Тема энергетики, работающей на возобновляемых энергоресурсах, сейчас весьма популярна, особенно в Европе и США. Многие СМИ и активисты зеленого движения изо дня в день стараются убедить нас в том, что ветряные электростанции, солнечные панели, приливные электростанции с каждым днем все надежнее будут замещать традиционные источники электроэнергии.
К традиционным относят все типы электростанций, которые стали нам привычны за последние сто лет, — работающие на энергии сжигаемого топлива (угля, мазута, природного газа, нефти) или на энергии делящихся ядер атомов урана. К возобновляемым источникам энергии (ВИЭ) относят и гидроэлектростанции, поскольку они работают на природных потоках воды, обеспеченных реками, однако, что касается Европы, о развитии ГЭС говорить уже не приходится — в Европе нет лишних земель, которые жители согласились бы превратить в водохранилища.
В Литве тема ВИЭ сегодня развита не очень сильно, перспективы ВИЭ-энергетики неясны — практика показывает, что без серьезных бюджетных субсидий зеленая энергетика не развивается нигде, а финансовое положение республики в настоящее время не располагает к тратам подобного рода. Но этот цикл статей посвящен созданию единой европейской энергетической системы ENTSO-E — теме, которую многие ошибочно считают "отсоединением стран Прибалтики от энергокольца БРЭЛЛ".
Если не учитывать Великобританию с ее Brexit, то на континенте — два ведущих в экономическом плане государства, Франция и Германия. Однако Франция, в которой 70 процентов энергии вырабатывается на ее атомных электростанциях, к развитию ВИЭ-энергетики в больших масштабах пока не приступала, в отличие от Германии, которая планирует к 2025 году окончательно остановить все атомные реакторы на своей территории и одновременно заменить все свои угольные электростанции объектами ВИЭ-энергетики.
Конечно, Германия не является соседкой Литвы, но энергетические системы двух стран по замыслу создателей ENTSO-E должны быть в обозримом будущем полностью синхронизированы друг с другом. Доля ВИЭ-энергетики в Германии продолжает расти, вместе с этим растут и проблемы, о которых коротко и поговорим. Именно коротко — тема ВИЭ весьма серьезна и интересна, но мы пробуем анализировать только то, что имеет отношение к Литве и к ее небольшому инженерному чуду — Круонисской ГАЭС.
Основа ВИЭ-энергетики Германии — солнечные и ветряные электростанции различной мощности. В данной статье нас не интересуют всевозможные технические подробности — КПД, коэффициенты используемой мощности, стоимость вырабатываемой электроэнергии и прочие премудрости. Важно только одно: оба эти вида генерации профессиональные энергетики часто называют "импульсными", этим термином подчеркивая главную особенность. Есть солнце — панели вырабатывают электроэнергию, облачность или темное время суток — панели не вырабатывают электроэнергию.
Есть ветер определенной силы — есть электричество с ветряных станций, полный штиль или ветер ураганной силы — нет с них электричества. Если отобразить эту картинку на графике — вдоль оси времени отложить значения вырабатываемой мощности, то мы получим череду пиков от нуля до максимумов. Вверх — вниз, вверх — вниз, от нуля до максимума того, на что способна совокупность всех имеющихся панелей и комплексов ветряков.
Энергетики этот график называют незатейливо — пила генерации, поскольку график действительно похож на этот замечательный рабочий инструмент. Вот только в отличие от настоящей пилы пила генерации не имеет строго выверенного расстояния между "зубцами": когда панели или ветряки выйдут на максимум производства энергии, зависит не только от продолжительности светового дня, но еще и от погоды, а она, как известно, предсказуема так себе.
Синоптики никогда не ошибаются с прогнозами — только с датами, но нас-то с вами такая ситуация совершенно не устраивает. Разучились мы жить в полной зависимости от погоды — готовить еду, пользоваться электроприборами, водоснабжением в зависимости от того, есть или нет на небе тучи, и от того, насколько сильно и устойчиво дует ветер.
Мы живем по привычному для нас графику, в котором тоже есть пила — пила потребления, и она далеко не всегда совпадает с пилой ВИЭ-генерации. Здорово, что по ночам на морском побережье всегда есть ветер, да вот только по ночам обилие электроэнергии нам как пятое колесо в телеге. Нам бы осенью да зимой побольше солнца, чтобы обогреть дома, — так нет, солнечный день в это время совсем короток. В общем, две пилы не совпадают — так уж сложилось.
Очевидно, что идея массового перехода на ВИЭ-энергетику — стратегическое направление, выбранное не только Германией, но и многими другими странами, ставшими членами ассоциации ENTSO-E. Причина вполне ясна: на территории Европы все меньше ископаемых энергетических ресурсов, единственным исключением остается уголь, однако из-за экологических проблем многие европейские государства прилагают максимум усилий, чтобы как можно масштабнее ограничить его использование.
Рост импорта энергетических ресурсов неизбежно приводит к зависимости от поставщиков, что мало кого устраивает, а вот солнце и ветер в Европе были, есть и будут. Удастся ли когда-нибудь добиться того, чтобы все 100 процентов необходимой электроэнергии производились за счет ВИЭ? Создание ENTSO-E — один из путей достижения этой цели, что логически понять несложно.
Чем больше в единой сети источников ВИЭ-энергетики, тем больше шансов на то, что "зубцов" на пиле генерации будет все меньше. Хоть в каком-то районе Европы да светит солнце, хоть где-то да есть ветер. Но чудесной панацеей, решающей всю проблему целиком, ENTSO-E стать не сможет ни при каких обстоятельствах — Европа не является континентом, над которым никогда не заходит солнце, это вам не Россия с ее одиннадцатью часовыми поясами, в Европе в наличии всего четыре.
Вне зависимости от существования или отсутствия ВИЭ-энергетики, в традиционной энергетике всегда было, есть и будет два типа электростанций — базовый и пиковый. Городская инфраструктура и предприятия непрерывного производственного цикла создают базовое потребление — то, которое не зависит от времени суток, обеспечивают его базовые электростанции. Их задача — работать на стабильной мощности, не останавливая и не разгоняя свои турбины, то есть работать в оптимальном режиме, с минимальной себестоимостью вырабатываемой электроэнергии.
Для того же, чтобы сгладить пики потребления (утренние часы, повсеместное начало работы предприятий), используются электростанции пиковые, которые изначально проектируют так, чтобы они были способны очень быстро выдать максимально возможную мощность и "безболезненно" отключаться, когда потребность в их электроэнергии исчезает. Узнали? Конечно, это гидроаккумуляционные электростанции, но не только они.
Почему не только они? Из-за того, что рельеф, который обеспечивает наличие комплекса верхний бассейн — нижний бассейн, явление редкое, если не сказать уникальное. К примеру, Германия при наличии у нее гор сумела обустроить всего 35 ГАЭС, причем подавляющее большинство их имеет мощность куда меньшую, чем у Круонисской. С учетом масштабов экономики, промышленности, количества населения — этого чертовски мало.
Энергетики, само собой, нашли выход из этой ситуации, создав электростанции, работающие на базе газотурбинных установок (ГТУ). На таких электростанциях не требуется котел с водой, поскольку пар им не нужен. В топку под давлением подается струя воздуха и струя природного газа, ревущее пламя выталкивает под еще большим давлением продукты сгорания, которые и вращают турбину. Разгон и остановка занимают считанные секунды без всякого вреда для турбины — идеальный вариант.
Ровно те же рассуждения касаются и ВИЭ-генерации — на случай внезапной облачности и штиля используются все те же ГАЭС и ГТУ. Но ГТУ работают на природном газе, зависимость от импорта которого и требуется устранить по замыслу адептов европейской зеленой энергетики. Следовательно, каждая ГАЭС на территории Европы — на вес золота, штучный товар, за право контролировать который та же Германия готова бороться с кем угодно.
Круонисская ГАЭС с уже имеющимися четырьмя гидроагрегатами совокупной мощностью в 900 мегаватт и технически возможным удвоением их количества — идеальный "прибор" для ВИЭ-энергетики. Маневренная, мощная литовская ГАЭС, на обследование технического состояния которой Еврокомиссия совсем недавно выдала порцию денег из бюджета ЕС.
Больше того, возможность совмещения пиковых значений пилы ВИЭ-генерации и пилы потребления не является единственным достоинством Круонисской ГАЭС, не менее важен и сам факт существования верхнего бассейна. Причина логически легко объяснима. Погожий летний денек, солнце во всю ширь небес и устойчивый бриз, солнечные панели и ветряные электростанции работают с максимальной мощностью — представьте себе такую современную пастораль.
Электроэнергии — море разливанное, а деть ее… некуда, неспособна энергетическая система ее "проглотить", нет в ней такого количества потребителей. Конечно, панели можно и тряпочками укрыть, лопасти ветрогенератора пустить крутиться вхолостую, но ведь это совершенно не рационально.
Рационально — пустить эту электроэнергию на насосы ГАЭС, чтобы они гнали воду в верхний бассейн, запасая, аккумулируя электроэнергию. И на тот момент, когда ВИЭ-генерация по тем или иным причинам прекращается, ГАЭС начинает сброс воды из верхнего бассейна вниз, питая энергосистему энергией, припасенной за счет возобновляемых источников. Никаких импортных энергетических ресурсов, никаких продуктов сгорания, полное соответствие стратегическим целям Европы.
Как видите, интерес к возможностям и перспективам развития Круонисской ГАЭС имеется и у нынешнего БРЭЛЛ, и у возводимой ENTSO-E, причем интерес весьма и весьма серьезный. Две стороны — уже не одна, и, в случае прихода к власти в Литве правительства, ставящего во главу угла прагматичные интересы самой Литвы, пространство для маневра имеется. При этом маневр не обусловлен какими-то политическими расстановками сил — возможности Круонисской ГАЭС интересны и Европе, и России с Белоруссией именно с технической точки зрения. НАТО, ЕС, ОДКБ, ЕврАзЭС — приходят и уходят, а энергетика — вечна.
Но совсем уж занимательно то, что есть еще и третья сторона со своими интересами. Это — сама Литва. Литва — с ее нынешней зависимостью от поставок газа, от поставок электроэнергии, с ее экономикой и бюджетом — такими, какие они есть. Маленькими, скромными. Но ее масштаб с точки зрения ВИЭ-генерации превращается в ее же достоинство — чтобы заместить традиционную энергетику, не требуется гигантского количества панелей и ветряных установок.
А Круонисская ГАЭС, выведенная на полную мощность, способна решить как проблемы пил генерации и потребления, так и проблему аккумуляции излишков ВИЭ-энергетики. Никаких заимствований — все свое, отечественное, да еще и находящееся в государственной собственности, никаких кредитных отягощений.
Отягощение только одно — политическое. Руководство, которое играет в политические игры, забывая о прагматических интересах собственной страны. Но это, разумеется, — суверенное дело Литвы и ее граждан, время от времени приходящих к урнам для голосования.
Мнение автора может не совпадать с позицией редакции.
