Автори: Г. Босев, Ив. Арсениев /Продължение от 1 част/ Рискове

Автори: Г. Босев, Ив. Арсениев

/Продължение от 1 част/

Рискове

В отчета са оценени главните опасности за развиване на електроенергетиката до проучвания небосвод:
⦁ Наличният запас на генериращите мощности, по-специално на някои конден­ зационни елек­ троцентрали.
⦁ Възможностите на електроцентралите, основани на източномаришки лигнити да удов­ летворят новите рекомендации за запазване на околната среда.
⦁ Ограниченията, произлизащи от Парижкото съглашение и търговията с излъчвания на парниковите газове.
⦁ Ограниченията, произлизащи от либерализиране на пазара на електрическа енергия.
⦁ Ограниченията, произлизащи от условията за сигурност на ЕЕС и доставките на енергоносители.
Наличието на горните опасности е главният мотив за разискване на сюжети за пред­ срочно извеждане на кондензационните електроцентрали, изгарящи въглища – през 2035 година съгласно така наречен скептичен и 2030 година съгласно така наречен мощно скептичен сце­ на­ рий (Дейност II, Таблица II.4).

Наличен запас на генериращите мощности

Прогнозната разполагаемост на генериращите мощности е показана на фиг. 2 (Прило­ жение ІІ.2.2, Дейност VІ.1).
Експлоатационният запас на оборудванията на Топлоелектрическа централа „ Ей И Ес – 3С Марица-изток 1” изтича през 2065 година, на Топлоелектрическа централа „ Марица-изток 2” – блокове 1 ÷ 4 ресурсът е продължен до 2038 година, на блокове 5 ÷ 7 изтича сред 2035 ÷ 2038 година (на блок 8 – след 2040 г.), а на Топлоелектрическа централа „ КонтурГлобал Марица-изток 3”, блокове 1 ÷ 4 сред 2030 ÷ 2033 година

В трите електроцентрали в „ Марица-изток” работят 8 блока с мощ 210 MW (227 ÷ 232 MW след рехабилитацията), доставени от Русия. Статистическите и аналитичните данни за този вид уреди демонстрират, че действителният запас на оборудванията значи­ телно надвишава експлоатационния и че след сполучливо осъществяване на стратегия за безразрушителен надзор операторите на електроцентралите могат да аплайват пред КЕВР за удължение на лиценза с още минимум 50 000 h, т.е. до и след 2040 година

Ресурсът на оборудванията на Топлоелектрическа централа „ Варна” – блокове 4 ÷ 6 изтича сред 2054 ÷ 2056 година, а на Топлоелектрическа централа „ Бобов дол” сред 2042 ÷ 2044 година
От горното следва, че рискът от предварително извеждане на генериращи мощности по­ ра­ ди привършване на ресурса е нищожен.

Възможност на електроцентралите, основани на източномаришки лигнити да удо­ в­ летворят новите рекомендации за запазване на околната среда, в действие от 01.01.2022 година (LCP BREF/2017), по-нататък Референтен документ/2017).

Емисии на азотни оксиди (NOX)

На фиг. фиг. 8, 9, 10 и 11 са показани средногодишните и средномесечните концен­ трации на NOX в димните газове на Топлоелектрическа централа „ Ей И Ес – 3С Марица-изток 1”, Топлоелектрическа централа „ Мари­ ца-изток 2” и Топлоелектрическа централа „ КонтурГлобал Марица-изток 3” за 2016 г.(Приложение II.2, Дейност VI.1).









Източномаришките въглища са млади лигнити, които се изгарят, след мелене, по вих­ рово-тангенциална скица, със степенно подаване на въздуха за горене. Това дава въз­ мож­ ност за поддържане на релативно ниско равнище на излъчванията на NOX/ NO2 единствено с първоначални ограничения (без прибавяне на реагенти или потребление на катализатори) По този индикатор горивните уредби и технологията на изгаряне, с евентуална оптимиза­ ция на приложените ограничения, могат да удовлетворят новите рекомендации за средного­ диш­ на/среднодневна норма от надлежно 175/220 mg/Nm3 NOX/ NO2) според Рефе­ рентния документ/2017, което се вижда от постигнатите резултати през 2016 година (При­ ложение ІІ.2.2, Дейност VІ.1).

От горното следва, че рискът от предварително извеждане на генериращи мощности по­ ра­ ди по-високо равнище на средногодишните и среднодневните излъчвания на NOX от изи­ ­ с­ к­ ванията на Референтния документ/2017 е доста невисок и реализуем, дори без деро­ гация.

Емисии на серни оксиди (SO2)

На фиг. 12 е показана средногодишната степен на хващане на SO2 в димните газове на Топлоелектрическа централа „ Ей И Ес – 3С Марица-изток 1”, Топлоелектрическа централа „ Марица-изток 2” и Топлоелектрическа централа „ КонтурГлобал Марица-изток 3” за 2016 година (Приложение ІІ.2.2, Дейност VІ.1). Всички сероочистващи съоръжения (СОИ) реализират степен на хващане над 96 %, като се изключи СОИ 4 и СОИ 5 в Топлоелектрическа централа „ Марица-изток 2”, които са в развой на реорганизация. Изследванията демонстрират, че чрез реконс­ трук­ ции и режимни ограничения всички СОИ в „ Марица-изток” могат да реализират степен на хващане на SO2 над 97 %, при наличие на сяра във въглищата 2,5 ÷ 3,0 %.


На фиг. 13 са показани концентрациите на SO2 след СОИ през 2016 година, при средного­ дишно наличие на сяра във въглищата 2,20 ÷ 2,75 %. Вижда се, че при степен на хващане 96-97% и наличие на сяра над 2,20 % концентрацията на SO2 след СОИ е в гра­ ниците 405 ÷ 445 mg/Nm3и надвишава рекомендациите на

Референтния документ/2017 за концентрации под 320 mg/Nm3 (Дейност VІ.1, Таблица VІ.1.24).

Препоръките на Референтния документ/2017 за безспорна стойностна SO2 след СОИ, вместо степен на хващане, пред­ ставлява значителен риск по отношение на опциите за превъзмогването му.

На фиг. 14 е показано наличието на сяра в лигнитните въглища в страните, които употребяват това гориво за произвеждане на електрическа енергия. Вижда се, че само българските лигнитни въглища са със наличие на сяра над два пъти по-голямо от останалите страни.

На фиг. 15 е показана зависимостта сред наличието на сяра във въглищата, сте­ пента на хващане и концентрацията SO2 след СОИ. Вижда се, че всички страни (виж фиг. 14), като се изключи България могат да удовлетворят рекомендациите на Референтния документ/2017 за концентрации под 320 mg/Nm3при степен на хващане 96 ÷ 97 %; при наличие на сяра над 2,4 %, дори при степен на хващане 98% това е непости­ жимо.

Референтният документ/2017 позволява изключение, когато горивните инста­ ла­ ции са проектирани особено за този тип лигнити да употребяват средногодишна и сред­ нодневна норма от 320 mg/Nm3 SO2 (виж по-горе), като предлага, за постигането ù, като опция, разбъркване с други, подобаващи за задачата въглища).







На фиг. 16 са показани излъчванията (ПДК) на SO2 в региона на с.Полски градец. Вижда се, че без значение от по-високата централизация на серен диоксид от Топлоелектрическа централа „ Марица-изток 2” – 476 mg/Nm3 вместо 350 mg/Nm3, концентрацията на равнището на дишане в региона е значи­ телно под нормата.
Налага се доста неприятният извод от зародилия риск след приемането на Ре­ фе­ ­ рентния документ/2017 от Европейската комисия – Енергийното ведомство, през целия интервал на разискване на документа, е пропуснало опцията да поис­ ­ ка, поради спе­ ци­ фичните, единствени сред останалите страни неблаго­ приятни характерности на лигнитните въглища, безсрочна дерогация, състояща се в лимитиране на степен на хващане, например над 97 %, без съчетание с абсо­ лютна стойност от 320 mg/Nm3SO2.
От горното следва, че рискът от предварително извеждане на генериращи мощности, пора­ ди по-високото равнище на средногодишните и среднодневните излъчвания на SO2 от рекомендациите на Референтния документ/2017 е висок, само че реализуем чрез анга­ жи­ рането на Енергийното ведомство с действия за искане за безсрочна дерогация пред институциите на Европейската комисия).

Емисии на живак (Hg)

Топлоелектрическа централа „ Ей И Ес – 3С Марица-изток 1”, Топлоелектрическа централа „ Марица-изток 2” и Топлоелектрическа централа „ КонтурГлобал Марица-изток 3” изследват опциите, както и обвързваните с това инвестицион­ ни и оперативни разноски за угаждане на рекомендациите на Референтния доку­ мент/2017 за концентрации на Hg в димните газове под 0,007 mg/Nm3.

На фиг. 17 са показани предварителни резултати от премерване, извършено в Топлоелектрическа централа „ Ма­ ри­ ца-изток 2”.Вижда се, че концентрациите на Hg след СОИ са по-ниски от препо­ ръчаните.
При пораждане на нужда този риск може да бъде преодолян с обосновано искане за дерогация.

Емисии на прахуляк

Електроцентралите емитират минимални количества прахуляк.

Ограничения, произлизащи от Парижкото съглашение за парниковите газове

През 2016 година Европейската комисия създаде пакет от оферти с наименованието „ Чиста сила за всички европейци” за по-нататъшно реформиране на енергийния бранш. Всички дейности на Европейски Съюз са ориентирани към намаляване на последствията от нас­ тъп­ ващите промени на климата чрез понижаване на излъчванията на парнико­ ви газове. Този мощен акцент в политиката на Европейски Съюз се показва в понижаване на еми­ сиите с 20 % през 2020 година по отношение на тези през 1990 година, най-малко с 40 % през 2030 година и с 80 ÷ 95 % през 2050 година и подхожда на поетите отговорности с Парижкото съглашение.
България е с невисок Брутният вътрешен продукт, заради което, следвайки духа на политиката на Европейски Съюз би тряб­ вало, по дифолт, да се стреми към реализиране на по-ниската цел, редуцирана към 2040 година, т.е. понижаване на излъчванията на въглероден диоксид с 60 % по отношение на излъчвания те през 1990 година


­
В табл. 7 е показано понижението на излъчванията на парникови газове за интервала 1995 ÷ 2015 година, а на фиг. 18 – издадените и всмукани парникови газове от страните на ЕС28 и България през 2015 година Вижда се, че България към края на интервала се оправя доста добре с поетите отговорности за понижаване на излъчванията и е от дребното страни, в които всмуканите парникови газове надвишават издадените.

Таблица 7. Парникови газове, издадени в атмосферата

Парникови газове, еквивалентни на въглероден диоксид (СО2), Mt

1990 година

2015 година

Европейски Съюз 28

5 716,364

4 451,813 ↓ 22,12 %

България

104,373

62,021 ↓ 40,61 %

През същия интервал излъчванията на СО2 в енергийния бранш са понижени от 38,677 Mt на 31,673 Mt, т.е. със 17,49 %, като излъчванията от изгарянето на въглища през 2015 година са 25,273 Mt, надлежно 79,79 % от излъчванията в бранша.

На фиг. 19 са показани характерните излъчвания на СО2 от някои страни в Европейски Съюз. Вижда се, че за България те са доста по-малко от Германия, Полша и Чехия (държави със обилни находища от кафяви и лигнитни въглища).





На фиг. 20 е показан прогнозният предел на излъчвания на СО2 от кондензационните електроцентрали, изгарящи въглища с небосвод до 2040 година в сходство с поетите отговорности за чиста сила и Парижките съглашения, а на идващите фигури 21 и 22 – съответните мощности е електрическата енергия, генерирана от тях. (Дейност VІ.1 – реален сценарий).

В допълнение, след усъвършенстване на рекултивационната активност в „ Мини Марица-изток” е допустимо залесените в допълнение с подобаващи дървесни типове площи да всмукват още 0,5 ÷ 1,0 Mt СО2 (Дейност VІ.3).

Реалистичен сюжет (Дейност VІ.1) предлага през 2020, 2025 и 2030 година да работят 3 200 MW Топлоелектрическа централа на лигнитни въглища, през 2035 година – 2 500 MW и през 2040 година 2 060 MW и подсигурява осъществяването на поетите отговорности за понижаване на излъчванията на СО2 с 20 % през 2020 година, с 40 % през 2030 година и 60 % през 2040 г.; през интервала не пораждат опасности за вътрешното електропотребление и мощностния баланс.

Значителен риск за работата на електроцентралите, основани на източномаришки лигнити, поради високото наличие на сяра (виж фиг. 14), съставлява наложената от Европейската комисия търговия с въглеродни излъчвания. При близо 1,4 пъти по-висок емисионен фактор, българските Топлоелектрическа централа би трябвало да закупуват към 36,8 % повече еми­ сионни квоти по отношение на останалите страни, произвеждащи електро­ сила от въглища. Това ще сложи тези централи в неравностойно състояние, при конвергиране на пазарните условия в Европейски Съюз в бъдеще. От друга страна България на практика не емитира, а всмуква към 22,5 Mt въглероден диоксид годишно и доколкото този развой е световен (виж фиг. 19), за раз­ лика от излъчванията на азотни, серни и живачни оксиди има правото да предяви пре­ тенции пред Европейската комисия за обезщетения под формата на безвъзмездни квоти, с каквито тя разполага, само че задържа.

Ограничения, произлизащи от либерализиране на пазара на електрическа енергия

Ефективното действие на електроенергийния пазар изисква съществуването на пъл­ но­ скъпи пазарни субекти – производители, търговци и консуматори на електроенер­ гия.







За да бъдат действителни участници в пазара, производителите на електрическа енергия би трябвало да са равнопоставени в конкурентната среда. Това допуска, в известна степен, унифици­ ране на фирмите във връзка с кор­ по­ ра­ тивната конструкция, структурата на произ­ вод­ ствените мощности, размера на продаж­ бите, ценовите нива и така нататък и би трябвало да бъде предмет на разбори и целенасочени дейности на енергийните ведомства в пе­ риода на подготовка към либерализиране на па­ зара на електрическа енергия.

Работата в изискванията на либерализиран пазар изисква преосмисляне на политиката в бранша на електропроизводството, на първо място на фирмите в комплекса рудници и електроцентрали „ Марица-изток” (Дейност II.2,Дейност VI.5). Понастоящем там са налице четири независими компании:

⦁ „ Мини Марица-изток” за рандеман на въглища с контролирана цена, монополен достав­ чик на останалите по дълготрайни контракти.
⦁ Топлоелектрическа централа „ Ей И Ес – 3С Марица-изток 1” за произвеждане на електрическа енергия от източно­ маришки лигнити, с по-добри екологични индикатори, относително висока иконо­ мич­ ност и по-висока маневреност.
⦁ Топлоелектрическа централа „ Марица-изток 2” и Топлоелектрическа централа „ КонтурГлобал Марица-изток 3” за произвеждане на електрическа енергия от източномаришки лигнити, рехабилитирани, със сравнима иконо­ мичност и по-ниска маневреност.

Трите компании за произвеждане на електрическа енергия са съперници на пазара, при един снабдител на гориво.

Тази конструкция, резултат на неявяване на стратегически цели в предишното, фрапантно се отличава от структурата и метода в стра­ ните, употребяващи добити по открит прийом лигнити за произвеждане на електрическа енергия.

Известно е, че съвсем без изключения лигнитните въглища се употребяват за произвеждане на електрическа енергия в централи, построени директно до на­ хо­ дището, софтуерно свързани с рудниците чрез превоза, подготов­ ката на въглищата (дробене, усредняване на качеството), депониране на отпадъците и други действия. Това е същес­ твената причина рудниците и електроцентралитекъм на­ хо­ ­ ди­ щата за лигнитни въг­ лища да работят във вертикално-интегрирана структу­ ра за произвеждане на краен артикул – електрическа енергия – табл. 8. Тази струк­ тура е потвърдила висока ефек­ тив­ ност, при ниска консумация на сила, висока продуктивност, по-голяма гъвка­ вост на добива и като резултат – по-ниски про­ менливи разноски при производството на електрическа енергия, които са главен фактор за сполучливо присъединяване на бор­ сата.

Държавите, които разполагат със обилни ресурси от лигнитни въглища – табл. 8, имат стратегии,спазвайки отговорностите за ограничение на излъчванията на парникови газове,да продължат производството на електрическа енергия от тях – фиг.23.

Таблица 8. Запаси, рандеман на лигнитни въглища, произвеждане

на електрическа енергия и корпоративна конструкция в някои страни от Европейски Съюз

Страна

Запаси,

Mt

Съдържание

на сяра, %

Годишен рандеман,

Mt/2015

Годишно произвеждане на електроенергия/2015

Корпоративна конструкция

MW

TWh

Германия

72 700

Под 2 %

159,3

17 470

135,0

Две съществени отвесно интегрирани компании

Полша

23 516

Под 2 %

60,2

8 988

52,9

Две съществени отвесно интегрирани компании

Чехия

1 601

Под 2 %

38,1

n/a

n/a

Пет компании за рандеман на кафяви въглища с дълготрайни договори за изкупуване

800

n/a

Една отвесно интегрирана компания

Румъния

9 920

Под 2 %

24,0

4 337

15,5

Една съществена отвесно интегрирана компания

Словакия

400

Под 2 %

1,8

n/a

n/a

n/a

Унгария

4 321

Под 2 %

8,5

966

n/a

Една отвесно интегрирана компания

Сърбия

3 546

Под 2 %

37,0

4 032

n/a

Една отвесно интегрирана компания

Гърция

4 600

Под 2 %

46,0

n/a

n/a

Две отвесно интегрирани компании

Словения

1 268

Под 2 %

3,2

1 304

n/a

Една отвесно интегрирана компания

България

1 957

Над 2.5 %

32,3

3 534

19,3

Една въгледобивна компания и три компании за производство на електрическа енергия

Източник: Eurocoal/2015

Реално е да се чака съдружие сред Топлоелектрическа централа „ Ей И Ес – 3С Марица-изток 1”, Топлоелектрическа централа „ Марица-изток 2” и Топлоелектрическа централа „ КонтурГлобал Марица-изток 3”, в интервала на подготовка към изцяло либерализиран пазар на електрическа енергия, да предложи и вероятно полу­ чи концесията за рандеман на източномаришки лигнити. По този метод ще се понижи един от рисковете, провокиран от непазарното образуване на цената на въглищата.

По-нататъшните стъпки към образуване на една отвесно интегрирана компания за рандеман на въглища и произвеждане на електрическа енергия от източномаришки лигни­ ти евентуално ще бъдат подхванати под натиска на пазара.



/Следва/