ЭНЕРГЕТИКА: ВЗГЛЯД В ВЕК XXI
Дмитрий КИСЕЛЕВ.
Он системщик от Бога -- говорят о нем коллеги. Специалистов в
области энергетики много, но таких, кто может систематизировать
знания, обобщать их, интегрировать и выделить главные
направления, единицы. Не случайно Л.Беляев -- лидер в развитии
теории системных исследований в энергетике не только в институте,
но и в мире. Его приглашают участвовать в международных
программах, в течение двух лет он работал в Международном
институте прикладного системного анализа в Австрии, во многом
благодаря ему в институте успешно осуществляются работы по
программам глобальной энергетики ХХI века, реализовывался один из
первых проектов ТАСИС.
-- Какие проблемы волнуют энергетику Сибири сегодня? -- с этого
вопроса и начался наш разговор с заслуженным деятелем науки РФ,
главным научным сотрудником Института систем энергетики СО РАН,
доктором технических наук, профессором Львом Спиридоновичем
БЕЛЯЕВЫМ.
-- Одна из главных -- проблема старения оборудования на тепловых
станциях. Сейчас, как известно, новые станции почти не строятся,
а действующие стареют. Модернизация и замена оборудования
производятся в очень редких случаях, поскольку денег хронически
не хватает. И если сейчас, в период экономического кризиса,
нагрузка потребителей упала, появились свободные мощности,
электростанции имеют резервы, то через 10--20 лет, когда
потребность в электроэнергии возрастет, можно ожидать
энергетического кризиса из-за устаревшего оборудования и
связанных с этим частых аварий. Вывод напрашивается сам собой --
необходимо уже сейчас модернизировать тепловые электростанции.
Вторая проблема -- загрязнение городов котельными. Почти вся
Сибирь использует для отопления уголь, в отличие от европейской
части России, где основным сырьем служит газ. Поэтому необходима
реконструкция всего теплового хозяйства, оснащение котельных и
электростанций экологически чистым оборудованием. И конечно же,
их надо, там где это возможно, переводить на газ. В частности,
использовать возможности Кавыктинского газоконденсатного
месторождения.
Как показали наши исследования, газ можно применять в первую
очередь на мелких котельных, а еще лучше в домовых печах,
поскольку именно они -- главный загрязнитель воздуха в городах.
Индивидуальный сектор использует уголь потому, что он дешевле
дров, но печи не приспособлены для его сжигания.
-- Существуют ли технологии сжигания угля с минимальным
количеством вредных выбросов?
-- Такие технологии есть. В частности, в Германии практически нет
проблем с загрязнением от угольных электростанций. У них работают
электрофильтры и другие устройства для улавливания окислов
серы...
Кстати, наши исследования показали, что, например, Новоиркутская
ТЭЦ дает только три процента загрязнения в городе на высоте
человеческого роста, хотя обеспечивает тридцать процентов тепла
для Иркутска. Благодаря хорошей очистке и удачному расположению
значительно уменьшено количество вредных выбросов,
непосредственно попадающих в город... Так что технологии есть, в
том числе и для мелких котельных. В частности, котлы с кипящим
слоем, выпуск которых не успели освоить в перестроечное время. Но
заводы в Бийске и Барнауле готовы выпускать такое оборудование,
если на него будут заказы.
-- Каковы перспективы развития энергосистем в будущем столетии?
-- Интерес представляет объединение энергосистем Сибири и
Дальнего Востока с энергосистемами стран Северо-Восточной Азии:
Китая, Кореи, Японии и Монголии. Ну, с Монголией все просто --
там система сравнительно небольшая, и уже имеются электрические
связи с Россией. А вот с другими странами этого региона есть
фактор, который повышает эффективность объединения систем. Дело в
том,. что в Сибири, на Дальнем Востоке, а также в Северном Китае
годовой максимум нагрузки наступает в декабре-начале января и в
вечернее время, а в Японии и Южной Корее -- летом и в дневные
часы. Это позволит существенно экономить установленную мощность и
в России и в этих странах. Если построить ЛЭП, то без сооружения
новых станций можно покрывать приросты нагрузки и у нас и у них.
Но та первая линия, что должна пройти из Братска в Пекин, такого
эффекта не дает -- максимум в Северном Китае совпадает с нашим и
наступает в один и тот же час. Однако, за счет избыточности
энергии у нас и в Красноярском крае такая передача экономически
выгодна. И хорошо бы поскорее начать строить. Конечно, при этом
необходимо максимально использовать линию возможности и опыт
наших машино -- и энергостроителей.
Мы сейчас, как раз, заканчиваем научный отчет,в котором
рассматриваем перспективы передачи энергии не только из Братска в
Пекин, но и от Саяно-Шушенской и Бурейской ГЭС -- в Китай, и с
Дальнего Востока через Сахалин (там предполагается построить
станцию) -- в Японию.
Если говорить о других энергетических проблемах Сибири, то здесь,
по нашему мнению, следует не только максимально быстро осваивать
месторождения газа, но и решать проблему использования углей
Канско-Ачинского бассейна, запасы которого составляют
приблизительно 600 миллиардов тонн. Если добывать в год даже по
одному миллиарду -- то этих запасов хватит на 600 лет! Однако,
канско-ачинские угли малокалорийны, содержат много золы и влаги.
Перевозить их на большие расстояния не выгодно. Нельзя их и
хранить на открытом воздухе -- они быстро разлагаются и могут
самовозгораться... Значит, необходимо решить как минимум три
задачи: построить в Красноярском крае и Иркутской области
электростанции, которые необходимо обеспечить экологически
безопасными котлами, наладить обогащение угля на месте, чтобы его
можно было перевозить на дальние расстояния. И третье направление
-- перерабатывать этот уголь в синтетическое жидкое или
газообразное топливо... Последнее, конечно, дорого, но учитывая
дешевизну наших углей, можно через некоторое время ожидать
большую экономическую выгоду. Тем более, что в перспективе
предполагается рост цен на нефть и газ. Это проблемы, над
которыми еще предстоит работать.
-- Какие станции будут, преимущественно, использоваться в
ближайшие, предположим, сто лет?
-- Гидроэлектростанции в мире вырабатывают сейчас только 15
процентов электроэнергии. В развитых странах наиболее экономичные
гидроресурсы уже освоены. ГЭС просто не хватит для будущих
потребностей человечества, а потому следует ожидать увеличения
интереса к тепловым и атомным станциям.
Что же касается нетрадиционных, солнечных или ветровых установок,
то пока что электроэнергия, производимая ими, слишком дорога.
Самая большая ветровая электроустановка, которая существует в
мире, имеет мощность всего лишь один мегаватт. В то время как
мощность, например, нашей Иркутской ГЭС -- 660 мегаватт.
Ветроустановки эффективны там, где очень дорога электроэнергия. В
Западной Европе -- Германии, Дании, их применяют для экономии
топлива. Они дают только дополнительную электроэнергию. И еще
используются в тех отдаленных районах, которые трудно
присоединить к основным энергосистемам. Кстати, такой проект
рассматривается и у нас, для острова Ольхон. Словом, это
достаточно дорогие установки, и потому они пока не нашли широкого
применения. То же самое и с солнечными установками. Для нагрева
воды они еще могут использоваться, да и то в небольших объемах,
например, для бассейнов. Солнечные батареи слишком дороги и
потому удельная стоимость электроэнергии, получаемая на них, в
пять раз выше, чем, например, на атомной станции.
-- Значит, атомная энергетика, несмотря ни на что, будет
развиваться?
-- Совершенно безопасных атомных станций не существует. Как,
впрочем, и любых других. Каждая крупная энергетическая установка
несет в себе определенную угрозу.
После Чернобыльской аварии прошло 10 лет, и других крупных аварий
не было. Атомная энергетика за это время стала безопаснее.
Фактически все наши станции, расположенные в европейской части
России, прошли модернизацию, на всех установлены специальные
системы контроля, противоаварийная автоматика, и по надежности
они теперь не уступают западным.
Сейчас речь идет о создании атомных реакторов, в которых в случае
отключения реакция прекращалась бы сама собой.
-- Уже несколько лет вы ведете исследования по энергетике мира в
целом. К каким пришли выводам?
-- Весь мир нами условно разделен на 10 крупных регионов, для
которых мы проводим расчеты на специальной математической модели.
Наши расчеты до 2100 года показывают, что в XXI веке в мире не
будет преобладающего энергетического ресурса (с долей более 30
или 35%), как это было раньше (в XIX и XX веках). Можно ожидать,
что в определенных пропорциях будут использоваться все основные
энергетические ресурсы -- уголь, нефть, природный газ, ядерная и
возобновляемые виды энергии. В наших расчетах мы рассматривали
сценарий с мораторием на развитие ядерной энергетики. В принципе
это сделать можно, но тогда придется резко увеличить число
угольных станций, что грозит парниковым эффектом из-за чрезмерных
выбросов углекислого газа. Это тоже нельзя считать допустимым.
Таким образом, в случае наложения моратория на атомную энергетику
придется использовать очень дорогие возобновляемые источники
энергии, и затраты на энергетику, по нашим расчетам, возрастут до
2100 года примерно в 2 раза.
Сейчас мы ведем исследования по энергетике устойчивого развития,
т.е. энергетике, отвечающей условиям и требованиям перехода
человечества на путь устойчивого социально-экономического
развития. При этом к энергетике, наряду с требованиями
экологической чистоты и использования неограниченных
энергетических ресурсов, должны быть предъявлены дополнительные
требования, главным образом, экономического и социального
характера. Но, это отдельная тема.
-- Сейчас у нас основные источники энергии вода, уголь, газ и
ядерное топливо... Как распределяются роли между ними?
-- В Сибири использование атомной энергии не экономично -- у нас
достаточно других дешевых энергоресурсов. Поэтому примерно
половина энергии производится на угольных станциях, половина на
гидростанциях. Что касается европейской части России, то там
примерно 15 процентов энергии вырабатывается на атомных станциях,
столько же на гидростанциях, 40 процентов -- на газовых и только
около 20 процентов -- на угольных. Так что дальнее будущее
энергетики это, скорее всего -- развитие безопасных атомных
технологий. Безусловно, необходимо продолжать работать и над
повышением экономичности технологий использования возобновляемых
энергоресурсов.
стр.
|
