Энергия Чукотки: уголь, атом, ветер и горячие источники
Труднодосягаемая и холодная Чукотка богата многими возможностями для тепла и света.
Развивая тему энергии, затронутую в прошлой статье об арктических приливных электростанциях, поговорим об энерговооружённости отдельного региона Арктической зоны Российской Федерации (далее – «АЗРФ») – Чукотском автономном округе. Это один из самых отдалённых и самый «отрезанный» от материка регион России. Туда не ведёт ни одна федеральная автомобильная трасса, там нет магистральных железных дорог. Даже ситуация с ковидом-19 там развивалась по-особенному. Продолжительное время, когда эпидемия уже вовсю бушевала на Европейской части РФ, на Чукотке не было ни одного случая заражения. Волею судеб, именно с этим регионом автора данной статьи связывают два года срочной службы в армии, что позволило сполна оценить особенности жизненного уклада его прибрежных районов. Это важное уточнение, поскольку жизнь в прибрежных и «материковых» районах Чукотки отличается: на берегу среднегодовые значения скорости ветра, температуры и влажность несколько выше. Также отличаются фауна и, особенно, флора. Если в расположенном на юго-востоке Чукотского полуострова Анадыре есть кустарники и редкие деревца, то в северных прибрежных районах – только мох и ягель, покрывающие сопки и равнины. Поэтому особенно запомнилась недельная командировка на камчатский полигон «Радыгино» после года службы, где были НАСТОЯЩИЕ деревья и СЛАДКИЕ ягоды, в отличие от местной безвкусной шикши...
Речь в данной статье пойдёт об энергии в утилитарном смысле этого слова. А точнее – об энергетике, которую можно условно разделить на две составляющие: электрическую и тепловую. Если без электричества жили тысячелетия, то без отопления в экстремальном климате жизнь человека, будь это коренной житель Чукотки или переселенец с «материка», в отличие от густо покрытого мехом мифического йети, невозможна. Поэтому начнём с тепла домашнего очага.
"Дым значит жизнь"
Большинство чукчей, как и большинство других коренных и малочисленных народов севера (КМНС), можно отнести к кочевникам. Кочевать их вынуждает необходимость поиска новых пастбищ для оленей. Если летом кормовая база оленей состоит из десятка видов растений и даже грибов, то зимой это только ягель, находящийся под слоем снега. Само понятие «лето» на Чукотке относительно. Его можно охарактеризовать афоризмом «июнь – ещё не лето, а июль – уже не лето». Это заставляет подходить к отоплению жилищ продуманно и основательно. Традиционным «мобильным» жилищем для чукотских оленеводов является яранга – куполообразный «шатёр», основу которого составляет каркас из прочных деревянные шестов, обтянутый оленьими шкурами. Альтернативно могут использоваться моржовые шкуры, а летом – брезент. Для отопления у входа в ярангу разжигают костёр, дым от которого выходит через «дверь». Его основная задача – отсечь наружный холод от иоронги – жилой части, отапливаемой ээком. Ээк представляет собой своеобразную масляную лампу, выдолбленную из цельного камня. Прибрежные жители Чукотки заполняют его жиром кита, моржа или нерпы. Вместо фитиля может гореть сухой мох или промасленный кусочек оленьего меха.
Тепла единственного ээка вполне достаточно для обогрева иоронги. Внутри бывает так жарко, что «дверь» в ярангу закрывается только при экстремально низких температурах или в метель. При этом костёр в передней части яранги продолжает экранировать жилую часть от внешнего холодного воздуха.
Но не все чукчи являются оленеводами. Существует внушительная группа рыбаков и охотников на морских животных, включая моржей и китов. В наши дни у них нет необходимости жить в ярангах и большинство из них постоянно проживает в привычных «материковым» жителям зданиях. В индивидуальных домах и бараках для отопления обустроены твёрдотопливные печи, а в многоэтажки тепло подаётся от местных котельных. Так, например, выглядит рукотворная «доминанта» пейзажа бухты Эмма – труба угольной котельной посёлка Провидения:
Согласитесь, что есть нечто общее с кадром из знаменитой трилогии Л. Гайдая:
Но если в фильме чёрный дым символизирует, скорее, «всеобщую индустриализацию страны», то на чукотском берегу он подсознательно воспринимается по-другому: «дым – значит тепло, тепло — значит жизнь».
Уголь в одноимённый порт, как, впрочем, и в другие порты Чукотки, доставляется морским путём в навигацию. В основном, отгружается местный уголь, например, из бухты Угольной близ посёлка Беринговский. К слову, там добываются очень хорошие по качеству угли, в частности, марки «Г» – газовые, – не нуждающиеся в дополнительном наддуве при сжигании. Но есть определённая доля и якутского угля, поставляемого из месторождения в Нерюнгри через железную дорогу в приморские порты для дальнейшей оправки по морю на Чукотку.
В целом, сжигание угля до настоящего времени являлось основным источником тепла на Чукотке в абсолютных значениях. Однако в случае дальнейшего развития магистральных газопроводов он будет постепенно и только в некоторых районах заменяться «голубым» топливом. Средняя длительность отопительного сезона в регионе превышает 270 суток, в Анадыре он длится почти 300 суток, а в некоторых населённых пунктах региона и вовсе не прекращается. По этому показателю Чукотка уверенно занимает первое место в России.
Солидная история чукотской электроэнергии
Теперь перейдём к «энергии прогресса и комфорта» -- электричеству. Первая электростанция на полуострове появилась в 1914 году в Анадыре (в те времена – пост Ново-Мариинск). Она обеспечивала работу радиостанции, оснащённой длинноволновыми искровыми передатчиками, позволявшими наладить относительно надёжную связь с Петропавловском, Охотском и Номом (Аляска), а также освещала само помещение радиостанции. Под руководством инженера А.Ф. Перепечко радиостанция была построена и введена в строй за два года, а её конструкция имела интересную особенность: в бетонных стенах были предусмотрены пустоты для теплоизоляции, заполненные слоями пробкового дерева. Это лишний раз подтверждает постулат о необходимости не только выработки, но о сохранения энергии, в данном случае тепловой. К сожалению, данная огнеопасная начинка в стеновых пустотах сыграла с помещением злую шутку. В 1920 г. в машинном отделении станции произошёл пожар, при котором пострадало здание, дизельгенератор, сгорел приводной ремень, после чего радиостанция несколько месяцев не работала.
Примечательно, что появление первых источников электроэнергии на территории современных Чукотки и Магаданской области связано именно с развитием телефонной и телеграфной связи в начале прошлого столетия. В 1911-1914 годах, помимо упомянутой станции в Ново-Мариинске, были построены похожие объекты в Тауйске и Наяхане. Электроэнергия для работы радиоустройств вырабатывалась дизельными двигателями Гарднера небольшой мощности. Например, станция в Ново-Мариинске была оснащена тремя двигателями мощностью 12, 14 и 15 л.с.
В 1931 году, в том же Анадыре, электростанцией обзавёлся местный рыбокомбинат. Изначально её мощность составляла 44 кВт, но к 1941 году она была увеличена до 175 кВт. Такую значительную по тем временам мощность обеспечивали три дизельгенератора и два локомобиля, использующих бурый уголь месторождения «Угольные Копи», расположенного на противоположном берегу Анадырского лимана. В более обобщённом виде материалы по электрификации Северо-Востока страны были представлены на 1-й Всесоюзной конференции по размещению производительных сил Севера во 2-й пятилетке, состоявшейся в феврале 1932 г. Согласно документам конференции, за 1933-1937 гг. планировалось построить двадцать две электростанции суммарной мощностью 3 238 кВт. В Майнопыльгино и Танюрер для трёх консервных заводов должны были установить три дизельгенератора по 120 кВт каждый. Третьим пятилетним планом (1938-1942 гг.) развития жилищно-коммунального хозяйства в Чукотском округе в 1940-м году намечалась строительство электростанций в Анадыре (50 кВт) и в п. Провидения (55 кВт), в 1941 в Островном (10 кВт) и Уэлене (25 кВт), в 1942 в Маркове и Певеке (по 10 кВт каждая). Электростанция в Анадыре должна была использовать местный уголь, в Маркове и Островном – дрова, а в Певеке и Уэлене, где местное топливо отсутствовало, – нефтепродукты.
Ключевые проблемы использования различных видов энергоресурсов и электрификации промышленных объектов на территории треста «Дальстрой», который де-факто управлял Чукоткой, были рассмотрены в «Генеральном плане развития народного хозяйства Колымской области 1938-1947 гг.», составленном в 1937 г. Генплан включал схему обустройства линий электропередачи (ЛЭП) трёх стандартных напряжений 110, 35 и 6 киловольт (КВ) с использованием деревянных опор, изготовленных из колымской лиственницы. ЛЭП-110 КВ были запланированы как дальнемагистральные, ЛЭП-35 КВ предназначались для передачи энергии от станций или подстанций на расстоянии до 80 км, а ЛЭП-6 КВ – на расстояние, не превышающее 8 км.
Вышеупомянутая дизельная электростанция в Певеке постройки 1942 г. дала начало современной Чаунской ТЭЦ. Первые два дизельгенератора общей мощностью 440 кВт были введены в эксплуатацию в мае 1944 года. В 1947 году был образован Чаунский энергокомбинат, в который вошли Певекская электростанция и ЛЭП-35 КВ с подстанциями. К 1948 году суммарная мощность электростанции была увеличена до 3,75 МВт, а в 1949 г., после монтажа двух паровых котлов и двух турбоагрегатов мощностью по 1 МВт, станция начала вырабатывать не только электроэнергию, но и тепло, превратившись в ТЭЦ.
В 1950 году было начато строительство Эгвекинотской ГРЭС, а первую электроэнергию станция дала в конце 1952 года. Силовыми агрегатами на тот момент являлись два дизельгенератора мощностью 1 МВт каждый. В 1959 году вступила в строй первая очередь паротурбинной станции, состоящей из трёх котлов и двух турбогенераторов общей мощностью 12 МВт. В 1974 году была запущена вторая очередь Эгвекинотской ГРЭС, при этом суммарная мощность станции возросла до 28 МВт.
Самая северная АЭС
В послевоенный период активно велась геологическая разведка территории округа. Были обнаружены существенные запасы полезных ископаемых, особенно золота. На месте добычи начали обустраивать многочисленные горно-обогатительные комбинаты (ГОК). Так, например, в 1955 году на берегу ручья Каральваам возник одноимённый посёлок геологов. Однако называть будущую столицу золотодобычи Чукотки «загоном для оленей» (перевод с чукотского) было как-то неправильно, и геологи предложили назвать посёлок в честь первооткрывателя колымского золота Ю.А. Билибина, который, кстати, никогда не был на Чукотке. За несколько десятилетий интенсивной добычи посёлок разросся до 16 тыс. человек и получил статус «городского типа». Но ГОКи требуют электроэнергии, а в Билибинском районе нет ни морских портов, ни круглогодичных автодорог. Поэтому было принято неординарное решение построить атомную электростанцию (АЭС), до сих пор обладающую двумя эпитетами «самая»: самая северная стационарная в мире и самая маломощная АЭС в мире. Более того, это единственная в мире АЭС, построенная на вечной мерзлоте.
В 1963 году было начато проектирование Билибинской АЭС, в 1965 приступили к её строительству. Одновременно Билибино и Певек были соединены ЛЭП-110 КВ и был образован Чаун-Билибинский (ныне Певек-Билибинский) энергоузел. В качестве эксперимента в 1970 году к данному узлу у посёлка Зелёный мыс была подключена первая в СССР плавучая газотурбинная электростанция «Северное сияние», выведенная из эксплуатации только в 2002 году. Строительно-монтажные работы на площадке АЭС были начаты в 1967 году, в 1974 году станция дала первую электроэнергию, а в 1976 году была выведена на полную проектную мощность 48 МВт.
Но, несмотря на нарядный внешний вид, станции уже почти пятьдесят лет. Несколько раз ей продлевали эксплуатационный ресурс, но закрытие неизбежно. Процесс вывода АЭС из эксплуатации небыстрый, но неотвратимый. Город золотодобытчиков и атомщиков Билибино ожидает вторая волна массового оттока населения.
В 1966 году Министерством энергетики СССР было принято решение о строительстве Анадырской ТЭЦ. Через пятнадцать лет приступили к пусконаладочным работам и в конце декабря 1986 года была запущена первая очередь станции, ещё через год ТЭЦ вышла на проектную мощность. Через двадцать лет была введена в эксплуатацию Анадырская газомоторная ТЭЦ (ГМТЭЦ) – самая эффективная с точки зрения КПД теплоэлектростанция Чукотки, обеспечивающая энергией аэропорт Анадырь. В 2018 году первый агрегат Анадырской ТЭЦ был переведён с угля на природный газ, а в апреле 2021, усилиями ПАО «РусГидро», оба блока ТЭЦ были газифицированы, что дало возможность ООО «Сибнефть-Чукотка» (принадлежит АО «Чукотснаб») увеличить объёмы добычи газа на Западно-Озёрском месторождении, магистральный газопровод от которого ведёт в Анадырь.
В 2019 г. Певек была доставлена и начала выработку энергии плавучая атомная теплоэлектростанция (ПАТЭС) «Академик Ломоносов»:
Это уникальный энергообъект, не имеющий аналогов в мире. ПАТЭС состоит из плавучего энергоблока (ПЭБ), береговой инфраструктуры, обеспечивающей приём и дальнейшую передачу потребителям теплоэлектроэнергии, а также специальных гидротехнических сооружений, обеспечивающих безопасное нахождение ПЭБ в акватории Певека. ПЭБ в номинальном режиме обеспечивает выдачу в береговые сети 60 МВт электроэнергии и до 50 Гкал/ч тепловой энергии. Этого хватит для обеспечения теплоэлектроэнергией 100 тыс. человек. Также ПАТЭС может быть использована для опреснения морской воды (до 240 тыс. кубометров пресной воды в сутки). Проектный срок службы ПЭБ составляет 35-40 лет с ежегодным техническим обслуживанием и текущим ремонтом отдельного оборудования, которые выполняются без вывода ПЭБ из эксплуатации, а также заводским ремонтом через каждые 10-12 лет эксплуатации. ПЭБ полностью автономен. На нём предусматривается размещение обслуживающего персонала в количестве семидесяти человек. Имеются жилые каюты, столовая и т.п. Для приготовления пищи и хранения продуктов предусмотрены камбузный и провизионный блоки. Для оказания первой медицинской помощи имеется амбулатория. «Академик Ломоносов» является важным звеном в процессе постепенного вывода из эксплуатации Билибинской АЭС.
Возобновляемые источники энергии в энергосистеме Чукотки
Но не все населённые пункты округа имеют доступ к твёрдому топливу, а тем более – газу. По сей день на Чукотке эксплуатируется более сорока дизельных электростанций (ДЭС) общей мощностью 117 МВт. Они обеспечивают электроэнергией удаленные посёлки и некоторые предприятия по добыче полезных ископаемых, например АО «Чукотская горно-геологическая компания» (28,7 МВт). Помимо этого, ДЭС выполняют функции резервных на случай аварийного отключения теплоэлектростанций. Крупнейшие из резервных расположены на: Анадырской ТЭЦ — 6 МВт, Анадырской ГМТЭЦ — 10,4 МВт, Эгвекинотской ГРЭС — 4 МВт и Чаунской ТЭЦ — 4,5 МВт.
На сегодняшний день энергосистема Чукотки состоит из 3-х независимых друг от друга энергоузлов: Певек-Билибинского (1), Анадырского (2) и Эгвекинотского (3):
Выработка электроэнергии в округе в 2019 году составила 698,4 млн кВт·ч, а её избытки традиционно направлялись по ЛЭП-110 КВ в Якутию (п. Черский).
Помимо «традиционных», на Чукотке есть все предпосылки развития и возобновляемых источников энергии. Например, средняя годовая скорость ветра на большей части территории округа составляет 4-6 м/с, а на юго-восточном побережье – 6-9 м/с. Подсчитанный ещё в прошлом веке ветровой энергоресурс региона составляет немалые 1,5 трлн кВт*часов. С учётом данного факта, в начале «нулевых» годов на мысе Обсервации Анадырского района была построена ветро-дизельная электростанция установленной мощностью 3 МВт, которая состоит из десяти российских ветроагрегатов «северного исполнения» типа АВЭ-250СМ, мощностью 250 кВт каждый, и одного дизель-генератора мощностью 500 кВт. В июле 2003 г. станция была выведена на полную мощность. Ежегодная выработка электроэнергии составляет от 2,5 до 3,0 млн. кВт.ч.
Говорить об использовании солнечной энергии ввиду низкой инсоляции региона, высокой снеговетровой нагрузки и недостаточных КПД современных солнечных батарей пока рано, а вот геотермальную энергию использовать можно и нужно. Восточная часть полуострова богата термоминеральными источниками, температура которых достигает +97ОС. Ещё в середине прошлого века были примеры их успешного освоения. В непосредственной близости были построены пионерские лагеря и профилакторий, обустроены отапливаемые «бесплатным» теплом подсобные хозяйства. Источники «китобойной столицы» России – Лорино – освоены лучше всех и являются наиболее перспективными с точки зрения дальнейшего использования.
Но автору данной статьи ближе к сердцу другие термоминеральные источники, расположенные недалеко от с. Новое Чаплино. В сентябре 1986 за переукладку склада боеприпасов «вручную» командование наградило нас поездкой на «горячие ключи». На тот момент купель была обнесена деревянным срубом без крыши. Вода около +38ОС, а сверху падает СНЕГ.
Лежишь и заряжаешься энергией. Не только утилитарной тепловой…
Фотографии из открытых источников.
