Управление инвестпроектами строительства ТЭС - Выбор вида топлива ТЭС

12. Выбор вида топлива и оформление топливного режима

Общие сведения об органическом топливе

Выбор топливного режима ТЭС является в современных условиях не только залогом «банкабельности» проекта, но и чаще всего главным фактором его выполнимости.
Топливо — вещество или смесь веществ, способное к экзотермическим¹ химическим реакциям с внешним или содержащимся в нем самом окислителем, применяемое для выделения энергии, изначально тепловой. Топливо, не содержащее в своем составе окислитель, часто называют горючим. Топливо — это не только горючее или горючее ископаемое, но и древесина и различные смеси. В широком смысле топливо представляет собой один из видов потенциальной энергии, энергоноситель.
Основной показатель топлива — теплотворная способность (теплота сгорания). Для целей сравнения видов топлива введено понятие условного топлива (теплота сгорания одного килограмма «условного топлива» составляет 29,308 МДж или 7000 ккал — что примерно соответствует каменному углю).
Расход топлива ТЭС за учетный период измеряется как в условном, так и в натуральном топливе — в т. у. т. и т. н. т.

¹ Химическая реакция, сопровождающаяся выделением теплоты. Экзотермической реакцией является, например, горение.

По агрегатному состоянию все виды топлива могут быть разделены на газообразные, жидкие и твердые, а по происхождению — на естественные и искусственные (табл. 12.1).
Таблица 12.1. Классификация топлива

Агрегатное состояние	Топливо естественное	Топливо искусственное
Газообразное	Природный газ; нефтепромысловый (попутный нефтяной) газ; газ, образующийся в угольных месторождениях	Газы: генераторный (продукт газификации твердого топлива, включая уголь); водяной, светильный, коксовый, нефтеперерабатывающих заводов; биогаз
Жидкое	Нефть	Бензин, газолин, керосин, мазут, дизельное топливо,сланцевое масло, растительное масло, смазочное масло, спирт, различные смолы
Твердое	Ископаемые угли (каменные и бурые), горючие сланцы, торф, сапропель, битуминозные пески; древесина	Каменноугольный кокс, обогащенные угли, брикетированное топливо, пылевидное топливо (относится к дисперсным системам, используется в энергетических котлах), древесный уголь, переработанные отходы производства и жизнедеятельности; древесная щепа, пеллеты

Достаточно часто в популярных средствах массовой информации публикуются принятые в среде специалистов-горняков и геологов, но непонятные другим характеристики запасов и природных ресурсов того или иного вида топлива, например А, В, Cl, С2. Отсылаем читателей — девелоперов проектов, системных инженеров и проектировщиков с принятой классификацией — к двум документам:

1. «Классификация запасов и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых», утвержденная Приказом Министерства природных ресурсов РФ от 11 декабря 2006 г. № 278;
2. «Классификация запасов и прогнозных ресурсов нефти и горючих газов», утвержденная Приказом Министерства природных ресурсов РФ от 1 ноября 2005 г. № 298.

Газообразное топливо

По сравнению с другими видами газообразное топливо обладает следующими преимуществами:

1. высокой жаропроизводительностью;
2. отсутствием образования при сгорании нежелательных продуктов сухой перегонки и сернистых соединений, копоти и дыма;
3. сравнительной легкостью доставки по газопроводам к удаленным объектам потребления и возможностью хранения в газовых хранилищах, а также возможностью транспортировки в сжатом и сжиженном виде;
4. легкой воспламеняемостью при любой температуре окружающего воздуха;
5. относительно небольшими затратами при добыче (хотя в настоящее время они повышаются в связи с разработкой месторождений с глубоким и неудобным залеганием газа);
6. возможностью использования в сжатом или сжиженном виде для двигателей внутреннего сгорания (в том числе в ГПА);
7. высокими противодетонационными свойствами;
8. отсутствием образования при сгорании конденсата, что обеспечивает, например, значительное уменьшение износа деталей ГПА.

Вместе с тем газообразное топливо имеет определенные недостатки, к которым относятся:

1. отравляющее действие;
2. образование взрывчатых смесей при смешении с воздухом;
3. легкое протекание через неплотности стыков и др.

Поэтому при работе с газообразным топливом требуется тщательное соблюдение соответствующих правил техники безопасности.
Применение газообразных видов топлива обусловливается их составом и свойствами углеводородной части. Наиболее широко применяются природный или попутный газ нефтяных или газовых месторождений, а также заводские газы нефтеперерабатывающих, металлургических (доменный, коксовый газ) и других заводов. Заводские газы, как правило, низкокалорийные, имеют состав, значительно отличающийся от состава природного газа, и поэтому возможность их сжигания в газовых турбинах требует особого обоснования.
Основными компонентами этих газов являются углеводороды с числом углеродных атомов в молекуле от 1 до 4 (метан, этан, пропан, бутан и их производные). Природные газы из газовых месторождений практически полностью состоят из метана (82—98 %), с небольшой примесью этана (до 6 %), пропана (до 1,5 %) и бутана (до 1 %).
Попутный нефтяной газ (ПНГ) — углеводородный газ, находящийся в нефтяной залежи в растворенном в нефти состоянии (в отличие от свободных газов газовой шапки). ПНГ находятся в залежи в равновесии с газами газовой шапки: в зависимости от давления и от типа нефти меняются как соотношения между растворенными и свободными газами, так и состав тех и других.
В отличие от горючих природных газов, состоящих в основном из метана, в ПНГ его содержание колеблется в более широких пределах (40—85 %). ПНГ содержит значительные количества этана, пропана, бутана (до 20 % каждого) и иных предельных углеводородов. Неуглеродные компоненты ПНГ представлены азотом (от следов до 50 %), углекислотой (от следов до 15 %) с примесью гелия, аргона, сероводорода, иногда встречается водород.
Доминирующим направлением использования ПНГ является топливное: они используются как топливо либо напрямую без переработки (незначительная часть), либо после переработки с получением сухого отбензиненного газа. В процессе нефтехимической переработки из ПНГ получают также газовый бензин, широкую фракцию легких углеводородов (ШФЛУ) и сжиженный газ.
Проблема утилизации ПНГ стоит особенно остро на территории Тюменской области. В связи с требованиями природоохранного законодательства России, администрации Ханты-Мансийского автономного округа — Югры и Ямало-Ненецкого автономного округа в настоящее время нефтяными компаниями разрабатываются и осуществляются программы по прекращению сжигания ПНГ в факелах. Вместо этого проектируются и строятся источники электрической и тепловой энергии, использующие газ в качестве топлива. Одним из самых крупных проектов является строительство Приобской ГТ ТЭС мощностью 315 МВт с ГТУ SGT-800 фирмы Siemens для электроснабжения объектов ОАО «НК Роснефть» (ЕРС-подрядчик — ООО «Интертехэлектро — Новая генерация»).
Следует отметить, что ПНГ практически никогда нельзя сжигать в энергетических котлах и ГТ без соответствующей подготовки; это связано с наличием ШФЛУ и нерегулярной бензиновой фракции. Оптимальным способом утилизации ПНГ является подготовка на специальных заводах путем доведения качества до уровня, нормируемого действующими стандартами, для подачи в магистральные газопроводы общего пользования. Возможно снабжение ТЭС попутным газом, прошедшим неполную подготовку (сепарацию, подогрев, отбор конденсата) и при пониженном давлении. При этом окончательную обработку газ может проходить на специализированных технологических комплексах, установленных на территории ТЭС.
Основным документом, регулирующим оформление топливного режима ТЭС с использованием природного газа, являются «Правила пользования газом и предоставление услуг по газоснабжению в Российской Федерации» (Постановление Правительства от 17 мая 2002 г. № 317).
Главным документом, являющимся основанием для официального признания готовности оборудования для подачи газа, служит проект газоснабжения. Он разрабатывается в соответствии с действующими нормативными техническими документами и «Правилами пользования газом и предоставление услуг по газоснабжению в Российской Федерации» (далее — «Правила пользования газом»).
Основанием для разработки проектов газоснабжения являются:

1. топливный режим;
2. технические условия на присоединение к газораспределительной системе;
3. технические условия по эффективному использованию газа.

Топливный режим, согласно «Правилам пользования газом», — это выдаваемое в установленном порядке разрешение на использование потребителем какого-либо топлива в качестве основного или резервного. В данном контексте речь идет, разумеется, о природном или попутном газе. Однако часто топливным режимом ошибочно называют документ «Сведения об установлении вида топлива для предприятий, организаций, других хозяйствующих субъектов и топливопотребляющих установок» (далее — «Сведения об установлении вида топлива»), утвержденный Приложением к совместному Приказу Министерства экономического развития и торговли (МЭРТ), Министерства энергетики и ОАО «Газпром» от 15 октября 2002 г. № 333/358/101. Иногда последний именуется «Расчетом годовой потребности в топливе (газе)», «топливным расчетом» и др.
Далее идет так называемая процедура «установления вида топлива». Следует подчеркнуть, что ниже в настоящем разделе под этим подразумевается «выделение газа в запрашиваемом объеме» и наоборот. При строительстве ТЭС она начинается с согласования органами исполнительной власти субъектов Федерации «Сведений об установлении видов топлива», которые разрабатываются, как правило, организацией, имеющей соответствующую лицензию, и проходят аудит в назначенной органами власти организации (обычно федеральном государственном учреждении).
При успешном аудите «Сведений об установлении вида топлива» от имени руководителя органа исполнительной власти субъекта Федерации в МЭРТ направляется ходатайство об установлении видов топлива. МЭРТ, в свою очередь, «по согласованию с Министерством энергетики Российской Федерации или уполномоченными им организациями и с ОАО “Газпром” (при установлении в качестве топлива природного газа)»¹ устанавливает этот вид топлива, т. е. иными словами, «выделяет газ».
Параллельно (а на самом деле до выполнения вышеперечисленных действий) необходимо согласовать техническую возможность подачи газа на газопотребляющее оборудование. Здесь действует механизм выдачи и контроля исполнения технических условий, основные требования к которому определены «Правилами пользования газом».
Технические условия на присоединение к газораспределительной системе выдаются газораспределительной организацией. Для этого организация, предполагающая использовать газ в виде топлива, представляет заявление с приложением копии топливного режима, плана расположения производственных объектов и газоиспользующего оборудования, его технических характеристик и планируемых объемов потребления газа.

¹ Редакция Постановления Правительства от 29 октября 1992 г. № 832.

Технические условия на присоединение к газораспределительной системе должны содержать следующие сведения:

1. место присоединения к газопроводу;
2. максимальный часовой расход и давление газа в присоединяемом газопроводе, а также пределы изменения этого давления;
3. требования по учету расхода газа;
4. иные условия подключения к газораспределительной системе, учитывающие конкретные особенности проектов и систем газоснабжения.

Хотя в «Правилах пользования газом» говорится о технических условиях газораспределительной организации, согласование технической возможности присоединения к газораспределительной системе, по крайней мере в случае ТЭС, осуществляется:

1. с городской организацией — собственником распределительных сетей (обычно в форме МУП);
2. с организацией, эксплуатирующей региональную газотранспортную сеть;
3. с собственником единой системы газоснабжения — ОАО «Газпром».

При этом региональная организация подготавливает проект технических условий и направляет его на утверждение в Департамент по транспортировке, подземному хранению и использованию газа ОАО «Газпром».
Согласования объемов и технической возможности подачи газа имеют свои особенности в каждом городе и субъекте Федерации. Поэтому следует прежде всего изучить эти особенности и скорректировать соответствующие бизнес-процессы.
Технические условия по эффективному использованию газа выдаются органом государственного надзора (Ростехнадзор). Для их получения организация представляет заявление с приложением следующих документов:

1. копия топливного режима;
2. копия технических условий на присоединение к газораспределительным сетям;
3. копия теплотехнического расчета, выполненного в соответствии с действующими нормативными документами и заверенного выполнившей его организацией;
4. перечень и технические характеристики проектируемого газоиспользующего и теплоутилизирующего оборудования (вид, тип, количество);
5. сведения об организации учета расхода газа и продукции, вырабатываемой с его применением.

 Следует отметить, что ОАО «Газпром» активно взаимодействует с остальными участниками газового рынка по вопросам его развития, либерализации и совершенствования его двухсекторной модели. В этой области компания работает с независимыми производителями газа и нефтяными компаниями. В 2002 г. в целях дальнейшего развития свободного сектора рынка газа ООО «Межрегионгаз» была создана Электронная торговая площадка (ЭТП) для продажи по свободным ценам добываемого независимыми организациями газа потребителям России.
Электронная торговая площадка ООО «Межрегионгаз»1 является первым шагом к созданию газовой биржи. Она создается для реализации по свободным ценам газа ОАО «Газпром», независимых производителей и крупнейших газовых трейдеров.
В 2006—2007 гг., в соответствии с Постановлением Правительства РФ от 2 сентября 2006 г. № 534 «О проведении эксперимента по продаже газа на электронной торговой площадке», на ЭТП ООО «Межрегионгаз» с ноября 2006 г. проводились экспериментальные торги газом по формуле «5+5». Всего планировалось реализовать 10 млрд м² газа, из которых 5 млрд — это топливо, поставляемое ОАО «Газпром», и еще 5 млрд — поставляемое независимыми производителями.
Для покупателя цена газа, приобретенного на электронной торговой площадке, определяется как сумма следующих величин: цены газа, зафиксированной в сделке на так называемом «балансовом пункте» (БП), цены транспортировки газа от БП до ГРС покупателя и вознаграждения организатора продаж. Под балансовым пунктом понимается географический пункт в газотранспортной системе (вблизи района добычи газа), для которого производится расчет стоимости услуг по передаче топлива конкретному потребителю.
Для продавца цена газа, зафиксированная в сделках на БП, учитывает цену транспортировки от места подключения к газотранспортной системе ОАО «Газпром» до БП и вознаграждение организатора продаж.
Цена приобретаемого газа рассчитана без учета НДС, оплата осуществляется в рублях через счета уполномоченных банков. Динамика цен на электронной торговой площадке за 2007 г. приведена на рис. 12.1.

Рис. 12.1. Данные по ценам продажи газа на электронной торговой площадке