Электроэнергетика

Революционным изменением в развитии индустриального типа производства и быта стала технология превращения разных видов энергии в электрическую, удобную в распределении и использовании с высокой интенсивностью. Состояние электроэнергетики в большой степени предопределяет уровень и эффективность народного хозяйства любой страны.

В 1917 г. производство электроэнергии в Российской империи составляло 2,2 млрд. кВт-часов, а к концу Гражданской войны 0,5 млрд. Создание сети электростанций стало ядром первой большой комплексной программы модернизации народного хозяйства страны – ГОЭЛРО. Нэп был проведен на энергетической базе, которая обеспечивала производство в СССР 5 млрд. кВт-часов электрической энергии (1928 г.). К войне подошли, имея мощность электростанций 11,2 млн. кВт, которые дали в 1940 г. 48,35 млрд. кВт-час (рис. 3-32).

Рис. 3-32. Производство электроэнергии в СССР до 1950 года, млрд. кВт-час

После войны начался быстрый рост, и в 1960 г. уровень производства достиг 292,3 млрд. кВт-час. Динамика послевоенного производства электроэнергии в СССР, а затем в СНГ, дана на рис. 3-33.

Надо особо сказать о развитии гидроэлектроэнергетики – использовании крупного возобновляемого источника энергии рек. Российская империя в применении этой технологии сильно отстала, в 1916 г. на ГЭС было выработано 37 млн. кВт-час энергии (1,5 % производства всех электростанций). В ходе выполнения плана ГОЭЛРО доля ГЭС стала расти – в 1934 г. составила 11,3 % и в 1938 г. 12,9 % всей электроэнергии. Широкое строительство ГЭС началось после войны. В 1990 г. доля ГЭС в производстве электроэнергии в СССР составляла 13,5 %.

Рис. 3-33. Производство электроэнергии в СССР и СНГ, млрд. кВт-час

Надо вспомнить, что во время перестройки множество политиков, при поддержке академиков и писателей, доказывали, что строительство водохранилищ («рукотворных морей») и стоящих на них ГЭС было следствием абсурдности плановой экономики и нанесло огромный ущерб России. О тех, кто выполнял политический заказ, говорить нет смысла, но как в это могли поверить массы образованных людей!

Вот Н.П. Шмелев, депутат Верховного Совета, ответственный работник ЦК КПСС, ныне академик, писал в важной книге: «Рукотворные моря, возникшие на месте прежних поселений, полей и пастбищ, поглотили миллионы гектаров плодороднейших земель» [10, с. 140–143]. Рационально мыслящий человек по смотрел бы в справочник и узнал, что при строительстве водохранилищ в СССР было затоплено 0,8 млн. га пашни из имевшихся 227 млн. га – 0,35 % всей пашни. Водохранилища отнюдь не «поглотили миллионы гектаров плодороднейших земель», а позволили оросить 7 млн. га засушливых земель. А если ввести меру потерь, то надо учесть, что только в РФ рыночная реформа «поглотила» 45 млн. га посевных площадей – они выведены из оборота и зарастают кустарником.

Казалось бы, уж для рыночного мышления значение ГЭС очевидно – за их счет существенно снижается цена электроэнергии в РФ. В 2010 году один кВт-час электроэнергии Красноярской ГЭС имел себестоимость 7,45 копеек. Это в десятки раз ниже, чем тарифы на электроэнергию для основной массы потребителей в Красноярском крае . Вот справка информационного агентства в сфере бизнеса (11 мая 2011 г.): «В целом, за 2010 год себестоимость всей электроэнергии ГЭС 23,2 млрд. кВт/ч. оценена, согласно данным самой гидростанции, в 1,72 млрд. рублей. При этом выручка ОАО «Красноярская ГЭС» достигла 12,46 млрд. рублей, а чистая прибыль 4,4 млрд. рублей. Все это позволит выплатить неплохие дивиденды основному акционеру компании «Евросибэнерго» (группы О.Дерипаска) и другим собственникам акций» [34].

Представьте себе: издержки за год равны 1,72 млрд. рублей, а чистая прибыль собственникам акций – 4,4 млрд. рублей! И все по закону – вот что значит «реформирование народного хозяйства СССР».

Для некоторых республик строительство на их территории ГЭС означало качественный скачок в хозяйственном развитии. Особенно ГЭС помогли им в 90-е годы, когда они остались без советского обеспечения энергоносителями и стоимость энергии с тепловых электростанций сильно выросла. На рис. 3-34 представлена динамика производства электрической энергии в Грузии и Таджикистане. Строительство электростанций началось в этих республиках примерно в одно время (хотя в Грузии с более высокой базы). В 1990 г. на ГЭС производилось в Грузии 53 % электроэнергии и в Таджикистане 93,4 %. С середины 90-х годов в обеих республиках используют почти исключительно гидравлическую энергию – в Грузии в 1995 г. на ГЭС выработано 90 % электроэнергии, в 2006 г. 80 %, а в Таджикистане 98,6 % и 98,8 % соответственно. Разница очевидна – в Грузии производство электроэнергии снизилось вдвое, а в Таджикистане сравнительно немного.

В 1960–1970 гг. в СССР была проведена централизация производства и распределения электроэнергии (в 1970 г. до 96 % и в 1987 г. до 98 %) – крупные генерирующие мощности были «закольцованы» линиями электропередач в систему с центральным управлением. Это повысило экономичность и эффективность отрасли, качество отпускаемой энергии. Удельный расход условного топлива на один отпущенный кВт-час электроэнергии снизился с 590 г в 1950 г. и 468 г в 1960 г. до 367 г в 1970 г., а с 1980 г. стабилизировался на уровне 325–328 г. Электроэнергия была и экспортным товаром – в 1980 г. было продано 19,1, а в 1987 г. 34,6 млрд. кВт-час энергии.

Рис 3-34. Производство электроэнергии в Грузии и Таджикистане, млрд. кВт-час

Быстро возрастала и производительность труда. В 1950 г. на 100 тыс. кВт установленной мощности районных электростанций приходилось на тепловых станциях 966 человек промышленно-производственного персонала, а уже в 1962 г. 438. На ГЭС, соответственно, персонал сократился с 221 до 62 человек. Сокращалась и себестоимость электроэнергии – В 1963 г. она составила 61,7 % от уровня 1950 года.

По развитию электроэнергетики республик можно представить себе, с какой базы начиналась программа послевоенной индустриализации. На рис. 3-35 представлена динамика производства электроэнергии в Беларуси и Литве. В 1913 г. Беларусь сильно уступала Прибалтике в электрификации – в ней было произведено 3 млн. кВт-час, а на территории будущих Литвы, Латвии и Эстонии 26 млн. (в Литве 5,7 млн. кВт-час). Уже в 1940 г. Беларусь догнала их, произведя 508 млн. кВт-час, а три соседние республики в сумме 522 млн. (Литва 81 млн. кВт-час).

Рис 3-35. Производство электроэнергии в Беларуси и Литве, млрд. кВт-час

Советский тип хозяйства позволил соединить электростанции и распределительные сети в Единую энергетическую систему — уникальное сооружение, связавшее страну надежными линиями энергообеспечения и давшее большой экономический эффект за счет переброски энергии по долготе во время пиковых нагрузок в разных часовых поясах. Для обеспечения электроэнергией нового цикла индустриализации и модернизации хозяйства была начата Энергетическая программа, которая должна была на целый исторический период создать энергетическую базу страны с гарантированным уровнем снабжения, как у самых развитых стран. К началу реформ в конце 80-х годов эта программа была выполнена наполовину.

Прекращение Энергетической программы было одним из первых актов реформы в СССР. Единая энергетическая система оказалась трудно поддающейся расчленению и приватизации в ходе реформы, но в конце концов ее провели, и электроэнергетика понесла тяжелый урон. Прежде всего, в ходе реформы после 1990 г. произошел резкий спад производства, в некоторых республиках драматический (см., например, рис. 3-36).

В то же время в результате социальных изменений и ухудшения технологической ситуации произошел значительный откат в производительности труда. Так, в России траектория непрерывного роста производительности труда в электроэнергетике была прервана исключительно быстро, скачкообразно – в первый же год реформы. Этот процесс показан на рис. 3-37 (считая, что численность персонала за 1970–1990 гг. в отдельные годы резко не менялась).

Однако главное отрицательное воздействие реформы на электроэнергетику заключается в том, что сразу же после 1990 г. резко снизился темп обновления основных фондов отрасли. Самый главный показатель – строительство генерирующих мощностей, электростанций. В целом динамика мощности электростанций в СССР представлена на рис. 3-38.

За последние перед перестройкой три советские пятилетки (1971–1985 гг.) в СССР было введено в действие электростанций суммарной мощностью 140,9 млн. кВт, а за три пятилетки реформ в СНГ – мощностью 24,8 млн. кВт (это в основном были электростанции, спроектированные и начатые строительством еще в советское время). Динамика строительства электростанций представлена на диаграмме рис. 3-39.

Рис. 3-36. Производство электроэнергии в Молдове, млрд. кВт-час

Рис. 3-37. Производительность труда в электроэнергетике РСФСР и РФ (выработка электроэнергии в млн. кВт-час на 1 работника промышленно-производственного персонала)

Рис. 3-38. Мощность электростанций в СССР, млн. кВт

Рис. 3-39. Ввод в действие электростанций в СССР и СНГ по пятилеткам, млн. кВт

Надо вспомнить и важную отрасль энергетики, которая была развита именно в СССР – теплофикацию. Это использование отработанного пара турбин электростанций для теплоснабжения (вместо конденсации этого пара в градирнях с потерей тепла в атмосфере). Этот способ теплоснабжения требует прокладки теплосетей для подачи теплоносителя (горячей воды) от теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) до потребителей. Централизации отопления в СССР способствовал тот факт, что быстрая урбанизация в СССР происходила позже, чем в Западной Европе, когда уже возникла технология теплофикации – совместной выработки электрической и тепловой энергии на ТЭЦ. Было бы странно этой технологией не воспользоваться, строя новые города и районы. Отсутствие частной собственности на землю и плановая застройка городов облегчили создание в СССР такой системы теплоснабжения. Население советских городов настолько привыкло к центральному отоплению, что не задумывалось, какова рыночная цена тепла, подаваемого автономным теплоснабжением, которое широко распространено на Западе и которое нам рекомендовали перенять.

На большей части территории СССР теплоснабжение было абсолютно необходимой системой жизнеобеспечения. В первую очередь это относилось к РСФСР. Приведем данные о России. Она унаследовала от СССР теплоснабжение как огромную отрасль хозяйства индустриального типа. Его параметры в 2000 г. в РФ были таковы: два миллиона работников, расход топлива, эквивалентный 300 млн. т нефти в год, производство продукции (тепла) в количестве 2520 млрд. кВт/час, что по европейским ценам (минимальная цена тепловой энергии в Западной Европе в последние годы 5 центов евро за 1 кВт/час) стоило 125 млрд. долл. в год.

Потребление тепловой энергии в жилищно-коммунальном секторе составляет половину суммарного потребления тепла в стране. На обогрев жилищ и их горячее водоснабжение используется более 25 % топлива, расходуемого в хозяйстве страны. Доля крупных теплофикационных систем на базе ТЭЦ общего пользования в суммарной тепловой мощности всех источников тепла составляет в РФ около 70 %. Кроме того в городах работает много промышленных ТЭЦ, которые входят в состав предприятий и снабжают теплом и электроэнергией само предприятие и прилегающие к нему жилые районы.

Эта система производителей и поставщиков тепла была спроектирована и построена в советское время применительно к природным условиям России и сложившимся в ней культурным нормам как система общего (даже общинного) пользования. В СССР содержание ЖКХ было делом государства – таким же, как содержание армии, милиции и т. п. Государство финансировало его как целое, как большую техническую систему, определяющую жизнеспособность страны. Россия получает от теплофикации относительно большую выгоду, чем на Западе, т. к. у нас очень долгий отопительный сезон и нужен гораздо более мощный поток тепла.

Когда в конце 90-х годов износ теплосетей в России достиг критического уровня, прошла кампания за перевод отопления на электричества, «как это делают на Западе». Средний разумный человек сможет прикинуть в уме, сколько это будет стоить.

Отопление в средней полосе РФ регламентируется стандартом СНИП 2.04.07–86. Теплоотдача нагревателя должна быть 150–180 Вт/м ², что для двухкомнатной квартиры в 55 м² составляет около 10 кВт. Отопительный сезон длится 210 суток по 24 часа, следовательно, на отопление такой квартиры надо израсходовать 0,15 кВт х 55 х 210 х 24 = 41,6 тыс. кВт/ч электрической энергии или 35,7 тыс. ккал. При тарифах на электроэнергию 2 руб. за 1 кВт/ч такое отопление небольшой квартиры стоило бы около 80 тыс. рублей в год. Когда тарифы подтянут к мировому уровню, эта цена возрастет в 3 раза.

Если отапливать газом, то для получения 35,7 тыс. ккал при 100 % кпд «квартирной котельной» и теплоте сгорания кубометра газа 7800 ккал уйдет 4,6 тыс. м² газа, что при розничной цене 5,75 руб. за 1 м² (с 1.04.2011) будет стоить около 1 тыс. долларов. А ведь надо еще отапливать подъезд и подвал.

И ведь подобные кампании, призывающие отказаться от унаследованных от СССР технических систем, идут непрерывно, сменяя одна другую, уже более 20 лет. Что за ними стоит – вот что надо понять населению постсоветских стран.

В Докладе «Теплоснабжение Российской Федерации» отмечают: «За рубежом, после осуществления большинства окупаемых мероприятий по экономии потребления тепла, все более осознают огромность потенциала экономии при комбинированной выработке тепла и электроэнергии и массово внедряют теплофикацию. В России все наоборот: деньги уходят на строительство новых котельных, выгодных только при низкой цене на газ, а достояние страны – мощная система теплофикации – начинает разрушаться… Всем известный рост энергоэффективности в Дании достигнут в основном за счет поощрения государством переоборудования в ТЭЦ котельных и строительства новых ТЭЦ» [37].

Идеологи реформы и выполняющие их заказ СМИ вели и ведут интенсивную пропаганду децентрализации теплоснабжения. Цели ее неясны, т. к. специалисты раз за разом объясняют, что это привело бы к огромным экономическим потерям и технически уже невозможно – все инженерные сети страны сложились, и кардинально изменить их в обозримый период времени нельзя (даже если бы для этого были деньги).

Наконец, следующее преимущество централизованного теплоснабжения в скором времени приобретет критическое значение. В энергопотреблении постсоветских стран заканчивается «газовая пауза». Использовать природный газ можно было только в хозяйстве, предназначенном для потребления, а не для извлечения прибыли. При «рынке» наше население не сможет конкурировать с зарубежными покупателями газа, он в основном пойдет на экспорт. Энергетическая стратегия РФ до 2020 года «предусматривает ограничение потребления газа в теплоснабжении и продвижение местных видов топлива». Газ станет заменяться низкосортным углем с высокой зольностью и содержанием серы. Такой уголь можно будет использовать только на ТЭЦ с новой технологией горения, с мощной системой очистки отходящих газов и достаточно удаленных от жилых районов.

Динамика развития теплофикации в СССР показана на рис. 3-40 и 3-41.

Рис. 3-40. Отпуск теплоэнергии ТЭЦ, млн. мгКал

Рис. 3-41. Протяженность магистральных теплосетей по трассе, км

Я уделил здесь столько места теплоснабжению потому, что это – огромная, хотя и незаметная (пока работает) отрасль промышленности, от ее результатов буквально зависит обитаемость России и жизнь каждой семьи, и проблемы этой отрасли достаточно прозрачны и поддаются простым расчетам. А логика отказа от восстановления и модернизации сложившихся в СССР промышленных систем в главном такая же, как в отношении теплоснабжения. Это – хороший учебный материал (подробнее см. [38]).

Развитие добычи и переработки энергоносителей, производство и распределение электроэнергии и тепловой энергии стало важнейшим фактором создания в СССР современной высокопроизводительной промышленности. Она еще не достигла уровня самых развитых индустриальных стран, но база для этого создавалась очень быстро. Показателем этого служит энерговооруженность промышленности. Как рос этот показатель, показано на рис. 3-42.

Рис. 3-42. Индексы энерговооруженности промышленности СССР, 1940 = 1