Об использовании гидропотенциала России

22 декабря 2009 года исполнилось 90 лет со дня утверждения на VIII Съезде Советов плана ГОЭЛРО – государственного плана электрификации России.

Этим планом намечалось в ближайшие 10–15 лет сооружение крупных районных электростанций общей мощностью 1750 тыс. кВт. В результате его выполнения в экстремальных условиях того времени Советский Союз к 1935 году по выработке электроэнергии опередил Италию, Францию, Англию и ряд других стран, выйдя по этому показателю с 11-го на 3-е место в мире.

Стройки первых советских электростанций – Каширской, Шатурской, Волховской, Земо-Авчальской и, особенно, Днепровской явились хорошей школой для советских энергостроителей. Были созданы строительные, проектные и научно-исследовательские организации, необходимые для дальнейшего развития электроэнергетики.

С 1930 по 1940 годы энергетические мощности возросли в 4 раза. В 1946 году, спустя всего один год после окончания тяжелейшей войны, мощность электростанций страны достигла довоенного уровня, а ещё через год по выработке электроэнергии СССР вышел на первое место в Европе и второе место в мире.

За 1946–1958 годы мощность электростанций увеличилась почти в 5 раз, а выработка электроэнергии в 5,5 раза. Таких высоких темпов – 17% среднегодового прироста – история ещё не знала.

Электроэнергетика является основой экономики страны, основой ее экономической безопасности. И в настоящее время положение в этой отрасли крайне тревожное.

17 августа 2009 года на Саяно-Шушенской гидроэлектростанции, крупнейшей, самой мощной гидроэлектростанции в России и шестой по мощности гидроэлектростанции в мире, произошла сильнейшая техногенного характера авария с многочисленными человеческими жертвами и разрушением, с полной остановкой ГЭС. Это очень тяжелая утрата.

На момент аварии Саяно-Шушенская ГЭС вырабатывала 569 млрд. кВт-ч электроэнергии. Эксплуатировала станцию государственная компания ОАО «РусГидро».

Автор данной статьи, как и многие другие читатели, ожидают окончательного заключения комплексной комиссии, которая разбирается над этим вопросом в настоящее время.

Нет необходимости оспаривать, что авария на Саяно-Шушенской ГЭС оставила тяжелый осадок, который существенно повлиял на настроение всех гидроэнергетиков России: эксплуатационников, строителей, проектировщиков.

Случай, безусловно, тяжелый, но не хотелось бы верить, что эта трагедия не перечеркнет заслуженный авторитет, созданный гидроэнергетическим комплексом страны.

Следует напомнить, что авторитет энергетиков бывшего СССР выходит далеко за пределы нашей страны. Правительства крупных зарубежных стран            

продолжали постоянно обращаться к Правительству СССР, когда у них возникала необходимость в строительстве особо крупных и сложных гидротехнических сооружений, а советские гидростроители за многолетнюю деятельность ни разу не подводили заказчика. За годы существования СССР отечественные энергетики запроектировали и построили более 400 энергетических объектов в 50 странах Европы, Азии, Африки и Латинской Америки.

В бывшем Союзе действовало 6 из 26 супервысоких плотин мира (200 м и более) и не было ни одного случая катастрофического разрушения плотин.

Проведение тщательного обследования 15 гидростанций в зоне разрушительного Спитакского землетрясения в 1980 году на Кавказе показало высокую надежность и устойчивость плотин под сейсмическими ударами.

Все приведенные выше гидроэлектростанции проектировал всемирно известный институт «Гидропроект» им. С.Я. Жука. Это была мощная проектирующая организация.

В годы расцвета развития гидроэнергетики в бывшем СССР «Гидропроект» насчитывал в своих рядах около 19 тыс. человек специалистов высокого класса, кандидатов и докторов технических наук, академиков и членов-корреспондентов Академии наук СССР.

Всем этим руководило государство.

Сегодня институт «Гидропроект» пережил целый ряд разрушающих решений, которые привели практически к его ликвидации. Управление институтом осуществляется частным собственником, не заинтересованным ни в профессиональном росте специалистов, ни в решении общегосударственных задач, главное – получение сверхприбыли от работы института, что стало приводить к нарушению проектно-изыскательных процессов и дестабилизации обстановки в институте.

И самое, пожалуй, непонятное, что собственником института «Гидропроект» является кипрская компания «Vadifin Consalting Limited», зарегистрированная в оффшорной зоне на Кипре.

Одна из главных задач, которая под силу только государству, – вывести институт «Гидропроект» из собственности кипрского собственника и подчинить его Минэнерго РФ или другой структуре, имеющей государственный статус.

Возвращаясь к вопросу о необходимости более масштабного использования гидротехнического потенциала в России, следует отметить, что он используется неудовлетворительно.

Напомним, что экономически эффективный гидроэнергетический потенциал рек России (без учета малых рек) составляет 850 ТВт-ч. Основная его часть (86%) приходится на 5 речных бассейнов: Енисейский – 34%, Ленский – 27%, Обский – 11%, Амурский – 7% и Волжский – 7%.

Современная средняя годовая выработка электроэнергии ГЭС России, суммарная установленная мощность которых равна почти 46 ГВт, составляет около 170 ТВт-ч, или 20% экономического потенциала. При этом из-за диспропорций в территориальном размещении спроса и генерации степень его освоения в регионах России существенно различается: около 40% в Европейской части страны, 23% в Сибири и менее 6% на Дальнем Востоке.

Активное гидроэнергетическое строительство велось в 60-х, 70-х и начале 80-х гг. прошлого века (сегодня это время называют «золотым веком» гидроэнергетики), когда на ГЭС Российской Федерации было введено 36 ГВт, а выработка электроэнергии на них выросла на 135 ТВт-ч. Это стало возможным благодаря сформировавшемуся к тому времени мощному и энергичному Министерству энергетики и электрификации СССР (Минэнерго СССР), которое являлось одним из наиболее сложных ведомств и, пожалуй, единственным в стране по многогранности своей деятельности. В нем комплексно объединялись три функциональных направления, каждое из которых по объемам производства значительно масштабнее соответствующих специализированных министерств страны.

Сегодня, к сожалению, нет на слуху фамилий крупных организаторов гидротехнического строительства, обладающих государственным мышлением, именами которых в 80-е годы гордилась вся страна. Это Иван Иванович Наймушин, первый руководитель дважды орденоносного «Братскгэсстроя», Герой Социалистического Труда; это Андрей Ефимович Бочкин, начальник «Красноярскгэсстроя», Герой Социалистического Труда; это Николай Федорович Семизоров, строитель Куйбышевской ГЭС, Герой Социалистического Труда; это Александр Петрович Александров, строитель Волжской ГЭС, дважды Герой Социалистического Труда, и многие, многие другие.

Сегодня с этим как-то тихо.

После ликвидации в 1992 году Минэнерго СССР ввод новых мощностей на гидроэлектростанциях резко упал. Так, с 1990 по 2006 гг. в России были введены в эксплуатацию гидроагрегаты суммарной установленной мощностью около 2500 МВт, в том числе 600 МВт на Загорской ГАЭС, 1000 МВт на Бурейской ГЭС, остальное на ГЭС Северного Кавказа, в том числе 400 МВт на Ирганайской ГЭС.

Решающим фактором стал кардинальный пересмотр ожидаемой динамики спроса на электроэнергию. Предполагается, что объем электропотребления по РФ к 2020 г. возрастет в 1,7–1,8 раза, т.е. средние темпы роста составят порядка 4% в год (против планировавшихся ранее 2,5–3%). Если экономику России не потрясет очередной кризис, то для надежного покрытия растущего спроса потребуется ввести к 2020 году на электростанциях вех типов не менее 160–180 ГВт новых генерирующих мощностей. Максимально возможный разворот гидроэнергетического строительства намечается в ряде регионов (Сибирь, Дальний Восток, Северный Кавказ).

Производителям гидроэнергетики, крупнейшим из которых является ОАО «РусГидро», при всех, даже кризисных, условиях необходимо предпринять усилия для ввода в эксплуатацию ГЭС суммарной установленной мощностью около 6000 МВт, строительство которых было начато до 1990 г., и разрабатывать планы строительства новых электростанций. Проектными и научно-исследовательскими институтами разрабатываются концепции, прогнозы, планы и программы развития гидроэнергетики в ближайшие годы, в обозримой и отдаленной перспективе, но положение остается тревожным. Общий перечень объектов гидроэнергетики (ГЭС и ГАЭС), включаемых в различные планы

строительства до 2030 г., насчитывает более 80 наименований, их суммарная установленная мощность составляет более 50 ГВт.

С вводом в эксплуатацию всех ГЭС, включенных в Программу, суммарная установленная мощность ГЭС России может достичь 84 млн. кВт, то есть увеличиться почти в 2 раза, а средняя многолетняя выработка электроэнергии на них составит около 300 ГВт-ч. При этом планируется освоение 35% экономического гидроэнергетического потенциала страны. Таким образом, перспективы развития гидроэнергетики России за пределами 2030 г. остаются весьма масштабными. Однако настораживает отсутствие конкретного плана реализации этого масштабного «рывка» в развитии гидроэнергетики. Неясно, кто будет проектировать и строить указанные гидроэлектростанции. Ведь сегодня уже нет советской гидротехнической школы, тех специалистов, которые обеспечивали в 1950–1980 гг. золотой век гидроэнергетики. Серьезных специалистов, имеющих солидный опыт создания уникальных гидротехнических сооружений, сегодня практически нет, а молодые, вставшие у руля развития гидроэнергетики, к сожалению, не могут охватить свалившийся на них груз масштабных проблем – нет опыта, и это главное.

На различных этапах реализации плана ГОЭЛРО и дальнейшего развития малая гидроэнергетика занимала далеко не последнее место среди других направлений в создании энергоисточников и электрификации народного хозяйства. Достаточно вспомнить, что начиная с 1926 по 1952 гг. на территории СССР было построено около 7000 малых ГЭС (МГЭС), которые успешно решали вопросы обеспечения электроэнергией потребителей в различных регионах, не охваченных в то время услугами Единой энергетической системы. В отдельные годы одновременно строилось до 1500 МГЭС. В то время вопрос о том, что такое МГЭС и какие проблемы решаются с их строительством, не стоял. Всем было ясно, что МГЭС – это и есть электрификация.

В дальнейшем, когда бурный рост промышленного производства сельского хозяйства и быта потребовал резкого наращивания в СССР энергетических мощностей, были приняты решения о строительстве крупных ГЭС. На их основе формировалась Единая энергетическая система страны. Бурное развитие крупной гидроэнергетики привело к тому, что с 50-х годов вопросам малой электрификации в нашей стране уделялось все меньше и меньше внимания. От строительства МГЭС фактически отказались, а действовавшие в то время малые и мелкие ГЭС почти полностью прекратили свое существование. В период 1952–1990 гг. было остановлено, разрушено, разукомплектовано более 6500 МГЭС.

Безусловно, это был печальный факт, который обусловливался объективным ходом развития промышленного производства, требовавшим максимальной централизации капитальных вложений в развитие энергетической базы как основы индустриализации страны с превалирующим уклоном в сторону развития военно-промышленного комплекса. В 1990 г. в работе находилось немногим более 300 МГЭС общей мощностью 1300 МВт. Заметный сдвиг в отношении малой энергетики произошел в конце 80-х – начале 90-х годов, когда определенное внимание начали уделять вопросам электрификации народного хозяйства, основу которой в немалой степени составляла малая энергетика, и в первую очередь МГЭС.

В последнее время проблема экологически чистого производства электроэнергии на основе возобновляемых источников приобрела особую остроту с ограничением государственной финансовой поддержки, в том числе в связи и с наступившим кризисом. Известно, что крупные гидроэлектростанции требуют длительного времени на их сооружение, большие сроки окупаемости и большие капитальные вложения. Наступивший кризис серьезно усугубил проблемы с возможным выделением капитальных вложений в ближайшие годы на дальнейшее развитие крупной гидроэнергетики.

Малые ГЭС снимут проблему с топливным дефицитом, особенно в изолированных районах, недоступных для подачи в них электроэнергии по линиям электропередачи, а также проблемы со всё возрастающей потребностью электрификации районов с невысокой плотностью населения и удорожанием доставки топлива для дизельных станций в отдаленные местности. По оценкам специалистов, энергетический потенциал малых рек страны, использование которого возможно доступными средствами и экономически выгодно, составляет 493 млрд. кВт-ч, в том числе более 100 млрд. кВт-ч в Европейской части страны. Исходя из этого, в пятилетних планах на 1990–2000 гг. предусматривалось доведение установленной мощности МГЭС до 3000 МВт с выработкой более 12 млрд. кВт-ч в год, что могло бы обеспечить экономию более 4 млн. тонн органического топлива (в пересчете на условное топливо), но, к сожалению, этого не случилось.

Малые ГЭС, построенные в непосредственной близости от потребителя на естественных водотоках, малых реках и ручьях, практически не оказывая отрицательного воздействия на окружающую среду и не загрязняя ее, смогут существенно сократить потребности отдельных районов в органическом топливе. При этом отпадет надобность в строительстве дорогостоящих сооружений по передаче электроэнергии.

При этом строительство малых ГЭС могло бы быть серьезным толчком для развития малого и среднего бизнеса, о чем сегодня постоянно говорят на всех уровнях власти.

Сейчас совершенно другой подход к этим ГЭС: поточное проектирование, полностью изготовление на заводах блоков со всем смонтированным оборудованием, естественно с привязкой к местным гидрологическим условиям, а затем монтаж этих блоков и сопутствующих им сооружений (водосливы, водосборы и т.д.) на выбранном створе.

Такие ГЭС, как правило, работают в автоматическом режиме. Практика нашего соседа Китая показала, что инвесторы, вложившие свои деньги в строительство таких ГЭС, через 1,5–2 года полностью окупают вложенные средства и, оставаясь полностью хозяевами электростанций, в последующие годы получают только чистую прибыль.

Уверенность в необходимости развития малой гидроэнергетики в современной России не является вопросом надуманным. Автор этой статьи 49 лет проработал в энергетике, в том числе 16 лет в дважды орденоносном «Братскгэсстрое», в том числе и его руководителем, и 15 лет заместителем министра Минэнерго СССР, был всегда приверженцем строительства крупной гидроэнергетики.

Автор, возглавляя с 1990 года до 2008 года Российский национальный комитет по большим плотинам Международной комиссии СИГБ, все эти годы в качестве председателя делегаций российских гидроэнергетиков принимал

активное участие в работе Исполкомов и Конгрессов Международной комиссии СИГБ. Шел широкий обмен специалистов 28 комитетов Международной комиссии СИГБ по всем вопросам, связанным с гидроэнергетикой.

В частности, российская делегация нашего национального комитета, достаточно солидная (около 50 человек), принимала активное участие в сентябре 2000 года в Китае, в Пекине, в работе 68-го Исполкома СИГБ и XX Конгресса, в котором приняло участие более 1000 специалистов из 62 стран. Китай сегодня является лидером по строительству крупных гидроэлектростанций, их сооружено более 100, и самая крупная ГЭС «Три ущелья» общей мощностью более 18 млн. кВт (26 гидроагрегатов, мощность каждого 700 тыс. МВт и выработкой 85 млрд. кВт-ч).

Китай активно занимается и строительством гидроэлектростанций малой мощности, так называемых малых ГЭС МГЭС, в этот убедились члены российской делегации.

Общий гидроэнергетический потенциал малых ГЭС в 1500 из 2300 районов Китая, где намечено их строительство, оценивается в 128 ГВт при выработке 400 ТВт-ч электроэнергии в год. В 2003 году суммарная мощность 43 тыс. работающих малых ГЭС составила 30,5 ГВт с годовой энергоотдачей более 100 ТВт-ч. Указанное выше количество малых ГЭС (при средней мощности ГЭС около 0,7 МВт) включало 19 тыс. микроГЭС мощностью до 100 кВт, 19,6 тыс. мини-ГЭС мощностью от 0,5 до 25 МВт.

Реформирование позволило Китаю занять лидирующее положение по производству пшеницы, риса, мяса, молока, чая и т.п.

Программа осуществлялась успешно, и к концу 1990 г. малые ГЭС заработали дополнительно в 109 районах, а 1991–1995 гг. к ним добавилось еще 208, а в 1996–2000 гг. – 335 районов. Согласно планам пятого этапа сельской электрификации, к 2005 г. еще в 400 районах введены в строй малые ГЭС суммарной установленной мощностью 8000 МВт. На это было предусмотрено финансирование, в основном из местных бюджетов, в объеме 8,5 млрд. долл. США.

В Китае предприятия по производству электроэнергии не подлежат приватизации, но строительство малых ГЭС для местных пользователей имеет на это право. Пример развития малой гидроэнергетики Китая заслуживает большого внимания и одобрения. России есть на кого ориентироваться.

Применение современных материалов, технологий строительства, прогрессивных конструкций гидротехнических сооружений и оборудования позволяет сократить срок строительства МГЭС до 1–1,5 лет при стоимости порядка 1500 USD за 1 кВт установленной мощности и сроком окупаемости затрат до 2,5–3 лет.

Заинтересованными в строительстве малых ГЭС могут выступить организации различных форм собственности: государственные, кооперативные и частные. Для государственного строительства желательны МГЭС установленной мощностью более 500 кВт. МГЭС меньшей мощностью лучше подходят для акционерного или частного капитала.

Вместе с тем известно, что ОАО «РусГидро» при настойчивом отношении может ввести в эксплуатацию до 2011 года на вновь построенных 85 малых ГЭС 300 МВт с ежегодной выработкой до 1,5 млрд. кВт-ч электроэнергии. Четкой

программы ввода мощностей на малых ГЭС на период с 2011 до 2020 года в ОАО «РусГидро» нет.

Тем не менее в настоящее время в 33 субъектах Российской Федерации есть разведанные створы, позволяющие приступить к строительству 220 малых ГЭС общей установленной мощностью 370,5 МВт, с расчетной выработкой 2,02 млрд. кВт-ч.

Кроме этого, можно построить не менее 63 малых ГЭС на перепадах каналов и на незарегулированных водотоках (питьевого водоснабжения, технологических водотоках предприятий, водосбросов ТЭЦ, а также промышленных и канализационных стоков), а также восстановить ранее разрушенные и списанные 68 малых ГЭС. Итого, 131 МГЭС общей мощностью около 310 МВт с ежегодной выработкой 1,4 млрд. кВт-ч электроэнергии.

В целом имеется реальная возможность с достаточно изученными створами построить на малых реках более 1000 малых ГЭС.

Разведанный экономический гидроэнергетический потенциал России (то есть часть теоретического потенциала, использование которого является экономически эффективным) составляет по мощности 82,8 тыс. МВт (в том числе в Европейской части РФ – 14,5 тыс. МВт, Азиатской части РФ – 68,3 тыс. МВт) с ежегодной выработкой 362,8 млрд. кВт-ч (в том числе в Европейской части РФ – 63,8 млрд. кВт-ч, Азиатской части РФ – 299 млрд. кВт-ч).

Ситуацией, связанной с возможным использованием гидроэнергетического потенциала России, хорошо владеет институт «Гидропроект», который на протяжении последних 30 лет занимается проектированием МГЭС и ведет мониторинг состояния гидротехнических сооружений их водохранилищ. Кроме этого, им составлена база данных по состоянию гидроэнергетического оборудования некогда эффективно работавших МГЭС. Это надежная высококвалифицированная организация, которая, несмотря на имеющиеся большие возможности, сегодня зачастую оказывается не у дел.

На взгляд ветеранов, представляется целесообразным поручить ОАО «РусГидро» более активно заниматься проблемами МГЭС сверх того, что сегодня поручено, и возможно дальнейшее увеличение не по силам ОАО «РусГидро». Надо все дополнительные МГЭС возводить методом организации массовой «народной» стройки и использовать авторитет губернаторов, для которых небольшие объемы работ на малых ГЭС не создадут трудностей с обеспечением их местными кадрами строителей и монтажников, а, напротив,  создадут очень хорошие предпосылки для активного развития малого и среднего бизнеса, на чем неустанно настаивает Правительство РФ.

В заключение следует отметить, что Совет ветеранов энергетики в свое время отправил письма губернаторам 20 территорий, где есть условия для развития малой гидроэнергетики. Они в своих ответах положительно относятся к идее строительства ГЭС малой мощности, но большинство рассчитывают на практическую помощь специалистов, федеральную поддержку в ее реализации и на более активную работу организаций, занятых развитием гидроэнергетики, – компании ОАО «РусГидро» и других.

При этом программа ввода мощностей на малых ГЭС может быть следующей: с 2010 по 2020 годы – не менее 8000–9000 МВт.

Александр Николаевич Семенов,

директор НП «Совет ветеранов энергетики», академик Российской и Международной инженерных академий, заместитель министра Минэнерго СССР (1977–1992 гг.)