Конвейер атомных реакторов 
2
Смею надеяться, что термин «геоэнергетика» стал хоть немного привычен — как говорится, широко известен в узких кругах. Вот только я по самому непонятным причинам не часто пытаюсь рассказать, что именно пытался в него вложить, когда его придумывал. Что такое энергетика пояснять не нужно, а вот с приставкой «гео» все куда сложнее. «Гео» в переводе — это Земля как планета, а потому энергетике без этой самой «гео» вообще никак. Из недр планеты мы добываем все энергетические ресурсы — уголь, нефть, торф, природный газ, уран. Вращение планеты и ее рельеф задают характер течения рек, вращение вокруг Земли ее естественного спутника, Луны — режим приливных волн, температура недр дает возможность использования для нужд энергетики еще и геотермальных источников. Наличие атмосферы Земли — это и потоки ветра для ВЭС, и фильтр, который пропускает только то внешнее радиоизлучение, которое не убивает живую природу. Состав атмосферы нашей планеты оказался настолько удачен, что позволяет расти лесам — напомню, что совсем недавно основой тепловой энергетики повсеместно были дрова да солома. Так что с этой стороны все вполне точно: есть «гео» - есть энергетика, а на нет и суда бы не было
Но «Гео» - это еще и мы с вами, со всеми нашими придумками в виде всяких там государств и их объединений со всяческими политическими надстройками и разными религиями. Про все эти архитектурные излишества я бы предпочел вообще не вспоминать, поскольку мало что в этом понимаю, да вот беда — мы с вами и есть потребители энергии. Производство энергии настолько красиво и увлекательно, что я бы с удовольствием только этим и ограничился, но производство без дальнейшего потребления не имеет смысла, так что все те, кто на поверхности «гео» обитает — составная часть геоэнергетики. Мне не очень просто было с этим фактом смириться, но факты вещь упрямая. А раз уж человек часть системы геоэнергетики, никуда не деться и от всего того, что из этого проистекает — не только энергетика влияет на развитие человеческой цивилизации, но и человеческая цивилизация во всех ее замысловатых проявлениях — на энергетику.
Нет, лично для меня вся история развития цивилизации — это история освоения все новых источников энергии и освоения технологии их использования, от собственной мускульной силы к энергии домашних животных, энергии рек и ветра, к тепловой энергии дров и угля к энергии электрической, к применению в энергетике нефти, нефтепродуктов, природного газа и к нынешней вершине развития — к энергии ядер урана. При этом, поговаривают, происходили и еще какие-то второстепенные события — рабовладельческий строй сменялся феодализмом, феодализм — капитализмом, капитализм — социализмом, социализм – капитализмом; какие-то там политические течения куда-то текли, закручиваясь в водовороты, крошившие кости всем, кто не успел спрятаться. Совершенно не понимаю, зачем все это надо было. Могли бы ведь спокойно рассчитывать гидродинамику лопаток паровых и газовых турбин и КПД угольных топок поднимать — ан нет, революции нам подавай с мировыми войнами в комплекте. Мы сами себе придумываем политиков, которые так и норовят энергетикам под ногами мешаться — вон, взяли и взорвали такое чудо инженерной мысли, как тысячекилометровый подводный магистральный газопровод на дне Балтийского моря.
В общем, все люди делятся на две большие категории — на энергетиков и на неразумных, причем последние порой доходят до такой глупости, что начинают думать, что они хоть на что-то способны без энергетиков. Свет вырубим, водопровод с канализацией перекроем, бензина с керосином для машин и самолетов не дадим — и вот тогда задумаетесь, где вы, президенты с премьер-министрами. Если же серьезно, то это тоже факт: политика способна и влияет на энергетику, энергетика способна и влияет на политику, змея то наслаждается вкусом собственного хвоста, то сплевывает всякое разное, во что тот хвост умудрился вляпаться. Собственно, все холодные, горячие и теплые конфликты, которые мы сейчас наблюдаем на планете, в основе имеют один и тот же мотив — борьба идет за контроль над источниками энергетических ресурсов и маршрутов их доставки, борьба идет за технологии их использования. Способы ведения этих конфликтов целиком и полностью зависят от степени благоразумия политических лидеров, хотя эта величина в последнее время и стала иметь отрицательные значения. Я бы предложил оценивать степень бессилия в комплекте с глупостью в шольцах или в бербоках, но это, конечно, только мое оценочное высказывание, не более того.
И еще одно соображение по этому же поводу. Энергетика не имеет никаких универсальных рецептов для всех стран разом, как бы нам ни пытались доказать обратное глашатаи тотального глобализма. Лихтенштейн соседствует с Германией, но их энергетические системы были, есть и останутся разными. Индия и Китай совпадают по количеству населения и климатическому поясу, но их энергетические системы еще очень долгое время будут принципиально разными, поскольку урбанизация Китая кратно превышает уровень урбанизации Индии. Энергетическая система России никогда не будет похожа на энергетику Исландии или Чада. То самое «гео» имеет еще и такое измерение — развитие энергетики зависит от климата и площади той или иной страны, наличие или отсутствие ископаемых энергетических ресурсов, плотности населения и ее равномерности, его количества, уровня урбанизации и связности регионов, плотности путей сообщения, наличие или отсутствие выходов к морю. Список вот таких индивидуальных особенностей можно продолжать и продолжать, вплоть до уровня образования, продолжительности жизни и плодородия почвы. Это еще одно направление, по которому гео влияет на энергетику и получает ответную реакцию в виде влияния энергетики и на все эти особенности той или иной страны: не вытянет Гондурас развитие собственной атомной энергетики самостоятельно, зато флотилия плавучих АЭС у берегов Кубы революционно перевернет уровень ее развития, если предлагать наглядные примеры.
Любые попытки нивелировать эти отличия, действовать по каким-то умозрительным конструктам положительного результата не дает, особенно если эти теоретические измышления привнесены извне. Отказ от анализа обстановки профессиональными экспертами отрасли при разработке энергетической политики Евросоюза привел к тотальному крену в сторону ВИЭ и к тому, что в прошлом году объемы реального, товарного производства стали падать на десятки процентов. И ровно то же самое происходило не так давно и у нас, в России. Я напомню ровно один факт: только в 2019 году объем производства и потребления электроэнергии в РФ превысил показатели 1990 года, достигнутые в РСФСР, при этом превышение составило целых 1,5%. Согласие на чужие, импортные рецепты — это в 100 случаях из 100 вина политиков, руководящих странами. Но такая возможность у политиков появляется только в одном случае — если народ или, как теперь модно говорить, электорат настолько слабо понимает, плохо разбирается в том, что такое энергетика и каковы особенности энергетической системы родной страны.
Все проблемы человеков — от незнания, от уровня грамотности, от навыков аналитического мышления, никакая религия эту проблему изменить/отменить не способна. Вроде бы прописная истина, но ведь и ее пытаются искажать всевозможные апологеты деградации, квинтэсссенцией идеологии которых лично я считаю фразу главы крупнейшего государственного банка России Германа Грефа - «Нам нужен квалифицированный потребитель». Я уверен, что при удачном стечении обстоятельств сам господин Греф с удовольствием примерит на самого себя потребителя универсального, о котором немало лет назад рассказали братья Стругацкие в их «Понедельнике начинается в субботу». Вот только у Выбегалло модель универсального потребителя свернула в точку всю Вселенную, а потребитель квалифицированный, о котором мечтает Генрих Оскарович, на такой масштаб не потянет, но уж Россию в бараний рог свернет однозначно.
Для того, чтобы грефоподобные и чубайсообразные не прорвались к власти окончательно и бесповоротно, есть только один способ профилактики — знания. Системные, глубокие, позволяющие понять не только происходящее, но и причины, по которым происходит именно то, что мы наблюдаем. Любая техническая задача начинается с технического аудита — для начала нужно точно понимать, где именно мы находимся, какие причины нас в эту ситуацию привели, а уже потом, после этого начинать искать выходы из всех тупиков, в которые нас привела слабо контролируемая нами чубайсятина.
Только беспристрастный анализ позволит избавиться от благоглупостей, которые продолжают сыпаться со всех сторон из раздела «Надо вернуть Госплан!» «Вернуть собственность на все ресурсы народу!», «Нужно вернуться к социализму!» Госплан вернуть — а кому доверим его возглавить, кто станет в нем работать, какая квалификация для этой работы требуется, и кто у нас эту квалификацию имеет? Госплан — вернуть, а без Госснаба он точно выполнит свои задачи? Собственность народу — это, простите, как? Национализировать все компании, заводы-пароходы и? Кто ими будет управлять, на каком запасном пути у нас стоит полк государственных управленцев, имена-фамилии-явки? Вернуться к социализму — а к какому? К китайскому, шведскому, албанскому или к тому, крах которого мы наблюдали в 91-м? В основе развития нашего с вами уровня жизни лежит экономика, которая стоит на фундаменте энергетики, а кадры решают все — отталкиваться надо именно от этого, как и от того зубодробительного факта, что все те, кто 30 лет назад с разным уровнем успешности руководил нашей великой державой, уже ушли на покой или еще дальше, откуда возврата нет — и это не река Дон. Недостаток знаний, равнодушие и иждивенчество — те проблемы, которые энергетики решить не могут, это не их задачи. Иждивенчество — это когда нам не нравится уровень и система образования наших детей и внуков, но при этом мы убеждены, что поднимать то и другое обязано государство, а мы тратить время и силы на подрастающее поколение не намерены. И это — тоже факт, пусть он всем нам и не нравится и даже смахивает на оскорбление самооценки. Отрицать факт — глупость, попытка изменить его — наглость, но я еще помню те славные времена, когда партия учила нас «Ходить — так по большому». Все проекты, в которых я участвую, все передачи и статьи, которые записываю — только по тому, что «Хочешь сделать хорошо — сделай сам».
Мое субъективное отношение к политикам, можно сформулировать коротко — для энергетики они скорее проблема, чем некая поддержка. Про политиков западных говорить не хочу — вам про них и без меня расскажут, а вот на политиков отечественных внимание обратить стоит, поскольку мечет их из стороны в сторону с неимоверной амплитудой и частотой. Запад заговорил про глобальное потепление из-за антропогенного воздействия и тех самых выбросов углекислого газа? Ура, вперед, давайте двигаться к введению сначала бесплатных, а потом и платных квот на выбросы, поскольку это модно и молодежно. И тот факт, что доля России в общемировом объеме выбросов составляет 3,5%, а площадь наших лесов — 50% от мировых, никого из этих активистов просто не интересует. Им важнее лозунг, важнее быть в европейско-американском тренде, а как этот тренд соотносится с интересами государства российского, им глубоко по барабану. Из государственного бюджета только в этом году на развитие водородной энергетики выделено 8 млрд рублей, даже отдельная государственная программа под эту тему разработана и принята. Цель программы — Россия должна получить свою долю в мировом водородном рынке, красиво написано. А этот рынок — он где, он в каком таком «мире», господа хорошие? Европа у нас его покупать будет или Штаты на двоих с Китаем? В каком именно тысячелетии? Год назад президент России диагноз уже поставил: европейский рынок для наших энергетических ресурсов в среднесрочной перспективе потеряет значение. Но в правительстве есть люди, которых мнение президента не устраивает, у них собственный взгляд на развитие России, и на это свое мнение они намерены вбрасывать деньги налогоплательщиков. Задумываться над тем, принесет ли это пользу России даже не пытаются, модный тренд — важнее. И вершина вот этого желания угодить любым веяниям со стороны впадающей в маразм Европе — то, что наши министерства промышленности и энергетики отчебучивают на рынке моторных топлив. Они намерены одновременно развивать сети заправок на традиционном бензине-дизеле, на пропан-бутане, на метане, на СПГ и электрические. Пять направлений — одновременно. А, простите, для чего? Россия — она такая, какая есть, с расстояниями между городами в тысячи километров, а потому от стоимости моторного топлива у нас зависит себестоимость любых продуктов, любых товаров. Логика подсказывает, что из этих пяти направлений выбирать нужно то, которое способно, как минимум, удерживать цены на автозаправках на одном уровне, без всякой оглядки на пресловутую инфляцию — цены на АЗС эту инфляцию и подстегивают. Принять программу ускоренной газификации территории России, то есть строительства новых тысяч километров распределительных сетей, но НЕ принять программу ускоренной газификации всего нашего транспорта — это, простите-извините, как можно-то было? Отгадать, в каком случае правительство действительно выполнит поручение президента, а когда изящно отложит его в дальний ящик, просто невозможно. В феврале этого года минфин предложил, а обе палаты парламента дружно проголосовали за изменение закона о НДПИ на нефть с числовыми корректировками в долларах США — блистательное подтверждение того, что наши политики героически сражаются за самостоятельность и суверенитет России. У нас ведь национальная валюта — доллар США, что дружным голосованием в Думе и в Совфеде и было подтверждено.
В 2015 году наше самое финансовое из всех министерств продавило сквозь парламентское голосование так называемый налоговый маневр — восемь лет назад, теперь об этом и вспоминать-то не принято, давно дело было. Маневр этот предусматривает ежегодный рост ставки НДПИ на нефть с одновременным снижением ставки экспортной пошлины. То же, но нормальными словами: с каждым годом себестоимость добычи нефти все выше, зато экспортировать ее все проще. Добыть, переработать и продать нефтепродукты внутри России становится менее выгодно, чем заливать нефть из трубопровода сразу в танкеры, поскольку свою цель группа во главе с Силуановым и не думала скрывать: наши внутренние цены на моторное топливо должно стать среднемировым. В Штатах литр 95-го сейчас 1,15 доллара, в Европе — 1,10 евро, пересчитайте по курсу — и вы увидите, куда целится наш минфин. Почему бензин все еще не по сто с лишним рублей? Да только потому, что наша ФАС ограничила рост стоимости на АЗС. Один государственный орган стимулирует рост цен, второй государственный орган этот рост героически останавливает — без трусов, зато со здоровенным крестом на шее и никому не скучно.
Где-то в Бразилии совершенно реальные ученые, проведя серьезные исследования, выяснили, что тамошние водохранилища крупных ГЭС, накапливая на дне всевозможные отмершие растения, становятся источниками углекислого газа. И вот эта тропическая новость стала обоснованием того, что наше министерство энергетики, приводя статистику по видам генерации, учитывает ГЭС отдельно от генерации на ВИЭ. Новости — из тропиков Бразилии, а наши ГЭС — в Красноярском крае и в Иркутской с Норильской областями, но из российской возобновляемой энергетики бесследно исчезают 20% от общего объема генерации. И Россия мгновенно оказалась страной с минимальным объемом низкоуглеродной энергетики, и мы уже должны хлопать себя ушами по щекам, каясь за то, что вот такие мы недоразвитые.
А сразу после покаяния мы начинаем за счет всех потребителей электроэнергии массово строить ВЭС и СЭС — нам же передовые страны догонять надобно, у передовых доля ВИЭ больше 20%, а у нас доля ВИЭ всего 1,5%. Но не успевает ничего сгнить на дне водохранилища Усть-Хантайской ГЭС в Норильской области, поскольку она расположена на 69м градусе северной широты, где лето длится чуть больше месяца. Примеров подобного рода, к огромному моему сожалению, пруд пруди, и я приложу все усилия для того, чтобы рассказать о каждом из них. Я уверен, что мы с вами не имеем права забывать о подобном раздолбайстве, обсуждение всех этих ляпов должно вернуться в интернет, в наши социальные сети — опыт последних месяцев наглядно показывает, что это становится все более действенным оружием против головотяпства и против сознательного вредительства. Люди, сочинившие осенью 93-го текст нашей Конституции, действовали весьма искусно и точно не в пользу России. Мы имеем право выбирать депутатов и президента, но не имеем права голоса при формировании нашего кабинета министров. Президент имеет право издавать указы правительству, но Конституция не предусматривает никаких возможностей президенту хоть как-то взыскать за неисполнение поручений — нет такого в тексте основного закона.
Заставить наши министерства отказаться от работы на авось, от бесконечного потока все новых инструкций и ведомственных уложений мы можем только пытаться — через депутатов, поскольку у них есть право на законодательную инициативу. Но мы не пытаемся расшевелить нами выбранных депутатов, а не делаем мы этого не только из-за пассивности, но и из-за того, что нам знаний не хватает, не видим мы узловых ошибок, которые сдерживают развитие нашей с вами России. Значит, еще одна задача, которую нужно хотя бы попытаться решить — то самое просвещение, хотя этот термин в данном случае подходит только с большой натяжкой. Как-то так уж получилось, что интернет и СМИ заполнены новостями о чем угодно, только не о России, в результате мы не очень в курсе того, что происходит в наших городах и весях — это раз. Два — многие из нас с ностальгией вспоминают о Советском Союзе, но тут есть две крайности: либо эти воспоминания превращают СССР в некий небесный Иерусалим, либо, наоборот, все наше советское прошлое покрывается толстым слоем органического удобрения. Разумеется, и то, и другое — ошибка.
Я убежден, что советский опыт нужно знать и изучать с хирургической точностью: вот тут организм был в полном порядке и мог уверенно развиваться, а вот тут имелся нарыв, вот здесь — язва, которые и привели всех нас к унылому декабрю 1991 года. Восстановить СССР в том виде, в котором его помнит старшее поколение и с которым с наших слов отчасти знакомо поколение среднее и подрастающее — невозможно, это просто факт. Тесное взаимовыгодное сотрудничество по самым разным направлениям с бывшими советскими республиками — да, это возможно, поскольку все предпосылки для этого имеются. Единое экономическое пространство с централизованным управлением если и возможно, то только в том случае, если Россия, как извечный собиратель земель, сможет предъявить граду и народу новый проект, мощный и притягательный настолько, что центростремительное движение будет касаться не только политической элиты стран-соседей, но и всего их населения. Работать только с элитой, только с крупным бизнесом мы уже пробовали — на Украине, итог такого подхода, к сожалению, известен слишком хорошо. Возможно ли получить другой результат или нет, во многом, конечно, зависит от руководства России, и вот тут лично я ничего говорить не буду по банальной причине — не разбираюсь я в этом. А вот напомнить о том, что у нас есть в буквальном смысле слова железная основа для интеграции на новых основах, на новых принципах, я обязательно постараюсь.
Железная основа — это не для красного словца, а с точки зрения материаловедения. Рельсы железной дороги с шириной 1520. Стальные нити трубопроводов — газовых, нефтяных и даже нефтепродуктовых. Металлические опоры ЛЭП, опутывающие проводами все ту же территорию, которую не так уж и давно покрыла ЕЭС СССР. Они все так же связывают нас, хотя и в их функционирование с потрясающим упорством пытаются вмешаться господа политики. Но даже в этих трех компонентах есть базис и есть надстройка. Железная дорога — это про торговлю, про обмен товарами, газ и нефть — про химическую промышленность и одновременно они еще и энергетические ресурсы. А вот электроэнергия — это вообще про нашу с вами биологическую жизнь-существование. Последнее утверждение может показаться спорным, но это только на первый взгляд, потому что мы вообще привыкли про энергетиков вспоминать, когда выключателем на стенке щелк, а лампочка не загорается. Но вот просто вообразите, во что превратятся наши крупные города, если они окажутся обесточены на пару недель. Утром встали и пешочком по лестницам с ведрами в руках к речке, по дороге присматривая кустики погуще. Мимо магазинов, из которых в мусорники летят пакеты с едой, которая испортилась без работающих холодильников.
Зато выхлопных газов нет, поскольку бензин на АЗС ведрами уже весь вычерпан, но воздух от этого чистым не стал. Не работают больницы, не работают банки, не работают склады, офисы — и только политики что-то на площадях орут в рупор, призывая заборы к зиме разбирать на дрова упорядоченно, а деревья в парках оставить в качестве НЗ. И это я, обратите внимание, про теплое время года, поскольку в зимнюю стужу картина будет и вовсе апокалиптичной. Вот только картинки подобного рода в голове укладываются так себе, поскольку мы привыкли к тому, что если перебои электропитания у нас и случаются, то редко и энергетики справляются с проблемами в считанные часы. Это я к тому, что наша объединенная энергосистема стремится к четкому, безукоризненному соответствию трех основных принципов: надежность, обеспеченность и безопасность. И у энергетиков, в общем-то, это получается, поскольку основа нашей единой энергосистемы не возникла случайно, все ее параметры были продуманы, просчитаны самым тщательным образом. Наглядным доказательством того, насколько надежно была выстроена ЕЭС Советского Союза можно считать события, разворачивающиеся в северном Причерноморье, где осенью прошлого года обязанности министра энергетики выполнял генерал Суровикин. Откалиброванные цветочные изделия порхали весьма активно, но после того, как эта активность прекратилась, система была восстановлена в считанные месяцы, там уже проводят тендеры на экспортные поставки электроэнергии. Я не о том, правильны действия генералов или ошибочны, а только о том запасе прочности, который был создан теми, кто разработал и реализовал проект ЕЭС СССР.
Я понимаю, что эмоционально этот факт никому, наверняка, да и мне в том числе, не нравится, но отрицать его невозможно — система демонстрирует потрясающую живучесть, надежность и ремонтопригодность. В постсоветские времена хватало тех, кто утверждал, что наша энергосистема избыточна, что потрачена прорва денег для того, чтобы она выдерживала умозрительные аварийные ситуации, помните? А вот теперь, в наше время, невольно возникает в голове детский вопрос — а ЕЭС России способна выдержать то, что происходило в этом самом северном Причерноморье? Вопрос не праздный, поскольку крыса, загнанная в угол, способна на бешеные укусы всего и всех, да и хозяева крысы способны на любые чудеса. Так что логика подсказывает — знания и понимания о том, что такое на сегодняшний день ЕЭС России, какой она была, какой стала и какими могут быть перспективы, нужны в первую очередь. Тем более, что через пару лет так называемый рынок электроэнергии должен стать единым в рамках ЕАЭС, не говоря уже о Белоруссии как части Союзного государства. Согласятся ли все страны нашего экономического объединения на принятие тех правил, которые сейчас действуют в России? Например, приемлемы ли они для Киргизии, где после резкого повышения тарифов стоимость киловатт*часа взметнулась до невиданных 4 центов США?..
С вашего позволения, я не буду сразу пытаться рассказать о том лабиринте, который стараниями команды Анатолия Чубайса, выстроен в нашей электроэнергетике. ОГК и ТГК, ФСК и Россети. ТСО, гарантирующие поставщики, энергосбытовые компании, совет рынка и прочие красоты, в которых сам Чубайс ногу сломит, будучи разом вывалены в одну передачу, неизбежно приведут к завороту мозгов. Торопиться смысла нет, лучше разобраться как можно тщательнее, поскольку, повторюсь, речь будет идти о том фундаменте, которым электроэнергетика является не только для экономики, но и для привычного нам уровня жизни. И при любых дальнейших передачах будем держать в уме основные особенности электроэнергии, которые делают ее уникальным товаром. Товаром — по той простой причине, что мы платим за электроэнергию, точно так же, как и за кило картошки на рынке. Но скорость движения электромагнитной волны в металлическом проводнике — 300 тысяч километров в секунду, то есть от того момента, когда электроэнергия произведена на той или иной электростанции, до момента, когда этот товар поступает конечному потребителю, проходят тысячные доли секунды. Электроэнергию нельзя заскладировать, ее нельзя перегрузить с одного транспортного средства на другое. Электроэнергия не появится ни в какой цепи, если эта цепь не замкнута — электричество струей из розетки не бьет, но, как только в розетке оказывается вилка, уже можно включить пылесос, и его мотор будет работать. О чем это говорит? О том, что процесс производства, передачи и потребления электроэнергии с физической, с технической точки зрения — един, что любые искусственные построения а-ля «давайте разделим электроэнергетику на разные виды деятельности» основаны на чем угодно, только не на логике. Ротор турбины электростанции и мой телевизор становятся единым целым, как только я нажимаю кнопку «Вкл» на пульте, без моего «Вкл» остаются без работы все эти Российские сети, СО, ТСО и прочие, которых закон об электроэнергетике, он же ФЗ35 умудрился натолкать между АЭС и лампами вот в этой студии.
Процесс производства, передачи и потребления электроэнергии — един, с пониманием этого факта нужно смириться и воспринимать его как данность, поскольку против законов физики не попрешь, они от воли человека не зависят. Без нагрузки электросеть не замкнута — пока в самом конце линии передач, в розетке, не появляется вилка провода, ведущего к двигателю, накаливателю или зарядному устройству, электричества в сети нет. Электроэнергия — товар, но товар, подобного которому нет, что обусловлено скоростью его доставки от производителя к потребителю, невозможностью создать складские запасы, изменить логистику доставки.
Мы с вами потребляем не силу тока, которая измеряется в амперах, и не напряжение, которое измеряется в вольтах, а мощность. Кто не верит — изучите платежку, в ней единица измерения товара киловатт*часы. Киловатт — единица измерения мощности, сколько часов мы эту мощность потребляем за то и платим. Ну, а электрическая мощность — это произведение силы тока на его напряжения, амперы умножить на вольты. Еще одно свойство электрического тока, о котором нельзя забывать — то, что любой материал, выбранный в качестве проводника, имеет сопротивление. Не будем лезть в дебри физики, не на лекции ведь, давайте до предела просто: любой металл проводника не желает пропускать ток, он ему сопротивляется. Выражается это в том, что проводник греется, в результате электросистема теряет часть мощности на нагрев, который никому не нужен, никакой пользы нам с вами не несет. Чем больше сила тока — тем сильнее греется проводник, тем больше потери мощности, тем, простите, меньше денег от нас с вами получит владелец электростанции. Плати мне за 100 киловатт — приборы показывают, что я именно столько тебе отправил! А пройди-ка ты в трещину с этими 100 киловаттами — счетчик показывает, что ко мне в квартиру пришло только 50, вот на том разговор и закончится. Но тут в дело вступают правила арифметики, свойства, простите, умножения. Два умножить на четыре — это восемь, но и четыре умножить на два — тоже восемь. В два раза снизил силу тока, но в два раза увеличил напряжение, но получил положительный эффект — на нагрев проводников потрачено меньше мощности. Потери мощности в проводниках тем значительнее, чем длиннее линия электропередач — тоже ничего, кроме логики: или ты вынужден греть провод длиной два метра или это провод длиной 200 километров. Вывод опять же позволяет делать обычная житейская логика — чем больше расстояние между электростанцией и конечным потребителем, тем важнее, чтобы в проводах было как можно меньшая сила тока и как можно большее напряжение. Так что нет ничего удивительного в том, что внутри города, к примеру, ЛЭП находятся под напряжением в 4 или 6 киловольт, в 4000 или 6000 вольт. Чем выше удается поднять напряжение — тем больше мощности можно передать конечному потребителю без потерь на сопротивление, то есть на нагрев проводов.
Следующий вывод тоже в духе капитана очевидность: чем мощнее электростанция, тем выше создают напряжение на ее распределительных устройствах. Небольшая сельская ГЭС — там и 10 киловольт вполне себе ничего, огромная АЭС новейшего поколения — тут и 750 киловольт могут показаться не очень высоким значением напряжения. Внутри города 6-8 киловольт вполне себе ничего, а вот для переброса мощности из Сибири куда-нибудь в центр — нам бы 1000 киловольт, чтобы потери в пути поменьше сделать. Вот только у нас в квартирах, в домах напряжение внутренней сети — 220 вольт, можете проверить, если не верите на слово. Тогда логика построения электрических сетей выглядит следующим образом. На выходе с электростанции используется как можно более высокое напряжение, чтобы забрать как можно большую мощность. Для передачи электроэнергии на серьезные расстояния — тоже высокое напряжение, то же для снижения потерь на сопротивление проводов. А как в розетку затолкать именно 220? Трансформатор — устройство для трансформирования характеристик тока. Капитан очевидность рапорт закончил.
Грубо: на входе высоченное напряжение и крохотная сила тока, на выходе — огромная сила тока и, скажем так, умеренное напряжение. И, разумеется, чем круче подобного рода трансформация — тем массивнее, сложнее трансформатор, тем он дороже и тем больше мощности он потребляет на сам процесс трансформации. Догнать до вашего дома 750 тысяч вольт и во дворе поставить трансформатор, который на выходе даст 220 вольт без всяких тысяч? Можно, конечно, но вот только сотни и тысячи трансформаторов в у каждого дома, каждого здания — это в разы дороже, чем запитывающая их электростанция, то есть это точно не наш метод. Значит, до условного входа в город — ЛЭП в условные 500 киловольт, на входе — подстанция, которая это напряжение снизит до условных 10 киловольт, поскольку расстояния внутри города не такие большие, как между электростанциями и городом.
С подстанциями разберемся как-нибудь в следующий раз, на сегодня будем это считать комплектом трансформаторов, задача которых — скинуть напряжение с сотен киловольт на десятки киловольт. Комплект трансформаторов — так нас в городе много, кто-то на юге от подстанции проживает, кто-то на западе, а на севере у нас три завода, каждый, как птенец в гнезде, своей мощности требует. Ну, а во дворах наших домов — трансформаторная будка, которая те киловольты превращает уже в просто вольты, шаг за шагом для получения необходимого результата. И есть еще одно физическое свойство у электрического тока — постоянный ток плохо поддается трансформации, потому мы и используем ток переменный. У электроэнергетиков, правда, есть кое-какие соображения по этому поводу, но об этом опять же не сегодня. Нет у меня желания прямо сегодня вспоминать все перипетии «Войны токов», в которой Тесла бился за ток переменный, а Эдисон за постоянный. Тем более, что победил ни тот и ни другой, а Михаил Осипович Доливо-Добровольский.
Коротко: переменному току придать необходимые значения напряжения и силы тока намного проще, чем току постоянному, сугубо практические соображения. Вообще в подавляющем большинстве случаев все, что касается электроэнергетики, основано не столько на фундаментальных физических закономерностях, а именно на практических соображениях. И обратите внимание, что основа этих соображений — это энергоэффективность. Чем выше напряжения в цепи — тем меньше ненужные потери из-за сопротивления, чем меньше потери — тем меньше энергетических ресурсов тратится на производство необходимого киловатт*часов, тем ниже себестоимость производства электроэнергии. Из тех же практических соображений электростанции стали собирать в объединенные энергосистемы — это вовсе не придумка большевиков во главе с Лениным и Сталиным.
Первые электростанции строили вполне себе буржуйские буржуи: вот моя собственная ткацкая фабрика, вот на реке я построил свою собственную ГЭС, чтобы она запитала все сто моих ткацких станков, тогда я снижу себестоимость тканей и заработаю свою огроменную буржуинскую прибыль. Вот только зимой приходится половину станков отключать, чтобы воды в водохранилище на остальные девять месяцев накопить — а это нехорошо, из-за этого моя буржуинская прибыль скукожится. Пойду-ка я в гости к другому буржуину, у которого вон за тем холмом металлообрабатывающий завод, а электростанция, поскольку речки рядом нет, работает на угле. Выручай, сосед, я же свой, я буржуинский! Ты меня зимой выручишь, а я тебя летом, пока ты котлы ремонтировать будешь. Поторговались по деньгам, по рукам хлопнули, алкоголя своего буржуинского выпили и разошлись по своим особнякам пролетариев эксплуатировать, но теперь уже без перерывов на воду накопить и котел отремонтировать. А, раз без перерывов, то и дополнительные столбы с проводами быстрее окупить можно, да и на новый гидроагрегат с новыми котлами быстрее буржуинскую деньгу накопить можно. Зачем новые котлы, если производство расширять они оба не собираются? Да вон в феврале один котел прохудился и, пока его ремонтировали, оба без буржуинской прибыли сидели, а так в запасе, в резерве стоять будет. На уровне комикса рассказываю, но это исключительно для того, чтобы сам принцип пояснить, в реальной жизни все куда как сложнее было.
Буржуины в реальной истории были, конечно, но вот до принципа объединения нескольких электростанций в единую систему додумались не они, а энергетики. Не так все это просто было, поскольку и вот те самые соображения про высокое напряжения при передаче электроэнергии на значительные расстояния учесть нужно было, и нужные схемы трансформаторов разработать. Интересная, чертовски интересная тема, но если я ее попытаюсь в полный рост развернуть, то мы с вами до современного состояния дел в электроэнергетике России только к Новому доберемся. Так что извините, но вот так оно и будет — галопом по европам, а если действительно подробности захотите услышать, то, как водится, чиркните пару слов в комментариях.
Ну, а если с серьезным выражением лица, то объединение электростанций в единую систему позволяет: а) увеличить надежность электроснабжения и б) сделать это с меньшими капитальными затратами. Чем больше электростанций в системе — тем выше уровень взаимной подстраховки, тем меньше проблем саккумулировать финансы; обеспечение резервными мощностями на случаи ремонтов и аварий, тем меньше проблем для маневрирования мощностью для каждой отдельной электростанции. Маневрировать приходится, в основном, из-за крайне дурной привычки человека спать, причем часов по восемь в сутки, а медики все еще как-то не справляются с этой проблемой. Предполагаем, что у нас на дворе время жестокой эксплуатации — 12 часовой рабочий день на заводе, который обеспечивается электроэнергией за счет угольной электростанции. Отработали — разошлись по домам, которые злобные буржуины и не думали обеспечивать лампочками Ильича, то есть в связи с тем, что двигатели станков выключены, из сети исчезает потребитель. Нет нагрузки — нет тока в сети, то есть электростанцию приходится просто отключать, в связи с чем, само собой, нужно гасить все топки. Но к началу рабочего дня котлы должны быть готовы вывести ротор турбины на 100% мощности, а из холодного состояния в режим максимальной нагрузки требуется … 12 часов. Разогреть топку, разогреть воду до кипения при температуре выше 100 градусов, поскольку пар вращает турбину только при хорошем таком давлении — 12 часов. И как выглядит режим работы электростанции? 12 часов на максимуме, а дальше что и как? Все погасить и уйти курить? Смысла нет — на выход в максимальный режим требуется 12 часов. Поддерживать рабочие параметры топки и пара 12 часов, сбрасывая пар в атмосферу? Дорогое удовольствие что так, что эдак. Но если где-то рядом еще один завод с такой же 12 часовой сменой, но сдвинутой, допустим, тоже на 12 часов, то электростанции никакой маневр мощности уже не требуется. Требуется всего-навсего электромонтер, который жмакнет рубильником, отсоединяющим клеммы кабелей завода № 1 и замыкающим клеммы кабелей завода № 2. Вот этот загадочный электромонтер именуется диспетчером, и в том случае, если в объединенной энергосистеме штучек 7-8 электростанций, десяток заводов, жилые дома рабочих которых уже электрифицированы, поскольку во время очередной забастовки хозяину завода настучали в бубен за свечи и лучины в квартирах, то этому диспетчеру точно скучать не приходится. А в нашей с вами суровой реальности объединенные энергосистемы содержат десятки и сотни электростанций, подстанций, ЛЭП и конечных потребителей, то есть диспетчеризация превратилась в отдельную, чрезвычайно сложную и динамическую задачу, алгоритмы решения которой, мягко будь сказано, не тривиальны. Следовательно, вот в том самом едином процессе производства, передачи и потребления электроэнергии для того, чтобы процесс шел без перерывов, аварий, коротких замыканий и прочих прелестей, есть еще один необходимый структурный элемент — диспетчерское управление.
Объединенная энергосистема объединяет производство электроэнергии, ее диспетчеризацию и передачу и ее же потребление. Так было, так есть и так будет — четыре составляющих, работающих в едином ритме, вне зависимости от того, социализм на дворе, капитализм или разудалый империализм. Электростанция обязана жужжать, провода ЛЭП гудеть, диспетчер потеть и только потребителю позволено радоваться жизни, подавляя в себе грусть по поводу того, что именно он и платит за весь этот праздник жизни. На этом — все? Да как бы не так. Необходимо контролировать состояние всего перечисленного, планировать ремонты, просчитывать режимы максимальной и минимальной нагрузок, планировать установку оборудования, находящегося в холодном и в горячем режиме. Если в системе угольные электростанции — контролировать подвоз и складирование угля, отвоз золы и шлака, в случае электростанций газовых — контролировать состояние всех перекачивающих агрегатов и газораспределительной сети, обеспечивающих подачу газа на электростанцию, ситуацию в ПХГ. На водохранилищах ГЭС мужики в лодках, напевая песенки электрика, вылавливают из воды бревна поваленных буреломом, на АЭС мрачные люди в телогрейках в морозные ночи лопатой закидывают в реакторы уран, на ВЭС кривым стартером раскочегаривают дизель, который должон вращать лопасти, в облачную погоду электрики строем бегут в баню, чтобы потом их красные рожи обеспечивали работу солнечных панелей. И вот это все — только и исключительно ради того, чтобы вы, уважаемые зрители и слушатели, придя с работы домой, могли включить ваши компьютеры и посмотреть очередную передачу проекта «Точка сборки».
На этом теоретическую часть и закончим, будем считать, что это было введение в цикл передач, посвященный нашей ЕЭС — как ее рожали в великих муках, как развивали, как она стала главной частью величайшего инженерного объекта, имя которому было ОЭС «Мир», чего стоил переход от ЕЭС СССР к ЕЭС России и почему, глядя на ее нынешнее состояние, я бормочу загадочное слово «чубайсятина». Продолжение следует, и я надеюсь, что оно не покажется скучным.
