•  
      •  
    ЭНЕРГИЯ
    СЕВЕРО-ЗАПАДА
    апрель 2023
    В этом выпуске:
    Главная тема
    Подходы к доходам
    Программа маржинального радара: благодаря каким решениям энергетики «ТГК-1» за год повысили операционную прибыль на ТЭЦ Санкт-Петербурга
    Новости
    В «ТГК-1»,
    в «Газпром энергохолдинге»,
    в России,
    в мире
    Прогресс
    Горячая, подземная, неиссякаемая
    Как тепло Земли превратить в бесконечный источник энергии

    Один день
    Туманные будни
    Автотранспортный цех Каскада Туломских и Серебрянских ГЭС: как доставить людей и грузы туда, где нет дорог
    Производство
    Большая вода
    Как энергетики готовят ГЭС к прохождению паводка



    Важная деталь
    Лопатки газовой турбины
    Как работает самый самоотверженный и бесстрашный боец энергетического фронта — лопатка газовой турбины


    Спецпроект
    Просто фантастика
    Когда и какие электротехнические диковины со страниц книг перешагнули в наше настоящее


    Тест
    Верите ли вы, что...
    Наверняка наш тест сможет вас удивить: даже самые неправдоподобные факты из мира энергетики могут оказаться правдой!

    Объявление
    Благодарим наших читателей за идеи новых рубрик и вручаем призы
    Выберите материал
    или листайте вниз
    Взять с собой
    Подписывайтесь на наши соцсети и будьте в курсе событий!
    Официальный аккаунт ТГК-1:
    Спортивный аккаунт ТГК-1:
    Главная тема
    Подходы к доходам
    В 2022 году ПАО «ТГК-1» запустило программу маржинального радара производственных мощностей и бизнес-процессов ТЭЦ Санкт-Петербурга. Целью программы стало повышение операционной прибыли на электростанциях к началу 2023 года. Рассказываем о ключевых решениях, благодаря которым поставленная цель была достигнута.
    Новый взгляд на оборудование
    Чтобы повысить маржинальную прибыль, энергетики использовали новый подход к имеющимся генерирующим мощностям. Например, на Центральной ТЭЦ есть как современное газотурбинное, так и старое паросиловое оборудование. Одну из паросиловых турбин, которая относится к «старому» парку ЭС-2, энергетики вывели на розничный рынок электроэнергии, тем самым исключив сбытовую надбавку и повысив цену мощности по этой турбине. А современное газотурбинное оборудование вывели на рынок системных услуг: энергоблоки № 1 и № 2 на ЭС-1 Центральной ТЭЦ участвуют в нормированном первичном регулировании частоты, что позволяет увеличить маржинальный доход как по мощности, так и электроэнергии.
    Центральная ТЭЦ объединяет три старейшие станции Петербурга: ЭС-1, ЭС-2, ЭС-3. Обеспечивает электрической и тепловой энергией промышленные предприятия, жилые и общественные здания Центрального, Московского, Фрунзенского и Адмиралтейского районов Санкт-Петербурга. В зоне обслуживания находятся около 500 тысяч человек
    Инициатива, реализованная на Первомайской ТЭЦ, — экономия газа за счет повышения его температуры на входе в камеры сгорания газовых турбин с 45 градусов до 50 градусов. В результате расход газа сократился на 0,13%, за 2022 год была достигнута экономия в размере 490 тонн условного топлива. Это мероприятие ценно тем, что не требует финансовых затрат: достаточно поменять в программе задание регулятору газоохладителя после газодожимного компрессора. Такой подход можно внедрить и на других ТЭЦ, где используются блоки ПГУ и ГТУ.
    Свое звучное имя Первомайская ТЭЦ получила в честь «первой маёвки» — конспиративной загородной сходки петербургских рабочих 5 мая 1891 года. Станция питает тепловой энергией промышленные предприятия, жилые и общественные здания Адмиралтейского, Кировского и Красносельского районов.
    Цифровизация
    Our Clients Love Us
    • Sarah Lewin
      Project manager in Pixels
      It was just a gradual development over the years. Last year was "All You Need Is Love." This year it's "Give Peace a Chance." Remember love. If you want to get peace, you can get it as soon as you like if we all pull together.
    • Samuel Willson
      Creative director in DD agency
      The principal element of Suprematism in painting, as in architecture, is its liberation from all social or materialist tendencies. Through Suprematism, art comes into its pure and unpolluted form.
    • Alex Larkins
      Founder of Pic Pen studio
      We were just building stuff 'cause we thought it was cool. I do remember having these specific conversations with my friends where we thought, you know, someone is gonna build this. Someone is gonna build something that makes it so that people can stay connected with their friends and their family.
    «Управлять можно только тем, что можно измерить», — считал Питер Друкер. Поэтому одним из шагов на пути к оптимизации работы станций стал проект по сбору и визуализации массивов данных. В 2022 году на Автовской ТЭЦ был цифровизирован устаревший парк аналоговых приборов: инженеры оснастили множество вспомогательных систем станции современными системами контроля, управления, измерений. В результате была выстроена система управления, которая помогает координировать множество процессов, чтобы минимизировать простой генерирующего оборудования, вовремя выявлять и устранять возникающие дефекты, контролировать соблюдение режимов работы котлоагрегатов в соответствии с режимными картами.
    Экономия ресурсов
    На всех ТЭЦ были проанализированы расходы и доходы станций и разработаны мероприятия по их оптимизации. План включал мероприятия по снижению потребления электрической энергии на собственные нужды, водопотребления, удельного расхода топлива на производство тепловой и электрической энергии. На Выборгской ТЭЦ одним из значительных результатов стало снижение конденсационной выработки, водопотребления и водоотведения. Ранее для выполнения графика электрических нагрузок и обеспечения надежности на станции работали не менее двух конденсационных насосов. Благодаря тому, что на ТЭЦ был введен в эксплуатацию погружной насос (КН-1Д), появилась возможность держать в работе, не снижая надежность, один конденсационный насос и тем самым сократить расход воды на технические нужды не менее чем в два раза. Эффект от экономии воды может составить десятки миллионов рублей в год. Эта мера, среди прочих, позволила Выборгской ТЭЦ перейти в 2022 году в разряд прибыльных.
    Построенная в первой половине 50-х годов как заводская станция при Ленинградском Металлическом заводе Выборгская ТЭЦ уже через несколько лет вошла в состав городской энергосистемы. Сегодня станция обеспечивает электрической и тепловой энергией промышленные предприятия, жилые и общественные здания Калининского, Выборгского и частично Красногвардейского районов Санкт-Петербурга
    Оптимизация состава оборудования
    Повысить эффективность работы ТЭЦ удалось также с помощью оптимизации состава оборудования в межотопительный период, снижения простоев в период максимальной цены на рынке электроэнергии и мощности, перераспределения нагрузок по энергоблокам. О системе оптимизации режимов ТЭЦ «Энергия Северо-Запада» подробно рассказывала в предыдущем номере.
    Повышение эффективности оборудования
    Модернизация оборудования — еще одно мероприятие по увеличению эффективности станций. Например, на Автовской ТЭЦ в 2022 году была введена в эксплуатацию полностью автоматизированная и эффективная паровая турбина ТГ-7. В результате модернизации ее мощность выросла с 97 МВт до 123 МВт, тепловая мощность — со 174 Гкал до 197 Гкал. Кроме того, сделан большой задел на будущее: начата реконструкция турбоагрегата № 6.
    Первая турбина Автовской ТЭЦ заработала в 1956 году. С тех пор техническое перевооружение идет беспрерывно. За десятки лет общая установленная мощность станции возросла в 12 раз. Электроэнергия ТЭЦ питает Адмиралтейский, Кировский, Красносельский районы.
    Что в итоге?
    Правильное позиционирование в конкурентных и монопольных секторах деятельности, мероприятия, осуществленные руководителями и персоналом ТЭЦ, позволили получить выручку на 4% больше, чем было заявлено в бизнес-плане. EBITDA — выше плана на 9,5%, а рентабельность по EBITDA — выше на 5,3%. Проект по повышению маржинального дохода продолжается и в нынешнем году, а ключевые решения программы будут тиражированы на другие станции ПАО «ТГК-1».

    На ТЭЦ, достигших наилучших результатов, в 2023 году в первоочередном порядке будут отремонтированы и оборудованы на современном уровне бытовые помещения для производственного персонала.
    прибыль компании до вычета процента по кредитам, налога на прибыль и амортизации по основным нематериальным активам
    или листайте дальше
    К списку статей
    НОВОСТИ
    В «Газпром энергохолдинге»
    «МОЭК» в 2023 году планирует подключить к системе теплоснабжения более 400 объектов
    Группа «МОЭК» в 2023 году в тесном взаимодействии со специалистами Комплекса городского хозяйства планирует подключить к системе теплоснабжения более 400 новых объектов на территории Москвы и Новой Москвы с суммарной тепловой нагрузкой свыше 700 Гкал/ч.

    К столичной системе теплоснабжения планируется подключить ряд знаковых для Москвы объектов транспортной и социальной инфраструктуры. В их числе — транспортно-пересадочный узел (ТПУ) и новая станция метрополитена «Озерная»; ТПУ на станции «Солнечная» московской железной дороги; ГБУДО г. Москвы «Детская школа искусств имени С.И. Мамонтова»; объект культурного наследия федерального значения — «Дом Верещагиной (деревянный), начало XIX в.»; многофункциональный спортивно-оздоровительный кластер «Теннисный центр» и др.

    Также в текущем году к системе теплоснабжения будут подключены лечебно-диагностический комплекс ГБУЗ «Московский клинический научно-практический центр имени А.С. Логинова Департамента здравоохранения города Москвы»; ГБЗУ МО «Московская областная детская больница» и другие объекты сферы здравоохранения.

    Источник новости и фото:     сайт ПАО «МОЭК»
    В России
    Ученые разработали отечественный аналог материала для водородного двигателя
    Ученые из Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна придумали, как заменить зарубежные материалы, необходимые для создания водородных топливных элементов.

    Водородные топливные элементы используются в авиастроении, транспорте, космических аппаратах и системах аварийного энергоснабжения. Из-за недостатка комплектующих, часть которых поставлялась из-за рубежа, сборка водородных двигателей замедлилась. Ученые СПбГУПТД разработали материал для газодиффузионных слоев на базе российского сырья. Отечественная технология подразумевает уменьшение стадий производства в два раза по сравнению с зарубежными аналогами, что делает разработку экономически более выгодной. Технология производства газодиффузионных слоев выглядит так: специальный углеродный волокнистый материал подвергается нескольким стадиям термообработки. Это дает образование равномерного гидрофобного и хемостойкого покрытия, но сохраняет высокие показатели пористости материала для подвода реагентов, электропроводности и теплопроводности. По словам создателей, материал обладает всеми необходимыми свойствами и не уступает зарубежным аналогам. Сейчас экспериментальные образцы материала для газодиффузионных слоев проходят испытания на стендовых установках водородных топливных элементов.


    Фото: sutd.ru
    Сибирские исследователи создают электроды из кедровой скорлупы
    Необычную технологию производства углеродных материалов для суперконденсаторов предложили исследователи из Инжинирингового центра Института катализа Сибирского отделения РАН. Суперкоденсатор — это устройство, которому нужно всего 10–20 секунд для полной зарядки. Кроме того, от привычных литий-ионных аккумуляторов их отличают мощность и стабильная работа после множества циклов зарядки и разрядки.

    Ученые решили использовать скорлупу кедровых орехов в качестве основы для производства электродов. Обычно для этого применяются активированные углеродные материалы, обладающие высокоразвитой пористой структурой. Повышенная плотность скорлупы кедрового ореха переходит и к электродам — они получаются плотными и с высокой удельной площадью поверхности. Благодаря этому суперконденсатор достигает высоких энергоемкостных показателей на единицу объема. Как из скорлупы делают активированный уголь? Разработчики карбонизируют измельченную скорлупу в кипящем слое катализатора. После получения биоугля его смешивают с раствором щелочи и обрабатывают при температуре 600–1000 градусов, затем отмывают и сушат. Полученный уголь обладает удельной площадью поверхности 2200 м²/г. Из него формируются тонкие таблетки, которые запрессовываются в металлические корпуса плоских батареек — для теста материала в максимально близких к реальным условиям. Испытания подтверждают: активированные угли из кедровой скорлупы перспективны для практического применения.


    Фото: atomic-energy.ru
    В ЮФУ создали проект пьезогенераторов из углеродных нанотрубок
    Перспективную разработку обнародовали исследователи из Института нанотехнологий, электроники и приборостроения Южного федерального университета. Они рассказали о создании пьезоэлектрических генераторов на основе легированных азотом углеродных нанотрубок, которые смогут преобразовывать вибрации от городских шумов и разговоров человека в электрическую энергию. Вырабатываемой энергии может быть достаточно, чтобы питать собственные гаджеты — например, часы, наушники или телефон. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Low Power Electronics and Applications.

    Углеродные нанотрубки представляют собой цилиндрическую структуру диаметром в несколько десятков нанометров и длиной несколько сантиметров. В нанотрубки легированы (добавлены) атомы азота, кислорода и бора. Одной из сфер применения легированных углеродных нанотрубок являются пьезоэлектрические наногенераторы, способные накапливать энергию при колебаниях в физической среде. Препятствием в разработке этой технологии стал долгий поиск подходящего материала. Классические пьезокерамические структуры слишком хрупкие и токсичные из-за наличия свинца в составе, а пьезоэлектрические полупроводниковые структуры (оксид цинка или нитрид галлия) не обладают достаточно высоким значением пьезоэлектрического модуля для эффективного преобразования энергии. Ученые из Института нанотехнологий, электроники и приборостроения ЮФУ в ходе экспериментов выяснили, что легирование нанотрубки азотом увеличивает пьезоэлектрический модуль (отношение полученного тока к приложенному давлению). Кроме того, для эффективности нанотрубки необходимо подобрать правильное соотношение ее длины и диаметра. Эксперименты определили, что оптимально 30-кратное соотношение. Легированные азотом углеродные нанотрубки смогут стать перспективным кандидатом для разработки высокоэффективных наногенераторов, считают ученые из ЮФУ.


    Фото: naked-science.ru
    На Ямале появится автономная международная арктическая станция
    Проект международной арктической станции «Снежинка» получил положительное заключение Главгосэкспертизы России. Концепция «Снежинки» предполагает создание круглогодичного и полностью автономного комплекса — как МКС. Электричеством и теплом арктическую станцию будут обеспечивать возобновляемые источники энергии (без дизельного топлива) и технологии водородной энергетики. Мощность проектируемых ветроустановок составит 1050 кВт, мощность солнечной электростанции — 300 кВт. На территории комплекса также планируется размещение электролизной станции по выработке водорода, помещения электрохимических генераторов. Станция будет расположена в Приуральском районе Ямало-Ненецкого автономного округа — в 70 км к северо-западу от Салехарда. Строительство Международной арктической станции пройдет в два этапа: на первом этапе там будут работать 20 человек, после ввода в эксплуатацию их численность возрастет до 86 сотрудников. По задумке авторов проекта, в семи корпусах будут жить и работать ученые и студенты из разных стран.


    Фото: gge.ru
    Технологический суверенитет ветроэнергетики в России ожидается к 2027 году
    Активно развивающаяся в России ветроэнергетика в настоящий момент зависима от иностранных компаний, где производят как сами ветрогенераторы, так и их основные компоненты. В Российской ассоциации ветроиндустрии (РАВИ) в течение 2022 года провели исследование рынка производства деталей для ветрогенераторов и рассказали о своих выводах. По прогнозу РАВИ, Россия может достичь технологического суверенитета в сфере ветроэнергетики в 2026–2027 году. При этом запуск производства российского ветрогенератора может произойти на год раньше — в 2025 году. Есть несколько основных критических компонентов: генератор, лопасти, большое литье, башня, электроника (инверторы, трансформаторы). Анализ 600 отечественных предприятий показал, что в 40 из них производят все критические компоненты, кроме лопастей. Однако и для производства лопастей в России есть необходимые ресурсы и компетенции. По словам специалистов РАВИ, процесс шел медленно еще и из-за того, что иностранные компании неохотно сотрудничали с российскими производителями генераторов и других электронных компонентов. Но ситуация улучшилась, и в ближайшем будущем в России возможен технологический суверенитет в вопросе ветроэнергетики, обещают в РАВИ.

    Фото: globalenergyprize.org
    В мире
    В Кении построят микросети для электрификации деревень
    Правительство Кении планирует построить 137 микросетей на основе солнечной энергии для электрификации отдаленных районов страны. Микросети объединяют электричество, вырабатываемое распределенными солнечными батареями. По подсчетам экспертов, это позволит электрифицировать почти 600 объектов, в том числе школы, больницы, водонапорные скважины. В целом доступ к электроэнергии будет обеспечен более чем полутора миллионам человек. Реализация проекта обойдется в 150 миллионов долларов и будет профинансирована Международной ассоциацией развития (IDA), входящей в структуру Всемирного банка. По его данным, Кения далека от полной электрификации: на 2020 год доступом к электрической сети обладали чуть более 60% жителей сельской местности.

    Основной источник энергии в Кении — геотермальные станции, второй по значимости — гидроэлектростанции. Микросети, по мнению экспертов, являются предпочтительным решением для отдаленных и менее развитых регионов, потому что они автономны, эффективно интегрируют распределенные источники энергии любой технологии (как от солнечных батарей, так и от ветрогенераторов) и могут заменить или дополнить «традиционную» генерацию электричества в случае аварийных и внеплановых отключений.


    Фото: earthwatch.org
    В Техасе изобрели батарею для опреснения воды
    Ученые Техасского университета в Остине разработали новую технологию по опреснению соленой воды, которая решает сразу две задачи: опресняет воду и при этом работает как батарея для сохранения энергии. Соленая проточная батарея работает так: аккумулятор использует электролиты соленой воды для хранения излишков энергии, а при ее дефиците электролиты прокачиваются через мембрану, вырабатывая дополнительную мощность. Эта разработка поможет решить проблему нехватки воды в засушливых регионах, где традиционные методы опреснения слишком дороги из-за высокого энергопотребления и большого количества отходов рассола. Планируется интегрировать проточную батарею и возобновляемые источники энергии (солнечной и ветровой). Это даст возможность совместить опреснение и накопление избыточной энергии от ветрогенераторов и солнечных батарей. Сейчас технология находится на ранней стадии разработки: ученые продемонстрировали опытные образцы в лаборатории и планируют масштабировать систему для испытаний «на местности». Американские исследователи настроены оптимистично и прогнозируют дальнейшее развитие и коммерциализацию проточной батареи как устойчивого и рентабельного способа опреснения воды.

    Фото: scientificrussia.ru
    Бельгийцы разработали плавучую солнечную платформу
    Бельгийская инжиниринговая компания Tractebel вместе с двумя дноуглубительными компаниями-партнерами представила плавучую платформу Seavolt для солнечных панелей. Уже этим летом в воду в Северном море будет спущен демонстрационный образец. Внешне «солнечную» платформу будет трудно отличить от полупогружной буровой установки, которая используется при проведении поисково-разведочных работ в открытом море. Разработчики использовали принцип сохраняющего плавучесть «поплавка» при конструировании платформы: на «палубе» будут установлены солнечные батареи. Удерживать конструкцию будут четыре опоры с прикрепленными к ним снизу понтонами, заполненными водой. Когда платформу выведут в море, понтоны прикрепят к морскому дну с помощью якорей. Палуба останется над водой на высоте нескольких метров, что минимизирует попадание волн на солнечные батареи. Новая конструкция, по задумке инженеров, должна существенно расширить сферу применения надводных солнечных панелей, которые пока что устанавливают на озера и водохранилища.

    Кроме того, проект сможет ускорить окупаемость плавучих СЭС, которая отчасти зависит от того, где именно они размещены. Поэтому плавучие станции выгоднее будет «отвозить» на низкие широты ближе к экватору, где уровень получаемого излучения выше.


    Фото: tractebel-engie.com
    На Канарских островах запустили подводную ветряную турбину
    Испанская компания X1 Wind объявила о первой подаче электроэнергии с опытного образца плавучей ветряной турбины. Прототип турбины установлен у побережья Канарских островов. Конструкция, разработанная испанскими инженерами, не только плавучая, но и подводная. Она выглядит как четырехсторонняя наклонная пирамида, уходящая на 50 метров вглубь. Один из углов треугольного основания соединяется с дном, а две другие могут изменять свое положение по мере движения морских волн. Верхние стороны наклонной пирамиды являются точками опоры для крепления ветрогенератора, а на ее вершине находятся лопасти, вращающиеся по направлению ветра. Эта пирамидальная форма дает устойчивость всей конструкции, ведь стандартные ветряки с их смещенным вверх центром тяжести ее лишены.

    С ноября 2022 года платформа находится в открытом море, где инженеры тестировали ее гидродинамические характеристики и способность выдержать даже сильные штормы. Только в марте впервые ветрогенератор начал вырабатывать электричество. Энергия поступает в «умную» микросеть с помощью подводного кабеля длиной 1,4 километра, который подключили к трансформатору напряжением 20 кВ. Испытания прошли успешно, следующий шаг — производство полноценных коммерческих ветрогенераторов подобного типа, по размеру они будут в три раза больше, чем существующий прототип.


    Фото: offshorewind.biz
    Подготовлено по материалам пресс-службы ПАО «ТГК-1», ПАО «МОЭК», сайта Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна, порталов «Атомная энергия», Naked Science, pro-arctic.ru, globalenergyprize.org, сайта Главгосэкспертизы России
    или листайте дальше
    К списку статей
    Прогресс
    Горячая, подземная, неиссякаемая
    Фото: Nadezhda Khaustova / Wikimedia Commons
    Неиссякаемый источник энергии находится у нас под ногами в прямом смысле слова. Тепло Земли можно использовать и для обогрева, и для получения электричества практически везде, оно не вредит экологии, причем ресурса хватит человечеству на десятки тысяч лет. Почему же до последнего времени геотермальной энергетике не уделяли должного внимания? О том, какие технологии активно разрабатывают наши ученые, и о прогнозах на будущее «Энергии Северо-Запада» рассказал научный руководитель Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе, академик РАН Сергей Алексеенко.

    Мутновская ГеоЭС — одна из четырех действующих геотермальных электростанций России — находится на Камчатке.
    Фото: turbinatravels.com
    Дальний Восток, Сибирь, Кавказ
    Тепла нашей планеты может хватить надолго: по недавним исследованиям ученых из Массачусетского технологического института, запасов геотермальной энергии США при современном уровне потребления хватит минимум на 20 тысяч лет — и то, речь только о глубинах от 3 до 10 километров.

    Добывать энергию с помощью тепла Земли можно двумя способами — петротермальным и гидротермальным. Первый — это получение энергии с помощью тепла сухих горных пород. Второй — с помощью нагретых подземных вод естественного происхождения. Гидротермальная энергетика более распространена на данный момент, так как подземные горячие источники находятся близко к поверхности и для нагревания до необходимой температуры нет необходимости бурить многокилометровые скважины. Самыми подходящими территориями для строительства ГеоЭС являются зоны геологических разломов и вулканической активности. Это США, Исландия, Индонезия, Филиппины; в России — Камчатка, Курильские острова, Северный Кавказ, Западная Сибирь. В конце 2022 года ученые Института теплофизики им.
    С.С. Кутателадзе СО РАН разработали комплексную научно-техническую программу развития геотермальной энергетики в нашей стране.
    — Россия слишком богата на нефтегазовые месторождения (не говоря уж про уголь и древесину), поэтому многие годы к геотермальной энергетике не относились серьезно, — считает Сергей Алексеенко. — Но сейчас ситуация меняется: из-за угроз глобальных климатических изменений возобновляемые источники энергии стали объектом более пристального внимания. Ветровая и солнечная энергия имеют свои естественные ограничения из-за нашей географической расположенности и больших размеров. Россия — самая холодная страна в мире, и нам нужно не столько электричество, сколько тепло. Геотермальная энергетика решает сразу две проблемы, ведь в первую очередь она поставляет именно тепло, которое потом, если необходимо, можно преобразовывать в электричество.

    Сергей Алексеенко — академик РАН, научный руководитель ИТ СО РАН. Фото предоставлено ИТ СО РАН
    Первые ГеоЭС в мире и России
    Тепло подземных вод использовали еще древние римляне для своих терм. Именно в Италии, в небольшом тосканском местечке Лардерелло, в 1904 году был запущен первый в мире геотермальный электрогенератор. Кстати, станция работает до сих пор. В России первая геотермальная станция — Паужетская ГеоЭС — была запущена в 1966 году на Камчатке. Через год рядом с Петропавловском-Камчатским ввели в эксплуатацию Паратунскую ГеоЭС с первым в мире бинарным энергоблоком (сейчас выведена из эксплуатации). Затем, спустя более 30 лет, была построена Верхне-Мутновская ГеоЭС (1999), уже в 2000-х годах — Мутновская, Менделеевская и Океанская (закрыта в 2016).

    Машинный зал Паратунской бинарной ГеоЭС (Камчатка, 1967–1974). Фото предоставлено ИТ СО РАН
    Что не под силу воде, то сделает фреон
    На данный момент российские теплофизики отдельное внимание в своих разработках уделяют технологии бинарного цикла. Этот способ может серьезно расширить географию использования тепла Земли для получения энергии. В отличие от «классических» геотермальных электростанций на сухом пару, где температура подземных вод должна быть не ниже 120 градусов Цельсия, «бинарные» ГеоЭС вполне могут работать и там, где подземные воды просто горячие — до 70 градусов Цельсия. По одному контуру циркулирует горячая вода, а по вторичному — фреон, который кипит при более низкой температуре. Пары закипевшего фреона вращают специальную фреоновую турбину.

    — В России сейчас эту технологию не используют, но нужно восстанавливать технологии производства фреонов, — рассказывает Сергей Алексеенко. — Мы активно общаемся с коллегами по всей стране: в Петербурге я хочу привлечь к исследованиям коллектив Горного университета, отдельно пообщаться со специалистами ИТМО (в составе этого вуза находится бывший институт низкотемпературных и пищевых технологий). Именно они в прошлые годы занимались фреонами и их производством. Кстати, петербургская компания «Силовые машины» обещала помощь в создании пилотных образцов фреоновых турбин.

    Задача ученых в РАН — найти заинтересованных в развитии геотермальной энергетики соратников. Институт проблем геотермии в Дагестане, Институт вулканологии на Камчатке, Грозненский нефтяной технический университет — исследования ведутся по всей стране, осталось только их объединить.
    +4700 градусов Цельсия
    температура ядра Земли
    1 градус каждые 36 метров
    повышение температуры коры по мере углубления
    400 тысяч ТВт·ч
    величина годового теплового потока из недр Земли через ее поверхность
    4
    количество действующих ГеоЭС в России на данный момент:
    три — на Камчатке, одна — на Курильских островах
    Машинный зал Мутновской ГеоЭС.
    Фото предоставлено ИТ СО РАН
    Геотермальная энергия для Северо-Запада
    По словам Сергея Алексеенко, плоды развития геотермальной энергетики будут пожинать не только «горячие» регионы (Камчатка, Кавказ, Сибирь). Так, северо-запад России в будущем может массово взять на вооружение технологию теплового насоса, которую тоже планируют разрабатывать в рамках глобального «геотермального» проекта. Тепловой насос позволяет использовать незначительную разницу в температуре (ведь температура земли на небольшой глубине остается стабильной в течение всего года — 4–10 градусов в зависимости от региона). С его помощью можно отапливать дома, как это делают в соседней Швеции — мировом лидере по использованию тепловых насосов для домохозяйств. Шведы используют в этих целях незамерзающие воды Балтийского моря и значительно снижают потребление электричества или газа для отопления.

    Еще один побочный, но от этого не менее ценный продукт, который можно получить от развития отечественной геотермальной энергетики, — литий. Его можно добывать из геотермальных рассолов. Горячие источники Северного Кавказа богаты этим важным для промышленности элементом, который сейчас в России не добывается.

    — Одного месторождения возле Махачкалы достаточно, чтобы покрыть все потребности российской промышленности в литии, — уверен Сергей Алексеенко. — А сейчас НЗХК, завод химических концентратов в Новосибирске, вынужден для изготовления топлива для ядерных станций закупать сырье за рубежом — в Чили и Аргентине. Поэтому они заинтересованы в наших разработках.

    По прогнозам ученых, за ближайшие 10–15 лет Россия сможет значительно продвинуться на пути геотермальной энергетики. Появятся пилотные проекты — прежде всего, в удаленных районах, куда затруднен доступ привычных источников энергии. Технологии, которые окажутся самыми перспективными в экономическом плане, будут масштабированы уже на всю страну.
    или листайте дальше
    К списку статей
    Один день из жизни
    Туманные будни
    Чтобы сделать репортаж и попасть в поселок Туманный, наша редакция ждала подходящую погоду и тщательно выбирала день для поездки. Самые восточные гидростанции «ТГК-1» зимой и самые труднодоступные. Из-за метелей дороги здесь становятся непроходимыми. Поэтому у Серебрянских и Териберских ГЭС свой мощный автотранспортный цех. Нам повезло приехать в поселок Туманный в морозную солнечную погоду по идеально подготовленной трассе.
    Автотранспортный цех Каскада Туломских и Серебрянских ГЭС, наверное, одним из первых в «ТГК-1» приходит на работу. День начинается в 7:00, но заместитель начальника цеха Александр Носач на работе еще раньше — в 6:30. В коллективе 26 человек, которые работают вахтовым методом, любят автомобили, тундру и знают и о том, и о другом все.

    6:30 – 8:00
    Первым делом Александр снимает сигнализацию во всех боксах, а это три огромных гаража. Водители, слесари, мастера собираются в главном боксе, получают инструктаж и обсуждают планы на день.

    Далее — предрейсовый медицинский осмотр. Раньше его проводила фельдшер из поселка, но сейчас быстрее и удобнее сделать это дистанционно: телемедицина пришла прямо в бокс. По видеосвязи водители связываются с врачом, система измеряет давление, температуру, доктор спрашивает о самочувствии и дает разрешение на работу. Талончики «допущен» Александр клеит на путевые листы. Если у водителя есть какие-то разногласия с врачом или система не узнала человека, то Александр вмешивается и решает сложные ситуации.
    Следующий шаг — плановый осмотр транспорта: коллеги проверяют тормозные и рулевые системы, световые сигналы. Если есть замечания, то слесари оперативно устраняют их. Утренняя рутина завершена — водители уезжают по станциям. Сегодня шесть путевок, работы много: отвезти оперативный и ремонтный персонал, включая подрядчиков, перевезти грузы, расчистить подъезды и территории станций и много других хлопот.

    Автотранспортный цех в Туманном работает с двумя Териберскими ГЭС, до которых 80 км (за ними закреплено три водителя), и двумя Серебрянскими ГЭС, до которых путь ближе, но бывает гораздо сложнее из-за переметов и метелей.
    08:00 – 10:00
    У начальника цеха много бумажной работы: заполнить журналы инструктажей, сделать обзор документов по охране труда, посмотреть все входящие документы — положения, приказы, указания, заполнить табели рабочего времени, подать данные о ремонтах, о расходе топлива, подготовить бумаги к техосмотру. К этой работе Александр не раз возвращается в течение дня.

    Сейчас механик цеха в отпуске и Александр трудится за двоих. Если обычно его рабочий день составляет 8 часов и 5 дней в неделю, то эти две недели он трудится по вахтовому распорядку, как и остальные коллеги. На вахте сотрудники цеха работают без выходных 12 часов 7 дней в неделю, потом — межвахтовый отдых так же две недели.

    Параллельно одновременно звонят два телефона, и так целый день. С главным инженером Каскада решали, как перевезти крупную деталь с Верхне-Туломской ГЭС на Серебрянку, потом Александр снаряжал подмогу для шнека, который «заглох», вносил корректировки в логистику персонала. Снять куртку времени нет!
    10:00 – 11:00
    Александр зовет три машины заправиться. Заправка у цеха тоже своя. Топливо сюда завозит поставщик по заявке примерно раз в два месяца. Все заправки фиксируются в журнале, а на баки вешается пломба.

    Выйдя, Александр видит неубранный снег и дает поручение сделать уборку и подсыпку, чтобы легковые автомобили не застряли.
    С 11:00 до 12:30 и с 17:30 до 19:00
    У всего цеха перерыв на обед и ужин. Но здесь не принято отказывать, если кому-то нужна помощь в это время. «Никто на время не смотрит. Сначала дело», — говорит Александр. И телефон у него самого не смолкает ни на минуту.
    12:30 – 15:00
    В автотранспортном цехе много боксов, и в каждом нужен совет руководителя. В сварочном укрепляют сани для снегохода, на которых в метели и вьюги, когда дорогу не видно, также перевозят сотрудников. Нужно сделать крепкую конструкцию, которая выдержит местные ухабы. Александр с юных лет разбирается в автомобилях, знает и умеет делать все. Сам любит технику проходимую, основательную.
    Почти весь транспорт дорабатывают под себя, укрепляют и адаптируют к условиям тундры. Они и вправду суровые: в 1996 году дорога до Туманного была закрыта два месяца: снег не позволял пробить трассу. Людей, продукты доставляли вертолетами. Такие ситуации случались регулярно и позднее. К закрытию дороги здесь привыкли и воспринимают задержку на вахте на неделю как обычное дело.
    Но обслуживать ГЭС нужно в любую погоду, поэтому в цехе много мощной проходимой техники: снегоход, газели, вахтовки, машина для подсыпки дороги. А пару лет назад появился «УРСА» — снегоболотоход, который пройдет даже по рыхлому глубокому снегу. Он уже серьезно выручал. Например, в прошлом году, когда снега насыпало несколько метров, работал с января по конец мая и был единственным транспортным средством во всем Кольском районе, которое проходило по тундре до ГЭС. Дорожники, как говорят здесь, «потеряли дорогу», ее не смогли расчистить до Серебрянской ГЭС-2.
    Днем успели и помыть машины. Александр привил коллегам привычку не бросать машину грязной — в прямом смысле блестяще выглядит весь транспорт.
    В боксе, где стоит крупная техника, идет перестановка машин местами: на завтра другие планы, водителям должно быть удобно сразу выехать на задания.
    15:00 – 17:30
    Ремонтные дела продолжаются. Требует внимания газель — нужно менять шестерню ГРМ и водяной насос. Машине скоро проходить техосмотр.

    Износ транспорта в условиях тундры выше, поэтому удалось договориться, чтобы техосмотр части машин проводили в Туманном на месте, а не в Мурманске, до которого 120 км тяжелой дороги.
    Всего в цехе 30 единиц техники: шнекороторы, бульдозеры, вахтовки, легковые машины, фронтальный погрузчик и даже свои краны. Для их обслуживания здесь есть все: шиномонтажные стенды, подъемники, моторный цех, балансировочный стенд, сварочные аппараты, стенд для ремонта топливной аппаратуры и много разного инструмента. Но главное, говорит Александр, надежные водители и слесари. Все универсалы и все с золотыми руками.
    19:00 – 21:00
    Александр готовит путевые листы на следующий день. Уже возвращаются сотрудники с ГЭС, водители сдают путевые листы. Те, у кого категория D, проходят послерейсовый медосмотр. Короткое собрание с коллективом: коллеги обсуждают, что успели, какие дела продолжат завтра.
    Длинный и насыщенный день подошел к концу. Все расходятся по квартирам. Жилье у вахтовиков служебное, но комфортное — есть все необходимое. Александр живет в Туманном с 1975 года, и у него своя квартира. Все рядом на одной улице — Энергетиков.
    или листайте дальше
    К списку статей
    Производство
    Как энергетики готовят ГЭС к паводку
    Весна — период в работе энергетиков сложный и напряженный. 40 гидроэлектростанций «ТГК-1» надо подготовить к пропуску паводка и обеспечить надежную и безаварийную работу ГЭС во время «большой воды», при этом максимально использовать гидроресурсы для получения прибыли на оптовом и розничном рынках электроэнергии.
    Планирование — основа основ
    Подготовка к пропуску большой воды начинается в начале года с распорядительного документа — указания «Об обеспечении безаварийного пропуска весеннего паводка». В указании прописан целый комплекс мероприятий, которые надо выполнить, чтобы «большая вода» прошла безопасно.
    523 технических и 126 организационных мероприятий запланировано на электростанциях ПАО «ТГК-1» для безаварийного пропуска весеннего паводка 2023 года
    Основные организационные мероприятия — это создание паводковых комиссий, инструктажи, противоаварийные тренировки, уведомление филиалов АО «СО ЕЭС» о планируемых сработках и наполнениях водохранилищ. В каждом филиале — Невском, Кольском и Карельском — разрабатываются свои планы мероприятий с учетом особенностей ГЭС и каскадов.
    Уменьшение запасов воды в водохранилище в течение интервала времени, когда расходы воды из водохранилища превышают приток
    Повсеместный контроль
    Перед началом паводка на электростанциях проверяют все. Усиливают контроль за состоянием опор линий электропередач, которые находятся в опасных зонах, подверженных затоплению и размыву. Энергетики следят за уровнем воды в акваториях — верхних и нижних бьефах, технологических приямках, проверяют готовность дождевой и ливневой канализации к таянию снега, работоспособность переносных насосов и мотопомп. Персонал станций очищает от снега и льда ливнестоки зданий и сооружений, приямки дренажных труб, люки колодцев, чтобы обеспечить беспрепятственный сток талых вод. Осматривают и проверяют подъемные механизмы и затворы холостых водосбросов.

    До наступления половодья все гидротехнические сооружения и гидромеханическое оборудование готовят к надежной и безаварийной работе, в том числе завершают капитальные, текущие и планово-предупредительные ремонты. Так, на Волховской ГЭС завершается капитальный ремонт гидроагрегата № 5, в рамках которого выполняется комплекс работ по замене системы управления. Раньше установленного срока планируется ввести в работу после капитального ремонта гидроагрегат № 1 на Лесогорской ГЭС.
    Без лишней воды
    Одно из важных мероприятий на ГЭС — предпаводковая сработка. Это понижение уровня воды в водохранилище до такой отметки, чтобы во время паводка не было подтопления, а воды хватило для работы гидроагрегатов. Объем воды, который придет в озеро, энергетики рассчитывают на основе среднемноголетних показателей и прогнозных данных от гидрометеослужб. Узнав объем, определяют отметку, до которой надо сработаться.
    Нормальный подпорный уровень (НПУ) — наивысший уровень воды, при котором ГЭС и все сооружения гидроузла могут работать сколь угодно длительно. Уровень предпаводковой сработки не должен превышать НПУ. Уровень мертвого объема (УМО) — минимальный уровень водохранилища, до которого возможна его сработка при нормальной эксплуатации.
    Гидрологи предоставляют энергетикам консультации о развитии весеннего половодья, прогнозируют даты вскрытия рек и водоемов, предоставляют данные снегосъемок — информацию о толщине и плотности снежного покрова. По прогнозу, паводки этой весной в Санкт-Петербурге и Ленинградской области начинаются в конце марта, в Карелии — 15 апреля, в Мурманской области — с первого мая.
    Если снегозапасы очень большие, то принимают решение сработаться немного глубже, то есть создать больший объем для приема воды. Правда, снежные запасы — величина постоянно меняющаяся, а точно узнать заранее, какая будет погода, невозможно. Поэтому прежде всего энергетики ориентируются на среднемноголетние показатели — данные наблюдений за более чем 60 лет, которые отслеживают в специальной программе АРМ СК Генерация.
    Черная кривая — среднемноголетний показатель уровня воды

    Зеленая кривая — уровень воды в 2022 году

    Синяя кривая — уровень воды в 2023 году
    • Дмитрий Смирнов
      начальник департамента по планированию и оперативной работе на ОРЭМ
      По информации Федерального государственного бюджетного учреждения «Северо-Западное УГМС», запасы воды в снежном покрове в среднем по филиалу «Невский» составили 103% от нормы, по филиалу «Карельский» — 94% от нормы, по филиалу «Кольский» — 92% от нормы. В целом по ПАО «ТГК-1» запасы воды в снежном покрове составляют примерно 96%. Таким образом, на текущий момент можно прогнозировать среднестатистический по водности весенний паводок при условии нормального развития весенних процессов. Также надо обратить внимание на необходимость эффективно использовать гидроресурсы для получения максимального маржинального дохода Компании особенно в паводковый период и обеспечивать работу ГЭС с минимизацией холостых сбросов.
    или листайте дальше
    К списку статей
    Важная деталь
    Лопатки газовой турбины
    Если бы лопатка газовой турбины была человеком, то ее бы давно следовало наградить орденом как самого самоотверженного и бесстрашного бойца энергетического фронта. Эта небольшая по размеру стальная пластина отважно выдерживает сильнейшие нагрузки: высокую температуру в 1350 градусов, экстремальную скорость вращения в 5400 оборотов в минуту вместе с валом турбины, а также деформацию изгиба и кручения. Как ей это удается?
    Как работают лопатки газовой турбины
    Лопатки газовой турбины участвуют в преобразовании энергии нагретого газа в механическую работу по производству электричества. Не углубляясь в технические подробности, процесс можно описать так: компрессор сжимает воздух и подает его под высоким давлением в камеру сгорания. Туда же поступает природный газ. Смешиваясь с воздухом, топливо воспламеняется. Под давлением нагретого потока газа лопатки вращают вал, который соединен через редуктор с генератором. Благодаря этому вырабатывается электричество.

    Лопатки бывают двух видов: направляющие и рабочие.
    Направляющие лопатки находятся внутри неподвижного статора. Они, как следует из названия, направляют поток газа под необходимым углом и увеличивают скорость потока. Но самую большую нагрузку берут на себя рабочие лопатки: они придают вращение генератору. Их крепят к ротору с помощью дисков. Диск с лопатками — что-то вроде колеса с металлическими пёрышками — образует ступень турбины.
    Фото: компания Siemens
    Чем мощнее установка, тем больше на ней ступеней и, соответственно, лопаток. Например, в газовой турбине, которая установлена на Первомайской ТЭЦ, четыре ступени и 491 лопатка (и рабочая, и направляющая). Причем на разных ступенях — различное количество лопаток, их длина и аэродинамическая форма тоже отличаются друг от друга.
    Анатомия лопатки: перья, полки и хвосты
    Лопатки газовой турбины состоят из трех основных частей: пера, полки и хвоста.
    Рабочая лопатка турбины

    1 — перо или тело лопатки. Это пластина изогнутой формы, которая непосредственно соприкасается с горячим газом.

    2 — полка. Участок пера, который используется для защиты хвостовика и диска от воздействия горячего газа.

    3 — хвостовик. Замковый фрагмент, с его помощью лопатка вставляется в паз диска. Хвостовики бывают Т-образные, вильчатые, елочные. В газотурбинных установках применяются в основном хвостовики елочного типа: они имеют компактную форму и обеспечивают надежное соединение лопаток с диском.
    1350 градусов по Цельсию, но вы держитесь!
    От рабочих лопаток во многих случаях зависят надежность и срок службы турбин. В то же время самим этим небольшим деталям не позавидуешь: они работают в очень тяжелых условиях, сопротивляясь сразу нескольким силам. Центробежная сила может вызвать растяжения и изгибы. При вращении с большой частотой возникают высокие напряжения растяжения, которые стремятся вырвать лопатку из диска. Лопатку в плоскости диска изгибает сила, создающая полезный крутящий момент на валу турбины.
    Нагрузки при вращении — это еще не все. Лопатки вынуждены работать в потоке раскаленного до 1350 градусов газа. Поэтому их изготавливают из жаропрочного материала, чаще всего из никеля. Дополнительно могут использовать вольфрам, алюминий, рутений, тантал. Чтобы надежнее защитить от высоких температур рабочую поверхность лопатки, на нее наносят термобарьерное покрытие. Парадокс в том, что даже такие сплавы не в состоянии длительно и без деформаций выдерживать подобную температуру.

    Инженеры придумали, как сделать важную деталь более жаропрочной, чем сплав, из которого она изготовлена. Внутри лопатки делают сложную систему каналов, по которым проходит охлаждающий воздух (его температура — 500–700 градусов). Через ряд мелких отверстий в стенке лопатки он выпускается на поверхность и формирует вокруг лопатки тонкую воздушную прослойку. Она предохраняет материал детали от раскаленного газа. Эта хитрость позволяет спасти лопатки от деформации и разрушения из-за экстремальных температур.

    Ресурс лопаток — 25 тысяч часов, после чего они проходят восстановительный ремонт и могут служить еще 25 тысяч часов. Подлежат лопатки только одному восстановительному ремонту.
    или листайте дальше
    К списку статей
    Спецпроект
    Просто фантастика
    Свет и тепло в домах, электронные книги и СМИ, солнечные батареи и электромобили — предметы нашей привычной действительности. Однако еще сравнительно недавно это были мечты, запечатленные лишь в фантастических произведениях. Предлагаем вместе с нами отправиться в небольшое литературно-временное путешествие и посмотреть, когда и какие электротехнические диковины, описанные фантастами прошлого, со страниц книг перешагнули в наше настоящее.
    1860
    Автомобиль на водородном двигателе
    «Фантастичней всех фантастов в мире», по выражению Игоря Северянина, великий провидец Жюль Верн верил, что «настанет время, когда достижения науки превзойдут силу воображения». Быстрые путешествия вокруг света, полеты человека в космос, подводные лодки, самолеты — лишь малая часть фантазий писателя, которые воплотились в жизнь. Один из самых богатых на технические новшества роман Верна — «Париж в 20 веке» — был написан ориентировочно в 1860 году, но вышел в печать лишь спустя 131 год. В антиутопии, которая рассказывает о жизни столицы Франции, встречаются небоскребы, прообраз современного телевидения, вычислительные машины, электрический стул, метро. Одна из догадок писателя в области энергетики — беспилотные автомобили на водородных двигателях:
    “
    — В самом деле, огромное большинство бесчисленных экипажей, бороздивших битум бульваров, двигалось без помощи лошадей; их толкала невидимая сила, а именно мотор, в камере которого расширение достигалось за счет сгорания газа, – мотор Ленуара, изобретенный в 1859 году и теперь примененный в качестве двигателя. …Небольшое количество осветительного газа смешивалось с воздухом, поступавшим под поршень, смесь зажигалась электрической искрой, что и приводило его в движение; на многочисленных автостоянках устанавливались газозаправочные колонки, отпускавшие необходимый для двигателя водород; … машинист со своего сиденья управлял рулевым колесом, а с помощью расположенной под ногой педали мог моментально изменять скорость движения.
    Художник Альбер Робида (Albert Robida), 1893 год
    1959
    Год появления первого транспорта на водороде — 1959. Это был трактор разработки компании Allis-Chalmers Manufacturing Company. Спустя 20 лет BMW выпустила автомобиль с водородным двигателем. В 2014 году Toyota Mirai подарила миру первую серийную модель машины на водороде. Сегодня подобные автомобили разрабатывают такие компании, как Audi, Honda, BMW, Hyundai, Ford.
    Видеоматериалы компании Toyota
    1860
    Накопители на сжатом воздухе
    В этом же романе Жюль Верн предсказал использование накопителей энергии на сжатом воздухе. Книга рассказывает о подземных резервуарах, куда сжатый воздух закачивают с помощью сложной системы насосов:
    “
    — Компания занималась складированием воздуха в огромных и давно не использовавшихся подземельях, куда он закачивался под давлением в сорок–пятьдесят атмосфер. Это был неиссякаемый источник готовой энергии, которая по трубам поступала в мастерские, на фабрики, заводы, прядильни, мукомольни, всюду, где нуждались в механической тяге. Тот же сжатый воздух, как мы видели, обеспечивал движение поездов на проходивших по бульварам рейлвеях
    Художник Кадзусигэ Канэхирэ (Kazushige Kanehira), 2016 год
    1949
    Способ накопления энергии на сжатом воздухе был запатентован в 1949 году, а в 1978 году в Германии появилась и первая промышленная установка — электростанция Хунторф мощностью 290 МВт. На 2023 год крупнейшая система накопления энергии на сжатом воздухе построена в Китае в Чжанцзякоу. Ее мощность — 100 МВт. Система способна поставить в местную сеть более 132 ГВт·ч электроэнергии в год, что обеспечивает пиковое потребление примерно 40–60 000 домов.
    Материалы компании Hydrostor
    1911
    Солнечные фермы
    Хьюго Гернсбек стал культовой личностью для всех любителей фантастики. Он обожал науку и всю свою жизнь связал с ней, даже не будучи ученым: стал изобретателем и экспериментатором, а еще — основателем первого в мире массового журнала научной фантастики. В этом же журнале в 1911 году Гернсбек опубликовал собственную повесть «Ральф 124C 41+». Сюжетно весьма незамысловатый, этот текст интересен главным образом описанием множества технических новшеств, которыми наполнен мир будущего — мир 2660 года. Здесь, например, есть прообраз видеочата — телефот, управляемые голосом осветительные приборы — люминоры, аналоги современных электронных СМИ, прототипы современных электромобилей и многое, многое другое. Одним из ключевых предсказаний автора становится преобразование солнечной энергии в электричество с помощью гелиодинамофоров. Причем описание этой технологии практически совпадает с существующими сейчас солнечными фермами:
    “
    Фотоэлементы в количестве 400 единиц на каждый квадратный метр были смонтированы на больших подвижных рамах, на каждой из которых их было 1600.

    Эти рамы были в свою очередь установлены на больших треножниках таким образом, что каждая из них оборачивалась к солнцу от восхода до заката своей стеклянной стенкой. Благодаря этому солнечные лучи никогда не падали наклонно на фотоэлементы, а всегда отвесно. Небольшой электромотор внутри треножника непрерывно поворачивал металлическую раму так, чтобы её пластины были всегда обращены к солнцу...

    Почти всё время, пока светило солнце, каждая батарея вырабатывала около ста двадцати киловатт энергии.
    Художник Роберт МакКолл (Robert McCall), «Аризонская солнечная ферма», 1975 год. Коллекция McCall Studios
    1999
    Первую рабочую фотогальваническую ячейку на основе селена создал изобретатель Чарльз Фриттс в 1884 году. Правда, ее КПД был очень мал — 1–2%. Более ста лет исследований понадобилось, чтобы разработать солнечную панель с КПД 33,3%. Это сделала в 1999 году Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии в сотрудничестве с SpectroLab Inc.
    Один из самых больших солнечных парков в мире находится в Индии, это электростанция Бхадла мощностью 2,2 ГВт. В России на 2023 год крупнейшим солнечным парком является Аршанская СЭС в Республике Калмыкия. Станция мощностью 115.60 МВт состоит из 440 000 солнечных модулей.
    Видеоматериалы ПАО «Фортум»
    1941
    Солнечная электростанция
    Айзек Азимов, создатель трех законов робототехники, один из величайших фантастов родом из Советского Союза, оставил настолько заметный след в литературе и культуре, что его именем названа малая планета с номером 5020 и кратер на Марсе. В 1941 году Азимов опубликовал рассказ «Логика». В нем фантаст описал солнечную электростанцию, которая обслуживается роботами и управляется двумя людьми. Свет звезды преобразуется в электроэнергию, которую передают на Землю с помощью специальных лучей:
    “
    — …Размер нашей станции всего полтора километра... Точки, на которые направлены наши лучи … твердые, холодные, и на их поверхности живут люди вроде меня — миллиарды людей. Из такого мира и прилетели мы с Донованом. Наши лучи снабжают эти миры энергией, а мы ее получаем от одного из огромных раскаленных шаров поблизости от нас. Мы называем этот шар Солнцем. Его отсюда не видно — он по другую сторону станции. …Поток электронов высокой энергии пересекался с несущим энергию лучом, направленным к Земле, и вспыхивал мельчайшими искорками яркого света. В терявшемся вдали луче как будто плясали сверкающие пылинки.
    Художник Клаус Бюргле (Klaus Bürgle), «Люди на луне», 1958 год
    2022
    Проект солнечной космической электростанции разработан учеными из холдинга «Российские космические системы» в 2022 году. В комплекс входят передающий модуль, это беспилотный космический корабль площадью 70 кв. м и принимающий модуль. Корабль накапливает солнечную энергию и с помощью лазерного канала передает ее на Землю. Предполагается, что солнечная космическая электростанция прежде всего будет питать электроэнергией труднодоступные островные, горные и северные районы нашей планеты.
    1962
    Космические корабли с ядерными двигателями
    Мир «Полудня» — это мир XXII века, в котором человечество сначала готовится к покорению космоса, а затем осваивает другие планеты, массово внедряет в жизнь методы кибернетики и моделирует новую цивилизацию. На страницах повести появляются технические новшества и разработки разной степени реальности: например, смелфидеры (устройства для передачи запахов, соответствующих телевизионным сюжетам), киберы (обслуживающие людей роботы), видеофоны, самодвижущиеся дороги, воздушные автомобили, технология копирования человеческого мозга и другое. Мы остановимся на использовании космических кораблей с ядерными двигателями, способных преодолевать световой барьер, хотя герои «Полудня» считают эту технологию прошлым веком:
    “
    — Ядерная ракета! — воскликнул он с изумлением. — Что такое? Откуда?

    — Да-да, — нерешительно проговорил помощник. — Действительно… Непонятно…

    Диковинная конструкция с торчащими из-под купола пятью толстыми трубами-колоннами медленно поворачивалась. Под куполом дрожало лиловое сияние — колонны казались черными на его фоне. Диспетчер медленно опустился на подлокотник кресла. Конечно, это была ядерная ракета. Точнее, ядерный планетолет. Фотонный привод, двухслойный параболический отражатель из мезовещества, водородные двигатели. Полтора столетия назад было много таких планетолетов. Их строили для освоения планет. Солидные, неторопливые машины с пятикратным запасом прочности. Они долго и хорошо служили, но последние из них были демонтированы давно, давным-давно…
    Концепт-арт космического шаттла, автор Спенсер Тейлор (Spencer Taylor), 1970-е годы
    2020
    Аванпроект «Нуклон» космического комплекса с транспортно-энергетическим модулем на основе ядерной энергетической установки с 2020 года разрабатывают ученые из КБ «Арсенал» по заказу «Роскосмоса». Космический буксир с ядерным реактором получил название «Зевс» и предназначен для полетов к Луне, Юпитеру и Венере. Создание аванпроекта планируют завершить в 2024 году, а первый испытательный полет планируется в 2030 году.
    Видеоматериал ГК «Роскосмос» (РоскосмосТВ)
    1961
    Электронные книги
    Книги писателя, футуролога, философа Станислава Лема — едва ли не энциклопедия изобретений, которые прочно обосновались в современном мире. В его прозе описаны технология виртуальной реальности («фантоматика»), Интернет («трионовая библиотека»), компьютер, умеющий писать стихи (электронный бард), 3D-принтер, искусственный интеллект и многое другое. В романе «Возвращение со звезд» 1961 года Лем рисует возможное будущее: мир настолько технологически развитый, что человеку в нем делать практически нечего. Есть в этом мире и электронные книги, которые полностью вытеснили бумажные. Их читают с помощью оптона — устройства, очень похожего на современные планшеты:
    “
    — Книги — кристаллики с запечатленной информацией. Читали их с помощью оптона. Оптон напоминал настоящую книгу, только с одной-единственной страницей между обложками. От каждого прикосновения на ней появлялась следующая страница текста.
    1971
    В электронном виде книги появились в 1971 году. Тогда сотрудник Иллинойского университета Майкл Харт придумал проект «Гутенберг» —цифровую библиотеку, состоящую в основном из классической литературы. В 1998 году компании NuvoMedia и Softbook Press выпустили устройства с монохромными LCD-экранами, которые стали первыми массовыми электронными книгами. В 2000-х годах, когда на рынке появились разнообразные телефоны, планшеты и смартфоны, популярность электронных книг начала возрастать. По данным ВЦИОМ на 2022 год, электронные книги популярны у 16% россиян, а в общей сложности с экранов читают книги 71%.
    1978
    Электронные газеты
    Творчество советского писателя Кира Булычева необычайно многогранно. Кроме научно-фантастических текстов, он писал сценарии к мультфильмам и полнометражным картинам, работы по истории, востоковедению, литературоведению, переводы на русский язык произведений иностранных авторов. Его самая знаменитая повесть «Сто лет тому вперед» вышла в свет в 1978 году. Спустя несколько лет книгу экранизировали с фантастическим успехом: кинокартина «Гостья из будущего» стала едва ли не самым популярным в СССР детским фильмом середины 1980-х. Кроме пока еще несуществующих миелофона, благодаря которому можно читать мысли, и машины времени, в книге описаны вполне себе современные электронные газеты. Герои повести читают их с помощью специального устройства, похожего на современный смартфон:
    “
    — Над улицей медленно летел перламутровый шар в полметра диаметром. …В шаре появилось отверстие, и из него на ладонь старику Павлу выпала черная штука, похожая на портсигар.

    – Почитаем газетку, – сказал старик.

    …Коля искоса поглядывал на старика, который нажал какую-то кнопку сбоку портсигара, портсигар превратился в разноцветный экран, и по нему побежали различные кадры.
    Художник Артур Рабедо (Arthur Radebaugh), серия комиксов «Ближе, чем мы думаем» (Closer Than We Think), 1958-1963 гг.
    1990
    Первым сетевым изданием, не имеющим печатных аналогов, стала американская газета The Electronic Trib. Ее основал Дэвид Карлсон в 1990 году. В России оффлайновая журналистика начала переходить на «цифру» с 1999 года, и на сегодняшний день большинство газет имеют электронную версию. А наша газета, напомним, стала цифровой в 2020 году.
    1955
    Гелиомобиль
    Советский писатель, изобретатель и популяризатор науки Владимир Немцов был ярким представителем так называемой фантастики ближнего прицела. Для этого направления характерны не грезы о космических далях, а интерес к научно-техническим вызовам завтрашнего дня. Книги Немцова рассказывают о проблемах физики, технических новшествах, развитии энергетики. В повести «Осколок Солнца» 1955 года фантаст описал «смешную игрушку» — автомобиль, работающий на солнечной энергии:
    “
    — Щелкнул выключатель, и модель пошла.

    Что же было в ней интересного? Если тогда, на выставке, одна из моделей управлялась световым лучом, то сейчас свет был источником ее движения. За моделью не тянулся провод, она шла без аккумуляторов. Даже радиоэнергия, которая в другой модели, построенной с Димкиным участием, питала электромотор, здесь была абсолютно ни при чем. Двигал машину солнечный свет. Впрочем, какая там машина? Зеркало на колесиках. Прямоугольник, выпиленный из курбатовской плиты, был прикреплен к фанерному основанию, под ним находился вентиляторный моторчик, который через ременную передачу вертел жестяные колеса. Вот и все.

    Смешная игрушка. Но она была интересна как опыт использования солнечной энергии для транспортных машин. Это уже не застывшее зеркальное поле, а что-то новое. Возможно, подобный принцип когда-нибудь и найдет практическое применение.
    Художник Гюнтер Радтке (Günter Radtke), 1950-е годы
    1982
    Первая «солнечная машина» появилась в 1982 году. Ее изобретатель Ханс Толструп пересек на своем гелиомобиле Австралию с запада на восток со скоростью 20 км/ч. Сегодня электромобили на солнечных панелях разрабатывают немецкий концерн Mercedes-Benz Vision EQXX, голландский стартап Lightyear, немецкий стартап Sono Motors, американская компания Aptera Motors.
    Видео подготовлено по материалам компании Lightyear
    или листайте дальше
    К списку статей
    ТЕСТ
    Верите ли вы, что...
    Помните, что «первое апреля — никому не верю»? Спорим, наш тест сможет вас удивить? Даже самые неправдоподобные факты из мира энергетики могут оказаться правдой! Но и без вымысла тоже не обошлось… Отличите ли вы одно от другого? Но главное, не забудьте улыбнуться!
    Начать
    1. Вы покрутите пальцем у виска, но все эти факты — правда. Кроме одного… Какого?
    Да, это чистая правда! Майнеров криптовалюты часто обвиняют в избыточном потреблении электроэнергии, поэтому они стараются переходить на «зеленую» энергетику. Например, Филип Хьюз из Великобритании оснастил свою ферму анаэробными дигестерами — установками, в которым метан, выделяющийся при разложении коровьего навоза, преобразуется в электричество. Оно используется для питания как обычной фермы и ее автопарка, так и оборудования для майнинга.
    Зря не верите! Министерство энергетики США рассматривает возможность использования термитов в качестве возобновляемого источника энергии. Они производят почти 2 литра водорода, просто съедая кусок бумаги.
    А вот это выдумка. По крайней мере, пока. Однако, по мнению ученых, от выделяемой во время спокойной ходьбы энергии вполне можно питать лампочку 60 ватт и даже заряжать смартфон. А если бежать спринт, то человеческое тело способно выделить до 2000 ватт энергии.
    Звучит странно, но это так. В Бразилии есть тюрьмы, в которых заключенным позволяют крутить педали велотренажеров, вырабатывающих энергию для окрестных деревень. За это им предлагают сокращение срока тюремного заключения.
    Дальше
    Проверить
    Узнать результат
    Солнце русской поэзии Александр Пушкин не застал появление электричества. Но один из источников энергии он предсказал. Как думаете, какой?
    Поверили? А зря! «Свет наш, солнышко, ты бродишь целый день по небу, сводишь зиму с теплою весной, всех нас видишь под собой…» — не похоже на описание солнечных батарей.
    «Белка песенки поет да орешки все грызет. А орешки непростые, все скорлупки золотые». Звучит странно? А ведь Александр Сергеевич явно намекнул на появление электрогенератора, работающего на ореховой скорлупе! Такая электростанция появилась в Австралии. За час она перерабатывает 1680 кг необычного топлива и вырабатывает 1,5 мегаватт мВт энергии. Причем скорлупки и впрямь «золотые», ведь строительство генератора стоило более трех миллионов австралийских долларов.
    «Ветер, ветер, ты могуч, ты гоняешь стаи туч…» Звучит почти как предсказание, но все же нет.
    Вообще-то Пушкин вполне мог иметь в виду приливы, с помощью которых его потомки будут вырабатывать электричество на приливных электростанциях, когда писал в «Сказке о царе Салтане»: «Море вздуется бурливо, закипит, подымет вой, хлынет на берег пустой». Но нет, поэт говорит о 33 богатырях и их дядьке Черноморе. Никаких прогнозов на будущее.
    Дальше
    Проверить
    Узнать результат
    Люди раньше сильно боялись (а некоторые продолжают до сих пор!) электричества и приборов, так или иначе с ним связанных. Народ правда во все это верил! Но один из пунктов — все же выдумка. Какой?
    Да, такое было. В конце XIX века основатель фирмы Ericsson Ларс Магнус Эриксон жаловался, что в селах Швеции не найти менеджера и не снять помещение для будущей телефонной станции, потому что люди опасаются, что телефон привлечет злых духов, а также гром и молнию.
    Это выдумка. О вреде и пользе электрических щеток спорят стоматологи, но мысль о пагубном воздействии щеток на психику, к счастью, никому не приходила в голову.
    Это правда. Когда Бенджамин Франклин в 1752 году изобрел свой «молниеотвод», разгневанное духовенство в Бостоне назвало это изобретение «еретическим стержнем», который избавляет грешников от заслуженного ими наказания (видимо, имелся в виду удар молнии). Правда, тот факт, что чаще всего молнии били именно по колокольням церквей, которые сильно возвышались над остальными зданиями, священники никак не объясняли.
    Это реальный страх. В США и Австралии существует такое понятие, как «ветротурбинный синдром». По словам людей, нахождение рядом с ветряками вызывает у них головокружение, тошноту, тревожность, забывчивость. Однако ученые тщательно проверили воздействие низкочастотного гула турбин на человеческий мозг и никаких негативных последствий для него не нашли.
    Дальше
    Проверить
    Узнать результат
    В конце 70-х годов XX века в США активно начали внедрять идеи энергосбережения среди молодежи. Целая серия комиксов и социальной рекламы убеждала молодых американцев: «Выключая свет, ты...» Что?
    Не верьте! Выключенная лампочка не спасет вас от инопланетян: у них есть свои фонари. Даже ребенок знает, что от инопланетян спасает только шапочка из фольги!
    Неправда. Целофизисы действительно могли бы навредить ЛЭП, как и другие следы человеческой цивилизации, ведь их ареал обитания — Северная Америка. Но эти хищные динозавры жили в начале юрского периода и вымерли (к счастью!) без нашего участия.
    Да, реклама гласила именно так. Предлагалось класть сэкономленные на электричестве центы в банк под процент, чтобы в будущем купить себе машину. Правда, даже в рекламе признавались, что нужная сумма накопится только через 30 лет.
    А вот и нет. Люди и правда считали, что свет электрических лампочек привлекает хищников, которые могут прятаться в кустах. Даже вешали плотные шторы. Но этот страх исчез еще в 1920-х годах — по мере распространения электричества.
    Дальше
    Проверить
    Узнать результат
    Исторически так сложилось, что в эпоху электрификации изобретатели разных стран предлагали свои варианты оптимальных розеток. В итоге в мире до сих пор царит розеточная анархия! Представьте, что ближайший отпуск вам предстоит провести в Израиле. Какая там розетка?
    Нет, такие розетки в Англии. Если собираетесь на родину Шерлока Холмса, не забудьте взять переходник!
    Ошибка. Неужели не узнали родную розетку из России? Розетки такого же типа (тип С) есть также в Грузии, Армении, Турции.
    Все верно! Заранее купите универсальный переходник!
    Неверно, такие розетки в Италии. Отправляясь любоваться красотами Рима, Венеции, Флоренции или Сицилии, не забудьте положить в чемодан солнцезащитные очки и переходник для розетки.
    Дальше
    Проверить
    Узнать результат
    На всемирном подводном конкурсе «Даешь разряд!» собрались электрический сом, электрический угорь, электрический скат и черная ножетелка. Они соревнуются в умении применять электричество. Вы поверили бы, что…
    Ну и зря. Сом может вырабатывать электричество напряжением до 350 вольт. Но ему не переплюнуть электрического угря, тот при необходимости может ударить током на все 600 вольт!
    Это вряд ли! Ведь электрические угри (их еще называют рыбами-ножами), которые обитают в Амазонке и Ориноко, являются самыми известными биоэлектрогенетическими животными, могут испускать более 600 вольт электричества. Причем они могут выпустить весь заряд сразу, если нападают или защищаются.
    Вы плохо думаете о скатах! Как правило, электрический скат контролирует интенсивность своих электрических ударов. Поэтому он может послать низкий заряд в качестве предупреждения. А если противник не понял, тут уж извините — получите 220 вольт! Именно такой заряд может выдать черный электрический скат, если разозлится.
    Да, черная ножетелка (черный нож) хоть и является родственником электрического угря, ее электрического заряда не хватит ни для защиты, ни для нападения. С помощью слабых электрических импульсов это создание общается с себе подобными и ориентируется на местности.
    Дальше
    Проверить
    Узнать результат
    Знаете ли вы, что в 80-х годах XIX века в США разгорелась нешуточная война, которую впоследствии назвали «войной токов»? Томас Эдисон «воевал» на стороне постоянного тока, а Джордж Вестингауз и Никола Тесла — на стороне переменного. Хотя Эдисон в итоге проиграл, в процессе борьбы он изобрел…
    Нет, первый фен изобрели в 1890 году во Франции, и он не был электрическим: стилист Александр Годфруа прикрепил колпак к дымоходной трубе газовой плиты.
    Да, верно! Эдисон стремился доказать, что переменный ток опасен для жизни, поэтому он устроил в Уэст-Ориндже показательный опыт, демонстрируя на подопытных кошках и собаках, как убивает разряд переменного тока. На основе этого эксперимента была разработана конструкция первого в США электрического стула.
    Вы ошибаетесь, первый пылесос с мотором работал на бензине. Его изобрели в 1899 году.
    Не совсем. Фонограф — прообраз современного диктофона и первое устройство, записавшее звук голоса, — действительно был изобретен Томасом Эдисоном, но еще до «войны токов» — в 1878 году.
    Дальше
    Проверить
    Узнать результат
    А сейчас — музыкальная пауза! Электричество так серьезно вошло в нашу жизнь, что перебои со светом, если таковые случаются, могут стать не только неприятностью, но и источником вдохновения. Вспоминаем текст и мелодию: в какой из этих песен НЕТ речи про отключение электричества?
    «Свет твоего окна для меня погас, стало вдруг темно», — вы думаете, тут метафора об умирании любви? А мы думаем: все началось с перегоревшей лампочки!
    «Замер троллейбус в троллейбусном парке, перепутал механик провода по запарке, выключив лампочки в сорок электросвечей», — тут уж точно речь о локальном блэкауте.
    Во втором куплете герой застревает в лифте: «Свет погас, и я остался в полной темноте — поковыряюсь в своей душе часок-другой». Тот случай, когда электричество отключают совсем не вовремя… и при этом так кстати!
    Да, вы правы! «Все, возможно, могло быть иначе, если б не эти ужасные пробки», — не зная контекста, можно было бы предположить, что любовь героев песни прошла, потому что пробки выбило, но нет, все дело в автомобильных заторах.
    Дальше
    Проверить
    Узнать результат
    Лучший памятник для ученого — если его имя станет в будущем единицей измерения! Мы привыкли к омам, амперам и джоулям, но поверите ли вы, что все единицы измерения ниже названы в честь ученых? Одна — точно нет. Какая?
    Вы не угадали, ведь Рольф Максимилиан Зиверт был известным шведским радиофизиком, изучавшим воздействие радиационного излучения на биологические организмы. Поэтому «зиверт» — это единица измерения эффективной и эквивалентной доз ионизирующего излучения в Международной системе единиц (СИ).
    Кулон — это фамилия! Эта единица электрического разряда в Международной системе единиц (СИ) названа в честь французского ученого-физика Шарля Кулона, исследователя электромагнитных и механических явлений.
    А вот тут вы нас подловили! Кандела — это не фамилия. Это единица силы света, одна из основных единиц Международной системы (СИ). Названа по латинскому слову «candela» — свеча.
    Не очень похоже на фамилию, тем не менее эта единица индуктивности в Международной системе единиц (СИ) названа в честь американского физика Джозефа Генри — первого секретаря Смитсоновского института.
    Дальше
    Проверить
    Узнать результат
    В Северном Уэльсе в начале 80-х годов построили гидроаккумулирующую электростанцию Dinorvig. Она выполняла важную функцию — обеспечивала краткосрочный оперативный резерв во время резких скачков потребления электроэнергии в стране, «разгоняясь» до 1800 мегаватт мощности за 16 секунд. Верите ли вы, что чаще всего ее включали во время…
    Ошибка. Англичане — ярые футбольные фанаты и не пропустят трансляцию важной игры. Но эти нагрузки на сеть не столь велики, чтобы пришлось запускать резервную станцию.
    Неверно. Использование кондиционеров во время жары значительно увеличивает потребление электроэнергии, но эти нагрузки достаточно предсказуемы и не требуют моментального реагирования.
    Да, вы правы! Этот феномен получил название TV Pick up. В 80-х рекламные паузы во время популярных шоу и фильмов провоцировали массовые всплески в сети электроснабжения. Ведь по всей Великобритании люди первым делом шли ставить чайники, чтобы выпить в перерыве чашечку чая! Поэтому Национальная сеть внимательно следила за программой передач и в нужный момент звонила на Dinorvig.
    Неверно. Британцы очень трепетно относились к своей королеве и не пропускали ее выступлений. Но нельзя сказать, что нагрузка на сеть радикально увеличивалась во время трансляций.
    Дальше
    Проверить
    Узнать результат
    Вы доверчивый и открытый человек, который готов поверить в выдумку, если она звучит как правда. Это здорово, ведь иногда реальность превосходит все наши фантазии!
    Ура, кажется, нам удалось вас немного запутать! Но, судя по ответам, вам все же удается разобраться, где правда, а где выдумка… в половине случаев.
    С вами шутки плохи, все перепроверите и постараетесь найти истину! Но признайтесь, кому-то все же удавалось в этой жизни вас разыграть?
    Вас не проведешь! Откуда вы все знаете? Либо вы профессор по истории энергетики, либо вам очень везет, либо… скажите честно, перепроверяли все варианты в Гугле?
    или листайте дальше
    К списку статей
    Объявление
    Друзья!

    Спасибо вам за то, что откликнулись на просьбу редакции и поделились с нами идеями новых рубрик и статей. Чаще всего вы предлагали больше писать о наших сотрудниках, о тонкостях работы департаментов, отделов и цехов, уделять внимание передовым технологиям в сфере тепло- и электроснабжения, рассказывать об истории строительства электростанций. Все эти идеи мы непременно воплотим в жизнь.

    Среди читателей, приславших предложения по развитию газеты, мы с помощью генератора случайных чисел определили трех человек, которые получат сувениры с корпоративной символикой «ТГК-1». Ими стали Наталья Марковская, Руслана Лукичева и Евгений Соколов.
    С призерами свяжемся в ближайшее время и передадим сувениры.

    Благодарим вас еще раз и напоминаем, что обратной связи ждем всегда! Если у вас есть предложения, присылайте их на почту NWEnergy@tgc1.ru.
    Мы используем cookie, чтобы сайт работал корректно
    К списку статей
    Выпуск № 31 . Апрель 2023