Кризис российской электроэнергетики
(Личное мнение)
Современное состояние российской электроэнергетической отрасли является отражением общего системного кризиса отечественной науки, образования и промышленности. При этом оно неотделимо от мирового экономического кризиса и кризиса в энергетике, как его составной части.
Кризис в российской энергетической сфере во многом обусловлен еще ее приватизацией. Особое значение имеют те формы, которые приватизация приняла. РАО ЕЭС, будучи больше заинтересовано в получении прибыли, чем в развитии отечественной энергетики, во многом «выплывало» за счет советских мощностей, разработок и специалистов с советским же образованием. Но данный запас прочности оказался не бесконечен, что наглядно показала авария на подстанции Чагино в мае 2005 года, когда половина Москвы оказалась без света.
В 2008 году РАО ЕЭС подверглась реструктуризации. Принимавшие это решение чиновники из Минэнерго ссылались на западный опыт, когда генерацией, распределением и продажей электроэнергии занимаются различные компании. Появились отдельные компании по генерации (ОГК - объединенные генерирующие компании), дистрибуции (ФСК - федеральная сетевая компания, для линий электропередач напряжением от 220 В, и МРСК - межрегиональные сетевые распределительные компании, для ЛЭП напряжением менее 220 В) и продаже электроэнергии. Например, в Москве продажей электроэнергии занимается Мосэнергосбыт. Отдельно для ГЭС была организована государственная компания РусГидро. Одним из первых итогов данной реструктуризации стала замена специалистов-ИТР на «эффективных менеджеров». Последствия не заставили себя ждать.
17 августа 2009 года на Саяно-Шушенской ГЭС произошла крупная авария. В результате катастрофы погибло 75 человек. Был нанесён серьёзный ущерб оборудованию и помещениям станции. Ее работа по производству электроэнергии оказалась приостановленной. Саяно-Шушенская авария отразилась на экологической ситуации в акватории, прилегающей к ГЭС, на социальной и экономической сферах региона. В результате проведённого расследования непосредственной причиной аварии было названо усталостное разрушение шпилек крепления крышки турбины гидроагрегата, что привело к её срыву и затоплению машинного зала станции. За формулировкой «усталостное разрушение» кроется следующее: среди «неэффективных» технических специалистов, не вписавшихся в новую парадигму и оставшихся за бортом, оказались, в том числе, специалисты по прочности металлов. Изношенное оборудование не ремонтировалось и не модернизировалось вовремя. Это и привело к аварии. Подобные специалисты остались, в крайне малом количестве, только в отдельных НИИ, или же, в тех ОГК, которые были приватизированы с участием иностранного капитала, такие специалисты приглашаются из-за рубежа.
Плохое состояние оборудования ТЭЦ, практически не обновлявшегося в течение последних 20 лет, приводит к росту аварийных ситуаций и риску возникновения техногенных катастроф. Основные мощности ТЭЦ вводились в 1950-1960-е годы прошлого века. Пик ввода приходится на 1959-1988 годы - в этот период было введено 75,5 % всей установленной мощности современных ОГК и ТГК. За последние 20 лет введено всего 16,2 % мощности. Если в 60-е годы вводилось 6-7 ГВт мощностей в год, то в последние 10-15 лет - 1-1,5 ГВт. В 2009 году был введен всего 1 ГВт. За 2010-2011 годы ситуация к лучшему не изменилась. Вводимых мощностей недостаточно даже для компенсации вывода из эксплуатации устаревшего оборудования.
Высокая степень изношенности основного оборудования ТЭС приводит к снижению его эффективности: КПД ТЭС в России составляет 36,6 %, а в развитых странах - 39-41,5 %, технические параметры пара российских ТЭС, включая давление и температуру, также уступают аналогичным показателям в мире. На фоне высокого износа оборудования растет энергопотребление, следовательно, увеличивается нагрузка. Это приводит к росту аварийных ситуаций, риску возникновения техногенных катастроф. За 2010 год прирост аварий на ТЭЦ России составил 13% по сравнению с аналогичным периодом 2009 года.
Себестоимость производства 1 кВт·ч электроэнергии в России составляет от 0,60 до 1,20 руб. Потребители электроэнергии платят около 5-6 руб. за кВт·ч. Они перекрывают себестоимость энергии на 300-900 %, обеспечивая компаниям огромную прибыль. Теоретически подобная немалая дельта позволяет ремонтировать инфраструктуру и обновлять оборудование. Но вносимые потребителями электроэнергии деньги зачастую уходят по различным коррупционным схемам, выводятся из энергетического сектора в другие компании. Серьезный ремонт электроэнергетической инфраструктуры осуществляется только post factum, после аварий той или иной степени серьезности.
Национализация энергетики и централизовованная комплексная реорганизация системы на этой основе даже не рассматривается властями в качестве рецепта спасения отрасли. Решения ищутся в другой плоскости: крупные предприятия все чаще обзаводятся автономными источниками энергии (мини-ТЭС, котельные, газопоршневые агрегаты), видя в этом решении экономическую целесообразность и гарантию надежного бесперебойного электропитания. Обычным потребителям остается только платить все больше за электроэнергию или искать пути автономной генерации. В сельских районах многие приобретают бензиновые электрогенераторы. Популярность данных агрегатов ограничивается их ценой, ценой бензина, плохой экологичностью - шумом, загрязнением воздуха продуктами горения бензина, и прочими обстоятельствами, но никак не отсутствием необходимости в них. Все это «раздробление отрасли» является итогом ее глубокого кризиса и разрушения.
«Распад связи времен» остается одним из наиболее ярких выражений кризиса российской энергетики. Молодежь стала проявлять больше интереса к техническим факультетам, но налицо другая проблема - старение преподавательских кадров. Обновление его невозможно во многом из-за чрезвычайно низкой оплаты. Благодаря неолиберальному курсу правительства система образования разрушается, и качество подготовки молодых специалистов снижается. В основном современные молодые специалисты нацелены на работу либо в представительствах западных компаний, либо за границей. Многие вынуждены трудиться не по специальности. Студентам зачастую приходится работать, что плохо отражается на уровне их итоговой подготовки.
На сегодняшний день производство турбин в России практически остановилось. Вымер Уральский турбинный завод, изготавливавший турбины высокой мощности. Идет постепенное вымирание Калужского турбинного завода (турбины малой мощности). На место старых специалистов не приходит достаточно молодых. Отечественная школа проектирования энергетического оборудования практически разрушена.
Неудивительно, что на подобном фоне на российском энергетическом рынке активизировались западные компании. Первой ласточкой стало строительство блока №8 московской ТЭЦ-26 франко-швейцарской фирмой Alstom. Заказчиком строительства выступило Мосэнерго. Западные компании ожидают, что в не столь отдаленном времени их будут чаще привлекать для проектирования и строительства в России, поскольку оборудование уже и так практически повсеместно закупается за рубежом.
На конференции, посвящённой повышению надёжности и увеличению ресурса работы оборудования, прошедшей в ноябре 2011 года во Всероссийском технологическом институте, доклады были в основном посвящены именно западному оборудованию (Siemens, GE, Kawasaki). Колоссальные интеллектуальные усилия были приложены к поиску возможностей обоснования как можно большего продления работы оборудования. То, что данная картина символизирует полнейший упадок энергетики, осталось незамеченным даже большинством докладчиков. С другой стороны, это указывает на подход компаний к энергетике как способу извлечения капитала из созданных прежде предприятий.
Российский энергетический бизнес не демонстрирует интереса к обновлению оборудования, совершенствованию и технологическому развитию генерирующих мощностей. Не уделяется внимания даже сохранению имеющегося потенциала. Не менее потребительским и недальновидным остается отношение к кадрам. Кризис российской электроэнергетики является не только технологическим, но и всеобщим. Для его преодоления не достаточно замены устарелого и изношенного оборудования, энергетика нуждается в качественном обновлении. Однако без глубоких общественных преобразований не приходится рассчитывать на перемены к лучшему.
Отечественные корпорации ориентируются на вывоз сырья. Владея отдельными генерирующими компаниями, они даже в условиях ВТО рассчитывают получать дешёвую электроэнергию. В этих условиях решение надо искать в снижении себестоимости продукции для экспорта электроэнергии в страны Юго-Восточной Азии.
Уважаемые коллеги! Беру на на себя смелость предложить концепцию конструктивного решение компановки газотурбинной установки, использующей газотурбинные приводы меньших мощностей для получения требуемой электрической мощности (определяют возможности турбогенератора). Обращаю Ваше внимание на то, что предлагаемое решение (рис.1) существенно отличается от решений (в том числе и зарубежных), используемых на практике.
Рисунок 1. Схема компановки газотурбинной электростанции
Принципиально новыми элементами в данной схеме являются: блок фильтров предварительной очистки воздуха (элемент КВОУ – комплексное воздухо-очистительное устройство) и компановка газотурбинного двигателя (ГТД) с генератором электрического тока в составе газотурбинной электростанции (ГТЭС).
Блок фильтров представляет собой конструкцию, состоящую из нескольких секций фильтров предварительной очистки воздуха класса G4. Cекции располагаются таким образом, чтобы в процессе работы ГТЭС любую из секций можно было бы изолировать от КВОУ и производить работы по его обслуживанию и ремонту при работающем газотурбинном двигателе. Здесь для того, чтобы не изменялись скорость и расход воздуха через фильтры рекомендуется установка одной резервной секции.
В предлагаемой конструкции ГТЭС, ГТД устанавливаются с двух сторон генератора электрического тока таким образом, чтобы осевые усилия на силовых турбинах, возникающие при работе ГТД действовали навстречу друг другу. Направив осевые усилия каждой силовой турбины навстречу друг другу, можно нейтрализовать их влияние на опорные подшипники, что существенно разгрузит их и повысит ресурс работы применяемых в газотурбинных энергоустановках газотурбинных двигателей, силовых турбин и турбогенераторов.
Cледует отметить также перспективность предлагаемой схемы еще и в том, что это дает возможность при одновременной работе газотурбинных приводов турбогенератора с меньшей их мощностью получить требующуюся электрическую мощность на выходе с генератора электрического тока, ну а это экономия газа и уменьшение вредного влияния на экологию (что для Москвы было бы особенно актуально).
Применив на практике все выше перечисленные предложения можно создавать конкурентноспособную продукцию на общем уровне роста потребления электроэнергии в мире.
Инженер Беднарчук Юрий Bладимирович