Энергетическая автаркия

Возможность самообеспечения шахт электроэнергией

Состоявшийся 11 августа 1968 г. ностальгический рейс 1Т57 'Fifteen Guinea Special' подвел черту под историей паровозной тяги на британских островах. Событие стало знаковым и для английской угольной промышленности: национальное потребление угля сократилось почти на четверть.

Даниил ЧЕРЕВАТСКИЙ, Олег ГУЗЕЕВ

На этом фоне очень интересна набирающая актуальность тема реанимации производства локомобилей.

Технологически подобные паровозам локомобили служат для автономного обеспечения потребителей энергоресурсами и подпадают под определение установок распределенной генерации (УРГ), составляющих альтернативу централизованному энергоснабжению. Они особенно ценны для пользователей, которым общедоступные сетевые ресурсы… недоступны, и не только по причине ведения работ в полевых условиях.

В Украине таковыми являются государственные угольные шахты, имеющие задолженность по оплате за поставленную электроэнергию. В 2018 г. подконтрольные правительству Украины государственные шахты потребили 1.33 млрд кВтч электроэнергии на сумму, превышающую 2 млрд грн, из которой оплатили лишь 14%.

По правилам энергорынка оператор системы распределения на основании представления поставщика последней надежды обязан обесточить потребителя-должника. Однако такое отключение трудновыполнимо применительно к шахтам, например, временной ресурс до затопления шахты "Котляревская", входящей в ГП "Селидовуголь", составляет 3 часа, другие подчиненные Минэнергоуглю Украины шахты при отключении электроэнергии способны продержаться не более двух суток.

Поэтому обслуживающие государственные шахты дистрибьюторские компании применяют тактику максимально возможного ограничения поставок электроэнергии, в результате чего платежеспособность находящихся на голодном энергетическом пайке шахт еще больше снижается, а градус кризиса нарастает.

Кризис платежей во взаимоотношениях угольщиков с энергетиками возник ещё в девяностых годах ХХ века. Ситуация порой обострялась настолько, что в 1999 г. Министерством угольной промышленности Украины было учреждено специализированное предприятие по выработке электроэнергии из собственного угля на арендованных энергоблоках ТЭС Минэнерго Украины и распределению ее (порядка 850 млн кВтч в месяц) среди государственных угледобывающих предприятий отрасли.

Предпринятая попытка обретения энергетической автаркии (самообеспечения) потерпела фиаско из-за отказа Минэнерго Украины предоставить энергоблоки в пользование. Но здравая идея не пропала напрасно и была впоследствии воплощена корпорацией ДТЭК, правда, уже на другой институциональной основе.

Самообеспечение угледобывающих предприятий тепловой энергией для отечественной отрасли традиционно — на каждой шахте есть котельная, и речь идет о собственной генерации электрической энергии, что достижимо при развертывании УРГ на шахтах и обогатительных фабриках.

В определенном смысле прототипом может служить шахтоуправление "Покровское". Мощность потребления электроэнергии этого самого крупного отечественного угледобывающего предприятия в пиковые часы доходит до 30 МВт, а месячный расход электроэнергии составляет 17-19 млн кВтч. Расположенный на территории шахтоуправления когенерационный модуль на шахтном метане позволяет удовлетворить существенную часть нужды в энергетических ресурсах.

УРГ в виде теплоэлектроцентралей малой и средней мощности при шахтах и обогатительных фабриках могут принадлежать как непосредственно угольным предприятиям, так и сторонним энергетическим компаниям.

Примечательно, что с водяного пара, полученного в шахтной котельной, началась крупнейшая немецкая энергокомпания RWE. В 1898 г. её основатель Гуго Стиннес посредством генерации пара обошел правила распределения продаж на рынке топлива. Уголь в "облике пара" шел вне квот, установленных синдикатом, и угледобывающее предприятие фактически стало частью системы "Шахта-ТЭС".

Энергетики-проектировщики оценивают возможность самообеспечения шахт электрической и тепловой энергией, как вполне реальную и экономически обоснованную.

Советский паровоз П-36 "Генерал" развивал мощность свыше 2 МВт. Спроектированная в духе современности паровая машина прошлого пригодна для работы на угле, приемлема с экологической точки зрения и может быть достаточно мощной (до 10 МВт). Стоимость 1 кВт установленной мощности УРГ на угольном топливе находится в диапазоне $1300-2000.

Диверсификация деятельности предприятий угольной отрасли открывает широкие возможности для их развития. Здесь уместно говорить не только о добыче угля, производстве тепловой и электрической энергии, но и о получении еще одного весьма востребованного товара – концентрата германиевого зольного.

Германий, названный материалом ХХІ века и металлом высокотехнологичных отраслей, относится к рассеянным химическим элементам. В земной коре его больше, чем, например, серебра. Минимальная промышленно значимая концентрация германия в угле составляет 3 г/т. Наиболее насыщенными германием являются угли газовые и длиннопламенные.

Известно, что геологической службой на Донбассе ежегодно погашается (списывается) около 100 т запасов германия, что адекватно 60% мирового производства указанного металла и соответствует приблизительно 6 ГВт генерирующих мощностей в солнечной энергетике на элементах, содержащих германиевую подложку.

Рыночная цена одного килограмма германия составляет порядка $1500. Сжигание 3-4 млн т угля в год на оборудованных соответствующим образом шахтных энергоблоках достаточно, чтобы ежегодно получать 10-15 т германия в зольном концентрате.

До недавнего времени Украина входила в пятерку самых крупных продуцентов германия в мире. Этому способствовала развитая отечественная коксохимическая отрасль, перерабатывающая угольную шихту, содержащую германий, и производившая ежегодно порядка 5 т германия в концентрате. Однако в силу изношенности химических установок получение концентрата германиевого коксохимического приостановлено.

Альтернативным способом получения германия является переработка зольных уносов, образующихся при сжигании металлоносного энергетического угля. Соответствующий способ был апробирован в шестидесятых годах ХХ века в Англии и существенно усовершенствован в Украине, о чем свидетельствует ряд отечественных патентов на соответствующие изобретения. Вместе с тем, сбор и переработка германиевых зольных уносов так и не вошли в отечественную практику комплексного использования угля.

На наш взгляд, насыщение угольной промышленности УРГ может стать как фактором повышения рентабельности угледобывающих предприятий, так и предпосылкой для воссоздания германиевой индустрии в Украине. Предприятия-владельцы УРГ, на которых производится концентрат германиевый зольный, вместе с производителями концентрата германиевого коксохимического могли бы составить первичное звено национального рынка германия. Второе и третье звенья сформируют, соответственно, химико-металлургические предприятия по переработке германиевого сырья и предприятия-потребители германия, выпускающие высокотехнологичную продукцию с высокой добавленной стоимостью.

Исторический для Британии рейс поезда 1Т57 символизировал завершение времени паровозов, но не паровых машин. И сейчас использование старых решений на новой технологической основе может стать весьма полезным как для предприятий угольной промышленности в плане диверсификации деятельности, преодоления кризиса платежей, повышения рентабельности, так и для украинской экономики в целом, перед которой открывается перспектива модернизации старопромышленных шахтерских регионов, улучшения их экологического состояния, воссоздания германиевой отрасли и обретения новых рабочих мест.

Copyright © ЦОИ «Энергобизнес», 1997-2019. Все права защищены
расширенный поиск
Close

← Выберите раздел издания

Искать варианты слов
 dt    dt