CC BY
137
Электронное периодическое издание «Вестник Дальневосточного государственного технического университета» 2010 год № 3 (5)
05.00.00 Технические науки
УДК: 620.9.502.171
Л.Н.Алексейко, А.В.Таскин
Алексейко Леонид Николаевич - д-р хим. наук, проректор по научной работе Дальневосточного государственного технического университета. Е-mail: [email protected]
Таскин Андрей Васильевич - директор ООО «Инновационные технологии». E-mail: [email protected]
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ПЕРСПЕКТИВА ПЕРЕРАБОТКИ ЗОЛОШЛАКОВЫХ ОТХОДОВ ПЫЛЕУГОЛЬНЫХ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО РЕГИОНА
Приведены сведения о ситуации с образованием промышленных отходов в мире и в России. Рассмотрены золошлаковые отходы электрических станций как вид отходов, легко поддающихся переработке. На примере электрической станции показана возможность организации экономически эффективной комплексной переработки отходов.
Ключевые слова: тепловая электростанция, сжигание бурых углей, система золоудаления, золоотвалы, золошлаковые отходы, переработка золошлаковых отходов, концентрат ценных компонентов.
Leonid N. Alexeyko, Andrey V. Taskin ECONOMIC OUTLOOK OF SLAG WASTE PROCESSING OF COAL POWER PLANTS OF THE FAR EASTERN REGION
Data on situation with formation of industrial wastes in the world and in Russia are resulted. Slag waste of power plants as kind of waste that can be easily processed is allocated and considered. The possibility of the organization of economically effective complex processing of a waste of a power plant is shown.
Key words: thermal power station, burning of brown coals, ashes disposal system, dump of ashes, slag waste, slag waste processing, concentrate of valuable components.
Если всесторонне оценивать ситуацию с образованием и переработкой промышленных отходов в мире, в России и, в частности, на Дальнем Востоке, то оценка, наиболее точно характеризующая реальное состояние дел в этой сфере, должна звучать не иначе, как катастрофическая. Совершенно очевидно, что отходы промышленных предприятий являются следствием несовершенства нормативной законодательной базы, технологий, нерационального использования природных ресурсов, просчётов в определении стратегии экономического развития регионов и ряда других причин.
Подсчитано, что из всего объёма сырья, добываемого из недр земли, до потребителя доходит не более 6 %. Остальное попадает в отвалы из-за высокого уровня прямых потерь, неполного или временного использования. Темпы образования отходов в развитых странах мира опережают все делавшиеся ранее прогнозы: численность мирового населения ежегодно возрастает на 1,5-2 %, а объёмы хранилищ, отвалов и мусорных свалок мира - на 6 % в год, т.е. увеличивается в 3-4 раза быстрее. Уже сегодня специализированные хранилища отходов и свалки мусора вокруг больших городов переполнены и практически не могут принимать отходы. Подсчитано, что сохранение нынешних тенденций может привести в первой четверти XXI столетия к образованию вокруг многих городов кольцевых свалок высотой в 2-3 м. Учитывая рост численности населения, нерегулируемое укрупнение городов, можно сделать вывод, что мировое сообщество движется к глобальному экологическому кризису, составной частью которого является «кризис отходов». В определённой степени этот процесс отражает уровень социальной ответственности правительств и крупного бизнеса в современном мире.
В Российской Федерации так или иначе переходят в отходы 90-95 % добываемого сырья. По оценкам различных исследователей, объем накопленных отходов промышленности в России составляет от 80 млрд т до 120 млрд т, в том числе - около 1,8 млрд т токсичных и являющихся источниками экологических кризисов с ежегодным приростом до 10 млн т. Ежегодные суммарные объемы образования отходов в 2000 г. оценивались в 2,8 млрд т или 7 млрд т с учетом
перемещаемых земель. Общая площадь занятых отходами земель в целом в Российской Федерации превышает 300 тысяч га. Из них более 60 тысяч га занято шламонакопителями и хвостохранилищами, более 100 тысяч га - свалками и отвалами пустой породы.
В общей проблеме нарастающего накопления отходов жизнедеятельности одно из ключевых мест, как в мире, так и в России занимают золошлаковые отходы (ЗШО) энергетики. Указанные ниже общемировые и российские тенденции увеличения ЗШО естественным образом следуют за изменениями в потреблении угля на электростанциях и в котельных:
по сведениям Международного энергетического агентства [11], с помощью угля в мире производится более 38 % электроэнергии, данный показатель является относительно стабильным уже почти двадцать лет;
по расчетам Управления энергетической информации США (УЭИ), мировое потребление электроэнергии в течение следующих двух десятилетий вырастет на 73 %: с 13 290 трлн кВт/ч в 2001 г. до 23 072 трлн кВт/ч в 2025 г.;
благодаря растущей потребности промышленности в электроэнергии будет расти и рынок углей энергетических марок. По прогнозам министерства энергетики США, его ёмкость в ближайшие 20 лет увеличится более чем наполовину: с 415 млн т в 2001 г. до 625,2 млн т в 2025 г.;
особую роль уголь будет играть в электроэнергетике тех регионов, в которых альтернативные виды топлива пока недоступны. Такая ситуация характерна, например, для Китая - второго по величине глобального потребителя энергии после США [2]. В этой стране с ограниченными запасами нефти и природного газа уголь остается важнейшим источником энергии - три четверти электроэнергии в Китае вырабатывается электростанциями, работающими на угле. Ежегодно Китай потребляет 1370 млн т угля, что составляет 27,7 % мирового потребления;
увеличение спроса ожидается и в других азиатских странах: Индии, Тайване, Южной Корее и Японии. Доля потребления угля в электроэнергетике Индии составляет около 78 %, что на 3-5 % больше, чем в КНР. Аналитики УЭИ
прогнозируют, что к 2025 г. ежегодный спрос на уголь в Индии и Китае увеличится на 1,5 млрд т. В остальных странах Азии, по прогнозу УЭИ, к 2025 г. потребление угля увеличится в 1,6 раз;
Япония является третьим по величине потребителем угля в Азии после Китая и Индии. По данным за 2001 г., тепловые электростанции Японии, работающие на угле, производили 23 % энергии. По прогнозам УЭИ, к 2025 г. доля Японии в общемировом импорте угля составит 22 %;
согласно большинству прогнозов по развитию мировой электроэнергетики, органическое топливо в ближайшем будущем будет играть ведущую роль в её топливном балансе. Ретроспективный, начиная с 70-х гг. прошлого столетия, анализ топливного баланса большинства регионов показывает продолжающееся снижение в них доли нефти. Учитывая, что обеспеченность мировой экономики разведанными запасами нефти при современном уровне её добычи и потребления составляет 42 года, природного газа - 57 лет, а угля - несколько столетий [8], можно прогнозировать, что среди органических видов топлива уголь будет более востребован.
Очевидно, что топливный баланс регионов и отдельных стран имеет особенности, но в целом на мировом топливном рынке наблюдается рост потребления угля в абсолютных и процентных показателях [7].
Особенность определения тенденций в топливном балансе российской энергетики состоит в том, что системные решения по основному виду топлива для электростанций страны принимаются без должного комплексного - экономического, социального и экологического - анализа. Классический пример такого непродуманного решения - сжигание природного газа на российских электростанциях при государственном диктате цен, так называемая «газовая пауза». Итоги «газовой паузы» - разбалансированная газовая отрасль, кризис угольной промышленности, дефицит газа на электростанциях, переведённых на газовое топливо, дефицит сырья в химической промышленности, миллиардные потери в бюджете страны. Тем не менее, в российской энергетике, пусть с 15-20летним запаздыванием, но повторяются все этапы развития мировой энергетики.
По данным, приведенным в работах [3, 13], на ТЭС и котельных, сжигающих твердое топливо, ежегодно образуется около от 25 до 40 млн т золошлаковых отходов. Объём накопленных золошлаков в России составляет 1300 млн т. Площадь загрязненных золоотвалами ТЭС более 22 тысяч га [1].
В России, как в большинстве стран, энергетика является жизнеобеспечивающей отраслью, поэтому важнейшим стратегическим приоритетом в обеспечении энергетической и экономической безопасности России является формирование надёжного топливно-энергетического баланса тепловых электростанций. При некоторой неопределенности и разнице приводимых количественных показателей потребления различных видов топлива [5, 12] определились устойчивые тенденции в развития топливного баланса:
доля угля в топливном балансе Российских электростанций в период с 1980 г. по 1999 г. не опускалась ниже 28 %, несмотря на «газовую паузу» (табл. 1, рис.1) [5];
Таблица 1
СТРУКТУРА ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭНЕРГОНОСИТЕЛЕЙ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ РОССИИ
Наименование энергоносителя 1990 г. 1999 г.
млн т у. т. % млн т у. т. %
Уголь 98,7 28 70 29
Газ 205,0 59 153 64
Нефтетопливо 42,5 12 16 7
ВСЕГО 346,2 100 239 100
250 200 ^ 150 ? 100 ^ 50 0
205
153
96,5
70 —
ПНИН 16 ■ИЛ—■ ^Н'16,5 ■" ' ,
Газ
1999
2010
год
Рис. 1. Структура топливопотребления ТЭС РАО «ЕЭС России» и АО-Энерго
прогнозируется рост доли угля в топливном балансе электростанций до уровня 36-38 % до 2025 г. и увеличение потребления угля в натуральном выражении на 64 % при одновременном снижении потребления газа и мазута.
Структура топливного баланса Дальневосточного экономического района (ДВЭР), по данным Института экономических исследований ДВО РАН, существенно отличается от общероссийской [10]. Россия в целом несопоставимо больше использует природный газ и нефть. Если в топливном балансе электростанций Европейской части России, Урала и Сибири доля угля составляет 28 %, а доля газа - 64 % [5], то доля угля в структуре потребления топлива ДВЭР составляет в настоящее время 85 %. Прогнозируемые данные на период до 2025 г. по доле угля в общем балансе энергоносителей ДВЭР, включающем в себя нефть, газ, гидроресурсы, возобновляемые нетрадиционные источники энергии, атомную энергию, представлены в табл. 2.
Таблица 2
ПРОГНОЗИРУЕМАЯ ДОЛЯ УГЛЯ В ТОПЛИВНОМ БАЛАНСЕ ДВЭР
Административные территории ДВЭР Уголь в структуре энерговыработки, %
Приморский край 68
Хабаровский край 65
Республика Саха (Якутия) 62
Сахалинская область 60
Амурская область 58
Магаданская область 24
Чукотский автономный округ 56
Камчатский край 50
В целом по ДВЭР 56,5
Общий объём балансовых запасов и прогнозных ресурсов угля в ДВЭР составляет 1281 млрд т, что составляет 40 % общероссийской ресурсной базы угля (табл. 3), в том числе по категориям: А+В+С1 - 20,35 млрд т; С2 - 10,2 млрд т; Р1+Р2+Р3 - 1244 млрд т. Доля ресурсов углей, пригодных для разработки наиболее эффективным открытым способом, в регионе достаточно значи-
тельна - в балансовых запасах 55 % (16,7 млрд т). В прогнозных запасах эта доля ещё выше - 73 % [10].
Таблица 3
БАЛАНСОВЫЕ ЗАПАСЫ И ПРОГНОЗНЫЕ РЕСУРСЫ УГЛЕЙ ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА ПО СОСТОЯНИЮ НА 01.01.1997 г.
Запасы и прогнозные ресурсы, млрд т
Всего Запасы, учтенные государственным балансом РФ Запасы, не учтенные государственным балансом РФ Прогнозные ресурсы (Р1+Р2+Р3)
Всего В том числе по категориям
А+В+С1 С2 Всего В том числе Р1
Российская Федерация 4778,1 279,6 200,6 79.0 47,8 4450,7 529, 7
Дальний Восток, всего 1281,2 30,5 19,8 10,7 6,7 1243,9 88,2
Доля в углях РФ, % 27 11 10 13 14 28 17
Из них:
- бурые 827,7 16,5 11,8 4,7 3,9 807,1 54,6
- каменные 453,5 14,0 8,0 6,0 2,8 426,8 33,6
- в том числе коксующиеся 85,9 7,1 4,2 2,9 1,7 77,0 3,3
Пригодные для открытой отработки 206,4 16,7 13,0 3,8 3,0 186,6 34,6
Доля в углях региона, % 16 55 64 37 45 15 39
Прогноз потребления угля в ДВЭР на период до 2020 г. (табл. 4) подготовлен институтом «Энергосетьпроект» (г. Владивосток) для «неблагоприятного варианта развития» дальневосточной энергетики: отставание ввода агрегатов Бурейской ГЭС, снижение планируемого объёма потребления газа, замедление динамики структурных сдвигов в балансах производства электроэнергии по видам генерирующих мощностей.
При реализации даже этого «неблагоприятного» варианта развития ДВЭР можно не опасаться энергетического кризиса вследствие недостатка топлива -запасов учтенного государственным балансом угля, при существующем уровне потребления хватит на 716 лет.
Таблица 4
ПРОГНОЗ МАКСИМАЛЬНОЙ ПОТРЕБНОСТИ В УГЛЕ, (млн т натурального топлива)
Административная территория ДВЭР 1999 г. 2000 г. 2005 г. 2010 г. 2015 г. 2020 г. Рост за период
Приморский край 13,8 14,3 15,7 16,7 17,5 17,8 1,29
Хабаровский край 7,8 8,1 11,5 12,8 13,9 14,0 1,79
Амурская область 4,3 4,3 5,1 6,1 6,3 7,9 1,84
Магаданская область и Чукотский автономный округ 1,6 1,6 1,9 2,2 2,4 2.4 1,5
Сахалинская область 2,0 2,1 1,9 1,9 0,5 0,5 0,25
Всего по ДВЭР 29,5 30,4 36,1 39,7 40,6 42,6 1,44
На период до 2015 г. по регионам Дальнего Востока прогнозируются потребление следующих видов энергоресурсов:
в Хабаровском крае и Сахалинской области планируют получение газа от разработки газоконденсатных месторождений Сахалинского шельфа;
электроснабжение Амурской области планируется осуществлять в основном с помощью строящейся Бурейской ГЭС;
для большинства электростанций Приморья основным топливом остается местный бурый уголь.
В табл. 5 представлены данные о потреблении углей на электрических станциях Приморского края в 2005 г.
Таблица 5
ОБЪЁМ ПОТРЕБЛЕНИЯ УГЛЯ НА ТЭС ПРИМОРСКОГО КРАЯ В 2005 г.
Предприятие Потребление угля, т н. т.
Приморская ГРЭС 6 590 813
Владивостокская ТЭЦ-2 2 675 964
Артём ТЭЦ 1 226 479
Партизанская ГРЭС 255 882
Всего 10 749 138
Очевидно, что потребление угля на электростанциях Приморского края будет следовать за развитием или деградацией промышленности края. Ожидается снижение потребления угля на Владивостокской ТЭЦ-2 в связи с перево-
дом части котлов на сжигание газа. В то же время действует краевая программа по переводу муниципальных котельных с мазута на уголь, стимулирующая рост потребления угля. Таким образом, при имеющихся в настоящее время исходных данных можно предположить, что потребление угля на электростанциях и в котельных Приморского края, а, следовательно, и объёмы образования ЗШО, значительно не изменятся.
Оценка объёмов образования ЗШО, с точки зрения экономической перспективы их переработки, проводится на основе доказанной научными исследованиями ценности золошлаковых отходов как сырьевой базы для различных отраслей промышленности. С учётом того, что сырьевые запасы для перерабатывающих отраслей постоянно отдаляются от мест переработки, что особенно характерно для строительной индустрии, прогнозируется ситуация, когда ЗШО могут стать основным источником сырья для некоторых отраслей промышленности. Одна из причин, по которой золошлаковые отходы электростанций до настоящего времени не вовлекаются в хозяйственный оборот, заключается в том, что ситуация с сырьевой базой и разрушением природной среды ещё не достигла стадии глобального или регионального экологического кризиса, а находится на уровне расширяющихся, но пока ещё локальных кризисов. Существующий уровень «экологической и социальной сознательности» крупного бизнеса, полное самоустранение государства от проблем рационального использования территорий не позволяет в ближайшее время рассчитывать на крупные инвестиции в природоохранную деятельность. Вероятнее всего, экономические стимулы к финансовым вложениям в индустрию переработки отходов будут сформированы лишь в экстремальной ситуации.
Проблема использования вторичного сырья, в том числе и золошлаковых отходов, заслуживает особого внимания. В России повсеместно, а на Дальнем Востоке в особенности, преобладает пренебрежительное отношение к таким ресурсам - принято считать, что их повторное использование экономически невыгодно. Но нередко именно отвалы по содержанию дефицитных компонентов,
таких, как чёрные, цветные, драгоценные и редкоземельные металлы, превосходят природные месторождения. Парадокс неиспользования, например, зо-лошлаков, заключается в том, что золоотвалы некоторых ТЭС являются техногенными месторождениями драгоценных металлов и редкоземельных элементов [4, 6, 9], а материально-финансовый баланс многих золоотвалов сравним со стоимостью всей недвижимости в крупном городе (табл. 6).
Таблица 6
БАЛАНС ВТОРИЧНЫХ МАТЕРИАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ (ВМР) ЗОЛООТВАЛОВ ВЛАДИВОСТОКСКОЙ ТЭЦ-2, в ценах 2010 г.
Наименование ВМР Содержание ВМР (средн. % на 1 т ЗШО) Количество ВМР в накопленных в золоотвалах, т Стоимость ВМР, тысяч руб.
Шлак крупнозернистый* 9 1 652 220 743 499 (при цене 450 руб./т)
Шлаковый мелкозернистый песок* 12 2 202 960 1 321 776 (при цене 600 руб./т.)
Вторичный уголь* 9 1 652 220 1 321 776 (при цене 800 руб./т.)
Концентрат черных металлов.* 1,5 275 370 162 468,3 (при цене 590 руб./т.)
Золото* 0,06х10-3 (0,6 г/т исходной золы) « 11,0148 10 062 019 (при цене ~ 30** долл. за 1 гр.)
Платина* 0,08х10-3 (0,8 г/т исходной золы) « 40 48 720 000 (при цене ~ 40** долл. за 1 гр.)
Алюмосиликатные и прочие остатки широкого спектра применения 68,5 12 575 179 1 257 517,900 (при цене 100 руб. за 1 т)
Итого 63 589 074,2
* п.1,2,7 - по данным ООО «ИнТех» (г. Владивосток); п. 3,4,7 - по результатам совместных исследований ООО «ИнТех», ИТиГ ДВО РАН (г.Хабаровск); п.5,6 - по результатам исследований ООО «ИнТех», ИТиГ ДВО РАН , НПП «Техно-Плазма» (г.Владивосток -г.Москва).
** курс доллара 30,45 руб.
Совершенно очевидно, что общепринятое отношение к отходам жизнедеятельности общества устарело и требует пересмотра. Минимизация природопользования, рационализация потребления, снижение материалоёмкости и энергоёмкости продукции, повышение качества и увеличение срока службы из-
делий, применение безотходных, наукоемких и экологически чистых технологий в производственной сфере, максимальное использование вторичных ресурсов становится сегодня приоритетной задачей во многих странах.
Россия традиционно отстаёт в решении проблем сбора, сортировки и переработки отходов. Г осударственная позиция по этому вопросу сформирована только теоретически. Федеральные законы № 7-ФЗ от 10.01.2002 г. «Об охране окружающей среды», № 169-ФЗ в редакции от 29.12.2000 г. «Об отходах производства и потребления» и проект федерального закона «О вторичных материальных ресурсах» абсолютно недееспособны. Используя законодательную не-определённость, крупный, а тем более средний и мелкий, бизнес делает всё, чтобы не решать проблему «собственных» отходов. В России бизнесу ничего не стоит платить штрафы за нанесение ущерба окружающей среде - в конечном итоге за всё платит потребитель. Немногочисленные энтузиасты в сфере обращения с отходами, если и выживают, то не благодаря помощи властей, а вопреки. Сегодня начинающему предпринимателю практически немыслимо получить кредит на развитие производства по переработке отходов. Кредит без гарантий просто не предоставят. Найти гаранта в этой сфере - сложная и длительная процедура с заведомо известным результатом. А в случае положительного решения по кредитованию, «контрольный расчёт» процентов по кредиту, налогов, затрат на аренду, лицензирование неминуемо ставят предпринимателя перед выбором «брать или не брать». Но, тем не менее, проблема нарастающего дефицита природных ресурсов и разрушения окружающей среды столь очевидна, что оттягивать начало производственной деятельности по глубокой переработке отходов равносильно медленной самоликвидации.
Учитывая всё возрастающую интенсивность накопления отходов, стратегическая задача формулируется просто - необходимо научиться их перерабатывать и безопасно складировать для временного хранения. Хранилища неперера-ботанных отходов должны быть отнесены к категории так называемых техногенных запасов отложенного спроса. Очевидно, что уровень технологического развития и экологического сознания нашего общества не позволяет решить эту
задачу быстро и комплексно. Следовательно, на первом этапе необходимо вы-
71
делить группы отходов, легко поддающихся переработке, и вовлечь их в сферу экономической деятельности. Постепенно, переходя от «лёгких» по сложности переработки отходов к более «трудным», приблизиться к выполнению стратегической задачи.
Золошлаковые отходы, образующиеся от сжигания угля на тепловых электрических станциях, идеально подходят для первого этапа. Эти отходы относительно легко перерабатываются в товарную продукцию, содержат промышленно значимые количества ценных компонентов. Химический и минералогический состав золошлаков даёт основание относить их к обогащённому сырью для различных отраслей промышленности. Золошлаки в основном экологически неопасны, консервирующие свойства золошлаков позволяют использовать их для захоронения и утилизации других, в том числе опасных, отходов.
В качестве примера, показывающего возможность экономически эффективной и экологически безопасной переработки золошлаков, может служить многопрофильная научно-прикладная работа по вовлечению золошлаковых отходов Владивостокской ТЭЦ-2 в производственно-экономическую сферу. Работа выполнялась Дальневосточным НИИ по строительству и Дальневосточным государственным техническим университетом на базе экспериментального участка по переработке ЗШО Владивостокской ТЭЦ-2 ОАО «Дальэнерго» в период с 1993 г по 2002 г. Были реализованы следующие мероприятия:
разработаны и доведены до стадии промышленного внедрения в условиях действующих заводов стройиндустрии Приморского края технологии производства из ЗШО строительных материалов и изделий с характеристиками, соответствующими требованиям соответствующих стандартов качества (рис. 2);
разработаны основные технические решения по реконструкции системы золоудаления Владивостокской ТЭЦ-2 с целью получения кондиционных сырьевых материалов;
система золоудаления на ВТЭЦ-2 была оснащена установкой по отбору сухой золы от электрофильтров котлов ст. № 1-3. Установка эксплуатировалась с 1998 по 2002 гг.;
а
б
Рис. 2. Фотографии образцов продукции из ЗШО ВТЭЦ-2: а) кирпич зольный керамический; б) кирпич цементно-зольный; в) брусчатка; г) стройматериалы из ЗШО; д) недожог (коксовая смесь); е) шлаковый песок; ж) брикеты из недожога; з) микросферы, извлечённые из ЗШО; и) железосодержащий концентрат; к) алюмосиликат; л) фракционированная зола
до 2002 г. на ВТЭЦ-2 эксплуатировались технологические линии малой мощности по производству стеновых материалов, фундаментных блоков, кровельной черепицы, брусчатки.
В результате работы
подтверждена возможность организации отбора кондиционных золошлаковых материалов разных фракций без нарушения технологического процесса золоудаления электростанции в условиях действующей ТЭЦ;
показана возможность успешного вхождения в действующий рынок строительных материалов новых строительных изделий из золошлаковых отходов энергетики;
на примере трёх работающих в период действия проекта технологических цехов показана положительная экономическая эффективность производства строительных материалов из ЗШО (табл. 7).
Таблица 7
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КОМПЛЕКСА ПО ПРОИЗВОДСТВУ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ, в ценах 2002 г.
№ п/п Наименование цеха в составе комплекса Затраты на ввод цеха в эксплуатацию (тысяч руб.) Срок окупаемости затрат (лет)
СМР Оборудование
1. Цех фундаментных блоков 3450 2300 5,0
2. Цех стеновых блоков 3930 4200 6,0
3. Цех черепицы 1600 2000 5,8
Суммарная, чистая текущая стоимость - ЫРУ 3120 тысяч руб.
Внутренняя норма доходности - ЖЯ 35-43 %
Индекс доходности - Р1 1,53
Расчётная ставка дисконтирования с учётом региональных рисков 33 %
Средняя рентабельность по комплексу 38 %
В настоящее время со стороны ОАО «Дальневосточная генерирующая компания» (ДГК) работа по утилизации ЗШО прекращена в связи с реструктуризацией в энергетике, в том числе с выделением и ликвидацией «непрофиль-
ных» активов. Особенность местного варианта реструктуризации энергетики в том, что деятельность по утилизации «собственных» отходов отнесена к непрофильной. Это лишний раз подчёркивает недееспособность федерального законодательства в сфере охраны окружающей среды и отсутствие ответственности крупного бизнеса за нанесение ущерба окружающей среде.
ДВГТУ и ООО «Инновационные технологии» в инициативном порядке продолжают работу в этом направлении. Ведутся переговоры с ДГК по возобновлению деятельности в сфере переработки ЗШО, разрабатываются технологии извлечения из ЗШО ценных компонентов, в том числе концентратов драгоценных металлов (рис. 3, 4).
Рис. 3. Агрегаты и зёрна золота, извлечённо- Рис. 4. Зёрна металлов платиновой группы,
го из ЗШО извлечённых из ЗШО
Полученные предварительные результаты подтверждают возможность полной, экономически эффективной переработки золошлаковых отходов. При этом высокая экономическая эффективность достигается в части извлечения ценных компонентов (табл. 8), а задача крупнотоннажной утилизации ЗШО решается посредством производства строительных материалов и изделий.
Можно дополнительно выделить некоторые положительные последствия переработки золошлаков:
вовлечение в производственную деятельность макулатуры, деревосодержащих отходов, пластика, стеклобоя которые в сумме составляют до 55 - 60 %
от массы твёрдых бытовых отходов Владивостока;
75
снижение объёмов добычи таких природных материалов как песок, глина, щебень, что позволит сократить масштабы разрушения природных ландшафтов;
возможность снижения себестоимости производства строительных материалов, например, керамического кирпича, силикатного кирпича за счёт исключения затрат на разработку карьеров для добычи сырья;
Таблица 8
РАСЧЁТНЫЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОИЗВОДСТВА КОНЦЕНТРАТОВ ДРАГОЦЕННЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ОТВАЛЬНЫХ ЗШО ВТЭЦ-2, в ценах 2007 г.
№ п/п Показатели Ед. изм. Значения
1. Годовой объём перерабатываемых ЗШО т 180000
2. Капитальные вложения тысяч. руб. 45000
3. Удельные капитальные вложения на 1т ЗШО тысяч руб. 0,250
4. Срок монтажа установок лет 1-1,5
5. Период производственной деятельности, принятый для расчёта экономических показателей линии лет 5
6. Годовой выпуск товарной продукции, в том числе:
- золотосодержащий концентрат с содержанием золота 600 г/т т 180
- платиносодержащий концентрат с содержанием платины 600 г/т т 240
7. Годовая стоимость продукции тысяч руб. 58423,68
8. Годовые эксплуатационные затраты тысяч руб. 30000
9. Балансовая годовая прибыль тысяч руб. 28423,68
10. Чистая годовая прибыль тысяч руб. 19896,58
11. Безрисковая норма дисконтирования % 13
12. Капитальные вложения, приведённые к концу расчётного периода тысяч руб. 27607,36
13. Чистая дисконтированная прибыль за расчётный период, (КРУ) тысяч руб. 61464,33
14. Индекс доходности (Р1) ед. 1,71
15. Внутренняя норма доходности при безрисковой ставке дисконтирования 13 % (ГЯЯ) % 27,5
16. Срок окупаемости капвложений: - статистический - динамический лет 3,77 2,89
17. Рентабельность за расчётный период % 82
18. Жизненный цикл технологических линий лет не ограничивается
снижение эксплуатационных затрат ТЭЦ на систему золоудаления (на примере Владивостокской ТЭЦ-2, табл.9);
возврат в пользование земель, занятых золоотвалами (на примере золоот-валов ДГК, табл.10);
возможность утилизации опасных отходов, например жидких радиоактивных отходов, медицинских отходов.
Таблица 9
РАСЧЁТНОЕ СНИЖЕНИЕ ЗАТРАТ ВЛАДИВОСТОКСКОЙ ТЭЦ-2 ПО ОБРАЩЕНИЮ С ЗОЛОШЛАКОВЫМИ ОТХОДАМИ ПРИ ОРГАНИЗАЦИИ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ
№ п/п Статья затрат Затраты на 1 м в ценах 2007 г., руб Экономия на каждые 100 тысяч м3 переработанных ЗШО, руб
1 Ежегодные платежи за размещение отходов производства (Постановление Правительства РФ от 12.06. 2003 г.) 7 700000
2 Услуги по автотранспортировке золошлаковых отходов из золоотвалов № 1, 2 до места сухого складирования 47,51 4751000
3 Затраты по наращиванию ограждающих грунтовых ярусов для сухого складирования золошлаковых отходов в б. Горностай 32 3200000
4 Расчётная годовая экономия на каждые 100 тысяч м3 переработанных ЗШО 8651000
Таблица 10
ПЛОЩАДЬ ЗЕМЕЛЬ, ЗАНЯТЫХ ЗОЛООТВАЛАМИ ОАО «ДГК»
Электростанция Площадь земельных участков занимаемых золоотвалами, га Накоплено золошлаковых отходов, тысяч т Ежегодный выход ЗШО, тысяч т
Партизанская ГРЭС 59 8275 53
Артёмовская ТЭЦ 145 16534 289
Владивостокская ТЭЦ-2 1.Зеркало золоотвалов - 104 2. С учётом гидротехнических сооружений - 153 18358 432 (по данным на 2004 г.)
К негативным финансово-административным ограничениям, сдерживающим организацию крупнотоннажной переработки ЗШО, можно отнести:
значительные капитальные вложения и длительные сроки окупаемости затрат при использовании технологических решений, не предусматривающих комплексную переработку;
нестабильность, отсутствие правопреемственности, экономическая криминализация исполнительной власти и приближенного к ней бизнеса, и, как следствие, критическое отношение нормального бизнеса к долгосрочным, дорогостоящим проектам;
нежелание большинства руководителей АО-Энерго работать в сфере переработки ЗШО в соответствии с общепринятой мировой практикой;
неподготовленность оборудования ТЭС к отгрузке ЗШО, соответствующих государственным стандартам качества для сырьевых материалов в строительной отрасли;
отсутствие серийно изготавливаемого заводского оборудования для переработки ЗШО по известным, отработанным технологиям;
отсутствие обязательных государственных технико-экономических законодательных документов и стимулов для использования золошлаков предприятиями строительной индустрии, сельского хозяйства и других отраслей;
отсутствие в России комплексной федеральной программы использования золошлаков ТЭС и пр.
Таким образом, сегодня Россия - одна из немногих стран демонстрирующих пренебрежительное отношение к своим природным ресурсам и тем «богатствам» - отходам, которые уже фактически извлечены из недр. Учитывая, что по количеству и качеству разработанных технологий утилизации отходов отечественная прикладная наука не отстает от развитых стран, а практически каждое крупное российское предприятие или поселение являются экологически проблемным образованием, складываются условия для скорейшего вовлечения отходов в хозяйственную деятельность.
Переработка золошлаков, в силу относительной простоты технологий, даже при отмеченных негативных ограничениях является производством с гарантированным положительным экономическим эффектом. Организация переработки ЗШО вполне могла бы послужить первичным импульсом к переработке других отходов. Основная российская проблема в том, как повернуть власть и бизнес, хотя бы в отдельно взятом городе, например, во Владивостоке, лицом к этой стороне нашей жизнедеятельности.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Алексейко Л.Н., Таскин А.В. О комплексной переработке золошлаковых отходов энергетики // Экология и развитие общества: труды IX международ. конференции. СПб.: Международ. академия наук экологии, безопасности человека и природы, 2005. С. 12-21.
2. Бергер Я.М. Об энергетической стратегии Китая // Проблемы Дальнего Востока. 2004. № 3. С.120-137.
3. Боричев К.П., Орлов А.В. Влияние золошлакоотвалов на окружающую среду // Экология энергетики 2000: материалы. междунар. науч.-практич. конф. М.: МЭИ, 2000. С.193-196.
4. Варшал Г.М. и др. О концентрировании благородных металлов углеродистым веществом пород // Геохимия. 1994. № 6. С.814-823.
5. Кучеров Ю.Н. Основные проблемы и направления развития электроэнергетики России // Экология энергетики 2000: материалы междунар. науч.-практич. конф. М.: МЭИ, 2000. С.14-21.
6. Леонов С.Б., Федотов К.В., Сенченко Е.А. Промышленная добыча золота из золошлаковых отвалов тепловых электростанций // Горный журнал. 1998. № 5. С. 67-68.
7. Молодцов С.Д. Электроэнергетика мира в 90-х годах // Электрические станции. 1999. № 5. С.58-67.
8. Морозова Т.Г., Победина М.П., Шишов С.С. и др. Экономическая география России. М.: ЮНИТИ, 2004. С. 120-122.
9. Середин В.В., Магазина Л.О. Минералогия и геохимия ископаемой древесины Павловского буроугольного месторождения (Приморье) // Литология и полезные ископаемые. 1999. № 2. С. 158-173.
10. Стратегия развития топливно-энергетического потенциала Дальневосточного экономического района до 2020 г. Владивосток: Дальнаука, 2001. 111 с.
11. Сухов П.А. Основные тенденции на мировом рынке энергетических углей // Компания. Деловой еженедельник. 2005. № 1 (347). С. 58-61.
12. Энергетическая стратегия России на период до 2020 года: утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации № 1234-р от 28.08.2003 г. М.: ГУ ИЭС, 2003. 136 с.
13. Putilov V.Y., Putilova I.V. Analysis of the world trends and prospects on solving the problem of ashes from Russian TPPs // Ashes of TPPs - removal, transport, processing, landfilling: international Scientific and Practical Workshop. M.: MPEI Publishers, 2007. P. 53-59.
