Технико-экономические показатели реализации проектов котельных и ТЭЦ на твердом биотопливе

Евгений Олейник,

член правления «Биоэнергетической ассоциации Украины» (БАУ), зав. отделом теплоэнергетики Научно-технического центра «Биомасса» ИТТФ НАН Украины

В последние годы в Украине ведется активное строительство электрических станций, использующих в качестве топлива альтернативные (не ископаемые) источники энергии (рис. 1). При этом количество малых гидроэлектростанций (МГЭС ) с 2009 по 2011 годы выросло значительно, а затем их строительство замедлилось. В 2014 году их было уже 94, что составило 50% от общего количества станций, использующих возобновляемые источники энергии (ВИЭ ). В 2011–2014 годах в строй ежегодно вводили в среднем по одной ветроэлектростанции (ВЭС ), и к 2014 году их количество достигло 12. В тот же период наиболее активно шло строительство солнечных электростанций (СЭС ). Количество же объектов генерации, использующих твердое биотопливо, с 2011 года выросло только на три. Сейчас их пять, что составляет всего 3% от общего количества станций на ВИЭ . В се эти показатели свидетельствуют о значительном отставании украинской альтернативной энергетики от большинства стран ЕС.

У нас в стране постоянно растет производство электроэнергии из ВИЭ и к июлю 2014 года установленная мощность объектов на ВИЭ, подключенных к объединенной энергосистеме Украины (ОЭСУ ), достигла 1400 МВт (рис. 2). К сожалению, установленная тепловая мощность теплоэлектростанций (ТЭС ) и теплоэлектроцентралей (ТЭЦ ) на твердом биотопливе составляет 1370,8 МВт, а установленная электрическая мощность — 35,7 МВт по данным на 15.04.2015. Принимая во внимание значительную сырьевую базу для производства твердого биотоплива, такие показатели можно считать непростительно низкими.

Наиболее мощными среди электростанций, использующих ВИЭ , являются солнечные и ветровые. На них установлено 93% электрогенерирующих мощностей (рис. 3). На долю твердотопливной генерации приходится всего 1,2% от установленной мощности.

Прирост объема производства электроэнергии в Украине обеспечивают в основном солнечные и ветровые электростанции, а вклад твердотопливных ВИЭ продолжает оставаться незначительным (рис. 4).

Часть объема производства электроэнергии из ВИЭ выросла за 2011–2014 годы в шесть раз (рис. 5). При этом доля использования биомассы в общем объеме производимой электроэнергии выросла более чем в 30 раз. Но, не смотря на высокие темпы роста, общий вклад ВИЭ в энергобаланс страны остается пока незначительным.

Установленная суммарная мощность пяти работающих ТЭС /ТЭЦ на биомассе, которые получили право продавать электроэнергию по «зеленому тарифу», составляет 17,2 МВт (табл. 1).

В Украине розничные тарифы на электроэнергию для потребителей постоянно росли, а «зеленый тариф» для производителей электроэнергии из ВИЭ до начала 2014 года оставался практически неизменным и был резко увеличен почти в полтора раза в 2014 году (рис. 6). При этом установленный в Украине «зеленый тариф» остается одним из самых высоких в Европе и составляет с 01.04.2015 года в соответствии с Постановлением НКРЭ № 959 319,76 коп/кВт·час за электроэнергию, произведенную из биомассы.

В то же время законодательно предполагается постепенно снижать ставку «зеленого тарифа» для биоэнергетических установок, которые будут введены в эксплуатацию или модернизированы: после 2014 года — на 10%, после 2019 года — на 20%, после 2024 года — на 30%. Кроме того, для электростанций, которые начали строить после 01.01.2012 и вводят в эксплуатацию после 01.07.2014 установлены жесткие требования к «украинской составляющей» используемого оборудования не ниже 50%. Учитывая, что массового производства такого качественного оборудования в Украине еще не начато, подобные ограничения в значительной степени тормозят развитие этой перспективной отрасли. По данным Госэнергоэффективности в Украине первом полугодии 2014 года установленная мощность объектов биоэнергетики составила 1068 МВт, а тепловой энергии из биотоплива произведено 1,29 млн. Гкал и прирост к концу года должен составить около 2,5%. По данным «Министерства регионального развития, строительства и жилищно-коммунального хозяйства Украины» количество объектов биоэнергетики составило 435 котельных с общим количеством котлов 2535 единиц (табл. 2).

Тариф на тепловую энергию из биомассы, установленный Национальной комиссией, которая осуществляет государственное регулирование энергетики и коммунальных услуг (НКРЭ ), в значительной степени отличается для различных компаний и влияет на экономическую эффективность их работы. НКРЭ разработала стимулирующий тариф, близкий к тарифу за газ. Для успешного развития и создания производства по генерации энергии из биомассы необходимо учитывать такие ключевые факторы эффективности:

  • доступность топливного сырья с учетом его объема, временных интервалов поставки и логистики;
  • качество биосырья (калорийность, наличие примесей);
  • стоимость сырья, материалов;
  • развитость и востребованность технологий, стоимость инвестиций с учетом коммерческой стадии их  реализации, наличие или перспективность быстрого получения «зеленого тарифа», возможность подключения к ОЭСУ и фактическую стоимость произведенной единицы энергии;
  • величину установленной мощности и годовой выработки энергии;
  • срок эксплуатации до капремонта и до полного списания;
  • общие эксплуатационные затраты, стоимость закупки оборудования и строительно-монтажных работ; отпускную стоимость готовой продукции в соответствии с установленными тарифами для потребителей.

Для проведения соответствующих расчетов в первую очередь необходимо проанализировать качественные показатели предполагаемого топлива (табл. 3).

Это позволит определить мощностные показатели котлов, которые предполагается использовать (табл. 4).

Для инвестиционного обоснования проекта необходимо учесть такие технические исходные данные: КПД котла на биотопливе, влажность, зольность и калорийность топлива, объем потребления сырой воды для котельной, установленную тепловую мощность котла и др. показатели. Для оценки затрат на удельное потребление ресурсов нужно принять во внимание расход дизтоплива погрузчиком, удельный расход электроэнергии на производство единицы отпускаемой тепловой энергии. Все эти показатели необходимо пересчитать в денежном эквиваленте, учитывая производственный план с неравномерной по месяцам выработке, отпуску и реализации тепловой энергии. Учет инвестиционных, операционных и финансовых затрат необходимо производить в соответствии с проектной мощностью теплогенерации (табл. 5).

Общие финансовые затраты зависят от объема заемных средств (не должен превышать 70% от общего объема инвестиций) и условий финансирования. Для того, чтобы разработать проект, построить и ввести в эксплуатацию, а затем рентабельно использовать котельную или ТЭС, работающую на твердом биотопливе, необходимо тщательно проанализировать все аспекты будущего производства. И только в случае, если инвестор имеет собственную обширную и стабильную сырьевую базу, возможность получения «зеленого тарифа» или потенциал для использования всей производимой энергии на собственные нужды, а также способен более чем на 50% профинансировать строительство, монтаж и приобретение оборудования, можно начинать реализацию такого проекта!