Энергетика Северного и Центрального Казахстана - Топливопотребление

Вся добыча угля в Казахстане падает на рассматриваемый регион. Здесь в промышленных масштабах разрабатываются Карагандинский бассейн, Экибастузское, Куу-Чекинское и Борлинское месторождения, а также работает для местных нужд небольшой разрез на Майкюбенском бассейне. Объемы добычи углей по источникам приведены в табл. 35.
Удельный вес Павлодарской области (Экибастузский и майкюбенский уголь) в добыче угля растет, а Карагандинской области (карагандинский, куучекинский и борлинские угли)—снижается.
Доля Северного и Центрального Казахстана в обшей добыче угля в СССР составила, %: 1970 г.— 9,9, 1975 г.— 13,1, 1980 г.— 16,1 и 1985 г.— 18,0. Этот регион по добыче коксующихся углей занимает третье место в стране, и его доля в общей добыче коксующихся углей страны растет:

В регионе растет не только общий объем добычи углей, но и удельный вес добычи угля открытым способом, %: 1970 г.— 40,8, 1975 г.— 53,5, 1980 г.— 62,7 и 1985 г.— 67,7. Угли открытой добычи (Экибастузский, куу-чекинский и борлинский) низкокачественные высокая зольность, низкая калорийность) и поэтому используются на тепловых электростанциях и в крупных котельных.
Значительная доля карагандинского угля подземной добычи обогащается на обогатительных фабриках Карагандинской области, по годам она составила [36]:

В общем объеме обогащенного угля удельный вес выхода концентрата составил, %:

Павлодарский нефтеперерабатывающий завод в 1985 г. произвел 3,8 млн. т у. т. мазута, около 5,5 млн. т у. т. светлых нефтепродуктов. Для потребителей Кустанайской области по газопроводу Бухара—Урал передается среднеазиатский природный газ.
Из перечисленных выше топливных ресурсов значительная доля использована для нужд народного хозяйства Северного и Центрального Казахстана. Так, в этом регионе в 1985 г. потреблено 48% экибастузского, 64,5 куу-чекинского, 35 борлинского и 84% карагандинского угля от общей добычи. В отраслях народного хозяйства региона использован почти весь объем нефтепродуктов, произведенный на Павлодарском нефтеперерабатывающем заводе. Ввиду недостаточности ресурсов высококачественных топлив в этот регион завезено около 6 млн. т у. т. кузнецкого угля и для потребителей Кустанайской области—1,5 млн. т у. т. природного газа. При этом объем потребления кузнецкого угля и природного газа в 1985 г. вырос соответственно на 49 и 31% по сравнению с 1980 г.

Таблица 36. Структура топливопотребления ТЭС, %

Рассмотрим структуру потребленного топлива по отраслям народного хозяйства.
Тепловые электростанции региона по объему потребленного топлива занимают первое место в республике. На ТЭС Северного и Центрального региона использовано топлива, %: 61,9 в 1970 г., 68,1 в 1975 г., 72,4 в 1980 г. и 71,7 в 1985 г. из объема топливопотребления ТЭС республики. Хотя удельный вес ТЭС региона по объему потребления топлива в 1985 г. снизился по сравнению с 1985 г., но абсолютный объем топливопотребления здесь постоянно растет. Такой рост по сравнению с 1965 г. составил, %: 1970 г.— 149, 1975 г.— 241, 1980 г.— 310, 1985 г.— 380.
Согласно данным главы 3, в северных и центральных областях действуют только тепловые электростанции, мощность которых составляет более 77,8% от таковой всей республики.
Более 99% генерирующих мощностей региона сооружено для использования твердого топлива. В связи с этим в структуре топливопотребления ТЭС рассматриваемого региона более 90% падает на уголь (табл. 36). Из табл. 36 видно, что в структуре топливопотребления ТЭС большой удельный вес занимает Экибастузский уголь. Доля его в топливном балансе ТЭС Северного и Центрального Казахстана с каждым годом повышается и в перспективе будет еще выше, что связано с намечаемым вводом в эксплуатацию Экибастузского ГРЭС-2, ГРЭС-3, ТЭЦ в Кустанае, Аркалыке, Экибастузе и других городах на базе этого топлива.
В настоящее время исключительно на экибастузском угле работают Экибастузская, Ермаковская и Карагандинская ГРЭС, ТЭЦ Павлодара, Целинограда, Петропавловска и Карагандинская ТЭЦ-3. Этот уголь наряду с природным газом поставляется Рудненской ТЭЦ. Все эти электростанции сооружены для сжигания экибастузского угля с зольностью 40%.
На Экибастузе как в настоящее время, так и в перспективе будут добываться 2 группы углей: согласно ГОСТу 8779-79, первая зольностью до 43% (в среднем 40%), вторая — до 55% (в среднем 48%). Угли I группы должны поставляться на существующие ТЭС и новые ТЭЦ, а II группы — на Экибастузскую ГРЭС-2, ГРЭС-3, ГРЭС-4 и Южно-Казахстанскую ГРЭС.
Из ТЭС, которые будут потреблять Экибастузский уголь II группы, строятся Экибастузская ГРЭС-2 и Южно-Казахстанская ГРЭС. Ввод мощностей на этих станциях предполагается к концу XII пятилетки и за 1990 г.
Несмотря на это, по данным [33], Минуглепромом СССР уже в 1981 г. фактически было поставлено 40% экибастузского угля II группы. Средняя зольность экибастузского угля, поставляемого на ТЭС, постоянно повышается, а его калорийность снижается. По данным [33], эти показатели по годам составили:

С увеличением зольности экибастузского угля снижается его калорийность, что приводит к исчерпанию резервов, заложенных в топливное хозяйство, системы пылеприготовления, золоулавливания, золошлакоудаления и котлы станций. Таким образом, с ростом зольности угля снижаются располагаемая мощность электростанции и выдача энергии.
Некоторым ТЭС Казахстана поставляется Экибастузский уголь зольностью 45—47%. При этом ограничение паропроизводительности котлов станции только из-за недостаточной мощности пылеприготовительных установок доходит до 27%. В связи с этим одним из важных моментов в перспективной схеме топливоснабжения ТЭС является поставка на станцию углей с проектными качественными характеристиками и рациональное распределение непроектных видов топлива между действующими ТЭС.

Встает проблема использования борлинского угля, объем добычи которого опережает ввод мощностей ТЭС, приспособленных для сжигания высокозольных углей.
На мазуте работают Кустанайская, Аркалыкская и другие мелкие ТЭЦ. На электростанциях отмечается большой удельный вес мазута в общем объеме сожженного в пылеугольных котлах топлива. Так, в отдельные кварталы года доля мазута на Целиноградской ТЭЦ-2 доходит до 22,8%, на Джезказганской — 33,3, на Экибастузской ГРЭС—19,3, Петропавловской ТЭЦ-2—11,4% и т. д.

Таблица 37. Доля мазута в общем объеме топливопотребления, %

Большой удельный вес мазута в некоторых электростанциях с пылеугольными топками связан с увеличением зольности потребляемого угля, ненадежной работой пылесистем и др. Доля мазута в общем объеме сожженного на ТЭС топлива приведена в табл. 37 [54].
Природный газ, получаемый от магистрального газопровода Бухара—Урал, используется только на Кустанайской и Рудненской ТЭЦ.
Основные недостатки топливного баланса тепловых электростанций:

1. поставка на действующие ГЭС экибастузского угля II группы, приводящая к снижению мощности станции и увеличению расхода мазута;
2. несбалансированность объема добычи высокозольных борлинских углей и ввода в эксплуатацию генерирующих мощностей, приспособленных к сжиганию этого топлива, и вследствие этого поставка высокозольного борлинского угля неприспособленным к его сжиганию на существующих электростанциях и котельных;

1. нестабильность вида и качества углей, поставляемых на ТЭС Северного и Центрального Казахстана.

Топливоснабжение котельных.

Выше показано, что в 1980 и 1985 гг. 40% потребленного в отраслях народного хозяйства тепла отпущено котельным. При этом абсолютный объем теплопотребления за счет котельных постоянно растет. Объем использованного котельными топлива также повышается:

Несмотря на это, удельный вес Северного и Центрального Казахстана в объеме потребленного котельными топлива постоянно снижается, %:

В структуре топливопотребления котельными рассматриваемого региона удельный вес угля постоянно снижается, а мазута и природного газа—повышается (табл. 38). Однако абсолютный расход углей по сравнению с 1965 г. повысился в 1970 г. в 1,52 раза, в 1975 г.— 1,75, в 1980 г.— 2,2 и в 1985 г.— в 2,38 раза.

Таблица 38. Структура топливопотребления котельными Северного и Центрального Казахстана, %


Из данных табл. 38 видно, что вследствие недостаточности объема высококачественных углей в котельных региона поставки мазута увеличиваются. Наряду с этим в структуре топливопотребления котельных растет удельный вес высокозольных экибастузских, борлинских и куу-чекинских углей (1,7% в 1975 г., 4% в 1980 г. и 15% в 1985 г.), чего нельзя допускать.

Таблица 39. Удельный вес областей региона по объему потребления
отдельных видов углей в 1985 г., %

Удельный вес областей Северного и Центрального Казахстана в объеме потребления отдельных видов углей котельными приведен в табл. 39.
Высокозольный борлинский уголь поставляется для котельных Карагандинской, Целиноградской и Джезказганской областей, куучекинский — Джезказганской, Целиноградской и Карагандинской, а Экибастузский — Павлодарской, Целиноградской, Карагандинской, Северо-Казахстанской и Кокчетавской.
Сжигание высокозольных углей в небольших котельных приведет к увеличению удельного расхода топлива на отпуск тепла и повышению эксплуатационных расходов.
К числу крупных потребителей котельно-печного топлива рассматриваемого региона относится коммунально-бытовое хозяйство и бытовое обслуживание населения, где в 1985 г. использовано 8,7% топлива от его общего расхода в регионе. Здесь объем потребления топлива вырос на 52,5% в 1970 г., 55 в 1975 г., 78 в 1980 г., 72,5% в 1985 г. по сравнению с 1965 г. В этой отрасли основной объем топливопотребления падает на долю углей (табл. 40).

Из табл. 40 следует, что в структуре топливопотребления удсль ный вес экибастузского и кузнецкого углей, природного и сжиженного газа повышается, карагандинского угля — снижается. Природный газ отпускается потребителям только Кустанайской области, а Экибастузский уголь поставляется из-за недостаточности объема карагандинского и кузнецкого углей в Павлодарскую,  Кокчетавскую, Северо-Казахстанскую и Целиноградскую области. Наряду с этим в 1985 г. в Карагандинскую, Северо-Казахстанскую, Кустанайскую и Турганскую области поставлялись высокозольный борлинский и куу-чекинский угли.

Таблица 40. Структура топливопотребления коммунально-бытового хозяйства и бытового обслуживания населения, %

Объем топливопотребления в коммунально-бытовом хозяйстве и бытовом обслуживании Северного и Центрального Казахстана в 1985 г. снизился на 3% по сравнению с 1980 г. Это связано с ростом городского жилищного фонда на 18% и увеличением объема теплоснабжения за счет централизованных источников в 1985 г. на 21% по сравнению с 1980 г.
Удельный вес потребленного котельно-печного топлива рассматриваемых ниже отраслей народного хозяйства незначительный, и поэтому показатели топливопотребления даются только за 1980 и 1985 гг.
На предприятиях черной металлургии используется более 13% топливных ресурсов (включая кокс) от таковых всего района. Здесь в основном расходуются кокс, газомазутное топливо, доменные и коксовые газы. Структура топливопотребления выглядит следующим образом, %:

При этом общий расход топливных ресурсов в 1985 г. вырос на 9% по сравнению с 1980 г. В перспективе в этой отрасли будут потребляться в основном кокс, газомазутное топливо, коксовый и доменный газы.
Крупным потребителем топлива является транспорт, где в 1985 г. израсходовано 8,4% топлива от общего его расхода по региону. В этой отрасли в основном используют нефтепродукты, %:

Здесь расход топлива приходится в основном на железнодорожный и автомобильный транспорт. С переводом железнодорожного транспорта на электротягу расход жидкого топлива уменьшится.
В северных и центральных областях дальнейшее развитие получит сельскохозяйственное производство. В 1985 г. здесь израсходовано 5,7% топлива от общего его потребления по региону. Объем топливопотребления в этой отрасли постоянно растет по сравнению с 1970 г., %: 1975 г.— 106,8, 1980 г.— 127,9, 1985 г.— 163,6.
В этой отрасли основная доля объема топливопотребления падает на нефтепродукты, %:

Светлые нефтепродукты используются в мобильных процессах, а твердое и газообразное топливо — для сельскохозяйственных производств и отопления. Основным недостатком схем топливоснабжения этой отрасли является постоянное увеличение поставки высокозольных экибастузских, борлинских и куу-чекинских углей.
На предприятиях цветной металлургии Северного и Центрального Казахстана используются порядка 2% топливных ресурсов от всего объема топливопотребления рассматриваемого региона. Здесь топливо расходуется на нужды Павлодарского алюминиевого завода, Джезказганского и Балхашского горно-металлургических комбинатов. Структура топливопотребления, %:

Как видно, удельный вес кузнецкого угля повышается, мазута снижается. Из-за недостаточности объема карагандинского высококачественного угля в 1985 г. на предприятия Джезказгана и Павлодара стали поставляться низкосортные экибастузские угли.
В перспективе с расширением Павлодарского алюминиевого завода и созданием Верхнекайрактинского горно-металлургического комбината объем потребления топлива в этой отрасли должен был увеличиться, однако после строительства установки по плавке концентратов в жидкой ванне на Балхашском горно-металлургическом комбинате он снизится. Таким образом, в перспективе общий объем потребления топлива для этой отрасли в основном останется на прежнем уровне.
На машиностроительных предприятиях региона в 1985 г. потреблено 0,4% топлива от такового для всего Северного и Центрального Казахстана. Структура топливопотребления предприятий машиностроения и металлообработки составила, %:

Как видно, доля мазута, кокса, коксового, сжиженного и природного газа в общем объеме топливопотребления составляет 82,3%. Видимо, в перспективе с реконструкцией и модернизацией машиностроительных и металлообрабатывающих предприятий расход топлива на единицу выпускаемой продукции снизится, а общий объем топливопотребления с учетом строительства новых и расширением существующих не увеличится.

На предприятиях промстройматериалов используется всего 1,4% топлива от объема топливопотребления всего региона. При этом объем потребления топлива для этой отрасли в 1985 г. снизился на 14% по сравнению с 1980 г. Здесь в основном используются уголь и мазут, %:

Из этих данных видно, что в 1985 г. удельный вес углей увеличился на 5% по сравнению с 1980 г., а мазута снизился на 11,9%. Растет доля природного газа. Около 60% объема топливопотребления связано с работой Карагандинского цементного завода и Карагандинского комбината асбестоцементной конструкции, а 32,5% приходится на предприятия стройматериалов Целиноградской и Кустанайской областей.
В перспективе объем топливопотребления этой отраслью не увеличится.
На строительстве Северного и Центрального Казахстана используется менее 1 % топлива от его объема потребления по всему региону. Здесь объем потребления топлива в 1985 г. увеличился на 30% по сравнению с 1980 г. Структура топливопотребления этой отраслью составила, %:

Удельный вес углей в 1985 г. повысился на 3,3, мазута — на 4,7% по сравнению с 1980 г. В то же время доля светлых нефтепродуктов снизилась на 9,1% в 1985 г. по сравнению с 1980 г. Недостатком топливоснабжения строительства является поставка сюда высокозольных экибастузских и борлинских углей. В перспективе объем топливопотребления этой отраслью не увеличится.
В топливной промышленности региона также потребляется менее 1% топлива. При этом 74% из них падает на долю Павлодарской и 16% — Карагандинской области.
Структура топливопотребления этой отраслью составила, %:

Несмотря на снижение удельного веса углей в общем объеме топливопотребления, абсолютный его объем потребления в 1985 г. вырос на 80% по сравнению с 1980 г. Твердое топливо используется в основном для добычи и переработки углей в Карагандинской области. С увеличением объема добычи углей по действующим и освоением новых угольных месторождений объем потребления топлива в этой отрасли возрастет.
В пищевой промышленности региона используется менее 1% топлива. Объем потребления топлива в этой отрасли в 1985 г. вырос на 70% по сравнению с 1980 г.
Структура топливопотребления в пищевой промышленности такая, %:

В 1985 г. удельный вес углей и природного газа повысился, а мазута — снизился. В перспективе с увеличением производства продукции пищевой промышленности возрастет объем топливопотребления. В химической и прочих отраслях промышленности также используется незначительный объем топлива в основном в виде нефтепродуктов.
Из общего объема топливопотребления региона на долю котельно-печного топлива падает 74,4%, из которых 64,6% использовано на тепловых электростанциях, 11,8 — в котельных и 11,8% — для нужд коммунально-бытового хозяйства. Около 12% потреблено в других отраслях народного хозяйства.
Общий объем топливопотребления (включая кокс и нефтепродукты) по Северному и Центральному Казахстану увеличился на 33,1% в 1975 г., 77,3% в 1980 г. и 99,2% в 1985 г. по сравнению с 1970 г.
В структуре топливопотребления наибольший удельный вес занимают тепловые электростанции и промышленность, %:

Топливоемкими являются тепловые электростанции, черная металлургия, коммунально-бытовое хозяйство, котельные, транспорт и сельское хозяйство. Более 55% топлива израсходовано на выработку электрической и тепловой энергии тепловыми электростанциями и котельными.
Выше сказано, что более 50% выработанной на ТЭС Северного и Центрального Казахстана электрической энергии передавалось в другие районы. В этих условиях определенный интерес представляет суммарный расход энергоресурсов по отраслям народного хозяйства региона. Для его определения электрическая и тепловая энергия оценивалась по средним фактическим удельным расходам топлива на отпуск из установок этих энергий. Доля отдельных отраслей народного хозяйства Северного и Центрального Казахстана в потреблении суммарного расхода энергоресурсов приведена в табл. 41. Наиболее энергоемкими в регионе являются черная металлургия (21,9), коммунально-бытовое (15,5) и сельское хозяйство (11,4), транспорт (13,8), цветная металлургия (6,8), промышленность стройматериалов (4,1%).
По объему потребления энергоресурсов удельный вес коммунально-бытового хозяйства, строительства, цветной металлургии постепенно снижается, а транспорта и сельского хозяйства — растет. Несмотря на это, абсолютный объем энергопотребления почти во всех отраслях растет и к 1970 г. составил, %:

Из вышеприведенных данных видно, что высокие темпы энергопотребления наблюдаются в черной металлургии, топливной промышленности, машиностроении и металлообработке, промстройматериалов и др.

Таблица 41. Структура суммарного расхода энергоресурсов по отраслям народного хозяйства, %

В общем объеме энергопотребления удельный вес отдельных энергоресурсов по отраслям народного хозяйства в 1985 г. составил, %:

Видно, что в общем расходе энергоресурсов большой удельный вес электрическая энергия занимает в топливной, химической и нефтехимической промышленности, цветной металлургии, сельском хозяйстве, транспорте, а тепло — в машиностроении, металлообработке, пищевой промышленности, строительстве, промстройматериалов. Более 50% расхода энергоресурсов падает на топливо в коммунально-бытовом и сельском хозяйстве, транспорте, черной металлургии.
В перспективе, по нашему мнению, увеличение объема потребления энергоресурсов в регионе будет связано с развитием черной и цветной металлургии, коммунально-бытового и сельского хозяйства, транспорта.