Українська
English

Українська річкова мережа >>>

 

...НАЗАД

Обґрунтування та розрахунки збитковості добудови й функціонування Ташлицької ГАЕС

В. Я. Григоренко,
к. т. н., доцент, лауреат державної премії СРСР, науковий консультант Верховної Ради України з питань ПЕК, член експертної ради Кабінету Міністрів України з електроенергетики, тел. 0-512 37-29-60
м. Миколаїв, 21 жовтня 2002 р.

Одне питання викликає величезну стурбованість спеціалістів, екологів і громадян: чому в жодній підсумковій експертизі на добудову Ташлицької ГАЕС не розглядається важливий чинник, що лежить на поверхні, – "величезна абсурдна економічна збитковість ГАЕС за наявності вітчизняного світового рівня газотурбінної альтернативи", яка вже впроваджена в енергетику на 40-60% в економічно розвинених державах, особливо в США.

Невже усім фахівцям, вченим, радникам, проектанту Ташлицької ГАЕС не зрозуміло, що так звані гідроакумулюючі електричні станції (ГАЕС) – це протилежність електростанціям конденсаційним (КЕС), атомним (АЕС), тепловим (ТЕС) і газотурбінним електростанціям (ГТЕС), які використовуючи вуглеводневе або ядерне паливо, генерують електроенергію.

ГТЕС в свою чергу відрізняються кращим образом від неманеврених електростанцій КЕС, АЕС, ТЕС і особливо від гідроакумулюючих станцій (ГАЕС) тим, що генерують не тільки електроенергію (у КЕС, АЕС і ТЕС – тільки електроенергія) з електричним коефіцієнтом корисної дії (ККД) 30-40%, а й високопотенційну вихлопну теплову енергію з температурою 350-600°С, яка без проблем використовується (утилізується) на 95% (у КЕС, ДЕС і ТЕС температура конденсаторної води – 35°С, а температура газу з котла (труба) у КЕС і ТЕС – 120-1600°С). ГТЕС одночасно беруть участь у регулюванні електричної частоти в об'єднаній енергосистемі України (ОЕСУ) за 50-60 секунд за командою з національного диспетчерського центру (НДЦ) або з місцевого пульту управління (ГАЕС виконують регулювання частоти з ОЕСУ за значно більший проміжок часу).

Таким чином ГТЕС має корисний коефіцієнт використання енергії палива (КВП) близько 97% (КВП у КЕС < 40%, АЕС < 30%, ТЕС < 50%), оскільки має можливість використати вихлопну теплову енергію. Ця енергія низькопотенційна і рентабельно практично не піддається утилізації впродовж 80 років існування ГОЕЛРО.

ГАЕС використовує електроенергію з об'єднаної енергосистеми (ОЕСУ). Вона повертає в ОЕСУ всього 28% електроенергії, а 72% електроенергії використовує на власні потреби. Три гідроагрегати ТГАЕС в насосному режимі беруть із ОЕСУ 4690 МВт*г на добу (670 МВт*г/г х 7г/доба = 4690 МВт*г/доба, див. [1], [2]), а повертає в турбінному режимі в ОЕСУ лише 1330 МВт*г на добу (453 МВт*г/доба х 2,93 г/доба = 1330 МВт*г/доба) (див. [1], [2]).

Таким чином добовий електричний коефіцієнт корисної дії (ККД) ТГАЕС дорівнює 1330/4690 х 100% = 28%.

Добова витрата електроенергії складає 3360 МВт*г/доба або 1,23 млрд кВт*г на рік. 

(4690 МВт*г/доба - 1330 МВт*г/доба = 3360 МВт/доба) на суму близько 100,8 тис. дол. США/добу (якби електроенергію продати по ціні 30 дол. США за 1000 кВт*г).

(3360 МВт*г/доба х 30 долл. США/МВт*г = 100 800 дол. СПІА/доба) або 36,8 млн дол. США на рік.

Цю електроенергію генерують електростанції ОЕСУ з середнім ККД 34%, тому добова затрата паливної (теплової) енергії складає 3360 МВт*г/доба/0,34 = 9882 МВт*г/доба або 3,6 млрд кВт*т на рік на суму 23,27 млн дол. США на рік (по ціні газу).

(1000 м3 газу -> 8 Гкал -> 9,3 МБтт -> 60 дол. США, 9882 МВт*г - х, х - 9882 х 60/9,3 = 63755 дол. США/доба, або 63 755 дол. СПІА/доба х 365 діб/рік = 23,27 х 106 дол. США/ рік).

Слід зауважити, що ціни теплотворної здатності енергоносіїв з урахуванням транспортування, підготовки і подачі в форсунки або завантаження в атомний реактор ядерного палива (без спалювання або пуску ядерного реактора) співвідносяться наступним чином: природний газ дешевший ядерного палива на 53%, вугілля – на 29%, мазут – на 35% [3].

Таким чином на невелике підрегулювання частоти електричного струму в ОЕСУ Ташлицька ГАЕС витрачає впродовж року електричної енергії з ОЕСУ 1,23 млрд кВт*г/рік на суму 36,8 млн дол. США/рік (190 млн грн/рік) і теплової енергії (з палива вугільного, газового чи ядерного) 3,6 млрд кВт*г/рік на суму 23,27 млн. дол. США/рік (121 млн грн/рік).

Загалом річні викиди в довкілля, які перетворюються в низькопотенційну теплову енергію, за законами термодинаміки складають 4,93 млрд кВт*г/рік (1,23 х 103 + 3,6 х 109 = 4,83 х 109) на суму 60 млн дол. США на рік (36,8 х 106 + 23,27 х 106 = 60,07 х 106), або 312 млн грн/рік. При цьому коефіцієнт використання енергії палива (КВП) складає катастрофічну величину, всього 13,5% (КВП = 1330 МВт/доба/ 9882 МВт/доба х 100% = 13,5%).

Порівняйте: КВП у вітчизняній газотурбінній альтернативі – 97%, а КВП у ТГАЕС всього 13,5% (Київська ГАЕС уже працює більше 10 років і її техніко-економічні показники аналогічні приведеним висновкам по ТГАЕС. Мабуть тоді, коли проектувалася Київська ГАЕС, проектанти не знали про те, що ГТЕС краще ГАЕС, тому що матеріали по ГТЕС були засекречені).

Вказані збитки для України будуть в 2 рази більше (120 млн дол. США на рік), якщо добудувати ТГАЕС у 2008 р. на 6 гідроагрегатів, як це передбачено розпорядженням Кабінету Міністрів України [1].

Твердження, що ГАЕС екологічно чисті, – помилкове.

Прийняте помилкове рішення на базі помилкового проекту і помилкових "позитивних експертиз", за які чомусь ПУ АЕС вже виплатила більше 15 млн дол. США некомпетентним експертам, – це безглуздя, яке боляче б'є по "народній кишені". Виникає питання: "Чому проектант ГАЕС (НПО "Гідропроект", Харків) не зробив у проекті аналогічні розрахунки після розсекречування матеріалів по ГТЕС?» Це перше. Друге – чому придумали "прогризти" у гранітній скелі труби загальною довжиною – 4,5 км і діаметром у 8 м (Київське метро має діаметр 6 м) замість прокладки залізних або залізобетонних труб на поверхні скелі. Вищим посадовим особам треба замислитись над цим.

ГАЕС – це не електростанція, а елемент в системі ОЕСУ, який дорогою ціною в 72% збитків на суму 60 млн дол США на рік (коли 3 гідроагрегата) або 120 млн дол. США на рік (6 агрегатів) бере участь тільки в регулюванні електричної частоти в ОЕСУ лише на ± 0,07 Гц (дані НАНУ), а при спільній роботі ОЕСУ з Російською енергосистемою, таке підрегулювання частоти майже не потрібно. До речі, прямого зв'язку ТГАЕС і ПУ АЕС не існує (зв'язок усіх електростанцій тільки через ОЕСУ). Тому виникає питання: «Чому тільки ПУ АЕС зацікавлена у добудові ТГАЕС і чому ПУ АЕС вже виплатила більш 15 млн доларів США усім, хто дав позитивну експертизу на добудову ТГАЕС»?

АЛЬТЕРНАТИВА ГАЕС Є! Це вітчизняні газотурбінні електростанції (ГТЕС)!

Світова наука і практика свідчать, що альтернатив газотурбінній енергетиці немає на період далекого майбутнього.

Для газотурбінних технологій не існує жодного еколого-техніко-економічного показника, рівень якого був би гірший еколого-техніко-економічного показника в існуючій енергетиці (КЕС, АЕС, ТЕС) (якщо щось є дайте нам знать).

Рішення про прискорене впровадження вітчизняних газотурбінних електростанцій (виробники – ПО "Заря" і СПБ "Машпроект", м. Миколаїв; АТ Моторсіч і ЗМКБ "Прогрес", м. Запоріжжя; КРТЗ "Восход" і КБ "Енергія", м. Кривий Ріг; ПО "Турбоатом" і "Електротяжмаш", м. Харків і 12 ремонтних заводів і ін.) схвалене Віце-прем'єрами І. Р. Юхновським і Ю.Я. Йоффе, Прем'єр міністром А.К. Кінахом, науково-технічною радою Міненерго (міністр В.М. Семенюк), відділенням проблем енергетики НАНУ (Віце-президент НАНУ А. К. Шидловський), комісіями Верховної Ради по ТЕК, базовим галузям, екології та ін. Але фахівці які схвалили добудову ТГАЕС, мабуть чомусь про це не знають. Ми робимо висновок, що радники, консультанти, помічники, науковці, фахівці, академіки НАНУ або не компетентні в цьому питанні, або дбають про інші інтереси. Це вже злочин оскільки добудови ГАЕС тягнуть з прибуткової частини бюджету України десь 8-10% (факт, достойний книги "рекордів" Гіннеса).

Розпорядження Кабміну від 17.06.02 р. № 342-р стосовно добудови ТГАЕС затверджує:

"4. Загальна розрахункова кошторисна вартість будівництва у цінах 2001 р. – 1 867 535 тис. грн. [це приблизно 360 млн дол. США – прим. автора] (без вартості виконаних робіт станом 1 січня 2001 р.)".

(Виникає питання, чому приховуються витрати минулих років?)

"5. Термін завершення будівництва – 2008 р. [1]".

Якщо ці кошти вкласти в альтернативний газотурбінний варіант, то вже у 2004 р. буде споруджено маневрених потужностей не 900 МВт, як це передбачено Розпорядженням Кабміну на 2008 р., а 1400 МВт (газотурбінні двигуни сумарною потужністю близько 900 МВт вже лежать на складі ПО "Заря", м. Миколаїв) і від яких у 2008 р. буде сумарний прибуток 2,4 млрд дол. США. По 8 одиниць ГТЕС (кожна 16,8 МВт) можна було б розташувати в енергоцехах заводів і виробничих об'єктів України, яких нараховується 2500-3000 одиниць і де вихлопна високопотенціина теплова енергія ГТЕС може без проблем використовуватися (утилізуватися).
Наприклад: ГТЕС на базі двигуна ДЖ-59 виробництва ПО "Заря", м. Миколаїв, має такі дані:

  • потужність – 16,8 МВт;

  • електричний ККД – 34% (JSO);

  • вихлопний потік газів (98 кг/сек з температурою 365°С) має потужність 37,4 МВт (32,2 Гкал/г);

  • ресурс – 100 тис. годин (приблизно 11 років);

  • ціна "під ключ": 1 кВт встановленої потужності – 250 дол. США (ГАЕС – 850 дол. США);

  • окупність в цінах 2002 р. – менше 1 року, що дозволяє створювати наступні ГТЕС за рахунок прибутків (реінвестиція). Наприклад, за 4 роки (2004-2008 рр.) після пуску першої ГТЕС за рахунок прибутків буде створено 16 ГТЕС. Фінансування потрібне тільки на першу ГТЕС. (ГАЕС ніколи не окупаються, а приведена у Висновках окупність в 10 років – це щорічна маніпуляція НКРЕ с часовими тарифами на електроенергію);

  • термін розбудови ГТЕС під ключ – 6 місяців (ГАЕС – 10-15 років).

І ще найважливіша перевага, яка є тільки в Україні. Система регулювання, управління і захисту (РУЗ) дозволяє по телеметрії з національного диспетчерського центру (НДЦ) за 50-60 секунд вимикати та/або вмикати генерування електроенергії кожної ГТЕС без зміни вихлопної теплової енергії ГТЕС. На різних заводах і виробництвах України обов'язково споживається вся вихлопна високопотеційна теплова енергія (не торкаючись технологічних процесів заводів і виробництв).

Ще один важливий показник: ГТЕС працює на керосині, дизельному паливі, природному газі, а також газифікованому вугіллі, метані шахт, "факелах газових", біогазі, водневому газі (гідроксиді) майже при тиску цих газів менше, ніж у камері згорання (патент України і Росії).

Доцільно зупинитися на водневій енергетичній технології. Узагальнивши світовий досвід водневої технології, ініціативна група фахівців на базі дослідного підприємства Інституту імпульсних процесів і технологій НАНУ (м. Миколаїв) відкрила спосіб електричної дисоціації води з каталізатором і одержання з неї хімічно чистих водню (гідроксину) і кисню (оксигену), які по собівартості їх одержання дорівнюють ціні нафти і вугілля, здобутих відкритим способом.

Наприклад: спільна робота газотурбінної електростанції на базі двигуна ДЖ-59 і електролізера "Піон" виробить електричної енергії 1900 кВт/г і високопотенційної (t=365°С) вихлопної теплової енергії 35,6 МВт*г/г (30,6 Гкал/г). Енергоносієм є вода. Звучить фантастично, але це радісний факт (електролізер відбирає від ПЕГТС 14,1 МВт*г/г електричної енергії, а подає водень у камеру згоряння, який вступив в реакцію з киснем повітря, створює – Qк.з.=51,6 МВт*г/ г (44,4 Гкал/г). Можливі інші варіанти. У недалекому майбутньому – це нова ера в сфері екології, енергетики й економіки.

Як можна бачити, за наявності в Україні такого потужного науково-технічного і виробничого потенціалу в галузі енергетики добудова ТГАЕС – це злочин.

Все сказане у повній мірі відноситься і до добудови Дністровської ГАЕС.

Серед всіх, хто дав позитивну експертизу, чуємо – "багато вже зроблено, треба добудувати" (а якщо вже не треба?). Такі висновки абсурдні, а вищим посадовим особам треба замислитись над цим.

В місцевій пресі домінує нескінченна інформація про доцільність добудови ТТАЕС і жодного разу не опублікована газотурбінна альтернатива. Більше того, державні службовці, які підтримують недобудову ТГАЕС, відмовляються ставити свій підпис на документах, які обґрунтовано пропонують недобудову ТГАЕС.

Пропонуємо 360 млн дол. США, які передбачено витратити на добудову ТГАЕС, направити на реструктуризацію енергогенеруючої частини ОЕСУ, щоб за 5 років (до 2008 р.) відновити енергогенеруючу частину ОЕСУ на базі вітчизняних світового рівня поліенергетичних газотурбінних електростанцій (ПЕГТС), які вже на першому етапі в 2,5 рази ефективніше існуючої (енергогенеруюча частина ОЕСУ вже виробила свій ресурс на 86%, а у її реанімації немає ніякого сенсу через величезну збитковість для держави).

Впродовж більше 10 років тисячі фахівців, вчених, громадських діячів на різних рівнях марно витрачають свою енергію на докази недоцільності добудови і взагалі розбудови ГАЕС на Україні, тому що є ідеальна вітчизняна газотурбінна альтернатива.

Урядовці! Просимо Вас – зупиніть цей "беспредел", який можливо порівняти хіба що з великою Китайською стіною.

Всім треба усвідомити, що крім еколого-економічної збитковості ТГАЕС потенційно містить в собі техногенну катастрофу. В разі розвалу гранітної скелі, в якій понад 60 глибоких тріщин, швидкість води в районі м. Миколаєва може досягти 40-45 м/сек, а динамічній тиск води 80-100 т/м2. Від такого тиску спасіння немає. Крім того, якщо трапиться землетрус (не дай Бог) у 6 балів, то за рахунок динамічної добавки від мас Ташлицького й Олександрівського водосховищ бальність підвищиться на 2 бала (6+2=8), а ТГАЕС і ПУ АЕС розраховані на 6 балів.

Необхідно зупинити добудову ТГАЕС, щоб не трапилось техногенної катастрофи і щоб добудова боляче не вдарила по громадській кишені.

Література:

1. Кабмін України. Розпорядження від 17 червня 2002 р. № 342-Р.

2. Уточнений проект «Южно-Украинский енергокомплекс Ташлыкской ГАЭС» (942-8-Т17). – Харьков: НИО "Гидропроект", 1991.

3. Кабінет Міністрів України, міжвідомча аналітично-консультативна рада з питань розвитку продуктивних сил і виробничих відносин. Електроенергетика України. – 15 липня 1997 р., м. Київ.

 

P. S. Цей матеріал був направлений Президенту України, Прем’єр-міністру, Міністру охорони навколишнього природного середовища і низці депутатів ВР.

 

 

© 2008 Українська річкова мережа