Как будет дальше развиваться гидроэнергетика?

На первый взгляд вопрос представляется странным. Действительно экономические показатели ГЭС вполне подходящие: себестоимость электроэнергии, произведенной ГЭС, гораздо ниже, чем для ТЭС и АЭС, а капитальные вложения хотя и выше, чем для ТЭС, но ниже, чем для АЭС.

Что касается ресурсного обеспечения, то поскольку гидроэнергия относится к числу восполняемых источников энергии (гидроэнергия солнечного происхождения), под ресурсным обеспечением можно понимать только максимальную (экономически оправданную) выработку электроэнергии в год, равную для всей Земли (конечно, весьма приближенно) 10 млрд. тут в год, т. е. примерно равную всему энергопотреблению мира в настоящее время. Гидроэнергоресурсы Советского Союза (также экономически оправданные) составляют около 12% мировых.

Таким образом с ресурсами гидроэнергии дело обстоит благополучно.

Как это ни странно представляется на первый взгляд, сооружение ГЭС может иметь отрицательные последствия экологического характера. К таким последствиям относятся затопление сельскохозяйственных земель и лесных угодий, изменение естественного режима речного стока и даже климата прилегающих территорий. К сожалению, перечисленные стороны дела далеко не всегда принимались раньше во внимание. В частности, по всей видимости, неоправданным является создание больших водохранилищ Рыбинской, Цимлянской и Каховской ГЭС. Эти и некоторые другие водохранилища имеют к тому же большие площади мелководья, отрицательно влияющие на качество воды.

Необходимо сказать, что мелководья, имеющиеся и на многих других водохранилищах, включая волжские, являются весьма отрицательным явлением с экологической точки зрения.

При строительстве ГЭС в районах Сибири и Дальнего Востока было допущено затопление больших лесных площадей без предварительной вырубки леса. Это относится, в частности, к Братскому, Усть-Илимскому и Саяно-Шушенскому водохранилищам. Нет необходимости говорить об отрицательных последствиях этого.

Сооружение плотин привело к большому ущербу для так называемых проходных рыб, которые в пору икрометания поднимаются вверх по реке. Не было учтено, что сооружение плотин резко изменяет условия существования ихтиофауны: температурный режим, качество воды, уровень, кормовую базу и многое другое.

Как же быть дальше? Может быть, прекратить строительство ГЭС?

На наш взгляд, такое решение было бы неправильным. Вероятно, правильным было бы установить такой порядок, когда началу строительства новой ГЭС (включая начало проектирования и создания строительной базы) обязательно предшествовала бы разработка технико-экономического обоснования (ТЭО) и рассмотрение его высококвалифицированной вневедомственной комиссией. Видимо, такой порядок должен быть установлен не только для ГЭС, но и для других промышленных сооружений,

В частности, прежде чем приступать к строительству ГЭС, на чем настаивают некоторые специалисты-гидроэнергетики, следовало бы разработать ТЭО и рассмотреть его в предложенном выше порядке.

Нам осталось теперь сказать несколько слов о гидроаккумулирующей электростанции (ГАЭС) (рис. 8). Устройство ГАЭС в принципе очень простое. Главными ее элементами, как показано на рисунке, являются два резервуара, расположенные на разных уровнях (верхний и нижний), и насос-турбина - агрегат, который может работать и как насос, и как гидравлическая турбина. Агрегат соединен с мотором-генератором, который в свою очередь может работать и как электрический двигатель для привода в действие насоса, и как электрический генератор.

Рис. 8. Схема гидроаккумулирующей электростанции

Само название станции «гидроаккумулирующая» говорит о том, что в задачу ее входит забрать из электрической сети «избыток» энергии (в период снижения потребности в ней) и с ее помощью перекачать некоторое количество воды из нижнего резервуара в верхний, создав, таким образом, запас потенциальной энергии.

Наоборот, в часы повышенного спроса на электрическую энергию (в часы пик) запасенная в верхнем резервуаре вода перепускается через мотор-генератор, работающий в это время в режиме генератора и производящий электроэнергию, в нижний резервуар.

Многие специалисты считают, что в настоящее время ГАЭС является лучшим аккумулирующим устройством для электростанций. Устроена она просто и надежно, время ее запуска исчисляется минутами, и, если нужно, даже секундами.

Но, как и всегда, даже самое хорошее имеет свои недостатки.

Первый из них заключается в том, что ГАЭС имеет относительно низкий КПД, около 70%. Другими словами, она может отдать потребителю в часы пик только около 70% той электроэнергии, которая была ею забрана в часы пониженного спроса. Меньше, но зато в самое нужное время. За все надо платить.

Второй недостаток - относительно высокая стоимость строительства. Но этот недостаток может быть по понятным мотивам значительно уменьшен, если строить ГАЭС не на равнинной местности (собственно, так никогда и не делают), а на местности холмистой, создающей выгодные условия для размещения водоемов.