В конце прошлого тысячелетия, когда цены на нефть и газ стремительно падали, в СМИ все чаще появлялись сообщения о новых возможностях использования возобновляемых источников энергии, а страшилки экологов о глобальном потеплении, вопреки всем законам жанра научного прогнозирования, все более упорно сбывались, судьба угольной энергетики казалась предрешенной. Многие наиболее развитые страны мира, отсалютовав первому в истории человечества ископаемому виду топлива и главному источнику энергии промышленной революции, начали постепенно списывать старый добрый уголь с энергетических счетов. Как стало выясняться сейчас, несколько преждевременно. Баланс достоинств и недостатков твердого энергетического золота вновь приходится пересматривать. Причем практически каждая страна делает это на свой лад.

Дешевый и надежный энергоноситель, запасов которого, в отличие от дефицитных нефти и газа, должно хватить на несколько столетий весьма интенсивного использования, страдает существенными недостатками. Во-первых, КПД его утилизации слишком низок, во-вторых, этот процесс сопровождается чрезмерным загрязнением окружающей среды. Примечательно, что для развитых стран мира вполне достаточно этих двух пунктов, тогда как для развивающихся существенным оказывается третий – добыча угля там сопровождается слишком большими человеческими жертвами.

Проблемы экологических рисков угольной энергетики наиболее прилежно решает Западная Европа. Открытие первой в мире угольной электростанции, в процессе работы которой вообще не происходит выброса углекислого газа в атмосферу, было описано ведущими СМИ мира, которые не забыли отметить активное участие в торжественной церемонии канцлера Германии Ангелы Меркель. Правда, это была всего лишь экспериментальная модель, внедрение которой в коммерческом масштабе намечено только на 2014 год. Хотя и за экологические показатели тех восьми «реальных» угольных электростанций суммарной мощностью 12 ГВт, которые начнут действовать на территории страны до 2011 года, тоже не стыдно.

Более того, именно немецкие энергетические компании берутся возрождать угольную энергетику и в Великобритании. Там и сейчас доля угля в производстве электроэнергии сопоставима с долей природного газа и существенно превосходит долю атомной энергетики. Правда, все это обеспечивается старыми угольными электростанциями, последняя из которых была построена в 1974 году. Теперь же принято решение о реализации нового проекта стоимостью 3,7 млрд. евро, результатом которой станет появление через три года на восточном побережье Великобритании новой, оснащенной самым современным очистительным оборудованием, угольной электростанции. Осуществлять этот проект будет британское подразделение немецкого концерна E.On, в управлении которого на сегодняшний день находятся все немецкие атомные электростанции (дающие ину всей электроэнергии в стране). Ему на пятки наступает немецкий же концерн RWE, конкурируя за британский рынок, так как на «своем поле» их уже обошла шведская компания Vattenfall, которой и удалось реализовать первый проект электростанции на «чистом угле» именно на территории Германии.

Отличилась в этом смысле и Дания, где весной был запущен пилотный проект крупнейшей в мире очистительной установки дымовых газов. Правда, в реализации этого проекта принимали участие 30 компаний из 11 европейских стран, и 50% от его общей стоимости в 16 млн. евро были предоставлены Европейской комиссией. В результате удалось не только сократить на 90% эмиссию углекислого газа, но и снизить расходы на каждую тонну связанного СО2 с 50—60 евро, как в Японии, до 20—30. «Пойманный» газ закачивается в подземные хранилища, где, как утверждают авторы проекта, он без всяких рисков для окружающей среды и без особых затрат может храниться столетиями. Кстати, Дания является единственным государством в мире, где с 1994 года существует Министерство охраны окружающей среды и энергетики. Причем объединение этих двух не то чтобы враждующих, но не всегда находящих общий язык ведомств произошло именно под «крышей» экологов.

Не меньших успехов в «озеленении» угольной энергетики добились и британские специалисты, в частности, в отношении десульфуризации дымовых газов. Им удалось тоже на 90—95% снизить выбросы двуокиси серы, повышенное содержание которой в атмосфере вызывает так называемые кислотные дожди.

Учитывая, что стандартная среднестатистическая 1000-мегаваттная угольная электростанция в год выбрасывает в атмосферу семь миллионов тонн углекислого газа, 200 тыс. тонн двуокиси серы и столько же зольной пыли (в составе которой выявляют в значительных количествах мышьяк, кадмий, свинец и прочие ингридиенты), переоценить подобные достижения сложно. С другой стороны, и недооценить их не даст ни один бухгалтер – ведь все эти «чистые» угольные технологии стоят очень дорого. Если прибавить к этому исключительно высокую стоимость европейского угля (в среднем, с учетом всех социальных и экологических дотаций, тонна его обходится в одну-две сотни евро), то угольную энергетику в Западной Европе вряд ли можно назвать дешевой. Правда, при этом уголь имеет совершенно уникальное преимущество – его месторождения обнаружены более чем в 90 странах мира (хотя 88% запасов и 76% добычи приходится на восемь стран – США, Россию, Китай, Индию, Австралию, ЮАР, Украину и Казахстан), а степень монополизации в угольной промышленности исключительно низка. Да и морские пути доставки дешевого угля из Австралии или ЮАР являются дополнительным подтверждением тезиса, гласящего, что политические риски «угольного» шантажа стремятся к нулю.

Впрочем, по другую сторону Атлантики не последним доводом в пользу угольной энергетики является именно ее рентабельность. Добыча угля, по запасам которого Соединенные Штаты Америки занимают первое место, обходится достаточно дешево, кроме того, там считают более целесообразным импортировать чужой дешевый уголь, чем дотировать добычу собственного. К тому же США, так и не присоединившиеся к Киотскому протоколу, до последнего времени не слишком забивали себе голову технологиями очистки дымовых газов (600 действующих там угольных электростанций выбрасывают в атмосферу около двух миллиардов тонн углекислого газа в год). Зато американцы весьма настойчиво шли по пути повышения эффективности угольной энергетики. КПД угольных электростанций, работающих по традиционным схемам, едва превышает 30%. При этом существует множество технологий, которые не только существенно повышают этот коэффициент, но и значительно расширяют возможности применения угля.

Метод Фишера—Тропша, позволяющий превращать твердый уголь в жидкое топливо, известен давно. В 1920-х годах его предложили немецкие ученые Франц Фишер и Ганс Тропш, в условиях, когда послевоенная Германия задыхалась от нехватки нефти, зато не испытывала недостатка в угле. Наиболее активно эта технология использовалась Германией и Японией в годы Второй мировой войны, а также во времена апартеида в Южной Африке. А затем пришли годы нефтяного изобилия, и об этом не очень дешевом методе забыли. Вспомнил о нем сейчас опять же Пентагон, предложив финансирование научных исследований по использованию продуктов переработки угля в качестве топлива для военной техники. Подсчитав, что запасов американского угля хватит для получения неполного триллиона баррелей топлива, а мировые запасы нефти оцениваются в 22 млрд. баррелей, американское военное ведомство решило разыграть и эту карту. Тем более что переработка угля в жидкое топливо несет немало экологических преимуществ. Что из этого выйдет – посмотрим, а пока существуют и другие достаточно эффективные способы повышения КПД угольной энергетики.

В частности, это касается утилизации метана, который достаточно часто сопровождает залежи угля. С одной стороны, это исключительно взрыво- и выбросоопасное вещество, которое является фактором высокого риска в процессе угледобычи. С другой – ценнейшее энергетическое сырье. В США, например, из угольных месторождений получают более 40% всего добываемого в стране газа (в ближайшее время этот показатель собираются довести до 60). При этом Соединенные Штаты по степени газоносности находятся на пятом месте в мире, уступая первенство по запасам Китаю, России, Канаде и Украине. Но посоревноваться в эффективности утилизации метана с США может разве что Канада.

Утилизация метана и другие технологии, каждая в отдельности, позволяют довести КПД угольной энергетики до 40—45%, а комплексное использование когенерационных технологий поможет повысить этот показатель при выработке тепловой и электрической энергии до 85%. Не удивительно, что в ближайшее время в США планируется ввести в строй еще около восьми десятков новых угольных электростанций, использующих самые последние разработки.

И все же главными локомотивами угольной энергетики по-прежнему остаются Индия и Китай. До 2020 года они будут обеспечивать 33% прироста энергопотребления в мире и 90% – мирового прироста использования угля. Большие запасы этого вида топлива (хотя Индия и стала уже импортером угля) позволяют не слишком задумываться над повышением эффективности его использования. На природосберегающие технологии в этих странах элементарно не хватает денег. Тем более что загрязнение атмосферы их пока еще беспокоит в гораздо меньшей степени, чем необходимость восстановления дефицитной земли после достаточно варварской угледобычи.

Оксана Приходько

Инф. zerkalo-nedeli