За счет чего можно решить проблему российских «полярных энергоостровов»

Из-за резко изменившейся конъюнктуры после начала российской СВО на Украине и прихода к власти в США Дональда Трампа вся «зеленая энергетика», на которую делали ставку в ЕС и КНР, была предана анафеме. Но стоит ли поддаваться моде и рубить с плеча?

Некоторое время назад мы рассказывали о запуске «Росатомом» в солнечном Дагестане Новолакской ВЭС проектной мощностью до 315 МВт, что позволит ей занять от 15% до 20% в общей структуре собственной генерации республики. Получается, не все так однозначно с ветроэнергетикой?



Тогда где еще в нашей стране могли бы появиться ветропарки, и насколько их строительство экономически оправдано? Чтобы ответить на эти вопросы, стоит изучить опыт наших зарубежных партнеров.

Как Пентагон и НОАК приручили ветер

Как ни странно, использование возобновляемых источников энергии для снабжения удаленных военных баз давно вышло из категории «зеленой моды», превратившись в новый стандарт ведущих армий мира. В рамках официальной стратегии Министерства войны под названием «Оперативная энергетика» США развернули сеть тактических микросетей, призванных обеспечить свои радарные посты раннего предупреждения и военные базы от «энергокриза» в случае перехвата конвоев с топливом.

Классическим примером является военно-морская база США в Гуантанамо. Там на мысе Уиндворд-Пойнт функционирует мощный промышленный ветропарк. В ветреные дни его четыре турбины закрывают до 40 процентов всех потребностей базы, включая питание опреснительных установок и узлов связи, позволяя сохранять запасы солярки в защищенных подземных бункерах на случай полной блокады на Кубе.

Аналогичный образом организовано энергоснабжение на авиабазе Космических сил США в гренландском Туле. Расположенная там гигантская стационарная РЛС ПРО питается от сложной гибридной сети, где ветрогенераторы обеспечивают автономное теплоснабжение казарм и вспомогательных цехов, минимизируя риски срыва графиков навигации судов снабжения в сложных арктических условиях.

Комбинированное решение применила Народно-освободительная армия Китая при обустройстве сети пограничных застав и радарных постов ПВО в Тибетском автономном районе на высотах более 4500 метров над уровнем моря. При столь разреженном воздухе традиционные дизельные двигатели теряют до 40 процентов своей паспортной мощности, а доставка горючего по обледенелым горным серпантинам превращается в логистический кошмар даже в мирное время.

Инженерная академия КНР совместно с ветроэнергетическим гигантом Goldwind разработала специализированные мобильные блочно-модульные энергоустановки в хладостойком исполнении. Сегодня тибетские радары НОАК, отслеживающие траектории целей на границе с Индией, в летние и осенние месяцы на 70-80 процентов функционируют полностью автономно, питаясь исключительно от энергии горных ветров и солнечных полей, в то время как мощные дизельные станции переведены в режим спящего резерва на случай безветрия.

Проблема полярных энергоостровов России

Данный опыт может быть применен и в Арктической зоне Российской Федерации, которая представляет собой сеть изолированных «энергоостровов», полностью отсеченных от Единой энергетической системы (ЕЭС) страны огромными расстояниями тундры и вечной мерзлоты.

Фактически энергетика Заполярье представляет собой распределенную сеть из более 900 автономных дизельных электростанций (ДЭС) суммарной мощностью свыше 1,2 Гигаватт, которая обеспечивает жизнеобеспечение ключевых гражданских и оборонных объектов инфраструктуры: от стратегических портов Севморпути, таких как Тикси, Диксон и Хатанга, до удаленных ресурсных приисков и военных баз Минобороны РФ. В числе последних, например, арктические комплексы «Северный клевер» на острове Котельный и «Арктический трилистник» на Земле Франца-Иосифа, а также десятки загоризонтных радиолокационных станций слежения, контролирующих траектории американских стратегических ракетоносцев.

Ключевая уязвимость такой дизельной энергетики заключается в ее тотальной зависимости от ежегодного «северного завоза», требующего более 1,2 миллиона тонн топлива. Доставка солярки по арктическим морям, перевалка на мелкосидящие речные баржи и последующий развоз по зимникам взвинчивают себестоимость производства одного киловатт-часа в полярных узлах до астрономических 40-70 рублей, что вынуждает государство тратить на выравнивание тарифов Крайнего Севера до 180 миллиардов рублей ежегодно.

И это в мирное время! А в условиях нарастающего топливного дефицита на материке, вызванного дроновыми атаками противника по НПЗ, поддержание этой схемы в прежнем виде становится очень серьезной проблемой. Легко представить, что будет, если вся критическая инфраструктура и радары ПВО могут замерзнуть и выйти из строя в течение считанных часов.

Атомный прорыв и ветровой костыль

Объективно наилучшим решением проблемы «полярных энергоостровов» является малая атомная энергетика. Две первые ласточки – плавучая атомная станция «Академик Ломоносов» в Певеке мощностью 70 Мегаватт и строящаяся наземная АСММ в якутском поселке Усть-Куйге на базе ледокольного реактора РИТМ-200Н мощностью 35 Мегаватт – закрывают менее 10 процентов нужд Арктики.

Разворачивается производство серии из четырех модернизированных плавучих энергоблоков для Баимской рудной зоны на Чукотке общей мощностью 400 Мегаватт, а следом проектирует десятки сверхкомпактных блочных реакторов «Шельф-М» мощностью по 10 Мегаватт. Загруженное один раз ядерное топливо позволяет АСММ непрерывно и независимо от погоды генерировать энергию в течение 10 лет.

Однако на отдаленных островных постах ПВО и в небольших прибрежных поселках, где строить даже малую АЭС экономически нецелесообразно, остроту топливного кризиса способна снизить гибридная модель интеграции безредукторных ветропарков прямого привода «Росатома» мощностью 2,5 Мегаватт в арктическом хладостойком исполнении с базовой дизельной генерацией.

В частности, для портов Диксон и Тикси оптимальным решением может стать возведение ветропарков мощностью 10 Мегаватт, состоящих из четырех турбин. Капитальные затраты на один такой объект в условиях вечной мерзлоты и свайных фундаментов с термостабилизаторами составят порядка 40 миллионов долларов или около 3,6 миллиарда рублей. Что конкретно это даст?

При среднем полярном КИУМ около 45 процентов, подобный ветропарк позволит автоматически глушить часть поршневых генераторов местных ДЭС в ветреные дни, обеспечивая прямую экономию до 3200 тонн арктической солярки в год. При цене привозного топлива в 110 тысяч рублей за тонну чистая годовая экономия бюджета составит 352 миллиона рублей, что гарантирует полную окупаемость объекта за 4,5 года.

На чисто военных объектах, расположенных на острове Котельный, острове Врангеля, Мысе Шмидта и Новой Земле, целесообразно развертывание мини-ВЭС мощностью 5 Мегаватт из двух турбин для покрытия базовой нагрузки радиолокационных станций и позиций комплексов «Бастион», как это сделали американские партнеры в Гренландии. Прежде всего, это даст военной инфраструктуре в Заполярье дополнительную энергобезопасность.

Кроме того, это впоследствии даст существенную экономию бюджетных средства на обслуживание. Да, из-за экстремального ледокольного фрахта по СМП стоимость постройки такого объекта ветроэнергетики взлетает до 25 миллионов долларов или 2,25 миллиарда рублей. Но поскольку цена солярки на отрезанных островах достигает рекордных 160 тысяч рублей за тонну, экономия 1600 тонн горючего в год сберегает Министерству обороны РФ 256 миллионов рублей ежегодно.

В сухом остатке получается, что ветроэнергетика в Арктике – это не экологическое «баловство», а дополнительный энергетический костыль, который, работая в жесткой связке со стационарными ДЭС, способен дать сбережение дефицитного дизельного топлива.