Предложения по реализации комплексного подхода при обращении с золошлаками угольных ТЭС для их максимального использования в производственных процессах предприятий России

В 2023 г. на долю угольной генерации в выработке электроэнергии в мире приходилось 36%. В Российской Федерации этот показатель составил 18%. В перспективе до 2050 г. уголь останется одним из основных энергетических источников как в России, так и во всем мире, несмотря на его снижение в мировом топливном балансе по отношению к 2020 году и повышение доли ВИЭ.

В сравнении с природным газом и мазутом уголь является самым дешевым источником энергии, при этом угольные ТЭС, выбрасывая в атмосферный воздух не только оксиды азота, серы, парниковые газы, но и частицы золы, загрязняя водный бассейн и приводя к изменению химико-минералогического состава почв, являются наименее экологичными из всех традиционных электростанций.

В США, ЕС и других промышленно развитых странах уровень переработки золошлаков энергетики составляет более 60%. В России полезное применение золошлаков составляет около 19% объема их образования, что обусловлено, в частности, применением на электростанциях систем гидрозолошлакоудаления и складирования золошлаков в отвалы в виде золошлаковой смеси, и в целом, отсутствием комплексного подхода в решении проблемы обращения с золошлаками ТЭС. Крупнейшими странами-производителями побочных продуктов сжигания угля являются: Китай, Индия, Европа и США. В Индии этот показатель составляет 100%, в Китае – 60%. В 15 странах Евросоюза (ЕС-15) зафиксирован самый высокий уровень использования золошлаков – 120%; данный показатель означает, что перерабатывается больше побочных продуктов сжигания угля, чем образуется. В разных странах золошлаки, в основном, используются при производстве цемента и бетона, что, прежде всего, относится к кремниевой золе. Кальциевая зола, в основном, используется как для закладки отработанных горных выработок, так и в качестве вяжущих, учитывая ее гидравлические свойства.

Ежегодно на угольных ТЭС и котельных России образуется 19-25 млн т золошлаков, и с каждым годом этот показатель растет. На сегодняшний день на золошлакооотвалах ТЭС накоплено более 1,5 млрд т золошлаков. Около 2/3 всех золошлакоотвалов близки к проектному заполнению или уже переполнены. Проблему ликвидации объектов накопленного экологического вреда, которыми являются золошлакоотвалы можно решить только при осуществлении широкомасштабных проектов комплексной переработки золошлаков с получением востребованной продукции.

В статье приведены предложения автора по совершенствованию нормативно-правовой базы для повышения уровня использования золошлаков ТЭС, которые касаются стратегического отраслевого планирования, разработки новых стандартов на продукты переработки золошлаков, корректировки существующих стандартов в части терминологии, доработки других НПА. Представлен стимулирующий механизм, позволяющий повысить заинтересованность угольных ТЭС в увеличении объемов применения золошлаков с целью достижения ключевых показателей по использованию золошлаков ТЭС к 2035 году в объеме 50%, приведенных в Энергетической стратегии России до 2035 года. Предложен алгоритм действий по реализации комплексного подхода при обращении с золошлаками угольных ТЭС для их максимального использования в производственных процессах предприятий России

1. Ember [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ember-climate.org/data/data-tools/dataexplorer/ (Дата обращения: 12.02.2025).

2. Power and Industry of Russia. [Electronic source] Coal industry as a guarantee of energy security and sustainable development of Russia (Ugol’naja promyshlen-nost’ kak garantija jenergobezopasnosti i ustojchivogo razvitija Rossii). Available on: https://www.eprussia.ru/market-and-analytics/1534268.htm (in Russ.).

3. Росприроднадзор [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://rpn.gov.ru/open-service/analytic-data/statistic-reports/production-consumption-waste/ – (Дата обращения: 13.02.2025).

4. Путилова И. В. Правовые основы формирования системы эффективного обращения с побочными продуктами сжигания угля / И. В. Путилова, В. Р. Шевцов, Е. А. Шубин // Международный научный журнал Альтернативная энергетика и экология. – 2021. – №№ 1-3(359-361). – С. 102-112. https://doi.org/10.15518/isjaee.2021.01.007.

5. Тюняева Л. С. Применение золошлаков ТЭЦ как сырья для цементного клинкера в строительстве / Л. С. Тюняева // Тенденции развития науки и образования. – 2023. – № 97-9. – С. 186-189. – DOI: 10.18411/trnio-05-2023-524. – EDN UFJGHE.

6. Министерство энергетики РФ. Энергетическая стратегия до 2035 г. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://minenergo.gov.ru/node/1026.

7. Комплексный план по повышению объемов утилизации золошлаковых отходов V класса опасности // Министерство энергетики РФ [Электронный ресурс] https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/404744607/.

8. Web site of the American Coal Ash Association [E-resource]. Available on: https://acaa-usa.org/wp-content/uploads/2023/12/2022-Production-and-Use-Sur vey-Results-FINAL.pdf

9. Ash Development Association of Australia [E-resource]. Available on: https://www.adaa.asn.au/resource-utilisation/ccp-utilisation

10. Thomas Adams, Craig Heidrich, Jinder Jow, Joachim Feuerborn. Coal Com-bustion Products Worldwide: On the Stretch from Suitability to Sustainability. World of Coal Ash, Amway Grand Plaza, Grand Rapids/ United States, 13-16 May 2024. https://uknowledge.uky.edu/woca/woca2024/

11. Государственная дума Федерального собрания Российской Федерации [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://duma.gov.ru/news/59096/

12. Central Pollution Control Board [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://cpcb.nic.in/uploads/flyash/CPCBs_letter_dated_20-02-2024.pdf.

13. China Association of Circular Economy [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://en.chinacace.org

14. Путилова И. В. Обзор нормативно-технической документации в области обращения с золошлаками ТЭС / И. В. Путилова, Н. А. Зройчиков // Теплоэнергетика. – 2024. – № 6. – С. 3-14. – DOI: 10.56304/S0040363624060043.

15. Путилова И. В. Обзор оборудования и схем систем золошлакоудаления ТЭС / И. В. Путилова // Международный научный журнал Альтернативная энергетика и экология. – 2023. – № 1(406). – С. 63-76. – DOI: 10.15518/isjaee.2023.01.063-076.

16. Сайт «Цемент и его применение» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://jcement.ru/content/news/po-initsiative-no-soyuztsementtekhnologiya-po-proizvodstvu-tsementa-sukhimsposobom-voshla-v-perech/

17. Распоряжение Правительства РФ от 28 ноября 2020 г. № 3143-р Об утверждении перечня видов технологий, признаваемых современными технологиями в целях заключения специальных инвестиционных контрактов.

18. ГОСТ 31108-2020 «Цементы общестроительные. Технические условия».

19. ГОСТ 25818-2017 «Золы-уноса тепловых электростанций для бетонов. Технические условия».

20. ГОСТ 379-2015 «Кирпич, камни, блоки и плиты перегородочные силикатные. Общие технические условия».

21. ГОСТ 28013-98 «Растворы строительные. Общие технические условия».

22. ГОСТ Р 56592-2015 «Добавки минеральные для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия».

23. ГОСТ 33928-2016 «Заполнители искусственные пористые на основе зол и шлаков ТЭС. Технические условия».

24. Путилова И. В. Опыт реализации проектов с использованием золошлаков ТЭС в России и за рубежом / И. В. Путилова // Международный научный журнал Альтернативная энергетика и экология. – 2023. – № 3(408). – С. 49-68. – DOI: 10.15518/isjaee.2023.03.049-068.

25. Путилов В. Я. Об экологической экспертизе энергетических проектов и внедрении наилучших доступных природоохранных технологий / В. Я. Путилов, И. В. Путилова // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). – 2018; (01-03): 103-117. https://doi.org/10.15518/isjaee.2018.04-06.082-094.

26. Путилов В. Я. Золошлаки энергетики: статус и определения / В. Я. Путилов, И. В. Путилова, Н. А. Зройчиков, Х. Й. Фоерборн // Международный научный журнал Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). – 2017. – № 1-3(213-215). – С. 73-83.

27. Федеральный закон «Об экологической экспертизе» от 23.11.1995 № 174-ФЗ.

28. Сайт системного оператора ЕЭС [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.so-ups.ru/future-planning/

29. Постановление Правительства РФ от 31.05.2023 № 881 «Об утверждении Правил исчисления и взимания платы за негативное воздействие на окружающую среду и о признании утратившими силу некоторых актов Правительства Российской Федерации и отдельного положения акта Правительства Российской Федерации».

30. Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 № 7-ФЗ.