Как поймать ветер?»огл.

Правительство Свердловской области, похоже, решило всерьез заняться развитием нетрадиционных видов энергетики. Это и разумно, и вполне объяснимо. Кошмар энергетических кризисов в последние годы маячит едва ли не над каждым российским регионом. Поэтому едва сойдет снег, власти уже ломают голову, размышляя о грядущем отопительном сезоне: как ослабить зависимость от грозного монополиста — РАО ЕЭС, как наскрести денег на уголь, газ, мазут, удастся ли подлатать свои ТЭЦ, котлы, инженерные сети. И так из года в год. Однако тревожные вести о замерзающих районах и целых городах России вольно или невольно заставляют задуматься об энергетической безопасности нашего региона, государства в целом, искать местные резервы, какие-то нестандартные пути решения насущной проблемы.

И по инициативе министерства энергетики, транспорта, связи и жилищно-коммунального хозяйства Свердловской области группа ученых под руководством заведующего кафедрой "Атомная энергетика" УГТУ-УПИ С.Щеклеина несколько лет назад провела большую научно-исследовательскую работу по оценке гидроэнергетического потенциала водохозяйственных объектов Среднего Урала. Цель — создать условия для привлечения инвестиций в их строительство, содержание и реконструкцию. Учеными мужами был дан подробный анализ возможностей гидроэнергетического производства в створах гидротехнических сооружений области. По мнению специалистов, существующие стоки в районах ГТС позволяют разместить на них мини-ГЭС суммарной мощностью не менее 55 млн. киловатт и осуществить производство порядка 400 млн. киловатт-часов электроэнергии! Фантастика?

Как считает Ю.Немихин, заведующий лабораторией упомянутой кафедры, мини-ГЭС обладают чрезвычайно высоким уровнем рентабельности производства, каждая из них сможет обеспечить дешевым теплом и светом до 10 тысяч жителей окрестных сел и деревень, плюс еще местные предприятия. Между прочим, по данным ОАО "Свердловэнерго", еще в 1948 году на Среднем Урале действовало 173 малых ГЭС. Сегодня, судя по всему, не осталось ни одной...

ГЭС – малая, выгода – большая»огл.

Очевидно, первенцем свердловской нетрадиционной энергетики суждено стать Нейво-Шайтанской ГЭС. Инициатива ее строительства принадлежит населению одноименного поселка и администрации города Алапаевска. Причем возводить мини-ГЭС предлагается не на пустом месте. Кой-какой опыт уже имеется…

Если вспомнить историю, Нейво-Шайтанское водохранилище возникло в 1877 году. Об этом сообщают документы местного металлургического завода. Плотину тогда возводили традиционным дедовским способом — из лиственничных ряжей (срубы из бревен, заполненные камнем и глиной). Отметка нормального подпорного уровня воды равнялась 156 метрам, а длина водосброса на момент пуска достигала 80 метров. А строили в ту пору не абы как, на совесть, поэтому и земляная плотина, и водохранилище сохранились до сегодняшнего дня. Лиственница тоже жива, держит цепко, хотя сам гидроузел, конечно, ремонтировался уже не один раз.

Кстати, Алапаевск — родина первой в России водяной турбины, построенной в 1837 году плотинным мастером-самоучкой Игнатием Софоновым. По такому же подобию на реке Нейве в те времена работали гидроустановки на Невьянском и Алапаевском заводах, Быньговской мельнице, Петрокаменской ГЭС, в Верхне-Михайловском и Нейво-Рудянке. Целый каскад! Вода поила работников и их семьи, вращала машины, турбины, питала котлы, принося немалые барыши уральским заводчикам. Так что есть где развернуться современной технической мысли!

Хотя светлая мысль – установить на Нейве-реке мини-ГЭС, чтобы обеспечиить поселку автономное энергоснабжение, - уже витала в воздухе в 40-е годы прошлого века, перед самой войной. Были произведены все необходимые замеры, расчеты, документация сохранилась до наших дней.

Технические ресурсы Артемовской ТЭЦ, обогревающей Нейво-Шайтанский, уже давно исчерпаны. А специалисты делают вывод: существующие технические параметры местного водохранилища и стоков реки отвечают всем требованиям. Необходимо лишь поднять уровень воды на метр-полтора. По данным администрации поселка Нейво-Шайтанский, в среднем здесь ежемесячно потребляется 420 тысяч кВт.ч энергии. И один генератор мощностью 75 кВт перекрыл бы потребность в электрообеспечении этого населенного пункта более чем в 2 раза. Сумма ориентировочных затрат на проектные работы, строительство водовода, монтаж энергоблока составят около 15 млн. рублей в нынешних ценах. Как выяснилось, фирм-производителей, оказывающих сегодня подобного рода услуги, в стране уже с избытком.

И тут не надо ходить за тридевять земель. Свердловские специалисты знают, что совсем рядом, в Республике Башкортостан, что называется, "без шума и пыли" программа развития малой энергетики уже активно претворяется в жизнь. Здесь чуть ли не на каждой реке строятся плотины, и маленькие ГЭС гонят ток в ближайший населенный пункт. Как показывает практика, это намного дешевле, чем возводить громоздкие подстанции, трансформаторы, тянуть линии электропередач или покупать энергию на стороне. Первыми в этом убедились 7 тысяч жителей поселка Большеустьикинское, где в декабре 2000 года была введена в строй собственная электростанция, созданная на базе газотурбинной установки.

В этой связи генеральный директор ОАО "Интеррос", председатель совета директоров Пермского моторного завода В.Шматович как-то сказал, что у малой энергетики в России большое будущее. Сегодня весь мир приходит к понимаю того, что централизованные крупные энергосети — не панацея. В развитых странах — США, Голландии, Германии и других — на долю децентрализованных источников приходится до четверти всей производимой энергии, у нас же пока — капля в море. А ведь сама география России, где северные и восточные районы очень слабо заселены, удалены от центра, требуют более современного подхода. Не случайно пермскими станциями "Урал-2500" и ГТУ заинтересовались не только власти Башкирии, но и Алтая, Ленинградской области, Карелии, Тувы, Таймыра...

По мнению сотрудников УралНИИгипрозема, малая энергетика в Свердловской области также имеет хорошие перспективы, ибо многие гидротурбины сегодня надо просто восстановить. Вероятно, не следует ждать быстрой окупаемости от сооружений, которые решают главным образом социальные задачи, нацеленные на поднятие качества жизни людей. Хотя и с точки зрения макроэкономики такие ГЭС весьма рентабельны – значительно сокращаются расстояния по доставке и транспортировке электричества и тепла, а следовательно, и связанные с этим потери. Так что теперь решающее слово за властями.

В атмосферных потоках»огл.

Вернемся в Башкирию. Уральские специалисты познакомились здесь и с ветроэлектростанциями. Одна из них — "Тюпкильды" в Туймазинском районе — уже работает в круглосуточном режиме. Она самая мощная в стране (обошлась казне примерно в 70 млн. рублей) — четыре установки по 550 кВт. Здесь ее рассматривают как опытную и планируют развернуть в республике целую сеть таких станций, что вполне реально.

Впрочем, свердловским властям гораздо легче "поймать" наш местный, норовистый ветер. На кафедре "Атомная энергетика" в УГТУ-УПИ несколько лет назад была открыта даже новая специальность — "Нетрадиционные возобновляемые источники энергии", где сейчас вовсю идет подготовка соответствующих кадров. Здесь же создана НПК "Ветроток". Эта компания установила тесные контакты с Московским заводом по производству воздушных винтов, Центральным аэрогидродинамическим институтом, другими предприятиями и организациями. Так что предложений о сотрудничестве хватает.

Так, пара установок уже действует в Магаданской области, идут переговоры с руководством Ямало-Ненецкого автономного округа (по расчетам, строительство ветряков в 11 наиболее проблемных населенных пунктах Ямала окупит себя за 2—3 года, а вообще, за счет использования силы ветра можно закрыть до 70 процентов потребности этого региона, включая Югру, в энергии).

Вопрос, можно сказать, ключевой. Во-первых, северный завоз жидкого топлива (на Крайний Север его ежегодно доставляется 8-10 миллионов тонн) обходится государству в кргулую копеечку. Во-вторых, по официальным данным «утечки» тепла электроэнергии в сетях Ямала и ХМАО составляют 30 %, а коммерческие потери производителей – свыше 30%! То есть речь идет уже об энергетической безопасности стратегически важных регионов России, оптимизации работы целой отрасли!

А пока подобные мини-"энергомельницы" охотно приобретают предприимчивые частники — владельцы коттеджей, подсобных хозяйств, ферм, используя их для освещения, обогрева, различных хозяйственных нужд. Главное, что хозяин ветряной "мельницы" начинает жить в автономном режиме, ничуть не завися от капризного ведомства А.Чубайса.

Странно, но наши деловые люди, особенно сельхозпредприятия, к возможностям ветра, к разработкам уральских ученых все еще относятся скептически. Либо денег нет, либо просто ничего об этом не знают. Вот областное правительство и пытается их расшевелить, доказывает: ветер вам поможет выжить! И то: срок окупаемости ветроустановки в зависимости от загрузки — где-то около года, время от заказа до пуска агрегата — месяц, затраты на эксплуатацию — сущий мизер, почти нулевые. И если включить в работу здравый смысл, то окажется, что ветряки здорово снизили бы энергонапряженность во многих равнинных, особенно отдаленных районах Свердловской области. Хорошо впишутся такие установки в местный ландшафт Зауралья, Челябинской и Тюменской областей. О Севере и говорить нечего! Пусть это будут не 15 тысяч ветряных "мельниц", как в Калифорнии или Нидерландах, но все же какой-то прорыв, снижение риска заморозить фермы, школы, детские сады, квартиры!

Причем, подчеркнем это особо, мини-ГЭС – вовсе не панацея, не противопоставление состеме централизованного энергоснабжения. Речь прежде всего - о разумном, дополнительном использовании местных источников получения дешевой энергии.

Вот мы все киваем сейчас на Запад. Дурное-то перенимаем быстро, а на хорошее закрываем глаза. Между тем во всем мире сегодня наблюдается устойчивый интерес к нетрадиционным возобновляемым источникам энергии. Так, страны ЕС решили к 2010 году удвоить производство электричества и тепла за счет таких альтернативных источников – с нынешних 6 до 12 %. И установленные мощности ветряных электроустановок (ВЭУ) превысят мощности здешних АЭС.

Скажем, в Дании суммарные мощности ВЭУ только в 1999-2000 гг. возросли более, чем вдвое – с 1098 МВт до 2300 Мвт, выработав свыше 10 % всей электроэнергии страны. «Поймали ветер» и в Германии. Сегодня эта страна стала безусловным лидером как по масштабам использования ветровой энергии (мощность всех немецких ВЭУ значительно превышает 6 тысяч МВт, или 35 % от мирового показателя), так и по производству самих ветроустановок. Шотландия вынашивает проект строительства крупнейшей в мире ветряной электростанции мощностью 600 МВт (300 турбинных установок по 2 МВт).

А Россия, имеющая мощнейший ветровой потенциал (6218 млрд кВт-часов – почти в 10 раз больше, чем произвело электроэнергии РАО «ЕЭС» на стыке двух тысячелетий!), сильно отстает от своих западных соседей, что в первую очередь объясняется отсутствием реальной государственной поддержки. Вот и получается, что у нас уже лет десять на Калмыцкой ВЭС, принадлежащей «дочке» РАО «ЕЭС» - «Калмэнерго», сиротливо возвышается единственный, «опытно-промышленный» ветряк мощностью 1 МВт. В серию он так и не пошел. А ведь здесь предполагалось, кто забыл, построить 21 ветроагрегат. Для степной республики, где сильные ветра гуляют как хотят, это было бы сущим благом. РАО пожалело 800 млн рублей…

А вот наши предки, поклонявшиеся распорядителю ветров Стибогу, знали, как с ним дружить. И тот не обманывал их надежд. К примеру, на холме близ трассы Москва-Симферополь в селе Каменском Запорожской области, уже больше века стоит дубовый ветряк. И до сих работает, муку мелет!

Народный умелец Николай Будилин из села Вешки Ульяновской области тоже бросил вызов ветру и соорудил у себя прямо на огороде ветряк. Высота его выдержана строго по-научному - 20 метров, диаметр лопастей – 7. Чудо-агрегат работает при скорости ветра 3,6 м/сек, за сутки вырабатывает мощность 80 Вт. Их на все хватает, все у него работает как часы. В доме зимой у пенсионера стоят три обогревателя по 500 Вт. Электроэнергия дармовая, за все это время хозяин не сжег ни одного полена дров. У него и печки-то нет! Зато письма к ульяновскому Кулибину идут со всей страны. Только чиновники не спешат в гости…

«Скорая помощь» рядом»огл.

А пока суд да дело, власти Свердловской области решили: уже начиная с 2004 года, все лесные делянки, егерские кордоны, предприятия деревообрабатывающей промышленности, воинские части, вахтовые поселки, золотые прииски старателей и другие подобные объекты, находящиеся вдали от магистральных электрических сетей, будут оснащены газогенераторными мини-ТЭЦ, работающими исключительно на отходах производства.

В ближайшее время мини-ТЭЦ “ГАЗГЕНэнерго АИ” появится в учебно-опытном лесхозе Уральского государственного лесотехнического университета, расположенном в посёлке Северка. Для реализации проекта была создана рабочая группа в составе представителей Министерства промышленности, энергетики и науки Свердловской области, ЗАО “Энергоресурс” и самого университета.

Для работы подобной мини-ТЭЦ планируется использовать универсальное побочное сырье - дрова, торф, уголь, отходы древесного производства. Резервное топливо - нефтепродукты. В зависимости от силовой установки проектная мощность компактных энергоблоков может варьироваться от 50 до 300 киловатт. Тепловую энергию от системы охлаждения тоже можно использовать - для отопления жилых и производственных помещений.

Инициатива, как и реклама, – двигатель прогресса. Думаю, никто не будет спорить, что "большая" энергетика у нас порой поражена эпидемией хронических («веерных») отключений. Поэтому, стремясь избежать ЧП, чтобы обеспечить непрерывность производственного процесса в случае обесточивания сети, наши металлурги, машиностроители, геологи, газовики и нефтяники Севера все охотнее приобретают экономичные электростанции ГТЭ, выпускаемые Уральским турбинным заводом. Еще две машины этого предприятия могут работать по сути на даровом "топливе".

Смотрите. Установка ТГУ-11 использует избыточное давление газа в трубопроводе, подводящем его к потребителю (эти агрегаты, если помните, неоднократно хвалил свердловский губернатор Э.Россель). Оборудовав ее вместо дросселя на газорасширительной станции, можно без дополнительных затрат получать более 11 мегаватт электроэнергии. А турбины типа ГУБТ, предназначенные для использования потенциальной энергии доменного газа в металлургическом производстве, позволяют возвращать в оборот до 40 процентов затрачиваемого на работу печи электричества!

А ведь сегодня Свердловская и Челябинская области являются одними из основных центров металлургической промышленности России. Их удельный вес в общем объеме производства предприятий черной металлургии УрФО, к примеру, составляет соответственно 36,5% и 63,4%, в цветной – 82,1% и 17,8%. На предприятиях этих ключевых отраслей ежегодно добывается 12-13 млн. тонн железной руды, выплавляется 23 млн. тонн стали (37,8% от уровня Российской Федерации), выпускается 15,5 млн. тонн готового проката черных металлов (37,2% от РФ). Представляете, какую выгоду сулят турбины ГУБТ производителям!?

Вот Нижнетагильский меткомбинат не стал ждать подсказки сверху, а взял да и запустил новый турбогенератор мощностью 6,5 мегаватт. Эффект как экономический, так и экологический. Дело в том, что новый агрегат будет потреблять энергию пара из установок сухого сушения кокса. Понятно, что использование бесплатных ресурсов удешевит энергию, не будет страдать природа. Турбогенератор призван вырабатывать электричество для коксохимичесокго производства и после вывода нового оборудования на проектную мощность обеспечит порядка 35-40 % потребности КХП в электричестве. Добавим, что в рамках специальной программы на ТЭЦ НТКМ уже установлены 4 подобных турбогенератора общей мощностью 90 мегаватт. Это позволит комбинату обеспечивать себя электроэнергией на уровне так называемой «аварийной брони», сделать еще один шаг к энергетической независимости, что в первую очередь скажется на рентабельности производства и себестоимости выпускаемой продукции. В лучшую, естественно, сторону.

Базой для малой («внутренней») энергетики могут служить также дизель-электростанции (ДЭС) мощностью от 60 до 1500 кВт. Они способны действовать и как самостоятельные источники энергии, и служить "скорой помощью" при аварийной ситуации в сетях, автоматически включаясь в работу в течение каких-то 40 секунд. Система управления такой установки разработана специалистами хорошо известного в стране оборонного НПО автоматики.

Так, в Екатеринбурге и области практически все отделения Центробанка РФ уже оборудованы ДЭСами, и когда летние ураганы обрывали провода, сеть ЦБ продолжала действовать исправно, в штатном режиме. Множество отключений пережила и 1-я областная больница, но всякий раз на помощь врачам операционных и в реанимационном отделении приходила надежная автономная ДЭС.

На птицефабрике «Среднеуральская» локальное отопление производственных корпусов уже давно осуществляется с помощью газовых генераторов и малых газовых котлов «Самум». Опыт птицеводов сегодня изучает весь свердловский АПК.

То есть варианты энергоспасения, конечно, есть. И надо подчеркнуть, что усилия уральцев в этом направлении весьма удачно совпадают с политикой Минэнерго РФ, где разработали и пытаются реализовать программу обеспечения энергией северных и отдаленных регионов за счет ветра, тепла Земли и местного топлива. Если замысел удастся, проект позволит улучшить жизнь 20 млн. человек на Севере и в глубинке. Оправданный потенциал нетрадиционных возобновляемых источников энергии в России оценивается в 270 млн. тонн в угольном эквиваленте, а используется пока всего 2 млн. Для "затравки" из федерального бюджета на это благое дело требуется 5 млрд. рублей на 5 лет. Остальные 85-90% средств предполагалось привлечь из местных бюджетов и от частных инвесторов.

Достигнутые результаты тут сегодня очень и очень скромны. Скупо выделенные федеральным центром деньги пошли на строительство малой ТЭЦ на торфе в Карелии, малых ГЭС в Туве и на Алтае, ветроэлектростанции в поселке Головино на Курилах. Не густо, правда?

Но с деньгами, как известно, в российской казне всегда было туго. Хотя наше правительство, Центробанк, как упертый гоголевский скряга Плюшкин, без конца наполняют денежной массой Стабилизационный фонд, все копят и копят золотовалютные резервы, не пуская огромные ресурсы в оборот. А ведь это аксиома: деньги должны работать! Они здорово бы пригодились для формирования в стране национальной инновационной системы, для реализации в гражданском секторе экономики двойных технологий ОПК, поддержки фундаментальной и отраслевой науки, отдельных, уже готовых прорывных разработок. Увы…

Положим руку на сердце: Запад нам денег на эти цели никогда не даст. По крайней мере, первым. Поэтому основной источник инвестиций – вывезенные за рубеж российские деньги в размере, если верить аналитикам, нескольких сот миллиардов долларов. Если создать нормальные условия на родине, четкие правовые гарантии, то наши ловкачи их бы, конечно, вернули. Пусть не все. Но за ними бы в Россию пошли и иностранные инвестиции. Чего же не хватает: политической воли? мудрости? умения договориться?

А ведь именно отсутствие инвестиций тормозит масштабное развитие рынка нетрадицонных видов электроэнергетики. Правда, можно вспомнить, что то же РАО «ЕЭС» вложило средства в сооружение Верхне-Мутновской геотермальной электростанции, более мощной Мутновской Гео-ТЭЦ (мощность первых двух блоков, введенных в 2001 и 2002 годах, правда, всего 50 МВт) и каскада малых ГЭС на реке Толмачева (Камчатка). Значимость происходящего вовсе не в том, что ОАО «Камачатскэнерго» за счет этих объектов значительно прирастит свою мощь. Важно, что сдвинулся с места (первая в мире ГеоГЭС, Паратунская, была возведена в СССР 35 лет назад) процесс освоения местных энергоресурсов - запасов геотермального тепла вулканического происхождения - в одном из самых сложных и провальных энергорегионов России.

Пока реформа энергетики в России «буксует», на Урале машина, что называется, уже запущена. Здесь все отчетливее проступает конфигурация будущего энергетического рынка, в котором, надо полагать, не последнее место займут и нетрадиционные, местные источники. Во всяком случае и промышленники, и население, утверждают эксперты, должны быть готовы к тому, что уже в 2006 году киловатт-час станет товарной единицей, и цена будет формироваться на рынке – производителями и потребителями. Для тех, кто не поверит в эту перспективу, очевидно, наступят тяжкие времена.

С другой стороны, уже сегодня 52 % оборудования всех теплоэлектроцентралей страны полностью выработали свой ресурс. К 2005 году подлежат списанию три четверти всех действующих машин. А списывать придется, как ни крути: металл просто не выдержит дальнейшей нагрузки. Нужны новые турбины, новые подходы. И громадные деньги. В одиночку РАО «ЕЭС» с этой задачей не справиться. Страна в итоге может оказаться на пороге глобального энергетического кризиса.

Учтем и другое обстоятельство, которое вслух и предметно почему-то стараются не афишировать. По разным оценкам авторитетных экспертов, запасов нефти в недрах нашей планеты осталось всего лишь на 20-40 лет. А дальше? Ядерная энергетика, включая реакторы на «быстрых» нейтронах, сидит пока на крепких тормозах. Альтернативы нет и, извините, за каламбур, жизнь все равно заставит нас вплотную заняться нетрадиционными, альтернативными источниками получения энергии.

Так что же, спасение замерзающих — дело рук самих замерзающих. Выбор невелик: либо переложить все расходы на переоснащение отрасли на заводы, муниципалитеты и рядовых граждан (вероятнее, так и произойдет), либо уповать на "авось", что рубильник не выключат и ждать вагона с углем, цистерны с мазутом, идти в лес топором по дрова.

Мощный резерв – энергосбережение. Сегодня, по оценке специалистов ОАО «Свердловэнерго», для выполнения поставленной президентом страны задачи по удвоению ВВП мощность российских электростанций надо увеличить на 30 %. Строить новые – это большие, неподъемные затраты. Поэтому выход к выживанию лежит через экономию и бережливость.

А может, уже пора проявить решительность, разумную расторопность и дать, наконец, «зеленый свет» реально осуществимой малой энергетике? Идеям, способным работать на все общество…

Сергей ПАРФЕНОВ, аналитик

Фонд поддержки
стратегических исследований и нвестиций
Уральского федерального округа

Как поймать ветер?

ГЭС – малая, выгода – большая

В атмосферных потоках

«Скорая помощь» рядом