10 Ноября 2017

Почему гидроэнергетику можно считать гуманистической энергетикой?

Так считал известный гидролог, академик РАН Игорь Дружинин (1929-2000 годы жизни). «Кислород.ЛАЙФ» обратился к истории – и нашел в архивах его статью, опубликованную еще в 1990 году, но не потерявшую актуальности. В ней на цифрах и фактах доказано, почему именно ГЭС – принципиально человечный источник энергии, а тепловые и атомные станции – античеловечные.

Поделиться в социальных сетях

В спорах о том, насколько плохи или хороши ГЭС, неплохо обратиться к истории. И почитать работы, например, известного гидролога-гидроэнергетика, академика РАН Игоря Петровича Дружинина (1929-2000 годы жизни). Уроженец Кировской области, выпускник Московского энергетического института, он почти всю жизнь проработал сначала в Сибири, а потом – на Дальнем Востоке. Очень теплые воспоминания об академике можно найти, например, на сайте ИСЭМ СО РАН, которому он отдал 26 лет жизни. В 1987 году Дружинин был избран директором Института водных и экологических проблем Дальневосточного отделения АН СССР (ИВЭП) и переехал из Иркутска в Хабаровск. От дальневосточного отделения в 1994 году он и был избран действительным членом РАН.

«В своих работах он обосновал роль гидроэлектростанций в энергокомплексе страны как самой надежной и экономически эффективной составляющей, показал их внеотраслевой эффект, а также гуманистические, социальные и экологические аспекты их функционирования по сравнению с другими технологиями производства электроэнергии (ТЭС, АЭС). Его доводы в защиту гидроэнергетики блестяще подтвердились в 1990-х годах в России, когда разразился энергетический кризис, который обошел стороной те регионы, в которых существенную роль в энергобалансе играли каскады ГЭС, такие как Ангаро-Енисейский, Волжский и другие», - пишут о Дружинине коллеги.

В сети Интернет практически не найти публикаций, написанных самим Игорем Дружининым. Для этого «Кислород.ЛАЙФ» сходил в читальный зал ГПНТБ в Новосибирске. И нашел там статью «Жизнеемкость и экология», опубликованную в Хабаровске в 1990 году. Выдержки из этой публикации, которая, на наш взгляд, не потеряла актуальности за прошедшие почти три десятилетия, мы предлагаем вашему вниманию.

Академик РАН Игорь Петрович Дружинин (1929-2000 годы жизни)

Гуманистическая и антигуманистическая энергетика

…Отношение к названным землям и к живущим на них людям принципиально различное. Из зоны затопления водохранилищ и соответствующих зон затопления ниже плотин заранее переселяются в безопасные места все жители, переводятся все народнохозяйственные объекты, убираются все основные ценности, создается необходимое количество рабочих мест в других местах, проводится благоустройство и др. За 70 лет гидростроительства в СССР переселено около 1,1 млн человек (удачность или неудачность переселения целиком зависит от предварительного проектного решения и число неудач может сведено к минимуму).

Существенно иное положение при строительстве и эксплуатации ТЭС и АЭС. Из зон их влияния, кроме небольшой санитарно-защитной полосы, жители не выселяются и народнохозяйственные объекты не перемешаются. Они становятся своего рода «заложниками», расплачиваясь за производство электроэнергии своим здоровьем, условиями труда, жизнью. Число «заложников» — бывших и настоящих — во многие десятки раз превышает число переселенных при строительстве ГЭС. В результате атомного взрыва в Челябинской области 29 сентября 1957 года на зараженной территории оказалось около 270 тыс. человек. Число переселяемых из зоны влияния чернобыльской катастрофы в конце апреля 1986 года оценивается величинами более 1,5 млн человек.

Как это ни парадоксально, но многие считают, что за гидроэнергию приходится расплачиваться сельскохозяйственными, лесными, рыбохозяйственными угодьями и другими отрицательными влияниями. А вот плата населения за энергию тепловых и атомных станций своими жизнями, здоровьем, имуществом, чистотой атмосферы, вод, почвы, растений и др. якобы совсем не существует. В действительности же с точки зрения жизни и здоровья человека энергия ГЭС является чистой. Ее даже можно пока условно назвать принципиально гуманистической (человечной), несмотря на ряд остающихся отрицательных моментов (цветение воды, переработка берегов, ухудшение рыбного хозяйства и др.). А энергию тепловых и атомных электростанций — антигуманистической до тех пор, пока она не станет достаточно чистой.

Определенное соответствие отмеченному может быть получено и с помощью экономических показателей. Как будет показано ниже, при жизнеемкости 100-226 человек на каждый миллиард киловатт-часов электроэнергии тепловой электростанции на угле (при условном равенстве рубля доллару и стоимости жизни в нашей стране и США) себестоимость ее электроэнергии (в настоящее время около одной копейки за киловатт-час) должна увеличиться по меньшей мере на 6-18 копеек. По сравнению с ГЭС (средняя себестоимость 0,15 копеек за кВт*час) ТЭС окажутся существенно в худшем положении. Эти оценки, конечно, не могут быть приняты в качестве нормативов, но они, возможно, будут полезны для определения экономичности мероприятий по превращению тепловой электроэнергии из антигуманистической в гуманистическую.

По данным М.А. Стыриковича (1989) «мы задолжали 100 миллиардов рублей на очистные сооружения, необходимые для зашиты окружающей среды от токсических выбросов не только электростанций, но и автомобилей, мелких котельных и даже домовых печей». Для сравнения отметим, что в США «современный объем ежегодных государственных ассигнований на природоохранные мероприятия и разработки в основных отраслях, включая перспективные работы, превышает 60 миллиардов долларов; по данным А. Яблокова в 1989 году – около 80 млрд рублей) и что в «последние 15—20 лет там образовалась новая крупная отрасль промышленности.... Загруженная заказами практически до 2000 года».

«В ФРГ на успешно реализуемую в настоящее время программу оснащения тепловых электростанции оборудованием... по очистке газов от сернистых соединений и утилизацию отходов сероулавливания ассигнуется более 20 миллиардов марок, что должно обеспечить сокращение выбросов двуокиси серы в атмосферу в пять раз к 1995 году» (Кропп, 1989). Очевидно, в нашей стране предстоит сделать примерно то же самое. Затраты на охрану среды в СССР ежегодно составляли в 1988-1990 годы 11-12,5 млрд рублей, а всего необходимо, по данным А. Яблокова (1990 год) – 60-70 млрд рублей. Плюс порядка 145 млрд рублей на приведение в порядок наших поверхностных вод, плюс более 25 млрд рублей для обезвреживания токсических отходов промышленности и улучшения переработки бытовых отходов.

Живущие рядом с ТЭС и АЭС люди становятся своего рода «заложниками», расплачиваясь за производство электроэнергии своим здоровьем, условиями труда, жизнью

Как работает гидроэлектростанция



Затраты земельных ресурсов на ГЭС и их влияние на сельское хозяйство

Частичная замена тепловых электростанций гидравлическими связана с затоплением земель, но не приводит к дополнительной смертности населения. Изъятие земель под водохранилища ГЭС учитывается в виде конкретных дополнительных капиталовложений. Тем не менее, во множестве публикаций и выступлений СМИ, официальных лиц, неформальных организаций, отдельных специалистов и неспециалистов вплоть до самого последнего времени с «негодованием» отмечается «большая» потеря сельскохозяйственных угодий и лесных площадей в результате строительства ГЭС и водохранилищ.

Нередко эти затопления преувеличиваются во много раз и называются чуть ли не одной из главных причин современного кризиса сельского хозяйства нашей страны. Поэтому целесообразно показать фактические величины. Одной из последних оценок водообеспечения страны является специальное заключение Правительственной комиссии Совета Министров СССР, утвержденное в конце 1987 года. По данным этой комиссии, общие затопления земель составляют 7,5 млн га, в том числе 3,1 млн га сельхозугодий, включая 0,8 млн га пашни. По официальным данным института «Гидропроект» Минэнерго СССР, водохранилищами ГЭС за 70 лет их строительства затоплено всего 6,2 млн га (без учета площади озер, превращенных в водохранилища), в том числе 2,5 млн га сельхозугодий, включая 0,6 млн га пашни. Кроме того, имеют место подтопления, распространяющиеся на 0,96 млн га, в том числе 0,14 млн га пашни. За последние 20 лет всеми водохранилищами ГЭС затоплена территория в 1 млн га, что составляет всего лишь 15% обшей площади затоплений, в том числе сельхозугодий — 0,23 и пашни 0,05 млн га. Но при этом более чем вдвое увеличена установленная мощность и средняя выработка электроэнергии ГЭС.

Если сопоставить эти величины с общими потерями пашни только за последние 25 лет, которые названы М.С. Горбачевым в докладе «Об аграрной политике КПСС в современных условиях» на Пленуме ЦК КПСС 15 марта 1989 года (всего 22 млн га, в том числе под промышленное строительство — 12 млн га, более 6 млн га заброшены и закустарены), то окажется, что затопленная и подтопленная водохранилищами ГЭС пашня составит 3,4% от потерянной в последние два с половиной десятилетия, а от заброшенных и закустаренных земель – всего 12,3%. Если же отнести затопленную и подтопленную пашню к общей площади пахотных земель в СССР (около 228 млн га), то их доля в общем фонде площадей таких земель составляет около 0,8%. Для сравнения следует отметить, что, по данным Госкомстата СССР, в 1987 году по разным причинам не использовались 48,3 млн га сельхозугодий, в том числе пашни — 0,7 млн га, сенокосов — 6 млн га, пастбищ (без оленьих) — 41,5 млн га. Посевные площади (пашни) под урожай 1990 года оказались на 1,8 млн га меньше, чем в 1989 году («Итоги полугодия», «Правда», 29.07.90).

Приведенные данные с предельной очевидностью показывают, что основные причины кризиса в нашем сельском хозяйстве совсем другие. Только незнание действительности или ее вольное и невольное извращение как некоторыми специалистами, так и представителями СМИ могли привести к довольно распространенному негативному отношению значительной части населения к водохранилищам вообще и к самому пока экологически чистому, человечному источнику энергии — гидроэлектростанциям. К сожалению, такому отношению в немалой степени способствует продолжающееся до сих пор загрязнение водохранилищ отходами промышленности, сельского хозяйства, коммунально-бытовых служб, необоснованное затопление лесов, неудачность расположения некоторых из них (Красноярская ГЭС и Красноярск) и др., в чем, естественно, никакой вины самих водохранилищ и ГЭС быть не может. Это скорее следствие общего низкого уровня хозяйственной деятельности в стране и недостаточной научно-проектной проработки некоторых объектов.

Представляет, по нашему мнению, интерес и сравнение затопленных земель водохранилищами в нашей стране и в некоторых зарубежных странах. По данным А.Б. Авакяна и А.А. Полюшкнна (1988 год), отношение площади зеркала водохранилищ к общей территории страны составляет: в СССР — 0,38%, в США — 0,84%, в Испании — 0,42%, в Болгарии — 0,35%, в Чехословакии— 0,25%, в Японии — 0,12%, во Франции и в ФРГ — по 0,08%.

Затопленная и подтопленная водохранилищами ГЭС пашня в СССР составили всего 3,4% от потерянной за 25 лет земель

«Ангарский каскад». Река Ангара. 

Документальный фильм СССР, 1975 г. 


Жизнесберегательная функция ГЭС

Влияние ГЭС и водохранилищ весьма разнообразно и, как правило, в проектах выявляется достаточно подробно. Отметим лишь почти идеальные условия труда, высокий уровень автоматизации, значительную экономию топлива на выработку электроэнергии (около 80 млн тонн топлива ежегодно), отсутствие каких-либо загрязняющих выбросов в атмосферу, снижение расхода кислорода на сжигание топлива (более 140 млн тонн в год), рекреационное использование водохранилищ (около 80 млн человек) и др.

Негативные последствия создания водохранилищ хотя бы частично компенсируются: ограничение условий размножения проходных и полупроходных рыб — строительством специальных рыборазводных заводов, производится также перенос населенных пунктов и сельхозугодий, создание звероферм, вынос транспортных коммуникаций и связи, лесосводка и лесовосстановление, рыбохозяйственные попуски воды и т.д. Важно при этом иметь в виду, что подавляющая часть негативных следствий создания водохранилищ, если их даже не удается предотвратить заранее, не имеет смертельного характера влияния на людей.

И все же при проектировании и эксплуатации ГЭС и других объектов учитываются пока не все факторы. В частности, совсем не учитывается самый важный фактор ГЭС — сохранение жизни людей при электрификации и теплофикации (электроотопленне) страны, а, зачастую, и улучшение их жизни, в том числе при переселении из зон затопления из ветхих строений, глухих деревень в современные поселки с развитой социальной инфраструктурой. Хотя в последнем случае могут быть в этом отношении различные мнения и субъективные суждения, чего практически не бывает при строительстве ГЭС и водохранилищ в малонаселенных местностях и при хорошей подготовке ложа водохранилищ. Не удается также в должной мере учитывать свойство возобновляемости гидроресурсов (в этом смысле использование энергии рек является важнейшим мероприятием сбережения первичных энергоресурсов) в противовес очевидной исчерпаемости каменного угля, нефти, природного газа, что является их явно отрицательным свойством.

(...) Одним из самых главных факторов является экологичность различных источников энергии, поскольку в этом плане они существенно не равноценны. В частности, тепловым электростанциям (и котельным), работающим на угле, свойственно радиоактивное и нерадиоактивное загрязнение атмосферы, вод, почвы, которое зависит от свойств используемого топлива, его количества, условий рассеивания выбросов, технологии сжигания и улавливания продуктов сгорания и их использования (радиоактивная зола для строительных целей, для удобрения сельхозкультур, рекультивации земель и др.), выделение соединений серы, пыли, содержащей частицы более 60 металлов и обладающей токсическим и канцерогенным действием углеводородов, в том числе канцерогенного бензапирена, соединений азота, токсичной окиси углерода, золы, сажи, соединений фтора, особенно при сжигании бурых углей, двуокиси углерода, водных паров (тепловое загрязнение), сжигание огромного количества кислорода и др. Все они действуют в определенном сочетании, как указывалось выше, на атмосферу, гидросферу, почвы, растительность, животных и в конечном счете прям и косвенно на человека.

Поэтому состояние здоровья людей, характеристики их дополнительной смертности от влияния соответствующего источника энергии могут быть приняты в качестве конечного интегрального показателя экологичности той или иной технологии производства энергии и ряда других продуктов. По материалам чехословацкого исследователя М. Мали («Социально-экологические проблемы развития энергетики», перевод ВИНИТИ), в густо населенной местности (Западная Европа) дополнительная смертность от влияния угольной ТЭС с учетом добычи, обработки и транспорта угля может быть оценена на уровне 236 человек на 1 млрд кВт*часов вырабатываемой ею электроэнергии. В том числе от радиоактивного загрязнения (раковые заболевания) — 73 человека на тот же миллиард киловатт-часов (структура дополнительной смертности: добыча угля — 0,12-0,19 чел/млрд кВт*часов, обработка угля — 0,09 чел/млрд кВт*часов, транспорт — 0,05 чел/млрд кВт*часов, радиоактивное загрязнение при производстве электроэнергии — 73,4 чел/млрд кВт*часов, нерадиоактивное загрязнение— 152,7 чел/млрд кВт*часов). По тем же данным аналогичный показатель на АЭС (без учета аварий) в 500-1500 раз меньше (0,15 чел/млрд кВт*часов). По данным стачечных комитетов (июль 1990 года), в СССР приходится около 6 дополнительных смертей только на добычу каждого миллиона тонн натурального угля.

По осторожным оценкам профессора Калифорнийского университета (США) Р. Гейла, приезжавшего в СССР в связи с Чернобыльской катастрофой, можно определить дополнительную смертность в нашей стране от ТЭС на угле — около 100 человек на каждый миллиард киловатт-часов («Точка жизни во вселенной», «Правда», 01.04.1988) выработки их электроэнергии. Эти величины (226 и 100 чел/млрд кВт*часов), очевидно, и могут быть приняты пока в качестве верхней и нижней границ возможного влияния современных тепловых электростанций на угле на дополнительную смертность людей.

Электроэнергия ГЭС заменяет аналогичное количество энергии ТЭС. За 1945-1988 годы всеми гидроэлектростанциями ССР выработано 4307 млрд кВт*часов электроэнергии и, тем самым, сэкономлено более 1500 млн тонн условного топлива. Одновременно ГЭС позволили предотвратить за эти годы от 430 тыс. до 970 тыс. смертей. В настоящее время все гидростанции страны вырабатывают ежегодно 230 млрд кВт*часов электроэнергии и тем самым предотвращают от 20 до 50 тыс. дополнительных смертей. Если бы не было такого количества ГЭС, то катастрофы, подобные землетрясению в Армении (27-40 тыс. человек погибших) в конце 1988 года, повторялись бы ежегодно с той лишь разницей, что преждевременная смертность людей разных возрастов была бы рассредоточена по территории страны.

Это настолько большой социальный эффект ГЭС. что он пока не может быть оценен каким-либо другим показателем, так как уникальность каждой человеческой жизни выводит этот фактор на самый первостепенный уровень. По сравнению с ним все остальное должно отойти на второй и третий планы. С этой точки зрения ныне действующие каскады и отдельные ГЭС должны зачислить в свой актив очень существенные добавления:

  • Днепровский каскад — 800-1990 предотвращенных смертей ежегодно;

  • Волжско-Камский — 4330-9790;

  • Ангаро-Енисейский— 8880-20070;

  • Зейская ГЭС — 490-1110;

  • строящийся Бурейский каскад — 800-1800;

  • проектируемый Катунский каскад — 750-1700;

  • проектируемый Дальнереченский на реке Б. Уссурка в Приморском крае — 170-380;

  • проектируемая Туруханская ГЭС на реке Н. Тунгуска — 2800-10400;

  • проектируемые Гилюйская и Селемджннская ГЭС в Амурской области— 100-270 каждая;

  • проектируемая Нижнениманская в Хабаровском крае — 180-410 ежегодно предотвращаемых смертей, естественно, после ввода этих ГЭС в эксплуатацию.

Аналогичные показатели могут быть установлены и для других объектов. Существенно также и то, что действующие ГЭС позволяют высвободить для других отраслей народного хозяйства не менее 500 тыс. человек трудящихся. Такого рода дополнения должны быть незамедлительно введены в методику социально-экологической оценки существующих объектов. Например, выработка электроэнергии на атомных электростанциях СССР в 1988 году достигла 215 млрд кВт* часов, что позволило предотвратить 21-48 тыс. дополнительных смертей.

За 1945-1988 годы всеми ГЭС в СССР было выработано 4307 млрд кВт*часов электроэнергии, что позволило сэкономить более 1500 млн тонн условного топлива и предотвратить до 970 тыс. смертей

Советская империя. Братская ГЭС


«Землересурсная» оценка стоимости жизни человека

...Несмотря на узаконение в последние годы компенсационных выплат при строительстве ГЭС за земельные ресурсы (15-50 тыс. рублей за гектар) и неучет потерь земельных ресурсов при использовании других источников энергии, многие продолжают считать, что за гидроэнергию дополнительно приходится расплачиваться их потерей. Условно можно встать на эту точку зрения. Но тогда никак нельзя упускать из вида свойство ГЭС предотвращать дополнительную смертность людей. Если ориентироваться на затопленную за все годы строительства водохранилищ пашню и указанные выше оценки сбереженных жизней, то «пашенная цена» составит 0,76-1,7 га/человека, «сенокосная цена» — 3,4-7,7 га/человека, а «общая территориальная цена» — 7,4-16,6 га/человека. По мере увеличения выработки электроэнергии на ГЭС эти показатели будут существенно снижаться, пока не найдутся столь же экологически чистые источники энергии и угольные тепловые электростанции будут заменены ими.

Условия строительства ГЭС в последние 20 лет существенно отличались от предыдущего периода. До 1968 года включительно (годовая выработка ГЭС — 104 млрд кВт*часов) общие затопления и подтопления составили более 6 млн гектар. Заметно больший прирост выработки электроэнергии в последние 20 лет (126 млрд кВт*часов) потребовал затопления всего около 1 млн гектар, в том числе 0,23 млн га сельхозугодий и 0,05 млн га пашни. На введенных в этом периоде в эксплуатацию (1969-1988 годы) гидростанциях получены 1200 млрд кВт*часов электроэнергии и тем самым предотвращено 122-275 тыс. дополнительных смертей. «Плата» за предотвращение каждой дополнительной смерти по пашне в эти годы составляет 0,2-0,4 га/человека, по сельхозугодьям — 0,8-1,9 и по обшей площади — 3,6-8,2 га/человека, то есть в 2-4 раза меньше, чем в целом за весь период. Она также будет существенно снижаться со временем.

Приведенные оценки «платы» за предотвращение одной дополнительной смерти с учетом как пашни, так и сенокосов и выгонов могут быть выражены в рублях. В частности, если использовать Постановление Совета Министров РСФСР от 10 ноября 1987 года «О нормативах стоимости освоения новых земель взамен изымаемых для несельскохозяйственных нужд и о порядке использования средств, предназначенных для возмещения потерь сельскохозяйственного производства», то при затоплении пашни, например, в Алтайском крае, это составит 2,6-12 тыс. рублей на человека, а в Амурской области, Хабаровском и Приморском краях — 10-17 тыс. рублей. При затоплении сенокосов и пастбищ эти величины составляют, соответственно, 2,4-36 и 6-52 тыс. рублей на человека. По сравнению с указанными выше компенсационными выплатами в США они оказываются весьма малыми.

Тем не менее, сами по себе эти оценки непривычны для восприятия и поэтому целесообразно сравнить их условно с территориями, необходимыми для нормального обитания, например, диких животных. В частности, на каждого лося или изюбря приходится от 30 (Прибалтика) до 50-100 га (Подмосковье), и 300-1000 (Дальний Восток) гектар, на дикого северного оленя – 250-300 га, на соболя — 100-250 га, на белку — 40-65 га, зайца — 55-65 га, косулю в Амурской области 15-67 га, волка — 10-100 тыс. га. Иными словами, для нормального существования многих диких животных в большинстве случаев требуется существенно большая территория, чем для предотвращения преждевременной смертности людей за счет водохранилищ ГЭС. С этой точки зрения «плата землей» за жизнь человека также ни в коем случае не может считаться чрезмерной.

С учетом изложенного должна быть пересмотрена методика обоснования развития и реконструкции соответствующих систем и объектов с обязательным включением в нее оценок непосредственного влияния на жизнь и здоровье людей. В дополнение (а еще лучше - вместо) к методике технико-экономического обоснования эффективности и параметров в электроэнергетической системе должна быть создана адекватная современным требованиям методика системного социально-экономико-экологического обоснования. Такой подход может в существенной степени изменить наши представления о целесообразных и нецелесообразных вариантах и решениях не только в энергетике, но и в целом ряде других отраслей промышленности и сельского хозяйства. Может он изменить и представления о тенденциях размещения производительных сил (например, преимущественное размещение ГЭС в малообжитых местностях, отказ от строительства ряда тепловых электростанций из-за замены их другими энергоисточниками и т.д.).

Должны быть существенно пересмотрены также позиции многих специалистов по защите окружающей среды и представителей общественности, до сих пор оставляющих человека где-то за полем своего зрения и своих действий, так как их борьба якобы за лучшие условия для человека, как это делается в настоящее время, зачастую совсем не означает, что она действительно ведется за коренные интересы человека. Например, в последние годы нередко имеют место решительные выступления против «плохих» и против «хороших» водохранилищ и ГЭС. Но никогда при этом не говорят о том, что эти объекты явно способствуют предотвращению большой смертности людей, чем проявляется, как отмечалось выше, ставшее привычным за многие годы пренебрежение к жизни человека. Последнее свойственно и многим энергично ратующим в настоящее время за охрану природы, за экологическое равновесие и полностью делает бессмысленным позиции самых активных борцов за лучшее экологическое будущее, гасит энтузиазм и дискредитирует экологическое движение.

Только выход непосредственно на самого человека, оценку его жизни и смерти, как бы это сложно и трудно ни было, в полной мере может обеспечить правильность решений возникающих проблем современного экологического благополучия. Только с этих позиций могут быть правильно оценены наиболее рациональная структура электроэнергетических систем, выбор соответствующих технологий производства многих других продуктов, затопления земель водохранилищами ГЭС и т.д.

В последние годы нередко имеют место решительные выступления против «плохих» и против «хороших» водохранилищ и ГЭС. Но никогда при этом не говорят о том, что эти объекты явно способствуют предотвращению большой смертности людей