«Центр вычислительных кластерных технологий»

Можно ли сделать тепло даровым?

10/07/2017 ИТ СО РАН

Можно ли сделать тепло даровым?

43 ИТ СО РАН СО РАН Физика Инновации Новосибирск ​Кажется немыслимым, чтобы в Сибири можно было создать систему дарового теплоснабжения, да еще с условием соблюдения экологических норм. Мы уже привыкли к тому, что за тепло надо обязательно платить, и платить прилично.

Мало того, и энергетические компании, и местное руководство в последнее время стараются нам внушить нехитрую мысль, будто повышение оплаты за отопление для нас — жизненная необходимость, навязанная нам и нашим суровым климатом, и износом сетей, и необходимостью реструктуризации всего нашего ресурсоснабжающего хозяйства. И вдруг неожиданно на трибуну выходит специалист и объявляет, что тепло у нас вполне может быть даровым. При условии, правда, что сырье, которое мы традиционно воспринимаем как топливо, будет использоваться по другому назначению.

Именно об этом было заявлено во время работы прошедшего в конце апреля Международного форума-выставки "Городские технологии — 2017", где отдельная секция была посвящена вопросам энергетики.

Суть вопроса вот в чем. Крупные энергетические объекты Новосибирска, как мы знаем, работают на угле. И в принципе, угольная генерация особых вопросов не вызывает. Как мы уже неоднократно писали, специалисты Института теплофизики СО РАН считают, что у угля (как бы мы к нему ни относились) довольно хорошие перспективы. Что в энергетике намного лучше использовать уголь, чем использовать газ, востребованный в химической промышленности. Уголь, к тому же, в несколько раз дешевле. Главное, считают наши ученые, — грамотно его сжигать. Такие технологии в ИТ СО РАН также разрабатываются (о чем мы тоже писали). Проблема лишь в том, что они не внедряются. И, судя по всему, у российского правительства на сегодняшний день нет никаких планов заниматься модернизацией угольной энергетики. Во всяком случае, серьезных финансовых ресурсов на это дело государство в ближайшей перспективе выделять не намерено. Факт, конечно, печальный. Но нет, как говорится, худа без добра.

Дело в том, что даже самые суперсовременные технологии сжигания угла — какого бы эффекта они ни давали — есть, по сути, движение по проторенному пути. То есть уголь в этом случае также воспринимается как топливо. Иначе говоря, мы совершенствуем сам энергетический объект, но по существу ничего не меняем. В этой связи предлагается идти совершенно другим путем: использовать уголь как сырье для получения сорбента, а выделяемый в ходе получения продукта горючий синтез-газ (смесь водорода и окиси углерода) направлять в энергетику, получая то самое даровое тепло, о котором шла речь выше.

Эту идею озвучил консультант по инновациям компании "Тион" Валентин Данилов. Он привел пример одной красноярской котельной, которая давно уже поставляет тепло в муниципальные сети совершенно БЕСПЛАТНО. Как же такое возможно? Это достигается благодаря применению технологии "Термококс", разработанной в Красноярске более двадцати лет тому назад.

"У нас, — разъясняет ситуацию Валентин Данилов, — при слове "уголь" все вздрагивают, представляя угольную энергетику на примере Новосибирска, где угольные котельные — просто кошмар для всех.

На самом же деле это просто неправильная и давно устаревшая технология использования угля. Еще хуже — использовать для отопления газ. На самом деле уголь — это единственно приемлемое топливо. Но если его использовать так, как его используют сейчас, то мы, действительно, получаем проблемы и с выбросами, и с пылью, и с золошлаковыми отходами".

Технология "Термококс" как раз решает эти проблемы, — считает Валентин Данилов. В принципе, сама технология довольно проста. У вас есть некий реактор-газификатор, куда загружается определенная фракция бурого угля. Бурый уголь — это, по словам Валентина Данилова, — недозрелый уголь, содержащий 40% летучих компонентов. Его теплотворная способность не очень высокая, однако он ценен как раз тем, что из него можно извлечь много газа. Бурый уголь, помещенный в газификатор, поджигается сверху, снизу идет дутье. Навстречу потоку воздуха идет волна термохимических преобразований. При этом происходит выделение горючего газа (смесь водорода и окиси углерода) — очень чистый, без примесей пыли. Из него мы как раз и получаем тепловую энергию. В сухом же "остатке" образуется углеродный материал — основной продукт такого производства. Горючий газ в этом случае является, по сути, отходом, в силу чего цена его равна нулю.

В общем, у вас стоит такой завод, из которого, грубо говоря, вытекает бесплатная горячая вода. Все расходы, основная себестоимость приходятся на производство продукта, оставшегося после газификации угля. Существенным моментом является здесь то, что вы не получаете тех выбросов углекислого газа, как это происходит в традиционной угольной энергетике. Поэтому к представленной технологии вполне можно применить термин "низкоуглеродная угольная теплоэнергетика".

Такое предприятие, пояснил Валентин Данилов, работает в Красноярске уже более пятнадцати лет. Причем, работает устойчиво, производя примерно 4 тысячи тонн сорбента в год. Показательно, что стоимость сорбента составляет один доллар за килограмм. Для производства одной тонны сорбента требуется примерно пять тонн бурого угля.

Рассматриваемая технология, по мнению Валентина Данилова, решает сразу три задачи: способствует снижению себестоимости производства тепловой энергии, ведет к кардинальному снижению вредных выбросов и дает "на выходе" углеродные продукты с высокой добавленной стоимостью — с перспективой их экспорта. Не менее важно и то, что внедрение данной технологии может стать основой развития низкоуглеродной угольной энергетики Новосибирска, за которой, считает докладчик, — будущее.

"Самое интересное, — отмечает Валентин Данилов, — что в свете Парижского соглашения, когда вы переносите такое производство из Европы, Австралии или из США — в Новосибирск, то вы вытесняете при этом сжигание топлива в котельных, благодаря чему достигается экологический эффект в виде снижения эмиссии углекислого газа. Это является экологическим аргументом для выхода на мировые рынки".

Так, производство одной тонны сорбента снижает эмиссию углекислого газа на шесть тонн! Не удивительно, что в этом году Красноярск выиграл грант APERC "Низкоуглеродный город", тем самым заявив претензию на то, что он станет первым в России "низкоуглеродным" городом. Новосибирск в этом плане откровенно отстает.

"Мы надеемся, что у нас, в Советском районе, в Академгородке, будут заменены газовые котельные на такие вот предприятия по производству углеродных материалов — с утилизацией сбросного тепла в систему отопления. И ученые Академгородка, наконец-то, смогут обеспечивать себя теплом по самой современной технологии", — подытожил Валентин Данилов.

Что препятствует сегодня массовому строительству таких заводов? Ключевым вопросом является здесь сбыт углеродной продукции, заметил Валентин Данилов. "Мы очень рассчитываем на то, — поясняет он, — что Парижское соглашение позволит нам выйти на мировой рынок с экологическим аргументом". Автор доклада надеется, что администрация города поддержит данное начинание. Тем более что речь идет о развитии системы теплоснабжения Новосибирского научного центра, позиционирующего себя как центр инноваций.

Отметим, что каких-либо чисто технических возражений против предложенной технологии со стороны специалистов на форуме не прозвучало, и это вселяет надежды на благоприятный исход. Однако не исключено, что вопрос упрется (как всегда) в особенности нашей политики. Ибо опыт показывает, что российским технарям куда легче справиться с законами природы, чем с российским законодательством.

Олег Носков

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>