Состояние электроэнергетики на базе комплексного использования водных ресурсов на примере Крайнего Северо-Востока

Электроснабжение огромной территории Чукотского автономного округа осуществляется по несовершенной схеме, характерной для пионерского освоения северных территорий 50-60-х гг. Типичные черты этой схемы: наличие многочисленных маломощных электростанций, не связанных в единую энергосистему; слабое развитие линий электропередачи; оснащение электростанций устаревшим, очень неэкономичным оборудованием и, как результат, высокая стоимость вырабатываемой электроэнергии.
Исключением является Билибинская АТЭЦ с четырьмя агрегатами мощностью по 12 МВт - единственная в мире атомная теплоэлектроцентраль. Реальной и наиболее эффективной альтернативой строительству БАЭС-И является строительство ВЛ 220 кВ длиной около 1000 км от Усть-Среднеканской ГЭС до пос. Билибино. Это скомпенсированная двухцепная линия с двумя проводами АС 240 в каждой фазе. Компенсация - снижение реактивного сопротивления - достигается путем сближения фаз цепей до минимально допустимого. СВЛ 220 кВ при передаче расчетной мощности будет иметь потери 4,3%, что меньше, чем в варианте ВЛ 500 кВ, где потери составят 11,7 %.
Возвращаясь к общей схеме электроснабжения Чукотки, укажем, что здесь существует несколько не связанных друг с другом энергоузлов: Чаун-Билибинский, Полярнинский, Эгвекинотский, Анадырьский, Беринговский.
Чаун-Билибинский энергоузел имеет три основных источника электроэнергии: Билибинскую атомную электростанцию (48 МВт), Чаунскую ТЭЦ (31,6 МВт) в г. Певеке и плавучую электростанцию ’’Северное сияние-01” (24 МВт), установленную в пос. Зеленый Мыс в устье р. Колымы на территории республики Саха (Якутия). Все три электростанции связаны ЛЭП 110 кВ на деревянных опорах. Плавучая электростанция (ПЭС) и Чаунская ТЭЦ имеют морально и физически устаревшее оборудование и отличаются высокими удельными расходами топлива. Например, Чаунская ТЭЦ, работающая на привозных углях Зырянского и Беринговского месторождений, имеет удельный расход натурального топлива 740 г на 1 кВт·ч, что в 2,3 раза больше, чем в среднем по России. Потребность в привозном угле составляет более 100 тыс. т в год. Кроме того, здание Чаунской ТЭЦ претерпевает значительные деформации из-за оттаивания основания и выноса из-под фундаментов мелких частиц грунта при приливно-отливных явлениях в Чаунской губе, к берегу которой примыкает территория ТЭЦ. К тому же ТЭЦ является экологически вредным объектом, так как будучи расположенной в центре города и имея дымовую трубу высотой всего 40 м, загрязняет воздух и территорию города. Одновременно загрязняется акватория залива, поскольку зола и шлак выталкиваются бульдозером прямо в море.
Опреснители морской воды давно вышли из строя, и водоснабжение ТЭЦ осуществляется из водохранилища питьевой воды, расположенного в 7 км от города. Водохранилище наполняется весной талыми водами, но его емкость недостаточна для удовлетворения всех нужд города и окрестностей. Поэтому город в зимнее время испытывает острый недостаток в воде. Для питьевых нужд в конце зимы вода доставляется автотранспортом из пресноводного озера, находящегося на близлежащем острове в Чаунской губе. А остатки воды из водохранилища используются для подачи в котлы ЧТЭЦ для отопления г. Певека.
Таким образом, вся система обеспечения крупнейшего промышленного и портового центра Чукотки водой, теплом и электроэнергией крайне ненадежна и требует коренной реконструкции.
Имеются проекты вывода Чаунской ТЭЦ из работы после строительства вблизи от города газотурбинной электростанции и новой котельной. Однако эти проекты не дают комплексного решения всех проблем: электро- и теплоснабжения, экологии, обеспечения питьевой водой, снижения объема привозного угля и жидкого топлива. Комплексно решить указанные проблемы позволило бы строительство низконапорного гидроузла на одном из ближайших водотоков.. Еще более радикальным решением стало бы строительство указанной в начале главы скомпенсированной ВЛ 220 кВ Усть-Среднеканская ГЭС - Билибино. В этом случае могли бы полностью прекратить выработку электроэнергии другие источники энергоузла (на ЧТЭЦ оставался бы только аварийный вращающийся резерв до строительства новой ВЛ 220 кВ Билибино - Комсомольский).
Полярнинский энергоузел обеспечивает электроэнергией населенные пункты Мыс Шмидта, Полярный, Ленинградский и горно-добывающие предприятия Полярнинского горно-обогатительного комбината

. В состав энергоузла входят две дизельные электростанции общей мощностью 32,2 МВт, расположенные в ветхих помещениях и оснащенные устаревшим оборудованием, а также плавучая электростанция ’’Северное сияние-04” (24 МВт), установленная в заливе возле пос. Рыркайпий в 1978 г.
В Эгвекинотском энергоузле действует Эгвекинотская ГРЭС мощностью 29,3 МВт, расположенная в пос. Озер. ном на берегу залива Креста в 10 км от пос. Эгвекинот. По ВЛ 110 кВ длиной 210 км электроэнергия от ГРЭС передается на горно-добывающие предприятия Иультинского ГОКа.
Анадырский энергоузел имеет в своем составе Анадырскую ТЭЦ с двумя тепловыми агрегатами мощностью по 25 МВт. В настоящее время здесь имеется некоторый избыток мощности, для передачи которой на угольные шахты и в поселки Угольные Копи и Шахтерский требуется проложить высоковольтный кабель по дну Анадырского лимана. Это представляет сложную техническую задачу ввиду большой размываемости донных отложений при приливах и отливах в заливе.
В Беринговском энергоузле действует Беринговская РЭС на местных углях мощностью 9 МВт. Это самая неэкономичная тепловая электростанция региона. Удельный расход топлива здесь составляет 986 г на 1 кВт·ч.
В связи с отсутствием единой энергосистемы приходится содержать огромное количество малоэкономичных дизельных электростанций, потребляющих дефицитное и непомерно дорогое в условиях Чукотки жидкое топливо. На начало 90-х годов количество ДЭС приближалось к 400 с общей установленной мощностью 249 МВт, а расход жидкого топлива составлял 320 тыс. т в год [20].
Из общего количества электроэнергии, вырабатываемой на Чукотке, 25% приходится на БАЭС и 75% - на угольные и дизельные электростанции. Это определяет высокую стоимость электроэнергии (в 4-5 раз выше, чем в Магаданской обл., где действует Колымская ГЭС) и соответственно определяет высокую себестоимость добываемой продукции, так как доля электроэнергии в себестоимости этой продукции составляет 15 - 30 %.
В период относительно благополучного экономического развития решение проблемы виделось в создании источника дешевой электроэнергии в виде Амгуэмской ГЭС и в объединении всех изолированных энергоузлов в единую энергосистему с помощью ВЛ 220 кВ общей длиной около 1500 км, идущей от Билибино до Иультина через поселки Комсомольский и Полярный.
В период гиперинфляции стоимость топлива и электроэнергии начала расти столь быстро и так значительно отразилась на стоимости добычи полезных ископаемых, что стала убыточной добыча олова и золота. Один за другим закрываются оловянные рудники и прииски, снижается добыча золота. Нависла угроза резкого сокращения добычи всех полезных ископаемых, деградация промышленного производства, эвакуации приезжего населения и возвращения территории к уровню 90-х годов с той лишь разницей, что природные пейзажи уже навсегда будут нарушены следами производственной деятельности человека. Тем не менее логика цивилизованного экономического развития подсказывает, что эпоха кризиса должна смениться эпохой экономического подъема. Тогда планы создания базовых гидроэлектростанций и объединяющих их электрических систем станут необходимым условием экономического процветания далекого северного края.
До ввода в действие первого агрегата Колымской ГЭС основу электроэнергетики Магаданской обл. (здесь и далее имеется в виду область в границах после отделения Чукотского автономного округа) составляли две тепловые электростанции: Аркагалинская ГРЭС с установленной мощностью агрегатов 281,4 МВт, вводившаяся в эксплуатацию очередями и Магаданская ТЭЦ с установленной мощностью 101 МВт. Объединение двух электростанций в единую энергосистему произошло с помощью линий электропередачи напряжением 110 и 154 кВ на деревянных опорах. Кроме того, в этой энергосистеме, названной Объединенным центральным энергоузлом (ОЦЭУ), действовало значительное количество дизельных электростанций общей мощностью 60 МВт, из которых наиболее крупными были ДЭС в пос. Палатка и г. Магадане (по 21 МВт).
Аркагалинская ГРЭС, работающая на местных углях шахты «Кадыкчанская», после ввода на полную мощность вырабатывала 2/3 всей электроэнергии в ОПЭУ.
Магаданская ТЭЦ, находящаяся на расстоянии 700 км от местного месторождения угля (разрез «Тал-Юрях»), не может использовать этот уголь по экономическим соображениям, так как доставка его автотранспортом обходится дороже, чем смешанным железнодорожным и морским транспортом из Хабаровского края с шахты «Ургальская» на расстояние более 3000 км.
Возвращаясь к периоду, предшествующему вводу в эксплуатацию первого агрегата Колымской ГЭС, укажем, что это был период активного строительства новых трансформаторных подстанций и линий электропередачи напряжением 220 кВ на металлических опорах