В самый разгар туристического сезона и сильной жары в Краснодарском крае начались перебои с электричеством и нехватка воды. Из-за аварий и высоких нагрузок на сеть энергетики вынуждены отключать электричество. В столице Кубани, Краснодаре, разом перестали работать 150 светофоров. Это привело к тому, что город встал в 10-балльных пробках. В Геленджике из-за перебоев с электричеством остановилось колесо обозрения. Туристам пришлось несколько десятков минут любоваться видами города с высоты птичьего полёта. На скотобойне из-за неработающих холодильников испортилась партия мяса. Из-за проблем с электричеством в сочетании с обмелением рек и скважин насосы не качают воду.
В чем же причина отключений электричества?
Выключение блока Ростовской АЭС
16 июля на Ростовской АЭС по причине ложного срабатывания защиты генератора отключили энергоблок №1 мощностью 1000 МВт. Сразу семь регионов: от Севастополя до Дагестана, почувствовали ограничения в подаче электричества. Однако утром 17 июня энергоблок вернулся к работе, а ограничения в подаче электроэнергии остались. Радиационный фон на атомной станции не изменялся.
Перерасход электричества
16 июня 2024 энергосистема юга России установила абсолютный исторический рекорд потребления мощности — 20 954 МВт. Это на 662 МВт больше, чем предыдущий летний пик. По оценкам заместителя главы Минэнерго Евгения Грабчака, даже с учётом возвращения к работе Ростовской АЭС, дефицит выработки энергии составляет 900 МВт. Вот из-за недостатка этих мощностей и идут отключения.
Аномальная жара
Уже больше трёх недель над Восточной Европой стоит аномальная жара из-за нашествия горячего африканского воздуха. Во многих районах температура на 10 °С выше средней. Экстремальные температуры приходят сюда второе лето подряд, а местами — и третье, но впервые держатся больше трёх недель.
При температуре в 40 градусов и выше главная опасность для электроэнергетики — это не повышенная нагрузка от кондиционеров, а перегрев трансформаторов и линий электропередач. Из-за жары трансформаторы не успевают остыть за ночь, нагреваясь выше 100 °С. Это приводит к частым поломкам и обесточиванию целых районов. Линии электропередач от жары сужаются, растягиваются и проседают, что повышает потери энергии и может вызвать пожар.
Проблемы возникают и у генераторов, особенно ТЭЦ и АЭС. У этих станций происходит снижение мощности из-за падения эффективности охлаждения: температура воды зашкаливает. Кроме того, чаще происходят накладки. Помимо нашей Ростовской АЭС, неприятности и на АЭС Черноводы в Румынии.
Изношенность электросетей и трансформаторов
К сожалению, значительная часть электрохозяйства Краснодарского края имеет значительный износ и технически устарела. Это приводит к увеличению потерь электричества и повышает риск аварий. И такие аварии действительно происходят.
Проблемы возникают не столько с генерацией электроэнергии, сколько с её распределением. Особенно остро стоит вопрос с сетями, находящимися на территории муниципальных образований. Часто эти сети являются бесхозными и находятся в очень плохом состоянии.
Варианты решения
Всё возможное. В данный момент запускают дополнительные мощности в виде мобильных генераторных установок и не только, что помогает снизить остроту ситуации. Ремонтные бригады работают круглые сутки. Мэр Краснодара вышел к возмущённым людям и успокаивал их, пока не починили электричество.
В Геленджике из-за высокой температуры и перегрузки из строя вышли две высоковольтные линии, ещё две были отключены для безопасного проведения работ. Справилсь за пять часов.
Год от года проводится модернизация устаревших электростанций и прокладка новых электросетей. Только за последние пять лет мощности энергосистемы края увеличились более чем на 1600 МВт, построено и реконструировано более трех тысяч километров распределительных сетей. Можно сказать, что повышение температуры было аномальным, последний раз такое было шестьдесят лет назад, и непонятно, когда повторится. И удивляться, когда на следующий год дефицит станет ещё больше.
В долговременной перспективе Кубани нужны новые электростанции, только какие?
Тепловые электростанции (ТЭС)
После произошедшего спрос на дизель-генераторы увеличился в пять раз. Они стали особенно востребованы в магазинах, где без электричества портится продукция, а также в отелях, где постояльцам грозит испорченный отдых. Дизельные генераторы, несмотря на свои недостатки — шумность, цену и пожароопасность, являются отличным вариантом для использования в качестве аварийного источника энергии. У крупных отелей уже давно есть свои генераторы.
Мобильные генераторы сейчас спасают Кубань от энергетической катастрофы.
В марте 2024 года была запущена ТЭС «Ударная» мощностью 455 МВт. На электростанции установлены новые российские турбины ГТД-110М, созданные корпорацией «Ростех». Турбина может работать на природном газе, попутном нефтяном газе и дизельном топливе.
Газовые турбины — это ключевой элемент современных электростанций парогазового цикла. Они играют важную роль в экономии топлива и воды, а также в сокращении выбросов углекислого газа в атмосферу. Принцип работы газовых турбин прост. Сначала очищенный воздух и газ попадают в камеру с высокой температурой. Затем продукты сгорания перемещаются в котел-утилизатор, где преобразуются в нагретый пар. Этот пар приводит в движение вал электрогенератора, обеспечивая производство энергии.
Пока производят всего по две турбины в год с поэтапным расширением.
Сложно даже представить, что было бы, если эту станцию не построили и не запустили в срок. Но одной такой станции на весь Краснодарский край недостаточно. Кроме того, неизбежны потери энергии при её передаче по линиям электропередач, которые страдают от жары и частично все ещё остаются устаревшими.
Обратите внимание, что уровень газификации Краснодарского края составляет примерно 90%. При отключении электричества люди могли готовить еду на газовых плитах. При транспортировке газа по трубопроводу потери минимальны. Потому важно проводить модернизацию и строить новые малые ТЭС, чтобы обеспечить небольшие поселения энергией на месте. Тем более Краснодарский край сам активно добывает нефть и газ и способен обеспечить себя топливом.
Недостаток этого подхода — выбросы вредных газов и расход невозобновляемых или медленно возобновляемых ресурсов. Особенно высокий уровень выбросов характерен для устаревших тепловых станций, потому их модернизация — первоочередная задача. Дороговато, да и газу можно найти и лучшее применение. Возможно, есть и другие способы?
Атомные электростанции (АЭС)
900 МВт — это значительная мощность, которая может быть легко покрыта за счёт строительства одного или двух энергоблоков на Ростовской АЭС. К сожалению, согласно генеральному плану, на юге России не планируется строительство новых атомных электростанций до 2035 года.
Есть и другие аргументы против использования атомной энергии. Постройка АЭС может занять как минимум 5-6 лет. В условиях сильной жары эффективность АЭС снижается. Передача энергии от АЭС по всему Краснодарскому краю приведёт к дополнительным потерям от жары и износа сетей.
Также стоит учесть, что в новых регионах России уже есть АЭС мощностью 6000 МВт — Запорожская АЭС. Она может быстро покрыть весь дефицит. Однако вопрос о том, когда её можно будет безопасно использовать, остаётся открытым.
Тем не менее, атомная энергетика может быть полезна Краснодарскому краю в формате небольших плавучих электростанций.
Плавучая атомная электростанция «Академик Ломоносов» и другие подобные корабли-станции мощностью 70 МВт гораздо более экономичны и мобильны, чем переносные дизельные генераторы. Они могут привести электричество туда, где оно необходимо, с минимальными потерями при передаче. Сегодня проблемы с электроснабжением на Кубани, завтра они могут возникнуть в Казани или Волгограде. Поэтому наряду со строительством стационарных электростанций, мобильные АЭС могли бы стать решением этой проблемы.
Ветряные электростанции (ВЭС)
Значительные площади Краснодарского края, особенно морские побережья Чёрного и Азовского морей перспективны для развития ветряной энергетики.
Планировалось, что компания «Новавинд» (дивизион «Росатома», занимающийся ветроэнергетикой) построит в Краснодарском крае семь ветропарков общей мощностью 192,5 МВт. Однако на данный момент строительство так и не началось. На месте, где должна быть построена ВЭС Геленджикская Южная 2, — чистое поле рядом с очистными сооружениями.
Компания «Новавинд» не отказывается от своих планов, но теперь строительство ветряных электростанций планируется завершить не в 2024 году, а в 2030-м. Почему так не совсем понятно. Утверждается, что из-за санкций необходимо локализовать производство ветряков в России. Но это не мешает строить ВЭС в Ростовской области, на Ставрополье и даже за полярным кругом.
Возможно, это даже к лучшему. Согласно исследованиям китайских ученых, ветряные электростанции могут высушивать почву вокруг себя до 4,4% в год. А французские учёные обнаружили возможное влияние ветряков на климат и замедление воздушных масс. Поэтому массовое строительство ветряных электростанций могло бы только усугубить зной на Кубани.
В Республике Адыгея, окруженной со всех сторон Краснодарским краем, работает Адыгейская ВЭС. Она занимает площадь в 60 гектаров и обладает суммарной мощностью в 150 МВт. Для её строительства потребовалось 23 миллиарда рублей инвестиций. Таким образом один МВт ветряной генерации обошёлся в 153 миллиона рублей. Однако такая мощность достигается только при стабильном сильном ветре со скоростью выше 10 метров в секунду, который дует далеко не всегда. Для сравнения, строительство ТЭС «Ударная» обошлось в 51 миллиард рублей, а стоимость одного МВт газовой генерации — 112 миллионов рублей.
Солнечные электростанции (СЭС)
В Краснодаре из-за отключения 150 светофоров город застрял в пробках. В то же время в Геленджике водители почти не заметили перебоев с электричеством, так как светофоры, подсветка дорожных знаков и всеми любимые камеры контроля скорости движения работают от солнечных батарей.
Солнечными электростанциями обзаводятся частные дома и отели. Это позволяет им получать электричество в самую жару без потерь на передачу и независимо от городских сетей. В Краснодарском крае 260-28 солнечных дней в году, поэтому использование солнечных электростанций является более выгодным решением, чем установка дизельного генератора. При наличии свободных площадей, разумеется.
За последние несколько лет запущены в эксплуатацию крупные частные солнечные установки для краснодарского центра коммерции «Гарант» на 427 кВт, для геленджикского пансионата «Фламинго» (150 кВт), для сервисного центра «КАМАЗ» в станице Полтавской (40 кВт), для анапской винодельни «Гай-Кодзор» (40 кВт).
Есть любопытная деталь: согласно закону, любое физическое или юридическое лицо, установившее солнечную или ветряную электростанцию, может отдавать излишки электроэнергии в сеть (в объёме не более 15 кВт), при этом сбытовая организация обязана её купить.
В Краснодарском крае есть несколько крупных солнечных электростанций. В 2023 году в эксплуатацию была введена Лабинская СЭС. Её мощность составляет 44,1 МВт, а площадь — 120 гектаров, как 168 футбольных полей. Инвестиции в этот проект составили 4,5 миллиарда рублей. Компания «Хевел» вложила ещё 12 миллиардов рублей в солнечные электростанции Краснодарского края, которые будут построены в 2025 году и будут иметь максимальную мощность в 110 МВт.
Таким образом, стоимость одного МВт солнечной генерации составит около 106 миллионов рублей.
Это звучит неплохо, но стоит учесть, что даже на солнечном Краснодарском крае такие станции достигают заявленной мощности только в ясные солнечные дни, вроде трёх недель Кубанского пекла. Зимой их будет ослаблять изморозь, летом —типичная для многих областей Краснодарского края пыль. Также важно помнить, что Кубань — сельскохозяйственный регион, и земли, занятые солнечными панелями, выбывают из сельскохозяйственного оборота.
Солнечные электростанции, особенно российского производства, могут стать отличной страховкой от перепадов энергии и дополнительным источником питания. Их можно размещать рядом с потребителями, что позволит практически обнулить потери при транспортировке электричества. транспортировке.
Геотермальные электростанции (ГеоТЭС)
Краснодарский край — один из регионов России, где выгодно использовать геотермальную энергетику.
Уже сейчас около ста скважин небольшой тепловой мощности обеспечивают отдельные районы края горячей водой. В октябре 2010 года была построена экспериментальная геотермальная электростанция мощностью 1,5 МВт. Она обеспечивает электричеством 12 двухэтажных домов.
На территории Краснодарского края разведано 18 геотермальных месторождений с потенциальной мощностью около 258 МВт. Казалось бы, один шаг, и Кубань станет второй Исландией, где подземные воды дают 30% от энергетического баланса страны.
Однако использование геотермальных вод сопряжено с определёнными трудностями. Геотермальные воды расположены на территории в предгорьях, где проходит тектонический разлом и магма нагревает подземные воды. Бурение одной скважины обойдётся в 60-70 миллионов рублей. Геотермальная вода часто включает в себя соли токсичных минералов, и её нельзя просто так после использования слить в соседний овраг.
Также отсутствуют сведения о продолжительности жизни геотермальных источников. Восстановление геотермальной скважины потребует проведения гидроразрыва пласта, что может вызвать землетрясение. Небольшие землетрясения в крае бывают каждые 2-4 года, но едва ли кто-то будет рад дополнительным, которые к тому же могут повлечь за собой более сильные подземные толчки.
В регионе есть несколько глубоких скважин, которые были пробурены для поиска нефти, но были законсервированы по причине бесперспективности. Это может стать хорошей основой для развития осторожной геотермальной энергетики.
Однако стоит признать, что геотермальная энергетика для получения электричества при текущем уровне технологий для Краснодарского края рискованна и не подходит для решения его энергетических проблем.
Малые гидроэлектростанции (ГЭС)
Расчётно, на реках Краснодарского края можно построить малые ГЭС, производительностью в 75,3 МВт, но только стоит ли овчинка выделки? Жара ударила не только по энергетике, но и вызвала пересыхание многих мелких рек Краснодарского края. Выкопанный казаками «Казачий Ерик» то и дело бьёт дном по мотору лодки. Каждый случай стоит рассматривать отдельно, но стоит ли повторять ошибки казаков и повышать нагрузку на речную систему края? Дефицит питьевой воды в жару и так давал о себе знать.
Смена экстремальной жары (под 40 °С) на умеренную (в районе 30 °С) проходит с огоньком. С ливнями, шквалистыми ветрами, грозами и торнадо, которые всегда случаются при столкновении жары и холода.
Казалось бы, проблема ушла и энергии снова хватает для всех и на всё. Ученые осторожно добавляют, что после недолгой паузы «прожарка» повторится в августе. А если не в августе, то на следующий год. Успеть бы подготовиться.
Список использованных источников прилагается в закрепленном комментарии
