств им потребуется.

 Иначе говоря, они заранее готовят новые технологии. И если в ней нет острой надобности прямо сейчас, они ее консервируют и держат наготове.

- Получается так, что наши ученые занимаются перспективными научными исследованиями, в то время как государство не испытывает к этой работе должного интереса?

– В том-то и дело, что нет должного интереса ни со стороны государства, ни со стороны бизнеса. Я часто работаю за рубежом, и меня часто спрашивают: почему у вас так происходит? Для себя я уже нашел ответ на этот вопрос: у нас, на постсоветском пространстве, ни государство, ни бизнес не имеют мотиваций к реализации новых разработок. Наш специалист здесь бегает по инстанциям, по организациям, выясняет, что он тут никому не нужен. Потом он машет на это рукой и отправляется за рубеж. И там у него сразу всё берут и что-то запускают. Случаев таких достаточно много.

- Почему у нас здесь нет мотиваций?

– Причина проста – сырьевая направленность экономики. Представьте: я прихожу к директору электростанции и предлагаю ему свою технологию. Они могут взять у меня технико-экономическое решение, и им даже может всё понравиться. Но внедрять технологию они не будут. Почему? Потому что им на это дело необходимо получить дополнительные средства – с прибыли компании они тратиться не будут. Но средств им никто не выделит, потому что все проблемы в энергетике решаются у нас не через внедрение инноваций, а через увеличение тарифа. За счет предельного тарифа покрываются все издержки, связанные с устаревшим оборудованием и старыми технологиями. Директор электростанции за успешное внедрение новой технологии максимум что получит, так это медаль. А если вдруг что-то пойдет не так, то на него повесят все издержки и отдадут под суд. Поэтому рисковать он никогда не будет. Вот вам и ответ нет мотиваций!

На Западе или в Китае такие решения по инновациям принимает государство. Если надо что-то развивать, то принимается программа, выделяются средства и осуществляется контроль результатов. На производителей там воздействуют методом кнута и пряника. Скажем, ужесточают нормативы по выбросам для электростанций. Кто их не выполняет, тех могут просто закрыть. Это кнут. А пряник – это освобождение от налогов тех, кто внедряет новые технологии. У нас же нет ни кнута, ни пряника.

 

Беседовал Олег Носков