ГЭС над сточными водами

В Томской области построена мини-ГЭС, использующая воду из очистных сооружений

Первую томскую мини-ГЭС построили всего за восемь месяцев

Идея использования небольших рек для выработки электроэнергии не нова. Благо, в Сибири речных ресурсов более чем предостаточно, а история сохранила сведения о существовании в прошлом гидро­электростанций в ряде сел Томской области. Эти ГЭС обладали небольшой мощностью, но обеспечивали электроэнергией по несколько населенных пунктов в сельских районах. После прокладки в 1970 годы магистральных линий электропередач, соединивших районы области с единой энергосистемой страны и давших дешевую электроэнергию, все малые гидроэлектростанции были выведены из эксплуатации, а их оборудование демонтировано. И это несмотря на то, что, например, ученые Томского политехнического университета (ТПУ) оценивают потенциальные гидроэнергоресурсы рек Томской области в 2 711 тыс. кВт, или 23,8 млрд кВт/ч. Что весьма существенно.

Отдельные попытки восстановить мини-ГЭС на малых реках предпринимались до недавних пор. В 2011 году «Западно-Сибирская гидрогенерирующая компания» планировала восстановить и реконструировать гидроэлектростанцию на реке Икса в Чаинском районе Томской области. В 2012 году должна была появиться проектно-сметная документация, а в начале 2013 года — сама ГЭС, мощностью около 4 МВт, которые предполагалось пустить на обеспечение электроэнергией населенных пунктов Чаинского района. К сожалению, проект не был реализован.

И все же единственная мини-ГЭС в Томской области появилась.

Кому отходы, а кому — доходы

Первая томская мини-ГЭС примечательная тем, что использует сточные воды очистных сооружений города для получения энергии. Она расположена на территории ЗАТО Северск, на городском канализационном коллекторе — месте сброса сточных вод с очистных сооружений Томска и Северска. После очистки вода сбрасывается по водоводу на расстояние 30 км в реку Томь, рядом с поселком Орловка. Именно в районе сброса и построена утилизационная энергетическая установка, которая по уровню мощности превосходит подобные сооружения в России. Надо отметить, что подобных энергетических объектов в Томске раньше не было. Проект мини-ГЭС разработан и осуществлен заслуженным энергетиком России, профессором ТПУ Николаем Вяткиным и принадлежащей ему ООО «Томская генерирующая компания». А само строительство томской мини-ГЭС на стоках стало возможным благодаря рельефу местности — перепад высот от верхней точки до места сброса стоков составляет 96 метров. Мощность новой установки — 1 000 кВт (1 МВт), и это первая мини-ГЭС такого типа за Уралом. Электроэнергия уже выдается в общую электрическую сеть и покупается ОАО «Томскэнергосбыт» по цене 1,1 руб­ля за 1 кВт/ч.

«Если бы была своя линия электропередач, и был бы потребитель поблизости, можно было бы давать электричество не по два–три руб­ля, как сейчас платит население, а по полтора руб­ля, — говорит Николай Вяткин. — Но для этого нужно построить свою линию электропередач до очистных сооружений. До города тридцать километров, а километр линии обходится в миллион руб­лей, итого нужно тридцать миллионов. Окупаемость будет не три–четыре года, а 20 лет. Поэтому пока мы рассматриваем единственный вариант — выдавать электричество Самусьскому судостроительному заводу, до него отсюда 12 километров. Но это вариант на будущее».

Пока мини-ГЭС работает не на полную мощность. Сейчас электроэнергия вырабатывается из 3 500 кубометров воды в час, к зиме же планируется перейти на 11 000 кубометров. За счет этого будет вырабатываться больше электричества. Инвесторы планируют окупить установку за три года. «Проект обошелся в 35 миллионов руб­лей, — говорит Николай Вяткин. — Это эксклюзивный проект не только для Томска, но и для всей Западной Сибири. Есть подобная ГЭС в Ульяновске, но мощностью намного меньше — 230 кВт. И они делали ее целых шесть лет. У меня же на разработку и строительство ушло всего два года. Возведение объекта начали в этом году и закончили в срок».

«Мы очень активно ведем работу по замене топлива на котельных и электрогенерации с жидких и твердых углеводородов на домашний ресурс, на природный газ, — говорит заместитель губернатора Томской области по промышленности и ТЭК Леонид Резников. — Около двух лет назад в Томском регионе начала действовать программа энергоэффективности. Никто не думал тогда, что при таком обилии богатств и мы станем столь широко применять различные виды возобновляемых источников электроэнергии: тепловые насосы, использующие тепло земли, древесные отходы, ветродизельные комплексы... То, что показал нам профессор Николай Вяткин, можно назвать уникальным сооружением. Уверен, что такие мини-ГЭС будут востребованы в других регионах. Использующая нетрадиционные источники энергии мини-ГЭС уже вызвала большой интерес руководителей муниципалитетов и водоканалов Новосибирска, Красноярска, Хабаровска, Иркутска и других городов. Они готовы использовать томский опыт».

Первая в Сибири

Главная проблема была в том, что на ГЭС использовалось нестандартное оборудование 023_expert-sibir_41-42.jpg
Главная проблема была в том, что на ГЭС использовалось нестандартное оборудование

Конечно, многие сомневались в успешности использования такого источника энергии, как канализационные стоки. Однако сегодня скептики молчат. Техника работает. Кстати, в конструкцию установки заложены самые современные схемы с автоматическим компьютерным запуском, остановом и защитой всего оборудования мини-ГЭС. Вскоре можно будет управлять этим объектом из центрального офиса «Томской генерирующей компании», в чью сеть сейчас поступает электроэнергия, выработанная на ГЭС.

Сложность разработки и внедрения мини-ГЭС, по словам Вяткина, заключалась в том, что он использовал нестандартное оборудование: отдельные составляющие установки приходилось заказывать у разных производителей из разных стран и городов России. «Сама турбина китайская, но поставляют ее в белорусский город Гродно, там делают табличку, будто она оттуда, а турбина китайская, и наладку делал Китай, — говорит Николай Вяткин. — Ячейку изготовил Ульяновский авиационный завод. Генератор из Украины. Специалиста вызывали оттуда, молодой поехал, его на границе забрали в армию из-за военных событий. Приехал другой, ему 76 лет, но он все нам сделал».

«Подобная электростанция — один из первых примеров создания частного энергоэффективного генерирующего устройства, — отметил Леонид Резников. — Область реализует программы по энергоэффективности, и мы видим, что частный бизнес тоже способен работать в этой сфере, хотя в нашу программу он не входил. Подобный проект показывает, что мы на верном пути. Во всем мире ведутся работы по малой генерации электричества. Это экономит затраты. Но с промышленной точки зрения я бы не стал говорить, что мы решаем глобальные вопросы».

Понятно, что глобальных вопросов энергосбережения и энергоэффективности одной мини-ГЭС в области не решить. Но, если принять установку за отправную точку, то почему бы не представить себе в недалеком будущем целую сеть таких ГЭС? А это уже другие объемы и другой эффект. «Представьте, сколько на всех водоканалах льют воды, она очищается, сбрасывается, но больше не используется, — говорит Николай Вяткин. — А из нее можно извлечь большое количество энергии, этой же энергии — вода ведь теплая — хватит и на теплонасосы, так что можно бесплатно отапливать. Поэтому у нас еще много работы, много идей и возможностей, которые еще можно реализовать».

Впрочем, использовать первую сибирскую мини-ГЭС планируется не только в производственных, но и учебных целях. Одну из идей профессора об использовании мини-ГЭС в качестве учебной установки, поддержал Томский политехнический университет. «Так что мы и студентов будем здесь обучать обслуживанию ГЭС, — констатирует Вяткин. — Нам это даже выгодно, пусть учатся и продвигают малую энергетику. В будущем это направление будет развиваться, думаю, что жизнь заставит, потому что наши природные богатства надо экономить и использовать солнце, ветер и другие невостребованные ресурсы».

По словам проректора по образовательной деятельности ТПУ Юрия Боровикова, студенты соответствующих факультетов уже участвовали в исследованиях, связанных с проектированием этой необычной энергоустановки. В будущем начинающие энергетики, а также студенты, обучающиеся автоматизации технических процессов, смогут практиковаться на станции.

«Мировой тренд таков, что с каждым годом доля возобновляемой энергетики в общем объеме генерируемой энергии будет все выше, — отметил Юрий Боровиков. — Конечно, в нашем сибирском регионе, богатом углеводородами, твердым топливом, древесным, угольным, тяжело говорить о каких-то возобновляемых источниках энергии. Но Николай Вяткин дал нам показательный пример того, что все можно реализовать. Причем он показал ресурсоэффективность в чистом виде — его мини-ГЭС извлекает электроэнергию из никем не востребованного ресурса».