//Промышленная энергетика. – 2008. – № 12.– С. 2–7.
730. ОБ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СТРАТЕГИИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ
БЕЗОПАСНОСТИ РОССИИ*
Б. И. Кудрин
Энергетическая стратегия России на период 2020 – 2030 гг. базируется на создании гигантов энергетики, включая АЭС. Вновь появляются предложения о строительстве ЛЭП 1150 кВ из Сибири до Урала и даже до Тамбова, несмотря на то, что в этом случае возникает полоса отчуждения (шириной около 100 м), которая сделает невозможным землеиспользование на тысячах гектаров. В то же время есть сообщения о том, что, например, в Дании треть тепловой энергии получают за счет солнечного излучения, а в Германии ветровые турбины суммарной мощностью 19 024 МВт, выработав за полгода 22 млрд кВт ∙ ч (9 % общего электропотребления страны), обеспечили экономию около 2 млрд евро.
Какая же концепция положена в основу принятой стратегии энергообеспечения и энергобезопасности России? Как известно, индустриализация страны осуществлялась на основе Государственного плана электрификации России (ГОЭЛРО) и предусматривала абсолютную централизацию и отраслевой монополизм. Ликвидация в разные годы миллионов мельниц, хуторов и "неперспективных" деревень привела к изменению социокультурной среды на большей части территории Советского Союза. Из-за снабжения некачественной электроэнергией (или полного ее отсутствия) сокращается сельское население: с 1989 по 2002 г. в России официально упразднено 11 тыс. поселений, еще в 13 тыс. деревень и поселков никто не живет; более 40 тыс. поселков существуют без связи; мелкие отдаленные деревни (11 – 50 чел.), которых насчитывается примерно 90000, вообще обречены.
Без электрификации глубинки не видно путей повышения уровня жизни многомиллионного сельского населения. Очевидно, что сейчас любая повседневная деятельность человека (в сфере услуг, культуры, менеджмента и др.), включая товарное производство для жителей отдаленных поселений, невозможна без качественного энергообеспечения. Поэтому, естественно, возникают вопросы, связанные с состоянием электрификации страны, оценкой завершающегося этапа реформирования электроэнергетики, стратегией электрообеспечения потребителей и энергетической безопасности России на среднесрочную (до 2020 г.) и долгосрочную (до 2050 г.) перспективы.
Для ответа на них проанализируем 100-летний ход электрификации с целью, во-первых, оценить настоящее состояние электроэнергетики, во-вторых, увидеть бифуркационность принятого рыночного направления ее реструктуризации, в-третьих, предложить новую концепцию Государственного плана рыночной электрификации России (ГОРЭЛ), корректирующую выбранный путь.
В развитии нашей страны в XX веке ключевым стал план ГОЭЛРО, рассмотрение истории и реализации которого позволит правильнее сформулировать новую концепцию электрификации. В 1913 г. в России насчитывалось 220 центральных станций (в США – 5221, в Германии – 4040). Отмечая в то время, что в США только 3,1 % составляют крупные станции (в Германии – 2 %, в России – 5,5 %) и имеется "много мелких, нерационально эксплуатируемых электрических станций", П. Гуревич** делает вывод: "Несомненные выгоды концентрации производства электрической энергии в немногих особенно пригодных для этого пунктах привели постепенно к образованию так называемых районных станций, обслуживающих не один только город с его ближайшими окрестностями, но целые области с сотнями городов и селений". Из трех возможных путей электрификации самый радикальный, по его мнению, несомненно, был бы тот, при котором государство взяло в свои руки не только производство электрической энергии, но и передачу ее даже мелким потребителям, иначе говоря, ввело бы производственную и торговую монополию"***. Убеждение, что "организация и концентрация являются лозунгом нашего времени, и им принадлежит будущее" и что "единственное рациональное решение вопроса заключается в выработке единообразного плана электрификации России с монополизацией производства электрической энергии в руках государства..." и легло в основу ГОЭЛРО, реализовавшего идеологию централизации энергии всей страны.
Следует обратить внимание на то, что в 1913 г. электростанций в Германии было в 18 раз больше, чем в России, в то время как ее территория почти в 40 раз меньше. Что же касается крупных электростанций, их в России оказалось в 3 раза больше, и страна сразу пошла по пути гигантизма. Но в тот период это был правильный путь (и с ценологической точки зрения тоже): надо было строить крупное, потому что в стране в изобилии существовала "мелочевка" (до 1 млн водяных, ветряных и других частных источников энергии суммарной мощностью от 5 до 10 млн кВт) – хвост гиперболического H-распределения. Рассредоточенность этих источников по территории России в определенной степени снимала с повестки дня энергообеспеченность глубинки.
Имело место, вероятно, правильное распределенное субъектно-ориентированное использование территории России. В поселениях были: хозяйственный центр — мельница; площадь перед церковью, где еженедельно (по воскресеньям) шла торговля; центр образования и культуры – сама церковь и церковно-приходская школа, почта, земские учреждения. Словом, была достаточно устойчивая самоорганизующаяся ячейка, где существовало ценологическое расслоение по доходам, стабильность которого сейчас оценить трудно. Заметим, однако, что Россия устойчиво продавала в Англию хлеб и даже, например, мед и масло с Алтая.
Однако начавшееся раскулачивание (в 1931г. было ликвидировано 830 тыс. ветряков) сделало неустойчивым энергообеспечение с точки зрения охвата всей территории страны. Сама же концепция плана ГОЭЛРО и не ставила такой задачи. Она предусматривала: организацию социалистического хозяйства (Госплан, Госстрой, Госснаб, всевластие ведомств); индустриализацию производства и сооружение промышленных комбинатов на базе энергетических центров; строительство городов на основе градообразующих предприятий; опережающее развитие электрификации при концентрации мощностей и централизации электроснабжения.
Строительство промышленных гигантов и сопутствующих им городов, население которых обеспечивало их деятельность, привело к исчезновению отдаленных поселений. Это было вызвано, во-первых, стремлением зажиточных и средних крестьян "затеряться" в громадной массе неквалифицированных строителей на земляных и иных работах, а во-вторых, неизбежным созданием вокруг предприятий собственных подсобных хозяйств, отделов рабочего снабжения и пр.
Этот первый этап реализации плана ГОЭЛРО обеспечил индустриализацию страны, без которой не было бы Победы в 1945 г. Однако после войны, в конце 40-х годов, дефицит электроэнергии и массовые ограничения ее использования, в том числе и населением, вновь обусловили проблему электрификации. Был отвергнут путь строительства малых и средних электростанций по всей стране и принято направление строительства крупных электростанций (начиная с каскада Волжских ГЭС), ориентированное на создание единой энергосистемы (ЕЭС), ставшей впоследствии объединенной. С конца 50-х годов быстрыми темпами шло строительство сельских сетей и массовое подключение колхозов и совхозов к государственным сетям. Каждому обкому КПСС передавалась энергосистема, где было несколько крупных электростанций (чаще – 2 или 3). Это привело к тому, что было уничтожено, по разным оценкам, от 5 до 6,6 тыс. средних электростанций мощностью 100-1000 кВт (суммарно по стране – 2 ÷ 5 млн кВт). Деревни были объявлены бесперспективными, и от вторично нанесенного удара глубинка больше уже не оправилась.
Одновременно с этим началась раздача пресловутых "шести соток", что, на первый взгляд, было шагом в сторону распределенного использования территории России отдельными субъектами. Фактически же таким образом пытались снять продовольственное напряжение в городах, обусловленное недостаточной эффективностью совхозно-колхозных структур. Кроме того, распределение земли между работающими горожанами способствовало росту пригородов, но не обеспечивало сохранность глубинки за пределами транспортной (железнодорожной) доступности. К тому же "шесть соток" не могли служить основой товарного производства большинства сельскохозяйственных культур, следовательно, обрекали миллионы на непроизводительный труд. К счастью, и этот тяжелый этап в жизни страны миновал, хотя в свое время эти сотки спасли своими овощами-ягодами дедов, родителей и детей. Сейчас они, по-прежнему, для многих являются той пуповиной, которая связывает их с природой, давая свою "неохимиченную" зелень. Однако теперь мы наблюдаем в собственности уже гектары и изменение назначения владения землей.
Но в конце 60-х годов с электрификацией что-то опять не получалось (несмотря на жесткое нормирование и лимитирование). Из нескольких путей электрификации всей России был выбран самый жестко монопольный. Руководствуясь обязательством Минэнерго СССР подвести электроэнергию к каждой розетке, двигателю, коровнику, энергосистемы получили право выдавать технические условия на присоединение и запрещать потребителям строительство собственных мощностей. В результате началось, например, строительство вторых ТЭЦ буквально за оградой завода, но на генераторном напряжении (Липецк, Караганда), которое потребитель технически принять не мог. Дополнительные же затраты на подстанции и сети Минэнерго на себя не возлагало, а перекладывало на потребителя. Итак, третий этап характеризовался полным монополизмом электроэнергетики, когда присоединение потребителя, компенсацию реактивной мощности и поддержание напряжения энергосистемы осуществляли за его же счет; потери в сетях также перекладывались на потребителя. Энергосистемы не были заинтересованы в эффективной работе, что в конце концов и привело к необходимости реструктуризации электроэнергетики.
К началу реформ ЕЭС России обеспечивала надежность энергоснабжения потребителей на мировом уровне в условиях низкого резерва мощностей. ЕЭС базировалась большей частью на тепловых нагрузках городов и промышленности, что давало ей возможность достаточно эффективного производства электрической энергии. В настоящее время в Российской Федерации работает более 30 тепловых электростанций мощностью выше миллиона киловатт (из них Сургутская ГРЭС-2 с блоками по 800 МВт – 4800 МВт, а Рефтинская ГРЭС с блоками по 500 МВт – 3800 МВт). Мощность крупнейшего конденсационного блока Костромской ГРЭС – 1200 МВт. Причем 33,6 % мощностей тепловых электростанций работает при давлении 24 МПа, 49,4 % – 13 МПа. Россия не
уступает Западу и в использовании энергии рек: 13 ГЭС имеют мощность более миллиона киловатт. Самые крупные – Саяно-Шушенская и Красноярская ГЭС на Енисее мощностью соответственно 6400 и 6000 МВт – производят энергии больше, чем вся энергетика СССР в 1950 г. В 1954 г. В СССР была введена в строй первая в мире АЭС, в настоящее время Россия имеет семь АЭС мощностью выше миллиона киловатт, три из них – мощностью по 4000 МВт при единичной мощности агрегата 1000 МВт. Страна стала первой и в использовании сверхвысоких напряжений, освоив передачу электроэнергии на напряжениях 500 и 1150 кВ.
Сейчас государство осуществляет надзор более чем за 3 млн объектов, в числе которых: 705 электростанций и блок-станций; 26 тыс. малых (технологических) электростанций; около 1500 гидротехнических сооружений предприятий энергетики и промышленности; 800 тыс. потребителей тепловой энергии; 2 млн потребителей электрической энергии; 300 тыс. единиц оборудования, работающего под давлением, на 32,5 тыс. предприятий; около 400 организаций — изготовителей такого оборудования и более 1000 организаций, осуществляющих его монтаж и наладку.
Но что же фактически мы имеем на фоне указанных достижений? Общая протяженность линий 0,38 – 110 кВ системы электроснабжения сельских районов составляет около 2,3 млн км (в том числе воздушных 6 – 10кВ – 1184 тыс. км, 0,38 кВ – 826 тыс. км); в эксплуатации находится около 500 тыс. трансформаторных пунктов 6 – 35/0,4 кВ. В процессе строительства сетей, апогей которого пришелся на 60-е годы, осуществлялся курс на удешевление их стоимости. Поскольку фактические гололедно-ветровые нагрузки во многих районах превышают те, на которые были рассчитаны ЛЭП, происходят их массовые и продолжительные отключения. Почти на 25 % ВЛ 6 – 10кВ использованы алюминиевые провода малых сечений (до 50 мм , хотя требуется не менее 70 мм), а на 30 % ВЛ 0,38 кВ – провода сечением до 25 мм , в связи с чем не обеспечивается требуемая пропускная способность. Техническое состояние половины сельских сетей считается неудовлетворительным (в Нечерноземье 59 % ВЛ 0,38 кВ и 42% ВЛ 6 – 10кВ изношены почти на 100%). Протяженность сетей ВЛ 6 – 10кВ значительно больше оптимальной длины 8 – 12 км (13,3% данных линий длиннее 25 км). В еще большей степени это относится к сетям 0,4 кВ, точнее – 380/220 кВ. Сегодня за год в электроснабжении сельскохозяйственных потребителей длительность перерывов достигает 70 – 100ч (в развитых странах — 7 – 10 ч), у 35 % этих потребителей вечером напряжение падает до 190 – 200 В.
Исходя из указанного, следует разработать для регионов локальные планы электрификации на основе:
1) ревизии всех объектов (административных и режимных, инфраструктуры, здравоохранения, услуг и торговли), на которых по действующей нормативно-технической документации должны быть установлены не зависимые от энергосистемы источники питания;
2) нового строительства парогазовых и иных районных (квартальных) генерирующих источников и когерентных установок на традиционных видах топлива единичной мощностью 1 – 6 – 24 МВт;
3) законодательного стимулирования лизинга и льготного кредитования сооружения объектов, использующих солнечную энергию (в Германии реализована программа "10 тыс. крыш" и реализуется очередная — для 100 тыс., оснащаемых фотоэлементами);
4) муниципального учета всех возможных вторичных ресурсов;
5) стратегии развития энергообеспеченности города, разработанной с учетом прогнозирования расхода электроэнергии и требующейся мощности на средне- и долгосрочную перспективу.
Тогда применительно к регионам (областям) задача разбивается на две относительно независимые:
1. Обеспечение тепловой и электрической энергией городов, промышленных и иных объектов. При этом прежде всего необходимо проведение ревизии всех источников энергии (электростанций и котельных), а затем ценологического анализа.
2. Развитие сетей в глубинке и массовой малой генерации на базе традиционного углеводородного сырья, а главное – использование местных и возобновляемых источников энергии (навоза и соломы, отходов древесины и ивовых плантаций, мусора, ветровой, геотермальной и солнечной энергии, микро- и малых ГЭС и др.).
Товарное сельскохозяйственное производство предполагает наличие земель и всеобъемлющую электрификацию. Обратимся к истории. В период Столыпина вместе со строительством Транссиба с начала XX в. началось заселение Сибири – ехать туда становилось выгодным. Оплачивалась четверть проезда, обеспечивались бесплатное питание и медицинская помощь. Переселенцу выдавали ссуду 200 руб. и от 8 до 15 десятин "удобной" и сколько угодно "неудобной" земли. Такой подход должен быть применен и сейчас. Опыт заселения свидетельствует, что земля должна выдаваться семье, в составе которой не меньше двух мужчин репродуктивного возраста, освобожденных от службы в армии. Если семья выполняет обязательства иметь не меньше трех детей, то при достижении ими определенного возраста и сохранении хозяйства кредит и лизинг государством погашаются. Отдельному хозяйству должно быть выделено в лизинг три генератора единичной мощностью 5-20 кВт, использующих возобновляемые энергоресурсы.
Лизинговые схемы в сфере малой энергетики появились в 2005 г., когда лизинговые компании начали активно интересоваться промышленными предприятиями и организациями ЖКХ, нуждающимися в собственном электроснабжении. До этого лизинг существовал в средней энергетике на напряжении 6-10кВ. Сейчас признано, что локальная энергетика интересна с точки зрения инвестиций, поэтому лизинг автономной генерации, сетей и подстанций развивается, но недостаточно. Так, "Балтийский лизинг" приводит в качестве примера лишь поставку в августе 2006 г. оборудования комплекса аварийного энергоснабжения ФГУ "ГК Дворец конгрессов" (Константиновский дворец), да и то на время проведения саммита G8. Нам необходим лизинг для отдаленных поселений, где люди живут полностью за счет использования земли.
Сегодня главной задачей является сохранение глубинки, блокирование оттока молодежи. Это возможно благодаря современным высоким технологиям, позволяющим (при надежном электроснабжении) через мобильную связь и Интернет донести всю имеющуюся в мире информацию в любую точку. Гарантия получения любого образования (не покидая страну), возможность дистанционного обучения и пользования фондами библиотек, осведомленность о всех культурных и иных событиях, ощущение себя полноправным гражданином России — действительно национальный проект, опирающийся на электрификацию. Поселения могут быть небольшими и устойчивыми, если: есть надежное электроснабжение (в любом случае – собственный независимый генерирующий источник); имеются мобильная связь и Интернет; возможны бесплатное образование и медицинское обслуживание; до начала посевной (лучше сразу после уборки предыдущего урожая) гарантируются закупочные цены и заключается договор на закупку продукции (включая мясомолочную).
Фактически же в стране продолжается создание гигантов. Характерный пример – строительство в Калининградской области ТЭЦ-2, включенной в "Федеральную целевую программу развития особой экономической зоны в Калининградской области на период до 2010 г." и названной одной из "основных строек" РАО "ЕЭС России". Там же, в Калининграде, широко рекламировалось сооружение ветропарка: одна ВЭУ мощностью 600 кВт и 20 ВЭУ по 225 кВт каждая. Однако вопреки не только ценологической теории, но и здравому инженерному смыслу 21 ветряк был расставлен не возле мелких поселений региона, а сосредоточен в одном месте, чтобы повысить напряжение до 15 кВ, а затем распределять мощность уже на напряжении 110 кВ. Напомним, что до 1945 г. в регионе было 56254 хуторских хозяйства, имевших от 0,5 до 1000 и более гектар земли (что цено-логически верно). Затем было создано 160 колхозов, а хутора ликвидированы, мельницы и малые ГЭС уничтожены.
Существует в глубинке ключевая, упорно не решаемая проблема, которая упрощенно сводится к следующему. Если ее житель поставил собственный ветряк на 5 кВт, а вдоль деревни протянута линия 380/220 В, то возникают два вопроса: 1) возможно ли подключение ветряка к сетям энергоснабжающей организации?; 2) будет ли энергосистема покупать электроэнергию (хотя бы по себестоимости), производимую, но не используемую жителями? Пока практика однозначна: энергосистемы изо всех сил противятся подключению подобных генерирующих мощностей. Здесь необходимо решение законодательной власти, защищающее интересы потребителя.
Сформулируем основные концептуальные положения ГОРЭЛ:
1. Осуществление энергетического (и иного) строительства на основе единства федеральных законов и подзаконных актов, каждый из которых должен проверяться на ценологические ограничения во всех своих частях и, прежде всего, в части соблюдения баланса прав пары "субъект электроэнергетики – потребитель".
Для этого прежде всего следует разработать закон "О потребителе электрической энергии", в котором, во-первых, должна быть дана классификация потребителей, основанная не на значении потребляемой (расчетно-договорной) мощности, а на способе присоединения (устройства границы раздела "потребитель – энергоснабжающая организация") и значении питающего напряжения, и, во-вторых, утвержден основополагающий принцип: свои сооружения и сети субъект электроэнергетики проектирует, строит, эксплуатирует, используя для этого свои средства. В-третьих, в нем необходимо указать, что до согласования мощности, включая всю генерацию потребителя до 1000 В, присоединение его к сетям электроэнергетики осуществляется по заявительному, а не по разрешительному принципу, и в-четвертых, избыток выработанной потребителем электроэнергии обязательно приобретается субъектами энергетики по цене не меньше себестоимости, определенной РЭК для энергоснабжающей организации.
2. Антимонопольное регулирование гигантов производства, стимулирование малой генерации (в том числе в сфере услуг), обеспечение прозрачности ранжирования мощностей, общих и удельных расходов электроэнергии по регионам, отраслям экономики, стране в целом для объективной оценки результатов нормирования и расходов энергоресурсов, а также энергосбережения.
общих и удельных расходов электроэнергии по регионам, отраслям экономики, стране в целом для объективной оценки результатов нормирования и расходов энергоресурсов, а также энергосбережения.
3. Реализация электрообеспечения в темпах, меньших роста ВВП; сочетание стратегии инвестиций с задачами энергосбережения; децентрализация по уровням системы электроснабжения потребителей (автономность части электропотребления в чрезвычайных ситуациях).
Таким образом, необходима Президентская программа, охватывающая все аспекты электрообеспечения потребителей и по значимости сопоставимая с планом ГОЭЛРО. Она должна опираться на закон "О потребителе электрической энергии" и законодательные акты, дающие возможность в малой электроэнергетике постепенно перейти на заявительный способ технологического присоединения к электрическим сетям субъекта электроэнергетики и обязывающее его приобретать избыток электроэнергии, выработанной автономными источниками, особенно работающими на возобновляемых и вторичных энергоресурсах.
Программа должна включать другие национальные проекты и опираться на Государственный план рыночной электрификации России с широким использованием традиционных, местных и возобновляемых источников энергии. Для этого Минэнерго РФ должно разработать государственную стратегию строительства крупных электростанций (на газе и угле, гидро- и атомных) и развития национальной федеральной электрической сети на напряжении 220 – 750 кВ, а региональные власти – обеспечить учет и ранговый анализ по численности
и энергообеспеченности (электричество + тепло) всех городов и селений и соотносить эти данные с существующей схемой электроснабжения.
Список литературы
1. Кудрин Б. И. Применение понятий биологии для описания и прогнозирования больших систем, формирующихся технологически. — В кн.: Электрификация металлургических предприятий Сибири. Вып. 3. Томск: Изд-во Томского гос. ун-та, 1976.
2. Кудрин Б. И. План ГОЭЛРО и развитие топливно-энергетического комплекса страны. — Промышленная энергетика, 1992, № 12.
3. Кудрин Б. И. Электрика: вступая в тысячелетие. — Электрика, 2001, № 1.
4. Кудрин Б. И. Техногенная самоорганизация. Для технариев электрики и философов. Вып. 25. "Ценологические исследования". — М.: Центр системных исследований, 2004.
5. Кудрин Б. И. О Государственном плане рыночной электрификации России. — М.: Изд-во ИНП, 2005.
6. Кудрин Б. И. О плане электрификации России. — Экономические стратегии, 2006, № 3.
7. Кудрин Б. И. Об энергетической безопасности России. — Электрика, 2007, № 2.
8. Кудрин Б. И., Гнатюк В. И. Заметки о Калининградской энергетике. Совершенствование управления электропотреблением и вузовская подготовка (Материалы Междунар. науч.-тех. конф. "Третья научная картина мира и проблемы электрики". — Томск: Изд-во Томского ун-та, 2006.
9. Сологубов А. М. Масштабы изменения пространственных структур в Калининградской области. — В кн: Техногенная самоорганизация и математический аппарат ценологических исследований (Материалы конф. IX и X междунар. науч.-практ. конф.-семин. по философии техники и технетике: Техногенная самоорганизация: философское осмысление и практическое использование). Вып. 28. М.: Центр системных исследований, 2005.