Александр Проценко - Энергия будущего

• Название: Энергия будущего
• Автор: Александр Проценко
• Жанр: Прочая научная литература

Технический прогресс невозможен без энергии. О путях обеспечения человека энергией, об энергетических ресурсах планеты, о той роли, которую должна сыграть термоядерная энергия в будущем, идет речь в книге доктора наук А. Проценко. Издание рассчитано на самые широкие круги читателей.

---

Все поражает в Экибастузе — и новые решения, и темпы, и масштабы.

Красноярский край. Крупнейшее месторождение угля в мире, открытое русскими инженерами в период изыскания Транссибирской железнодорожной магистрали. Геологические запасы здесь — 400 миллиардов тонн. Промышленные — 100 миллиардов. Более двадцати крупных месторождений располагаются по обе стороны железной дороги: Ирша-Бородинское, Итатское, Березовское, Назаровское. Их общее название Канско-Ачинский топливно-энергетический комплекс.

Аббревиатура — КАТЭК.

В последние годы об этом районе говорили не только в научных, проектных институтах, но и в министерствах, плановых органах, на страницах газет. Теперь о КАТЭКе можно прочесть в Энергетической программе.

Чем же он знаменит?

О масштабах мы уже говорили. Теперь о характере месторождений. Угли залегают неглубоко — всего несколько десятков метров пустой породы расположено над угольными слоями толщиной от 10 до 60 метров.

Чтобы добыть его открытым способом, нужно удалить эту породу. При этом может быть использована мощная экскаваторная техника производительностью 5-10 тысяч кубических метров в час. Но и в этом случае остается открытым такой важный вопрос: сколько этой бесполезной породы нужно убрать, чтобы добыть одну тонну топлива?

Эту величину называют коэффициентом вскрыши.

Для канско-ачинского месторождения она составляет от 1 до 3 кубических метров. Если отнести объем породы не просто к тонне угля, а к тонне условного топлива, то есть учесть калорийность угля, то получим результате 2 раза больший. (Ведь калорийность канско-ачинского угля мала: всего 3200–3800 килокалорий на килограмм.) Теперь сравните — в ФРГ сейчас считается рентабельной добыча при коэффициенте вскрыши до 50 кубических метров на тонну условного топлива, то есть в 10–25 раз больше, чем на КАТЭКе. Отсюда видно, как дешев этот уголь — как и в Экибастузе.

Вот некоторые числа. В количестве, эквивалентном тонне условного топлива, природный газ в центре европейской части страны стоит 25–35 рублей, нефть дороже в полтора раза, а канско-ачинский уголь на месте добычи стоит 3–4 рубля.

Но транспортировка газа и транспортировка угля в европейскую часть страны стоят очень дорого: для газа это больше половины его стоимости, а перевозка угля может в несколько раз превышать скорость его добычи. Канско-ачинские угли перевозить вообще почти невозможно: они сыпучие, очень влажные и предрасположены к самовозгоранию. Правда, разрабатывается метод транспортировки в трубопроводе водо-угольной суспензии. Есть предложение использовать вместо воды метанол — искусственное жидкое топливо, которое можно получать из угля. Однако еще необходимо исследовать и решить множество технических проблем, поскольку опыта транспортировки угля таким способом на дальние расстояния еще нет.

Кроме того, перевозить в европейскую часть гораздо выгоднее высококалорийные угли Кузнецкого бассейна, развитие которого также должно начаться в ближайшие годы. Неочевидны и экономические преимущества. Пока лучше не транспортировать уголь, а сжигать его на месте в теплоэлектростанциях и электроэнергию передавать потребителям.

На базе Канско-Ачинского бассейна можно построить тепловые электростанции мощностью 80-100 миллионов киловатт. Строительство первой из них — Березовской — мощностью 6,4 миллиона киловатт уже ведется. Такой комплекс станций не идет ни в какое сравнение с тем, что есть и планируется в других странах.

Стоит вспомнить, что, например, гордость американцев — знаменитый комплекс „Теннесси“ — состоит из 31 станции суммарной мощностью всего лишь 13 миллионов киловатт.

На втором этапе в бассейне будет начато строительство первых промышленных предприятий по переработке углей и производству из них синтетических жидких топлив. При переработке можно получать высококалорийные твердые и жидкие продукты, такие, как термоуголь, коксик, топочное масло.

Различные способы переработки угля широко применялись в мире во время второй мировой войны. Затем в связи с бурным ростом добычи дешевых нефти и газа производство жидких топлив из угля было прекращено и технология его переработки не совершенствовалась долгие годы. Сейчас должна быть создана новая, более совершенная технология. Около 150 научных и конструкторских организаций СССР работают над этой проблемой.

Мы ознакомились, конечно в самых общих чертах, с двумя топливно-энергетическими комплексами.

Рассказ будет неполным, если ничего не будет сказано о третьем крупнейшем комплексе страны — Западно-Сибирском, или Тюменском, производящем нефть и газ. Хотя запасы нефти здесь достаточны, наращивать ее добычу в значительных объемах, как это было раньше, невыгодно, нецелесообразно как минимум по двум причинам.

Во-первых, мы обязаны заботиться о потомках, думать о перспективе, о том, чтобы сохранить запасы нефти для использования ее в качестве сырья для химической промышленности.

Во-вторых, производство эквивалентного по энергосодержанию газа обходится минимум в 2 раза дешевле.

Поэтому первостепенное значение в нашей стране придается форсированному развитию газовой промышленности. С использованием газа в нашей стране производится 96 процентов стали, 92 процента минеральных удобрений, 61 процент цемента. В быту газом пользуется 200 миллионов людей. Перевод котельных с твердого топлива и мазута на газ позволит сделать небо чистым над сотнями наших городов.

Чтобы обеспечить опережающее развитие газовой промышленности, предусмотренное Энергетической программой, в одиннадцатой пятилетке должно быть построено 44 тысячи километров газовых магистралей.

С севера Тюменской области в центр страны протянется шесть газопроводов. Четыре из них уже построены, в том числе известный всей стране и за рубежом газопровод Уренгой — Помары — Ужгород длиной почти 4,5 тысячи километров. Он был построен за год — почти втрое быстрее нормативного срока. В сходных климатических условиях американские фирмы смогли построить трансаляскинский нефтепровод длиной всего 1280 километров только за три года.

Прокладка таких газовых магистралей довольно дорогостоящее дело. На сооружение газопровода длиной в тысячу километров расходуется полмиллиона тонн металла, 1,5 миллиона тонн железобетона, и стоит такая линия свыше миллиарда рублей.

Запасы газа в месторождениях Западной Сибири достаточны. Энергетической программой планируется дальнейшее увеличение добычи и транспорта газа. Каким же путем идти?

Во-первых, можно многократно увеличивать количество газопроводов. Но мы видели, чего это стоит.

Есть и другой путь — повышение производительности газовой магистрали простым увеличением диаметра труб. Однако опыт и расчеты убеждают, что пока увеличивать диаметр нецелесообразно, так как это потребовало бы перевооружения практически всей строительно-монтажной техники.

Но есть еще третий путь — увеличение давления газа и понижение его температуры в магистрали. При повышении давления до 120 атмосфер (сейчас 75) и обеспечении температуры в 20 градусов Цельсия по газопроводу того же диаметра будет перекачано примерно в два раза больше газа. По-видимому, этот путь и станет основным.

Специальный раздел Энергетической программы посвящен возобновляемым источникам энергии. К концу века за счет нетрадиционных источников: солнечной, геотермальной, ветровой, приливной энергии — годовое производство таких энергоресурсов будет эквивалентно 20–40 миллионам тонн условного топлива.

Однако, как и прежде, из возобновляемых источников энергии наибольшее развитие получат гидростанции. Ведь резервы гидроэнергии в нашей стране еще велики: пока использовано только 20–30 процентов потенциальных гидроресурсов. Основная их часть находится на востоке нашей страны. Сейчас строятся и намечены к строительству Саяно-Шушенская, Рогунская на Вахше, Богучанская на Ангаре и одна из крупнейших гидроэлектростанций Средне-Енисейская, мощностью 6,6 миллиона киловатт.

Интересно, что многие идеи об использовании энергии рек и места, где сейчас строятся ГЭС, обсуждались еще при создании плана ГОЭЛРО. Скажем, геологические изыскания для Днепрогэса велись в то время в условиях непрерывных набегов петлюровцев, махновцев, белогвардейцев. Или вот строка из протокола заседания комиссии по ГОЭЛРО: „…заслушан докладе водных силах Ангары — участок реки выше Братского имеет все данные для развития“.

Глеб Максимилианович Кржижановский вспоминал свою последнюю в Сибири встречу с Ильичем. Морозной ночью они шли по берегу Енисея, и Ильич мечтал вслух: „…под глухим льдом не сдается, протестует, борется, кипит… Эта силища будет использована. Люди научатся превращать ее в движение, свет, тепло. Какая полная, умная и смелая жизнь осветит со временем эти берега!“