Минэнерго предложило включить в генсхему до 2042 года инновационные угольные ТЭС

Минэнерго предложило предусмотреть в генеральной схеме размещения объектов электроэнергетики в России использование инновационных паровых турбин, работающих на суперсверхкритических параметрах (ССКП) пара, при строительстве и модернизации угольных тепловых электростанций (ТЭС). Об этом 24 марта на заседании комиссии Госсовета по энергетике сообщил статс-секретарь – замминистра энергетики Дмитрий Исламов. Он пояснил, что это будет возможно после апробации технологий.

Согласно генсхеме размещения объектов электроэнергетики до 2042 г., в России должны быть построены угольные электростанции мощностью 11,9 ГВт, еще 11,5 ГВт угольной генерации будут модернизированы. По словам Исламова, уже приняты решения о строительстве генерирующих объектов общей мощностью 3,2 ГВт. Это, в частности, Забайкальская ТЭС, которая будет включать три энергоблока мощностью 350 МВт каждый, а также два энергоблока Харанорской ГРЭС в Забайкальском крае и три энергоблока Иркутской ТЭЦ-11, рассказал замглавы Минэнерго.

Задача высокой значимости

В ходе заседания комиссии ее председатель – глава Якутии Айсен Николаев напомнил, что президент РФ Владимир Путин в сентябре прошлого года отмечал важность развития угольной генерации с использованием современных технологий и соблюдением экологических требований в тех регионах страны, где это экономически оправданно и целесообразно. Сейчас все заявленные проекты строительства угольной генерации предусматривают устаревшие технологии, посетовал глава Якутии.

По его мнению, также необходима модернизация устаревших угольных электростанций. Особенно важно использование современных технологий в регионах Сибири и Дальнего Востока, где угольная генерация обеспечивает 42% энергоснабжения, отметил Николаев. Для этого необходимо определить сроки, в которые должны быть приняты решения по внедряемым технологиям, механизму отраслевого заказа и определены территории для строительства энергоблоков, подчеркнул он. При этом перспективные технологии угольной генерации необходимо включить в национальный проект «Новые атомные и энергетические технологии» и подготовить соответствующий федеральный проект, заключил Николаев.

По данным Минэнерго, установленная мощность угольной генерации в России составляет 38,5 ГВт (15% от всей установленной мощности энергосистемы России). Угольные электростанции обеспечивают выработку 15% электрической энергии в стране, или 168 млрд кВт ч ежегодно, и 27% отпуска тепловой энергии. При этом средний возраст электростанций достиг 37 лет, а доля устаревшей генерации составляет 50%, сообщил Исламов.

Он отметил, что внедрение ССКП позволит повысить коэффициент полезного действия (КПД) угольных электростанций с 35–38% до 46% и выше. При комбинированной выработке электрической и тепловой энергии КПД таких энергоблоков может превышать 80%, уточнил Исламов. В долгосрочной перспективе эта технология позволит не только повысить эффективность угольной генерации, но и улучшить экологические показатели, подчеркнул замминистра.

По словам Исламова, модернизация угольных электростанций может быть реализована за счет существующего механизма конкурентного отбора мощности для модернизации ТЭС (КОММод). При этом может применяться механизм, аналогичный отбору проектов использования инновационных газовых турбин, с требованием высокого уровня локализации, отметил он. Вместе с тем Минэнерго работает над усовершенствованием условий отбора проектов модернизации тепловой мощности на оптовом рынке, отметил замглавы Минэнерго.

В первую очередь внедрение технологий ССКП актуально при реализации проектов на базе угольных месторождений Сибири и Дальнего Востока, отметил Исламов. При этом площадки для реализации пилотных проектов должны выбираться таким образом, чтобы возможный отказ оборудования не отразился на надежности энергоснабжения, подчеркнул он. Замминистра также попросил у Минпромторга содействия в создании и опытной эксплуатации пилотной установки.

Пилотная готовность

Замминистра промышленности и торговли Михаил Иванов в ходе заседания комиссии сообщил, что сейчас российские компании производят паровые турбины мощностью до 1,2 ГВт. Основные производители – «Силовые машины», Калужский турбинный завод и Уральский турбинный завод, отметил он. По данным министерства, суммарная производственная мощность предприятий, производящих паровые турбины, составляет около 4,5 ГВт в год, а производителей котельного оборудования – 9 ГВт в год.

По словам Иванова, в России есть компании, которые способны производить оборудование для энергоблоков, работающих на ССКП. Например, у «Силовых машин» есть опыт поставки в Индию двух турбин мощностью 600 МВт каждая, характеристики которых являются переходными от сверхкритических параметров к ССКП, рассказал замглавы Минпромторга.

Он отметил, что инструментарий механизмов господдержки (СПИК и субсидии на НИОКР) настроен на поддержку тех проектов, которые связаны с производством новой продукции энергетического машиностроения. При этом пока в России не заявлено ни одного проекта электростанций с применением оборудования с ССКП, посетовал Иванов. Замминистра обратил внимание на необходимость определения 1–2 пилотных площадок и предложил создать соответствующую дорожную карту. Минпромторг готов активно участвовать в реализации таких проектов, заверил он.

Гендиректор «Силовых машин» Алексей Подколзин, в свою очередь, сообщил, что компания спроектировала полный комплект оборудования с ССКП и готова к началу его изготовления. По его словам, в России может быть локализовано производство всех видов такого оборудования, за исключением отдельных видов вспомогательного оборудования.

Создание угольных энергоблоков, работающих на ССКП, было прописано в числе приоритетных направлений развития энергетики в Энергостратегии России до 2030 г. Она предполагала создание энергоблоков мощностью 660–800 МВт с КПД 43–46%. В принятой правительством в прошлом году Энергостратегии до 2050 г. ССКП упоминается в перечне технологий, необходимых для реализации целей документа, но параметры таких энергоустановок не указаны.

По оценкам Сибирской генерирующей компании (СГК), проекты угольных ТЭС с использованием технологий ССКП могут быть конкурентоспособны по сравнению с газовой генерацией при текущих ценах на газ. При цене на газ в 7000 руб. за 1000 куб. м совокупная стоимость электроэнергии (LCOE) на угольных ТЭС в Сибири и на Дальнем Востоке может быть на 19% ниже показателя газовых ТЭС, следует из презентации председателя совета директоров СГК Юрия Малявкина к заданию комиссии. При росте цен на газ до 15 000 руб. за 1000 куб. м угольные ТЭС могут быть конкурентоспособны и в регионах с высоким уровнем газификации, следует из презентации. Но установленная мощность ТЭС должна составлять не менее 600–800 МВт, уточнил Малявкин.

Необходимые инвестиции в строительство одной электростанции он оценил примерно в 200 млрд руб. В связи с этим необходим механизм финансирования таких проектов, в том числе за счет оптового рынка, отметил Малявкин.

По опыту Китая

Технологии ССКП существуют уже несколько десятилетий, напоминает независимый эксперт по энергетике, доктор экономических наук Дмитрий Стапран. В Китае уже применяются более современные технологии – ультрасверхкритические параметры пара с КПД на уровне 50%, что дает существенную экономию топлива и снижает выбросы, отмечает он. Руководитель группы по аналитике в энергетике консалтинговой компании Kept Сергей Роженко обращает внимание, что технологии ССКП являются основой электрогенерации в ряде стран Европы и Азии. В ряде стран также используются комплексные технологии «чистого угля», включающие системы фильтрации газов и управление золошлаковыми отходами, что приближает угольную генерацию по экологическим параметрам к газовой, отмечает эксперт.

Технологии ССКП особенно актуальны при использовании бурого угля, которого достаточно много в России, указывает Стапран. Освоение данных технологий не только позволит обновить генерацию в традиционных угольных регионах Сибири и Дальнего Востока, но и даст импульс развитию современной угольной генерации в энергодефицитных районах на юге и центральной части России, а также в новых регионах страны, считает Роженко.

Строительство новых угольных станций с применением технологий ССКП наиболее вероятно в Сибири и на Дальнем Востоке, где находятся ключевые угольные бассейны страны, отмечает ведущий эксперт УК «Финам менеджмент» Дмитрий Баранов. Это обеспечит экономическую эффективность проектов за счет близости к месторождениям и низкой конкуренции с газом, поясняет он. Внедрение технологий ССКП при строительство энергоблоков возле месторождений угля в Сибири и на Дальнем Востоке будет иметь наибольший экономический эффект, соглашается Стапран. Партнер «S+консалтинг» Илья Грязнов напоминает, что в изолированных энергосистемах Сибири и Дальнего Востока уголь остается основным топливом. По его мнению, возобновляемые источники энергии (ВИЭ) и атомные станции не смогут стать альтернативой угольной генерации в этих регионах.

Внедрение технологий ССКП в угольной генерации возможно за счет действующих механизмов – КОММод и конкурентного отбора мощности новых генерирующих объектов, считает Стапран. Сейчас LCOE генерации на угле в среднем на 20% выше газовых ТЭС, АЭС и генерации на основе ВИЭ, отмечает эксперт. Например, в объединенной энергосистеме Сибири показатель для угольных ТЭС составляет 7,1 руб. за 1 кВт ч против 5,4 руб. за 1 кВт ч для АЭС и 5,5 руб. за 1 кВт ч для ветровых электростанций (в ценах 2023 г.), уточняет он. Поэтому для успешного прохождения конкурсных отборов угольным проектам необходимы современные технологии, уверен Стапран.

Для внедрения технологий ССКП необходимы продление программы КОММод после 2031 г., а также адаптация механизма КОММод-ПГУ (конкурсный отбор парогазовых установок с инновационными газовыми турбинами), считает Баранов.

При этом для строительства энергоблоков, работающих на ССКП, российским машиностроительным компаниям предстоит освоить ряд новых технологий в котлостроении и изготовлении высокотемпературных сталей, отмечают Роженко и Стапран. Лидером в этой сфере является Китай, поэтому отечественные предприятия могли бы договориться о партнерстве с китайскими производителями, например Shanghai Electric, считают они. По мнению Баранова, отечественные машиностроительные предприятия в целом готовы к производству оборудования для энергоблоков на ССКП. Риск дефицита, по его мнению, есть только по отдельным комплектующим (датчики, системы мониторинга) и сетевому оборудованию.

На лидерство Китая в сфере угольной энергетики ранее обращал внимание главный исполнительный директор «Роснефти» Игорь Сечин. КНР в отличие от многих стран Запада хорошо понимает, что альтернативная энергетика может только дополнить традиционную, но не заменить ее, отмечал он в ноябре прошлого года на VII Российско-китайском энергетическом бизнес-форуме. Сечин напомнил, что в 2024 г. Китай выдал разрешения на строительство около 100 ГВт новой угольной генерации. При этом Россия обеспечивает более четверти импорта угля в КНР, обратил внимание глава «Роснефти».

В то же время применение технологий ССКП за счет большей эффективности ТЭС может привести к сокращению спроса на уголь в России, предупреждает Грязнов. Тем не менее абсолютный объем выработки угольных ТЭС к 2050 г. уменьшится незначительно – до 92% от уровня 2020 г., считает эксперт.

Согласно генсхеме, установленная мощность электростанций в России в 2042 г. должна вырасти на 18% к уровню 2023 г. до 299,3 ГВт. При этом доля угольных ТЭС в структуре установленной мощности снизится на 3 п. п. до 12% (35,9 ГВт), также сократятся доли газовых ТЭС и гидроэлектростанций. Одновременно запланирован рост долей атомных, ветровых и солнечных электростанций.