Перейти в начало сайта Перейти в начало сайта
Электронная библиотека «Наука и техника»
n-t.ru: Наука и техника
Начало сайта / Препринт / Источники энергии
Начало сайта / Препринт / Источники энергии

Научные статьи

Физика звёзд

Физика микромира

Журналы

Природа

Наука и жизнь

Природа и люди

Техника – молодёжи

Нобелевские лауреаты

Премия по физике

Премия по химии

Премия по литературе

Премия по медицине

Премия по экономике

Премия мира

Книги

Во главе двух академий

Загадки простой воды

Обычное в необычном (Энциклопедия чудес. Книга первая)

Пионеры атомного века

Луи де Бройль. Революция в физике

Химия вокруг нас

Издания НиТ

Батарейки и аккумуляторы

Охранные системы

Источники энергии

Свет и тепло

Научно-популярные статьи

Наука сегодня

Научные гипотезы

Теория относительности

История науки

Научные развлечения

Техника сегодня

История техники

Измерения в технике

Источники энергии

Наука и религия

Мир, в котором мы живём

Лит. творчество ученых

Человек и общество

Образование

Разное

Электрификация без советской власти


В самом конце прошлого года исполнилось 80 лет со дня принятия плана ГОЭЛРО. Юбилея и вовсе бы никто не заметил, если бы не постаралась пресс-служба РАО «ЕЭС России», повторившая в пресс-релизах выступление своего шефа по этому случаю. Анатолий Чубайс назвал ожидаемую реструктуризацию отечественной энергетики «вторым планом ГОЭЛРО». По словам главы РАО ЕЭС, «мощнейший рывок экономики России может опираться только на опережающий рост электроэнергетики».

Если верить статистике и сообщениям СМИ, сегодня наша энергетика в кризисе. Работающее в отрасли оборудование наполовину изношено. По оценкам специалистов Института атомного машиностроения, в течение 2001...2010 годов на российских электростанциях всех типов необходимо ввести мощности в объеме 47 млн кВт (в последние годы в РАО ЕЭС вводилось новых мощностей менее 1 млн кВт в год). При этом обсуждение проблем российской энергетики сейчас крутится в основном вокруг политико-экономических моделей реформирования отрасли в отрыве от скрупулезного анализа ее технологической базы. Обсуждаются способы разделения естественной монополии и борьба интересов федеральной и региональных элит, но мало кто говорит о технологиях производства электроэнергии и о том, что такое топливно-энергетический баланс страны. Из-за этого, по мнению некоторых специалистов, «второй план ГОЭЛРО» может оказаться просто пародией на первый, который, напомним, предусматривал коренную реконструкцию народного хозяйства и, как известно, был выполнен за десять лет, а еще через три года перевыполнен в три раза.

Сегодня такие темпы роста нам могут только сниться. Хотя разработано уже девять вариантов реорганизации РАО ЕЭС и к 15 апреля на стол президента должен лечь согласованный вариант реформы, ни один из вариантов не уделяет должного внимания анализу возможностей отечественного машиностроения по обновлению мощностей отрасли и энергосберегающего потенциала наших технологий.

О модернизации нашей энергетической системы мы решили поговорить с «сугубым технократом» Сергеем Борисовичем Воздвиженским, председателем Экономического комитета по программам развития Уральского региона, который построил в 70-х годах не одну электростанцию. (См. также История энергосистемы «КиевЭнерго».)

– Сергей Борисович, насколько я знаю, вы выступаете против варианта реорганизации энергетической системы, предложенной РАО ЕЭС.

– Знаете, известный политический деятель США господин Киссинджер в своей книге «Три вектора истории» писал, что «политическое пространство России невозможно разрушить, не нанеся одновременно удар по единой мощной русской энергетике и транспортному обеспечению ее растянутых коммуникаций». Эти слова вполне ясно характеризуют мое отношение к вопросу о разделении сетей. В последнее десятилетие мы, к сожалению, не занимались развитием, а спокойно жили за счет мощи и устойчивости советской энергетической системы. Мы «проедали» эти резервы, и теперь нужна концентрация усилий всей страны, всего нашего научно-технического потенциала для надежного обеспечения электроэнергией и теплом промышленности и социальной сферы.

Не забывайте, что Россия – это страна с очень тяжелыми климатическими условиями. Обычно ее сравнивают с Канадой, но самый северный канадский город – Эдмонтон – находится на широте Курска. А девяноста процентов территории нашей страны расположены севернее Курска. Мы тратим сорок пять процентов энергоресурсов на производство тепла. Уже одно это не дает нам возможности доводить тарифы до европейского уровня. Наша экономика с такими ценами на энергию при устаревших основных фондах не сможет выжить. Нам нужно десять-пятнадцать лет упорной работы для смены технологического уклада, многократного роста производительности труда, изменения структуры производства. Тогда, может, о европейских тарифах в пору будет поговорить. Причем для предстоящих реформ мы не можем брать деньги в долг, долги у нас и так огромные.

– Что вы можете предложить для решения проблем российской энергетики?

– Ключевых моментов три. Первый – это энергосбережение. Второй – модернизация и реконструкция существующих мощностей на основе отечественного машиностроения (для сомневающимся в его возможностях приведу один пример – более половины титановых турбинных лопаток, используемых сегодня General Electric, произведено Верхнесалдинским металлургическим производственным объединением). Третий – строительство новых станций, в первую очередь атомных. Немалый экономический эффект может принести и техническая инвентаризация с последующей оптимизацией резервов самой системы.

Вот несколько примеров. Электричество, произведенное АЭС, стоит одиннадцать-тринадцать копеек, а РАО ЕЭС продает его потребителям за тридцать восемь. При этом, по сообщениям информагентств, между партнерами идет перепалка: РАО бранит атомщиков, что недодают энергии, а те ответствуют, что, дескать, рады бы больше, да не берут.

Специалисты считают, что ввод одного миллиона киловатт генерирующих мощностей стоит около миллиарда долларов. А в Ханты-Мансийском автономном округе простаивают два миллиона киловатт мощностей, работающих на попутном газе, который теперь просто сжигают в факелах. Между тем, по заявлению руководителей округа, при наличии стратегии регион мог бы нарастить добычу нефти, если попутный газ будет востребован «Тюменьэнерго». Эта структура (кстати, ее рентабельность составляет сто пятьдесят процентов) избыточна и не знает, куда девать дешевое электричество. А в соседней Свердловской области промышленные предприятия испытывают острую нехватку энергии. Проведение туда ЛЭП от Нижневартовска стоило бы всего двести пятьдесят миллионов долларов.

– Первым пунктом вы назвали энергосбережение.

– Проблема энергосбережения много раз поднималась еще и в советские времена, но при дешевом топливе и копеечной стоимости киловатт-часа дальше разговоров так и не продвинулись. Мы позволяли себе строить, к примеру, огромные промышленные объекты с одним рядом остекления. Мы и сейчас не умеем экономить. Да что там говорить, если в коммунальной сфере мы до сих пор теряем пятьдесят процентов тепла, попусту грея воздух. А платить за потери заставляют конечного потребителя, подняв тарифы, – выбора-то у него нет.

О цене ввода новых мощностей я уже говорил, а вот чтобы сэкономить то же количество энергии, нужно затратить в пять-восемь раз меньше. Работа, проведенная на Урале, показывает, что это дает на практике. За прошлый год на алюминиевых заводах региона сэкономили десять процентов электроэнергии на единицу продукции. В Краснотурьинске благодаря интенсивным работам на теплотрассах и в жилых домах удалось сэкономить почти двадцать пять процентов тепловой энергии. По самым скромным подсчетам ученых, мы можем уже сейчас, внедрив элементарные технические решения и изменив технологию, получить до двадцати процентов экономии электроэнергии в промышленности и до тридцати процентов – тепла в коммунальном обеспечении. Эти проекты не требуют огромных инвестиций; они окупаются за один-два года. А чтобы проиллюстрировать, что деньги можно вернуть быстро, приведу такие цифры. Россия в год потребляет триста миллиардов кубометров газа. На производство энергии РАО ЕЭС в прошлом году использовало сто тридцать шесть миллиардов. Самые осторожные расчеты показывают, что мероприятия по энергосбережению приведут к экономии до двадцати процентов газа, что по ценам мирового рынка составляет от двух до трех миллиардов долларов в год. То, что мы сэкономим, можно оформить как фьючерсные поставки – та же Европа испытывает недостаток голубого топлива.

– Перейдем ко второму пункту – модернизации и реконструкции существующих мощностей.

– Мировой опыт очевиден: необходимо использовать парогазовые установки (ПГУ). Это самые привлекательные системы в смысле экономии газа. В них горящий газ сначала вращает газовую турбину, а отработанные продукты горения, сохранившие высокую температуру, идут на паровой цикл: паровой котел, паровая турбина и снова генераторы. Такая система использования газа может довести КПД ТЭЦ до пятидесяти процентов; при этом экономятся от пятнадцати до двадцати процентов газа. Конечно, лучше ПГУ ставить на новых станциях, но можно использовать их и на старых, работающих на газе. Эти работы по реконструкции энергоблоков можно окупить за счет продажи сэкономленного газа на Запад. Применение газовых турбин показывает, что они работают со значительно более высоким, чем у паровых машин, КПД и могут окупиться за два-три года.

Кстати, СССР одним из первых разработал такие системы, но работы были заморожены. Готовых к использованию турбин пока немного, но к программе по их выпуску подключились бывшие предприятия ВПК в кооперации с профильными производствами. «Пермские моторы» совместно с питерским ЛМЗ ведут интереснейшую работу по созданию новых газовых турбин мощностью шестьдесят пять и сто семьдесят пять тысяч киловатт, а Уральский турбомоторный завод при участии московского НПО «Салют» разрабатывает серию мощностью тридцать, сорок и пятьдесят тысяч киловатт.

Большой резерв заложен в производстве новых котлов для сжигания твердого топлива в кипящем слое. Их можно производить в Таганроге и Подольске. А Белгородский котельный завод уже закупил лицензию на производство современных котлов, КПД которых достигает восьмидесяти пяти – девяноста процентов. Но заказов от энергетиков практически нет. Новинками больше интересуются производители из других отраслей, пытающиеся избежать плотной тарифной опеки структур РАО.

– Модернизация – все-таки дорогое удовольствие.

– Новые станции строить намного дороже. А мы можем уже сейчас заменять паровые турбины и генераторы на отслуживших свой срок агрегатах на модернизированные. На фундамент старой турбины Т-100, выпущенной на Уральском турбомоторном заводе (их изготовлено двести сорок единиц) можно поставить Т-100...12М с новым цилиндром высокого давления. Уже это даст рост мощности на три-четыре процента, а вместе с новым генератором производства «Электросилы» экономия достигнет семи-восьми процентов. Казалось бы, цифра не очень большая, но речь-то идет о сотнях агрегатов. Как видим, ученые и инженеры не сидели без дела, новинки с повышенным КПД есть для всей производственной цепочки: кроме генерирующего блока, это и трансформаторы, и переключатели.

Не требует серьезных вложений и установка датчиков по кислороду. Пока они стоят только на каждом десятом котле, а ведь их использование решает вопросы не только энергосбережения, но и экологии. Еще пример – только на пяти процентах станций стоят системы программного регулирования горения. Их ввод не потребует серьезных капитальных вложений, зато даст экономию топлива до десяти процентов. Системы программного управления сегодня с успехом продают «Сименс», «Дженерал Электрик» и ряд других ТНК. Мы тоже умеем создавать системы управления. Посадили же мы «Буран» без малейшего отклонения. Сейчас делаем такие системы для «Тополя-М». Концерн «Метран» и НПО «Автоматика» уже поставили челябинской ТЭС-3 первые образцы программного управления.

Мы можем и должны провести работу по внедрению автоматизированных систем управления во всей электроэнергетике. Опыт показывает, что проекты по автоматизации рентабельны и окупаются быстро, экономится топливо, снижается аварийность. К тому же это загрузит работой простаивающие приборостроительные предприятия и НИИ.

– Ваш третий пункт – строительство новых станций, прежде всего атомных.

– Через пять-семь лет нам нужны будут и новые станции, работающие на ископаемых топливных ресурсах (их надо проектировать уже сейчас). Но ввод их должен обеспечиваться из расчета топливно-энергетического баланса страны. Его еще надо сделать, причем не на десять, а на пятьдесят лет вперед: электростанции живут минимум тридцать пять – сорок пять лет. Проектируя станции, мы должны исходить не только из возможностей поставок газа, угля или нефти. Мы должны понимать, что человечество обязано жестко ограничивать выброс углекислоты. С большой долей вероятности могу предсказать, что уже в ближайшие годы международное законодательство будет жестко лимитировать такие выбросы. Пока же, к сожалению, участники конференций в Киото и Гааге не смогли добиться единого подхода к решению проблемы парникового эффекта, а последние данные по таянию паковых льдов Ледовитого океана говорят о том, что колокол уже вовсю звонит и нам нельзя отмахиваться от этого. Именно поэтому нам нужно еще раз проанализировать возможности развития атомной энергетики. Все-таки это самый реальный и безопасный путь увеличения энергетических мощностей без выбросов углекислого газа. Сегодня Франция производит на АЭС семьдесят пять процентов электроэнергии, Япония – тридцать пять, а мы только шестнадцать, и это при наличии самого дешевого в мире атомного топлива и высочайших технологий.

В период холодной войны атомная промышленность накопила громадные запасы урана и плутония. Они могут быть использованы в атомной энергетике двадцать первого века. Сейчас ведется строительство четвертого блока Белоярской атомной станции с реактором на быстрых нейтронах, который позволит нам выполнить международные обязательства по утилизации плутония.

Цикл строительства атомных станций, их технической проверки при новых схемах реакторов составляет не менее десяти лет, и поэтому проектирование и строительство реакторов нового поколения нельзя откладывать на будущее, нужно начинать уже сейчас. Наиболее интересными и перспективными разработками здесь могли бы быть реакторы с охлаждением через жидкий свинец с самозатухающим аварийным циклом типа «Брест-300» и реакторы с газовым охладителем (гелием), имеющие в перспективе самый высокий КПД – до пятидесяти процентов. Проектирование и строительство атомных станций уже сейчас Минатом России мог бы частично вести за счет средств, вырученных от продажи и переработки оружейного ядерного топлива.

 
Беседу вел Ирик ИМАМУТДИНОВ

 

Ранее опубликовано:

Журнал «Эксперт», №13 (270). Электрификация без советской власти.

Дата публикации:

23 апреля 2001 года

Электронная версия:

© НиТ. Препринт, 1997

В начало сайта | Книги | Статьи | Журналы | Нобелевские лауреаты | Издания НиТ | Подписка
Карта сайта | Cовместные проекты | Журнал «Сумбур» | Игумен Валериан | Техническая библиотека
© МОО «Наука и техника», 1997...2017
Об организацииАудиторияСвязаться с намиРазместить рекламуПравовая информация
Яндекс цитирования
Яндекс.Метрика