Энергоблок №2 электростанции Цинъюань в провинции Гуандун (Китай) успешно осуществил совместное сжигание биомассы с энергетической долей 10%. Это первый в Китае случай высокодолевого сжигания биомассы на миллионокиловаттном энергоблоке с вторичным промежуточным перегревом пара, что восполнило отечественный технический пробел и придало новый импульс чистой и низкоуглеродной трансформации тепловых электростанций.
Электростанция Цинъюань в провинции Гуандун, принадлежащая Национальной энергетической группе (China Energy), является единственной в Китае крупной чистой и высокоэффективной электростанцией, располагающей четырьмя миллионокиловаттными энергоблоками с вторичным промежуточным перегревом пара и обеспечивающей интегрированную эксплуатацию. Проект включен в пилотную программу Государственного энергетического управления по строительству систем электроснабжения нового типа. Благодаря применению передовой технологии независимого сжигания биомассы, разработанной компанией Longyuan Technology, доля тепла от сжигания биомассы (соломы, мебельных обрезков и др.) достигла 10%. В процессе совместного сжигания смесь биомассы и угля горит стабильно, все ключевые эксплуатационные параметры — температура в топке, выбросы дымовых газов, нагрузка энергоблока — находятся в допустимых пределах.
Фань Цинвэй, заместитель начальника отдела оборудования электростанции Цинъюань Национальной энергетической группы: Совместное сжигание биомассы позволяет ежегодно заменять 142 тыс. тонн условного топлива и сокращать выбросы углекислого газа на 347 тыс. тонн, что по экологическому эффекту эквивалентно посадке 1,8 млн деревьев.
Солома и мебельные отходы сжигаются на электростанции
Содействие чистому снижению выбросов углерода в тепловой энергетике
Солома, древесная кора, мебельные обрезки — эти сельскохозяйственные и лесные отходы, ранее не имевшие высокой ценности, теперь находят новое применение на тепловых электростанциях. Как высокодолевое сжигание биомассы превращает отходы в чистую энергию, открывая новый путь для экологичной модернизации традиционных тепловых энергоблоков?
Гуандун — крупная провинция по производству мебели, где ежегодно образуется большое количество мебельных обрезков, а также соломы, коры, веток и других сельскохозяйственных и лесных отходов. Раньше их в основном просто сжигали как дрова, что практически не приносило экономической ценности. Теперь энергокомпании подвергают эту биомассу дроблению, сушке и другим технологическим процессам, превращая ее из простого сельскохозяйственного материала в промышленный топливный порошок миллиметрового размера, который вместе с угольной пылью полностью сгорает в котле. В результате расход угля снижается, а выбросы углерода значительно сокращаются.
Тепловой энергоблок, впервые осуществивший высокодолевое сжигание биомассы, внешне не имеет явных отличий от других тепловых энергоблоков, однако внутри топки установлены 8 специальных горелок для биомассы. Совместное сжигание биомассы — это не просто смешивание двух видов топлива. Растительная биомасса, такая как солома и древесина, имеет низкую температуру воспламенения и быстро сгорает.
А угольная пыль, являясь ископаемым топливом, имеет более высокую температуру воспламенения и горит дольше. Разница температур полного сгорания этих двух видов топлива составляет около 200 градусов. Если доля биомассы в процессе совместного сжигания слишком велика, в топке легко образуются шлаковые отложения и зола, что угрожает безопасной и стабильной работе энергоблока. Это и есть ключевая сложность данной технологии. После сотен экспериментов команде разработчиков наконец удалось достичь высокодолевого сжигания биомассы с долей более 10%. По сравнению с котлами, работающими исключительно на биомассе, удается вырабатывать вдвое больше электроэнергии.
В «мозге» электростанции — центральном диспетчерском пункте — на большом экране мониторинга видно, как ярко горит биомассное топливо, а рядом — традиционное ископаемое топливо, угольная пыль. Они сжигаются в одной топочной камере в строгой пропорции и с точным размером частиц. Из каждых 10 кВт·ч выработанной электроэнергии 1 кВт·ч приходится на биомассу — солому, кору, мебельные отходы. Только один энергоблок ежегодно может утилизировать более 360 тыс. тонн сельскохозяйственных и лесных отходов.
Чжан Юн, руководитель проекта по сжиганию биомассы компании Longyuan Technology (Kehuan Group): Благодаря модернизации для совместного сжигания биомассы скорость регулирования нагрузки традиционного теплового энергоблока повысилась на 30%. Это означает, что энергоблок может быстро увеличивать выработку электроэнергии при высоких ценах на электроэнергию и гибко снижать нагрузку для стабильной работы при низких ценах, достигая максимальной экономической эффективности.
Китайская тепловая энергетика продолжает добиваться прорывов в чистой и низкоуглеродной трансформации
В условиях достижения целей «двойного углерода» китайская тепловая энергетика продолжает углублять трансформацию и модернизацию, добиваясь системных прорывов в области чистого снижения выбросов и высокоэффективного регулирования. Роль тепловой энергетики как опоры и регулятора в новой энергосистеме становится все более значимой, что обеспечивает надежную основу для экологичного и низкоуглеродного энергетического перехода.
В настоящее время в Китае существуют три основные технологические линии низкоуглеродной модернизации тепловой энергетики: совместное сжигание биомассы, совместное сжигание зеленого аммиака и CCUS (улавливание, использование и хранение углерода). Из них совместное сжигание биомассы является наиболее зрелым, а также наиболее широко применяемым и занимающим наибольшую долю технологическим направлением низкоуглеродной модернизации тепловых энергоблоков. На сегодняшний день количество проектов по совместному сжиганию биомассы, введенных в эксплуатацию, а также находящихся на стадии планирования и строительства, превышает 100 и охватывает различные способы, включая прямое совместное сжигание биомассы и газификационное сопряжение.
Согласно последним данным Китайской федерации предприятий электроэнергетики, по состоянию на конец 2025 года установленная мощность биоэнергетики в Китае составила 47,43 млн кВт, что составляет 1,2% от общей установленной мощности; выработка электроэнергии на биомассе составила около 225 млрд кВт·ч, что составляет 2,1% от общей выработки электроэнергии.
В настоящее время Китай создал крупнейшую в мире систему чистой угольной энергетики, уровень сверхнизких выбросов и эффективность эксплуатации энергоблоков постоянно оптимизируются. Согласно планам, к 2027 году технологические направления низкоуглеродной генерации электроэнергии на угле в Китае станут более зрелыми и расширенными, выбросы углекислого газа на кВт·ч электроэнергии на модернизированных энергоблоках снизятся примерно на 50% по сравнению с аналогичными энергоблоками 2023 года, приблизившись к уровню выбросов газотурбинных электростанций.