Топливо для замещения потребления природного газа.
реклама
Топливо для замещения потребления природного газа. Необходимость замещения природного газа, как топлива. Рост населения планеты и промышленного производства сопровождается проблемами с энергетическим обеспечением развития энергетики и промышленности. В настоящее время требуемые для существующей энергетики первичные энергоресурсы обеспечиваются, в основной массе, за счёт роста объёмов добычи традиционных и применяемых ныне видов топлив. Существующая добыча промышленных углеводородов уже сегодня стала слишком дорогой для многих промышленных применений из-за роста стоимости добычи углеводородов на удалённых месторождениях и влияния рыночных спекуляций. Проходящий поиск альтернативных видов топлив не дал, да и не мог дать промышленного эффекта. Альтернативой для промышленного применения не может принимать такое эффективное топливо, которое может быть использоваться в определённых условиях или только для локального потребления. Возникает сомнение в такой постановке задачи, как поиск альтернативного вида топлива для промышленности и энергетики. На планете ещё недостаточно используются даже добываемые энергетические ресурсы, которые практически можно использовать, как неисчерпаемые источники энергии даже в условиях роста промышленного производства и населения. Однако масштабные разработки в этом направлении не ведутся, хотя есть ряд организаций и отдельных лиц, которые, как бы бессистемно, продолжают движение в данном направлении по собственной инициативе. Утверждение, что на планете недостаточно первичных энергоресурсов для развития потребления энергии, особенно с учетом роста населения, абсолютно не верно. Планета имеет практически неограниченные энергетические ресурсы, которые не используются. Внедрение использования, как минимум, энергии воды, которая достаточно равномерно размещена по планете, приводит к тому, что после сжигания водорода будет возвращаться ещё более чистая вода через кругооборот воды в природе. Выхлопные газы в виде пара из дистиллята вступают в кругооборот воды, что позволяет потреблять в дальнейшем более чистую воду, чем та вода, которая была в исходном состоянии. Это уже делает воду практически неисчерпаемым энергетическим ресурсом для дальнейшего развития. Энергетический ресурс в виде воды не требует затрат на её добычу, что приводит к удешевлению, а за счёт потребления происходит самоочищение воды, подобно тому, как очищается от загрязнений атмосфера. Ещё в 19 веке Жюль Верн предлагал водород использовать из воды, как топливо будущего. Озвученная идея замещения угля, как основного топлива того времени на водород, который получается из воды при использовании электричества продолжала развиваться. Предполагалось, что электролитическим разложением воды можно получать водород, который и будет высококалорийным топливом и в большом количестве. Именно это предположение в реальности препятствует промышленному развитию потому, что технологии базировались в основном за счёт электролиза и плазмохимии. Использование электролиза или плазмохимии привело к производству серийного оборудования для получения водорода. Получается водород, который слишком дорог для широкого применения, 1. как в промышленности, так и в энергетике. Существуют другие современные физические эффекты, которые позволяют получать из воды водород, но уже в промышленных объёмах, что делает реальным замещение традиционно используемых углеводородов, как в энергетике, так и в промышленности. Замещения топлива в энергетике всегда связывалось с экономическими характеристиками. Так, например, внедрение пылеугольных и водоугольных технологий. Обосновывалось сначала оценками потерь от не полноты слоевого сжигания угля. В качестве меры сравнивалась стоимости затрат при эквивалентной калорийности потребляемого угля. В сегодняшних условиях, очевидно, что наиболее эффективным топливом может быть только топливо в виде газовой фазы. Поэтому необходимость фазового перехода стала очевидной как для твёрдых, так и жидких видов топлив. Это следствие опыта и удобства потребления природного газа. Более того, стало очевидным, что прямое сжигание суспензий, на базе угля, экономически проигрывают сжиганию синтез-газа, полученного из тех же суспензий. В результате теплота сгорания продолжает оставаться основной характеристикой в сравнениях видов топлив, а существующее оборудование для потребления природного газа становится практически не требующим модификации при замещении природного газа на синтетический газ. Становится важным только возврат к получению синтез-газа с использованием более современных физических эффектов и из более широкого вида сырья (чем уголь), которое называют как твёрдое топливо или углеродосодержащим сырьём. Замещение на синтез-газ (СГ) эффективно и, потому, что замещающий синтез-газ доступнее по объёмам применения на производственных предприятиях и в энергетике. Кроме того, синтез-газ имеет более низкую стоимость при той же калорийности в сравнениях с природным газом. Горючий газ, называемый синтез-газом, представляет собой газовую смесь, состоящую как из горючих газов (водорода - Н2 и угарного газа - СО), так и из негорючих элементов, называемых балластом. При этом каждый компонент из состава горючих газов в смеси может быть необходимым в промышленном применении. Задаваемые пропорции смесей из горючих газов позволяют использовать синтез-газ не только в больших объёмах, что требуется, например, в энергетике, но и в разных соотношениях между компонентами газа при промышленном применении в других отраслях промышленности. Например, синтез-газ нужен как в чёрной и цветной металлургии, при производстве губчатого железа или при производстве губчатых цветных металлов, так и для получения синтетических видов топлив (дешёвого метилформиата с высоким уровнем выхода готовой продукции, высокооктанового бензина, керосина, солярки и т.д.). Со времён Д. И. Менделеева, синтез-газ из угля уже считался перспективным. В сегодняшних условиях можно за счёт современных физических эффектов тоже получать тот же генераторный или водяной синтез-газ, но без паровоздушного дутья через раскалённый уголь. Более того, водород, из состава суспензии, можно уже получать и без потери угля на создание термических условий (в среднем достигают 60%), что приводит к получению промышленных объёмов синтез-газа. Синтез-газ из исходных суспензий можно получать в потоке совместно с 2 поточной очисткой от балласта. 2. Оценка по калорийности топлива. Теплота сгорания водорода не только превышает теплотворность любого другого вида органического топлива, но и имеет стабильные теплотворные характеристики, которые невозможно получить, пример, при сжигании угля даже одной марки или в виде водоугольного топлива (ВУТ). Множество людей, в том числе специалистов в физики и химии, продолжают искать решения, по Жуль Верну, т.е. получение водорода из воды на базе электролиза и плазмохимии. Представляется более эффективным использование не электролиза или плазмохимии, а других современных физических эффектов: ударной волны, кавитации, ультразвука, индукционного нагрева и электроимпульсной дезинтеграции. В существующих условиях перспективным становится тот подход, который обеспечивает оптимальные физико-химические условия для реакций газификации суспензий, где углерод должен полностью используется, как реагент в реакциях. Отличие от традиционных способов газификации суспензий состоит в целевом использовании влияний современных эффектов ударной волны, колебаний индукционного поля, кавитации и ультразвука. Предложенное решение базируется на опыте работ, с водоугольным топливом (ВУТ). На сегодня технология прямого сжигания ВУТ перестала быть перспективной. Непосредственное сжигание капель воды с встроенными в них частицами мелкодисперсного угля (ВУТ), по отношению к другим способам прямого сжигания, пока многие продолжают считать перспективным. Однако прямое сжигание ВУТ значительно уступает сжиганию высокоэнергетического газа, получаемого из суспензий потому, что синтез-газ из тех же суспензий имеет большую теплотворность и стабильность в сравнениях характеристик по теплоте сгорания. Дополнительное преимущество сжигания высокоэнергетического газа связано с улучшением экологических характеристик сжигания при сравнении с теми же характеристиками прямого сжигания ВУТ (ЭКОВУТ или КАВУТ). Потребление углерода (из угля без учёта других примесей) с водой по теплоте сгорания всегда соответствовало уравнению газификации углерода (1), которое на молекулярном уровне соответствует любому принципу газификации углерода с водой: С + Н2О = СО↑ + Н2↑ (1). Традиционное получение синтез-газа (генераторного и водяного) описывается тоже тем же уравнением (1) и без учёта балласта в углях. При этом более половины углерода уходит на термические условия для реакции (1). При этом из 1 кг углерода объём выработки оценивается в 1,71 м3 по горючему газу (известные эмпирические и справочные данные). Процесс получения промышленного синтезгаза из ВУТ чаще всего применяется как процесс газификации в предтопках или в ״кипящих слоях, ״где практически не возможна дешевая очистка синтез-газа от балласта. По этой причине теплота сгорания ВУТ примерно соответствует теплотворности генераторного или водяного газа, т.е. реально среднему уровню в 2500 Ккал отнесенных к 1 кг или литру суспензии. Возможность получения существенно большего по объёму синтез-газа 3 следует из уравнения (1), когда углерод (С) полностью используется в реакции (1) как реагент, который не должен расходоваться на создание термических условий реакции. При этом вода (Н2О) в левой части равенства (1) применяется, как газифицируемый агент, т.е. из которого и "добывается" водород. Расчёт максимальной полноты в реакции газификации показывает на потребность наличия в левой части равенства (1) не менее 60% воды в составе подготавливаемой для газификации суспензии. Такое соотношение воды в ВУС делает ВУС практически не приемлемым для прямого сжигания, которое применяется с водоугольным топливом. По расчётным оценкам полученный синтез-газ из такой суспензии будет иметь объём уже в средних пределах 3,72 м3 из каждого килограмма углерода. При охлаждении полученного синтез-газа до уровня атмосферной температуры обнаруживается нарушение баланса по теплоте сгорания между левой и правой частью в уравнении (1). Из 1 кг углерода получается 2,332 кг СО и 0,167 кг Н2, которые при атмосферной температуре имеют стабильную теплоту сгорания, соответственно, 2413 Ккал/кг для СО и 33860 Ккал/кг для Н2, т.е. низшая суммарная теплота сгорания газов в правой части равенства (1) превышает 11280 Ккал/кг. Прямое сжигание 1 кг углерода в составе ВУС, обеспечено в левой части равенства (1) только с максимальной теплотой сгорания в 7859 Ккал/кг и используемые при этом 1,5 литра не горючей воды не изменяет теплотворность левой части равенства (1). Это похоже на нарушение закона сохранения энергии или второго закона термодинамики. Объяснение такого факта только на уровне молекулярного равенства не возможно потому, что природа явления значительно сложнее описания, представленного в равенстве (1). Не правомерно рассматривать при этом и как только рекомендуемые для реакций термические условия. Реально углерод, являющийся реагентом, представляющим твёрдое вещество со сжатой внутренней кристаллической структурой из атомов. Дезинтеграция любого твердого вещества происходит не только за счёт создания известных термических условий для уравнения газификации углерода (1). Термические условия являются не причиной, а следствием дезинтеграции твёрдого вещества. Например, разрушение твёрдого тела под воздействием колебаний индукционного поля. Изменения только связей электронов в молекулах не дают дополнительной энергии. Особенная роль изменения энергии связана с дезинтеграцией на уровне ядер атомов углерода. Дезинтеграция ядра атомов углерода сопровождается дополнительным потоком положительно заряженных частиц несущих энергию, приводящую к изменению фазового состояния. В современной, но не классической физике, любая дезинтеграция объясняется, как появление потока из малых (менее электронов) положительно заряженных частиц, которые называют электрино, которые несут дополнительную энергию. Они обеспечивают фазовый переход, при котором насыщаются энергией молекулы полученных газов. Обеспечение положительной энергией от потока электрино, образующихся при дезинтеграции ядер углерода-реагента, должно вызывать повышение энергии в получаемых и необратимых газах. Охлаждение до атмосферной температуры газов тогда не сопровождается нарушением теплового 4 баланса в правой части равенства (1), где не учитывается влияние дезинтеграции и появление электрино на уровне кристаллической решетки твёрдого тела и ядер. Реагент-углерод удобен ещё и тем, что получающийся от реакций с углеродом углекислый газ, который необходим для существования жизни на планете, хотя бы по причине того, что углекислый газ обеспечивает фотосинтез и рост растений, т.е. основы твёрдого топлива. Рост растений из углекислого газа не только вырабатывает кислород, но и обеспечивает планету древесиной. Древесина представляет собой основу для образования месторождений из твёрдых видов топлив (торфа, бурых и каменных углей). Углерод при его потреблении становится элементом кругооборота в природе, который подобен кругообороту воды. Поэтому без кругооборота углерода не возможно существование животных и людей на планете. Однако, озабоченность общественности "излишками" выработки стабильного к разложению углекислого газа можно снять, превратив их в вид соли, а в будущем использовать, как реагент для разложения воды подобно тому, как сегодня можно использовать углерод. Уровень теплоты сгорания полученного горючего газа сегодня, возможно, использовать в реакции газофазного взаимодействия в момент получения монооксида углерода (СО) с избыточными остатками перегретого пара, когда имеется превышение количества воды для реакции (1) в составе ВУС. Образующийся перегретый пар, при наличии избытка воды в исходном ВУС более 60%, вступает в газофазную реакцию с полученным в реакции (1) СО (монооксид углерода), что отражается в уравнении (2). СО + Н2О = СО2 + Н2 ↑ (2) Результат реакции замещения СО на Н2 (2) приводит к существенному повышению суммарной теплоты сгорания полученного горючего газа, особенно при удалении из состава газа стабильного к разложению СО2 и излишков пара вместе с другими видами балласта, что повышает и экономическую эффективность газификации ВУС. Такой механизм обеспечивает возможность задания параметров получаемого газа, начиная с уровня приготовления суспензии. Это обеспечивается путём превышения количества используемой воды для производства ВУС. Соотношения между СО и Н2 особенно важны в процессах получения синтетических видов топлив. Создавая соотношения угля с водой можно управлять и процессом получения синтез-газа с заданной калорийностью, когда требуется теплотворность, например, с высшей теплотой сгорания, которая может быть сколь угодно близкой к уровню теплоты сгорания водорода. Получаемый при этом синтез-газ называют высокоэнергетическим газом потому, что даже его низшая теплота сгорания превышает теплоту природного газа по ГОСТу в 1,4 раза, а высшая теплота сгорания превышает теплоту сгорания природного газа, более чем в 4 раза, т.е. приближается по теплотворности к водороду. Существует процессы, в которых был использован опыт на базе работ с водоугольным топливом (ВУТ) на основе энергетических каменных углей, что позволяет начать работы по внедрению технологии высокоэнергетического газа с уровня разработки конструкторской документации (КД). 5 Остаются нужными исследования для получения водорода и снятия теплотехнических характеристик для ВУС, получаемого на основе, как бурых углей, так и торфа. 3. Реализуемость получения высокоэнергетического газа из ВУС. Энергетики могут заявить, что получение топлива для промышленного замещения на сегодня является фантастикой. По этой причине возможность получения топлива замещения для гарантированного использования на объектах теплоэнергетики для них не очевидна. Возникает необходимость представлять всем, каким образом можно получать высокоэнергетический газ из водоугольных суспензий, например, из энергетического каменного угля, а из полученного газа получить высокоэнергетический газ с заявленными характеристиками. По этой причине рассмотрим получение высокоэнергетического газа на основе энергетических каменных углей, что использует опыт работ с ВУТ и схемные реализации на базе существующих серийно выпускаемых устройств. На Фиг.1 представлена функциональная схема из заявки на изобретение способа получения потока высокоэнергетического газа, название которого приведено в правой верхней части на фиг.1. Схема базируется в основном на применении функционально-законченных серийных устройств, что накладывает ряд ограничений. На схеме имеются следующие функционально-законченные устройства: 1. Накопительная ёмкость с ВУС 2. Насос для подачи ВУС под давлением в 10 атм. 3. Жаротрубный теплообменник 4. Индукционный нагреватель (устанавливаемый интервал с 20 до 800оС) 5. Ультразвуковой смеситель 6. Жаротрубный теплообменник 7. Индукционный реактор-газификатор (нагрев до 1400оС) 6 8. Циклон для очистки от золы 9. Охладитель 10. Фильтр химической очистки 11. Осушитель 12. Газгольдер для высокоэнергетического газа Из газгольдера высокоэнергетический газ может использовать следующим потребителям: 13. Паровые ТЭЦ или паровых мини-ТЭЦ. 14. Мини-ТЭЦ – ГПУ (газопоршневые устройства). 15. Мини-ТЭЦ – ГТУ (газотурбинные устройства). 16. Производителям синтетических моторных топлив. Суть в том, что высокоэнергетический газ получается из воды, находящейся в составе потока суспензии. Поток суспензии подаётся под исходным давлением в 10 атм (бар). В результате реакции (1), без доступа воздуха или других окислителей, получается поток с задаваемыми параметрами для получаемого горючего газа. Поток с суспензией нагревается до уровня перегретого пара в индукционном нагревателе (4) или в стационарном режиме в жаротрубных теплообменниках (3) и (6) с дополнительным перемешиванием пароугольной взвеси в ультразвуковом смесителе (5). Далее пароугольная взвесь, включая часть синтез-газа, образующегося из мельчайших частиц угля, в виде аэрозоля поступает в реакторгазификатор (7), который в результате доступа к максимально большим поверхностям мелкодисперсных частиц угля производит в потоке синтез-газ совместно с балластом. В реакторе-газификаторе крупные из мелкодисперсных частиц золы, которые не образуют при такой температуре слипшихся агломератов, отделяются в бункер, для её дальнейшей переработки. Окончательная очистка от самой мелкодисперсной золы происходит в циклоне или батареи циклонов (8), которые отделяют до 99,8% зольных частиц в контейнер и подлежат дальнейшем полной утилизации. После очистки полученного газа от балласта на аппаратуре для переработки нефтяных газов известными способами. Следовательно, на существующей серийной аппаратуре получается поток высокоэнергетического газа без балластных включений, который поступает под давлением порядка 30 атм (бар), что связано с фазовым переходом из состояния жидкости в состояние газа. Запуск такой выработки высокоэнергетического газа обеспечивается при использовании индукционного нагрева. Стационарный режим сопровождается с утилизацией в нагрев части тепла отходящих газов, что позволяет перейти потоку с суспензией и паровую взвесь со снижением затрат на электрическую энергию. Завершается процесс газификации ВУС в реакторе-газификаторе (7), который проектируется по рассчитываемым характеристикам. Реактор (7) представляет собой устройство конструктивно подобное циклонному типу, но с индукционным нагревателем. Реактор изготавливается из стали и металлокерамики. В реактор поступает поток аэрозоля, который на начальной стадии состоит из пара, мелкодисперсных частиц угля и, частично, из синтез-газа. В реакторе обеспечивается завершение полной газификации за счёт индукционного нагрева. Из теплообменников (3) и (6) газ поступает в охладитель (9), химический фильтр (10) и осушитель (11). Эти процессы, подобны очистке синтез-газа, получаемого из нефтяных газов. Минимальные затраты электроэнергии при индукционном нагреве (“изнутри”) потока суспензии, без учёта менее низких 7 потерь тепла в атмосферу оценивается как порядка 0,2 кВт на литр суспензии при выходе взвеси из индукционного нагревателя (4) с температурой в 300оС. Затраты электроэнергии на эти цели обеспечиваются в стационарном режиме за счёт утилизации части очищенных отходящих газов в автономно получаемую электроэнергию. Указанный температурный интервал до 800оС на выходе подогревателя пара, может использоваться, как условие для успешного завершения реакций на разных видах твёрдого топлива. Этим обеспечивается возможность газификации как исходных каменных углей, так бурых углей и торфа за счёт разных вариантов технологических карт для одного и того же оборудования. Индукционный нагрев регулируется по сигналам с датчиков. Вся описанная выше переработка потока суспензии проходит в закрытой системе, не имеющей доступа воздуха или других окислителей и при этом и без применения больших печей и высоких температур. Этим обеспечивается отсутствие спеканий из получаемой золы, что необходимо для дальнейшего и полного её использования. Эффективность получения высокоэнергетического газа определяется и эффектами от других факторов. 4. Другие возможности. Производство ВУС описано в заявке изобретение № 2010129181, которая получила решение о выдаче патента. В предложенном способе использованы самые эффективные методы разрушения угля и полностью исключена механическая дезинтеграция исходного угля. Поэтому прямая дезинтеграция обеспечивается за счёт загрузки угля в бункера с водой, и осуществления в воде возможности использования электроимпульсного эффекта Юткина. С ростом поверхностной площади (при глубокой дезинтеграции угля), выгоднее окончательную и мало затратную доработку, получения ВУС завершать в дезинтеграторах мокрого помола. Потребность в способе выработки высокоэнергетического газа останется всегда. Это связано с постоянно актуальными работами по утилизации: твёрдых бытовых отходов (ТБО); ежегодной уборкой листьев деревьев в городах; устранение загрязнителей лесов, приводящие к их засорениям и пожарам; утилизацией убираемого в зимы грязного снега; а даже более современная и эффективная утилизации фекалий. Получение синтетических видов топлив ещё долгое время не потеряет актуальности, так как обеспечивает получение высоко экологического синтетического горючего на основе высокоэнергетического газа получаемого из ВУС для современного автотранспорта. Синтетические топлива может производиться на малых предприятиях, что снижает влияние сегодняшних монополистов и создаёт конкуренцию на рынке топлив. Расчётная максимальная стоимость синтетического бензина для автомобилей, с учётом выплат существующих налогов при 35% процентах прибыли, оценивается в 8-9 руб./литр. 8 5. Сравнительные экономические оценки. Льготная внутренняя стоимость природного газа сегодня различная для регионов и составляет для Москвы порядка 3 рублей за один кубометр природного газа. Рыночная стоимость выше сегодняшней средней льготной стоимости до пяти раз. В качестве исходного сырья, при замещении природного газа в оценках примем: каменный уголь, бурый уголь и торф. В среднем процент содержание углерода оценим: - для каменного энергетического угля - 80%, - для бурого угля - 70% , - для торфа - 60%. При этом реальное содержание углерода в углях может быть на несколько процентов выше, что делает реальные сравнения ещё более эффективными, но это не учитываем в оценках. В тонне каменного угля будет содержаться 800 кг углерода, в тонне бурого угля 700 кг углерода, а в тонне торфа 600 кг углерода. Как было приведено выше, из такого количества углерода получается: - из тонны каменного угля 800*3,72 = 2976 м3 высокоэнергетического газа, - из тонны бурого угля 700*3,72 = 2604 м3 газа, - из тонны торфа 600*3,72 = 2232 м3 газа. Стоимость сырья на 2011 год: - энергетического каменного угля, например, типа штыб, с доставкой до Москвы составляет - 2500 руб./т, - бурого угля с подмосковного бассейна составляет - 600 руб./т, - местного торфа составляет - 200 руб./т. Поскольку для приготовления ВУС потребуется вода и в два раза большей массе, чем масса углерода то, оценим стоимость технической воды в 10 рублей за кубометр. Эта вода может быть взята из загрязнённых источников, как полученная за счёт фильтрации. Например, вода из систем водоотведения, снеготаяния, ливневой канализации, а также из других мест хранящих для очистки воду. Следует учесть и затраты на электроэнергию на приготовление ВУС, например, с использованием автономной электроэнергии, которые по стоимости оцениваются примерно в 200 рублей на тонну угля. Окончательно стоимость м3 газа из ВУС составит: - из тонны каменного угля содержащего 80% углерода получается объём СГ равный 2973 м3. По стоимости каменного энергетического угля и затрат на приготовление ВУС: 2500уголь+10*0,8вода+200приготовление=2708 руб или удельной стоимости м3 равной 2708/2973 = 0,91 руб. за м3 газа или, как принято, в 910 рублей за 1000 м3. - из тонны бурого угля содержащего 70% углерода получается объём СГ равный 2604 м3 газа, По стоимости бурого угля и затрат на приготовление ВУС: 600уголь+10*0,7вода+200приготовление =807 руб или по удельной стоимости за м3 газа: 807/2604 = 0,309 руб. за 1 м3 газа или, как принято, в 309 рублей за 1000 м3 9 - из тонны торфа содержащего 60% углерода получается объём газа 2232 м3 По стоимости торфа и затрат на приготовление суспензии: 200торф+10*0,6воду+200приготовление=406 или удельной стоимости м3 равной 406/2232 = 0,181 руб. за 1 м3 газа или, как принято, в 181 рубль за 1000 м3. Сравнительные оценки экономии, приведенной стоимости 1 м3 синтез-газа со стоимостью природного газа составляют: - для каменного угля, получаемый синтез-газ дешевле природного – 3/0,339 ≈ в 8,849 раз, - для бурого угля, получаемый синтез-газ дешевле природного газа – 3/0,309 ≈ в 9,7 раз, - для торфа, получаемый синтез-газ дешевле природного газа – 3/0,181 ≈ в 16,57 раз. Для применения в энергетике теплота сгорания высокоэнергетического газа может быть максимальной. Например, очень близкой к теплотворности водорода, т.е. оцениваемой практически до уровня 33860 Ккал/м3. Единственный недостаток состоит в том, что можно сколь угодно близко к 100% замещению угарного газа на водород подобать состав суспензии, но достижение этого слишком дорого. Это превышает теплотворность природного газа примерно - в 33800/7800 = 4,33 раза. При ежегодном потреблении в Москве 30 млрд.м3 льготного природного газа его стоимость можно оценить в 90 млрд. рублей. Декларированный правительством РФ неизбежный переход на рыночную стоимость природного газа должен увеличить стоимость потребляемого в Москве природного газа раз в пять, т.е. затраты на природный газ должны составить 450 млрд. рублей. При замещении природного газа на высокоэнергетический газ потребуется такие объёмы, которые должны обеспечит эквивалентное потребление по теплоте сгорания, которая меньше в 4,33 раза, т.е. вместо 30 млрд. м3 природного газа потребуется потребление 30/4,33≈ 6,93 млрд. м3 по высокоэнергетическому газу. Ежегодная экономия при замещении сегодняшнего льготного природного газа на высокоэнергетический газ будет составлять: - из каменных углей 90–6,93*0,91 ≈ 83,69 млрд. рублей, - из бурых углей 90-6,93*0,309 ≈ 87,86 млрд. руб., - из торфа 90-6,93*0,181 ≈ 88,74 млрд. рублей. При достижении внутреннего потребления природного газа в перспективе до уровня, рыночной стоимости ежегодная экономия на замещении природного газа будет составлять: - на газе из каменного угля 450-6,93*0,91 =450-6,306 ≈443,69 млрд. рублей; - на газе из бурого угля 450- 6,93*0,309=450-2,141 ≈447,86 млрд. рублей; - на газе из торфа 450-6,93*0,181 =450-1,254 ≈448,75 млрд. рублей. Технологически наиболее отработан вариант с использованием каменных углей, но для применения бурого угля или торфа требуются только дополнительные исследования теплотехнических характеристик и создание режимных карт. Минимальная ежегодная экономия на замещении для сегодняшнего 10 льготного природного газа составляет более 83 млрд. рублей. 6. Роль и место топлива в энергетике. Сегодня, очевидно, что одновременно должны существовать два вида энергетики – большая и малая. Большая энергетика построена на концепции централизованных поставок тепловой и электрической энергии. Для сегодняшнего ЖКХ – большая энергетика уже не соответствует эффективному и энергобезопасному потреблению. Это подтверждают постоянно происходящие аварийные ситуации на объектах ЖКХ в зимние периоды и постоянный рост тарифов на тепловую и электрическую энергии. В рыночных условиях тепловая и электрическая энергия является товаром аналогичным любому другому виду товара. На базе большой энергетики не может быть в принципе построено рыночных отношений, что подтверждают происходящие по всей стране неплатежи. Допускать произвольный отбор тепловой энергии по потребностям конечных потребителей, что является основой в рыночных принципах, в централизованных поставках не возможно из-за вероятности появления гидравлического удара в тепловых сетях. Большая энергетика продолжает потребление природного газа. Природный газ со времён энергетических кризисов стал не перспективным для большой энергетики из-за своей рыночной стоимости. Именно это породило децентрализацию и появление малой энергетики, которая более эффективна для конечных потребителей. Создание малой энергетики необходимо для ЖКХ и давно потеряно время её внедрения. В нашей стране не было энергетических кризисов, благодаря которым практически во всём мире осуществлялась децентрализация энергетики ЖКХ. По этой же причине за рубежом появилось много видов автономных серийных миниТЭЦ, продолжающих работу на природном газе. Сегодня на базе таких мини-ТЭЦ организовано децентрализованное теплоснабжение ЖКХ в разных станах прошедших децентрализацию энергетики. Малая электрогенерация позволяет создавать дешевое производство электрической энергии для конечных потребителей ЖКХ. Более того, не только когенерация (совместное производство тепловой и электрической энергии), но уже и тригенерация (совместное производство тепла, холода и электроэнергии) продолжают развиваться в мире. Это позволяет рассматривать энергоснабжение ЖКХ как хороший бизнес для малых предприятий. Их основной резерв тоже состоит в замещении потребления природного газа. При этом растёт и качество энергетического обслуживания конечных потребителей в ЖКХ на основе внедрения возможностей рыночных условий. Например, в Москве, так и в других регионах, на региональном уровне повышенные топливные затраты компенсируют тарифами для конечных потребителей. Эта преференция даётся энергетикам за счёт конечных потребителей и позволяет энергетикам, как видно по итогам их работы, особенно не заботиться по поводу не эффективности технологии современного производства тепловой и электрической энергии даже на цели энергосбережения природного газа. Поэтому природный газ продолжает потребляться в большой энергетике, которая 11 используется для энергоснабжения конечных потребителей. Естественно даже переход на более эффективную малую энергетику, который произошел за рубежом, потребляющим тот же поставляемы газ по рыночной стоимости, позволяет сокращать общие затраты минимум в три раза. Это сделало ожидать в совокупности с энергосбережением как более адекватное сегодняшнему времени энергоснабжение ЖКХ, что доказано в странах прошедших либерализацию энергетики. Сегодня наши тарифы по энергетике в ЖКХ по этой причине вызывают социальное недовольство потому, что не контролируется администрациями компетентность управлением энергетикой в регионах. Высокоэнергетический газ можно применять как в большой, так и в малой энергетике. При этом простое замещение вида топлива в большой энергетике будет не столько эффективным, как в малой энергетике, и не позволит создать рыночные механизмы. Таким образом, очевидно влияние административных причин на существующий кризис ЖКХ, который устраним, судя по зарубежному опыту, даже за счёт развития малой энергетики. Потребности энергетики в координальном совершенствовании технологии производства тепловой и электрической энергии связаны с выбором доступного исходного топлива. Поскольку это не свойственно энергетикам, то решать проблему обязано государство, которое при необходимости проведения работ по созданию новых видов топлив обязано принять нужные меры. Государство такой задачи перед федеральными НИИ не ставит, а сделает сложным список ответственных ведомств действия или без действия, которых усугубляют кризис в ЖКХ. Естественно, что появилось обоснованное направление поиска альтернативного топлива, позволяющее оставить без изменений устаревшие технологии. Но рост рыночной стоимости природного газа и потерь в большой энергетики не позволит обойтись, как минимум, без замещения традиционных топлив в существующей энергетике. Таким образом, отсутствие ответственности за кризис ЖКХ в регионах, отсутствие рыночных принципов и постоянно усугубление из-за потребления природного газа являются причинами, которые требуют устранения. 7. Экологические оценки. Другая сторона применения высокоэнергетического газа всегда связана с экологическими параметрами. Загрязнения от энергетики в Москве связаны с потреблением только крупными потребителями до 90% от общего потребления природного газа, что составляет 27 млрд. м3. При отсутствии завышений загрязнений по Nох и SO2 по нормам ПДК при таком объёме потребления природного газа допускается по этим загрязнителям норма до 250 милиграмм на 1 м3 выхлопных газов. При этом количество выхлопных газов должно быть выше потребляемого исходного топлива минимум в 1,2 раза за счёт потребления воздуха при сжигании газа (хотя это количество может быть больше). Таким образом, объём выхлопных газов от крупных потребителей Москвы составит: 12 27 + 27 *1,2 = 59,4 в млрд. м3 Годовые выбросы загрязнителей в атмосферу от крупных потребителей природного газа по Nox с SO2 можно оценить в 59 400 000 000*0,5=29 700 000 000 грамм или 729700 тонн. Это суммарная оценка только нормативной годовой нагрузки на атмосферу, когда выхлопные газы не превышают уровня ПДК. На практике часто не учитывается загрязнение атмосферы, связанное с наличием в составе природного газа полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), которые при сгорании образуют канцерогенные вещества типа бенз[а]пирена. При использовании высокоэнергетического газа с максимальной теплотворностью выхлопные газы будут состоять в основном из паров воды, а содержание в них отслеживаемых как NOx, так и SО2 или канцерогенов будет практически нулевым из-за их отделения в вид соли при очистке от балласта. Нет выгоды от потребления льготного природного газа в Москве и ГАЗПРОМ-у. Платежи за льготный газ это упущенная выгода от продажи существенного объема природного газа, потреблённого в Москве, не по рыночной стоимости. 8. Экономическая оценка результата от выбора первичного топлива. Можно сделать приближённую оценку годовой эффект от излишних затрат связанных с необоснованным выбором первичного топлива на примере крупных потребителей природного газа города. Примем за не имением более точных данных количество конечных потребителей равным количеству семей составляющих в среднем 1/3 от общего количества жителей Москвы. По результатам переписи это количество оценим порядком 12 000 000*0,33 ≈ 3960000 конечных потребителей (квартир) в ЖКХ города. Минимальная экономия на замещении льготного природного газа составит, как было приведено выше, 83 млрд. рублей. При гипотезе потребления централизованной тепловой и электрической энергии (при отсутствии реальных данных) на производственные и общественные цели порядка 2/3 (0,33) от общего объёма на конечных потребителей ЖКХ (жителей) можно получить следующую оценку. Только из-за выбора природного газа для энергетики города, за год превышение затрат на топливо для каждого конечного потребителя можно оценить в (83 000000000*0,33)/3960000≈ 6916,66 рублей. В месяц рост оплаты за топливо, из-за необоснованного выбора природного газа в качестве топлива московскими энергетиками, составит 6916,66/12 ≈ 576,39 рублей, которые РЭК формально считают основанием для дальнейшего роста тарифов на тепловую и электрическую энергию. При достижении равенства льготной стоимости природного газа с рыночной затраты на природный газ увеличатся по минимуму в четыре раза. Тогда только ежемесячная стоимость природного газа при сегодняшних технологиях в теплоэнергетике для каждого конечного потребителя можно дополнительно оценить по минимуму в 2307,6 рублей. Приведенная оценка показывает на необходимость замещения природного газа, как топлива для энергетики города. Потребление природного газа как экономически, так и экологически не выгодного для конечных потребителей (жителей) города. Таким топливом может быть только более дешёвый вид топлива 13 - высокоэнергетический газ, получаемый в общем случае из твердотопливных суспензий. Тем более, природный газ, в части рыночной стоимости, очень зависит от спроса на рынке, который имеет спекулятивный характер и уже по этой причине в мире периодически происходят энергетические кризисы. В эти кризисы действия или бездействия энергетиков приводит к излишним затратам конечных потребителей ЖКХ для которых спрос на тепловую и электрическую энергию жизненно важен. Более того, менеджеры от московских энергетиков продолжают предлагать ещё и дополнительное развитие централизованной тепловой электрической генерации стоимостью в 400 млрд. рублей. Такие вложения в большой энергетике окупаемы минимум за 12 лет и при этом требуют, как минимум, двукратного увеличения тарифов на период окупаемости. Это в РФ означает практически на всегда. Альтернативой такому развитию энергетики города является только развитие автономных мини-ТЭЦ с когенерацией, окупаемых всего за 2,5 – 3 года, что позволит получать конечным потребителям одновременно как более дешёвую электрическую энергию, так и уменьшение затрат на собственное энергопотребление, а также создать условия для рынка в энергетике. Более того, как осуществляется потребление даже электрической энергии в рамках региональной сети всем известно, как и существующее положение с коммерческими потерями (воровством) электроэнергии. Касательно тепловой энергии можно утверждать, что здесь только технологические потери составляют более 60% и для сокращения надо создавать такую программу энергосбережения, которая потребует многолетнего исполнения и при этом не обеспечит условий для внедрения рыночной энергетики в городе. Ухудшение положения в энергетике вызвано и продолжает развиваться от нового строительства в Москве, при котором практически все новостройки подключили к ранее существующим инженерным сетям. 9. Ликвидация кризиса ЖКХ, как возможности развития. Для изменения положения с ЖКХ в целом альтернативой является только совершенствование потребления топлив с развитием автономной малой энергетики, как минимум с когенерацией. Такие затраты быстро окупаемы (максимум за 2-3 года) и привлекательны для инвестиций, а главное в дальнейшем снимаются все проблемы гарантированного обеспечения тепловой и электрической энергией и, тем более, отсутствие необходимости в тарифном регулировании объектов энергетики ЖКХ. Естественно, что вина за положение в ЖКХ сегодня лежит на энергетиках города, которые не обоснованно продолжают игнорировать изменение существующей стоимости природного газа со времён плановой экономики по сегодняшнее время. Будет справедливо считать что, если сегодняшние энергетики продолжают использовать природный газ, то это свидетельствует как об их с властями малой компетенции по энергетике в ЖКХ, так и об отсутствии кадров для малой энергетики. Сегодня конечные потребители фактически имеют те тарифы, которые могут 14 обеспечить устаревшие технологии и их эксплуатационный состав в региональных энергетических сообществах, а так же на плохой уровень управления региональной энергетикой со стороны региональных властей. 10. Предварительная оценка затрат на пилотный проект. Для того чтобы осуществить внедрение высокоэнергетического газа в городе сегодня, в качестве первого этапа требуется создать стенд для исследований характеристик и требуемые технические устройства в виде мобильных модулей, для чего необходимо: 1) создать стенд (оценим по времени в 6 месяцев с начала финансирования при стоимости порядка 10 млн. рублей*); - разработать конструкторскую документацию (КД) для завода-изготовителя минимум на два типа модулей (модуль приготовления ВУС и модуль получения высокоэнергетического газа – срок оценивается в 6-ть месяцев со стоимостью работ в 3-4 млн. рублей* и ** ) ; 2) изготовить и отладить по два опытных образца каждого модуля (один для комплексной отладки, а второй для эксплуатации на объектах пилотного проекта; 3) разработать пилотный проект на основе опытных образцов и серийного оборудования с использованием поставляемых серийных мини-ТЭЦ в этом проекте. Стоимость создания каждого из опытных образцов и их отладки предварительно оценивается в 15 млн. рублей или на всех (суммарная стоимость) в 60 млн.рублей, а сроки согласовываются с заказчиком и заводами изготовителями); 4) монтаж и отладка поставленного оборудования по утверждённому пилотному проекту (срок создания порядка 3-х месяцев без учёта времени согласований***); 5) проведение опытной эксплуатации для получения замечаний и доработку КД, перед её передачи на серийное производство (срок доработки - 3 месяца, а стоимость согласовывается в зависти от объёма работ); 6) разработка региональной программы, в качестве образца для регионов по внедрению малой энергетики на базе высокоэнергетического газа с учётом привлечения машиностроительных, металлургических и приборостроительных предприятий. Примечания: * требуются решение по размещению стенда и изготовлению опытных образцов для работ по пилотному проекту, а также монтажу и отладки оборудования и снятию на стенде теплотехнических характеристик. ** оценка дана с учётом привлечения опытных конструкторов, имевших опыт разработки КД для стендов и систем для бывших оборонных министерств. Число таких конструкторов с каждым годом уменьшается. *** согласование требует поставку на места только сертифицированных и испытанных на заводах готовых модулей и в обязательном порядке их поставку в полной заводской готовности. 11. Возможности для дальнейшего совершенствования энергетики в ЖКХ. Причины появления кризисов в энергетике достаточно точно связаны с топливом для энергетики и эффективностью оборудования. По этой причине экономические кризисы стали называть, энергетические кризисы. Выход из энергетических кризисов происходит от мероприятий снижающих затраты на 15 энергетику до приемлемого уровня. В результате кризисов в соответствующие времена совершенствовались энергетические технологии. Прошедшие энергетические кризисы в других странах привели к отказу от услуг централизованных тепловых сетей и к появлению автономных котельных и мини-ТЭЦ с когенерацией и даже с тригенерацией. Это направление развития связано с тактическими проектными решениями, через которые прошли многие страны, где произошла децентрализация энергопотребления, что кроме преимуществ в сфере ЖКХ дало и повышение конкурентоспособности в промышленности. Этот процесс можно считать постоянным потому, что постоянно требуется повышение эффективности и за счёт совершенствования энергосбережения. Внедрение эффективного энергосбережения в других странах показало, что можно за счёт малой энергетики в разы сокращать стоимость затрат только на отказе от централизованных поставок тепловой и электрической энергии. Процесс совершенствования потребления топлив с отказом от его использования на цели теплоэнергетики ЖКХ пока является инновационным, хотя многие фирмы работают в этом направлении, и следует ожидать нового прорыва в теплоэнергетике ЖКХ, которая станет основой применения высокоэнергетического газа в новых промышленных производствах. Тогда огромные заводы полностью потеряют рыночную конкурентоспособность, а значит и обанкротятся. Выгода от когенерации для ЖКХ естественно вытекает даже из того, что в целом эквивалентна снижению потребления количества первичного топлива на одновременную выработку тепловой и электрической энергии, что происходит на мини-ТЭЦ, когда себестоимость снижается, более чем в два раза. Это требуется в сегодняшних условиях от энергетики ЖКХ. Сегодня даже использование районных котельных без когенерации является расточительством, которое обязаны были пресечь компетентные энергетики. Другой путь связан со стратегическими решениями, которые в целом меняют ситуацию и позволяют снижать затрат на базе развития производства и потребления более подходящих к существующим условиям новых и дешевых видов топлив. Этот путь больше связан с прогнозированием состояний на месторождениях первичных топлив с целью выхода из возможных более глубоких кризисов, требующих больших капитальных вложений. Этот путь необходим в случаях неизбежности проблем с исходными видами топлив. Например, нефти и природного газа с учётом имеющегося роста населения планеты. Появление возможности использования воды на цели добычи топлива для энергетики позволяет своевременно решать как стратегические, так и тактические задачи. Это стало возможным благодаря появлению бысроокупаемых, для условий ЖКХ, технологий. Вопрос о том, где выгоднее производить ту же электрическую энергию, на местах её потребления или на значительно удалённых от потребителей электростанциях, с последующей поставкой через региональные сети на сегодня очевиден. Во-первых, централизованная доставка, даже электрической энергии, приводит к большим коммерческим экономическим потерям в региональных сетях, что на практике компенсируется через тарифы. Даже ликвидация коммерческих потерь 16 (воровства) является достаточно затратной, а имеющиеся потери в результате не санкционированных подключений часто вообще не поддаются учёту, особенно в мегаполисах. Например, возле станций метро в Москве часто можно видеть целые паутины из проводов, через которые подключены коммерческие объекты. Аналогично и с централизованной поставкой тепловой энергии. Даже нормативные потери теплоносителя на каждый километр теплотрассы столь велики, что стоимость доставки теплоносителя на десятки километров становится недопустимо высокой. Во-вторых, даже нормативный КПД больших котельных значительно ниже КПД малых котлов. Поскольку имеется закон сохранения энергии, то получение теплоносителя через тепловые сети сразу превышается за счет последовательности потерь в этих можно выразиться посреднических действиях. Это приводит к более затратной выработке на каждую гигакалории плюс дополнительные затраты на обслуживание в тепловых сетях. Более того, тепловые сети не совместимы с принципами создания рынка тепловой энергии. Внедрение нового вида горючего в рамках большого города является очень сложной задачей, но в ней есть необходимость, которая уже очевидна даже в том случае, когда не требуется замена оборудования на существующих энергетических объектах. Во-первых, требуется и создание новой топливной инфраструктуры города или организации приготовления нового вида исходного топлива (ВУС) и своевременной его доставки до энергетических объектов. Во-вторых, должен быть организован и отработан резервный план на случай возникновения аварийных ситуаций в зимний период. В-третьих, должен проводиться постоянный мониторинг цен на исходное сырьё с целью обоснованности и своевременности смены вида сырья для приготовления суспензии, из которой получают высокоэнергетический газ. В-четвёртых, требуется создание условий для программ эффективного энергосбережения, чтобы повышение эффективности сопутствовало с развитием эффективной энергетики. В общем, очевидно, что нужна разработка программы энергетической перестройки для условий рыночной экономики. В рамках этой программы требуется отработать развитие технологий теплоэнергетики с учётом внедрения не только когенерации, но и тригенерации потому, что существующие природные изменения очевидны и часто приводят к необходимости поставки в летний период холодного воздуха конечным потребителям. Кроме того, положение с энергетикой уже усложнили новостройки, которые использовали городские инженерные сети. Сегодня, очевидно, что строительство новых домов должно осуществляться только с одновременным вводом автономного энергоснабжения, а попытки их снабжения через тепловые и электрические сети необходимо не допускать в интересах всех конечных потребителей. Продолжение роста тарифов ни к чему хорошему не может привести. Выход из создавшейся ситуации сегодня только один в создании эффективной автономной выработки тепловой и электрической энергии (особенно с когенерацией). Поэтому 17 создание рынка тепловой энергии является одной из основных необходимостей. Производная задача связана с совершенствованием потребления топлива со снижением затрат на потребляемое топливо и улучшением экологических характеристик. Несмотря на то, что существуют систематически возникающие аварии или проблемы с теми же электрическими сетями, что вызывает остановку работ котельных из-за отсутствия электроэнергии, переход теплоэнергетики ЖКХ на автономное тепловое и электрическое снабжение необходим для устранения таких случаев и в этом должны быть заинтересованы местные администрации. Внедрение высокоэнергетического газа позволяет его использовать, как на существующих объектах городской теплоэнергетики, так и на современных автономных котельных. Естественно, что эффективность использования высокоэнергетического газа на автономных котельных выше потому, что КПД малых котлов выше и при этом дополнительно допускается произвольный отбор потребления тепла на уровне потребности каждого из конечных потребителей. Кроме того, отсутствуют, как минимум нормативные потери в сетях, что позволяет конкурировать по стоимости гигакалории автономным котельным. Автономная система управления локальной внутридомовой теплосетью позволяет эффективнее управлять потреблением топлива при более высоком соответствии тепловой схемы на входе и выходе многоквартирного дома, что делает более комфортным отопление даже при очень низких температурах и не обеспечивается при централизованной поставке тепла. При этом создание кластеров из малых мини-ТЭЦ и автономных котельных находящихся в непосредственной близости позволяет образовывать связи обеспечивающие потребление тепла даже при аварии на одном из узлов такого кластера, а объединение их выработки по электрической энергии позволит получить дополнительные возможности для территорий на которых расположены энергетические объекты в составе каждого кластера. Большая проблема при масштабном внедрении новых технологий требует, как минимум, создания технопарка или научно-внедренческого центра, оснащенного измерительным и регистрационным оборудованием, а также подготовку кадров для исследовательских и эксплуатационных работ. Внедрение потребует масштабных работ по реформированию энергетики ЖКХ, что обеспечит загрузку машиностроительных, металлургических и других смежных предприятий и создаст дополнительные высококвалифицированные рабочие места. Потребуются разработки региональных программ энергетического реформирования, разработки проектов привязок оборудования к объектам принятой программы, работы по монтажу, сдаче оборудования и вводу в эксплуатацию, а, следовательно, получатся новые рабочие места в регионах. Внедрение когенерации и тригенерации на существующих объектах позволит многократно сократить стоимость услуг ЖКХ, при этом возможны реализации разных бизнес-схем. Например, при которых пайщиками нового оборудования становятся конечные потребители из многоквартирных домов. Доход от продажи излишков выработанной электроэнергии сторонним организациям на местах (гаражным кооперативам, магазинам и другим близлежащим объектам) позволит 18 для конечных потребителей-пайщиков получать часть компенсации затрат на потребляемые энергоресурсы, что даже может сделать пайщикам условно бесплатным потребление электрической энергии. Обслуживание автономных мини-ТЭЦ позволит тоже создать дополнительные рабочие места, а на этой базе и создать и эффективный малый бизнес. Это позволит полностью ликвидировать существующую проблему не платежей в ЖКХ. Оценка расчётной стоимости кВтч у автономной мини-ТЭЦ составляет 0,6 рубля с учётом налогов и оплаты всех работ, а стоимость гигакалории, полученной на высокоэнергетическом газе не превысит 200-300 рублей ,но может быть и снижена в разы при использовании местных видов исходного сырья. Такой подход позволяет стабилизировать существующую социальную ситуацию и открывает перспективы для эффективного энергопотребления и внедрения рыночных отношений в теплоэнергетике. Стоимость вторичных энергоресурсов перестанет требовать тарифного регулирования и будет зависеть только от эффективности работы автономных производителей вторичных энергоресурсов. Кроме того, при этом энергетика станет на много безопаснее в части появления возможных аварийных ситуаций. Заключение. Предложенные возможности позволяют решать одновременно многие ныне существующие проблемы. Предложение от экспертов-энергетиков Москвы по развитию электрогенерации на 400 млрд. руб. представляется с учётом выше сказанного на сегодня устаревшим и непригодным, прежде всего, для интересов конечных потребителей Москвы. Развитие когенерации на автономных котельных более эффективно, и потребует меньших капитальных затрат, да и почти в три раза с меньший период окупаемости, чем капитальные вложения в развитие большой электрогенерации. Создание и развитие малого бизнеса на объектах энергетики в ЖКХ Москвы не только создаст высокооплачиваемые рабочие места, но и современную городскую инфраструктуру, которая будет адекватнее существующему времени, чем доставшаяся городу теплоэнергетика плановых времён. Возможны расширенные варианты финансирования и самофинансирования малой энергетики потому, что задача привлечения средств разбивается на число конечных потребителей, что приводит к незначительным затратам каждого из конечных потребителей. Такие затраты по разным оценкам не превышают 50-60 тысяч рублей на каждую квартиру из многоквартирного дома, которые в принципе могут кредитоваться даже на уровне местных банков. С учетом того, что кроме первого взноса все они окупаются за 2-3 года, то на этом можно реализовать различные финансовые проекты, как по окупаемости, так и по инвестированию. Особенное значение развитию инвестиций в теплоэнергетику может оказать развитие в стране перфоманс-контрактинг. Практика использования перфомансконтрактинга показывает на возможность эффективного и гарантированного привлечения инвестиции в модернизацию малой энергетики. После возвращения 19 инвестиций по перфоманс-контрактингу объект остаётся в собственности у конечных потребителей. К сожалению, депутатский корпус не обеспечил появление закона о перфоманс-контрактинге. Если собственность на автономные мини-ТЭЦ в виде акций даже с установленной мощностью в 1 кВт по тепловой и электрической энергии уже может использоваться в проектах приносящих доход владельцам акций. Например, любой владелец акции на установленную электрическую мощность в 1 кВт позволит бесплатно потребить до 200 кВтч электроэнергии в месяц на собственные нужды, поэтому нужно выставить на местный проект потребления "излишков" на каждую акцию в объёме 500-600 кВтч в месяц. Использование излишков на цели, которые обеспечат быструю окупаемость, как для инвестиций, так и для гарантий от неплатежей, особенно при сравнениях с уровнем существующих тарифов. В дальнейшем реализация излишков позволит компенсировать или списывать часть оплаты за отопление или ГВС. При отсутствии модернизации энергоснабжения у каждого конечного потребителя полностью отсутствуют любые другие перспективы, кроме постоянного роста тарифов. Оплата электроэнергетики в ЖКХ может стать хорошим бизнесом для малых предприятий и одновременно на порядки снизить затраты при сравнении с устанавливаемыми тарифами. Расчётная оценка окупаемости затрат составляет в среднем порядка 2,5-х лет, что позволит в случае необходимости, как привлекать средства инвесторов, так и создавать высокодоходный бизнес. Особенно важно то, что благодаря существующему кризису в ЖКХ можно обеспечить спрос для загрузки региональной промышленности производством требуемого оборудования для замещения потребления природного газа, а также на развитие автономных мини-ТЭЦ для многоквартирных домов или кластеров из таких домов. Это позволит снизить затраты конечных потребителей и перейти к оплате энергоресурсов в разы ниже, чем по тарифным ставкам. Быстрая окупаемость инвестиций (до 3-х лет) позволяет создавать программы, например, для привлечения на два-три года средств пенсионных фондов. Такое привлечение обеспечит ежегодный гарантированный доход от инвестиций минимум, чем в 30-40% процентов годовых. Это поможет снять необходимость обсуждения возможного принятия закона об увеличении пенсионного возраста. Есть ещё более интересные возможности финансирования в тех случаях, когда жители не имеют желания участвовать в собственном реформировании. Ликвидация кризиса в ЖКХ, за счёт автономного производства тепловой и электрической энергии для конечных потребителей и внедрения высокоэнергетического газа из твёрдотопливных успензий, потребует большую загрузку мощностей заводов машиностроительной, металлургической и приборостроительной промышленности, что приведёт к росту экономики. Внедрение этого оборудования в ЖКХ потребует создания в регионах высокооплачиваемых рабочих мест для работ по проектированию, монтажу, отладке и сдаче этих объектов после опытной эксплуатации. Кроме того, появятся новые рабочие места для эксплуатации этих новых объектов. Созданием компактных промышленных производств это второе направление, 20 которое можно обеспечить малый бизнес высококвалифицированной работой. Базой такого производства служат технологические цепочки на основе комбинаций из мобильных готовых модулей. Это обеспечивает целевое применение конкретных технологий в промышленности и в энергетике. Особенность таких технологий состоит в том, что на базе мобильных модулей можно создавать высокоэффективное и конкурентоспособное компактное производство. Например, на горно-обогатительных комбинатах можно организовать экологически чистое производство высококачественного губчатого железа. Сравнение по готовому продукту, например, полученному по технологии лидера в производстве губчатого железа фирмы Midrex показывает на преимущества нового способа производства губчатого железа. Причем производить губчатое железо можно сразу после обогащения железной руды, минуя стадию производства железорудных окатышей. Кроме того из высокоэнергетического газа можно производить синтетические виды топлива. Организация продаж губчатого железа всегда имеет спрос и перспективу на рынке губчатого железа. Новые месторождения, например, в Якутии, находятся рядом с месторождениями железной руды, где о близости имеются, также местный уголь и вода. Это делает производство на местах железа прямого восстановления более дешевым и более перспективным, в том числе и в части транспортировки такой готовой продукции. Производство и продажу синтетических бензинов и солярки из местных углей, по крайней мере, необходимо для северных регионов, куда обычно бензин и солярка завозятся с материка. Это позволит развить хороший бизнес малым предприятиям на местах и на материке. При этом дополнительно снизится давление на рынок топлив сегодняшних монопольных производителей нефтяного топлива. Предложенным решением, очевидно, заинтересуются многие страны и особенно те из них, в которых потребление природного газа осуществляется в энергетике. Одновременно это обеспечит и рост экономик в этих странах потому, что объёмы потребления в энергетике всегда являются большими. Рынок губчатого железа стал стабильным в существующие времена потому, что потребность в стали обеспечивает стабильность машиностроения, а производство стали из железа прямого восстановления является практически единственной возможностью, особенно в Европе, обеспечивающей экологически чистое производство. Более того. Предложенное производство имеет такие преимущества в сравнениях с осуществляемое ныне, как значительно меньшее энергопотребление, которое связано с отсутствием больших печей. Более того, получается качественнее губчатое железо, что связано с полным отсутствием в конечной продукции вредных для металлургии примесей (например, серы). По данной технологии сера не удаляется путём энергетически затратной переработки железорудных окатышей в больших шахтных печах, как в существующих технологиях. Вредные для сталей вещества отделяются от железа в составе аэрозоля, который охватывает поверхности мелкодисперсных частиц, причём любой содержащей железо руды (даже железный колчедан), и преобразует атомы серы в двуокись серы или атомы кислорода в состояние паров воды или 21 углекислого газа. Газы уходят в составе отходящих газов и далее удаляются вместе с балластом. Разделение губчатого железа от отходящих газов проходит при температуре ниже температуры плавления железа. При этом происходит размягчение железа, что приводит к образованию агломератов из губчатого железа. Эти агломераты образуются от столкновений размягчённых частиц в потоке аэрозоля, что позволяет их легко отделить от других ещё не размягченных твёрдых зольных частиц по разнице в массе. При этом потребление синтез-газа на цели восстановления осуществляются только в количестве, которые требуется на цели непосредственного восстановления, что обеспечивает удаление атомов кислорода из оксидов мелкодисперсной железной руды. Известно, что производство синтез-газа их нефтяных газов составляет порядка 70% по капитальным затратам на производство синтетических видов топлив. При этом высокоэнергетический газ, полученный из суспензий, имеет гораздо меньше вредных примесей, чем синтетический газ, полученный из нефтяных газов. Используя это обстоятельство можно упростить процессы в каталитическом реакторе и в ректификационной колонне, что приведёт к получению синтетических топлив на базе углей или торфа с гораздо меньшими затратами, чем из нефтяных газов. Сегодня трудно найти столь необходимые возможности для организации эффективной энергетики, производств губчатого железа и синтетических видов топлив. Это позволяет создавать новые виды компактных производств из законченных модулей, которые изготавливаются на машиностроительных заводах. Это улучшает качество поставляемого оборудования, сроки создания новых видов производств и экологическую обстановку по сравнению с другими аналогичными производствами, которые создавались на основе больших заводов и при этом требовались большие капиталовложения. Контактная информация: Мосин Сергей Иванович м.т. +7 910 4669260 E-mail: simosin@gmail.com 22
