Дело — труба?

Проблема грязного воздуха в Улан-Удэ объясняется несколькими факторами, из которых можно выделить, пожалуй, два — своеобразное расположение и большое количество источников загрязнения. Как известно, столица республики расположена в Иволгино-Удинской межгорной впадине, что затрудняет циркуляцию воздуха. За счёт этого образуются длительные застои атмосферных масс, накопление загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы, а при высокой влажности — к образованию смога. В месяцы, когда в Улан-Удэ почти нет ветров, а морозы вынуждают горожан активно топить печи, смог становится таким плотным, что им сложно дышать почти физически. Загрязняющих веществ над Улан-Удэ много, но основным называют бенз(а)пирен. Этот бесцветный газ относится к веществам первого класса опасности, он имеет способность накапливаться в организме и вызывать онкологические заболевания. Поэтому неудивительно, что злокачественные новообразования в Бурятии стабильно занимают второе место среди причин смертности после заболеваний системы кровообращения. В прошлом году среднемесячная концентрация бенз(а)пирена в атмосферном воздухе Улан-Удэ превысила предельную допустимую концентрацию в 30,2 раза.

По данным министерства природных ресурсов Бурятии, основными источниками грязного воздуха являются предприятия теплоэнергетики, котельные, печи частного сектора, автотранспорт и лесные пожары. Также в атмосферу города попадают вещества из 3467 промышленных источников загрязнения. Самыми значимыми предприятиями по выбросам загрязняющих веществ от стационарных источников, по данным сводного тома предельно допустимых выбросов, являются: ТЭЦ-1 (более 33%), ТЭЦ-2 (19%), Улан-Удэнский энергетический комплекс (17,5%.), Улан-Удэнский авиационный завод (5%), Улан-Удэстальмост (4,4%), ЛВРЗ (2,1%).

— У нас постоянно шли споры, кто больше загрязняет небо, — говорит председатель проектно-аналитического комитета администрации Улан-Удэ Вадим Имидеев. — Часть людей утверждает, что это теплогенерация — ТЭЦ-1, ТЭЦ-2. Другая часть говорит, что ТЭЦ всегда стояли, а частный сектор прирос недавно. Но, не защищая ни ТГК-14, ни ТЭЦ, хочу сказать, что превышение по бенз(а)пирену зафиксировано даже в тех районах, куда дым от ТЭЦ не долетает — например, в Поселье.

С прошлого года Байкальский институт природопользования Сибирского отделения Российской академии наук проводил научно-исследовательскую работу «Загрязнение атмосферного воздуха», замеряя загрязнение во всех районах Улан-Удэ. Согласно результатам двух крупных научно-исследовательских работ — учёных БИП СО РАН и Санкт-Петербургского института прикладной экологии и гигиены, воздух в равной степени загрязняют частный сектор (49,4%) и промышленность и теплогенерация — 48,2%.

Всего в Улан-Удэ 33 муниципальные котельные, свыше 2000 автономных источников теплоснабжения юридических лиц и десятки тысяч домохозяйств. И если на крупных предприятиях выбросы хоть как-то очищают, здесь все вредные вещества вылетают в буквальном смысле в трубу.

Причём если раньше считалось, что воздух загрязняют 45 тысяч домов, то в этом году дома с печным и котельным отоплением тщательно пересчитали и выявили ещё 22 тысячи. Таким образом, сегодня загрязнение воздуха происходит от 67 тысяч автономных источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

— Масштаб проблемы оказался таким, что с муниципального перешёл на региональный, а сейчас — на межрегиональный и федеральный. Мы имеем чёткую картину: основное загрязнение формирует частный сектор Улан-Удэнской агломерации, — признал мэр города Игорь Шутенков. — Варианты решения: производство бездымного топлива, перевод на электроотопление, расширение сетей теплоснабжения.

В Улан-Удэ разработан комплексный план по городскому проекту «Чистый воздух», который направлен на согласование в Минприроды России. В плане обозначены основные работы в борьбе за чистый воздух: газификация, бездымное топливо и электроотопление. Бороться с выбросами на предприятиях ещё как-то можно. Так, в прошлом году в Народном хурале республики приняли закон, по нему все юридические лица, у которых есть возможность технологического присоединения к центральной системе теплоснабжения, должны прекратить топить углём и мазутом и подключиться. В этом году должны были утвердить уже и штрафы за нарушение закона, но пока не смогли договориться, так что вопрос отложили до конца года, хотя почти никто не сомневается, что административную ответственность в итоге введут. Применяют и другие меры. Например, в Улан-Удэ на котельной по улице Лысогорской в микрорайоне Шишковка установят фильтр-дымоуловитель. Согласно предварительным исследованиям, он поможет значительно сократить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу. Эксперимент должен показать, в каких пределах это произойдёт. Эксперимент с фильтром-дымоуловителем покажет, будет ли снижение выбросов в атмосферу на котельных. Фильтр изготовили благодаря заключённому соглашению о сотрудничестве в сфере научно-исследовательской деятельности, подписанному мэром Улан-Удэ Игорем Шутенковым и гендиректором АО «Улан-Удэнское производственное приборостроительное объединение» Владимиром Лучниковым. Устройство представляет собой закрытый металлический корпус, предназначенный для улавливания взвешенных веществ, сажи и расщепления бенз(а)пирена методом окисления озоном. Дым приобретает электрический заряд и оседает в модулях из металлических пластин, имеющих противоположный заряд. У конструкции двойной защитный корпус и отдельные выдвижные модули для беспрепятственной очистки системы. Также в прибор входят генератор поля, система датчиков, автоматический блок управления системой. После завершения эксперимента при положительных результатах такие фильтры установят на муниципальных котельных, которые отапливают школы, детские сады, то есть на тех котельных, которые невозможно закрыть.

Переход на электроотопление

Исследования и другие работы идут по комплексному плану, разработанному городом для подготовки включения Улан-Удэ в федеральный проект «Чистый воздух».

— Когда поняли, в чём причина, предложили конкретные мероприятия, — отмечает Вадим Имидеев. — Наиболее эффективным для снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу Улан-Удэнской агломерации является перевод частного сектора на электроотопление. Предлагаем работать с основными зонами, формирующими основное загрязнение воздуха: Левобережье, Шишковка — Аршан — Верхняя Берёзовка, Комушка — Горький.

Смоделированная питерскими учёными модель перевода Левобережья на электроотопление показывает, что это снизит содержание бенз(а)пирена в воздухе до 0,25 пункта. При этом результат перевода на центральное отопление — на газ, центральное тепло, электроотопление — одинаков, так как исключается влияние автономных источников теплоснабжения на атмосферу. Однако износ сетей в городе составляет 70%, поэтому необходима реконструкция всего электросетевого хозяйства города, которая оценивается в 5,2 млрд рублей. В эту сумму входит и реконструкция сетевого комплекса трёх зон наибольшего загрязнения от частного сектора.

— В Улан-Удэ установлен ночной тариф на электроэнергию — 1 руб. 77 коп. за один кВт/ч (обычный тариф в Бурятии более 3 рублей. — Ред.), который действует с 23 до 7 часов. Сегодня любой уланудэнец может прийти в сетевую организацию, написать заявление и установить себе двухзонный счётчик, который ночью будет считать по 1 руб. 77 коп., — сказал Вадим Имидеев. — Реконструкция электросетей и перевод на ночной тариф дадут фактически двукратное снижение выбросов, потому что печку топят в морозы два раза — утром и вечером. В данном случае жители получат возможность топить печь только днём, чтобы сэкономить электричество, а ночью включать электрокотёл. 30 дней работы электрокотла обойдётся чуть дороже, чем использование дров. Таким образом, переплачивая порядка 2 тыс. рублей, человек получит вполне комфортное отопление.

Ещё одно направление комплексного плана — теплоэнергетика. Строительство теплоцентралей позволит закрыть малые котельные, что снизит объёмы атмосферных выбросов топлива в отдалённых микрорайонах.

— В Улан-Удэ две большие ТЭЦ и 33 малые муниципальных котельных. Мы предлагаем 12 котельных перевести на газ, это фактически нулевые выбросы; 5 котельных расселить и снести — это два двухэтажных барака, в подвалах которых установлены котельные. В этих домах 8 квартир, и для них работает отдельная котельная. Кроме влияния на общий тариф идут ещё и выбросы в атмосферу. Оптимальный вариант — выкупить эти квартиры и расселить людей, дома снести и закрыть этот вопрос раз и навсегда, — добавил председатель проектно-аналитического комитета администрации.

Также в Улан-Удэ планируют применять сжиженный газ, который будут привозить в Бурятию по железной дороге и разгружать через железнодорожный терминал в газовое хранилище. Такой проект уже реализуется в городе Северобайкальске. Сегодня администрация города эксплуатирует две газовые котельные, ещё две будут сданы в эксплуатацию в этом году. Кроме того, планируется реконструкция котельных под производство бездымного топлива, которое вдвое калорийнее бурого угля. В Улан-Удэ ежегодно физическими и юридическими лицами потребляется 200 тыс. тонн именно бурого угля. И его потребление росло из года в год, что серьёзным образом повлияло на чистоту воздуха.

В планах — решить проблему перегруженных улично-дорожных сетей. Развитие новых автодорог позволит снизить концентрацию выбросов от автомобилей в отдельных проблемных точках города. Данный комплексный план представили во время недавнего визита в Улан-Удэ полпреду президента РФ в ДФО Юрию Трутневу, который поручил ускорить работу по снижению выбросов в городе, не дожидаясь 2024 года.

Какие ещё варианты?

В прошлом году в Улан-Удэ компания «Системы энергоучёта» предложила рассмотреть технологии, имеющиеся в её распоряжении. Первый вариант — фазоинверторные котлы китайского производства. Принцип действия этих котлов, по словам генерального директора компании Сергея Иванова, основан на использовании тепловых аккумуляторов, обладающих параметрами теплопроводности и теплоёмкости, в десятки раз превосходящими аналогичные параметры воды, которая обладает наилучшими характеристиками из всех используемых на сегодняшний день теплоносителей.

— Благодаря высокой теплопроводности вещество в тепловых аккумуляторах обладает способностью быстро поглощать большое количество тепловой энергии. А теплоёмкость, более чем в 50 раз превосходящая показатели воды, позволяет удерживать в аккумуляторе накопленную энергию, отдавая её по мере отбора тепла системой отопления. В качестве нагревателя используется обычный электрический котёл, а в качестве теплоносителя — вода. По сути, мы имеем дело со стандартной системой отопления от электрокотла, только в бак-накопитель с водой опускаются трубки или шары, которые представляют собой тепловые аккумуляторы, — пояснил Иванов.

Окупаемость фазоинверторных котлов зависит от тарифов на тепло и электроэнергию.

К примеру, котёл, установленный в Улан-Удэ в частном доме площадью 100 кв. м, продемонстрировал, что тепло, полученное с его помощью, в два раза дешевле, чем у дровяных, в 5 раз дешевле, чем у газовых, и в 8 раз дешевле, чем у стандартных электрокотлов.

Производитель готов рассмотреть любые варианты сотрудничества. Кроме прямых продаж возможна работа по энергосервисным контрактам для организаций любой формы собственности и для населения в многоквартирных домах. При этом подразумевается продажа тепла потребителям от энергосервисных компаний. Производитель через своего российского резидента готов участвовать в реализации за свой счёт федеральных программ и нацпроектов, что предполагает рассрочку оплаты в его адрес со стороны бюджета. Вся линейка котлов прошла сертификацию в России. Кроме экологических проблем такие котлы решают и вопросы экономии. Так, при новом строительстве не требуется прокладка тепловых сетей и застройщик экономит десятки миллионов рублей на технологическое присоединение к центральным сетям. Кроме того, из тарифа можно убрать потери в тепловых сетях, которые составляют до 40% стоимости тепла. Цены на фазоинверторные котлы различной мощности — от 145 тыс. рублей до чуть более полумиллиона.

Второй вариант усовершенствованных котлов — «квантовый» электрокотел. Пекинская компания Huatai Shengyang совместно с ООО «Системы энергоучёта» предложила к внедрению в России и странах СНГ свои инновационные технологии по отоплению зданий и сооружений любой площади. В таких котлах в качестве теплоносителя используется вода, а бак-накопитель в системе отопления отсутствует. Нагрев воды происходит за счёт электроэнергии, но без использования электрического котла. Техническая эффективность данного так называемого квантового электрокотла составляет 2,2 раза, то есть на 1 кВт потреблённой электрической энергии котёл производит 2 кВт тепловой энергии. Экономическая эффективность котла зависит от затрат на производство тепловой энергии, от тарифов на электроэнергию и тепло. Эксперименты пока проводились только в г. Усолье-Сибирском Иркутской области. Там экономическая эффективность для МКД составила 300%, то есть расходы на электроэнергию в три раза ниже, чем стоимость продаваемого населению тепла.

Бездымное топливо

Пока не известно, пойдёт ли это предложение в работу. Но вот ещё один сценарий уже запущен, и он предполагает использование другого ноу-хау — бездымного топлива. Бездымный уголь — это продукт глубокой переработки бурого угля, по факту его можно даже назвать побочным продуктом сжигания обычного угля. При его получении переработка угля осуществляется в модифицированном энергетическом котле, который имеет экологические показатели, близкие к показателям котла на газовом топливе. При этом золошлаковые отходы отсутствуют — они преобразуются в бездымное топливо. Презентация бездымного топлива прошла летом прошлого года на территории Этнографического музея в Улан-Удэ. Там присутствовали глава Бурятии Алексей Цыденов, мэр Улан-Удэ, министр природных ресурсов. В трёх печах организовали сжигание различных видов топлива: для опыта были выбраны сосновые дрова, тугнуйский уголь и бездымный уголь. Также для наглядности сжигание брикетов было организовано в мангале и в обычной бытовой печи внутри дома.

Как отметили представители ООО «Испытательная лаборатория «Сертификационный центр охраны труда», которые проводили замеры в Этнографическом музее, температура у всех трёх видов топлива на выходе составила 300–400 градусов. По материалам, представленным институтом — разработчиком технологии, СибНИИуглеобогащение, — калорийность бездымного топлива на 6% выше, чем у каменного угля, и почти на 40% выше, чем у древесных пеллет. Бездымное топливо даёт теплоотдачу почти в три раза выше, чем обычные дрова, горит в 1,5–2 раза дольше обычного угля и является более безопасным для человека и окружающей среды, чем другие виды топлива. Выбросы бенз(а)пирена при сгорании бездымных брикетов в 56 раз ниже, чем при сгорании каменного угля, и в 17 раз ниже, чем при сгорании древесных пеллет. Высокие экологические свойства бездымного топлива подтвердило ранее министерство экологии и рационального природопользования Красноярского края. Там с помощью этого вида топлива уже оценили возможность снижения нагрузки на атмосферный воздух за счёт сокращения выбросов от частного сектора и других автономных источников теплоснабжения. В масштабный проект там включилось более 9 тысяч домохозяйств краевого центра — Красноярска, в котором регулярно объявляется «режим чёрного неба». Участники эксперимента получили бесплатно для опытного сжигания по 300 кг брикета. Замеры, сделанные мобильной лабораторией Минэкологии в период массового использования инновационного продукта, показали: уровень бенз(а)пирена в воздухе снизились до 6 раз, другие вредные вещества, такие как оксид углерода, диоксид серы, диоксид и оксид азота, взвешенные частицы, взвешенные вещества и сажа, в отдельные дни не фиксировались вообще, поскольку их концентрация была ниже уровня обнаружения, либо фиксировалось их кратное снижение.

Бездымный уголь применяют в столице Монголии — Улан-Баторе, там этот уголь не производят сами, а закупают. В Улан-Удэ планировалось рассмотреть возможность производства бездымного угля на месте, чтобы снизить его себестоимость. Планировалось модернизировать одну из котельных, сжигать там уголь, тепло направить на отопление и попутно получать бездымное топливо. После всех исследований стало известно, что в Улан-Удэ решили производить бездымное топливо, чтобы удешевить его. Всего в Улан-Удэ планируется производить 64 тонны бездымного топлива на двух крупных котельных — «Юго-Западная» и «Спиртозавод». Там построят цеха по производству «полукокса» и цеха брикетирования.

— Обнуляем выбросы двух котельных, и будет экологический эффект от замещения угля. Калорийность бездымного топлива в два раза больше и составляет 6500–7000 килокалорий. Это обеспечивает более длительное горение, теплоотдачу и эксплуатационные свойства бездымного топлива, — отметил Вадим Имидеев.

— А кроме экологического эффекта это нарастит резерв для строительства жилья на юго-востоке и юго-западе города — подчеркнул мэр Игорь Шутенков.