24.03.2004 18:12
Перейти с пара на газ и стать сильным
Сергей ЛЕСКОВ
В начале марта в Кремле с участием президента России состоялось совместное заседание Совета безопасности, Госсовета и Совета по науке и технологиям при президенте РФ. Разговор шел о самой, быть может, больной теме - выработке национальной инновационной политики. Дельных мыслей по созданию инфраструктуры, где инновации расцвели бы буйным цветом, по совершенствованию законодательной базы, по поддержке перспективных научных центров было высказано великое множество. Остается надеяться, что поручения, данные правительству, тем более что это первые поручения новому кабинету, будут реализованы на благо спасительной для России экономики знаний. Но пока ручеек инноваций мельче, чем кот бы наплакал. Символично, однако, что на той же неделе в Тюмени на ТЭЦ-1 после строительства, занявшего 4 года, была запущена в строй новая парогазовая установка ПГУ-220 - редкий пример вложения средств в создание новых наукоемких технологий, причем в стратегически ключевом энергетическом секторе. Неудивительно, что на церемонию открытия прибыли председатель правления РАО "ЕЭС России" Анатолий Чубайс, полномочный представитель президента РФ в Уральском федеральном округе Петр Латышев, губернатор Тюменской области Сергей Собянин, первый замминистра энергетики РФ Иван Матлашов.
- На две трети ТЭК России зависит от Уральского федерального округа, - сказал Иван Матлашов, политически грамотно поднимая масштаб события с провинциального на национальный уровень. - На ТЭК приходится 26% внутреннего валового продукта в России, 57% российского экспорта, свыше 30% налогов в консолидированный бюджет страны и больше 50% собственно в федеральный бюджет.
Энергетическая стратегия России предписывает при строительстве новых и перевооружении старых ТЭЦ делать упор на парогазовые установки. Скучная материя? Но важная. История цивилизации - это бесконечная погоня за все более высоким кпд преобразования одного вида энергии в другой. Россия в тепло- и электроэнергетике пребывает в каменном веке - живет на паросиловых установках, где газ сжигается в котле, разогревая пар, который вращает турбину. Кпд нашей энергетики составляет в среднем 36%, но десятая часть станций имеет эффективность 25%, что характерно для 30-х годов прошлого века. "Весь мир отказался от этой неэффективной схемы, - говорит директор Энерготехнического института им. Кржижановского, член-корреспондент РАН Эдуард Волков. - Одна Россия, богатая страна, дурака валяет. Газ - очень дорогой и ценный продукт. Парогазовые установки дают возможность сократить потребление газа на 30-40%".
Забавно, что газовая турбина была изобретена еще до паровой. Патент на газовую турбину получил англичанин Джон Барбер еще в 1791 году, когда Робеспьер, не подозревая о технической революции, рубил монархистам головы. Попытка первого промышленного применения газовой турбины случилась в России, когда в 1900 году инженер Петр Кузычинский попробовал поставить ее на морской крейсер. А в 1976 году на Ленинградском металлическом заводе была спроектирована самая мощная в мире газовая турбина в 100 Мвт. Но это история. В СССР предпочтение было отдано строительству крупных АЭС, а полностью регулируемые цены на газ позволяли не думать о техническом прогрессе и необходимости снижения удельного расхода топлива. В результате отечественная теплоэнергетика, вплотную подошедшая к созданию собственных парогазовых установок, значительно отстала от развитого мира.
Мир стремительно переходит на парогазовые установки, преимущества которых вытекают из законов термодинамики. В ПГУ энергия газа работает не один раз, как в паросиловой установке, а дважды. Сначала в камере сгорания турбины, а затем во второй турбине, пар для которой генерируется при охлаждении частично отработавших в первом контуре продуктов. В газотурбинном, верхнем цикле кпд достигает 38%, в паровом добирается еще 20%. Таким образом, общий кпд ПГУ подбирается к 60%, а для паросиловых установок 40% являются недостижимой мечтой. Газовые турбины просты и компактны, их удельная стоимость в 2-3 раза дешевле. Неудивительно, что на парогазовые и газотурбинные станции, по словам директора Всероссийского теплотехнического института, члена-корреспондента РАН Гургена Ольховского, приходится до 70% вводимых в мире генерирующих мощностей. Только в США ежегодно вводится парогазовых установок на 40-50 млн кВт. Мощно шагают в этом направлении Китай, Индия, Германия, Англия.
Что же в России? Библией энергетиков всего мира стали работы академика С. Христиановича, который в 1950-е годы рассчитал выгоды парогазового цикла. Но нам от этого знания теплее не стало. Хотя доля природного газа (63%) является доминирующей среди других видов органического топлива, сжигаемого на российских ТЭЦ, у нас имеется одна-единственная парогазовая теплоэлектростанция - введенная три года назад Северо-Западная ТЭЦ в Санкт-Петербурге. Электрическая мощность ПГУ-220 в Тюмени - 640 Мвт, тепловая - 1700 гигокалорий.
Пальцев на руке больше, чем подобных примеров. А ведь уровень развития общества определяется уровнем энергопотребления на душу населения. И здесь мы намного уступаем развитым странам. Отставание ширилось: в 1990-е годы мы вводили мощностей в 12 раз меньше, чем в 1970-е годы. В новых экономических условиях пришлось вновь вспомнить о парогазовой технологии. На Ивановской ГРЭС запущен опытный стенд с отечественной газовой турбиной мощностью в 110 МВт, что лишь в 1,5 раза уступает немецкой турбине на Северо-Западной ТЭЦ, совокупная мощность которой достигает 450 МВт. В столице нашего турбиностроения Санкт-Петербурге концерн "Силовые машины" разрабатывает газотурбинную установку мощностью 180 МВт. "Рыбинские моторы" вместе с украинским НПО "Машпроект" спроектировало ПГУ мощностью 325 Мвт. В 2003 году в Белгороде приступили к строительству отечественной газотурбинной ТЭЦ "Луч". По словам начальника департамента научно-технической политики и развития РАО "ЕЭС "Россия" Анатолия Ливинского, парогазовые установки планируется запустить на ТЭЦ в Сочи, Пскове, Иванове. Над газовыми турбинами работают многие заводы, известные производством авиационных моторов. Для "оборонки" это золотое дно: газотурбинные установки малой мощности популярны на небольших предприятиях.
- Запуск ПГУ в Тюмени - пример сотрудничества между чиновниками и энергетиками для других регионов, - высказал свои соображения полномочный представитель президента РФ в Уральском федеральном округе Петр Латышев. - Энергетика - главное, что нужно развивать для реализации задач, которые поставил перед нами президент России, в частности, по удвоению ВВП.
Хорошие слова, верный курс. Но пока Россия по уровню душевого энергопотребления отстает от США в два раза. Хотя и превосходит уровень потребления энергии у древнего кроманьонца в 10 раз.
Ученые нашли способ получать электроэнергию из объедков
добавить ресурс
.gif){kind=small}
Переработка мусора:
ТБО и другие проблемы современности:
© Дизайн Студии РОМАрт, 2004.