Остров с эффектом чайника

Александр Попов
26 мая 2014, 00:00

Проект новой ГРЭС на Сахалине, реализуемый «Русгидро», решит ключевую проблему островной энергетики — нехватку резервных мощностей. А ставка на угольное топливо поможет диверсифицировать энергобаланс изолированной островной энергосистемы

Фото Виталия Волобуева
Горловину водозаборного ковша Сахалинской ГРЭС постоянно заносит песком. Чтобы обеспечивать бесперебойную подачу морской воды для охлаждения генераторов, на двух дамбах в заливе Терпения работают экскаваторы-драглайны

Сахалинская ГРЭС, с которой в 1960-е годы началось создание всей «большой энергетики» на острове, потихоньку сворачивает свою деятельность: при установленной мощности 168 МВт ее угольные блоки выдают в общую сеть в текущем году лишь 30 МВт. Это оправданно: оборудование ГРЭС и физически, и морально давно устарело; себестоимость производства превышает 620 г условного топлива на 1 кВт⋅ч (для сравнения: на Благовещенской ТЭЦ, тоже работающей на угле, этот показатель вдвое ниже). До конца года из четырех энергоблоков на станции в работе останется лишь два; один — для резерва. Финал истории ГРЭС запланирован пока что на 2016 год, когда начнется ввод в эксплуатацию первой очереди новой ГРЭС-2 — тоже угольной. Этот проект реализуется в рамках особой инвестиционной программы «Русгидро», финансируемой в том числе за счет целевых вложений государства (см. «Четыре проекта с перспективой»). Электрическая мощность первой очереди ГРЭС-2 — 120 МВт (в будущем ее можно будет утроить), тепловая мощность — 15 Гкал/ч.

Долгожданный резерв

Для Сахалина появление нового энергообъекта — без преувеличения вопрос жизни и смерти. Энергосистема острова полностью изолирована от материковой и состоит из нескольких не связанных друг с другом энергорайонов (см. карту). С теплоснабжением раскиданных по острову поселков особых проблем не возникает (везде есть локальные котельные), а вот с электричеством все более чем серьезно. Особенно сложная ситуация в центральном энергорайоне (14 из 18 районов области, а также Южно-Сахалинск и поселок Восток — около 90% населения региона), входящем в сферу ответственности компании «Сахалинэнерго», которая через РАО «ЭС Востока» подконтрольна госхолдингу «Русгидро». Снабжение здесь обеспечивают всего два источника — ТЭЦ-1 в Южно-Сахалинске и Сахалинская ГРЭС. В условиях чрезвычайно изношенной сетевой инфраструктуры островной энергетике не хватает порядка 100 МВт резервной мощности, необходимых для обеспечения энергобезопасности и повышения надежности снабжения. Для территорий, где главное не замерзнуть от холода или переждать неожиданные циклоны, именно надежность является приоритетом энергетиков.

Новая ГРЭС будет строиться в пяти километрах от поселка Ильинский, в депрессивном Томаринском районе. Площадка эта ближе к Южно-Сахалинску и в целом к южным районам Сахалина, на которые уже сегодня приходится более половины суточного потребления электроэнергии на острове. «Старая» электростанция расположена примерно в 200 км севернее, в Поронайском районе, но и она завязана на Ильинский — здесь находится крупная подстанция, где сходятся три основные линии электропередачи напряжением 110 кВ, обеспечивающие взаимосвязь между двумя объектами генерации. От ГРЭС-2 до нее нужно будет проложить лишь небольшие по протяженности ЛЭП, после чего схема выдачи электроэнергии будет закольцована.

При разработке проекта были учтены экологические риски, о которых во времена «комсомольских строек» не задумывались. К примеру, золу и шлак на новой станции будут складировать раздельно. Кроме того, в отличие от действующей станции ГРЭС-2 будет работать не на морской воде, а в условиях замкнутого оборота, используя подземные источники и сухие градирни. При этом новая станция тоже расположится на берегу — только не Охотского моря, а Татарского пролива, на противоположной юго-западной стороне острова.

«ГРЭС не гидроэлектростанция, а потому ставить ее поближе к воде вроде бы и не нужно. Но география острова Сахалин такова, что более или менее равнинные участки, доступные для строительства, находятся на побережье. Это позволяет минимизировать затраты за счет сокращения объемов земляных работ», — объяснил выбор площадки заместитель гендиректора по капитальному строительству ЗАО «Сахалинская ГРЭС-2» Александр Ксенофонтов.

Стоимость объекта пока не определена, в «Русгидро» ее не называют. Ранее в открытых источниках стоимость первой очереди новой ГРЭС оценивалась в 16,3 млрд рублей, однако эта цифра весьма приблизительна, поскольку проект пока находится на согласовании в Главгосэкспертизе. И только после получения положительного заключения, чего в «Русгидро» ожидают в ближайшее время, можно будет говорить о конкретных затратах на строительство. Работы «на земле» в компании рассчитывают развернуть уже в третьем квартале текущего года.

Моллюски в песках

Путь до действующей станции от Южно-Сахалинска занимает несколько часов — дорога длиной более 300 км проходит в основном вдоль берега Охотского моря, через небольшие поселки, жизнь в которых, кажется, вернулась в состояние каменного века. Многие дома брошены, их разбитые оконные проемы провожают проезжающие автомобили пустыми глазницами. В других каким-то чудом еще держатся люди, зарабатывая на продаже проезжающим автомобилистам крабов, морского гребешка и прочей живности, щедро даруемой морем.

Сахалинская ГРЭС тоже неразрывно связана с морем: ее система охлаждения начинается с водозабора в заливе Терпения. Тепловых станций, использующих в работе морскую воду, в России всего пять (похожим образом функционирует, к примеру, Владивостокская ТЭЦ-2). Тонкостей в работе таких объектов не счесть: соль разъедает металлические конструкции, а флора и фауна забивают трубы и различные механизмы. История про то, как в системе водозабора в один из теплых годов начали размножаться моллюски, облетела многие СМИ — она забавна.

Максим Федотов руководит Сахалинской ГРЭС, которая в ближайшие годы прекратит свое существование 028_expert_22_1.jpg Фото Виталия Волобуева
Максим Федотов руководит Сахалинской ГРЭС, которая в ближайшие годы прекратит свое существование
Фото Виталия Волобуева

Но другие проблемы, от которых страдает ГРЭС, забавляют меньше. Так, горловину водозаборного ковша постоянно заносит песком. И чтобы обеспечивать бесперебойную подачу воды для охлаждения генераторов, на двух дамбах пришлось поставить экскаваторы-драглайны. Один, отечественного производства, является яркой иллюстрацией сизифова труда чуть ли не с самого пуска станции: с помощью плавучего крана ведется очистка ковша, поддерживаются необходимые глубины, и без того небольшие — таковы особенности залива Терпения. Пару лет назад здесь разместили еще один драглайн, японский, поскольку бороться с песком все сложнее. В новогоднюю ночь с 2009-го на 2010 год станцию вообще пришлось останавливать: природа сыграла с техникой злую шутку в момент пиковой нагрузки. Сильная пурга, резкий отлив и прижимной ветер подогнали к оголовку ковша льдины (сам ковш зимой не замерзает за счет сбросов горячей воды с генераторов), и его закупорило. «Человеческий фактор» тоже внес свой вклад — станция работала до последнего, пока не выкачала всю оставшуюся в ковше воду. «Надо было хотя бы на час раньше остановиться, тогда бы справились. А так мы моментально забили систему охлаждения илом и грязью. Все праздники пришлось “отмываться” — очищать трубы и ремонтировать насосы», — вспоминает директор Сахалинской ГРЭС Максим Федотов.

Но самое главное — почти все годы своего существования, особенно в постсоветское время, ГРЭС была вынуждена функционировать в абсолютно не подходящем для такого энергетического объекта режиме. Дело в том, что островная энергосистема является самой социально ориентированной в стране — в ней вообще нет крупных потребителей, доля которых превышала бы 5%. Львиная доля поставок приходится на жилой и социально-бытовой секторы, а не на промышленность, которой тут практически не осталось. Из-за этого потребление характеризуется ежедневными резкими взлетами — по утрам, когда люди просыпаются и собираются на работу (так называемый эффект чайника), и по вечерам, когда они возвращаются домой. «А днем сильный провал потребления. Считайте сами: суточный максимум у нас — 320–350 мегаватт выработки и потребления, а провал может доходить до 120–150 мегаватт», — такие цифры приводит Александр Ксенофонтов. Ключевыми элементами конденсационных тепловых электростанций (ТЭС; в СССР их называли государственными районными станциями, отсюда и аббревиатура ГРЭС) являются котлы и паровые турбины, соединенные с электрогенераторами. Раскочегарить такие установки — дело сложное и хлопотное. «Обычно на тепловых станциях запуск энергоблока — большое событие, на котором присутствует директор. Для нас же это дело всегда было рутиной. Еще недавно нам нужно было ежедневно по два энергоблока из четырех запускать и останавливать. Два блока работали ночью, когда нагрузки падали, третий блок мы запускали утром, чтобы обеспечить утренние максимумы, а вечером, часов на пять, включали еще один блок. Представляете, в каком режиме работало оборудование? Ведь запустить котел и турбину — это не то же самое, что разогнать колесо на ГЭС», — рассказывает директор станции.

Но Сахалинская ГРЭС не сможет дальше работать не только потому, что она обветшала и производит слишком дорогое электричество. «Проблема еще и в том, что станция строилась по другим стандартам безопасности и надежности. К примеру, наш основной корпус рассчитан на землетрясение в восемь баллов. А требования возросли, и нам пришлось бы проводить полную реконструкцию здания, что по затратам сопоставимо с постройкой нового объекта», — объясняет Федотов.

Самодостаточные СРП

Предыдущие попытки создать в центральном энергорайоне острова необходимый резерв мощности успеха не имели. Так, с 1999 года Ногликский, Тымовский, Александровск-Сахалинский и Смирныховский районы Сахалина обеспечивает электрической энергией независимая от «Сахалинэнерго» газотурбинная станция в Ногликах. Но, несмотря на подключение к общей сетевой инфраструктуре, этот объект генерации практические не участвует в перетоках — из-за своей малой мощности (порядка 30–50 МВт) и сильной отдаленности от узловой подстанции в Ильинском (около 600 км). Потери в изношенных сетях перекрывают возможности качественной передачи излишков энергии.

Договориться с операторами нефтегазовых мегапроектов «Сахалин-1» и «Сахалин-2», реализуемых на острове в рамках соглашений о разделе продукции, тоже не получилось. Газотурбинные установки, обеспечивающие работу завода по сжижению природного газа близ Корсакова на берегу залива Анива (и порта Пригородное), а также функционирование береговых комплексов в Чайво и Ногликах, отключены от сетей «Сахалинэнерго», хотя и обладают излишками, которые могли бы участвовать в общих перетоках (по разным оценкам, речь может идти о 100–150 МВт ежедневной мощности). Однако злого умысла здесь искать не стоит. Сбыт электроэнергии — отдельный вид бизнеса, которым в рамках СРП заниматься невозможно: для этого нужно решить массу юридических вопросов. Операторам нефтегазовых мегапроектов заниматься этим неинтересно. И вот почему: при подключении принадлежащих им объектов генерации к сетевой инфраструктуре острова добытчикам придется руководствоваться не собственными производственными интересами, а требованиями единого диспетчерского управления. Другой момент — у операторов СРП очень высокие требования к качеству электроэнергии. «Современное оборудование, установленное на объектах СРП, требует очень четкого энергоснабжения, без каких-либо толчков, набросов по частоте и так далее. Обеспечить такое качество мы в “Сахалинэнерго” не сможем: и сами генерирующие источники оставляют желать лучшего, и сети изношены. Так что операторам проектов проще существовать автономно, не вникая в наши “местечковые” проблемы», — объясняет Александр Ксенофонтов.

Поэтому «Сахалинэнерго» пришлось действовать в одиночку. Определенный резерв мощности удалось создать лишь год назад благодаря модернизация Южно-Сахалинской ТЭЦ-1, и без того относительно молодой (ее первая очередь запущена лишь в 1976-м). В последние годы она постепенно переводилась на газовое топливо. А запуск в 2012-м и 2013 годах двух новых энергоблоков — четвертого и пятого, также работающих на газе, позволил не только увеличить мощность выработки станции до 225 МВт, но и довести расход условного топлива на 1 кВт⋅ч до рекордных 290 г. При этом возможность использования угля на ТЭЦ-1 сохранилась — для страховки (таковы требования Минэнерго). Как бы то ни было, этой зимой снег в Южно-Сахалинске впервые за несколько десятилетий не чернел от угольной пыли. «Теоретически, наверное, можно было поставить еще одну газотурбинную установку на Южно-Сахалинской ТЭЦ и таким образом создать необходимый резерв мощности. Это было бы дешевле», — рассуждает Максим Федотов. Почему же был выбран дорогостоящий вариант строительства новой ГРЭС?

 029_expert_22.jpg

Снова уголь

Во-первых, из соображений диверсификации топливного баланса. На сегодняшний день доля угля в балансе потребления топлива сахалинской энергетикой составляет 22% (в том числе на ТЭЦ-1 — 11%). И в целом эта доля должна остаться неизменной, хотя газификация острова будет продолжаться. Объемы потребления газа на ТЭЦ-1 к 2015 году могут превысить 700 млн кубометров в год, перспективная же потребность центральных и южных районов Сахалинской области в этом виде топлива оценивается в 1,5 млрд кубометров в год (к 2020 году — 1,9 млрд кубометров). Такие цифры привел начальник управления координации восточных проектов «Газпрома» Виктор Тимошилов, подчеркивая, что эти объемы закроет газ «Сахалина-2».

Но есть нюанс. «Газоснабжение станции в Южно-Сахалинске идет по единственной трубе, значит, обеспечить абсолютную надежность ее работы невозможно. Поэтому там и сохранили возможность использования угля. Но для стопроцентной уверенности Сахалину нужна ГРЭС-2, полностью работающая на угле. Чтобы в случае каких-то перерывов в поставках газа можно было обеспечивать потребителей с помощью другого вида топлива, пусть и более дорогостоящего», — объясняет Максим Федотов. Если бы ГРЭС-2 также стала работать на газе, ее пришлось бы подключать к той же самой трубе «Сахалина-2», что увеличило бы монозависимость.

К тому же пропускной способности магистрального газопровода для снабжения двух крупных энергообъектов точно не хватит (что, кстати, подтверждено генеральной схемой газификации и газоснабжения Сахалинской области, разработанной «Газпромом» в 2008 году). Тем более что основные поставки в рамках этого СРП-проекта законтрактованы иностранными потребителями, идут на завод СПГ, а также на материк для снабжения станций в Хабаровском и Приморском краях. Объемы потребления там исчисляются миллиардами кубометров в год (только в Приморье — свыше 15 млрд кубометров), что несравнимо со спросом Сахалина.

Во-вторых, в Энергетической стратегии России на период до 2030 года, утвержденной распоряжением правительства РФ еще 13 ноября 2009 года, четко сказано: создание на Дальнем Востоке тепловых электростанций, работающих на газе, оправдано лишь в газифицированных городах с большим населением — из экологических соображений. Газификация ТЭЦ-1 в областном центре этому требованию удовлетворяет, а строительство ГРЭС в небольшом поселке — нет.

Но, пожалуй, самое главное — то, что полный отказ от угля мог бы поставить крест на угольной промышленности Сахалина. Бюджет региона ежегодно получает от нее более 300 млн рублей налоговых поступлений, в отрасли работают несколько тысяч человек. К тому же угля на острове чрезвычайно много, причем в основном энергетического. А потому ставка на твердое топливо в энергетике оправдана не только с точки зрения экономической безопасности, но и социальной стабильности. «В соответствии с программой газификации Сахалинской области (уровень газификации региона ниже среднероссийского показателя и составляет около десяти процентов) структура топливно-энергетического баланса смещается в сторону газа. Разработана программа перевода автотранспорта на газомоторное топливо, в ближайшие годы планируется газифицировать 13 муниципальных образований. Данный факт может вызвать негативные социально-экономические последствия, причем как в угольной промышленности, так и в транспортной отрасли», — уверена Инна Карпова, партнер практики «Инфраструктура» консалтинговой группы «НЭО Центр».

В прошлом году местные угольщики впервые испытали на себе снижение спроса со стороны энергетиков — отчасти из-за перевода Южно-Сахалинской ТЭЦ-1 на газ. Добыча сократилась почти на 300 тыс. тонн по сравнению с показателями 2012 года — до 3,83 млн тонн. Компенсировать падение за счет экспорта не получилось, хотя в целом отгрузка угля за пределы Сахалина выросла с 2 млн до 2,32 млн тонн (в основном из порта Шахтерск). Главные объемы сахалинского угля идут в Корею, Китай и Японию. Но экспорт имеет целый ряд ограничений. «Порты у нас мелководные и открытые. В них возможна погрузка только маломерных судов грузоподъемностью до пяти тысяч тонн, — рассказывает Ксенофонтов. — А более тяжелые суда можно грузить только рейдовой погрузкой, плашкоутами, которые челноками бегают туда-сюда от берега. И ладно бы у нас тут постоянный штиль, но ведь так не бывает. А если шторм? Сингапурский двадцатитысячник однажды целый месяц на рейде плавал в ожидании».

По прогнозам специалистов, для обеспечения работы первой очереди ГРЭС-2 понадобится порядка 450 тыс. тонн угля ежегодно, а к 2020 году потребности в этом топливе могут возрасти до 1,35 млн тонн. Значит, угледобывающие предприятия Сахалина не останутся без внутреннего рынка сбыта.

В «Сахалинэнерго» уверены, что с углем проблем не будет, — площадка в Ильинском, выбранная для строительства ГРЭС-2, территориально близка к Солнцевскому угольному разрезу (входит в состав Восточной горнорудной компании, подконтрольной владельцу УК «Сахалинуголь» Олегу Мисевре и инвестгруппе ИСТ; в прошлом году здесь было добыто более 2 млн тонн). Запасы этого угольного месторождения — 230 млн тонн, что обеспечит новую станцию топливом как минимум на полвека. В районе расположения действующей ГРЭС месторождения, напротив, выработаны, а добывающие предприятия закрыты, и топливо для нее доставляется из Невельского района. В Ильинском к тому же есть тупиковая железнодорожная станция — останется лишь построить от нее примерно пятикилометровую ветку до ГРЭС-2. Примечательно, что часть ветки, возможно, проложат по насыпи, которую успели в свое время сделать еще японцы, причем даже с мостами через речки. Доступен Ильинский и для автомобильного транспорта, плюс к этому в 40 км от поселка находится морской порт, при определенных вложениях способный принимать уголь. Таким образом, даже при работе с несколькими поставщиками проблем с доставкой угля на ГРЭС-2 возникнуть не должно. «Есть риски увеличения цен на уголь, но в среднесрочной перспективе они будут сохраняться на уровне прошлого года или даже падать из-за общего спада в мировой экономике и, в частности, охлаждения рынка в Китае», — отмечает Сергей Ковжаров, управляющий активами ФК AForex.

До конца года из четырех угольных энергоблоков на Сахалинской ГРЭС в работе останется лишь два, один — для резерва. Станция сворачивает свою деятельность в энергосистеме острова 031_expert_22.jpg Фото Виталия Волобуева
До конца года из четырех угольных энергоблоков на Сахалинской ГРЭС в работе останется лишь два, один — для резерва. Станция сворачивает свою деятельность в энергосистеме острова
Фото Виталия Волобуева

Реанимация поселка

Попытка выпить чаю в кафе в поселке Ильинский закончилась для нас неудачно — не было света. Да и в целом поселок сегодня производит тягостное впечатление — покосившиеся дома, туалеты во дворах… На окраине, прямо на берегу, — заброшенные вышки пограничного поста. Тем более фантастическим выглядит план застройки Ильинского, который развернул перед нами в своем кабинете глава Томаринского района Сахалина Олег Ткаченко. Картинки красивые. На плане нашлось место даже поклонному кресту, чего уж тут удивляться ряду малоэтажных жилых домов (всего их будет 42, на 250 семей), а также объектам социально-бытовой инфраструктуры, размещенным в основном по кругу будущей центральной площади.

Кое-что в поселке осталось еще с советских времен — тут есть и школа, и больница. Но большинство объектов придется создавать с нуля, на что планируется потратить свыше 2,9 млрд рублей, и львиную долю этих вложений должен обеспечить областной бюджет. Основные статьи затрат — жилые дома, реконструкция системы водоснабжения, строительство новой котельной, дорог, а также спортивного комплекса, стадиона, культурно-досугового центра и детского сада.

Если все получится, Томаринский район сможет похвастаться редким для России достижением в рамках частно-государственного партнерства. «В районе, по сути, живут только пенсионеры. Когда-то тут были производства, но они давно закрылись. И молодежь уезжает. Но мы рассчитываем, что с пуском ГРЭС-2 удастся переломить эту ситуацию. И второе — мы надеемся, что из глубоко дотационного района станем пусть и не донором, но хотя бы самообеспеченным муниципалитетом. Пока собственные доходы не выше десяти процентов бюджета», — говорит Ткаченко.

Сахалинская область — Хабаровск — Благовещенск — Новосибирск

Четыре проекта с перспективой

Сахалинская ГРЭС-2 — один из четырех проектов, которые госхолдинг «Русгидро» реализует на Дальнем Востоке в рамках особой целевой программы: под нее еще в конце 2012 года государство в рамках допэмиссии внесло в капитал компании 50 млрд рублей. За счет этих средств до конца 2016 года «Русгидро» должно построить на Дальнем Востоке и ввести в строй четыре объекта совокупной электрической мощностью 543 МВт и тепловой мощностью 872 Гкал/ч. Кроме станции на Сахалине в программу включены ТЭЦ в Советской Гавани (Хабаровский край, стоимость 18,6 млрд рублей), первая очередь Якутской ГРЭС-2 (26,2 млрд рублей) и вторая очередь Благовещенской ТЭЦ (8,2 млрд рублей). Из госсредств пока что потрачено около 1 млрд рублей, а сама «Русгидро» вложила в реализацию программы более 5 млрд рублей собственных средств. Участие госхолдинга в этом вроде бы непрофильном для гидрогенерирующей компании деле объясняется просто: «Русгидро» с 2011 года контролирует РАО «ЭС Востока», которое управляет всеми энергетическими объектами на Дальнем Востоке (кроме, естественно, ГЭС) — тепловыми станциями, сетями и сбытом (подробнее см. «Тепло от “Русгидро”» в «Эксперте» № 45 за 2013 год).

Три проекта — на Сахалине, в Советской Гавани и Якутске — заменят выбывающие мощности действующих ТЭЦ и ГРЭС, чье оборудование давно устарело и производит слишком дорогое тепло и электричество. Особняком в этом ряду стоит проект второй очереди Благовещенской ТЭЦ, направленный на покрытие острого дефицита тепловой энергии, от которого страдает столица Приамурья. Городу не хватает 113 Гкал/ч. Энергетики вынуждены отказывать в подключении застройщикам многочисленных жилых микрорайонов — только в прошлом году из 115 поступивших заявок удовлетворено было лишь 36. В периоды пиковых нагрузок на ТЭЦ приходится включать даже резервные водогрейные котлы, работающие на дорогом мазуте.

Несмотря на чрезвычайную важность всех перечисленных строек, их завершение не решит ключевых проблем дальневосточной энергетики. Так, вторая очередь Благовещенской ТЭЦ не даст закрыть все нерентабельные котельные в городе (всего их 24) и решить проблему дефицита тепла. Для этого столице Приамурья с населением 230 тыс. человек нужна вторая ТЭЦ. А в Хабаровске в ближайшие годы остро встанет вопрос реконструкции расположенной прямо в центре краевой столицы ТЭЦ-1 — она действует с 1954 года и работает на пределе возможностей. Однако стоит отметить, что за счет современных технологий и заложенных в проекты инженерных решений мощность новых объектов генерации в будущем можно будет существенно увеличить — если на нее возникнет спрос. Тем не менее за годы недоинвестирования в энергетику Дальнего Востока придется расплачиваться еще долго: планы «Русгидро» — до 2025 года ввести в округе около 3,6 ГВт новой генерации, из которых порядка 2,7 ГВт пойдет лишь на замену выбывающих мощностей.