ЯК ЄВРОПА БОРЕТЬСЯ ЗА ЧИСТЕ ПОВІТРЯ І ЯК УКРАЇНІ ДИХАТИ НА ПОВНІ ГРУДИ
Вступивши до Європейського Енергетичного співтовариства в 2011 р. і підписавши Угоду про асоціацію з ЄС, Україна взяла на себе низку зобов'язань. Одне з найскладніших стосується обмеження викидів у повітря певних забруднювачів з великих спалювальних установок. Ідеться про промислові об'єкти, що спалюють паливо для отримання електричної та/або теплової енергії, перш за все, про енергоблоки теплових електростанцій і теплоелектроцентралей, а також котельні теплокомуненерго. До 1 січня 2016 р. усі немодернізовані установки треба буде закрити. Проте це не єдина обов'язкова умова.
Вимоги щодо обмеження викидів стосуються металургійної та хімічної промисловості, цукрових і нафтопереробних заводів, целюлозно-паперової галузі - всі вони спалюють вуглеводні і викидають в атмосферу частинки пилу, окислювачі та прекурсори озону. Останні - це хімічні речовини, які під дією сонця утворюють тропосферний озон, що особливо шкідливий для всього живого, а у людини, як свідчать дослідження ООН, що проводилися протягом 40 років, спричиняють онкологічні захворювання.
Закон про обмеження викидів
Директива ЄС 2001/80/ЄС встановлює ліміти на викиди діоксиду сірки (SO2), оксидів азоту (NOх) і пилу для перелічених вище об'єктів. Названі речовини не враховуються у загальних викидах парникових газів (там ідеться передусім про водяну пару, вуглекислий газ, метан і озон), але вони не менш важливі для оцінки стану навколишнього середовища. Оксиди азоту сприяють утворенню озону в тропосфері (токсичного для рослин, на відміну від стратосферного озону) і цвітінню водойм, а діоксид сірки, який накопичується в атмосфері, призводить до кислотних дощів. На ці проблеми стали звертати увагу порівняно недавно, однак багато ТЕС та інші об'єкти конструювалися і вводилися в експлуатацію ще до того, як у 1980-х роках минулого століття в Європі вперше почали перейматися питаннями шкоди від таких викидів.
Вимоги директиви різні для спалювальних установок залежно від їхнього віку, типу палива і потужності. Щороку національні органи обліку повинні передавати Єврокомісії інформацію про роботу кожної установки: скільки газів викинуто в атмосферу, скільки енергії було спожито і які палива використовувалися (є п'ять категорій: біомаса, інші тверді палива, рідкі палива, природний газ, інші гази).
Великі об'єкти, в яких завантаження було низьким, одержують пільговий ліміт викидів. Це пов'язано з тим, що багато установок в електрогенерації працюють у маневровому режимі: їх використовують у пік споживання (ввечері, на вихідних, узимку) і відключають, коли споживання електроенергії зменшується. Кожен запуск турбіни пов'язаний із підвищеним обсягом вихлопів, тобто при низькому завантаженні вихлопних газів неминуче виходить непропорційно більше.
Нарешті, всі вимоги директиви можна ігнорувати, якщо власник установки вирішив не брати участі у цій схемі (opt out). Така установка має право не застосовувати лімітів викидів, прописаних у директиві 2001/80/ЄС, за умови, що з 1 січня 2008 р. по 31 грудня 2015 р. вона в сукупності пропрацює не більш як 20 тис. годин. Власник щорічно звітує перед ЄК про відпрацьовані години, цю інформацію публікують на спеціальному сайті. А після вичерпання часового ліміту об'єкт повинні повністю закрити. Крайній термін - 1 січня 2016 р.: до цієї дати не повинна працювати жодна немодернізована установка.
Повітря в нормі: рецепт європейців
Перша директива щодо великих установок спалювання, прийнята 1988 р., висувала вимоги лише до нових об'єктів, а існуючі згадувалися лише побічно: уряди повинні були протягом 15 років, до 2003 р., знизити сукупні викиди SO2 від таких установок до 65%. Багато, але не всі, в результаті встановили пристрої з десульфуризації димових газів. Інші змогли вижити за рахунок заходів, вжитих колегами (адже враховується сукупний показник по країні), хтось перейшов на вугілля з низьким вмістом сірки. У новій директиві, від 2001 р., вимоги для старих установок посилили, висунувши таку вимогу - радикально підвищити стандарти чистоти вихлопів або поступово закритися.
Останню опцію вибрали в цілому 220 із 3,3 тис. промислових об'єктів (насамперед ТЕС), в основному у Великобританії та країнах Східної Європи. Найбільший відсоток "відмовників" - у Великобританії: 13 з 205 наявних установок вирішили закрити. Зокрема, дев'ять ТЕС повинні були закритися повністю. Восьма, передостання в цьому списку, мазутна ТЕС Littlebrook, що забезпечувала електроенергією центр Лондона, закрилася 31 березня цього року. Вона пропрацювала понад 75 років, а востаннє нові енергоблоки були встановлені в 1976 р. і відпрацювали 40 років.
Така ж доля спіткала раніше ТЕС Tilbury в Ессексі: у спробах виконати вимоги ЄС і уникнути закриття вона перейшла з вугілля на біомасу, але не змогла отримати "зелені" субсидії й була змушена припинити роботу. Закрилися і найбільш старі та неефективні газові ТЕС (Teesside, Roosecote). Хоча загалом в ЄС одним із головних наслідків виконання Директиви 2001/80/ЄС став масовий перехід з вугілля на газ.
При спалювання природного газу не утворюються викиди SO2, набагато менша емісія NOх, а вихлопи CO2 на кіловат-годину виробленої електроенергії становлять менш як половину від показника вугілля. Таким чином, перехід на спалювання газу - найпростіший спосіб виконати вимоги директиви.
Технологічна модернізація і перехід на відновлювані джерела енергії дають ще кращі результати, але потребують чималих інвестицій. Не кажучи вже про будівництво нових потужностей, хоча і це роблять. Так, компанія RWE у Великобританії протягом останніх п'яти років інвестувала в будівництво нових, більш продуктивних і чистих енергоблоків для заміни старих понад 6 млрд фунтів.
Поки що газова електрогенерація в Британії істотно не збільшилася. Одна з причин - зростання частки вітрових електростанцій. Враховуючи нестабільність вітрогенерації, енергетичні компанії не можуть прорахувати прибуток від будівництва газової ТЕС.
Тим не менш одну нову газову ТЕС - Carrington нині будують під Манчестером на місці старої вугільної ТЕС, закритої 1991 р. Нова електростанція вироблятиме електроенергію на парогазовій установці, що має значно вищий ККД порівняно із звичайними газовою та паровою турбінами. Встановлена потужність нової ТЕС - 880 МВт (порівняно з 240 МВт на старій вугільній), при цьому займатиме вона лише половину території. Власник ТЕС - ірландська держкомпанія ESB - вклала в будівництво 1 млрд фунтів, відкриття станції заплановане 2016 р.
Уряд має намір запустити схему субсидування, яка простимулює активніше будівництво нових газових ТЕС.
Однак навіть така активна, за українськими мірками, діяльність вважається в Британії вкрай повільною. Результат - зниження минулої зими різниці між піковим зимовим попитом і пропозицією до небезпечних 5–10%. Проблема (особливо враховуючи серію пожеж і планових ремонтів) настільки серйозна, що національний регулятор озвучив плани запустити в разі потреби ряд законсервованих раніше станцій.
У Німеччині жодне підприємство не брало участі в програмі opt out: вугільна генерація не може закритися, враховуючи підвищений ризик дефіциту електроенергії після прийняття в 2011 р. рішення про закриття атомних електростанцій і через нестабільність сонячної та вітрової електрогенерації. А це означає, що ТЕС активно модернізуються; крім того, удосконалюються технології в "зеленій" енергетиці.
Східна Європа - найпроблемніший після Великобританії регіон у контексті застарілих електрогенераційних потужностей. Прикладом може бути Болгарія, де було вирішено вивести з експлуатації три вугільні теплоелектроцентралі (які не лише виробляють електроенергію, а й забезпечують постачання гарячої води та опалення).
Цікава історія закриття ТЕЦ "Брікел", що належала енергетичному олігарху Христо Ковачки. Ще в 2004 р. він прийняв рішення не встановлювати сіркоочисного обладнання, а коли в 2010 р. закінчився термін "пільгової" експлуатації - ті самі 20 тис. годин, відмовився закривати ТЕЦ. На свій захист адміністрація станції мобілізувала трудовий колектив, який чинив опір скороченням. У результаті компромісу було вирішено розтягнути закриття у часі, до 2011 р.
Таким чином, уряд Болгарії все ж переміг олігарха, який своєю поведінкою дуже нагадує українських власників найбільших підприємств. Христо Ковачки, у якого за плечима судові процеси з ухилення від податків, як і українські олігархи, має політичні амбіції: у 2008 р. він заснував політичну партію "Лідер", яку очолив колишній гендиректор його ТЕЦ. 2009-го партія майже пройшла в парламент. Як розповідали ЗМІ, адміністрація підприємств Ковачки застосовувала адмінресурс до працівників під час виборів.
Для України паралелі очевидні: адже закривати, цілком можливо, теж зі скандалами доведеться ті ТЕС, що належать великому олігарху.
До чого доочищалися в ЄС
У результаті застосування Директиви 2001/80/ЄС, протягом 2007–2009 рр. в ЄС помітно знизилося споживання енергії великими установками спалювання. Зокрема, на 15% впало споживання вугілля (на нього припадає половина загального обсягу споживання); на 6% зросло споживання біомаси.
Викиди досить різко скоротилися, особливо в 2008 р.: саме з 1 січня того року набули чинності обмеження для старих ТЕС. У результаті емісія SO2 знизилася на 44%, оксидів азоту - на 27, пилу - на 44%.
До речі, іноді достатньо було провести зміни лише на кількох ключових об'єктах. Так, у Болгарії з 2007-го по 2008-й викиди SO2 скоротилися на 121 кілотонну, з них 107 кт припали лише на два підприємства.
Крім Болгарії, значно скоротили викиди SO2 Польща, Іспанія, Британія. Лідерами зі зниження емісії оксидів азоту стали Франція, Польща, Іспанія, Британія. І ті ж країни плюс Болгарія, Естонія, Німеччина і Греція серйозно знизили викиди пилу. Показовий приклад Іспанії, яка в 2007 р. була головним "емітентом" SO2 у ЄС: за два роки обсяг викидів знизився з 874 до 132 кт.
Загалом на малопотужних підприємствах питомі викиди менші. Справа в тому, що серед дрібних установок більш поширене споживання газового палива, і що більша потужність, то більша "популярність" вугілля. Тому головні зусилля спрямовані на роботу з великими підприємствами, які спалюють вугілля.
Головні механізми зниження викидів - це перехід з палива з великим вмістом сірки на газ, а також встановлення очисного обладнання на енергоблоках (перш за все на вугільних).
Чим дихаєш, Україно?
Дедлайн для нашої країни з виконання норматив зазначеної директиви, як і для решти країн, - 1 січня 2018 р. Норми директиви 2001/80/ЄС дублюються в наказі Міністерства охорони навколишнього середовища від 22 жовтня 2008 р. №541 "Про затвердження технологічних нормативів допустимих викидів забруднюючих речовин із теплосилових установок, номінальна теплова потужність яких перевищує 50 МВт".
Усього в Україні понад 140 таких установок. Модернізувати їх до названої дати - завдання нереальне. Річ у тім, що виконання вимог директиви в нашому випадку передбачає скорочення емісії аж у
20 разів: з 1127 тис. т у 2009 р. до 56 тис. т - у 2018-му.
Більшість установок в Україні (і, зокрема, всі ТЕС) були сконструйовані, побудовані та введені в експлуатацію в 1960–1980 рр., коли концентрацію шкідливих речовин у вихлопах не контролювали ні в Європі, ні в СРСР. Сірко- і азотоочисних установок ще не було, вважалося достатнім побудувати високу трубу і очистити димові гази від золи (пилу) з допомогою електрофільтрів і золовловлювачів (теж застарілих і неефективних порівняно із сучасними зразками). Ні від оксидів сірки, ні від оксидів азоту димові гази в Україні досі не очищаються спеціальними установками. В результаті концентрація викидів досягає, відповідно, 8000 і 2000 мг на кубометр, тоді як європейські вимоги - 400 і 600 мг! (Викиди пилу перевищують 1000 мг/нм3 при нормах 100 мг/нм3 згідно з директивою 2001/80/ЄС.)
Обладнання українських ТЕС застаріло як морально, так і фізично, зокрема і через роботу у маневрово-піковому режимі. Котли часто доводиться зупиняти під час пікових навантажень, а потім знову запускати; багато з них сумарно працюють менш як 3 тис. годин на рік, відтак, зношуються ще швидше. Застарілі технології, фізичний знос і неправильна експлуатація призводять до перевитрат палива: порівняно з 1980 р. витрати його сьогодні в Україні збільшилися на 17,4%. Українські ТЕС споживають на 28,6% більше палива, ніж у середньому в країнах світу, і на 38,7% більше, ніж дозволяють сучасні технології. І що більше палива спалюється, то більший обсяг викидів.
За різними оцінками, для всієї теплової енергетики України витрати можуть становити від 12 до 22 млрд дол. А реалізація суворіших норм Директиви 2010/75, згідно з проектом Національного плану скорочення викидів, обійдеться в 23,5 млрд євро. Розмір інвестицій для встановлення пилогазоочисного обладнання на діючі блоки ТЕС при реконструкції становитиме близько 6,3 млрд дол., при будівництві нових - 3 млрд дол. Тож, як це часто буває, побудувати нове дешевше, ніж модернізувати старе: за нинішнього рівня світових цін за 23,5 млрд євро можна ввести в експлуатацію сучасні ефективні та екологічні генераційні об'єкти загальною потужністю 12 тис. МВт, що становить майже половину загальної встановленої потужності всієї теплової енергетики України сьогодні. До речі, котельні агрегати сучасних зразків в нашій країні теж не виробляють, а нині працюючі агрегати здебільшого, знову ж таки, треба замінити вже найближчим часом. ККД українських ТЕС досягає 32%, тоді як в ЄС - 45%.
З 2008 р. енергохолдинг Ріната Ахметова ДТЕК, який контролює 76% ринку української теплової генерації, вклав 1,2 млрд дол. у модернізацію своїх дев'яти ТЕС. На ці гроші реконструювали як основне енергетичне обладнання, так і допоміжне, зокрема, електрофільтри, що вловлюють пил. За даними компанії, на 17 енергоблоках вже встановлено обладнання, що знижує викиди золи в 22 рази - до рівня, визначеного євродирективою. Але про набагато дорожчу сірко- і азотоочистку наразі не йдеться.
Навіть у мирний час модернізація ТЕС в Україні була дуже непростою справою. За даними учасників ринку, лише узгодження ТЕО для реконструкції енергоблоку триває щонайменше рік. При замовленні нового обладнання доводиться ставати в чергу і чекати ще два-три роки.
Звідки взяти гроші на модернізацію - головне питання. За словами енергетиків, закупівельний тариф (за яким ДП "Енергоринок" купує енергію у виробників), встановлений в Україні для ТЕС, становить 70–80% собівартості виробленої енергії. Підвищувати для кінцевих споживачів тарифи й надалі навряд чи можливо.
Проблему ускладнюють труднощі з газопостачанням і бойовими діями на Сході. Якщо в усій Європі ТЕС переходять з вугілля на газ, то Україні доводиться роботи навпаки - через "газові війни" з Росією всю теплову генерацію при Януковичі перевели на вугілля. Газові енергоблоки було відключено, і навряд чи коли-небудь в осяжному для огляду майбутньому їх роботу можна буде відновити. Йдеться, зокрема, про дві третини потужностей Запорізької та Вуглегірської ТЕС. Більш того, якщо уряд не зможе вирішити проблему з дефіцитом вугілля антрацитної групи і реалізує плани з переведення "антрацитних" енергоблоків на вугілля газової групи, це додатково погіршить стан справ з викидами. Адже українське вугілля дуже "брудне" за світовими мірками.
Кризова ситуація на ринку вугілля та електроенергії минулої зими викликала дефіцит генераційних потужностей. У результаті навіть на тих ТЕС, які не потерпають безпосередньо від бойових дій або дефіциту палива, відкладаються в довгу шухляду всі модернізаційні проекти та планові ремонти: потрібне максимальне завантаження потужностей.
Однак навіть без нинішніх обтяжуючих обставин виконання вимог Директиви 2001/80/ЄС у термін було від самого початку нереальним: один і той же термін було визначено для всіх країн, що вступили в ЄС у лютому 2001 р., але обсяги викидів і кількість потужностей в Україні та інших країнах (Албанії, Боснії, Хорватії, Македонії, Молдові, Чорногорії, Сербії, Косово) непорівнянні. Останні кілька років тривали переговори з секретаріатом ЄС про перенесення дедлайну.
Цього року Кабмін розробив проект Національного плану скорочення викидів від великих установок спалювання і передав його на узгодження Єврокомісії та Секретаріату ЄС. У цьому документі передбачено перенесення термінів реалізації вимог Директиви 2010/75/ЄС на 2033 р. за оксидами азоту і на 2028 р. - за пилом і діоксидом сірки.
Польща свого часу теж погоджувала відстрочку виконання вимог, але нині на польських ТЕС стоять нові котельні агрегати з циркулюючим киплячим шаром (у тому числі перші в світі з надкритичними параметрами пари), очисні установки. Більш того, в Польщі навчилися їх виробляти. Як швидко таке "світле майбутнє" прийде в Україну, залежить від пріоритетів бюджетних видатків на десятиліття. З одного боку, нам не до інвестпроектів, з іншого - саме інфраструктурні проекти свого часу дали поштовх польській економіці.