Предистория появления статьи

После возвращения в АрмНИИНТИ в начале 1986 года в новом качестве - заместителя директора Леонарда Саруханяна по НИР, в мой новый кабинет одним из первых зашел мой учитель, Академик АН Армяанской ССР, д.т.н., проф. заведующий кафедрой "Технология машиностроения" и главный редактор журнала "Гитутюн ев техника" Мартин Ваганович Касьян, зашел поздравить с новым назначением. Нахлынули не очень далекие воспоминания: 20 лет сотрудник его кафедры и 10 лет ответственный секретарь редактируемого им журнала. Было что вспоминать. К завершению беседы он пожелал на новом поприще таких же успехов и затронул одну тему не раскрывая все подробности. Он высказал мысль, что перед новым тысячилетием для Армении жизненно важным вопросом является проблема энергетического обеспечения республики с учетем полнейшего отсутсвия каких либо источников жидкого или твердого топлива на территории теперешней Армении.

Я без особого энтузиазма согласился занятся этой проблемой. Весь 1986 год и часть 1987 года потратил на поиски фактических материалов и литературных источников. Мне удалось неофициальным путем выйти на квартальные отчеты Армэнерго. Армэнерго тогда осуществлял все функции производства и распределения электрической энергии в республике. По современной терминологии был олигархом в области энергетики. Анализ полученных данных вывел автора на паразительные резултаты. Выяснилось, что в конце 1985 года по требованию Члена Кор. АН Арм. ССР Гранта Адонца, директора НИИ Проблем энергетики собралось закрытое заседание Президиума АН Армянской ССР, чтобы накануне разработки очередного пятилетного плана по энергетике определить пути ее развития в республике. Эти споры партийное рукаводство и ученые во главе с Президентом АН Арм. ССР Виктором Амбарцумяном тщательно скрывали. Настолько эта тема была закрытой, что я как автор статьи узнал о ней только после появления в печати моей статьи. Независимо от Гранта Адонца я тоже вышел на заключение, что нечего ценой экологического самоуничтожения обеспечивать электронэнергией братские республики Азарбайджан и Грузию.

Моя статья удостоилось той же учести, что и устные заявления академика. Главный редактор газеты "Коммунист" ныне покойный Борис Мкртчян всячески препятствовал появлению этой статье в печати, хотя сам в свое время рекомендовал мою кандидатуру в качестве руководителя секции научной журналистики в Союзе Журналистов Армении. Я этот крест добросовестно нес с 1973 по 1984 г.г. Журналист и очень хороший публицист, покойный Роберт Меликсетян с таго же "Коммуниста", решил, что из-за большой актуальности эта статья должна появиться в печати. Честь и хвала ему и тогдашнему рукаводству русскоязычного журнала "Литературная Армения", которое пошло на печатание явно разгромной статьи по отношению правительстевнной политики в области развития энергетики. В этом деле единственным отрицательным моментом является с точки зрения научно-технической информации явная потеря ватнейшего материала по энергетике Армении. Ни один специалист не будет искать материалы по энергетике в литературном журнале.

Ознакомившись с этой статьей читатель может убедиться, что несмотря на прошедшие 18 лет статья не потеряла свою актуальность и злободневность.

Рафаел Арутюнян
Кандидат технических наук, заместитель
директора Арм. НИИ научно-технической информации

В ПОИСКАХ СПАСИТЕЛЬНЫХ МЕГАВАТТ



НА ЧТО ОРИЕНТИРОВАТЬСЯ?
Мы все дальше удаляемся от событий в Чернобыле. Сейчас описание города без жителей в моем сознании ассоциируется с картиной нашего талантливого художника Акопа Акопяна «Нет нейтронной бомбе».

Чернобыль заставил очень многое пересмотреть и в общечеловеческом аспекте. «Думаю, что на этой аварии закончится средневековое мышление человечества, — сказал А. Воробьев, академик АМН СССР. — Вывод должен быть сделан однозначный: не только ядерная война, но и война между ядерными державами становится нереальной».

Чернобыль дал мощнейший импульс дебатам о перспективности атомной энергетики. Вот что писал, например, западногерманский журнал «Атомштром» в N 3 за 1986 год в статье «Проблемы развития ядерной энергетики в связи с чернобыльской катастрофой»: «При немедленном прекращении использования ядерной энергии нашей окружающей среде угрожает (имеется в виду ФРГ. — Р. А.) значительное ухудшение экологической ситуации. Доля ядерной энергии в 1986 году достигла 1/3 производства всей энергии. По величине это соответствует почти 45 млн. тонн угольного эквивалента. Немедленное прекращение использования АЭС суммарной мощностью 18.000 МВт может восполниться только при полной эксплуатации станций, работающих на нефти, газе и угле, без использования при этом установок для очистки отходов. Это приведет к дополнительному загрязнению окружающей среды в течение одного года 800.000 тонн двуокиси серы, 500.000 тонн угарного газа, 100.000 тонн пыли. Даже после сооружения современных установок для очистки дымовых газов на старых электростанциях дополнительная загрязненность воздуха составит: двуокисью серы — 150.000 тонн, угарным газом — 90.000 тонн, пылью — 25.000 тонн».

Можно привести выдержки из очень многих аналогичных публикаций, доказывающих, что Чернобыль не поколебал веру в атомную энергетику даже в такой густонаселенной стране, какой является ФРГ, и что преимущественное развитие тепловых электростанций может в значительной степени ухудшить общую экологическую ситуацию и стране.

Теперь самое время вернуться к положению дел в нашей республике. Известно, что Разданская ГРЭС будет значительно расширена, а у Ереванской и Кироваканской ТЭЦ будут увеличены мощности агрегатов, при этом обе станции перейдут на использование природного газа. Приостановлены финансирование и подготовительные работы по строительству второй очереди Армянской АЭС. Однако, возможны ли другие варианты решения энергетического вопроса, варианты, которые в силу каких-то обстоятельств не были приняты во внимание?

Нынче даже школьник подвергает «здоровой» критике энергетическую политику, проводившуюся в республике в 30—50-е гады и вызвавшую значительное уменьшение запасов вод озера Севан. Подобно этому для обывателя 90-х годов и, может, не только обывателя уже подготовлены хорошие предпосылки для критики энергетической политики, проводимой сегодня. Тень Чернобыля заставляет планировать общее ухудшение экологического состояния значительной части территории Армении, с гарантированным выпадением кислотных дождей. Однако не спешите причислить автора к рьяным сторонникам АЭС. Лучше предоставить слово Джемме Фирсовой, которая на страницах газеты «Советская культура» (N 50, 1987 г.) в статье «Колокол Чернобыля», потрясшей меня своей гражданственностью, писала следующее: «С содроганием вспоминаю фразу, брошенную на одной из первых прессконференций по Чернобылю одним ученым: «Наука требует жертв». Мы стыдливо «замолчали» эту фразу, «забыли» ее. Почему забыли? Зачем забыли? Каких жертв требует наука, если она для человека и во имя человека? Ученый волен жертвовать, собой — это дело его совести, его ответственности, его воли. но жертвовать — не собой... К счастью, больше этот ученый не появлялся на пресс-конференции».

Остается только добавить, что этот же самый ученый летом 1986 года в солидном научном журнале «Атомная энергия» выступил с предложением все будущие атомные электростанция строить на искусственных островах прибрежного шельфа мирового океана. Переделав библейскую притчу о Ноевом ковчеге, сегодняшнее состояние обитателей республики можно сравнить с пассажирами нового атомного ковчега, приткнувшегося к склонам Арарата после «потопа» научно-технической революции. Так давайте пассажиров нового ковчега, сохраним на радость рода человеческого. На мой взгляд, наивны требования немедленного закрытия существующей АЭС и доказательства необходимости этой меры.

Изучая публикации, связанные с аварией к Чернобыле, можно утверждать, что слаженные действия обслуживающего персонала любой АЭС и в нормальных условиях и (тем более) в экстремальных ситуациях является проблемой N 1. Ведь судьба людей целого региона (здесь административное деление не подходит, события в Чернобыле отразились и на жителях соседней Белоруссии) вручена в руки нескольких сот человек — работников АЭС. И только их постоянное бдение и повседневные занятия, вроде тех, которые проводят наши космонавты на соответствующих тренажерах, позволят обрести уверенность в безопасности даже абсолютно надежного оборудования. По публикациям зкурнала «Атомная техника за рубежом», с сожалением можно прийти к выводу: везде состояние дел по этому вопросу вызывает озабоченность. Учитывая опыт эксплуатации материалов в экстремальных условиях ядерных реакторов, во многих странах решили срок службы ядерных комплексов АЭС сократить с 25 до 20 лет, даже до пятнадцати (например, в Японии). С учетом особо сложных условий эксплуатации Армянской АЭС в сейсмической зоне, наверное, стоит подумать о пересмотре и ее срока эксплуатации.

Но весь этот узел сложнейших проблем не может ни заслонить, ни отодвинуть на задний план потребности республики в электрической энергии. Настало время ближе ознакомиться со структурой потребления электроэнергии, добываемой столь дорогой ценой.

В 1984 году было выработано 13.680 млрд. кВт. ч. электроэнергии, население Армянской ССР к этому моменту было 3,32 млн. человек.

Если в начале одиннадцатой пятилетки промышленность республики употребила 5,345 млрд. кВт.ч. электроэнергии, то с закрытием производства карбида и электролиза алюминия к концу 1985 года этот показатель снизился до 4,46 млрд. кВт.ч.

После ввода в строй Армянской АЭС и закрытия энергоемких производств энергосистемой Армянской ССР в Закавказскую единую систему за годы 11-й пятилетки республикам Закавказья было поставлено 12,75 млрд. кВт. ч. электроэнергии, в то же время по единой энергетической системе для покрытия пиковых нагрузок республика получила 0,96 млн. кВт. ч. электроэнергии.

Для перспективного планирования производства электроэнергии до 2000 года нельзя рассматривать развитие энергосистемы Армянской ССР в отрыве от двух соседних закавказских республик. Одним из основных показателей уровня энергетического развития любой страны является производство электроэнергии на душу населения. Данные 1984 года: США — 11 тыс. кВт. ч., СССР — почти 5,5 тыс., Япония — 6 тыс., Венгрия — 2,5 тыс., Югославия — 3 тыс. На фоне этих сведений стоит ознакомиться с данными закавказских республик: Армянская ССР — 4,2 тыс. кВт. ч., Азербайджанская ССР — 3 тыс., Грузинская ССР — 3 тыс. Итак, показатели Азербайджанской и Грузинской ССР одного порядка и на целых 1200 кВт. ч. ниже, чем в Армении. В этой связи интересно ознакомиться с аналогичными данными прибалтийских республик: Эстонская ССР — почти 12 тыс. кВт. ч., Латвийская ССР — 1,5 тыс. кВт. ч. На дешевых сланцах Эстонская ССР так развила свою энергетическую базу, что с лихвой обеспечивает соседнюю Латвию, не имеющую природного источника энергии.

У нас же, в Закавказье, получилось не совсем по экономической науке. Обделенная энергетическими ресурсами Армения ввозит по железной дороге жидкое топливо' или по трубопроводу газ и полученную на привозном материале электроэнергию направляет республике — поставщику мазута и газа.

Следует отдельно рассмотреть выработку электроэнергии на продажу, какая имела место в 11-й пятилетке.

Большинство гидроэлектростанций Армянской ССР режим водопотребления согласовывают с водоспуском для орошения сельскохозяйственных угодий. Но почему-то некоторым нашим специалистам кажется, что выработка электроэнергии на ГРЭС, ТЭЦ и АЭС проблему повышенного водопотребления для нужд энергетики в какой-то степени решает. Однако легко убедиться, что для нашей безводной республики тратить от двух до 10 литров воды на один кВт. ч. электроэнергии на тепловых станциях и АЭС и продавать эту энергию даже по тройному тарифу — неоправданная роскошь. Любой экономист может доказать, что республике гораздо выгодное использовать воду для полива сельхозкультур, производства сельхозпродуктов, что, например, выращенный на поливной земле по соответствующим нормам орошения один килограмм огурцов может принести больше дохода, чем проданный за пределы республики один кВт. ч. электроэнергии. Есть еще один аспект в пользу этого. По мере увеличения поставок электроэнергии на дальние расстояния возрастают потери в сети. Так, за годы» 11-й пятилетки при почтя неизменных потребителях внутри республики общие потери в сети возросли почти на 350 млн. кВт. ч.


ПОТРЕБНОСТИ НАЧАЛА XXI СТОЛЕТИЯ
Наверное, многих интересует вопрос, какое все-таки потребление энергии ожидается в республике к 2000 году. Для расчетов будем основываться на показателях 1984 года: население республики 3,32 млн. человек, производство электроэнергии 13,68 млрд. кВт. ч., производство на душу населения почти 4,2 тыс. кВт. ч. Для таких систем, которые имеют довольно высокий уровень энергопроизводства и в ближайшие 10—20 лет не планируют ввод в действие энергоемких производств, специалисты (Н. С. Бабаев, Н. Ф. Демин, Л. А. Ильин, В. А. Кишлинков, И. II. Кузьмин, В. А. Легасов, Ю. В. Сивинцев. Человек и окружающая среда. Москва. Энергоатомиздат, 1984) предлагают гипотетические модели развития энергетики по двум вариантам: ежегодный прирост в экономном режиме — 10 кВт. ч. в год на душу населения, уровень реальной стабилизации 15 кВт. ч. в год.

При таком расчете в будущем Армянской ССР потребуется всего от 17,12 до 17,44 млрд. кВт. ч. электроэнергии. Перспективы потребления для собственных нужд рассчитываются аналогичным образом.

В 1984 году в соседние республики было поставлено 3,2 млрд. кВт. ч. электроэнергии и для покрытия пиковых нагрузок от соседей получено 200 тыс. кВт. ч. электроэнергии. С учетом этого факта потребление электроэнергии на душу населения в 1984 году составило 3,2 тыс. кВт. ч.

В 2000 году на собственные нужды потребуется всего 13,5 — 13,9 млрд. кВт. ч., т. е. почти столько, сколько было выработано в 1984 году.

Приведенные цифры позволяют предожить совершенно новый вариант рекомендаций. В перспективе нам, по сути дела, потребуется на собственные нужды столько электроэнергии, сколько мы производим ее сегодня. Но к этому времени Армянская АЭС выработает свой ресурс и встанет вопрос о захоронении радиоактивных металлических деталей станции и создании саркофага над бетонной ее конструкцией. В нашем распоряжении 10—13 лет, чтобы решить основного проблему: или строим и вводим к этому моменту в эксплуатацию новую АЭС или образовавшийся дефицит в 4 млрд. кВт. ч. ежегодно восполняем за счет других источников электроэнергии.

В этой ситуации, думается, настало время обратить свои взоры к нетрадиционным источникам энергии и реально оценить наши возможности овладения ими в обозначенные 10—13 лет. Уважаемый читатель, когда Вы будете читать эту статью, считайте, что счетчик уже включен и в нашем распоряжении всего 4600 дней.


ХОТЯТ ЛИ РАБОТАТЬ ВЕТРЫ АРМЕНИИ?
Из нетрадиционных источников наиболее распространенным и доступным является ветер. Но с чьей-то легкой руки распространено мнение, что в Армении ветры по своей силе и скорости не пригодны для промышленной утилизации. И все конкретные предложения разбиваются об это мнение, как дождевые капли о каменный утес. В связи с этим придется документально доказать обратное и только потом приступить к конкретным предложениям по использованию энергии ветра.

В книге Я. И. Шефтера «Использование энергии ветра» (издание второе, переработанное и дополненное, Москва, Энергоиздат, 1983 год) на стр. 60 помещена таблица 3.7 «Основные зоны СССР с высоким потенциалом скоростей ветра (Vр 6 м/с)», в продолжении этой таблицы на стр. 62 можно прочесть: Сисианский перевал Армянской ССР, годы наблюдений — 1953—1960, высота расположения флюгера в м. — 11, среднемесячные скорости м/с на высоте флюгера, январь — 8,5 м/сек, февраль — 9,0 м/сек, март — 8,3 м/сек, апрель — 7,3 м/сек, май — 6,3 м/сек, июнь — 7,4 м/сек, июль — 8,6 м/сек, август — 8,4 м/сек, сентябрь — 6,9 м/сек, октябрь — 6,1 м/сек, ноябрь — 7,3 м/сек, декабрь — 7,9 м/сек, среднегодовые скорости, м/с, на высоте флюгера 11 м — 7,7, на высоте 5 м — 6,9, на высоте 10 м — 7,7.

Я думаю, что эти данные пробудят наших специалистов от летаргического сна, и чтобы уж совсем ввести их в состояние бодрствования, рекомендую «Справочник по климату СССР, выпуск 16, Ветер, Гидрометиздат, Ленинград, 1965 г.».

В предисловии этого издания сказано: «... В вып. 16 освещается ветровой режим территории Армянской ССР за период с 1936 по 1963 гг. за исключением таблиц 9 и 9а, для которых использованы данные в пределах периода с 1885 по 1963 гг... В настоящий Справочник вошли материалы наблюдений по 60 станциям». Чтобы не занимать читателя слишком детальными подробностями, приведем только один абзац, в котором теоретически обосновывается обязательное возникновение ветров в Армении: «Наличие сложного рельефа приводит к большим термическим градиентам между склонами и долинами, сушей и водными поверхностями. В связи с этим возникает местная циркуляция: горно-долинные ветры, фены и бризы на побережье оз. Севан». Таким образом, национальный парк «Севан» может быть классическим местом для создания комплексов с ветроагрегатами. Доказательство: весной 1986 года на Мадина ГЭС, недалеко от Мартуни, ветры были такой силы, что экспериментальная ветроустановка исследователей Ереванского политехнического института им. К. Маркса мощностью 7,5 кВт была так разрушена, что не подлежит восстановлению. Остается добавить, что в США аналогичные всеобъемлющие исследования и составление кадастров были завершены в середине 70-х годов, а в Армянской ССР настолько давно, что из нынешнего поколения исследователей и инженеров не все об этом знают. Небезынтересна еще и такая информация. Энергетическим институтом им. Г. М. Кржижановского еще в 1963 году была выпущена книга «Методы разработки ветроэнергетического кадастра» (изд. АН СССР), и вот спустя четверть века отголоски этой методики через зарубежные издания попадают к нам, приводя не знающих этого обстоятельства в смятение по поводу нашего отставания.


ФЕРМЫ ВЕТРОГЕНЕРАТОРОВ
Да, как и во многих других областях знания, в теоретических и эксперименальных разработках по ветроэнергетике советские ученые и инженеры занимали ведущие позиции. Однако, на сегодня программа по ветроэнергетике, осуществляемая Минэнерго и Минводхозом СССР, не выдерживает критики. Наши инженеры дальше зкспериментальпых маломощных установок не пошли и лучшем случае к концу этой пятилетки только определятся с конструкциями, которые будут рекомендованы к серийному освоению. Тогда как западные фирмы основную ставку сделали на ветроагрегаты мощностью 50, 100, 150, 200 кВт, отечественные разработчики ограничились мощностями до 20 кВт и за тем 1000 кВт и, в основном, в экспернментальных образцах.

Благодаря новейшим исследованиям в западноевропейских странах, предложена оригинальная модель ветряной электростанции, состоящей из множества ветроагрегатов средней мощности. Собранные на одной площадке и имеющие подстанцию для подключения в общую энергосистему и дежурный обслуживающий персонал, они могут представить собой реальную индустриальную единицу. Благодаря же созданию конструкции асимметричного (однолопастного) движителя можно реально использовать силу ветра, начиная со скорости 3,5 м/сек.

Высокий уровень разработок в областти ветроэнергетики свидетельствует о возрастающем интересе к данной проблеме в ряде развитых капиталистических стран. Наибольшие успехи в создании современных конструкций ветросиловых агрегатов достигнуты в США, Великобритании и Дании.

В США наибольшее количество ветровых агрегатов сооружено в различных районах штата Калифорния. По данным энергетической комиссии этого штата, на его территории к 1985 году действовало 8469 ветровых генераторов с общей установленной мощностью 609 МВт, Разработчики «ветровых ферм» сооружали генерирующие установки при затратах, составляющих 1500—2000 долларов/кВт. По прогнозу этот показатель должен снизиться к. 2000 году до 1000 долларов кВт.

Большая часть ветровых агрегатов, установленных в Калифорнии, относится к машинам среднего размера с диаметром ротора 10—17 м. Налоговые льготы, предоставленные пользователям этих установок с 1981 но 1985 год, составили 175 млн. долларов.

В Калифорнии в 1982-1983 годы ветровыми установками общей мощностыо 71 МВт было выработано 50 ГВт.ч электроэнергии. В 1981—1983 годы за счет ветровых генераторов было получено 195 ГВт.ч электроэнергии. Фирма «Юэс Винд Пауэр» разработала и серийно выпускает ветроагрегат мощностью 100 кВт.

Одной из ведущих капиталистических стран после США в области разработок ветровых генераторов и практического осуществления этих проектов является Дания. По оценкам датских специалистов к 2000 году 10 процентов всей вырабатываемой электроэнергии в стране будет получено за счет действующих ветровых генераторов. В 1984 году в Дании насчитывалось 1300 ветровых генераторов, общей установленной мощностью 50 МВт, с помощью которых было выработано 28 ГВт.ч электроэнергии, причем 800 из этих генераторов было подсоединено к единой энергосистеме страны. К концу 1985 года производство электроэнергии ветровыми генераторами достигло 70 ГВт. ч., что составило 0,4 процента от всей энергопотребности Дании. Такому размаху работ в области освоения энергии ветра в Дании в значительной степени способствует финансовая поддержка многих проектов со стороны государства.

В 1984 году с большинством электроэнергетических компаний были заключены долгосрочные соглашения о покулке индивидуальными потребителями и владельцами небольших «ветровых ферм» электроэнергии по цене, составляющей 85 процентов от цены! электроэнергии, вырабатываемой энергокомпаниями. Средняя стоимость ветрового генератора мощностью 55 кВт оценивалась в 44 тыс. долларов.

Большое внимание уделялось государственными организациями вопросам стандартизации узлов и компонентов ветровых генераторов, а также патентованию новых конструкций агрегатов. Это положительно повлияло на состояние рынка ветровых генераторов и, в частности, на поставки такого оборудования в другие страны.

В 1984 году экспорт ветровых генераторов, изготовленных датскими фирмами, составил 1600 шт., общей мощностью 100 МВт на сумму 100 млн. долларов. В 1985 году продажа возросла до 2500 агрегатов (около 200 МВт), что принесло 130 млн. долларов. Особенно большим спросом в 1983—1985 годах пользовались ветровые генераторы мощностью 55 кВт, что было обусловлено массовыми закупками таких агрегатов фермерскими кооперативами, находящимися на отдаленных островах.

Великобритания относится к числу стран, где метеорологические условия благоприятны для развития ветроэнергетики. Для оптимальной работы ветрового агрегата скорость ветра должна быть не ниже 5—6 м/с. На северном побережье Великобритании, особенно на островах, скорость ветра значительно превышает эти оптимальные значения. Английские специалисты считают, что экономически выгодно разрабатывать большие ветровые агрегаты, способные вырабатывать достаточное количество электроэнергии для подачи ее в энергосистему.

Центральное управление по электроэнергетике Великобритании оценило потенциал ветровых установок, размещенных в виде ветровых ферм на плавучих баржах в 2 ГВт, причем затраты на выработку 1 кВт.ч составили 0,05 — 0,06 фунтов стерлингов, что в настоящее время несколько выше стоимости 1 кВт. ч. электроэнергии, вырабатываемой традиционной электростанцией, работающей на угле (0,027 ф. ст/кВт. ч.). В целом, потенциал ветровой энергии, используемой на плавучих платформах, составляет 220 ГВт.ч/год, причем за счет таких ветросиловых установок может быть покрыто 20 процентов нагрузки электростанции другого типа.

По прогнозу затраты на выработку 1 кВт. ч. электроэнергии ветросиловой установкой будут снижены к 2000 году до 0,03—0,039 долларов/кВт. ч. В настоящее время затраты на производство 1 кВт. ч. электроэнергии, выработанной на атомной электростанции, составляют 0,047 долларов/кВт. ч. Массовое производство ветровых агрегатов современной конструкции позволит снизить затраты до 4,3 млн. долларов на 1 агрегат мощностью 2—4 МВт.


ПРИМЕРКА «ВЕТРОФЕРМЫ» ДЛЯ АРМЕНИИ
Попробуем сделать такой расчет для так называемой «ветрофермы», которую можно расположить на Сиеианцском, Зодском, Семеновском перевале или на любом другом аналогичном склоне, не пригодном для сельского хозяйства и используемом разве что для выпаса овец и коз.

Если разработать проект такого типового ветроэлектрокомплекса, состоящего из 100 ветрогенераторов по 100 кВт каждый, и предположить, что в данном районе Армении в течение суток дуют ветры, пригодные для использования, только 10 часов, а в течение месяца только 20 дней, а в год только 10 месяцев (хотя вышеприведенные данные из книги Шефтера свидетельствовали, что можно рассчитывать на круглогодичный цикл), то на протяжении года получится: 20 млн. кВт. ч. электроэнергии выработает один ветрокомплекс. Автор берет на себя смелость утверждать, что в республике можно легко найти места и для 100, и для 200 ветрокомплексов, которые будут производить промышленную электроэнергию с подключением в обшую энергосистему. Тогда ежегодно можно было бы получать от 2 до 4 млрд. кВт. ч. энергии. При этом не исключается, что ветряные паузы могут быть гораздо меньше расчетных и тогда выработка электроэнергии еще больше возрастет и с лихвой покроет предполагаемый дефицит.

По нашему убеждению, с учетом сложного горного рельефа необходимо ограничиться ветроустановками мощностью 100—200 кВт. В этом случае не потребуется больших капитальных вложении в сфере высокогорного дорожного строительства.

Следует отличать ветроустановки двух основных принципиальных конструкции: с горизонтальной и вертикальной осью вращения (последние еще называют ветряными установками системы Дарье). Гостивший недавно в Армении и выступавший с лекциями ученый из США Гнел Турян наряду с научной деятельностью возглавляет фирму «Флоу индастриз», где предпочтение отдают ветроустановкам системы Дарье. Конструкция их очень проста и практически в течение нескольких часов с помощью одного простейшего телескопического гидравлического домкрата установку можно смонтировать на почти любой горной круче без автокранов и других сложных механизмов.

Для нашей республики, да и не только для нее, представляет определенный интерес приобретение лучших коммерческих образцов западных ветроагрегатов и их ускоренное испытание с тем, чтобы в течение полутора-двух лет определиться в выборе: с вертикальной или горизонтальной осью вращения ветроагрегатам следует отдать предпочтение.

Наиболее целесообразным представляется приобретение лицензии на производство установок. В вопросе этом заинтересованы и энергетики Эстонской ССР, так как на прибрежных островах электроэнергию вырабатывают на дизельгенераторных установках, но в зимние шторма весьма проблематичным становится подвоз топлива.

Армения могла бы взять на себя создание мощного предприятия (в системе Министерства электротехнической промышленности СССР), выпускающего по лицензии ветроустановки мощностью 100—200 кВт, годовой производительностью около 1000 установок.

Можно с какой-нибудь европейской или американской фирмой создать предприятие на смешанном капитале. Предложенные мероприятия позволят к началу 90-х годов выйти в этой области на технологический уровень Запада и решить кардинальный для республики вопрос о перспективах развития энергетики.


ПО СЛЕДАМ «СОЛНЦЕПОКЛОННИКОВ»
Вторым важным малоиспользуемым источником является солнечная энергия. Все виды топлива на Земле будут исчерпаны в течение жизни максимум еще десяти поколений, и только солнечная энергия практически неиссякаема. Во всяком случае этой энергии хватит на миллионы поколений.

Географическое расположение Армении благоприятствует использованию как ветряной, так и солнечной энергии. Это подтверждается и справочником Гидрометеоиздата (Справочник но климату СССР, выпуск 16, Солнечная радиация, радиационный баланс и солнечное сияние. Гидрометеоиздат, Ленинград, 1968 год.). Из этого издания можно почерпнуть сведения, доказывающие, что поверхности территории нашей республики достигают солнечные лучи, которые вполне подходят (яркость, интенсивность излучения, количество солнечных дней в году) для создания промышленных установок по использованию солнечной энергии. Большинство данных, помещенных в таблице, получены на основании измерений, произведенных на протяжении десяти и более лет.

Согласно справочнику, средняя продолжительность солнечных дней над Ереваном составляет за год 2696 часов, над Арагацем 2994, по данным 1959 года наименьшее количество солнечных часов было над Кироваканом — 1652.

В настоящее время во всех промышленно развитых странах большое внимание уделяется производству фотоэлектрических преобразователей. Благодаря использованию в солнечных преобразователях аморфного кремния, КПД установок достиг 11 процентов, затраты на получение одного ватта мощности равны 7 — 9 долларам. Все это результат применения пленочной технологии. Помимо высоких КПД и мощности, потребительские свойства фотоэлектрических систем отличают длительный срок службы и простота технического обслуживания. О широте же диапазона применения фотоэлектрических генераторов в США может свидетельствовать структура внутреннего рынка:

небольшие устройства на солнечных батареях (мощностью до 100 Вт), реализуемые через оптовую или розничную торговлю; доля таких изделий составила 50 процентов от всего реализуемого фотоэлектрического оборудования;

фотоэлектрические устройства среднего размера, мощностью 100 Вт — 10 кВт, монтируемые фирмами-подрядчиками на новых или реконструируемых электроустановках; доля их продажи составила 45 процентов, а вырабатываемая ими мощность — 1,5 процента от общей номинальной мощности;

крупные фотоэлектрические системы мощностью 10 кВт — 10 МВт, составляющие 5 процентов от общей реализации на рынке фотоэлектрического оборудования, но вырабатывающих 95,5 процента от общей номинальной мощности такого оборудования.

Наибольший сбыт фотоэлектрические установки имели в Калифорнии и северо-западном регионе США, где, несмотря на то, что численность населения составляет всего 17 процентов общей численности населения США, продажа таких установок превысила 51 процент от их общего сбыта.

На товарном рынке фотоэлектрического оборудования к 1985 году активно действовали 60 фирм , среди которых такие крупные компании, как «Вестингауз», «Стандарт Ойл», «Соларекс», «Атлантик Ричфилд», «Стауфер Келшил».

Большинство «солнечных» американских компаний производят плоские фотоэлектрические солнечные модули, и на мировом рынке серьезную конкуренцию им составляют японские и западноевропейские фирмы. В области производства фотоэлектрических систем с концентраторами солнечной энергии две американские фирмы — «Интерсол» и «Юнайтед Энерджи» — завоевали лидирующее положение на мировом рынке фотоэлектрических генераторов. Американская фирма «Аркосолар» — ведущий производитель фотоэлектрических преобразователей модульного типа, в 1984 году выпустила преобразователи суммарной мощностью 5,5 МВт.

В нашей стране фотоэлектрические преобразователи нашли широкое применение в космической технике, однако использованию их в быту мешают несовершенство технологии изготовления и в силу этого слишком большие затраты на единицу мощности. Все это дает основание предполагать, что до середины 90-х годов массовое внедрение фотоэлектрических преобразователей в народное хозяйство Армении не реально. Однако, уже сегодня имеющимися техническим средствами мы можем использовать лучистую энергию солнца, давая экономию условного топлива в сотни тысяч тонн. Вот пример.

На основании опубликованных статистических данных около одного миллиона человек в Армянской ССР живет в сельской местности. Поделив эту цифру на пять мы получим количество семей, проживающих в сельской местности — 200 тысяч. Будем считать, что у пятидесяти тысяч семей вопросы благоустройства сельских домов и квартир — отопление и горячее водоснабжение уже решены, а 150 тысячам семей это еще предстоит сделать. Какова нынешняя практика? В основном создаются самодельные системы на электрическом, газовом и нефтяном топливе. При этом изготавливают металлический бак, на который уходит в среднем до одной тонны листового металла. Значит, в ближайшие годы разными окольными путями из народного хозяйства будет изъято около 150 тысяч тонн листовой стали, в свободную продажу не поступающей. И на долгие годы эти баки будут заполняться дизтопливом — в среднем 3 тонны на сезон. По республике ежегодно для нужд быта в сельской местности будет расходоваться порядка 450 тысяч тонн дизельного топлива.

Всех этих потерь мы избежим, если в кратчайшие сроки приступим к заводскому изготовлению отопительно-водогрейных смешанных систем модульной конструкции. Такая система будет состоять из двух-четырех солнечных коллекторов, электрической поддерживающей водогрейной колонки с автоматикой и дополнительного котла с газовым или нефтяным топливом — все это заводского стандартного изготовления. Электроводогрейка и котел с газом или соляркой играют роль поддерживающей системы в пасмурные дни и включаются в работу с помощью автоматики. На сегодня в планах промпредприятий республики ничего аналогичного нет, а запланировано изготовление на заводах местпрома 100 тысяч солнечных коллекторов для душевых. Это ассоциируется у меня с тем, что голодному человеку предлагают пирожное, вместо того чтобы его накормить.

Итак, если мы хотим осуществить проект, необходимо во главу угла поставить организационные вопросы: полную заводскую комплектацию оборудования, создание мощной монтажно-эксплуатационной службы на территории республики, учреждение ссуды в Госбанке Армянской ССР в пределах 1500 рублей, сроком погашения — пять лет.

Все предложения по использованию энергии ветра и солнца повисают в воздухе, потому что в республике, да и в стране в целом нет заинтересованной организации, которая в комплексе могла бы взвалить на свои плечи это тяжелое бремя. Думается, неплохо бы было Армянский филиал Всесоюзного НИИ источников тока превратить в научно-производственное объединение, подчинив непосредственно Совету Министров Армянской ССР и дополнив существующую структуру подразделениями, занимающимися ветроустановками и установками биогаза. Естественно, что НПО необходимо придать производственную базу для серийного изготовления ветроустановок, комплектов тепловодоснабжения сельских домов и дачных домиков, установок биогаза.


КАК СЭКОНОМИТЬ КИЛОВАТТЫ?
Для народного хозяйства республики важным мероприятием является серийное изготовление промышленных установок по использованию биогаза животноводческих ферм и комплексов.

Утилизация отходов жизнедеятельности сельскохозяйственных животных имеет большое экологическое значение, особенно для свиноводческих ферм.

Необходимо в кратчайшие сроки создать типовую установку для выработки жидких удобрений, газа метана. Метан частично мог бы служить для отопления помещений в зимнее время, а также для выработки электроэнергии для нужд самих животноводческих комплексов.

В этом деле нам готовы значительную помощь оказать специалисты из Латвии, где уже создана и эксплуатируется отечественная установка биогаза с показателями па уровне лучших мировых образцов.

В настоящее время многие европейские страны, наши прибалтийские республики наметили специальные мероприятия по созданию теплоизолирующих систем для зданий и сооружений. В Латвийской ССР на специальной линии заполняют полиэтиленовые кишки вспученным перлитом и уплотняют ими межпанельные промежутки. Некоторые западноевропейские страны в условиях умеренного климата перешли на тройное остекление оконных и дверных проемов. Необходимо и в нашей республике в кратчайшие сроки найти аналогичные средства и возможности, привлечь для этого промышленные предприятия различных отраслей (химической, металло- и деревообрабатывающей).

Необходимо учредить воздушную инспекцию с использованием приборов, работающих в инфракрасном диапазоне волн. С фиксацией тепловых утечек вы ше нормы: «хозяев» неблагополучных зданий, домов подвергать денежному взысканию.

Доскональная теплоизоляция в летние месяцы позволит меньше электроэнергии тратить на охлаждение помещенией.

В нашей стране научно-технические мероприятия по сезонному аккумулированию тепла пока еще очень робки, а между тем в США, Канаде, Швеции этот путь считается очень перспективным. Но очевидно, что вопрос этот может получить развитие только после надлежащей теплоизоляции существующих и строя щихся зданий и сооружений.

В сегодняшней ситуации, когда важнейшей задачей становится всемерная экономия электроэнергии, большое значение может иметь перевод промышленности на новый режим работы по образцу стран социализма и Западной Европы. Работу на предприятиях там начинают в 6 часов утра, а в государственных учреждениях, школах, вузах — в 8 и 9 утра. Этот двухчасовой сдвиг позволяет в вечерние смены уменьшить энергопотребление и высвободить энергию для бытовых нужд.

Большое значение может иметь тарифизация лимита энергопотребления промышленными предприятиями с введением дифференцированной платы. Это означает, что каждому предприятию при выделении лимитов электроэнергии указывается, какое количество ее оно может употребить в первую смену, какое во вторую и какое в третью. Этим мероприятием можно стимулировать претворение в жизнь решений XXVII съезда КПСС об интенсификации производства, более полном использовании высокопроизводительного оборудования во вторую и третью смены.

Что касается более дальней перспективы, скажем, середины XXI столетия, то достижения научно-технических разработок по прямому превращению солнечной энергии в электрическую по своим экономическим параметрам станет в один ряд с показателями электроэнергии, добываемой на гидростанциях. На подходе мощные энергоблоки с топливными элементами, в которых в качестве катализатора будет использоваться платина. Важно — с умом и целенаправленно использовать ближайшие 10 - 13 лет.

 

home page author
2005-2006 | Rafayel Harutyunyan

design & programming
2005-2206 | DAR | Artak Harutyunyan