МЕЧІ — НА ОРАЛА, А ВУГІЛЛЯ — НА ГАЗ

Постчорнобильський синдром відторгнення атомної енергетики змусив світ шукати альтернативні, у тому числі й нетрадиційні, джерела енергії. Після чорнобильської катастрофи США, Японія та провідні європейські країни розпочали реалізацію національних програм зі створення нових високоефективних і екологічно чистих енергогенеруючих технологій. В основі цих програм лежить використання газотурбінних установок (ГТУ) великої потужності. За цей час, наприклад, у США створено ГТУ з ККД до 40% і парогазові установки на їхній базі з ККД 58—62%. Одночасно триває робота над технологіями газифікації вугілля й інших видів органічного палива для одержання синтетичного газу — альтернативи природному. Фахівці стверджують, що темпи створення нового покоління надпотужних ГТУ, які використовують як паливо синтезгаз, дозволяють прогнозувати, що в найближчі п’ять років розпочнеться так званий процес монополізації великої енергетики газовими турбінами.

Всупереч світовому досвіду, енергозалежна Україна не має жодної комбінованої газової установки на базі ГТУ і продовжує щороку спалювати десятки мільйонів кубометрів імпортного газу (близько 40% загального обсягу використовуваних енергоносіїв), залізаючи по вуха в борги. Вона вже стала для світового співтовариства хрестоматійним прикладом того, як не слід будувати енергетику. Попри всі розмови, Україна, через 15 років після чорнобильського стресу, так і не змогла перейти на використання в промислових масштабах альтернативної енергії вітру, сонця, тепла навколишнього середовища, а також біомаси та інших екзотичних альтернатив. Більше того, змирилася, що замість уже закритих атомних енергоблоків будуються нові. Хоча могло бути зовсім навпаки, якби вчасно зорієнтувалися у світових тенденціях. Експерти стверджують, що це дало б змогу удвічі збільшити виробництво електроенергії або в стільки ж разів скоротити витрати дорогого блакитного палива, не зменшуючи при цьому обсягів генерування електроенергії. Причому зробити це можна без допомоги Заходу. Достатньо скористатися можливостями підприємств військово-промислового комплексу і підвищити ККД теплових енергоустановок із 30 хоча б до 50%.

Спалювання на зміну спалюванню?

Альтернатив мирному атому достатньо. Не станемо заперечувати, що американці досі набили руку на експлуатації вітру, а японці всерйоз почали «доїти» сонце, закинувши на орбіту багатокілометрові сонячні батареї. Та все ж, дітися нікуди, — шлях розвитку світової енергетики і в XXI столітті передбачає спалювання органічного палива. Нюанс лише в тому, що це шлях технологій високоефективного спалювання із глибокою утилізацією тепла відведених газів. При цьому використанню підлягає найрізноманітніше паливо, у тому числі й непридатне для традиційних технологій спалювання.

В Україні ж із ефективністю поки що все відбувається навпаки — застаріле устаткування теплових електростанцій потребує постійного збільшення питомої витрати палива на одиницю вироблюваної потужності. У світі наростають темпи впровадження газотурбінних установок й установок комбінованого циклу в енергетиці (з одночасним виробленням електро- і теплової енергії). Ми ж ще навіть не впоралися із запланованим переходом на паротурбінні установки великої потужності. Що нам до того, що міністерство енергетики США в найближчі десять років планує розпочати експлуатацію близько 200 ГВт газотурбінних потужностей, що приблизно становить 80% усіх нововведених. Деякі газотурбобудівні фірми США вже сьогодні мають портфель замовлень на енергетичні газотурбінні установки на період до 2004 року. Аналогічні тенденції простежуються й в інших країнах.

Дедалі більше зацікавлення газотурбінними технологіями викликане насамперед випереджаючими темпами зростання їхніх ККД, потужності, екологічної чистоти, низькою вартістю капітальних витрат, можливістю використання різних видів палива, у тому числі: доменного й коксового газів, газу від нафтопереробки, синтетичних газів, отриманих при газифікації вугілля або нафтового коксу.

Праворуч підеш...

Коли в Україні заходить мова про вироблення електроенергії з використанням сучасних ГТУ, то відразу постає наївне запитання: «Звідки газ?» Тим часом цей самий газ, який немилосердно спалюють вітчизняні теплові електростанції, близько 70% своєї енергії віддає на нагрівання довкілля. У разі ж використання ГТУ і побудованих на їхній базі установках комбінованого циклу (когенераційних і парогазових) зі значеннями ККД 50—60% і з можливістю одержувати тепло й електрику газу знадобиться значно менше, якщо він взагалі буде потрібний.

Не зайве згадати, що Україна все ще входить до шістки країн світу, котрі володіють найсучаснішими технологіями виробництва газотурбінних установок і установок комбінованого циклу. ГТУ вітчизняного виробництва давно експлуатуються на кораблях військово-морського флоту 18 країн світу, у тому числі США. Понад 100 газотурбінних електростанцій різної потужності працюють біля берегів Північного Льодовитого океану, на Далекому Сході, у Середній Азії, а також у Чехії, Білорусі, Канаді.

Хочемо того чи ні, але реалії сьогодення ставлять теплову енергетику держави перед дуже обмеженим вибором. По-перше, ми можемо продовжувати проїдати ресурс країни, імпортуючи величезну кількість енергоресурсів, які перманентно дорожчають. Щоправда, надовго нас у такому разі не вистачить, як і самих енергоресурсів на світовому ринку. Дай Боже, щоб за нинішніх темпів споживання газу й нафти вистачило на прогнозовані відповідно 60 і 30 років.

Другий можливий варіант розвитку подій лежить через модернізацію українських електростанцій із використанням імпортного устаткування. Напевно в такому разі Захід погодиться нам допомогти новими технологіями. Однак імпорт сучасних електрогенеруючих технологій державі виллється в копієчку. За оцінками експертів, на цьому шляху в найближчі 20 років доведеться вишукати близько 50—60 млрд. американських доларів. І це з теперішнім держбюджетом, що в еквіваленті не дотягує і до 8 млрд. «зелених».

Третій варіант — найдешевший і найреальніший. Він пропонує поборотися проти своєї енерго- та іншої залежності, використавши можливості вітчизняного ВПК. На щастя, ця тема українським підприємствам сьогодні добре відома. Ось тільки замовників на ГТУ у них якось густіше за межами країни. До речі, розвиток вітчизняного виробництва ГТУ, пов’язаний із задоволенням ще й внутрішнього попиту, дозволить українським підприємствам успішно конкурувати за зовнішнього замовника і в такий спосіб частково компенсувати витрати на модернізацію вітчизняної енергетики, що нині оцінюються в 10—15 млрд. доларів. Попит на ГТУ у світі є — питання в ціні, а вона не в останню чергу залежить від обсягів виробництва. Фахівці навіть прогнозують дво-триразове збільшення ринку газових турбін уже в найближче десятиліття. Брак коштів можна було б повністю компенсувати залученням до проекту країн СНД або далекого зарубіжжя, таких як Китай, Південна Корея, Індія, які активно цікавляться українськими газовими турбінами. Крім того, експерти впевнені, що покупцями вітчизняних ГТУ могли б бути і країни третього світу: Іран, Ірак та інші арабські країни. Та й Росія не відмовиться співпрацювати.

На довершення проблем енергонезалежності незле б поміркувати ще й про використання на оновлених потужностях не російського чи туркменського газу, а, приміром, донецького вугіллячка. Технологія газифікації вугілля сьогодні не проблема для українських фахівців, у крайньому разі, для прискорення процесу можна було б придбати відповідні ліцензії. Далі залишається задіяти її на підприємстві з газифікації вітчизняного «чорного золота». А може, й не тільки вітчизняного. Вугілля, подейкують, у світі ще на півтисячоліття вистачить. Але це якщо спалювати, не турбуючись про ефективність.