Сибирское море энергии

Крупные плотины в Сибири должны быть снесены, а на смену им должна прийти совершенно другая гидроэнергетика и энергосистема, основанная на других принципах. Таково мнение известного публициста Дмитрия Верхотурова:

Недавно горячие и платные сторонники гигантских плотин снова нас обвиняли в "непрофессионализме". Мол, "дилентанты разрушали водобойный колодец", — говорилось в некоторых блогах. Однако, укол не по адресу.

Ведь именно профессионалы, к которым себя гидроэнергетики дружно причисляют, довели Саяно-Шушенскую ГЭС до катастрофы небывалых масштабов. Там погибло 75 высоких профессионалов, которым их профессионализм почему-то не помог. Мы также видели, как драпали профессионалы от плотины в первые часы катастрофы, бросив и ГЭС, и своих товарищей на произвол судьбы. И самый главный профессионал по безопасности драпал в числе первых.

После всего этого ожидать, что профессионалы могут раздолбить водобойный колодец и довести плотину до обрушения, было более чем оправданно. Но пронесло. Знать, крепко ее залили после предыдущего размыва. Впрочем, это не значит, что опасность миновала. С профессионалами на ГЭС продолжают твориться какие-то несуразности. Три недели назад трое профессионалов упали в шахту при ремонте одного из гидроагрегатов и чудом остались живы. Так что мы вполне можем ожидать, что профессионалы на Саяно-Шушенской ГЭС чего-нибудь отчебучат.

Но статья вовсе не об этом. Эти профессионалы, которые на каждом углу кричат о своем профессионализме, почему-то развивают гидроэнергетику устаревшими технологиями. Все их главные проекты — крупные плотины, в соответствии с теми же подходами к гидроэнергетике, что и во времена строительства Днепрогэса: взять створ выгоднее и поставить плотину повыше.

Вот, к примеру, Канкунская ГЭС в Южной Якутии на реке Тимптон. Высота плотины 270 метров, то есть на 25 метров выше, чем плотина Саяно-Шушенской ГЭС. Мы сейчас не станем говорить о том, что ГЭС затапливает долину, активно используемую эвенками для традиционного хозяйства, и что энергия в значительной доле пойдет в Китай (то есть, "РусГидро" выступает по сути агентом китайской колонизации Якутии), а скажем о том, что Саяно-Шушенская ГЭС их ничему не научила. Если напора Саяно-Шушенской ГЭС хватило для взлета агрегата под 2000 тонн весом, то там профессионалы готовы к напору добавить еще. Наверное, чтобы агрегат выше взлетел.

Погоня за напором, погоня за мощностью единичного агрегата — все это уровень технологии 1930-х годов. Эти требования были выработаны во время пересмотра плана ГОЭЛРО и выработке нового плана электрификации в 1931 году. Тогда это было оправдано в рамках технологий того времени и стоявших тогда задач индустриализации. К нынешнему времени этот подход безнадежно устарел по всем показателям. Но нам профессионалы от гидроэнергетики предподносят его как нечто совершенно новое, чуть ли только что из лабораторий вышедшее.

Гидроэнергетики долгое время считали, что их способ — единственно возможный, и нет другого выбора, кроме как городить плотину за плотиной, как можно выше. Но нынешние технологии позволяют сделать мощную энергосистему на основе совершенно другого принципа и другой схемы.

Гидроэнергетики любят нападать на бесплотинные ГЭС, и даже развернули настоящую кампанию травли Н.И. Ленева. Недавно его в очередной раз обвинили в мошенничестве, при этом ссылаясь на акт испытания его гидроагрегата в НИИ 26 ЦНИИ МО РФ в феврале 2006 года. Между тем испытания показали, что гидроагрегат его конструкции при высоте потока 75 см, скорости перед турбиной 0,82 м/с, тем не менее показал 20 об/мин и выработал на генераторе 10 Вт. Иными словами, его изобретение работает, хоть и и не с тем результатом, который он обычно заявляет.

Ток его агрегат дает. Другое дело, что он сильно просчитался с эффективностью своей разработки, и его гидроагрегат как минимум нуждается в очень серьезной доработке и тщательном исполнении. Его неудача — это только его неудача, а не всей бесплотинной энергетики.

Тем не менее кампания его дискредитации со всей очевидностью направлена на то, чтобы подорвать в корне доверие к бесплотинной энергетике. Мол, все они мошенники. Следом идет мысль о том, что крупные плотины — безальтернативное решение. При этом та полуправда, которую они распространяют о Леневе и его гидроагрегате — есть опаснейшая форма лжи. Система работает не с теми показателями о которых заявляет Ленев (в этой части обвинения верны), но ток-то вырабатывается! Значит сам принцип работоспособен.

Наше мнение таково. Во-первых, технологии поддаются доработке и усовершенствованию и это будет проведено. Во-вторых, есть образцы погружных гидроагрегатов, которые на напоре 1,5-2 метра могут выдавать мощность в диапазоне 7,5-20 кВт. Даже если считать их характеристики завышенными, то все равно на небольшом напоре можно взять 2-3 кВт. Нам этого для начала вполне достаточно.

Итак, первый элемент нашей гидроэнергетики — это небольшой, автономный, погружной гидроагрегат, который устанавливается прямо в реке под водой. Небольшая мощность вполне компенсируется многочисленностью подобных гидроагрегатов. Если каждый гидроагрегат может дать мощность 2 кВт, то миллион таких агрегатов может заменить крупную ГРЭС, размером с Березовскую ГРЭС-1. Рек в Сибири достаточно, чтобы установить миллионы погружных гидроагрегатов, не повреждая при этом природы.

Далее гидроэнергетики всегда потирали ручки, поскольку считали, что с миллиона малых гидроагрегатов совершенно нельзя собрать мощность. Это неудивительно, поскольку они живут технологиями 1930-х годов, когда к каждому агрегату требовалось поставить операторов.

Но с тех пор как появилась массовая электроника, компьютеры и были разработаны автоматизированные системы управления, стало возможно управлять этими агрегатами без людей. На крупных ГЭС существует же ГРАРМ — групповой регулятор активной и реактивной мощности, с помощью которых оператор ОЭС Сибирь в Кемерово может напрямую управлять гидроагрегатами на всех крупных ГЭС в Сибири. Без помощи АСУ ТП (автоматических систем управления технологическим процессом) этого сделать невозможно.

ГРАРМ можно разработать и создать и для малых погружных гидроагрегатов. Она может быть иерархической по архитектуре, то есть компьютер может управлять как группой гидроагрегатов, так и целыми системами, разбросанными по всей Сибири.

Итак, второй элемент нашей системы — автоматическая система управления всеми этими гидроагрегатами. Она может не только регулировать мощность, но и контролировать состояние агрегатов, измерять параметры потока и контролировать другие показатели, необходимые для устойчивой работы системы.

Теоретически "профессионалы" от гидроэнергетики могут и с этим согласиться. Но у них и здесь есть аргумент. Они спросят, а как доставлять электроэнергию от этих гидроагрегатов к потребителям. Мол, прикиньте стоимость ЛЭП… и они готовы радостно закричать "нереализуемо".

Вот что такое техническая отсталость. Для них ЛЭП — это вершина технического прогресса. Не будем спорить, что в области передачи мощности был сделан большой шаг вперед. Теперь есть ЛЭП с напряжением 1500 кВ. Это в 1931 году считалось недостижимым, и энергетики дерзновенно мечтали о напряжении 400 кВ.

Однако, есть и другие способы передачи мощности. Беспроводные. Мощность можно передавать с помощью радиоволн, используя остронаправленные антенны. Можно передавать мощность с помощью низкочастотных длинных волн, которые отражаются от ионосферы, и могут передавать энергию на большие расстояния. Но мы рассмотрим радиоизлучение.

В рамках нашей схемы, мощность от погружных гидроагрегатов передается на сборную антенну, которая установлена на месте на высоте, чтобы больше был радиус радиовидимости. До нее от агрегатов могут быть протянуты кабели или ЛЭП. В пределах радиовидимости этой сборной антенны стоит передающая мачта, а за ней другая, и так далее по цепочке. На каждой стоит узконаправленная антенна, которая "видит" другую такую же. Они передают друг другу мощность в на коротких, ультракоротких и дециметровых волнах частотой 3-3000 МГц.

Итак, вот третий элемент нашей схемы — система беспроводной передачи мощности с помощью радиоволн.

Такими приемо-передающими антеннами можно передавать энергию на большие расстояния, хоть с Таймыра до Тувы, весь вопрос только в количестве приемо-передающих антенн. При этом арсенал беспроводной передачи энергии вовсе не исчерпывается и можно применять другие способы.

Наконец, завершающая часть схемы состоит в том, что энергия накапливается и передается импульсами. Для этого на сборных антеннах установлены накопители энергии (это могут быть мощные конденсаторы или механические накопители, вроде супермаховика профессора Нурбея Гулиа). Как только накопители концентрировали достаточную мощность, компьютер переводит установку в режим передачи. АСУ ТП выбирает из памяти наиболее подходящий передающий сигнал, и "выстреливает" мощность на приемник, предварительно отправив сигнал-запрос для настройки приемной антенны. Подобные системы автоматической настройки давно освоены и применялись в военных системах связи. Всей приемо-передающей системой управляет АСУ, которая собирает импульсы энергии и передает их потребителям в соответствии с графиками потребления.

Таким образом, гидроагрегаты постоянно работают "в базе", а сама система, имея запас накопленной энергии, может гибко регулировать мощность и передавать необходимое количество энергии по назначению. Энергопотребление может быть везде, даже там, где сейчас развитие промышленности считается невозможным из-за удаленности от энергосистем. Так мы можем обеспечить энергией любое стойбище, лишь бы оно находилось в зоне радиовидимости какой-нибудь приемо-передающей антенны. Кроме того, в эту же систему могут быть встроены и любые другие источники энергии, начиная от тепловых ГРЭС, и заканчивая орбитальными солнечными электростанциями.

У этой системы есть еще одно достоинство. В свободное от работы время, приемо-передающие антенны могут использоваться, к примеру, для радиолокации. Если такая система будет создана в масштабах Сибири, то можно создать радиотелескоп огромной мощности и огромных размеров.

Имеющихся сейчас технологий и даже готового оборудования сейчас достаточно, чтобы такую систему создать. Весь вопрос лишь в настойчивости и капитальных вложениях. По мере развития этой системы будут решены многие технические проблемы и будет существенно увеличен КПД. Однако, мы не гонимся за высоким КПД, поскольку для нас куда важнее иметь источники энергии, которые не разрушают окружающую нас природу, не лишают нас ее красот.

Крупные плотины должны быть снесены. В этом нет никаких сомнений. На смену ей должна прийти совершенно другая гидроэнергетика и энергосистема, основанная на других принципах. Она будет не только полезной, но также чистой и не разрушающей природу.

Дмитрий Верхотуров