ЭЛЕКТРИЧЕСТВО: ДОСТАВИТЬ И РАСПРЕДЕЛИТЬ
Круглый стол в редакции журнала "Наука и жизнь". Записал А. ДУБРОВСКИЙ.
Ю. Непомнящий. Для начала напомню о том, каково было положение в отрасли к началу реформы РАО "ЕЭС". В советские времена существовал Его Величество План, и все ему служили: работали научно-исследовательские и проектные институты, на заводах производилось оборудование, действовал огромный строительный комплекс. В 1990-х годах плана не стало. Мы знали, что нужно делать, но деньги нам выделять прекратили. О развитии сетей речь не шла, средств едва хватало, чтобы поддерживать их работу. Начались массовые хищения. Воры попадали под напряжение, гибли, но не останавливались. Воровали все подчистую, в основном провод. В Москве и области развал энергетических предприятий шел не столь активно: мы успевали добраться до места аварии, пока преступники еще не вывезли краденое. Случалось, что в электромонтеров, которые приезжали восстанавливать линии, стреляли. У соседей, например в Тверской области, положение складывалось просто чудовищное. Опоры стояли километрами вообще без проводов. Без электричества оставались поселки и целые районы, в которых сами воры и проживали.
Но в течение примерно десяти лет нам даже в столь сложных условиях удавалось держаться. Спад производства привел к снижению энергопотребления, и оборудование хотя и ветшало, но справлялось с нагрузкой. С приходом нового века промышленность начала оживать, потребление - расти, и это в свою очередь создало нам серьезные проблемы.
П. Оклей. Начиная с 2004 года по некоторым регионам годовой прирост потребления энергии составляет 18%, и кое-где нагрузка на сети превышает все мыслимые пределы. Причем гораздо больше энергии стал потреблять бытовой сектор. В свое время специалисты подсчитали, сколько нашим квартирам нужно энергии, и свои выводы заложили в утвержденный в 2001 году и действующий до сих пор норматив. В целом по стране расчетная мощность составляет 35 Вт на квадратный метр жилой площади. Но оказалось, этого мало. Сейчас, например в Москве, при определении объемов энергопотребления мы исходим из более реальной нормы - 65 Вт на квадратный метр. Кроме того, энергонасыщенность города сегодня стала гораздо выше. Анализ, проведенный в МРСК, показывает, что на 1 кВт·ч электроэнергии, расходуемой в жилых помещениях, нужно дополнительно от 2 до 5 кВт·ч, чтобы обеспечить объекты инфраструктуры: магазины, больницы, учреждения образования, транспорт, связь, уличное освещение. Для справки: в советское время это соотношение было 1:1.
В. Рогов. Дело не только в количестве электроэнергии, но и в качестве. Качество энергии определяется стабильностью всех ее параметров: действующего напряжения, его частоты и сдвига по фазе между напряжением и током*. На качество энергии влияют резкие изменения нагрузки и короткие замыкания. Устойчивость работы энергосистемы и качество энергии сильно зависят от соотношения между количеством вырабатываемой и потребляемой энергии. В любой момент времени эти две величины должны быть равны. При резком снижении нагрузки баланс нарушится, напряжение и частота начнут расти, а это негативно скажется на работе оборудования и даже может привести к выходу его из строя. Часто бывает и наоборот: частота и напряжение уменьшаются из-за роста нагрузки. В электроэнергетике имеются специальные устройства, регулирующие частоту и напряжение и не позволяющие этим параметрам выходить за установленные пределы. Но так происходит, только если на электростанциях есть резерв мощности. При его отсутствии может наступить так называемый лавинный процесс снижения напряжения и частоты, который приведет к развалу энергосистемы. Чтобы этого не произошло, в сети устанавливают автоматические устройства, поочередно (веером) отключающие неответственных потребителей.
Ю. Непомнящий. Качество энергии не всегда зависит только от производителей. Появление новых видов оборудования поставило перед нами проблемы, о которых прежде просто не задумывались. Качество электроэнергии ухудшается из-за "грязи", идущей от абонентов. Например, знаете ли вы, что источники питания некоторых лазерных установок способны переворачивать фазу в электрической сети? Немало помех посылает в сеть электрифицированная железная дорога. Ухудшать качество может и работа сварочной аппаратуры и даже лифтов.
В то же время законодательство не позволяет нам наказывать абонентов, снижающих качество энергии, например, заставить их платить за "грязь", сбрасываемую в электросеть. Пока технически мы не можем ее устранить и вынуждены питать потребителей энергией низкого качества. Конечно, со временем мы научимся с этим справляться, но высокие требования к качеству энергии нам предъявляют уже сегодня.
И это не единственный пробел в законодательстве. В России, например, устарел земельный кадастр. Мы сталкиваемся с тем, что толком не знаем, кому принадлежит тот или иной участок земли. Вот, скажем, готовимся к прокладке новой трассы, всё прошли, просмотрели, согласовали. Остается кусочек длиной всего в пять-десять метров. На нем никто не живет, ничего не построено. Но появляется "хозяин" и заявляет: "Дай миллион", - как Паниковский в "Золотом теленке".
П. Оклей. Да, пришли новые времена, а с ними и новые проблемы. Но мне хочется остановиться на строительстве. Сейчас в развитие электросетей пошли очень большие государственные и частные инвестиции. Объемы строительства возрастают даже не на порядок, а гораздо больше. Только вокруг Москвы нужно возвести 12 центров питания на уровень напряжения 220 кВ, а еще подстанции 110/10 кВ, распредели тельные сети и т. д. Чтобы выполнить такой огромный объем работ и освоить средства, необходимо в корне менять технологию проектирования, строительства, эксплуатации. Можно и нужно унифицировать многие проектные решения. Если для проектируемой подстанции задан уровень напряжения и набор подходящих и отходящих линий, то не должно быть принципиальной разницы, где она будет развернута: в Петербурге, Омске или Хабаровске… Типовой проект нужно только "посадить" на выделенную площадку. Проектированием таких объектов занимается Сергей Александрович Глотов.
С. Глотов. Не совсем так. Мы создаем не типовые проекты, а типовые решения. В чем принципиальная разница? Типовой проект утверждают один раз на долгие годы. Но жизнь не стоит на месте, техника, технологии развиваются. Появилось, скажем, новое оборудование, и получается, что типовой проект уже устарел. В этих условиях требуются типовые решения. Мы создаем модель подстанции. Модель не в смысле уменьшенной копии, как написано в энциклопедии, а модель в интеллектуальном, культурологи ческом, философском смысле. Любая подстанция, в принципе, состоит из одних и тех же элементов, параметры каждого из них известны. Это дает возможность разработать 20-30 типовых решений, обеспечивающих основные выходные параметры подстанций, которые могут быть смонтированы на определенной территории, с определенной элементной базой. Мы заблаговременно утверждаем эти типовые решения во всех инстанциях. Далее вместе с заказчиком подбираем подходящее типовое решение (уже утвержденное!) и в течение месяца "привязываем" его к местности. В тот момент, когда выбрана главная электрическая схема, мы уже можем заказывать тяжелое оборудование: силовые трансформаторы, распределительные устройства, сложные выключатели, на изготовление которых уходит больше полугода. Не нужно дожидаться окончательного утверждения всего проекта, и мы выигрываем время. Благодаря стандартным решениям в полтора-два раза сокращаются и объемы строительства.
Наконец, нам удалось разделить понятия "ввод объекта в эксплуатацию" и "выдача мощности". На подстанции еще могут вестись строительно-монтажные работы, а мы, используя новые технологии и мобильные подстанции, принимаем мощность задолго до "перерезания ленточки". Задействуем и новую элементную базу. Раньше не было элегазового оборудования, а сейчас оно появилось - и наше и зарубежное - и со значительно меньшими габаритами. (Элегаз, или гексафторид фтора, используется в качестве изолятора и гасителя дуги в мощных переключателях: см. "Наука и жизнь" № 6, 2006 г. - Прим. ред.) Его не было в старых схемах, а теперь оно есть. Прежде на проектирование подстанции 110/220 кВ отводилось 20 месяцев и более, а мы управляемся за восемь, как на нашем пусковом объекте - подстанции "Встреча" в подмосковной Апрелевке.
Сейчас мы готовим совместно с зарубежными партнерами типовые решения по фасадам и фундаментам. Мы считаем, что архитектурно подстанции могут быть самыми разными. В Петербурге, например, в черте старой городской застройки здание подстанции может быть в стиле XIX века, в современных районах - в стиле "хай-тек" и т.д. К слову, мы объявили конкурс архитектурных проектов подстанций среди студентов и аспирантов МАРХИ, Академии художеств и Строительного университета Санкт-Петербурга, Екатеринбургского государственного университета. Наша задача - сделать так, чтобы люди говорили: "Видите, какую красоту у нас построили!"
Ю. Непомнящий. К сожалению, в наших условиях такой прогрессивный подход к строительству иногда не срабатывает. Приведу пример. Мы строим подстанцию в Подмосковье по утвержденному проекту. Уже готовы были поставить ее под нагрузку, но выяснилось, что нужно менять два трансформатора по 25 МВ·А на два по 80 МВ·А. Почему? Потому что рядом собираются строить новый город-спутник Большое Домодедово на 450 тысяч жителей, а нас администрация области вовремя не поставила об этом в известность. И вот сейчас, по сути, переделываем практически готовый объект.
П. Оклей. Или другой пример: мы начали реализовывать проект подстанции "Серебряный бор", полностью проработанный и согласованный. Вдруг правительство Москвы заявляет, что в связи с новыми обстоятельствами нужно построить еще пару подстанций. А это дополнительные три миллиарда рублей!
Теперь для координации планов развития территорий, особенно тех, где складывается критическая ситуация с энергоснабжением, разрабатываются специальные программы с учетом сетевого комплекса. Например, утверждена так называемая программа Лужкова-Чубайса по реконструкции и строительству энергетических объектов в Москве и уже начались практические действия по ее реализации. Подобные программы есть в Ленэнерго, в Тюменской области. В ближайшее время будет подписана программа по Кубани, где этим летом потребление энергии превысило все допустимые пределы. В отличие от северных районов здесь пик нагрузок приходится на теплое время года, когда население многократно увеличивается за счет отдыхающих, работают холодильники, кондиционеры …
Мы будем готовить совместные программы и для других регионов. Но чтобы реализовать их в полном объеме, чтобы по большому счету улучшить электроснабжение и повысить его надежность, нужны высококвалифицированные специалисты. А их за один день не подготовить.
Ю. Непомнящий. Кадры - проблема серьезная. Последние двадцать лет нам было худо, как и всем другим отраслям промышленности. Из Мосэнерго ушли многие уникальные специалисты.
С. Глотов. Действительно, кадры в нашем деле значат очень многое. Важно сохранить в отрасли тот корпоративный дух, которым отличаются энергетики. Когда случается авария, никто не начинает "считаться", у всех одна задача - устранить неисправность и обеспечить людей электричеством. Такое отношение к делу очень ценно, и его необходимо сберечь.
С другой стороны, многое нужно менять в нашей психологии, и ради этого мы провели в Чехии конференцию "Интерэлектропроект-2006", на которую пригласили заказчиков, проектировщиков и исполните лей из нескольких европейских стран. Мы ставили цель - создать Европейский проектный центр в Праге и Центр дистанционного проектирования в Москве, чтобы над одним проектом трудились и наши и европейцы. Мы назвали свое детище "Открытым проектом". В том смысле, что к нему могут присоединиться все желающие. Мы хотим не просто применять прогрессивные западные технологии, но воспринять западную культуру работы, отношение к делу.
Мы можем построить любой объект. Но вот человека не всегда получается "построить". За двадцать лет отрасль много потеряла, надо наверстывать, и мы начали подготовку рабочих и инженерных кадров по совместной с правительством Московской области программе "Золотая смена". Суть ее такова. Отобрали из детских домов ребят, потерявших родителей, и дали им гранты на обучение по специальностям, которые нужны нам: электрослесарей, электромонтажников, автослесарей, строителей инженерного профиля. Мы хотим, чтобы учащиеся познакомились с нашей компанией, знали, куда и кем потом придут работать, чтобы проходили во время каникул практику на наших стройплощадках. Мы надеемся, что они станут нашей "золотой сменой".
Ю. Непомнящий. Если сравнить электроэнергетику с айсбергом, то пока мы говорили о его надводной части - о профессионалах. Здесь видны все ошибки. Но мы о них знаем и худо-бедно с ними справляемся. А подводная часть айсберга - это потребители энергии, население. И люди часто не задумываются над последствиями своих поступков. Они покупают новые электробытовые приборы, скажем печку мощностью 2-3 киловатта, но зачастую им и в голову не приходит узнать у специалистов, а можно ли подключить ее в квартире или на даче? В результате на сеть сваливается нагрузка, на которую та не рассчитана. У соседей падает напряжение, случаются неприятности и похуже.
Другой пример - школа. Что послужило причиной нескольких серьезных пожаров последних лет? Стояла себе школа, нормально работала. Потом в ней появились компьютеры, поставили чуть не в каждый класс по телевизору, учителя "сбросились" на чайник. И никто не задумался, что каждый электроприбор берет мощность, пусть и небольшую. А все вместе - это уже много. В школе же как была проводка сечением полтора-два квадрата (1,5-2 мм2. - Прим. ред.), так и осталась. И никакой школьный электрик, будь он семи пядей во лбу, с подобным положением не справится.
Еще один аспект, напрямую касающийся потребителей, - проблема энергосбережения. Его основная цель - всемерное сохранение для будущих поколений невозобновляемых энергоносителей. Но попутно экономятся средства на новые электростанции и сети, которых при отсутствии энергосбережения пришлось бы строить больше.
Мы, к сожалению, часто не обращаем внимания на то, что в доме работают ненужные в данный момент электроприборы. Мы честно платим за электричество, между прочим, не так уж и много, и зачастую не учитываем, что в масштабах страны наше беспечное отношение к экономии "съедает" совсем не малую долю всей производимой в стране электроэнергии. Вот, пока мы разговариваем, я смотрю на потолок кабинета: у вас горит одиннадцать лампочек накаливания. Но сейчас уже есть экономичные люминесцентные лампы, которые, давая столько же света, требуют в шесть раз меньше мощности**.
В этой связи хочу привести в пример шведов, которые географически находятся недалеко от нас. Они считают деньги даже более тщательно, чем ставшие образцом расчетливости немцы. В Швеции в каждом крупном городе есть учреждение, назначение которого - обучать энергосбережению. Любое частное лицо, предприятие, то есть потенциальные потребители электрической или тепловой энергии, приходят сюда, и им разъясняют, что нужно повесить пружину на дверь подъезда и она сэкономит столько энергии, сколько нужно на содержание двух квартир в 20-этажном доме; что нужно проклеить окна - это сэкономит столько-то киловатт-часов; что желательно посадить деревья с северной стороны дома, чтобы защитить здание от холодного ветра, и т. д. В странах Северной Европы эти меры очень популярны, поскольку высока стоимость энергии, а мы более расточитель ны, чему способствуют невысокие тарифы на электроэнергию и дифференцированные условия оплаты: для владельцев электрических плит, например, установлены льготные тарифы.
Из-за невысоких тарифов и производственные предприятия не заинтересованы инвестировать в новые, энергосберегающие технологии. А ведь энергоемкость нашей продукции намного выше, чем в развитых странах. Нужно найти такой уровень тарифов, чтобы предприятие выжило и в то же время у него были стимулы к энергосбережению.
В заключение предлагаю прийти к джентльменскому соглашению: мы, энергетики, будем строить, прокладывать новые линии, а вы, потребители, будете по возможности экономить энергию. Нам станет работать спокойнее, и вы не будете испытывать неудобств с энергообеспечением.
Подробности для любознательных
ЧТОБЫ НЕ БЫЛО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Проводка в домах старше 15-20 лет не рассчитана на то обилие электрических приборов, которое в последнее время нас окружает. Чтобы не подвергать себя риску короткого замыкания и пожара, следует учитывать возможности электропроводки в вашей квартире.
Максимальная допустимая нагрузка на алюминиевый провод составляет 8 А/мм2. Осветительные провода, проложенные в то время, имели, как правило, сечение 1,5 мм2, к розеткам в жилых комнатах подводили провода сечением 2,5 мм2, а к розеткам на кухне - сечением до 4 мм2. (О параметрах проводки можно узнать у монтера РЭУ.) При питающем напряжении 220 В комнатную розетку можно нагрузить оборудованием общей мощностью не более 4 кВт, а кухонную - не более 6,5 кВт.
Комментарии к статье
* В электрической сети напряжение и ток переменны и изменяются по синусоидальному закону с частотой 50 Гц. Для удобства пользуются их действующими (как бы постоянными) значениями, представляющими среднеквадратичную величину за период колебания. Некоторые виды нагрузки так влияют на ток и напряжение, что они достигают максимальных значений не одновременно, а со смещением по времени, то есть со сдвигом по фазе. Это ведет к дополнительным потерям энергии.
** Энергосберегающая лампа стоит около 120 руб, то есть почти в 10 раз дороже, чем лампа накаливания той же яркости. Но она обладает и во столько же раз бoльшим ресурсом.
Читайте в любое время
