31 августа 2021

«Нужна не чистая, а экологически безопасная энергетика»

Завкафедрой электроэнергетики Политеха СФУ Василий Пантелеев – про преимущества троллейбусов и трамваев, недостатки электромобилей и сложностях перехода частного сектора Красноярска на электроотопление.
Поделиться в социальных сетях

- Василий Иванович, электрификация городской инфраструктуры, на ваш взгляд, может стать действительно экологическим решением?

- Знаете, это спорное утверждение. Мы как-то в диссертационном совете спорили по поводу терминологии. Сегодня очень часто и ученые, и журналисты используют такой термин как «экологически чистая энергетика». Мы пришли к вполне обоснованному выводу, что не бывает экологически чистой, бывает экологически безопасная энергетика. Если даже посмотреть на т.н. «зеленую» энергетику – солнце, ветер, мини-ГЭС, иногда к ней относят и биогазовые установки, то и там можно обнаружить вредные составляющие – в виде шума, гибели птиц, да и самого производства фотоэлектрических панелей и пр. Кроме того, для производства оборудования для этих вроде бы «чистых» электростанций в настоящее время приходится… производить изрядное количество электроэнергии, в том числе, и на традиционных ТЭС. Также нужно решить массу вопросов, чтобы эта «зеленая» электроэнергия стала в итоге еще и безопасной. События в Техасе в этом году ярко показали, что при непродуманной ставке на ВИЭ можно просто замерзнуть. А стихийных бедствий бывает много и других. И в этом смысле традиционная энергетика выглядит более защищенной.

Ни одно производство без электроэнергии сейчас не обходится, невозможно себе это даже представить. Самая первая ТЭС в Красноярске, кстати, была построена для того, чтобы обеспечивать работу насосов водопровода. При советской власти организовали общество, которое называлось очень красиво – «Водосвет», то есть освещение и водоснабжение. От самой той ТЭС уже мало что осталось, а вот водозабор до сих пор функционирует. Естественно, его реконструировали, но мне показывали запорную арматуру, которая была установлена еще тогда, и все это до сих пор во вполне рабочем состоянии, потому что из бронзы. В дальнейшем же электрификация в таком городе как Красноярск, в основном, развивалась в коммунально-бытовом секторе, а также в электротранспорте. Но, увы, за постсоветское время эта отрасль пришла в упадок. Даже по количеству единиц подвижного состава троллейбусов и трамваев – что было в 1991 году, и что имеем сейчас, – ситуация удручает.

- Какова была логика развития электротранспорта в советское время? И почему сейчас она не работает?

- Вряд ли тогда сильно думали об экологии. Если говорить о трамвае, то думали о его провозной способности – она значительно выше, чем у того же автобуса. И дело не только в выделенных рельсовых путях, но и в возможности обеспечить многосоставность маршрута, несколько вагонов объединить. Поэтому единственную линию трамвая и построили в советские годы на правом берегу, вдоль промышленной зоны на проспекте Красноярский рабочий. На мой взгляд, в постсоветское время обидели трамвай совершенно зря, потому что по планам, которые были заложены при советской власти, предполагалось, что этот вид транспорта через Октябрьский мост дойдет в итоге аж до Солнечного! Но потом на этом поставили крест, более того, с моста даже рельсы убрали – якобы из-за трамвая конструкции подвергались электрохимической коррозии. На самом деле, я читал отчет о состояния моста, и там четко было написано, что коррозия конструкций моста была вызвана некачественной гидроизоляцией при его строительстве. Ни слова не было про трамвай!

Да и в Санкт-Петербурге по мостам трамваи ходят, и во многих городах Европы, возьмите Прагу, Дортмунд, Страсбург – тоже, причем по историческим частям. Просто если сделать все по современным технологиям, запустить современный подвижной состав – не будет ни шума, ни грохота, ни вибрации. Но трамвай, конечно, в современных условиях – это очень дорогое удовольствие, особенно на этапе строительства. А вот при эксплуатации это получается самый дешевый вид общественного транспорта.

Троллейбусы раньше запускали и для того же, для чего и трамваи, и чтобы загазованность улиц снизить. Автобусы априори чадят больше. Хотя и троллейбус тоже не безвреден: есть и выбросы от снашивания шин, которые никто не считает, есть и аккумуляторы, которые нужно утилизировать со временем.

- А что вы думаете про электробусы?

- На мой взгляд, не самый лучший вариант, по крайне мере, для Красноярска. И даже для Москвы: слышал, что в этом в году в морозы добрая половина этих электробусов не смогла выйти на линии. Думаю, для наших условий, раз уж метро и трамвай остаются чрезвычайно дорогостоящими решениями, оптимальный выбор – троллейбусы с повышенным автономным ходом. Производители заявляют, что запас такого хода у современных троллейбусов – порядка 25-30 км, в оптимальное по погоде время. Зимой, я думаю, раза в два меньше будет. Но, тем не менее, этого уже оказалось достаточно, чтобы запустить в Красноярске уникальный троллейбусный маршрут через мост: на нем не понадобилось строить контактную сеть, троллейбус спокойно прошел этот бестоковый участок на аккумуляторе, а на другом берегу снова подключился к проводам, и поехал дальше, подзаряжаясь попутно.

В свое время я участвовал в разработке концепции развития пассажирского городского транспорта в Красноярске, и мы с коллегами ратовали за масштабное развитие электротранспорта. Мне кажется, это наиболее эффективное направление – то засилье автобусов, что сложилось сейчас, мне решительно не нравится. Хорошо хоть смогли выдавить с рынка мелких перевозчиков, маршрутки всякие, а то в начале 1990-х чуть ли не собачьи будки по дорогам ездили. Посмотрите, довольно часто, особенно в центре города, бывает, подходит несколько автобусов и им даже остановочного пространства не хватает, они стоят в очереди. Почему и нужен трамвай, метротрам – потому что провозная способность у него намного больше. И экологический эффект будет весомым.

Понятно, что электротранспорт требует существенных вложений, в том числе и бюджетных, тогда как передать маршрутные перевозки в частные руки – и от городской казны больше ничего не надо. Более того, если частники сегодня просят открыть новый маршрут, им ставят условие – оборудовать остановочные пункты. Для города это выгодно. А мы чем дышим в итоге? К счастью, из той концепции внедрили хотя бы выделенные полосы для общественного транспорта. Это сейчас работает, потому что везде фотокамер наставили, залез на эту полосу – получи штраф.

Жаль, что в советские годы и за 1990-е не успели в Красноярске построить первую очередь метрополитена. Нами предлагалось пройти исторический центр города, там сделать метро глубокого залегания, порядка 70 метров, а дальше выйти на поверхность и пустить поезда по эстакадам, сделать т.н. «метротрам». Похожий проект в России был реализован в Волгограде. Но я был в Дортмунде. Город почти в два раза меньше Красноярска, там 600 тысяч жителей, но там метро, которое то выходит на поверхность, то спускается вглубь, и трамвай, HochBahn, по подвесному рельсу вагончик бегает. Автобусы на улицах – это или междугородний, или туристический транспорт. Пассажирские перевозки – только электрические, и это благо с точки зрения экологии.

Василий Пантелеев, д.т.н., профессор, заведующий кафедрой электроэнергетики Политехнического института СФУ

- Каковы, на ваш взгляд, перспективы роста парка электромобилей?

- Парк электромобилей в Красноярске неизбежно будет расти, и, конечно, для него надо создавать всю необходимую инфраструктуру. Иначе электромобили будут дорогими игрушками. Не из окна квартиры же их заряжать! Я вот живу на 8-м этаже, это какой мне кабель понадобиться? А если я не один такой умный в доме окажусь – что, все будет в проводах переплетено что ли? Да и действующая сеть может такой нагрузки в итоге не выдержать. Кроме того, растет ведь и сегмент другого электротранспорта – велосипеды с электрическим приводом, электросамокаты и т.п. Это все тоже требует зарядной инфраструктуры.

Хотя в целом я настроен весьма скептически. Ну, смотрите, в Красноярске порядка 350-360 тысяч автомобилей. Если взять среднюю мощность, порядка 40 кВт*час, и предположить, что время использования электромобиля составит хотя бы два часа в день, то легко можно подсчитать, что для функционирования аналогичного парка электромобилей потребуется порядка 28,8 млн кВт*часов в моменте. Где-то же надо будет их произвести! А, скорее всего, потребление вырастет еще больше, потому что два часа в день пользуются машиной не так много людей – коммерческий автопарк или общественный транспорт мотаются по городу постоянно. Чтобы выработать такой объем электроэнергии, очевидно, нужно будет сжечь определенные объемы органического топлива. Экологический выигрыш в таком случае я себе слабо представляю.

Второй момент – запас хода современных электромобилей не превышает, как правило, 300 км. В реальности, скорее всего, в полтора-два раза меньше. Я раз в два года езжу на родину жены, на Алтай. Это тысяча с небольшим километров от Красноярска. АЗС сейчас вдоль этой трассы очень много. А вот ЭЗС, во-первых, надо еще построить. Во-вторых, заправка автомобиля с ДВС занимает минут 5-10. А электромобили пока что требуют больше времени на зарядку – я за эти 40 минут отмотаю примерно 80 км. Вот в прошлом году я ездил в Бийск, здесь под пробку залил бак, потом остановился на заправке в Кемерово – и все. Со временем, наверное, эти технические проблемы будут решены, но самая главная, на мой взгляд, – где взять столько электричества?

- Как вы оцените проект электроотопления частного сектора, который предлагает реализовать компания «Россети Сибирь»?

- В частном секторе отказаться от угля, наверное, можно, вопрос один – за чей счет будет этот банкет? Если для жителей этих домов электрическая энергия будет доступна по сниженным тарифам, а без этого тема явно не «полетит», значит, кто-то должен будет переплачивать. Но кто? Сам этот подход представляется мне не слишком, мягко говоря, справедливым.

Второй момент. Вы у нас в Покровке были? Вот как в деревянный дом, который стоит там лет 80, можно завести электроотопление? Это же надо там полностью переделывать все. Подогреваемый пол, например, на деревянные плахи не положишь. Если электрокотел ставить – для него тоже место нужно найти. Он сам по себе и небольшой, но если не ставить рядом с ним котел, аккумулирующий горячую воду, то любое отключение электричества, даже на два часа, будет чревато.

Впрочем, технически внедрить электроотопление у частников – это вообще не вопрос. Генерация – слава Богу, у нас есть достаточные резервы. Но вот у меня знакомый электрик строит сейчас свой дом, и от электроотопления сразу же отказался. Говорит, все-таки сейчас этот очень дорого. То есть все упирается в два момента: первое – цена, второе – для того, чтобы перевести частный сектор на электроотопление, потребуется увеличить мощности подстанций, причем довольно существенно. Сегодня при подключении любого дома сетевая организация согласовывает мощность, которую он сможет потреблять в максимуме – обычно, это 15 кВт. Значит, потребуется увеличить этот максимум, с учетом электрокотла. 200 МВт необходимой дополнительной мощности, о которых заявляли в «Россети Сибирь», это не так и мало. 

- Придется перекладывать все сети?

- Конечно. Нужно будет серьезно повысить пропускную способность электросетей, особенно низкого напряжения – т.н. сети 0,4/10 кВ. К счастью, в частном секторе они хотя бы все на воздушных ЛЭП, а не в подземных кабелях. Есть такое понятие как реактивная мощность. Те же трансформаторы ее потребляют, чтобы возбуждать магнитный поток. Асинхронные электродвигатели, насосы в бытовой технике – им всем нужна реактивная мощность. Эта реактивная мощность при передаче по сетям их сильно загружает, происходит тепловыделение. Если убрать реактивную составляющую тока, то есть поставить на сети т.н. компенсирующие устройства, то пропускную способность сети можно увеличить на 20-30%. Это немало, но это я называю предельной возможностью. Поэтому без прокладки новых кабельных линий большего сечения, установки дополнительных трансформаторов, или увеличения мощности действующих ТП, обойтись точно не получится. Все это инвестиции. А значит, нагрузка на тариф на передачу электроэнергии.

Но надо ли вообще это делать? Вот в 2019-м в рамках подготовки и проведения Универсиады проводили эксперимент – снабдили жителей частного сектора так называемым бездымным углем. Экологический эффект оказался очень серьезным. Может, стоит вложиться в это направление? И для людей это менее затратно будет. Сделайте цены привлекательные на такой уголь – и в разы сократятся выбросы. Хотя те, кто сегодня волнуется о «черном небе» в Красноярске, просто не видели или забыли, как выглядело это небо в советское время, когда здесь вся промышленность работала. У меня тут из окна кабинета тогда города не видно было иногда, да еще над этим маревом султаны дыма из заводских труб выбрасывались. Страшное было зрелище. Сейчас, в этом смысле, все гораздо лучше стало.

Почему Улан-Удэ делает ставку на электроотопление?
Почему Улан-Удэ делает ставку на электроотопление?

Глава Проектно-аналитического комитета мэрии Вадим Имидеев – об альтернативах печному отоплению, и о том, почему электрификация частного сектора – единственный шанс улучшить качество атмосферного воздуха в столице Бурятии.

«Жители просят – верните нам электротепло!»
«Жители просят – верните нам электротепло!»

«Сжигание угля и еще непонятно чего в частном секторе и в АИТах в таком большом городе, как Красноярск, необходимо полностью ликвидировать»

Александр Попов Учредитель и шеф-редактор «Кислород.ЛАЙФ»
Если вам понравилась статья, поддержите проект