Энергопромышленные комплексы на базе ГЭС - Анализ и сравнение ресурсов комплекса

В качестве примера порайонного сравнительного анализа можно рассмотреть три восточных района страны (Западную и Восточную Сибирь и Среднюю Азию), которые достаточно богаты сырьевыми и энергетическими ресурсами, но значительно различаются по специализации и своей роли в развитии производительных сил страны.
Энергетические ресурсы. При общих практически очень крупных запасах энергетического сырья и достаточно благоприятных технико-экономических показателях, характерных для этих районов, они весьма несходны по своей структуре (табл. 14) и качеству.
На территории Восточной Сибири сосредоточена преобладающая часть угольных и гидроэнергетических ресурсов Союза; в Западной Сибири — нефтяных, газовых и довольно значительная часть угольных, в Средней Азин — газа и гидроэнергии. Анализ порайонной структуры показывает, что в Западной н Восточной Сибири основным энергоресурсом является уголь, который составляет соответственно 97,5 и 98,2% ресурсов топлива этих районов. 

Таблица 14
Структура потенциальных запасов важнейших энергетических ресурсов

Структура топливно-энергетических ресурсов Средней Азии значительно отличается от общесоюзной и от большинства восточных районов. В Средней Азин удельный вес угля намного меньше, а доля газа, нефти, гидроэнергии значительно выше.
Совершенно различны качественные показатели даже однородных ресурсов. Угли Восточной Сибири (в основном Канско-Ачинского бассейна) являются малокалорийными (2 700—3 700 ккал/кг), характеризуются повышенной влажностью, легко подвергаются выветриванию и крошатся, что исключает возможность их перевозок в натуральном виде.
В Кузнецком бассейне содержатся высококачественные угли разнообразных марок, которые могут быть использованы для коксования, для химической переработки, как энергетические для коммунально-бытовых и других нужд. Каменные угли Кузнецкого бассейна характеризуются высокой теплотой сгорания, малой зольностью, легкой обогатимостью, они транспортабельны.
Угольные ресурсы Средней Азии невелики и характеризуются высокой зольностью, трудно обогащаются и имеют невысокую теплотворную способность. Эти угли могут быть эффективно использованы в основном только крупными электростанциями. Они имеют, главным образом, местное значение и в перспективе не будут играть существенной роли в районе и стране.
Газ, подавляющая часть запасов которого сосредоточена в двух районах Советского Союза — Западной Сибири и Средней Азии, не имеет существенных качественных различий, является транспортабельным топливом, и направление его использования в том и другом районах будет определяться в основном технико-экономической характеристикой его добычи, транспорта и условиями развития сравниваемых районов.
Большие запасы гидравлической энергии характерны для Средней Азии и Восточной Сибири. Сопоставляя гидроэлектростанции Средней Азии и Восточной Сибири, следует указать на существующее между ними различие по масштабам, по характеру решаемых ими комплексных проблем и по возможному режиму работы. Реки Средней Азии (Пяндж, Вахт, Сырдарья, Амударья) имеют преимущественно ледниково-снежное питание, что определяет высокую неравномерность выработки энергии по годам. Восточносибирские реки Ангара и Енисей имеют высокую естественную зарегулированность, что определяется наличием в истоке р. Ангары естественной регулирующей емкости — озера Байкал.
Сопоставление технико-экономических характеристик показывает, что гидроэлектростанции Средней Азин значительно уступают по своим показателям сибирским гидроэлектростанциям (табл. 15).
Таблица 15
Технико-экономические характеристики гидроэлектростанций

Гидроэлектростанции Средней Азии характеризуются большой неравномерностью выработки энергии в течение года, которая будет в перспективе расти в связи с тем, что гидроузлы Средней Азин комплексные и ведущим компонентом здесь является развивающееся орошение. Это предопределяет режим работы гидроэлектростанций и затрудняет их использование для снабжения крупных электроемких производств, характеризующихся плотным графиком нагрузки и требующих равномерной подачи энергии. При размещении этих производств в Средней Азии существующая неравномерность выработки электроэнергии по сезонам и годам на гидроэлектростанциях должна быть компенсирована соответствующей выработкой ТЭС. Как показали расчеты, при размещении па базе ГЭС Средней Азии крупных электроемких производств в системе необходимо иметь до 30% дублирующих мощностей, которые должны обеспечивать равномерную подачу энергии. Это связано с дополнительными капиталовложениями в ТЭС и ЛЭП, равными около 12 руб. на 1 т продукции.
В Восточной Сибири основная цель строительства гидроэлектростанций — выработка больших количеств электроэнергии, которая может быть здесь получена в более равномерном режиме, в годовом и сезонном разрезе, чем в Средней Азии.
Весьма неравномерно распределены энергетические ресурсы по территории рассматриваемых районов. В Западной Сибири большая часть сосредоточена в Кемеровской (уголь) и Тюменской (газ и нефть, гидроэнергия) областях. Некоторая доля гидроэнергетических ресурсов расположена в Алтайском крае.
В Восточной Сибири значительная часть запасов угля находится в северных труднодоступных районах с суровыми климатическими условиями (Таймырский, Тунгусским бассейны) и на юге, вблизи железной дороги (Канско-Ачинский, Иркутский, Минусинский бассейны). Следует отметить, что запасы угля на юге также большие.
Основным источником гидроэнергии в Восточной Сибири являются реки Ангара и Енисей. Наибольшее сосредоточение этих ресурсов характерно для участка средней и нижней Ангары и среднего Енисея. Здесь сосредоточено до 140—150 млрд, квт-ч, т. е. почти 50% экономически эффективных к использованию гидроресурсов района.
В Средней Азии распределение энергетических ресурсов по территории также неравномерно. Основные запасы газа сосредоточены в Узбекской и Туркменской республиках, гидроэнергии — в Таджикской и Киргизской ССР, нефти — в Туркмении, угля — в Узбекской и Киргизской ССР. Запасы угля сосредотачиваются в относительно небольших месторождениях, в то время как запасы газа концентрируются па нескольких крупных месторождениях: Газлинском, Янгиказганском и Зеагли-Дарвазниском. Наиболее богаты гидроресурсами горные реки Вахш, Пяндж, верхнее течение рек Амударьи и Надыма.
Удельная насыщенность районов Сибири и Средней Азии различными видами энергоресурсов характеризуется данными табл. 16.
Таблица 16
Удельная насыщенность энергоресурсами районов Сибири и Средней Азииi

Сопоставление количественных и экономических показателей топливных ресурсов Сибири и Средней Азии показывает, что рассматриваемые районы относятся к числу наиболее обеспеченных энергоресурсами в СССР. Это допускает как форсированное развитие производительных сил в этих районах, так и вывоз топлива в дефицитные районы и прежде всего в европейскую часть СССР и на Урал. Особенно важным средством смягчения дефицита топлива является размещение энергоемких (теплоемких и электроемких) предприятий в избыточных по топливу районах.
В связи с этим серьезной задачей является, с одной стороны, определение роли рассматриваемых районов и отдельных видов топлива в общей проблеме улучшения топливного баланса дефицитных районов и, с другой стороны, их участия в производстве энергоемкой продукции.

На эффективность использования привозных топливно-энергетических ресурсов при прочих равных условиях влияет взаимное размещение районов, дефицитных и избыточных по топливу.
Наиболее благоприятно расположены к хозяйственно освоенным районам страны Западная Сибирь в целом и особенно северные районы Тюменской области (табл. 17). При использовании энергетических ресурсов этого района путем передачи электроэнергии длина линий электропередач сокращается почти в 2 раза по сравнению с передачей энергии из Восточной Сибири и на 500 км по сравнению с Северным Казахстаном (Экибастуз).

Таблица 17
Сравнительные данные, характеризующие положение рассматриваемых районов к основным центрам потребления

Получение газа из месторождений Западной Сибири значительно сокращает длину трубопроводов на Урал (в среднем на 100 км) и в европейскую часть страны (на 500 км) по сравнению с передачей газа из Бухары. Освоение Средне-Обских месторождений нефти позволит сократить расстояние при транспорте нефти в восточные районы страны (Кузбасс, Красноярский край, Иркутская область) по сравнению с передачей из Волго-Уральского района на 1 000 км.
Приведенный выше анализ структуры, качества и характера размещения ресурсов внутри районов и по отношению к дефицитным районам позволил сделать ряд выводов. Так, канско-ачинские бурые угли Восточной Сибири в силу своей нетранспортабельности должны сжигаться в большей части в пределах своего же экономического района. Согласно произведенным расчетам, замыкающие затраты на канско-ачинский уголь в районе Кузбасса будут примерно равны кузнецким углям, также добываемым открытым способом, однако завоз их в Западную Сибирь является эффективным, так как высвобождает транспортабельные угли Кузбасса для использования в европейских районах. Вывоз канско-ачинских углей на

Таблица 18
Замыкающие затраты на топливо, руб/т у.т.

Дальний Восток нецелесообразен, так как замыкающие затраты на местное топливо будут ниже, чем у привозного [Л. 49] (табл. 18).
Исходя из этого, Восточная Сибирь может рассматриваться как район, участвующий в покрытии дефицита главным образом в виде электроэнергии (это относится также к электроэнергии, производимой на ГЭС) при условии, что технико-экономические показатели энергии с учетом электронного транспорта ниже, чем электроэнергии па замыкающем топливе, полученном из других районов или других источников на месте.
Ограниченность гидроэнергетических ресурсов Средней Азии и их размещение в Таджикистане делает нецелесообразным передачу гидроэнергии в европейскую часть СССР пли па Урал, так как при передаче она должна пройти через крупные газовые и нефтяные месторождения, лежащие ближе к районам Урала и Центра, где возможно строительство мощных тепловых электростанций на базе газа, мазута и экибастузского угля. К этому следует добавить, что выпуск мощности и энергии от крупных ГЭС Вахшско-Пянджского каскада связан с большими трудностями, так как ЛЭП высокого напряжения должны проходить по высокогорным трассам и будут значительно ухудшать технико-экономические показатели использования электроэнергии. Это определяет целесообразность использования большей части гидроэнергии, вырабатываемой ГЭС на реках Пяндж и Вахт на месте.
Технико-экономические показатели, характеризующие эффективность использования угля, газа, нефти и электроэнергии рассматриваемых районов в других районах страны, приведены в табл. 19.
Наиболее благоприятными данными по использованию в европейской части СССР и на Урале характеризуются все виды топлива Западной Сибири (уголь, газ и нефть). Снабжение из других районов, избыточных по топливу, менее эффективно.
Особенно большое значение в перспективе приобретают такие виды топлива, как газ и нефть Тюменской области. По концентрации запасов, размерам отдельных месторождений и качеству нефти и газа районы Западно-Сибирской низменности превосходят запасы уже освоенных районов СССР и стоят в одном ряду с крупнейшими нефтегазоносными районами мира.

Удельные расчетные затраты по использованию различных видов топлива и энергии Сибири и Средней Азии в европейской части СССР и на Урале (добыча и транспорт), руб/ту. т.

* Расчет сделан в условиях использования тюменского газа для производства электроэнергии. ГРЭС размещается в Тюмени.

Учитывая это, XXIV съезд КПСС в своих директивах записал «Создать в Западной Сибири крупнейшую в стране базу нефтяной промышленности... Ускорить разработку мощных газовых месторождении на севере Тюменской области ... Обеспечить строительство газопроводов для подачи газа на Урал и в европейскую часть СССР, нефтепроводов к нефтеперерабатывающим заводам Сибири, Казахстана и европейской части СССР».
В 1970 г. на районы Западно-Сибирской низменности приходилось около 7% общесоюзной добычи газа и 10% добычи нефти. Уровень добычи нефти, равный 31 млн. т в год, достигнутый в районах Западно-Сибирской низменности за пятилетие 1966—1970 гг., был достигнут в старых нефтяных районах страны (Куйбышевской области, Башкирии и Татарии) за 15—30 лет, что говорит о высоких темпах освоения этого района. В 1980 г. в рассматриваемом районе намечается добывать 280-260 млн. т нефти и до 200 млрд, м³ газа [Л. 36], что составит значительную долю общесоюзной добычи.
Благоприятное географическое положение северных районов Западной Сибири по отношению к европейской части СССР, Уралу, Казахстану и Средней Азин, с одной стороны, тяжелые климатические условия (суровый климат, болотистые почвы) и слабая хозяйственная освоенность (малая населенность и отсутствие транспортных путей), с другой, предопределяют эффективность использования на вывоз не только топливно-энергетических ресурсов, по и других ресурсов района, которые также могут быть более эффективно использованы в освоенных районах страны, чем на месте. Это относится прежде всего к лесным и водным ресурсам.
Несмотря на сравнительно высокую себестоимость заготовок и низкое качество леса, размещение лесных ресурсов в непосредственной близости к районам Средней Азии, Казахстана к европейской части СССР делает эффективным снабжение этих районов тюменским лесом вследствие сокращения транспортных расходов по доставке в эти районы, что видно из табл. 20.
Таблица 20
Себестоимость круглого леса (франкс-склад — получатель, руб-м³)

В 1975 г. в районах Тюменской области будет заготовляться примерно в 1,5 раза больше древесины, чем в 1970 г., а в перспективе ресурсы позволяют увеличить заготовки в несколько раз. Большую часть заготавливаемой древесины будет целесообразнее перерабатывать на Урале и в европейской части страны, где сосредоточено до 70% мощностей лесоперерабатывающих предприятий страны, а заготовки леса постепенно в силу исчерпания запасов уменьшаются.
Кроме топливно-энергетических и лесных ресурсов Западно-Сибирский район выделяется своими крупными водными ресурсами. Здесь сосредоточено до 12% суммарных ресурсов поверхностного стока Советского Союза, которые почти не используются в настоящее время. При максимальном развитии всех отраслей народного хозяйства района потребность в воде не превысит 6% от имеющихся ресурсов. В то же время ограниченность водных ресурсов соседних с Западной Сибирью районов Средней Азии и Южного Казахстана в значительной степени лимитирует развитие здесь производительных сил, особенно сельского хозяйства, базирующегося па орошаемом земледелии.

Единственным источником воды могут быть только реки Сибири. Географическое положение Западно-Сибирской низменности позволит использовать водные ресурсы этого района для снабжения водой Средней Азии и Казахстана путем переброски стока сибирских рек на юг.
Предлагаемая для северных районов Западной Сибири концепция вывоза (переброса) топливных, водных и лесных ресурсов оправдывается исключительно тяжелыми природными условиями освоения, характерными для этих районов.
Среди районов, потребляющих энергетические, водные и лесные ресурсы северной части Западной Сибири, значительное место принадлежит ее южным, освоенным территориям (Кузбасс, Омская, Новосибирская области, Алтайский край).
Специализация этих районов в значительной степени будет меняться под воздействием сдвигов в структуре их топливно-энергетического баланса: развитие теплоемких отраслей органического синтеза па базе газа и нефти, используемых в виде сырья и энергетического топлива.
В целом же ориентация на вывоз нефти и газа из северных районов Западной Сибири увеличит возможности более эффективного использования топливных ресурсов Восточной Сибири и Средней Азии на месте, где имеются и другие предпосылки для широкого развития производительных сил.