России не нужны потемкинские деревни

Мы продолжаем публикацию интервью с Эдуардом Волковым, генеральным директором ОАО «ЭНИН», вице-президентом Международного московского энергетического клуба, председателем Комитета по вопросам возобновляемой энергии Всемирного энергетического совета, а также членом руководства Европейского энергетического дома. В 2008 году Эдуард Петрович Волков стал лауреатом премии «Глобальная Энергия» за создание и внедрение технологий выработки синтетического топлива, восполняющих часть мировой потребности в энергоресурсах.

– Эдуард Петрович, что необходимо делать сегодня для того, чтобы словосочетание «модернизация электроэнергетики» не осталось набором пустых звуков?
– Не на словах, а на деле изменить электроэнергетику России. Давайте вспомним: в начале ХХ века в стране изменился социальный строй, для преобразования экономики был разработан план ГОЭЛРО. Сегодня мы наблюдаем похожую картину: экономика вновь требует преобразований в связи со сменой социального строя. Речь вновь идет о том, как преобразовать экономику на базе современной электроэнергетики. Поэтому важно сделать электро-энергетику высокотехнологичной именно сейчас, с использованием всех тех знаний, которые мы имеем по технологиям, по оборудованию, независимо от того, сделано это нами или за рубежом, и по управлению. А далее требуется подключение научных сил для разработки новых, прорывных технологий и для производства, и для транспорта электроэнергии. Это технологии, связанные с использованием возобновляемых, экологически чистых источников энергии, технологии с использованием водорода и гелия, позволяющие создавать новые энергетические и энерготехнологические установки, в том числе и атомные, технологии передачи электроэнергии по сверхпроводящим линиям электропередачи, передачи с использованием СВЧ-излучения и т.д.

Научные работы должны проводиться широко и глубоко. Только в этом случае возможно получить прорывные технологии.

– Какие задачи по модернизации не терпят отлагательств?
– Прежде всего это теплоэнергетика, работающая на газе. Нельзя сжигать газ с КПД 36%! Необходимо заменить все теплосиловые электростанции, работающие на газе, парогазовыми электростанциями. Сейчас главное – не затягивая начать создание оригинальной отечественной газотурбинной установки мощностью 300–350 МВт с начальной температурой газа 1500–1600 0С, чтобы мы могли модернизировать наши блоки 800 МВт и 300 МВт самыми современными парогазовыми установками с КПД более 60% и строить новые электростанции с их использованием в ближайшем будущем. И при модернизации, и при новом строительстве мы сможем использовать не две газовые турбины и одну паровую (для обеспечения максимального КПД мощность газовых турбин в два раза должна превышать мощность паровой турбины), а схему «одна газовая и одна паровая турбины». Это проще, надежнее, удобнее. Отдельно я хочу сказать о производстве оборудования. Сегодня все происходит стихийно: одни компании покупают оборудование у «Сименса», другие у «Дженерал Электрик», третьи у японцев. И мы в конце концов и в эксплуатации, и в развитии получаем разное зарубежное оборудование и попадаем в область, связанную с нарушением энергобезопасности страны. А главное – развиваем зарубежное энергомашиностроение и губим собственный технический прогресс. Необходимо в кратчайшие сроки наладить процесс производства отечественного лицензионного современного энергетического оборудования (чтобы не покупать его и запасные части где попало и втридорога), а еще лучше разработать самим такое же. Именно так мы сделали с производством сверхпроводящего кабеля и системы криообеспечения.

Но чтобы задачи модернизации действительно были решены, важно выработать идеологию и практические рекомендации для скоординированного решения этих задач. Скажем, у нас есть старые станции, а мы их вывести из эксплуатации не можем. Почему? Нарушится надежность электроснабжения. И мы должны просчитать, где старое оборудование на электростанциях можно заменить новым без нарушения надежности энергообеспечения. А рядом с теми электростанциями, которые нельзя отключить без потерь, нужно сначала построить современную новую электростанцию, переключить нагрузки и только потом вывести из строя старое оборудование. Правда, здесь есть одно но: если мы будем решать задачи выбора нового оборудования по каждой станции, точечно, то потратим большие деньги. Поэтому нужно видеть всю картину в целом, чтобы принять решение по каждому проекту, потому что таких проектов не должно быть много. Проекты должны быть унифицированы, оборудование – типовое для того, чтобы формировать его изготовление большими сериями. Только тогда это будет быстро и дешево.

Задача модернизации электроэнергетики требует реальных расчетов по электроэнергетическим системам и по ЕЭС в целом. ЕЭС – это сверхсложная система, поэтому необходим, если можно так сказать, научный инструмент для расчета сложной энергетической системы. В нашем институте для подобных расчетов разработано порядка десяти математических моделей, которые используются одновременно, чтобы рассчитать один оптимальный режим функционирования энергосистемы. Речь идет о том, что при выборе очередности модернизации энергетических блоков электростанций и электрических сетей мы должны считать не только режимы функционирования всех энергосистем и ЕЭС в целом, но и просчитывать перспективное развитие также всех энергосистем и ЕЭС в целом. То есть считаются параметры не только сетей, но и всех энергосистем, включая генерирующее оборудование. Это сотни тысяч расчетов.

Все это нужно для того, чтобы на выходе получить реальную программу модернизации электроэнергетики.

Хочу добавить, что колоссальное количество возможностей для экономии электроэнергии скрывается в сфере электрических сетей, особенно распределительных сетей низкого напряжения. Сейчас, например, систему мониторинга линий электропередачи наш институт испытывает в Оренбурге. Мы установили датчики с высокой разрешающей способностью и можем сказать, где, в каком месте идет несанкционированный отбор электроэнергии, где оборвалась какая-то фаза. Далее можно вести речь о постоянном мониторинге работы электросети и установленного в ней оборудования. Главное – системно улучшить работу сектора распределительных сетей, заменить изношенное оборудование новейшим, оптимизировать плотность тока в линиях электропередачи и оптимизировать применяемые электрические схемы. В итоге необходимо определить последовательность модернизации конкретных электростанций и линий электропередачи с установленным оборудованием и технологии, используемые при этом. Только при создании тщательно проработанной комплексной конкретной программы модернизации, безусловно подкрепленной ясными и достаточными источниками финансирования, модернизация не станет набором пустых звуков и может быть осуществлена. При этом и организационное, и пропагандистское обеспечение должно быть соответствующим. С учетом того, что устанавливаемое новое оборудование должно быть отечественным или иностранным, но производимым в России, мы и получим нечто очень похожее на то, что делалось при подготовке и выполнении плана ГОЭЛРО, но на новом уровне и научном, и технологическом, и техническом.

– Сейчас единая энергосистема страны построена централизованно. Нужно ли менять ее структуру?
– Это принципиально важно. Сейчас мы имеем громадные блоки, линии электропередачи напряжением до 750 кВ, большие потоки транспорта электроэнергии, распределяемые к большим и малым потребителям, включая мелкие производства, малые поселки, небольшие городки. Идут перетоки, с потерями, с громадными вложениями при неоптимальной плотности тока, которая по сравнению с другими странами у нас завышена, потому что в СССР считали, что алюминий надо экономить. Поэтому мы должны найти оптимальную плотность тока исходя из новых реалий: стоимости алюминия и стоимости потерь в линиях электропередачи, с учетом в том числе и потерь на корону. Если плотность тока будет ниже, значит, потери будут меньше. Конечно, увеличится количество материала, которое идет на линии электропередачи, поскольку при пониженной плотности тока сечение провода увеличивается. Но это выгодно технико-экономически. И я возвращаюсь к ответу на ваш вопрос: главное – это изменить конфигурацию и структуру единой электроэнергетической системы. Должна быть центральная часть единой системы и так называемые энергосистемы с распределенной генерацией. То есть в маленьких поселках должны быть малые и средние источники генерации энергии, работающие на местном топливе, и это созвучно с планом ГОЭЛРО. Плюс ко всему такая распределенная генерация имеет в своем составе источники нетрадиционной энергетики, а также различного рода малые установки: поршневые, малые газотурбинные и др. Такие распределенные энергосистемы должны оптимально взаимодействовать с центральной Единой энергосистемой страны. Такое построение общей системы увеличит ее надежность, живучесть, а главное – экономическую эффективность.

– А каково в целом состояние ресурсной базы электроэнергетики у нас в стране?
– Ресурсная база электроэнергетики в России благодаря громадным запасам газа и угля обеспечена на длительную перспективу. Более того, она, пожалуй, единственный источник нашего конкурентного преимущества не только в электроэнергетике, но и в экономике. Поэтому не нужно сейчас идти на интенсивное и подавляющее развитие атомной энергетики, как это предлагается отдельными организациями и специалистами. Это неразумно, потому что, несмотря на низкую топливную составляющую в цене электроэнергии на АЭС, капитальные вложения в атомную энергетику существенно выше, чем в тепловую. Кроме того, для надежной и безопасной работы атомных электростанций мы выдачу мощности должны считать с применением режимного критерия «N-2», то есть учитывать и возможность аварии на линии электропередачи, и возможность ремонтных работ, так как АЭС – источник повышенной опасности. И наконец, увеличивая долю АЭС в реальных энергосистемах, в частности в европейской части страны, мы приходим к проблемам прохождения графиков нагрузки, особенно ночного минимума нагрузки. Ведь атомные энергоблоки, которые изготавливаются у нас в стране, неприспособлены к регулированию их мощности и работают в базовой части графика нагрузок. Регулировать нагрузки высокоэкономичными парогазовыми установками, останавливая их каждые сутки на ночь, экономически невыгодно. Поэтому необходимо строить специальные маневренные установки, например, гидроаккумулирующие электростанции. Но тогда просто посчитать: капитальные вложения в АЭС сегодня около 3000 долларов на кВт установленной мощности, стоимость кВт маневренной ГАЭС 2000–2500 долларов, да еще линии электропередачи для выдачи мощности АЭС – 400–500 долларов в пересчете на кВт установленной мощности. Необходимо также заранее позаботиться о выводе мощностей АЭС из эксплуатации после отработки ресурса блоков и их дезактивации, а это тоже немалые деньги. И наконец, важнейшая проблема – захоронение радиоактивных отходов. С такими затратами много атомных мощностей не построишь, да и не нужно этого делать. Нужно развивать высокотехнологическую атомную отрасль, захватывать энергетические рынки с ее помощью за рубежом. Строить АЭС могут 2-3 страны в мире, и мы здесь абсолютно конкурентоспособны. Нам нужно строить в необходимом количестве (технико-экономически определяемом) атомные энергоблоки у нас в европейской части страны, так как здесь определенный дефицит энергоресурсов, и главным образом работать над созданием перспективных атомных энергоблоков будущего: с использованием реакторов на быстрых нейтронах, высокотемпературных газоохлаждаемых реакторов и созданием будущей атомной энергетики замкнутого топливного цикла с полной переработкой радиоактивных отходов. Такая постановка, на мой взгляд, будет отвечать задачам построения высокотехнологичной и высокоэффективной электроэнергетики страны. А в ближайшие 10–15 лет, кроме строительства технико-экономически необходимого количества АЭС в европейской части страны, нам надо научиться эффективно использовать газ и уголь на обычных тепловых электростанциях, разрабатывать новые технологии на этих ресурсах и, что важно, не гнаться за тем, чтобы газ у нас в стране стоил столько же, сколько и в Европе, потому что в Европе его нет, а у нас больше, чем в любой другой стране мира, и это наше, пожалуй, единственное конкурентное преимущество, которое позволяет на относительно дешевой электроэнергии построить конкурентную экономику.

– Должны ли государственные и коммерческие структуры сегодня заниматься крупными разработками вместе?
– Безусловно. Если этого не будет, то погибнет не только наука – погибнет и экономика. Мы понимаем, что в современных условиях развивающегося капитализма наука должна производить не только «бумагу», но и давать реальные результаты, но в зависимости от постановки задачи денег нужно или три рубля, или три тысячи. Новые разработки, тем более претендующие на мировой уровень, из воздуха не появятся. Нужно высококлассное дорогое оборудование, дорогие стенды. Круг вопросов, конечно, большой, все сложно, но двигаться нужно только вперед, другого пути у нас нет. И тот путь, который предложило руководство страны, путь развития инновационной экономики, мне кажется, он абсолютно верный. Я только хочу здесь сказать, что инновации ведь могут быть и в так называемых старых направлениях. Развивая нанотехнологии, занимаясь сверхпроводимостью, мы не должны забывать про традиционные отрасли (переработку ресурсов, потрясающих природных богатств, которыми владеет наша страна). Они по-прежнему могут давать реальные деньги, производя высококачественные конечные продукты, и эти деньги могут быть использованы в том числе и для развития инновационных технологий.

– Вы с оптимизмом смотрите вперед?
– Это непростой вопрос. Я очень хочу смотреть в будущее с оптимизмом – вот так я аккуратно скажу. Но этот оптимизм не должен быть философски-отстраненным от реальной жизни. Президент Медведев озвучил основную идею экономического развития – изменение экономики на базе инновационных технологий. И главное сегодня, чтобы не было потемкинских деревень, чтобы были видны реальные результаты научной деятельности и изменения в экономике, а применительно к нашей деятельности – в электроэнергетике. Важно, чтобы эти настроения воплотились в реальное дело, в постановку крупных задач с привлечением науки. Наука в этих условиях будет иметь возможность сформировать новую материальную базу в институтах. А новая материальная база с привлечением свежих сил молодых ученых даст новые результаты, будут нарабатываться принципиально новые технологии, среди которых могут быть и прорывные. Ведь все, что делается, имеет в итоге один предмет измерения – это реальная жизнь и реальные результаты.

– Эдуард Петрович, в завершение нашей беседы я хотел бы от лица редакции журнала принести вам извинения за техническую накладку: в № 3(31) за 2010 год «Энергополиса» была опубликована статья «Система с высоким интеллектом», в которой мы неправильно указали автора материала.
– Да, я был очень удивлен, когда увидел статью «Система с высоким интеллектом», автором которой был назван генеральный директор ОАО «НТЦ электроэнергетика» Владимир Дорофеев. В тексте статьи практически дословно воспроизводилось мое выступление на тему «О проекте создания первой в России высокотемпературной кабельной линии длиной 200 м» на презентации первой сверхпроводящей кабельной линии перед журналистами и представителями телевидения. Эта встреча состоялась в феврале 2010 года в помещении полигона ОАО «НТЦ электроэнергетики», который был организован для испытаний сверхпроводящего кабеля. А оригинальная идея создания сверхпроводящего кабеля была разработана и воплощена на практике коллективом ученых Энергетического института им. Г. М. Кржижановского, Всесоюзного научно-исследовательского института кабельной промышленности и Московского авиационного института.

– Но эта техническая погрешность стала хорошим поводом для встречи с вами. Благодаря ей мы получили возможность опубликовать в нашем журнале интересные материалы, в которых изложены ваши взгляды как крупного ученого-энергетика на состояние электроэнергетической отрасли нашей страны и на способы вывода ее на качественно новый уровень.