26 июля 2021

Об оценке влияния теплоснабжения на экологию

Независимый эксперт Сергей Бухаров – о плюсах и минусах первой попытки просчитать экологические эффекты развития системы централизованного теплоснабжения в Новосибирске на долгосрочную перспективу.
Поделиться в социальных сетях

В этом году, при актуализации Схемы теплоснабжения Новосибирска на 2022 год и на перспективу до 2033 года, Департамент энергетики и ЖКХ Новосибирска заказал разработку Главы 19 обосновывающих материалов – «Оценка экологической безопасности теплоснабжения». Попробовал разобраться с этим довольно объемным (196 страниц) документом и оценить то, что в итоге получилось. 

Несмотря на то, что разговоры о необходимости включения соответствующего раздела в схемы теплоснабжения ведутся уже давно, в действующих требованиях к таким документам, утвержденным постановлением правительства РФ от 22 февраля 2012 №154, отсутствует даже само слово «экология». Но в апреле 2020 года появилось письмо в то время заместителя министра энергетики РФ Юрия Маневича, в котором органам местного самоуправления при актуализации схем теплоснабжения рекомендовалось производить разработку раздела «Обеспечение экологической безопасности теплоснабжения поселения, городского округа, города федерального значения», части 12 «Экологическая безопасность теплоснабжения» в главе № 1 «Существующее положение в сфере производства, передачи и потребления тепловой энергии для целей теплоснабжения» (описание текущего состояния воздействия на окружающую среду), а также главы «Оценка экологической безопасности теплоснабжения» обосновывающих материалов. 

В своих рекомендация Маневич отталкивался от того, что обеспечение экологической безопасности теплоснабжения является одним из принципов организации отрасли, перечисленных в ст. 3 Федерального Закона от 27 октября 2010 года №190-ФЗ «О теплоснабжении». Это письмо было направлено в муниципалитеты, схемы теплоснабжения которых утверждает Минэнерго РФ. Несмотря на то, что письмо носило рекомендательный характер, мэрия Новосибирска при разработке проекта актуализации схемы на 2022 год решила этим рекомендациям следовать. 

Перед разработчиками Главы 19 была поставлена задача оценить, каким образом мероприятия, предусмотренные Схемой теплоснабжения, повлияют на состояние загрязнения атмосферного воздуха Новосибирска. Для этого разработчиками были выполнены следующие работы: проанализированы действующие атмосферо-охранные документы по основным источникам теплоснабжения Новосибирска, а именно по ТЭЦ Новосибирского филиала Сибирской генерирующей компании («СИБЭКО») и 10 котельным (из примерно 250, действующих в городе); определены изменения объемов валовых (годовых) выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от рассматриваемых источников при развитии схемы теплоснабжения; и проведены, с использованием программного комплекса «Эколог», расчеты рассеивания поллютантов в атмосферном воздухе от выбранных источников для двух периодов: существующее положение (2020 год) и прогнозируемое перспективное состояние (с учетом перераспределения нагрузок, изменения топливопотребления и других мероприятий на теплоисточниках, прописанных в Схеме на период до 2033 года). Расчеты были выполнены без учета и с учетом фонового загрязнения. 

В качестве исходных данных использовались: данные из проектов томов ПДВ ТЭЦ и материалов инвентаризации котельных, представленных теплоснабжающими организациями; информация от ФГБУ «Западно-Сибирское УГМС» по метеохарактеристикам и фоновым концентрациям в Новосибирске; и статистические сведения по климатическим характеристикам и загрязнению атмосферного воздуха в городе, взятые из госдоклада Министерства природных ресурсов и экологии Новосибирской области «О состоянии и об охране окружающей среды Новосибирской области в 2019 году», и данным справочно-информационного портала «Погода и климат».

Сергей Бухаров изучил Главу 19 обосновывающих материалов к Схеме теплоснабжения Новосибирска на 2022 год – «Оценка экологической безопасности теплоснабжения».

Какие результаты получили?

Расчеты рассеивания выбросов в атмосфере проводились на зимний период, когда наблюдаются максимальные тепловые нагрузки на ТЭЦ и котельных, для следующих загрязняющих веществ (ЗВ): диоксид и оксид азота, углерод (сажа), диоксид серы, оксид углерода, бенз(а)пирен, взвешенные вещества, мазутная зола электростанций, пыль неорганическая с содержанием SiO2 20-70%, а также зола углей. Расчеты производились для приземного слоя на высоте два метра, что объяснимо – ведь обывателю по большому счету неважно, что и сколько вылетит из трубы, ему важно – сколько из вылетевшего упадет ему «на голову», чем ему в результате придется дышать. 

Результаты расчетов для 2020 года показали наличие областей с концентрацией ЗВ, превышающих санитарно-гигиенические нормативы качества воздуха, по двум загрязнителям – диоксиду азота и диоксиду серы. Такие максимальные приземные концентрации ЗВ в атмосферном воздухе создаются в пределах санитарно-защитных зон: диоксид азота – 1,21 ПДК, оксид азота – 0,25 ПДК, диоксид серы – 1,16 ПДК, пыль неорганическая с содержанием SiO2 20-70% – 0,91 ПДК, зола углей – 0,34 ПДК. Максимальные приземные концентрации остальных поллютантов – сажи, оксида углерода, бенз(а)пирена, взвешенных веществ и мазутной золы – в атмосферном воздухе не превышают 0,1 ПДК. При этом в зонах жилой застройки не было выявлено превышений ПДК ни по одному из ЗВ. 

Основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха Новосибирска в 2020 году в зонах жилой застройке вносили Новосибирские ТЭЦ-4, ТЭЦ-2 и ТЭЦ-3. Предположение об ухудшении экологической обстановки от перевода Новосибирской ТЭЦ-5 на сжигание бурого угля подтверждения в расчетах не нашло. Сравнение расчетов по оценке выбросов ЗВ от основных источников теплоснабжения Новосибирска и создаваемого ими загрязнения на существующее положение (СП) – 2020 год и перспективу (П) – 2033 год позволило сделать следующие выводы. Так, на перспективу прогнозируется общее уменьшение валовых выбросов ЗВ в атмосферный воздух, которое составит 2 326 тонн/год (2,5%) по сравнению с существующим положением. 

Результаты расчетов рассеивания показывают, что загрязнение атмосферного воздуха от выбросов рассматриваемых основных источников теплоснабжения на перспективу уменьшится по сравнению с 2020 годом по саже (на 78%) и золе углей (на 82 %), по оксиду азота и пыли неорганической – останется на уровне 2020 года, по остальным веществам по-прежнему не будет превышать 0,1 ПДК. В контрольных точках, расположенных в жилой застройке города, выбросы всех ЗВ в перспективе расти не будут и по-прежнему будут создавать загрязнение менее ПДК. 

Мероприятия по выбранному варианту развития Схемы теплоснабжения Новосибирска до 2033 года обеспечат незначительное снижение валовых выбросов ЗВ и снижение максимального загрязнения атмосферного воздуха (но не по всем веществам), несмотря на вывод ряда котельных, имеющих низкие трубы, и модернизацию котлов на ТЭЦ-5. Причины: планируемое увеличение нагрузок и объема сжигаемого топлива на ТЭЦ-2 и ТЭЦ-3 (на 4%), а также на ТЭЦ-4 (на 17%); отсутствия запланированных мероприятий по снижению выбросов приоритетных загрязнителей (газообразных – диоксида азота и диоксид серы) на ТЭЦ-2 и ТЭЦ-4. 

Результаты оценки влияния выбросов ЗВ от рассматриваемых основных теплоисточников схемы теплоснабжения Новосибирска на атмосферный воздух свидетельствуют о необходимости рассмотрения дополнительных мероприятий по снижению выбросов на основных вкладчиках по загрязнению атмосферного воздуха – ТЭЦ-2 и ТЭЦ-4 для обеспечения экологической безопасности разработанной схемы теплоснабжения на перспективу. Котельные, у которых в перспективном периоде объем выбросов равен нулю, будут выведены из эксплуатации с переключением нагрузок на ТЭЦ. То есть весь эффект по снижению выбросов от системы теплоснабжения получается за счет реализации организационно-технических мероприятий, не требующих дополнительного финансирования через тариф.

Расчеты показали, что необходимо будет рассмотреть дополнительные мероприятия по снижению выбросов на основных вкладчиках в загрязнение воздуха – Новосибирских ТЭЦ-2 и ТЭЦ-4 (на фото).
Снимок экрана 2021-07-26 в 10.10.45.png

Чего не хватает в Главе 19? 

Первое. Доля валовых выбросов от котельных, участвовавших в расчетах, составляет 1%. Если добавить в расчеты все городские котельные, эта доля вырастет кратно. При этом нужно принимать во внимание, что средняя высота труб ТЭЦ составляет 120 метров, а котельных – 30 метров (при включении в расчет всех 250 источников и эта высота снизится). Соответственно, доля вклада котельных во влияние на качество воздуха в приземном слое (на высоте два метра), окажется существенно выше их доли в валовых выбросах (в качестве примера можно взять котельную Новосибирского пассажирского вагонного депо, коптящую прямо в районе вокзала «Новосибирск Главный» – продукты сгорания трех с лишним тысяч тонн мазута в год ложатся на землю прямо в центре города). Представление раздельных расчетов по типам источников выбросов может дать дополнительную информацию для оценки текущей ситуации и обоснования вариантов развития системы теплоснабжения города. 

Второе. Все приведенные расчеты основаны на проектах ПДК, то есть на основе данных о характеристиках оборудования и его работе в модельных условиях. Для оценки реальной ситуации необходима информация о фактических выбросах за прошлые периоды (аналогично тому, как это делается в отношении других показателей Схемы теплоснабжения – полезного отпуска, выработки тепловой энергии, расхода топлива и т.д.). Эти данные должны включаться в обосновывающие материалы Схемы теплоснабжения и сопровождаться комментариями, понятными всем заинтересованным лицам. Исходные данные можно брать из формы статистической отчетности 2-ТП (воздух), которые могут быть запрошены как у самих собственников источников тепловой энергии, так и у Росприроднадзора, и данные экологического мониторинга от Западно-Сибирского УГМС. Использование фактических данных позволит повысить достоверность и обоснованность результатов расчетов. Сравним: в соответствии с проектами ПДВ выбросы новосибирских ТЭЦ в 2020 году равны 90,13 тыс. тонн, а по факту – составили 62,7 тыс. тонн. Сейчас же приведенные в Главе 19 схемы теплоснабжения результаты расчетов можно использовать как оценку верхней границы загрязнения воздуха. 

Буквально на этой неделе общественность Новосибирска была взбудоражена публикацией одного претендующего на аналитичность издания о том, что выбросы от стационарных источников увеличились в Новосибирской области на 20,8%. Журналистам попал в руки госдоклад Минприроды Новосибирской области «О состоянии и об охране окружающей среды в Новосибирской области в 2020 году». Открываем этот документ и читаем: в 2019 году изменилась методика и это является одной из причин, почему выбросы от стационарных источников начали составлять более половины от суммарных. При этом авторы отчета понимают всю проблему выбросов от транспорта и посвящают этому вопросу в отчете два абзаца: «в 2020 году по сравнению с 2019 годом в регионе увеличилось количество объектов, имеющих выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух, с 1611 до 2207 и количество источников выбросов загрязняющих веществ с 20 163 до 42 079, по которым хозяйствующими субъектами была предо-ставлена статистическая отчетность». Так как новых стационарных источников выбросов не появилось, то получается, что обстановка ухудшилась только на бумаге. Воздуху в госдокладе посвящено примерно три страницы (если считать без картинок), но получается, что даже такой объем не всем под силу. 

Третье. При рассмотрении представленных карты рассеивания как на существующее положение, так и на перспективу, возникает вопрос – как учитывался рельеф с учетом многоэтажной застройки? Не могут ли по факту появиться локальные зоны с высокой степенью загрязнения атмосферного воздуха, которые сегодня на представленных диаграммах отсутствуют? Из потребности соотнесения расчетных данных с фактическими вытекает необходимость развития существующей системы оперативного контроля состояния атмосферного воздуха – развития как сети стационарных постов Росгидромета и их модернизации, так и организацию мобильных постов – маршрутных и подфакельных. 

В целом, выискивать недочеты и недоработки в Главе 19 можно продолжать. Но в целом, исходя из предоставленных материалов, разработчики свою задачу выполнили – сумели произвести оценку влияния выбранного варианта развития системы теплоснабжения на экологию. И неважно, что первый блин отчасти получился комом, тем более в отсутствии методик и нормативов по его разработке. Важно, что этот «блин» вообще появился. Поэтому стоит поздравить Департамент энергетики и ЖКХ Новосибирска с появлением этого «блина» и пожелать ему успехов. Можно надеяться, что к началу работ по актуализации Схемы теплоснабжения на 2023 год будут внесены все необходимые изменения в требования по разработке схем и включение соответствующих разделов в проекты схем теплоснабжения станет не только обязательным, но и будут определены методики расчетов. Все это позволит требовать от собственников источников тепловой энергии предоставления необходимых данных и приведет к повышению качества расчетов.

10 простых вопросов о загрязнении воздуха в Новосибирске
10 простых вопросов о загрязнении воздуха в Новосибирске

В столице Сибири нет современной системы наблюдений за состоянием атмосферного воздуха. Стационарные посты Росгидромета технически устарели, а замеры, которые делают передвижные лаборатории, не дают цельной картины. Одно ясно - воздух загрязняют не только автомобили и ТЭЦ, но и пресловутая пыль, и много других, не учтенных в статистике источников.

Три факта о Новосибирской ТЭЦ-4
Три факта о Новосибирской ТЭЦ-4

Самые низкие дымовые трубы во всей СГК, компактная территория, крупный потребитель пара и другие особенности электростанции, построенной в 1950-е в качестве энергоцеха большого завода – в материале «Кислород.ЛАЙФ».

Если вам понравилась статья, поддержите проект