| Инновационные проекты в энергетике выйдут из стен академических институтов, когда их реализация станет выгодным бизнесом, сложится энергетический рынок и появится потребитель, понимающий их выгоду. Энергетическая стратегия России, разработанная РАО ЕЭС и принятая 28 августа 2003 года правительством РФ, уверяет нас в приоритете формирования государственной политики поддержки инновационной деятельности. Необходимость документа ясна всем: без него энергетические чиновники не могли бы получать зарплату. Однако по сути Стратегия выглядит не очень хорошей калькой с западных: во-первых, плагиат; во-вторых, эклектика; в-третьих, прожекты не подкреплены финансами. В документе одна энергетика, в жизни - другая. Куда кривая выведет Известна кривая развития человечества академика Петра Капицы: одна ось - исторический процесс, время; другая - человечество в миллиардах. Исходная точка - рождество Христово. Кривая плавно стремится вверх: численность народонаселения на земном шаре растет. В биологическом мире рост популяций ограничивает, например, объем пищи. Человечество же путем различных усовершенствований (использованием минудобрений и т.д.) рост поддерживает. Но предел уже ощущается. ООН давно в задумчивости, как быть дальше... Прогнозы развития мирового сообщества предсказывают в том числе и опережающие темпы роста потребления электроэнергии по отношению к производству первичных энергоресурсов. Эту проблему можно решить только при помощи инноваций. Традиционная энергетика до сих пор работает в основном на органическом топливе: угле, торфе, нефти, газе. Доля атомной энергии никогда не превысит 20%: слишком много рисков. Нетрадиционные источники, солнце и ветер, в обозримом будущем также не составят значительной части ресурсов. И вода большего не даст. Основным путем развития энергетики в крупных межнациональных и национальных программах США, Японии, ведущих стран Европы признано повышение эффективности твердотопливных технологий: модернизация традиционного паросилового цикла на твердом топливе; отработка и освоение парогазового цикла на твердом топливе; разработка перспективных технологий с топливными элементами и газификацией твердого топлива. Возрастающая эффективность производства и использования энергии со времен промышленной революции по наши дни напоминает ту же кривую Капицы. Сначала были паровые машины с КПД 2 - 5 - 10%, затем паровые турбины с КПД 25 - 32%, далее - парогазовый цикл с КПД 37 - 50%. Очевидно, что сейчас КПД традиционной твердотопливной энергетики приближается к максимальному значению 55 - 65%. Дальнейшее повышение эффективности использования органического топлива возможно лишь в комбинированных энергохимических циклах, например, с внутрицикловой термохимической активацией топлив, с топливными элементами, позволяющими получить эффективность 60 - 80%. Столько энергии может уйти в свет лампочек, и это великолепно. Остальное - тепловые потери, их можно утилизировать или не утилизировать, но это вопрос второй. Дальше эти технологии достигнут предела развития и должны замениться другими. Что будет с гигантскими энергетическими сооружениями? Следует ли их возобновлять или только поддерживать, как делает сегодня РАО ЕЭС? Вопрос, однако, скорее философский, нежели технический... На какую почву должны упасть семена инноваций, рассказывает доктор технических наук, профессор кафедры энергосбережения УГТУ-УПИ Александр Рыжков. - Александр Филиппович, какая линия сменит топливно-энергетическую ветвь развития? Приоритеты ясны? - Только на уровне лабораторных изысканий. Никто в мире из занимающихся усовершенствованием существующих уровней энергетики не знает этого наверняка. Огромные силы, колоссальные инвестиции вкладываются, чтобы технология получения энергии на основе топливных элементов развивалась, чтобы эта кривая не оборвалась и поднималась как можно круче и дольше. Но использование органического топлива ограничено. Нефти и газа нам осталось по одним оценкам на 30 - 50 лет, по другим - на 100 - 150. А запасы угля при сегодняшнем уровне потребления - на 300, а может, на 500 лет. Это очень много. Месторождения открываются непрерывно, цифры постоянно меняются. Известно, что на российском севере под землей в зоне вечной мерзлоты лежит огромное количество газогидрата - связанного в твердое вещество газообразного топлива. В нем на молекулу газа (метана) приходится большое количество молекул воды, если их подогреть, то газ отщепится, испарится и его можно собирать. Большой объем газогидрата имеет и Украина на дне Черного моря. Запасов газа в связанном виде больше, чем в чистом. Но мы не знаем, как его взять. Даже у продвинутых западных коллег нет технологии уверенного отщепления метана от воды, безопасного для экологии планеты. - Известно ли, по крайней мере, на что будут направлены усилия науки ближайшие десять лет реформы энергетики? - Нам надо переждать это смутное время и не позволить рухнуть топливной энергетике до тех пор, пока в ее недрах не зародится и не окрепнет революционно новая технология. РАО "ЕЭС России" проводит только модернизацию, поддержание действующих мощностей и их незначительное расширение. Светит всем, греет избранных - Зачем тогда в Стратегии говорится о развитии альтернативных источников энергии - термоядерной, ядерной на быстрых нейтронах, водородной, приливной, солнечной, химической? - Термоядерная энергетика в мире появится, но вряд ли она будет ведущей, поскольку достаточно опасна. Водородная энергетика развивается на уровне топливных элементов: получают водород, пропускают его через топливный элемент и снимают электроэнергию. Технология имеет под собой реальную основу и достаточно безопасна. И вписывается в ту картину, которую я вам описал. Ядерная энергетика будет иметь ограничения, так как тоже опасна. Приливными электростанциями занимаются давно, около 50 лет, но развития этот опыт нигде в мире не получил. Солнечной энергии на земной шар падает в тысячу раз больше, чем надо для обеспечения всего энергетического сектора, но ее аккумулировать, улавливать достаточно сложно. На Западе это давно делают, однако по себестоимости такая электроэнергия неконкурентоспособна: она в три-пять раз дороже энергии, полученной на основе твердого топлива. И срок окупаемости этих установок - более 20 лет. Другое дело, если у вас достаточно средств и вы хотите, чтобы у вас была экологически чистая, независимая энергетическая база, тогда у себя в коттедже вы поставите солнечные преобразователи. Экологичные, но дорогие технологии применялись и будут всегда применяться для удовлетворения потребностей элиты. Для массового сектора нужно искать другие. - На какой уровень развития энергетики ориентированы уральские инновации? - По статотчетности цифра энергоэффективности в России составляет 25%. В Штатах - 35%. Американцы провели модернизацию оборудования, перешли с паросиловых на парогазовые технологии. И эти инновации дали скачок эффективности в 10% против нас. Энергетический кризис 70-х годов, когда были разногласия с арабским миром, США восприняли по-деловому и стали заниматься практическим энергосбережением. Первое его направление - организационное, на уровне "выключать лампочки везде и вовремя". Второе - инновационное. Третье связано с разработкой технологий будущего. Первое они поставили буквально за год-два, вторым начали заниматься регулярно, за счет этого себестоимость энергопродукта стала падать. То есть каждый год на каждой электростанции запускали по одной газовой турбине и получали дополнительную дельту экономии. Мы в России и на Урале говорим пока только об организационных мероприятиях: они дают 30% экономии. В область инновационных технологий мы никак не можем перейти, это требует вливания финансов. - Сколько от необходимого инвестирует бюджет? - Долю процента. Нет механизма финансирования инновационных проектов государством. Оно еще не определилось с моделью нашего капитализма. - А сами инновационные проекты есть? - Того, что нашими учеными разработано за советский период и за последние десять лет в жестких финансовых условиях, достаточно, чтобы сделать качественный шаг, перейти с паросилового цикла на парогазовые турбины. Если для зарубежных коллег это вчерашний день, то для нас - светлое завтра. Еще в советский период наши энергетики не взялись за эту технологию - застой был. Он, собственно, и сейчас сохраняется. Для внедрения наработок необходимо запустить опытное производство, провести конструкторские работы, создать машиностроительную базу. Это тоже стадии инновационного процесса, новой технической революции. Но какую сегодня можно создать машиностроительную базу? Только завозить детали россыпью из-за бугра. Поэтому энергетики и ограничиваются мизерным внедрением из бюджетных средств. Реализуются лишь пилотные проекты, внедряются одиночные агрегаты. Например, парогазовых установок запущено по России две: в Питере и в Тюмени. Но электростанций-то сотни. Реально развиваются только установки небольшой мощности автономного или параллельного с большой энергетикой действия, малые заводские и районные ТЭЦ, установки с газовыми турбинами, двигателями внутреннего сгорания. Магнитка покрывает 100% своих потребностей в электроэнергии за счет вторичных энергоресурсов. Завозит уголь, получает кокс для доменных установок, а дальше доменный газ использует в паросиловых установках и получает электроэнергию. Другие предприятия послабее, там покрытие собственными энергоресурсами 50 - 20%. Серьезный бизнес, газовики, нефтяники, металлурги, сейчас ими занимаются вплотную, сами инвестируют эти процессы. Они поставили себе задачу не пользоваться мощностями РАО. Дешевое топливо жгут в газовых турбинах (парогазовый цикл). - Чьи это разработки? - Есть два источника. Первый - импорт, второй - наша авиационная промышленность, которую по ряду соображений не выпускают в небо. Она ищет новые точки приложения сил, в частности в энергетике. "Пермские моторы", еще ряд предприятий перестраиваются, переоборудуют авиационные двигатели (это газотурбинные установки) для стационарной работы на земле. Такие установки имеют ряд преимуществ перед обычными габаритными газотурбинными, их удобно использовать в отдаленных местностях. Они мобильны, их легко перевозить с помощью вертолетов. Такие установки эффективно используют Газпром и ЛУКойл. Ими достаточно просто оснащать удаленные территории, а также те регионы, где нет централизованных сетей и компаний, которые бы занимались развитием энергетического производства. Создание новых инновационных проектов в российской энергетике идет на уровне академических институтов, независимых разработчиков, например УГТУ-УПИ, но развития не получает из-за отсутствия базы. - То есть главное препятствие для инноваций в энергетике - отсутствие инвестирования и господдержки? - Все начинается с отсутствия внятной энергетической политики. До Энергетической стратегии была федеральная целевая программа "Энергоэффективная экономика". Она строилась на долевом участии бюджета и средств территории разных уровней. И провалилась, потому что бюджет свои 10% никогда не платил, а территории не могли вкладывать тех средств, которыми не располагали. Как всегда в России, это был чисто бумажный документ, никаких приводных ремней и рычагов не предлагавший. Смотря как сжигать - Может быть, альтернативная энергетика развивается везде в мире, потому что газ там в 2,5 - 3 раза дороже, чем в России? - Это так, острой необходимости в ней до сих пор у нас не было. Наша экономика рассчитана на получение прибыли за счет продажи ресурсов. Поэтому развивать ее особо не требуется. Но это соображения общего плана. Не во всех случаях интенсивное развитие технологий на Западе обусловлено энергетическими приоритетами. Например, в Индии, Китае и Западной Европе много занимаются биоэнергетикой, получением горючего газа на базе сельскохозяйственных отходов прежде всего потому, что отходы животноводства необходимо как-то использовать. Это одна из технологий утилизации, где энергетический газ оказывается побочным продуктом. Есть такие разработки и в нашем УГТУ-УПИ. Вопрос с использованием ветра хорошо решает Германия, которая имеет протяженное морское побережье, где дуют постоянные мощные ветры. В России, на Урале, этот вид энергетики развивать трудно. В Башкирии есть несколько дорогостоящих заграничных ветряков: видимо, нашлись свободные средства. Нам лучше обращаться к таким ресурсам, как отходы лесного производства, сельского хозяйства. Они и на Западе широко используются. Здесь мы имеем шансы получить большой выход электроэнергии, поскольку лесов у нас много, биомассы тоже. С помощью этих ресурсов можно полностью обеспечить тепловой и электроэнергией все сельское население. Такие инновационные технологии и установки на Западе разрабатывают 15 лет и вышли на хорошие показатели. Свердловская область тоже проявляет волю в области НИОКР, финансирует некоторые проекты использования древесных отходов, торфа. В частности, наша кафедра участвовала в двух таких проектах. Мы разработали водогрейную установку и мини-ТЭЦ с двигателем внутреннего сгорания на базе торфа и древесных отходов. Используется принцип двухстадийного сжигания твердого низкосортного топлива: на первой стадии из топлива получается горючий газ, который можно сжечь на второй стадии более эффективно, чем исходное топливо, поскольку газ в любом случае сжигать легче. Агрегаты прошли испытания, заактированы: себестоимость продукта - электро- и тепловой энергии - на уровне цен Свердловэнерго за счет более дешевого топлива. Это очень хорошо: у коммунальщиков на нем же себестоимость на порядок выше. У Свердловэнерго стоимость топлива во многом определяется ценой перевозки. В общем, где древесина дешевая, там альтернативная энергетика конкурентоспособна. На Западе так же. Небольшие водогрейные установки (образец изготовлен на Невьянском заводе) мощностью в несколько десятков киловатт хороши для небольших хозяйств, ферм, поселков, больничных комплексов. Дело за внедрением. По мини-ТЭЦ мы работали с Газпромом (Уралтрансгазом), они помогли нам создать разработку в железе. Она стоит на их территории, однако дальнейшего интереса к ее судьбе газовики не проявляют: для них в коммерческом плане это маломасштабное производство. Мы ждем, что скажет машиностроение. И тут есть два пути. Первый - нормальный, цивилизованный: купить разработку. В России такими не ходят, выбирают второй путь: посмотрел чужое - сделал свое. Ни у кого нет желания финансировать разработчиков, не дозрело еще общество до того, что интеллектуальная собственность - такой же продукт, как и прочие. В Екатеринбурге установки малой энергетики бессмысленны, потому что здесь есть сети и газ. Они требуются на удаленных территориях. Но там ни у кого нет ни копейки, чтобы заплатить за них. Даже если вы сами найдете деньги и запустите установки, никто не будет платить за их эксплуатацию. Рынок созреет, когда газ подорожает - Свердловская область только на 5% обеспечена собственными твердотопливными источниками. Инновации и альтернативные источники способны решить вопрос ее энергетической безопасности? - Есть проект на уровне ТЭО по малым рекам (которых в изобилии): посчитаны ресурсы, мощности, определены места установки энергоагрегатов. То есть бумажная сторона работы выполнена. Я думаю, движение будет на уровне внедрения одного-двух агрегатов, не более. Если всерьез говорить о создании системы безопасности и подтягивать инновации, надо чтобы собственных источников было около 30%. Это колоссально много. Малая и альтернативная энергетика не решит проблему ухода от энергетической зависимости категорически. Она не может применяться в промышленном секторе, а в секторе бытовом у нас потребители в массе своей бедны. Это еще одна причина, почему эта линия инноваций стопорится. На Западе - другое дело. - Есть ли конструктивные соображения, перспективы для инноваций? - Мы все равно, хотя и с отставанием, движемся в том же направлении, что и Запад. Смотрим, что там происходит, и пытаемся идти в ногу. Тем самым мы, научные работники, свою функцию выполняем. Задача - найти тех, кто взял бы на себя следующие шаги: отладить механизм, реализации инноваций до их воплощения. Я думаю, это неизбежно произойдет. У предпринимателей появляется интерес, должен сложиться рынок, потребитель, который осознает, что это ему необходимо. Скорее всего, это будет бизнес, который покупает энергоакции, приходит на этот рынок. Никаких государственных инвестиций в инновации в энергетике ждать не следует - это очевидно. Рынок созреет, когда газ подорожает. Уголь уже почти "золотой" - полторы тысячи за тонну. А опилки - всего пятьдесят рублей... - Казалось бы, такие агрегаты с руками должны рвать. - Оторвут, когда инновационная установка будет отапливать не дом с пенсионерами, а малое предприятие, например лесопилку. Тогда все вопросы будут решены. Или когда граждане, населяющие коттеджи, осознают свой интерес, обнаружив, что есть источник, местное топливо, которое может дать им выгоду. Поэтому наука оптимизма не теряет. Беседовала Людмила Колбина Екатеринбург "Затраты на внедрение сдерживают покупку мини-ТЭЦ" - говорит генеральный директор екатеринбургской компании " Квалитет-Т" Виктор Золотовицкий "Квалитет-Т" занимается реализацией и установкой газопоршневых электрогенераторов АГ-100 и АГ-200 производства Уральского турбомоторного завода. Собственная система утилизации тепла в которых позволяет обеспечить предприятия не только электричеством, но и тепловой энергией. - Виктор Владимирович, в чем новизна вашей установки? - В принципе это тот же двигатель внутреннего сгорания. Бензиновый двигатель работает на бензовоздушной смеси, двигатель ТЭЦ - на газовоздушной смеси, которая также поджигается свечой. Новое в том, что в качестве топлива берется газ и максимально утилизируется тепло. Вместе с его утилизацией установка использует до 90% энергии, получающейся при сжигании газа. Двигатель установки имеет четыре клапана на цилиндр. По сравнению с двухклапанными двигателями, топлива расходуется на 10% меньше. Кроме того, наши установки, в отличие от западных аналогов, адаптированы под отечественное масло (масла, которые используются импортными установками, дороже втрое). - На какой экономический эффект может рассчитывать предприятие при внедрении? - Расход топлива - 30 кубометров на 100 кВт/час электроэнергии и 150 кВт мощности по теплу. Вместе с расходами на содержание машины (масло, амортизация и проч.) себестоимость 1 кВт/час достигает 65 - 70 копеек. Предприятия, исключая энергоемкие производства, покупают 1 кВт/час у Свердловэнерго по 1 - 1,4 рубля. Это просчитанный эффект, не считая вырабатываемого тепла. Конечно, тепло еще нужно утилизировать, но за него уже не надо платить теплосетям. - Какие предприятия могут быть заинтересованы в приобретении мини-ТЭЦ? - В основном испытывающие недостаток электроэнергии: от птицефабрик, потребляющих много тепла, до кирпичных заводов и типографий. Электросети в этом случае дорого запрашивают за усиление кабеля, чаще дешевле приобрести станцию. Но приходится решать специфические вопросы: как установка поведет себя в общей сети; как ею управлять при вхождении в сеть. Такие станции должны четко соответствовать принятой частоте в 50 Гц, так как несоблюдение частотных характеристик может привести к аварии. Кроме того, при установке мини-ТЭЦ приходится сталкиваться не только с материальными и временными затратами, но и с чиновной волокитой - подключение, согласование с тепло- и электросетями, Горгазом. Все это часто удерживает от покупки руководителей предприятий, желающих стабилизировать тепло- и электроснабжение. - Может, длительность этапа согласования связана с нежеланием сетей терять клиентов или объемы сбыта? - Если какое-то противодействие и есть, то оно завуалировано. Думаю, сейчас на согласование уходит много времени, потому что не отработана массовая технология. Внедрение подобных мини-ТЭЦ началось два года назад, но процесс раскручивается очень медленно: производитель, Уральский турбомоторный завод, за это время продал 30 установок, еще 20 запланированы на этот год. Многие предприятия, которые, может, и хотели бы купить их, пока смотрят, как они работают у других. Для потребителя главное - надежность, а доработка этих станций продолжается. Интервью взял Дмитрий Носков Денег на инновации у энергетиков нет" - считает заместитель главного инженера Свердловэнерго Леонид Соловьев - Какими ресурсами располагает АО-энерго для внедрения инноваций? - Свердловэнерго - третья по выработке и мощности (более 8 МВт) энергосистема России. Уступает только Тюменской и Московской. У нас составлена программа энерготехнического перевооружения на 15 лет стоимостью 90 млрд рублей: 70 миллиардов будет потрачено на продление паркового ресурса, 20 - на мелкую реконструкцию. Должно выводиться 50% оборудования. Богатые страны считают, что отработавшее дешевле заменить оборудованием нового поколения, но для этого нужны изначально большие капитальные затраты. У Свердловэнерго таких денег нет, программа приспособлена под наши возможности. - Сказанное означает, что внедрение новых технологий и оборудования вы не рассматриваете и через 15 лет Свердловэнерго будет в заплатках? - В заплатках будут все АО-энерго страны, за исключением молодых вроде Тюменьэнерго. Проблемы модернизации, которые стоят перед нашей энергосистемой, характерны для всей отрасли. - Что делать? - У нас есть проекты, включающие совершенно новое оборудование. Нужны инвестиции извне или инвестиционную составляющую надо закладывать в тариф. Сегодня ее там нет: до 70% в себестоимости электроэнергии - топливо, 30% - капитальные ремонты. Реформа стартовала, но никто не спешит с инвестициями. Основной акционер государство: 50% акций. Денег у него нет. Около 20% акций у СУАЛа, пока только ведем переговоры. Я думаю, СУАЛ еще не чувствует тревоги, потому что мы стабильно обеспечиваем электроэнергией его заводы БАЗ и УАЗ, и там думают, что так будет всегда. Но электростанциям за 50 лет, срок их жизни - 10 лет, не больше. Между тем энергетика - очень капиталоемкая отрасль. Отдача от вложений будет только через десяток лет и в лучшем случае по 5 - 7% в год. Проще строить заводы кукурузных палочек. - Откуда за рубежом берут деньги на модернизацию? Каковы механизмы инвестирования? - У немцев инвестиционная составляющая сидит в тарифе - до 30%. Все равно кто-то должен платить. Даже если придет иностранный инвестор, кто будет с ним расплачиваться? Потребитель. Либо государство соберет эти деньги в виде налогов, а потом вложит, как было раньше. У немцев стояло наше оборудование, то же, что и на Рефтинской ГРЭС, и они уже давно заменили его новым. В Свердловской области, по нашим прогнозам, за 20 лет энергопотребление возрастет на 20 - 30%. Мы видим, что в таком виде АО-энерго в регионах становятся тормозом развития промышленности. Деньги нужно вкладывать не только в модернизацию электростанций и строительство сетей, но и в машиностроительные заводы. Сегодня, если хочешь принципиально новое энергетическое оборудование, приходится обращаться в Германию. - Наше машиностроение уводит вас назад? - Не дает убежать вперед. - То есть с отечественным машиностроением модернизацию не поднять, нужен импорт? - Если быстро, то да. А если медленно, то нужно модернизировать заводы по производству энергетического оборудования. Это огромные суммы, время и усилия. - А если наша энергетика будет обходиться латанием дыр? - Она отомрет. Технико-экономические показатели наших станций на проценты хуже западных. Каждый процент прироста экономичности требует огромных затрат. Вложишь в два раза больше средств, а экономичность получишь всего 3%. Сегодня это цена всей мировой энергетики: выигрыш - единичные проценты, вкладываешь в разы больше. В загнивающем социализме в стране вводилось мощностей на 15 - 18 млн кВт ежегодно. В прошлом году мы ввели около миллиона. Такими темпами мы загасим энергетику. Хотя еще пять лет электроэнергия в стране не будет дефицитна. Интервью взяла Людмила Колбина "Деньги у энергетиков есть, но тратятся они неэффективно" - уверен генеральный директор ООО "ФИНЭКС консалтинг" Виктор Прядеин - Утверждение, что приток инвестиций в энергетику отсутствует и на инновации нет денег - лукавство. Ремонтный фонд в тарифе на самом деле есть. Энергетики живут на затратах: формируя их, они обеспечивают работоспособность своих систем, обновляют фонды. Пытаясь увеличить цену не за счет экономически оправданных затрат, а за счет необоснованного роста прибыли, любое предприятие может жить хорошо. Для этого не надо быть бизнесменом, надо просто быть монополистом. Думаю, энергетикам надо начинать экономить. Летом будут приниматься решения по трехлетнему уровню тарифов. В рамках этого коридора им и следует снижать затраты. Очень много средств тратится неэффективно. В энергетике, как и на промпредприятиях, есть где находить деньги на модернизацию и инновации. Рост потребления электроэнергии дают бизнес-организации, которым нужны мощности, чтобы зарабатывать деньги на рынке. Пусть они и платят за развитие мощностей, внедрение инноваций. Но бизнес будет финансировать только свои объекты. А вот энергетикам это невыгодно, потому что они привыкли, что они монополисты и все сети - их. Это особенность сегодняшнего этапа. Ради этого вся реформа и затеяна. В ходе ее конкурентный бизнес должен отделиться от монопольного, привлечь инвестиции в отрасль. Бизнес, который по 20% АО-энерго уже купил, собирается зарабатывать не на росте этих акций. Он намерен зарабатывать на том, что станет с энергосистемой после реформирования. Все крупные ФПГ в России владеют пакетами АО-энерго в том регионе, в котором имеют экономические интересы. Они просто ждут рынка. Эксперт-Урал #20 (147) от 31 мая |