Торф используют как топливо
Преимущества и недостатки торфа как топлива
С каждым днём востребованность местных видов топлива растёт. Ничего удивительного в этом нет: запасы нефти, газа и угля исчерпываются, и вместе с уменьшением их количества увеличивается их стоимость. Торф — то, на что потребители, учёные и бизнесмены сейчас возлагают большие надежды.
Торф — ресурс, который занимает 3% суши
Что такое торф? Это остатки растений, которые находятся на болотах. Из-за нехватки кислорода и повышенной влажности, свойственным болотистой местности, растения не разлагаются до конца и накапливаются, со временем превращаясь в то, что мы называем торфом. Количество этого ресурса на Земле необычайно высоко: он покрывает порядка 3% общей площади суши. Причём Россия располагает вторым местом по запасу торфа, уступая только Канаде, — а это 60% общемировых запасов. Особенно богатыми считаются Томская и Волгоградская области, а также Рязань, Владимир и Москва.
Большое количество торфа расположено в Финляндии, Ирландии и Великобритании, Германии, Швеции и Беларуси, в некоторых штатах США. Однако в полной мере эксплуатируют свои запасы только Канада, Ирландия и Финляндия: по подсчётам TACIS, добыча торфа благодаря этим странам за последние годы выросла примерно на 10%.
Всего несколько десятилетий назад Россия занимала лидирующее место по добыче и использованию торфа, но ситуация изменилась в середине 20-го века, когда в Сибири были обнаружены огромные месторождения природного газа. Добыча торфа, достигшая цифры в 280 млн тонн в год, начала угасать вместе с переходом энергетики на природный газ. На сегодняшний день в нашей стране добывается всего около 2-4 млн тонн торфа в год. На упадок отрасли влияют и некоторые сложности в лицензировании, поскольку добыча топлива из болот — это одновременно и водопользование, и недропользование. Да и оборудование, простаивавшее десятки лет с советских времён, успело порядком износиться.
На природном газе сегодня работают около 90% всех энергетических установок. Без сомнений, это достаточно удобное и недорогое топливо, но оно исчерпывается — это раз, а во-вторых, делает потребителей очень зависимыми от поставок. К примеру, если что-то случится с трубопроводом, экономические потери будут колоссальными. Сгладить это помогла бы установка резервного оборудования, которое могло бы работать на угле или на торфе.
Торф или уголь — что лучше?
По сравнению с углём торф обладает спектром преимуществ. В первую очередь, это его дешевизна: тонна хорошего угля стоит вдвое больше, чем тонна торфа.
Огромным преимуществом торфа является его экологическая чистота. Так, в каменном угле находится около 1-3% серы, которая, сгорая и вступая во взаимодействие с атмосферой, образует сернистую кислоту — причину выпадения кислотных осадков. В торфе сера практически полностью отсутствует, а зола, образовавшаяся после его сжигания, гораздо проще и безопаснее для утилизации, чем угольный шлак.
Главный экологический недостаток торфа
Но есть у этого волшебного вида топлива и определённые недостатки, на которые не устают указывать учёные, выступающие против перехода энергетики на торф. Это, в первую очередь, вред для экологической обстановки: болота, которые необходимо осушать ради добычи, являются частью экосистемы, и их уничтожение может стать причиной высвобождения огромного количества углекислого газа, что приведёт к парниковому эффекту. Однако это слишком долговременная перспектива. По словам экспертов, газовых запасов нашей страны хватит ещё как минимум на 100 лет.
Перспективы развития торфяной отрасли в России
Впрочем, пессимизм излишен — торфяная отрасль в России постепенно выходит из стазиса. К сожалению, влияет на это не столько искреннее желание прорабатывать богатый ресурс, сколько другие факторы: экономический кризис, рост расценок на коммунальные услуги и энергию. К тому же, «подвижки» носят характер сугубо региональный. Торфяную котельную установку недавно запустили в Свердловской области; Архангельская, Ленинградская, Смоленская, Кировская, Владимирская и Тверская начали экспериментировать с переходом региональных электростанций на альтернативные виды топлива, и на торф в том числе.
На настроения общественности реагирует и Министерство энергетики. Не так давно там рассматривали поправки, которые позволили бы отдавать торфяники в аренду на разработку, а также снизили бы энергетический налог. К 2020 году правительство планирует увеличить добычу как минимум в 4 раза — или на 8 млн тонн — ежегодно.
Торф как топливо
все о биотопливе и твердотопливных котлах
Торф – органическая порода, образующаяся в результате биохимического процесса разложения ( отмирания и неполного распада) болотных растений при повышенной влажности и недостатке кислорода.
Использование торфа как топлива обусловлено его составом: большим содержанием углерода, малым содержанием серы, вредных негорючих остатков и примесей. По сути, это молодой уголь.
Основными недостатками этого вида топлива являются: более низкая, чем у угля энергетическая калорийность и трудности сжигания из-за высокого содержания влаги (до 65%).
Но есть множество «плюсов»:
Все это делает торф перспективным местным источником полученной тепловой и электрической энергии:
В качестве топлива торф применяется в трех видах:
Вообще, сфера использования торфа как топлива, с развитием современных технологий сжигания и использования экологически чистых процессов получения энергии, оценивается передовыми учеными и специалистами, как на наиболее перспективное развитие энергетики в следующем столетии.
Технология перевода небольших газовых и мазутных котельных на местное топливо получает все более широкое распространение по мере роста цен на ископаемое углеводородное топливо. Наиболее интенсивно данное направление развивается в странах, имеющих значительный запас биоресурсов (леса, торфяных болот и т.д.), к числу которых относятся страны северной части Европы: Швеция, Норвегия, Дания, Финляндия, а также в бывших странах советской Прибалтики.
Особенно выгодно использование торфа в качестве топлива: стоимость 1 Гкал, полученного от сжигания торфа, ниже, чем у всех других видов топлива, кроме газа. Помимо энергетического направления использования торфа, в последнее время широкое развитие получило сельскохозяйственное применение торфа, зарекомендовавшего себя как ценный органический материал.
Мировая потребность в торфе
Торф является также предметом экспорта. Мировая потребность в торфе имеет четко выраженную тенденцию к неуклонному росту.
Наиболее «емкими» потребителями торфа являются Япония, США, страны Европы и Ближнего Востока, а также другие страны, в которых развернуты работы по повышению плодородия почв, предотвращению эрозии земель, осуществлению экологических программ.
Сопоставимые показатели потребления энергетического торфа в ведущих торфодобывающих странах мира (2005год)
«Вымирающий вид». Как в России забросили торфяное отопление
Эта история о том, как высокоразвитая во времена СССР торфяная промышленность превратилась в отсталый сегмент топливно-энергетического баланса. Ведь сегодня по всей стране осталась лишь пара-тройка регионов, где ещё выжило торфяное отопление.
Развивать «торфянку» стало неудобно и невыгодно. Последние годы отрасль хотя бы поддерживали льготами, но с недавних пор упразднили и их.
Почему исчезло торфяное отопление?
Сразу после Октябрьской революции большевики железной рукой взялись за строительство «нового мира». Главным ориентиром великого передела стало интенсивное развитие всех отраслей промышленности, включая торфяную.
В 1918 году был издан «Декрет о разработках торфяного топлива», который запустил процесс освоения торфяников и массового строительства генерирующих станций, работающих на торфе. Как результат, уже к 30-ым годам ТЭЦ вырабатывали от сжигания этого топлива порядка 40% всей энергии.
Великая Отечественная война разрушила многие месторождения и тофропредприятия. Практически уничтоженную отрасль в СССР восстановили очень быстрыми темпами — за счёт открытия новых торфяных полей, разработки более производительного оборудования, создания новых заводов и электростанций.
Как итог, в послевоенные 50-ые добыча торфа была восстановлена до 27 млн т в год (в 1944 году было извлечено 21,5 млн т). С того времени направление развивалось семимильными шагами: к 80-ым годам советские торфодобывающие предприятия получали уже по 50 млн т торфа в год.
Торфяники разрабатывались в 37 регионах, в отрасли числилось 220 специализированных предприятий. Ровно половину добываемого сырья использовали для сжигания в котельных, остальную часть направляли на сельскохозяйственные нужды.
Что было дальше, предугадать легко: распад Советского союза привёл к краху торфяной промышленности. Резкий переход от плановой к рыночной экономике оказался для большинства производств чуть ли не смертельным.
Бизнес-структуры в «торфянке» куда больше интересовало перераспределение собственности, чем проблемы промышленников. Ряд электростанций «по-быстрому» перевели на природный газ. Потребителей в сфере сельского хозяйства торф тоже потерял: земледельцы начали вынужденно отказываться от него, поскольку лишились какой-либо финансовой поддержки.
Крайне негативно на торфяной отрасли сказались изменения в законодательстве. В нулевых российское правительство приняло «противоречивые» поправки в Лесной и Водный кодексы. Торфяные месторождения стали причислять к землям лесного фонда и водным объектам. То есть, чтобы получить право пользования участками с торфяными залежами, теперь нужно очень дорого заплатить.
Торфопредприятия стали закрываться одно за другим: нет потребителей, нет денег, нет поддержки. Добыча тоже стала нецелесообразной, ведь в то время фокус властей сместился на получение газа, ставшего более выгодным для сбыта на внешних рынках.
Отрасль, которая десятилетиями являлась неотъемлемой составляющей топливно-энергетического баланса страны, практически вымерла. Последующий экономический кризис 2008-2009 годов окончательно добил данный сегмент промышленности. В то время добыча торфа застыла на приблизительно одном уровне — 1 млн т. И тогда правительство РФ задумалось о том, как вернуть горючему ископаемому прежние позиции.
Ставки на торф!
Отдадим должное, «на бумаге» планы по восстановлению торфяной отрасли выглядели удобоваримо. В 2009 году горючее ископаемое включили в энергетическую стратегию на период до 2030 года. В документе торф нарекли не иначе, как одним из важнейших и перспективных местных источников топлива.
«После увеличения объёмов добычи торфа и модернизации технологической базы торфяной промышленности станет возможным его эффективное использование на тепловых электростанциях», — утверждалось в стратегии.
Власти поставили задачу повысить долю торфяной энергетики в топливном сегменте с 1-2% до 8-10%. Дело вроде бы сдвинулось с мёртвой точки, однако в России по-прежнему добывалось не больше 1 млн т топлива. И на таком уровне отрасль существовала следующие 7 лет. По всей стране осталось минимальное число электростанций.
В 2016 году власти неожиданно приняли законопроект, который фактически поставил в один ряд торфяные ТЭЦ с производителями возобновляемой энергии. Им предоставили одинаковые льготы: сначала ТЭЦ мощностью до 25 МВт получили субсидирование расходов на присоединение к электросетям и гарантированный канал сбыта энергии через местные сетевые компании.
Единственное отличие — котельным, работающим на торфе, не предоставили возможность заключать договоры о предоставлении мощности, компенсирующие затраты на работу. Вместо этого электростанциям дали доступ к получению долгосрочного тарифа, который устанавливали в ФАС.
Кстати, не все одобрили решение властей приравнять торф к альтернативным источником энергии. Например, в 2017 году руководитель программы «Климат и энергетика» WWF Алексей Кокорин назвал инициативу «абсурдом».
«Утверждение, что торф — ВИЭ, верно только в масштабе многих десятков тысяч лет. Действительно, торфонакопление происходит, но очень медленно. С научной точки зрения это возобновляемый источник энергии, но не в масштабе нашей жизни и жизни наших детей и внуков, поэтому это просто абсурд».
Тем не менее, механизм заработал, и у отрасли, казалось бы, появился шанс возродиться. Но не тут-то было.
От поддержки устранить
Возвращаемся в наши дни. Да, сейчас торф применяется в коммунально-бытовой сфере и сельском хозяйстве. Но только в тех уголках России, где его выгодно использовать. Число регионов, которые не отказались от торфяного топлива в промышленных масштабах, ничтожно.
По сведениям «Парламентской газеты», его сжигают всего 2 крупных электростанции: Кировская ТЭЦ-4 в Кировской области и Шарьинская ТЭЦ в Костромской. Вдовесок осталось ещё несколько котельных во Владимирской области, но они вносят минимальный вклад в общие объёмы потребления.
Виды торфяного топлива, используемого на ТЭЦ.
Фрезерный торф – масса торфяной крошки, получаемой при фрезерном способе добычи.
Удельная теплота сгорания: 10,8 МДж.
Уровень влажности: до 40-50%.
Кусковой торф – масса, спрессованная в куски определённого диаметра, высушенные естественным образом.
Удельная теплота сгорания: 12,1 МДж.
Уровень влажности: до 40%.
Торфяные брикеты – масса, полученная из фрезерного торфа посредством его измельчения и рассева, сушки и прессования в прессах.
Удельная теплота сгорания: 17,58 МДж.
Уровень влажности: до 15%.
В общем энергобалансе России потребление торфа составляет всего 0,03%. Безусловно, главную роль в этом сыграли события предыдущих лет. Но нельзя упускать из виду и глобальные изменения в мировом энергобалансе.
Отчасти торф не смог отыграться в новой реальности, которую сегодня на топливном рынке задаёт экология. Да, раньше его относили к безотходному источнику энергии, сегодня же горючее ископаемое никак не вписывается в рамки Парижского соглашения по климату.
Государство до последнего поддерживало оставшиеся торфяные электростанции. Однако в конце 2019 года власти выступили с инициативой прекратить предоставлять субсидии производителям торфяной электроэнергии.
Аргументируя инициативу, власти указали, что торф является органическим ископаемым топливом, а не возобновляемым источником энергии. Кроме того, торфяные ТЭЦ, коих, напомним, остались считанные единицы, могут «эффективно конкурировать» с иными источниками энергии без господдержки.
Среди предложенных вариантов «выживания» — внедрение энергосберегающих технологий, разработка многоцелевой схемы переработки торфа, а также повышение технико-экономических показателей работы генерирующих мощностей.
В пресловутую успешную конкуренцию верится с трудом. Тем более, что немногим позднее это фактически подтвердила замминистра энергетики Анастасия Бондаренко.
«Сложности с транспортировкой и складированием торфяного топлива делают его себестоимость неконкурентоспособной по сравнению с другими энергоносителями», — цитирует «Парламентская газета» слова г-жи Бондаренко.
Торф как вид топлива: за и против
Роль местных видов топлива в энергосистеме многих стран увеличивается с каждым днем. Тут все очевидно и просто. Тенденция роста цен на такие энергоносители, как уголь, нефть, газ в последнее время стала устойчивой и постоянной в силу их исчерпаемости и труднодоступности оставшихся залежей. Соответственно – возрастает стоимость электроэнергии. В этой ситуации роль таких видов топлива, как торф и древесина переоценить очень сложно. Торф – это топливо, которое в буквальном смысле мы топчем ногами. Ученые уже давно подсчитали, что данный ресурс со временем успешно может заменить уголь, газ и мазут.
Торф представляет собой остатки растений, которые не полностью разложились в болотных условиях. Болото характеризуется недостатком кислорода и большой влажностью, они и не дают растениям полностью разложиться, а последние в свою очередь накапливаются из года в год и превращаются в однородную массу – торф. Мировой ресурс этого ископаемого по оценкам экспертов от 250 до 500 млрд. тонн. В общей сложности он покрывает 3% суши.
Первое место по запасам торфа досталось Канаде, тут сосредоточено 170 млрд. тонн, а второе – у России – 150 млрд. тонн. Большая доля торфяников в Швеции, Финляндии, Германии, Белоруссии, Ирландии, Великобритании, некоторых штатах США. В России по подсчетам экспертов сосредоточено от 40 до 60% мировых запасов. Занятые торфом земли в нашей стране составляют 31,8% в Томской области и 12,5% в Вологодской. Внушительное количество залежей находится в Центральных регионах – Рязанская, Московская, Владимирская области. Каждый год запасы торфа в нашей стране пополняются на 250 млн. тонн. При таких условиях у России есть большое будущее в решении проблемных вопросов местной энергетики, повышении плодородия почвы, экологических задач. Совсем недавно наша страна была лидером в потреблении торфяного топлива, но сегодня уступает место таким странам, как Финляндия, Ирландия и Канада.
Торфоуборочные машины (Фото Владимир А. Довгань)
Международная организация TACIS подсчитала, что добыча торфа в мире в последние несколько лет, увеличилась на 10%. Спрос на этот ресурс неизменно растет. Например, в Финляндии каждый год на энергетические нужды добывают 10 миллионов тонн и обеспечивают 20% тепла в стране. Там очень распространены небольшие станции, мощность которых от 2 до 10 МВт, и все они в качестве сырья используют торф. Похожая картина наблюдается и в Швеции.
Почему же наша страна, которая долгое время была лидером в данной отрасли, потеряла пальму первенства? В России торф стали добывать еще 200 лет назад. Он использовался в качестве топлива на тепловых электростанциях. На сельскохозяйственные нужды добывали 160-180 тонн каждый год. А в 1965 году добыча достигла своего исторического максимума и составила 27,9 млн. тонн.
Так выглядит типичный район торфодобычи (Фото alex-leit.livejournal.com)
Последующие 30 лет показатели только снижались. Все дело в том, что в 60-е годы в Западной Сибири были открыты крупные месторождения природного газа. Энергетика ускоренными темпами стала переходить на этот вид топлива. В итоге к концу 90х годов объем добычи торфа снизился до 2-4 миллионов тонн в год. Напомним, в советские времена эта цифра составляла 220-280 миллионов тонн. Но ориентация на газ – это только одна из причин упадка торфяной отрасли. Этот вид топлива стало добывать невыгодно еще и по причине двойного лицензирования: недропользование и водопользование. Болото относят и к одному и ко второму типу. Развитие отрасли тормозит и отсутствие инвестиционных ресурсов. Оборудование торфяных электростанции порядком поизносилось, потому что многие из них были построены более 40 лет назад.
Никто не спорит с тем, что сегодня использование газа в качестве топлива – очень удобно и дешево, поэтому газификация районов происходит ударными темпами. Но помимо того, что газ – ресурс исчерпаемый, эта тенденция имеет еще один минус – области стали очень зависимы от «голубого топлива», за счет которого сегодня вырабатывается 90% тепла. Если газовая труба при определенных форс-мажорных обстоятельствах лопнет, а отопительная система разморозится, экономические потери могут быть очень масштабные. Избежать негативных последствий помог бы дополнительный тепловой агрегат с резервным топливом. Что касается сравнения торфа с углем, преимущество по многим позициям находится у первого.
Одна из опасностей торфодобычи — осушение болот, которые являются «легкими природы»
Энергоемкость торфяных брикетов однородна, тогда как теплотворная способность угля неравномерна. И стоимость его при учете транспортных расходов во много раз выше цены торфа. Допустим, что цена тонны торфа составляет 100%, северным и западным регионам России за такое же количество кузнецкого угля придется заплатить 190%, за воркутинский уголь – 120-160%, а за топочный мазут – 250%. Большим плюсом торфяного топлива является его экологическая безопасность, проблема которой является сегодня одной из актуальных в мире.
Например, каменный уголь содержит 1-3% серы, мазут – 1,2%. При сгорании из серы образуется двуокись серы, которая вступает в реакцию с атмосферной влагой и вырабатывает сернистую кислоту, а она в свою очередь превращает обычный дождь в кислотный. В торфе сера почти отсутствует. Также при использовании торфяного топлива в десятки раз уменьшаются выбросы твердых взвешенных частиц. Торфяную золу легко утилизировать, чего не скажешь про угольные шлаки. Также специалисты сделали вывод, что освоение торфяных территорий поможет уберечь большие участки России от пожаров.
Для торфодобычи осушаются тысячи гектаров болот
Но некоторые ученые выступают против широкого использования торфа. Они утверждают, что большая торфодобыча может негативно сказаться на климате и биологическом разнообразии. Болото, как и лес, обладает свойством поглощения из атмосферы диоксида углерода и высвобождения кислорода. При его осушении большие объемы углекислоты, накопленной тысячелетиями, попадут в атмосферу и стимулируют парниковый эффект. Совершенно ясно, что в ближайшее время такого масштабного освоения торфяников, которое может оказать ощутимое влияние на климат Земли в России ожидать не стоит. Специалисты утверждают, что запасов природного газа нам может хватить еще на 100 лет. Но, тем не менее, расширять торфяную отрасль тоже необходимо, потому что ресурс этого вида топлива в нашей стране огромен.
В последнее десятилетие можно наблюдать ряд положительных сдвигов в развитии торфяной отрасли в России. Такие факторы, как мировой кризис и удорожание традиционных энергоносителей, как следствие – рост тарифов для населения, заставили властей некоторых регионов экспериментировать с созданием торфяных котельных. Ведь уголь и мазут приходится привозить из дальних регионов, что весьма затратно, в то время как торф буквально валяется под ногами. К слову сказать, потребителями торфа являются не только котельные, но и торфобрикетные заводы, коммунально-бытовые потребители печного топлива, тепловые электростанции.
Наиболее рентабельными считаются торфяные ТЭС малой и средней мощности. А развитие «малой энергетики» наиболее актуально для нас на сегодняшний день. «Энергетическая стратегия России (до 2020 г.)» одним из приоритетных направлений в вопросах электроэнергетики ставит развитие распределительной генерации с электростанциями малой и средней мощности, работающих на базе парогазовых, газотурбинных и других современных технологий. Они должны обслуживать территории с тепловыми нагрузками небольшой концентрации, в первую очередь это – децентрализованные участки теплоснабжения. Помимо этого определенное количество отопительных и промышленных котельных в районах предполагается переквалифицировать в ТЭС малой мощности. В таких условиях торф является наиболее актуальным и незаменимым видом топлива.
Во многих районах России уже осознали, что торф – интересное и прибыльное дело. Начало 2010-х ознаменовано открытием нескольких крупных предприятий в сфере добычи и переработки торфа. Самый крупный торфодобытчик на территории Московской области — компания ОАО «Шатураторф». Котельную, работающую на торфе, запустила Свердловская область, в Кировской области власти переводят региональные электростанции и котельные с природного газа и мазута на другие виды топлива, программы и работы по использованию местных топливных ресурсов работают в Смоленской, Ленинградской, Архангельской, Тверской, Владимирской областях, Карелии и других регионах России.
Недавно в Министерстве энергетики принялись за разработку пакета налоговых послаблений, которые призваны привлечь инвестиции в торфяную отрасль. Торфяники хотят передавать в бесплатную аренду, а немалый энергетический налог снизить. Энергетическая стратегия правительства предусматривает увеличение добычи торфа к 2020 году в четыре раза, каждый год по плану должны добывать 8 миллионов тонн.
Низкая энергоемкость добычи, простота транспортных схем, короткие расстояния вывоза торфа делают этот вид топлива конкурентоспособным по сравнению с другими видами ввозимого топлива. Несмотря на то, что привычка в использовании угля пока еще трудноискоренима, а природный газ находится в большом авторитете, торфяной рынок имеет большой потенциал роста.