Сообщество «Геоэнергетика» 08:39 14 июля 2021

Если завтра зима

Примеры головотяпства в отечественной энергетике
1

Концепт России как «энергетической сверхдержавы» или, в негативном изводе того же термина, «государства-бензоколонки» категорически устарел, поскольку роль нашей страны в системе современных международных отношений давно не определяется поставками нефти и газа на мировой рынок, тем не менее энергетика остаётся одной из ведущих отраслей отечественной экономики, обеспечивающей (данные 2020 года) до 10% национального ВВП и до 52% экспортных доходов, а ситуация в ней — одним из фокусов внимания не только «властной вертикали», но и российского общества в целом. Об этом мы попросили рассказать известного эксперта, редактора онлайн-журнала "Геоэнергетика.ru" Бориса Марцинкевича.

«ЗАВТРА». Борис Леонидович, недавно вышел в свет новый «Энергетический бюллетень» Аналитического центра при Правительстве РФ. Приведённые там данные позволяют рамочно оценить текущее состояние отечественной энергетической отрасли в целом, а также возможности производственного и финансового манёвра в ней. Указывается, что, хотя официальные темпы восстановления российской экономики отставали от среднемировых и не достигли докризисного уровня I квартала 2020 года, энергетическая отрасль в январе-мае демонстрировала более позитивную динамику год к году, особенно в производстве (+11,2%) и экспорте (+13,2%) газа. При этом выросло и внутреннее потребление «голубого золота» (+10,6%). В то же время снизились добыча (-6,5%), экспорт (-13,1%) и переработка (-1,3%) нефти. Последняя — за счёт падения производства дизельного топлива (-1,6%), в то время как производство бензина (+6,5%) и мазута (+6,1%) выросло, но вследствие низкой базы прошлого года. Настоящий бум переживает угольная промышленность: добыча выросла на 8,2%, экспорт — на 17,8%. Выработка электроэнергии за первые пять месяцев 2021 года выросла год к году на 5,8%, прежде всего — за счёт тепловой (+7,9%) и атомной (+6,9%) генерации. При этом увеличились и её внутреннее потребление (+4,8%), и экспорт (+94%). Внимание авторов бюллетеня сосредоточено на механизмах устранения перекрёстного субсидирования цен на электроэнергию, благодаря которому население нашей страны в среднем платит за киловатт-час примерно 80% промышленного тарифа, а также на повышении доли возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в отечественной электрогенерации в рамках «декарбонизации» экономики. Как бы вы оценили этот документ, насколько он объективен в своих основаниях и адекватен в своих выводах?

Борис МАРЦИНКЕВИЧ. То, что Аналитический центр при Правительстве РФ не ошибается в статистических данных, сомнений не вызывает — на то у них есть соответствующие источники и компетенции. Что же касается выводов об энергоэффективности отечественной экономики, то совершенно непонятно, по какой причине рассматривается только проблема эффективности электроэнергетики. Ведь более 70% энергии, которую вырабатывают наши электростанции, — это тепловая энергия. Россия расположена в таких климатических поясах, что основная задача нашей энергетики — обеспечение теплом промышленного и жилого фонда. Элементарная логика и здравый смысл подсказывают, что если главное — это тепло, то теплом и надо заниматься в первую очередь.

«ЗАВТРА». Может быть, они просто сосредоточились на проблемах электроэнергетики, а не теплоэнергетики? Хотя если посмотреть предыдущие выпуски «Энергетического бюллетеня», ежемесячно выходящие с июля 2013 года, а их уже 97, то ни один не посвящён проблемам отечественной теплоэнергетики. Это вопрос системных приоритетов?

Борис МАРЦИНКЕВИЧ. Скорее всего. Авторы бюллетеня указывают на необходимость использования опыта Европы в системе электропередач, балансировки тарифов и т.д. Но Европа начинала не с этого — она сначала занялась энергоэффективностью, отталкиваясь от той же простой логики: если большая часть генерируемой энергии — тепловая, то надо заниматься теплом. Никто не изобретал велосипед. Соответствующие программы ЕС были приняты и реализованы, их даже распространяли на «младоевропейцев», начиная с ГДР и заканчивая бывшими союзными республиками Прибалтики.

Как это выглядело, допустим, для жильцов обычного многоквартирного дома (а в жилом фонде бывших стран СЭВ и республик Прибалтики панельных многоквартирных жилых домов немногим меньше, чем в России)? Первое, что там должно было произойти, — собрание жильцов, на котором принималось решение повысить энергоэффективность своего дома. В каждом городе есть несколько сертифицированных компаний, имеющих право заниматься подобной деятельностью. Следующий шаг — оценка теплопотерь данного здания. То есть берётся самый обычный тепловизор, с помощью которого определяется, где происходят утечки тепла: чердачные и подвальные помещения, подъезды, окна и т.д. Исходя из полученных данных разрабатывается технико-экономическое обоснование (ТЭО): где и что нужно поменять, сколько это будет стоить и какой даст эффект.

Надо сказать, что у нас вся система теплоснабжения неэффективна, исключений просто нет. В тех же жилых домах горячая вода подаётся сверху вниз. Что при этом происходит? В стандартной девятиэтажке в батареях девятого этажа циркулирует вода температурой около 100 градусов, а на первом этаже — только 70. Соответственно, площадь радиаторов на девятом этаже должна быть самая маленькая, а на первом — самая большая. Но у нас они все одинаковые, в результате жильцы первого этажа платят такие же деньги, что и жильцы девятого, но получают гораздо меньше тепловой энергии, чем должны получать. То есть платят «за себя и за того парня».

Но вернёмся к европейским программам энергосбережения. С готовым ТЭО жильцы имели право обратиться в банк, чтобы их прокредитовали по специальной льготной субсидированной ставке, а затем на эти деньги нанять сертифицированную городом компанию, которая выполнит необходимые работы. Как правило, после их проведения теплопотребление уменьшается на 25–35%. Вот это называется энергоэффективность. В результате физические лица будут платить за тепло меньше — разумеется, после того как рассчитаются с кредитом, погашение которого шло за счёт коммунальных платежей, из которых сумма полученной экономии выплачивалась банку. А вот для компаний, поставляющих тепловую энергию, экономия появлялась сразу — спрос на тепловую энергию после реновации зданий снижается весьма значительно. Это позволяет таким компаниям разрабатывать технико-экономическое обоснование и приступать к ремонтам и модернизации трубопроводов, тепловых обменных пунктов, насосов и так далее. Это была привлекательная схема, благодаря которой буквально за десять лет всю Восточную Европу более-менее привели в порядок.

В России этим заниматься не хотят, несмотря на то что совершенно точно известна степень изношенности наших тепловых сетей. Снижая потребление, мы снимаем с них нагрузку, даём возможность компаниям-операторам спокойно проводить текущий и капитальный ремонт, отключать лишние мощности. Что это давало, помимо прочего, в масштабах каждой отдельной страны? Понятно, что везде, где реализовывалась данная программа, резко повышался спрос на строительные материалы, причём совершенно определённой номенклатуры: радиаторы, теплоизоляция, пластиковые окна. Создаются гарантированные рабочие места, растёт производство, падает себестоимость. То есть получается двойной и даже тройной экономический эффект. Вот вам повышение энергоэффективности, вот вам увеличение ВВП, вот вам снижение безработицы и рост доходов населения.

«ЗАВТРА». Но ничего этого или нет вообще, или почти нет. А, согласно общему правилу, ресурс, который не используется, обязательно становится проблемой. Какие проблемы здесь возникают?

Борис МАРЦИНКЕВИЧ. Крупные производящие компании, которые видят ту тарифную политику, которую проводят Министерство энергетики и Правительство Российской Федерации, просто отказываются использовать «чужие» киловатты и мегакалории в пользу строительства своих собственных теплоэлектростанций, что неизбежно приводит к раздроблению единой энергетической системы страны. Если крупных, «якорных», потребителей энергии в общей сети нет, если они исчезают, — это фактически всё перекашивает. Значит, и с ними нужно проводить ту же самую работу: ребята, вот у вас замечательное производственное здание, построенное в советские времена. Высота потолков в цеху — 12 метров, ничего не утеплено, и так далее, и так далее, и так далее.

Европа тоже через это прошла. Её опыт можно и нужно использовать в России. Понятно, что «один к одному» не получится — просто потому, что мы живём в разных климатических условиях, и то, что подходит, скажем, для Болгарии, вряд ли подойдёт для Красноярского края. Но можно общие принципы довести до ума применительно к конкретному месту. А в правительстве приоритет отдаётся проблемам блочного перекрёстного финансирования потребителей электроэнергии и перспективам ВИЭ в рамках «энергетического перехода» к «зелёной» экономике.

Речь идёт о том, что нам нужно строить как можно больше ветряных и солнечных электростанций. Не нужно быть большим специалистом, чтобы понимать, что их работа полностью зависит от погоды. ЦДУ, Центральное диспетчерское управление, которое сейчас называется «Системным оператором», обязано балансировать производство и потребление электроэнергии — с учётом того, что потребление в моменте не постоянно. Ночью в любом городе, в любом населенном пункте нужно меньше киловатт-часов, а утром все просыпаются и едут на работу к девяти. То есть проснулись, включили душ, кофеварку, плиту, общественный транспорт заработал в режиме часа пик… Пандемия COVID-19, с локдаунами и «удалёнкой», эти пики потребления электроэнергии немного сгладила, но не устранила.

А то, что производится при помощи солнца и ветра, не диспетчеризуется по определению. Вот светило солнце, солнечные панели работали, давали ток, но набежала тучка — и всё, сразу ноль на выходе. За секунду. То же самое с ветряками. Такое производство энергии нет возможности хотя бы более-менее спрогнозировать. График выработки электроэнергии солнечными и ветровыми установками никто предсказать не может в принципе, мы до сих пор не научились управлять погодой, и неизвестно, когда научимся и научимся ли вообще. Поэтому, на случай внезапного прекращения ВИЭ-генерации, нужно иметь соответствующего масштаба резервные энергетические мощности, которые можно мгновенно включить. Иначе — пресловутый блэкаут.

Ничего более разумного, чем гидроаккумулирующие электростанции, ГАЭС, здесь человечество ещё не придумало, несмотря на все рассказы про другие накопители энергии, — ведь речь идёт о мощностях от сотни мегаватт и выше. Это та же самая ГЭС, но с двумя бассейнами-водохранилищами: верхним и нижним, при этом оснащённая не только турбинами, вырабатывающими энергию падающей сверху вниз воды, но и насосами, которые, когда есть избыток электроэнергии, качают эту воду наверх. Что получается? В периоды, когда потребление энергии низкое, насосы работают, наполняя рабочий бассейн ГАЭС. А когда потребление выше генерации, ГАЭС переводится в режим выработки электроэнергии, набранная вода сливается вниз, и турбины дают нужную дополнительную мощность.

«ЗАВТРА». А как при этом решается вопрос с КПД? Ведь гонять вверх-вниз такие объёмы воды — это неизбежные потери.

Борис МАРЦИНКЕВИЧ. Решается вопрос не с КПД, а с КИУМ, коэффициентом использования установленной мощности имеющихся электростанций. У каждой электростанции есть определённая мощность, на которую она рассчитана. Но сейчас что получается? «Системный оператор» в 2018 году на слушаниях в Думе доложился, что в России не хватает 12 гигаватт (ГВт) регулирующих мощностей. То есть нужны ГАЭС примерно на 6 ГВт, потому что они работают в обе стороны: нагрузка в виде насосов в ночное время позволяет остальным электростанциям не сбрасывать выработку до нуля, в часы утреннего пикового потребления дополнительная энергия, вырабатываемая на ГАЭС, не требует от остальных электростанций работать на сверхнормативных нагрузках. Ни одного слова по этому поводу ни в принятой год назад Энергетической стратегии России на период до 2035 года, ни тем более в этом докладе нет. Если делать ставку на развитие ВИЭ, то это будет ещё больше озадачивать «Системного оператора». Ему уже три года назад не хватало резервных мощностей, а будет не хватать всё больше и больше, потому что регулировать баланс всё равно необходимо.

Можно за многое ругать Чубайса, но благодаря проведённым им реформам в российскую энергетику пришёл бизнес, построены новые электростанции, модернизированы старые, но КИУМ у них всё равно составляет от 40% до 50%, хотя мог бы превышать 70%. Почему так? Потому что для прохождения периода пиковых нагрузок нужны резервные мощности, которые будут работать только в этот период, условно с 7 до 11 утра. То есть четыре-пять часов в день, а не круглосуточно. О какой энергоэффективности в этих условиях вообще можно говорить? У нас производители вынуждены держать такой резерв, потому что иначе им «Системный оператор» голову оторвёт, если вдруг выяснится, что в сети нет нужного напряжения, силы и частоты электрического тока. Об этом — тоже ни слова.

Поэтому возникает вопрос: а чем, собственно, руководствуются наши «верхи» при определении параметров развития российской энергетики? Иногда у них проскакивают совершенно здравые мысли. Так, программа строительства тех же солнечных и ветровых электростанций (СЭС и ВЭС) предусматривает заключение договоров о предоставлении мощностей (ДПМ), согласно которым в первые годы работы идут повышенные платежи за вырабатываемую электроэнергию, чтобы побыстрее компенсировать затраты. Но если кто-то хочет попасть в эту программу, он должен соответствовать двум требованиям: КПД солнечных панелей и ветровых энергетических установок должен быть не менее 25%, а уровень локализации используемого оборудования — не менее 65%. То есть производство ВИЭ мы потащили к себе. Мы уже производим лопасти для ветряных турбин в Ульяновске, причём производим так, что их покупают страны ЕС. Это локализована датская технология, и российское производство оказалось более чем конкурентоспособным. А фраза про КПД не менее 25% означает, что те солнечные электростанции, которые будут у нас строиться, должны быть от пятого поколения и выше. Европа к этому уровню шагала 15–20 лет, но в России СЭС и ВЭС более старых поколений теперь просто не могут появиться. До этого в нашем правительстве додумались, а вот поговорить с «Системным оператором» хотя бы о проблеме угольных электростанций, — то ли не готовы, то ли боятся. В Сибири суточные колебания температуры воздуха в 30–40 градусов не редкость. И если у вас газовая электростанция, что вы будете делать, если ударит внезапный мороз? Давление в «трубе» выше технологического максимума повышать нельзя, даже если создать ПГХ (подземное газовое хранилище) возле каждого населённого пункта, что, кстати, тоже не везде возможно. А построить котельную с угольным сарайчиком — не вопрос. И такие пиковые котельные по всей Сибири стоят — как раз на подобный случай. Не от угля надо отказываться, а совершенствовать технологии его сжигания, использовать новые системы фильтров, улавливающих твёрдые частицы, оксиды азота и углекислого газа, чтобы города зимой не тонули в смоге, но этим пока никто не занимается. Причина тривиальна: нет никаких жёстких требований от правительства и других регулирующих органов, а без этого вкладывать деньги в такую модернизацию частные компании не будут.

Беседовал Владимир Винников

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен!

Нажмите «Подписаться на канал», чтобы читать «Завтра» в ленте «Яндекса»

Cообщество
«Геоэнергетика»
3
Cообщество
«Геоэнергетика»
Комментарии Написать свой комментарий
16 июля 2021 в 15:23

В общем, кто в лес, кто по дрова. И никакого тебе Госплана

1.0x