Предстоящей реформе РАО «ЕЭС» посвящается
ДЕНЬГИ ИЗ ВОЗДУХА
Возьмите нашу самую ходовую купюру — червонец. Что там нарисовано? Плотина электростанции. И не зря. Лицо СССР очерчивалось, с одной стороны, его величественными плотинами и рукотворными морями, с другой — залитыми этими морями лучшими пашнями, городами, торчащими из воды куполами церквей, гибнущей под плотинами рыбой. И этот облик молодой Советской страны берет свое начало в двадцатых годах, когда Ленин склонился к плану ГОЭЛРО. А мог склониться и к другому плану электрификации. Тогда символом мощи страны был бы вовсе не Днепрогэс... Впрочем, и сейчас еще не поздно спохватиться
Лично мне репортажи из Приморья о том, что там опять перебои с электричеством, уже поднадоели — скучно в сотый раз слушать одно и то же. К тому же из-за этих тягостных сообщений становится тревожно на душе — а ну как и в Москве нечто подобное приключится?.. Ну, допустим, Чубайса — на фонарь, как требуют особо чувствительные к фазам Луны граждане. А дальше что? От того что Чубайс будет повешен или, наоборот, снят, электричества не прибавится. Изобильный термояд появится только через полвека. А что делать завтра и послезавтра?
Между тем некоторые грамотные люди предлагают весьма нетривиальные решения энергетической проблемы страны. Нетривиальные как с точки зрения технической, так и организационной. Причем нетривиальность эта кажется таковой только здесь, в России, потому что в мире по такому пути давно уже пошли развитые страны. А у нас еще ни в одном глазу.
Мой сегодняшний собеседник значительную часть своего времени проводит за пределами нашей родины — в Германии. Потому что именно Германия сейчас является европейским флагманом в области новой энергетики, абсолютно экологически чистой и совершенно «бесплатной» — ветряной. Или лучше сказать ветреной? Вот видите, даже слово еще не устоялось...
В общем, московский профессор Нурбей ГУЛИА консультирует немцев в этой области. Забавно, правда? Они — передовые в мире по ветроэлектростанциям, а консультируем их мы, самые отстающие. А между тем не всегда мы были отстающими в области получения денег из воздуха — первая ветростанция в мире, как выяснилось, была построена у нас еще в тридцатых годах!..
РОССИЯ ПУСКАЕТ ВЕТРЫ
— Я думаю, за ветростанциями будущее, — первым делом сказал профессор Гулиа, когда мы встретились, чтобы по чисто русской привычке покалякать о судьбах родины. — Пришла пора делать деньги из воздуха.
— Извольте объясниться!
— В России вечно приходится объяснять то, что в других странах давно уже поняли. Германия уже объявила о постепенном снижении доли АЭС в энергетике вплоть до полного их закрытия! Потому что в 1993 году там была принята правительственная программа с характерным названием «Эльдорадо-ветер». Программа оказалась настолько перспективной, что уже в несколько раз перевыполнена. Она предусматривает большие экономические льготы и господдержку тех, кто вкладывает деньги в ветроэлектростанции. Предусмотрены льготы даже для потребителей ветроэлектроэнергии!
Потому что для получения ветроэлектроэнергии не надо покупать и сжигать нефтепродукты или уголь, не надо покупать урановое топливо, не надо строить плотины и затоплять собственную страну. Ничего этого не надо. Надо только ветряк поставить и забыть обо всем. Электричество само ветром надует. Бесплатно. Ветер задаром крутит лопасти, вал вращает генератор, генератор дает ток «из ничего». Небольшой ветряк может обеспечить энергией один коттедж, большой — целый поселок.
— Халява — великий бог!
— Да, немцы — люди расчетливые... Поэтому и хотят перевернуть всю свою энергетику. Сейчас в большинстве стран мира ситуация такая: подавляющая часть энергии вырабатывается на тепловых станциях. Гидростанции, несмотря на их гигантские размеры (искусственные моря приходится создавать!), вырабатывают энергии даже меньше, чем АЭС, которые после Чернобыля вызывают у всех опасения. А вот бесплатные экологичные ветроэлектростанции (ВЭС) дают пока что ничтожную долю энергии. Но ситуация меняется очень-очень быстро. В 1996 году в маленькой Германии мощность всех ВЭС уже составляла 1576 мегаватт энергии. Больше производили только огромные США. Даже нищая Индия уже все поняла. В том же году мощность ее ВЭС составляла 820 мегаватт.
— А у нас?
— В России мощность всех ветростанций равна 2,8 мегаватта. В триста раз меньше, чем в Индии!
— Скоро будет чуть больше. Когда я летал с Абрамовичем по Чукотке, с нами еще летали какие-то англичане из фирмы, производящей ветряки. Роман хочет купить у них ветростанции и решить энергетическую проблему в своем округе.
— Ну, правильное решение...
— Только вот в поселке Беринговский уже была одна ветростанция — двухмегаваттная, она могла целый поселок обеспечить.
— Почему «была»?
— Ветром поломало. Пурга, однако, была...
— При сильных ветрах лопасти должны автоматически стопориться. Это всего лишь вопрос грамотного конструирования и грамотной эксплуатации.
— А вот что меня интересует: мы привыкли, что Россия — богатая по ископаемым страна. Нефти тут много, урана, угля, газа... А как у нас дела с «ветряными ресурсами»?
— Докладываю. Рабочая группа Минтопэнерго России еще в 1993 году определила, что наши «запасы» по ветру составляют в потенциале 6 218 000 000 мегаватт-часов в год. Вот столько энергии мы могли бы получать из ветра.
— А сколько сейчас Россия производит электричества?
— В десять раз меньше. Мы можем ВСЕ свои станции заменить на ветряки. Не будем ничего жечь, не будем иметь проблем с радиацией...
ВЭС настолько выгодны, что, по прогнозам экспертов, с 1996 до 2006 года мощность ветростанций во всем мире увеличится в 6 раз и достигнет 36 000 мегаватт. Причем, скорее всего, это ошибочные прогнозы, потому что темпы строительства ВЭС превышают проектные.
— Но, наверное, не везде в России ветровые нагрузки одинаковы. Где-то пусто, а где-то так густо, что ветряки ломает.
— Еще раз говорю, если сломалась конструкция, виновата не конструкция, виноват конструктор... В нашей стране большинство районов перспективны для установки ВЭС. Можно взять недавно изданный «Атлас ветров России» и самому убедиться. Если среднегодовые скорости ветра в каком-то районе превышают 4 м/с, там уже можно строить ветряк для обеспечения дома или поселка. Если скорость превышает 6 м/с, то ВЭС уже можно подключать к энергетическим сетям страны — это уже полноценная электростанция.
А у нас в большинстве районов страны, особенно на севере и востоке, скорость ветра гораздо выше, чем 6 метров. Если на северах поставить ветряки, решается проблема половины северного завоза — топливной его части. Нужен будет только небольшой резервный запас топлива для дизель-генераторов.
— То есть мы теоретически можем перевести всю страну «на ветер». Но тут есть одна закавыка... Ветер хорош, только когда он дует. А если штиль, страна или ее часть погружается во мрак. Если я ставлю ветряк для индивидуального коттеджа, я, конечно, могу накапливать электричество на время безветрия в аккумуляторах. Но всю страну, заводы и фабрики на аккумуляторы не переведешь.
— Да. Штиль — известная проблема. По этому вопросу я немцев и консультирую. Я предложил им решение вопроса — как накапливать энергию в периоды безветрия... Вам что-нибудь говорит фамилия Кулибин?
— Конечно.
— Естественно, его же в школе проходят. Так вот, Кулибин в числе прочего не только изобрел, но и построил (!) первый в мире автомобиль с инерционным накопителем энергии. По русской традиции построил из дерева, конечно, как и свои знаменитые часы в виде яйца. Приводил эту повозку в движение кучер с помощью педального привода, причем в гору автомобиль ехал быстрее, чем с горы! Гениальная была конструкция. В Политехническом музее есть модель этой повозки... А фамилия Уфимцев вам знакома?
— Нет. А кто это?
— А это человек не менее великий, чем Кулибин. Тоже изобретатель-самоучка. И такой же не оцененный до конца. Горький называл его поэтом техники. Сейчас в Курске стоит дом-музей Уфимцева. Этот Уфимцев еще в тридцатые годы решил проблему, которую немцы решают сейчас! Он построил в Курске первую ветростанцию, которая давала ток, даже когда не было ветра.
— А как он запасал энергию?
— Так же, как Кулибин, — с помощью инерционного аккумулятора, то есть маховика. Пока дул ветер, он не только крутил генератор, но и раскручивал маховик. Когда ветер стихал, этот огромный маховик по инерции вращался и крутил генератор. Станция освещала двухэтажный дом Уфимцева, питала все его станки, которые стояли в подвале, и освещала часть улицы Семеновской в Курске. И это при том что Курск не Приморье, там сильных ветров не бывает.
— И как долго вращался этот маховик без ветра? Минут десять? Полчаса?
— Очень долго. Несколько часов. В 1936 году Уфимцев умер, и после его смерти станцию запустить уже никому не удалось, потому что никто не мог понять, как это работает. Этот ветряк высотой 40 метров до сих пор стоит в Курске.
Я сам семь лет работал в Курске завкафедрой Политеха. И мы со студентами пытались запустить уфимцевскую ветростанцию. Ничего не вышло. А я не последний человек в механике! Для того времени конструкция Уфимцева была просто фантастической! Он на сто лет опередил свое время.
Во-первых, Уфимцев вместе с довольно известным тогда аэродинамиком профессором Ветчинкиным создал первое в мире ветроколесо с поворотными лопастями и переменным углом атаки — как в современных вертолетах! Во-вторых, знаменитый маховик на двух подшипниках, который весил 320 килограммов, был помещен в специальную вакуумную камеру, чтобы воздухом не тормозился. И это в тридцатых годах!
Сейчас мы с немцами пытаемся хотя бы повторить конструкцию Уфимцева. На современном уровне техники и материаловедения, разумеется. Кстати, современные маховики могут вращаться после раскрутки уже не часами, а сутками. Так что штили ветростанциям не помеха.
— Я под впечатлением от вашего Уфимцева... Надо же...
— Да, он на практике показал, что наша страна могла пойти другим путем. Не нужно было бы плотины городить, затоплять города и веси... Уфимцев и Ветчинкин связывали расцвет России с тотальным ветроиспользованием. Они это называли «сплошной анемофикацией России». У них были даже статистические расчеты по районам России, которые подтверждали, что вся энергетика России может быть основана на энергии ветра. Но, к сожалению, был выбран другой путь. Как завещал великий Ленин.
КАК ПУСТИТЬ РОССИЮ ПО ВЕТРУ?
— Меня бесконечно удивляет российская действительность. Это еще при большевиках началось — мое удивление. В начале восьмидесятых я по линии общества «Знание» читал лекции в городе Шахты Ростовской области. Была зима, а в гостинице не топили. Дубняк в номере стоял. Почему? Администратор сказал, что нет угля. Я обалдел — рядом высились терриконы этого угля, потому что уголь добывают в этом городе. Потому и город так называется. А в котельных угля не было!.. Теперь похожая ситуация в Приморье. Люди мерзнут и сидят в темноте.
— В отличие от советской бесхозяйственности сегодняшние беды — это парадоксы именно хозяйственной системы: там на самом деле нет топлива, потому что платить нечем.
— И не надо! Там постоянно дуют ветры!
— Нет денег ни на топливо, ни на то, чтобы купить ветряки.
— Я знаю. Поэтому на свой страх и риск поговорил с немцами, когда в последний раз ездил в Германию. Меня никто не уполномочивал, конечно, но я не мог уже смотреть на это замерзающее Приморье... Значит, смотрите — станция на 1,5 мегаватта стоит 1,5 миллиона марок. Но немцы согласились поставить нам ветряки бесплатно! От нас требуется только соорудить фундамент под башню и обеспечить транспортировку разобранной станции до места. А соберут ее немцы сами — тоже бесплатно.
— А в чем их выгода?
— Мы будем платить им деньги за электроэнергию, которую выработает ветряк. По среднему германскому тарифу. Пока не окупится станция.
— А вдруг Чубайс будет против?
— Не знаю про Чубайса, но почему не чешутся губернаторы замерзающих районов? Они бы уже не зависели от РАО «ЕЭС».
— Один чешется.
— Кто? А, Чукотка... Как говорила моя бабушка, хорошо, но мало. Остальные-то спят.
— А смогут ли наши люди расплачиваться по европейским тарифам за электричество?
— Знаете, лучше много платить за наличие, чем ничего не платить за отсутствие... А если захотят сэкономить — утеплят свое жилье. Только экономическими методами можно заставить людей перейти на энергосберегающие технологии! Иначе так и будем жечь народное добро...
Ну, давайте считать. При хорошей термоизоляции одного киловатта мощности хватает на обогрев и освещение небольшой квартиры. У меня есть дачный домик — кстати говоря, не очень-то сильно теплоизолированный, просто щели все тщательно заткнуты, — так там всю зиму постоянно работает киловаттная электропечь. И все время в доме тепло. В самые лютые морозы. Можно приезжать и жить.
У нас, даже по официальной статистике, средняя семья расходует в сутки около 3 киловатт-часов энергии или постоянную среднюю мощность чуть больше 100 ватт. То есть один ветряк мощностью всего 5000 киловатт, даже если он будет загружен наполовину, обеспечит энергией 25 000 квартир. Это небольшой город. Кстати, с мелкими поселками еще проще — небольшой ветряк мощностью 1500 киловатт монтируется всего за неделю. Он и окупится быстрее. Перевозка этих ветряков на наш Север тоже обойдется недорого, потому что по морю.
— Ладно, это все дело долгое — пока примут решение, пока купят, привезут... А как людям спасаться ближайшей зимой? Можно ли самому построить ветряк?
— Ветряк — штука довольно сложная. Гораздо легче построить просто тепловую машину с приводом от ветра, так называемую джоулеву мешалку. Света у людей, конечно, не будет. Но будет хотя бы тепло! Приморские и северные поселки хотя бы не будут мерзнуть! Эти ветровые теплогенераторы можно производить полукустарным способом в любом сарае.
— Что это за штуковина такая?
— Делается простое ветроколесо. Из чего угодно — жесть, листовое железо, текстолит, доски — у кого что в наличии. Напоминает оно колесо колесного парохода, только вращаться будет в горизонтальной плоскости. Половина колеса прикрывается кожухом, чтобы ветер воздействовал только на одну часть, иначе вращения не будет. На кожухе — флюгер, чтобы колесо само ориентировалось по ветру. Лучше делать колесо метра три в диаметре. Лопасти можно укрепить растяжками для жесткости или уголки подварить.
Колесо ставится на металлическом или деревянном шесте над крышей. Этот шест передает вращение колеса и нижним концом уходит в бочку с водой, которая находится в доме. В бочке с водой — перегородки, приваренные к стенкам, на шесте — лопасти. Между подвижными лопастями и перегородками — небольшие зазоры. Вращаясь, лопасти нагревают воду. Вот и все. Не нужно никаких зубчатых или ременных передач!.. Обычное примитивное устройство для перевода механической работы в тепло.
— Ну и насколько вода там нагреется? На два градуса?
— До кипения. Пар будет валить. Правда, нагреваться вода в бочке долго будет, но куда нам торопиться? А когда нагреется, горячую воду можно отводить и направлять прямо в отопительные батареи, она будет циркулировать и греть дом. Двухсотлитровая бочка может отопить небольшой дом. Этот же вал от ветряка, кстати, может вращать небольшой генератор. Воду горячую можно отбирать для мытья посуды, например.
— А если вдруг задует сильный русский ветер типа чукотского?
— А если вдруг задует сильный русский ветер типа чукотского, на этот случай в конструкции должен быть предусмотрен стопор или тормоз для остановки ветроколеса, чтоб его не поломало.
Это Россия, у нас без стопора никак нельзя...
Александр НИКОНОВ
На фотографиях:
- А.Г. УФИМЦЕВ В СВОЕМ КАБИНЕТЕ. ЕДИНСТВЕННАЯ СОХРАНИВШАЯСЯ ФОТОГРАФИЯ ИЗОБРЕТАТЕЛЯ
- ЧЕРТЕЖ ПЕРВОЙ В МИРЕ ВЭС УФИМЦЕВА
- УФИМЦЕВСКИЙ ВЕТРЯК ВЫСОТОЙ 40 МЕТРОВ ДО СИХ ПОР СТОИТ В КУРСКЕ
- В материале использованы фотографии: Fotobank, из семейного архива