7.3. Оцінка можливості промислового використання геотермальної енергії при роботі енергоблоків комплексів «шахта-теплоелектростанція»
Одним из возможных вариантов использования получаемой при работе ШГТ энергии в промышленных масштабах является перспективная вертикально-интегрированная конструкция «шахта-электростанция». Обладающая рядом технических, организационных и экономических достоинств, схематично она представляет территориально и организационно совмещенные горнодобывающее и энергогенерирующее предприятия. Таким образом, использование получаемой в ШГТ геотермальной энергии создает дополнительные преимущества для комплекса «шахта-теплоэлектростанция». Как показано в предшествующем разделе, тепловую энергию для ТЭЦ можно использовать для предварительного подогрева подпитывающей агрегаты воды и сжигания горючего в топках. Для шахты – существенное сокращение расходования электроэнергии на проветривание горных выработок.
Для определения экономического эффекта от предложенной схемы предложено: по стандартной методике спроектировать ТЭЦ, для перспективных вариантов топлива рассчитать годовые затраты и оценить долю эксплуатационных затрат ТЭЦ которую можно сэкономить, используя попутно извлекаемую геотермальную энергию.
Определение годового эколого-экономического эффекта от замены части условного топлива геотермальной энергией. При существующих условиях хозяйствования возможны две схемы получения энергии от глубоких горизонтов угольных шахт: использование в качестве теплоносителя потоков нагретого воздуха на действующих шахтах или использования термальных вод при их откачке из закрытых шахт.
Во всех случаях прямые издержки на извлечения этого тепла являются обшешахтными издержками. То есть себестоимость такой энергии минимальна.
Доходная часть может состоять из трех составляющих:
- доход от снижения объемов условного топлива, которое необходимо было бы сжечь на ТЭЦ,
- сокращения экологических сборов и платежей за выбросы и складирование золы,
- возможных поступлений от продажи квот за единицы сокращения выбросов, в рамках Киотского протокола.
При существующих глубинах разработки – 1000 м и более, температура вмещающих пород может достигать 45-500С, а расходы воздуха имеющих температуру близкую к температуре массива горных пород для такой шахты как, например, им. А. Ф. Засядько могут достигать 10 тыс. м3/мин и более.
При работе комплекса «шахта-ТЭЦ» геотермальная энергия будет использована для предварительного нагрева расходуемой воды и для подачи в топки подогретого воздушного дутья с добавкой вентиляционного метана. Как показано в предыдущих разделах, экономия топлива от использования горячего воздух из ШГТ с содержащимся в нем вентиляционным метаном составляет не менее 10%, а от подогрева воды – не менее 4,5%, что в сумме составит не менее 14,5%.
При этом доход от сокращения объемов сжигания невозобновляемых энергоносителей составит:
Д =QCH4 ×Ц = 0,6817 ×105 ×1793,47 = 122,26 ×105 грн/год
где QCH4 – объем экономии метана, т;
Ц – цена исходного топлива, пересчитана для ρ =0,671 кг/м3
QCH4 = Q×Кт = 1,17×105 × 0,584 = 0,6817 ×105 т/год
Q– объем экономии условного топлива, т
Другой, не маловажный вид эффекта от проведения природоохранного мероприятия - продажа квот на сокращение выбросов в рамках сделки по Киотскому протоколу. В основе возможного мобилизационного эффекта углеродного финансирования лежит то, что одна единица сокращения выбросов (ЕСВ) эквивалентна одной тонне диоксида углерода. Одна тонна диоксида углерода эквивалентна по объему 66,4 м3метана. Плата за одну ЕСВ за 2003-2009 годы колебалась в широких пределах (от 9 до 30 €). При расчетах была принята цена продажи одной ЕСВ в размере 22 €, при курсе обмена валюты 2011 года - 11 грн./€. После 2012 года все принятые договоренности, по оплате ЕСВ остаются в силе.
,
где VCH4 – объем экономии метана, м3/год.
QЕСВ
= 
1,016×105/66,4
=1530 единиц/год.
При этом дополнительный доход от продажи единиц сокращения выбросов составит:
ДЕСВ =QЕСВ ×Ц = 1530 ×22×11=370260 грн/год
Кроме того, дополнительный тип дохода может быть получен от сокращения платы за выбросы. Расчет платы за выбросы осуществлялся по закону Кабинета Министров Украины (постановление от 1 марта 1999 г. N 303 - Киев) "Об утверждении Порядка установления нормативов сбора за загрязнение окружающей природной среды и взыскания этого сбора"
Дополнительная прибыль от уменьшения платы за выбросы составит:
Двикиди=QCH4 ×Н = 0,6817×105×154,8 = 105,527×105 грн/год
где Н – норма сбора за выбросы, в 2011 году – 154,8 грн/т;
Общий эколого-экономический эффект состоит из суммы основного и всех видов дополнительных доходов:
Добщ.= Д+ДЕСВ+Двикиди =122,26 ×105 +3,7×105 +105,527×105 = =231,487×105грн/год
Завдання 12. Определитьгодовойэколого-экономическийэффект от замены части условного топлива геотермальной энергией, используя исходные данные (Приложение Г).