Перспективы развития производства угля в Уральском экономическом районе в период до 2030 г

Л.С. Плакиткина, к.т.н., зав. лабораторией «Научных основ развития и регулирования угольной промышленности» Института энергетических исследований РАН (ИНЭИ РАН)

В Уральском экономическом районе, объединяющем производство угля в Уральском и Приволжском ФО, в 2011 г. добыто 2,4 млн т угля, или 0,7% от общего объёма производимого угля в России.

В настоящее время в Уральском ФО добыча угля производится в Свердловской (ЗАО «Волчанский уголь») и Челябинской областях (ОАО «Челябинская угольная компания», ЧУК) (рис. 1).Динамика изменения добычи угля в Уральском экономическом районе в период 2000–2011 гг.

Оценка потенциала развития добычи угля в Свердловской области Добыча свердловских углей в 2011 г. составила около 1,2 млн т, что на 46,8% меньше, чем в 2000 г. (рис. 2).Динамика изменения добычи свердловских углей в период 2000–2011 гг.

Из всего объёма добытых в 2011 г. свердловских углей 98,6% было поставлено для нужд электростанций (+0,4% к уровню 2010 г.), 1,4% – для обеспечения населения, комбытнужд, АПК (–0,4% к уровню 2010 г.) (рис. 3).022 3

По расчетам, добыча свердловских углей на базе нынешних запасов и объемов угля в ЗАО «Волчанский уголь» может быть рентабельной еще около трех лет, а до 2020 г. возможно полное прекращение их добычи в связи с исчерпанием запасов вахрушевского месторождения («минимальный» вариант). В случае строительства Демидовской ТЭС, мощностью 1000 МВт, в г. Староуткинске Свердловской области (в 2016 г. – первый энергоблок, а в 2018 г. – второй энергоблок), потребление угля для будущей ТЭС составит 2,7–3,0 млн т в год («максимальный» вариант). Поэтому спрос на свердловские угли может возобновиться (рис. 4).Наиболее вероятный коридор развития добычи свердловских углей в период до 2030 г.

Ввиду реализации разработанной новой стратегии топливного обеспечения российской энергетики, подразумевающей замещение «голубого» топлива углем, возможны перевод на уголь газоугольных станций и строительство новых угольных энергомощностей. Оптимизация топливного баланса поможет повысить энергоэффективность производства.

На Среднем Урале, где газоугольными являются 4 из 8 станций ТГК-9, большая реконструкция предстоит коллективам Богословской и Красногорской ТЭЦ, а также Нижнетуринской ГРЭС, которую в перспективе можно полностью перевести на уголь. У Нижнетуринской ГРЭС имеется золоотвал, который можно пополнять еще в течение 15 лет. На остальных станциях, прежде чем переводить газоугольные станции полностью на уголь, должны быть решены вопросы строительства золоотвалов, снижения выбросов вредных веществ в атмосферу, увеличения пропускной способности железной дороги.

Оценка потенциала развития добычи угля в Челябинской области

Финансово-экономический кризис 2008–2009 гг. внес свои коррективы и в развитие добычи угля в Челябинской области: спрос на челябинский уголь резко упал, в результате чего, по состоянию на 01.01.2012 г., в ОАО «Челябинскуголь» добыча угля производилась только на одной шахте «Коркинская» и одном разрезе «Коркинский».Динамика изменения добычи челябинского угля в период 2000—2011 гг.

В целом в 2011 г. в Челябинской области добыто всего около 0,9 млн т угля, что на 80,5% меньше, чем в 2000 г. (рис. 5). Из всего объема челябинского угля, добытого в 2011 г., 94,9% направлено для обеспечения электростанций (+2,3% к уровню 2010 г.), 1,8% – для нужд металлургии (энергетика) (+1,3% к уровню 2010 г.), 0,3% – для обеспечения населения, комбытнужд, АПК (–0,2% к уровню 2010 г.), 3,1% – остальным потребителям (–3,4% к уровню 2010 г.) (рис. 6). Потребителями челябинского угля являются: Аргаяшская ТЭЦ (ст. Новогорная), ОАО «Южно-Уральская Государственная станция» (ОАО «ЮУГРЭС», ст. Южноуральск), ТЭЦ-1 (ст. Челябинск-Южный), ТЭЦ-2 (ст. Тракторстрой).022 6

Не улучшилась ситуация с челябинскими предприятиями и в 2011 г. Подготовлен проект ликвидации шахты «Центральная» и расположенного рядом с ней Коркинского разреза. Шахта «Центральная» – одна из самых опасных в Челябинской области и, когда она перешла в частные руки, ее решили закрыть по причине нерентабельности. Расходы по закрытию шахты финансирует ее собственник – ОАО «Челябинская угольная компания».

Объем вскрышных работ на Коркинском разрезе только в первом полугодии 2010 г. сократился почти на 90%, а численность трудового коллектива – наполовину. К апрелю 2012 г. ситуация на Коркинском разрезе существенно обострилась. Самый крупный в Евразии угольный разрез «Коркинский» (глубина разработок более 500 м, длиной и шириной более 4,45 км) оказался под угрозой обрушения отвала породы, образовались тектонические разломы, очаги эндогенных пожаров, создалась сложная напорная система подземных вод.

Разрез постепенно осыпается, угрожая постройкам в самом г. Коркино и поселке Роза, расположенном рядом. Уголь на разрезе постоянно самовоспламеняется и горит месяцами. В самой глубине разреза бывает нечем дышать. Из-за перепадов температур в разрезе периодически исчезает ветер, и все выхлопные газы от автосамосвалов остаются внизу. При нынешнем темпе работы действующих запасов угля на разрезе хватит лет на 15. Имеются еще около 100 млн т новых запасов угля, но его залежи находятся на большой глубине, и поэтому в настоящее время нет смысла их извлекать. В последние годы угольный разрез работает с нулевой рентабельностью, добываемый уголь не пользуется спросом. В мае 2012 г. на Коркинском разрезе решили установить сейсмостанцию для предупреждения возможных оползней и обрушений. По самому оптимистическому прогнозу, через 15–20 лет на месте разреза может появиться живописное озеро, если найдутся средства для реализации данного проекта.

Если в результате сложившейся ситуации добыча угля на разрезе «Коркинский» производиться не будет, то в Челябинской области может сохраниться только одна шахта – «Коркинская», где до 2030 г. объем добываемого угля вряд ли превысит 1,0 млн т. Это будет возможно только в случае, если будут приняты меры по увеличению производительности труда: высокая организация труда, применение высокопроизводительной техники и новейших технологий, соблюдение правил техники безопасности при проведении горных работ.

Тем не менее в районе Еманжелинска Челябинской области может появиться еще один новый разрез по разработке Ключевского месторождения.

Изучается возможность получения из челябинского бурого угля (марки «Б3») полукокса, а также освоения новых инновационных технологий получения из челябинского угля высокооктанового бензина и дизельного топлива, что позволит существенно увеличить рентабельность угледобычи.

Рассматривается возможность применения перспективной экологичной технологии компании Foster Wheeler (Финляндия) совместно с ЗАО «КОТЭС» (Новосибирск) – сжигания угольных шламов в котлах циркулирующего кипящего слоя. Такие котлы обеспечивают КПД выше 90% и позволяют использовать плохо сжигаемое топливо без предварительного обогащения. В странах Европы этот способ производства тепловой и электрической энергии существует давно. Получение энергии посредством переработки шламов в Челябинской области может быть хорошим альтернативным способом и для местной энергетики, так как в результате производимой с 1930-х годов добычи бурого угля накоплено порядка 50 млн т отходов вблизи населенных пунктов, которые оказывают негативное воздействие на воздушную среду и почву.

В случае, если данные проекты не получат масштабной реализации, может закрыться и последняя ныне действующая шахта «Коркинская». Перспективы дальнейшего увеличения добычи угля в Челябинской области за счет строительства новых предприятий весьма ограничены.

Наиболее вероятный коридор развития добычи челябинских углей в период до 2030 года приведен на рис. 7.Наиболее вероятный коридор развития добычи челябинских углей в период до 2030 г.

Нехватку угля в Уральском федеральном округе в какойто степени может компенсировать освоен

ие углей в ХантыМансийском автономном округе (ХМАО). Оценка потенциала развития добычи угля в Ханты-Мансийском автономном округе в период до 2030 г.

Дальнейшее развитие добычи угля в Уральском ФО в период до 2030 г. связано, в основном, с освоением добычи угля в ХМАО, где разработан и в настоящее время формируется достаточно перспективный новый проект – «Урал Промышленный – Урал Полярный». Проект предусматривает развитие Приполярного и Полярного Урала, обладающих значительными запасами полезных ископаемых и, в частности, энергетического угля. Геологические запасы бурого угля в ХМАО, учтенные Государственным балансом, составляют около 2 млрд т, а прогнозные – 18,8 млрд т. Наиболее перспективными для освоения и крупномасштабной добычи в период до 2030 г. являются: Люльинское, Оторьинское и Тольинское месторождения Северо-Сосьвинского района бурых углей с разведанными запасами около 1,9 млрд т.

В июне 2010 г. подписан меморандум между ОАО «Корпорация «Урал Промышленный – Урал Полярный», ЗАО «Альянс Групп», ОАО «Атомэнергомаш» и WorleyParsons Group об объединении своих усилий и финансовых средств с целью реализации инновационного проекта создания Северо-Сосьвинского энергокомплекса в ХМАО. Строительство энергокомплекса, мощностью не менее 1,2 МВт, включает в себя: угольный разрез на Оторьинском угольном месторождении, расположенном в Березовском районе ХМАО, завод по производству синтетического жидкого топлива с использованием передовых технологий, обеспечивающих глубокую переработку местного бурого угля, станцию по производству электрической и тепловой энергии с наивысшей эффективностью. При создании энергокомплекса в ХМАО будут применены инновационные технологии в области газификации, позволяющие осуществлять глубокую переработку бурых углей. Получаемый уникальный инновационный продукт – синтез-газ (смесь H2 и CO) – станет сырьем для производства химикатов, топлива, удобрений и других видов продукции углехимической отрасли. Проект предполагает глубокую переработку сырья с использованием мировых инновационных, а также высокоэффективных природосберегающих технологий. Сроки реализации проекта – 2011–2017 гг. Ввод в эксплуатацию угольного разреза на Оторьинском угольном месторождении позволит добыть к 2030 г. до 3,5 млн т бурого угля. Переработка угля, возможно, будет осуществлена с использованием технологии ультра суперкритического пара в сотрудничестве с компанией «Siemens» в рамках трехстороннего соглашения по договорам об энергоэффективности, разработанным для субъектов Уральского ФО.

Из всего объема добытого угля в Уральском экономическом районе в 2011 г. 97,1% направлено для обеспечения электростанций (+2,0% к уровню 2010 г.); 0,7% – для нужд металлургии (энергетика) (–0,4% к уровню 2010 г.); 0,9% – для обеспечения населения, коммунально-бытовых нужд, АПК (–0,2% к уровню 2010 г.); 1,3% – остальным потребителям (–0,8% к уровню 2010 г.) (рис. 8).Поставки угля, добываемого в Уральском экономическом районе в 2010 и 2011 гг.

К 2030 г. в Уральском ФО без комплексного освоения Северо-Сосьвинского энергокомплекса ХМАО процесс добычи угля прекратится («минимальный» вариант). В случае освоения Северо-Сосьвинского месторождения в Уральском ФО в период до 2030 г. возможно добывать до 23 млн т угля («максимальный» вариант).

Наиболее вероятный коридор развития добычи угля в Уральском ФО в период до 2030 г. приведен на рис. 9.Наиболее вероятный коридор развития добычи угля в Уральском ФО в период до 2030 г.

Анализ базовых показателей производственно$экономической деятельности угольной отрасли и оценка потенциала развития добычи угля в основных бассейнах и месторождениях в Приволжском ФО до 2030 г.

В Приволжском ФО добыча угля производится в небольших объемах в Оренбургской области – в ОАО «Оренбургуголь» (рис. 10).Динамика изменения добычи оренбургского угля, добываемого в Приволжском ФО в период 2000—2011 гг.

Из всего добытого в Приволжском ФО в 2010 и 2011 гг. оренбургского угля более 90% направлено для обеспечения электростанций и менее 10% – на «нужды металлургии (энергетика)» (рис. 11). В связи с плохими качественными показателями углей Тюльганского месторождения процесс добычи угля может прекратиться к 2013 г. («минимальный» вариант). Однако помимо Тюльганского месторождения Южно-Уральский бассейн объединяет многочисленные месторождения бурых углей палеогенового возраста, расположенных на территории Башкортостана и Оренбургской области. К ним относятся месторождения со следующими балансовыми запасами угля: Хабаровское (333,6 млн т), Яман-Юшатырское (71,2 млн т), Репьевское (71,2 млн т), Быковское (38 млн т), Матвеевское (23 млн т), Тугустемирское (18,2 млн т), Масловское (12,6 млн т). Основная часть балансовых запасов Южно-Уральского буроугольного бассейна сосредоточена в Оренбургской области – 735 млн т (74,4%), остальные запасы в количестве 253 млн т (25,6%) находятся в республике Башкортостан.ставки оренбургского угля, добываемого в Приволжском ФО в 2010 и 2011 гг.

Качественные характеристики бурых углей данных месторождений характеризуются высоким содержанием золы (25–30%) и влаги (45–55%), а также, в основном, высоким содержанием серы, которая в Быковском и Матвеевском месторождениях достигает 5%. Исключением являются Хабаровское месторождение (сера – 0,6–1,0%, зола –19%), низшая теплота сгорания углей составляет 2300 ккал/кг. Поэтому с точки зрения качественных характеристик и количества имеющихся балансовых запасов Хабаровское месторождение бурых углей является более предпочтительным для начала разработки в случае увеличения спроса на оренбургские угли.

К тому же в связи с увеличением цены на газ у оренбургских властей имеется намерение довести добычу угля в Оренбургской области до 3,5 млн т («максимальный» вариант). В противном случае добыча угля в Оренбургской области прекратится к 2015 г. в связи с исчерпанием запасов угля.

Наиболее вероятный коридор развития добычи оренбургского угля, добываемого в Приволжском ФО, в период до 2030 г. приведен на рис. 12.Наиболее вероятный коридор развития добычи оренбургского угля, добываемого в Приволжском ФО в период до 2030 г.

В целом на предприятиях Урала к 2030 г. возможно добывать до 26,3 млн т («максимальный» вариант). В противном случае угольные предприятия на Урале прекратят свое существование уже к 2020 г. («минимальный» вариант) (рис. 13).Наиболее вероятный коридор развития добычи угля в Уральском экономическом районе в период до 2030 г.

Ключевые слова: угля, добычи, уральском, 2030, период, развития, ханты, мансийском, ао, углей, областях, оренбургской, приволжском, свердловской, челябинской, 2011, анализ

Журнал "Горная Промышленность" №1 2013, с.22