Беседы о физике и технике

Планом, рассчитанным на 10–15 лет, предусматривалось сооружение 30 электростанций общей мощностью 1750 МВт. Мощности эти должны были «набираться» из агрегатов колоссальной по тем временам единичной мощности — до 25 МВт. Таких машин не знала еще ни российская, ни европейская практика, но к их разработке смело приступили инженеры ленинградского завода «Электросила». Среди первенцев наших электростанций были Шатурская ГРЭС (1922) мощностью 5 МВт, Волховская ГЭС (1928) мощностью 30 МВт, Каширская ГРЭС (1922) и др. Самой крупной электростанцией была Днепровская ГЭС мощностью 200 МВт.

Практически каждые 10 лет в стране утраивается мощность электростанций. Соответственно выработка электроэнергии растет на 11 %. И если в 1913 г. выработка электроэнергии в России составила 8 % от выработки в США, то в 1973 г. — 44 %, а в 1984 г. — более 50 %. За время 1913–1974 гг. США увеличили производство электроэнергии в 74 раза, СССР — в 457 раз.

Выдвинутая Лениным задача «сэкономить труд централизацией», задача всемирной концентрации производства электроэнергии, создания мощных высокопроизводительных машин нашла свое развитие в тенденции роста мощностей станции и единичных мощностей агрегатов. Если в начале осуществления плана ГОЭЛРО на станциях устанавливались в основном турбогенераторы мощностью 10–16 МВт, то уже в 1927 г. их единичная мощность достигла 24 МВт. В 1937 г. был создан турбогенератор с рекордной для того времени мощностью 100 МВт, а в 1980 г. на Костромской ГРЭС был запущен блок мощностью 1200 МВт.

Дальнейшее повышение мощностей агрегатов будет связано с широким использованием достижений современной науки — физики и техники сверхнизких температур, физики твердого тела, физики плазмы.

Мы вправе гордиться успехами советской энергетики. В СССР построены крупнейшие в мире тепловые, атомные и гидравлические электрические станции, эксплуатируются и сооружаются линии высокого и сверхвысокого напряжения, ведутся разработки новых способов производства, преобразования и передачи электроэнергии.

КАКАЯ ОТРАСЛЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ СЕЙЧАС ЯВЛЯЕТСЯ ОСНОВНОЙ?

Основная доля электроэнергии вырабатывается на тепловых электростанциях (ТЭС). В последние годы количество выработки электроэнергии на ТЭС уменьшается (84 % в 1970 г. и 80 % в 1980 г.). Однако их роль в энергетике будет еще долгое время оставаться определяющей. Основным химическим топливом на ТЭС являются уголь, нефть, газ, торф, сланец и др.

Большинство крупных тепловых электрических станций в настоящее время работает на угле. Особенно богаты угольные запасы в Сибири. Так, балансовые запасы угля в Канско-Ачинском бассейне составляют 115 млрд. т. На базе этого месторождения планируется построить ТЭС общей мощностью в 5∙10⁴ МВт. Экибастузское месторождение располагает запасами угля в 9,2 млрд. т. На базе этого бассейна планируется строительство ТЭС общей мощностью (1,6÷2,0). 104 МВт.

КАКОВ ВКЛАД ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ?

Вторым по значению источником электрической энергии в общем балансе страны являются гидравлические электрические станции (ГЭС).

Электрическая энергия ГЭС самая дешевая, а мобильность ГЭС, т. е. способность в считанные минуты входить в режим, во много раз выше, чем у тепловых и атомных станций. Это особенно важно при автоматизированном уровне управления энергосистемами. Немаловажную роль имеет, несмотря на существенные первичные затраты и длительность строительства, самоокупаемость.

Так, Братская ГЭС дала первый ток в 1961 г. Полная мощность после пуска всех агрегатов составила 4,425∙10³ МВт. В 1977 г. станция уже в 67 раз окупила затраты на свое сооружение. Одновременно произошло сокращение обслуживающего персонала почти на 50 %.

Образование водохранилищ при бережном учете всех факторов должно способствовать улучшению обработки земель, принести воду в засушливые районы. К сожалению, развитие гидроэнергетики далеко не всегда сопровождалось у нас бережным отношением к природе. Печальные результаты этого хорошо известны: затопление большого количества плодородных земель при строительстве равнинных гидроэлектростанций, нарушение водного баланса целых регионов, например Арала и др.

Важное достоинство ГЭС заключается в неиссякаемости энергоресурсов рек и весьма низкой себестоимости вырабатываемой ими электроэнергии. Уже построены Красноярская (6∙10³ МВт), Братская (4,5∙10³ МВт), Иркутская (0,65∙10³ МВт), Богучанская (4∙10³ МВт), Усть-Илимская (4,3∙10³ МВт), Саяно-Шушенская (6,4∙10³ МВт) и др. Вводится ряд крупных ГЭС в Средней Азии и на Дальнем Востоке. Для обеспечения электроэнергией промышленных районов в пиковые часы вводятся гидроаккумулирующие станции — Чебоксарская (2,2∙10³ МВт), Загорская (1,2∙10³ МВт), Днепровская (0,21∙10³ МВт).

И все же энергия рек, видимо, не сможет стать основой энергетики будущего. Специалисты считают, что уже через сто лет практически все гидроресурсы в развитых странах будут задействованы. Даже при этом гидроэлектростанции дадут не более 1/5 всей потребной энергии.