Казахстанскому углю прописали обогащение

В ближайшем будущем владельцам экибастузских угольных разрезов придется задуматься о совместном строительстве обогатительной фабрики. Она позволит повысить качество топлива для казахстанских ТЭЦ и поднять стоимость производимой тремя разрезами продукции. Идея такого проекта прозвучала не от представителей отрасли, а от казахстанских ученых-исследователей.

Три экибастузских разреза – «Богатырь», «Северный» и «Восточный» – основные поставщики сырья для казахстанской уголь-ной генерации. На них приходится 80% из 50 млн тонн угля, которые ежегодно сжигают отечественные ТЭЦ. У разрезов разные собственники – «Богатырь» и «Северный» принадлежат ТОО «Богатырь Комир», разработкой «Восточного» занимается Евразийская группа – ERG, и одна общая проблема – сужение рынков сбыта.

В 2019 году Казахстан экспортировал 28,1 млн тонн угля, а годом ранее – 29,2 млн тонн. В Министерстве индустрии и инфраструктурного развития снижение объемов экспорта связывают с падением спроса на уголь на внешних рынках и отмечают, что эта тенденция будет продолжаться. Основной импортер – Россия (21 млн тонн в 2019 году) постепенно переориентирует свою угольную генерацию на кемеровский уголь, а второй по величине импортер казахстанского угля – Европа – ужесточает требования к угольщикам в части эмиссии в окружающую среду.

Остается внутренний рынок, где уголь сейчас занимает 70% от общего объема генерации электроэнергии. При этом власти Казахстана намерены кардинально изменить расклад в топливно-энергетическом балансе, повысив долю возобновляемых источников энергии до 50% к 2050 году. Очевидно, что происходить это будет за счет снижения доли угля. 

Позволить угольной отрасли удержать свои позиции на внутреннем рынке и остановить падение сбыта на рынках внешних могут технологии «чистого угля», считает генеральный директор частного учреждения Nazarbayev University Research and Innovation System (NURIS) Айдар Жакупов.

Решать проблему на выходе или на входе?

Технологии «чистого угля», рассказывает гендиректор NURIS, можно разделить на две категории. На слуху в основном те из них, которые внедряются непосредственно на тепловых станциях и позволяют снизить выбросы при сжигании угля любого качества.

Например, метод сжигания угля в циркулирующем кипящем слое помогает решить задачу эффективного сжигания проблемных видов топлива. По словам представителя научно-исследовательского инжинирингового центра ERG Дияра Токмурзина, технология была апробирована Евразийской группой на своих генерирующих мощностях, и она позволяет снизить эмиссии вдвое. Однако внедрение метода на действующих тепловых станциях накладно, поэтому казахстанские ученые предлагают использовать в масштабах всей страны вторую категорию технологий, которые позволяют снизить зольность угля уже на выходе из разреза – через обогащение его химическим способом на специальной станции.

Обогащение энергетического угля в Казахстане производится и сейчас, но «дедовским способом», говорит представитель Алматинского университета энергетики и связи Бирлесбек Алияров. В Экибастузе уголь добывается из трех пластов, и чем глубже пласт, тем выше содержание в нем серы. Зольность угля третьих пластов доходит до 60% при товарном показателе в 42%.

«Мы очень странные люди: мы просто пилим угли первого и третьего пластов и их смешиваем, – говорит г-н Алияров. – А в Великобритании зольность уменьшают до 14% на обогатительных фабриках химическим путем – и продают потом уголь по $18 за тонну. А средняя стоимость тонны казахстанского угля сейчас – $10».

Кто получит пользу от угольно-обогатительной фабрики

По расчетам сотрудника действующей при NURIS лаборатории чистых угольных технологий Калкамана Сулейменова, стоимость обогащенного химическим путем экибастузского угля поднимется с нынешних $10 до $15 за тонну. Еще более оптимистичен в своих расчетах генеральный директор NURIS Айдар Жакупов:

«Да, в случае промышленного обогащения угля произойдет некоторое повышение тарифов на него, но не такое большое, как оценивают коллеги, а на 10–20%, то есть на $1–2 за тонну, по-тому что завод будет иметь большие доходы от реализации попутных отходов производства, которые позволят субсидировать стоимость обогащенного угля».

По утверждению г-на Жакупова, дополнительные отходы, которые получаются при обогащении угля, содержат в себе золото, кремний и алюминий – и их можно будет продавать как сырье для имеющихся в республике производств. 

Выгода ТЭЦ от использования обогащенного угля очевидна – если сейчас сжигание высокозольного экибастузского угля приводит к повышенным платам за эмиссии и высокому износу оборудования, то обогащенный уголь позволит сократить плату за выбросы в атмосферу и удлинить сроки между ремонтами котлоагрегатов, то есть затраты ТЭЦ снизятся.

«Участникам рынка необходимо понять: нам на самом деле проще построить обогатительную фабрику на выходе угля с разрезов, чем модернизировать станции, находящиеся в разных концах страны», – говорит Калкаман Сулейменов.

Мусор как альтернатива углю 

Пока угольщики только думают о выборе технологии «чистого угля», исследователи в Назарбаев Университете начали работы по изучению энергетической ценности мусора. Отсор­тированный мусор, включая пластик, спрессовывается в брикеты или в гранулы, которые можно сжигать на обычных электростанциях зимой вместе с углем – и такая мусорная смесь иногда на 20% калорийнее угля, а вот зольность ее на порядок ниже, утверждает Дияр Токмурзин.

В Павлодарском государственном университете им. С. Торайгырова рассматривают в качестве замены углю опавшую листву. Павлодарские ученые также спрессовали ее в брикет – и пришли к выводу, что она намного превосходит уголь по экологическим параметрам (эмиссия при сжигании – практически нулевая), по ценовой политике (стоимость сбора этого «сырья» на улицах города копеечная) и почти не уступает углю по калорийности. Последнее утверждение, правда, сотрудники лаборатории чистых угольных технологий Назарбаев Университета подвергают сомнению.