Энергетические гибриды на краю света
Перспективы энергетического развития территорий на Камчатке
Серое голое море бьётся в заросший риф,
Песец меняет на лето мех,
Котик идет с просторов штормящих в тихий залив
Для летних семейных своих утех…
Р. Киплинг “Баллада о трёх котиколовах”
Когда с Тихого океана приходит серая дымка и в ней исчезают солнце и далекие заснеженные вулканы, вода приобретает холодный бутылочный цвет, песок на побережье кажется совсем чёрным, прибой усиливается, и парящие над ним чайки начинают тревожно кричать. «Наверное, завтра за рыбой не пойдут, — говорят в таком случае старожилы, — начинается шторм…» Ветер заметно крепчает, и стоящие чуть поодаль от берега белые ветрогенераторы раскручиваются до высоких оборотов и начинают выдавать в сеть по 300 кВт каждый. Они снабжают электроэнергией рыболовецкий поселок Усть-Камчатск, расположившийся в эстуарии реки Камчатка на обоих ее берегах среди суровой северной природы в одном из самых рыбных мест страны. С паромной переправы через реку, связывающей поселок с рыбными заводами и океанским побережьем, хорошо видны проплывающие мимо пустые сейнеры: сегодня «проходной» день, и рыбу не ловят, давая ей пройти вверх по реке на нерест.
Энергетика как драйвер развития жизни на территории
От Петропавловска-Камчатского до Усть-Камчатска по идущей среди сопок и горных хребтов грунтовой дороге — без малого 750 км, и удаленный поселок не подключен к централизованному электроснабжению: здесь работает изолированный микрогрид на базе ДЭС-23, сочетающий ветровую и дизельную генерацию. Микрогрид питает сам поселок Усть-Камчатск, рыбные комбинаты на другой стороне реки, микрорайоны Погодный и Новый, село Крутоберегово и расположенный в нём аэропорт. В этих местах постоянно проживает почти 5 тыс. человек, причем на время путины население увеличивается за счет сезонных рабочих рыбокомбинатов. Практически весь поселок находится на цунамиопасном участке побережья и в сейсмоопасном районе.
В составе Усть-Камчатского микрогрида развернуты три японских ветрогенератора Kamai KWT-300 и один самоподъемный французский ветрогенератор Vergnet мощностью 275 кВт. Рыболовецкая специализация поселка обуславливает необычный годовой профиль потребления электроэнергии: максимум приходится на лето, основное потребление энергии обеспечивают рыбные комбинаты, ведущие активную деятельность только с конца мая по конец августа, пока идет путина. Зимой же потребление связано почти исключительно с бытовыми нагрузками и падает по сравнению с летом почти в 4 раза. Теплоснабжение поселка осуществляется распределенными котельными на жидком топливе — по одной котельной на 2–5 пятиэтажек.
Хорошо видные с дороги между центром Усть-Камчатска и микрорайоном Погодный ветряки — местная достопримечательность и символ современных технологий. Своим видом они резко диссонируют с обветшавшими хрущевками, покосившимися деревянными сараями, разрушающейся индустриальной архитектурой и стоящими на улицах запыленными вахтовками на базе КАМАЗов и УРАЛов. Так новая энергетика привносит в городскую среду Усть-Камчатска не только передовой способ повысить эффективность энергоснабжения, но и само отчасти утраченное здесь ощущение современности, и новые смыслы места. Эти смыслы — попытка ответа на вопрос, какие занятия и какой образ жизни будет притягивать людей к этим труднодоступным местам в постиндустриальную эпоху, когда промышленная переработка рыбы уже не является “градообразующим” занятием, не обеспечивающим ни рост уровня жизни в поселке, ни даже поддержание инфраструктуры, жилого фонда и социальной среды в приемлемом для местных жителей состоянии.
В этой связи вспоминаются слова знаменитого урбаниста, бывшего главного архитектора Барселоны Висенте Гуаярта, сказанные им несколько лет назад на о. Итуруп после осмотра Курильска: “Удивительно, как в настолько красивом месте можно было построить настолько обычный город!”
Как ни странно, но главным смысловым преимуществом Усть-Камчатска является как раз его принципиальная удаленность и обособленность от привычной нам среды больших городов в сочетании с уникальным природным ландшафтом, протяженным океанским побережьем, вулканическими пляжами и невероятной красотой местных пейзажей.
При должном инфраструктурном развитии это место должно стать центром сёрфинга, горного туризма, спортивной рыбалки, различных практик ретрита (аналогично карельскому о. Кильпола), яхтенного и других видов водного спорта. Вслед за разнообразными новыми типами занятости придет и социальная инфраструктура — магазины, гостиницы, кафе и рестораны, общественные пространства. Важно отметить, что перечисленная новая занятость не замещает, а дополняет деятельность по вылову и переработке рыбы, к тому же формируя дополнительный спрос на рыбу — этот главный на сегодня продукт Усть-Камчатской экономики — прямо в самом поселке.
Камчатка уже сегодня является привлекательным для разных форм туризма регионом, способным производить самый ценный в постиндустриальной экономике “товар” — новые впечатления и смыслы. Но индустриальный характер инфраструктур, в первую очередь транспортной и энергетической, сильно сдерживает развитие такой постиндустриальной экономики. Это хорошо видно на примере чрезвычайно популярного как среди туристов, так и среди местных жителей Халактырского пляжа, находящегося рядом с г. Петропавловск-Камчатский. С одной стороны, на пляж ведет только весьма условная грунтовая дорога, по которой отважится ехать не каждый таксист, а сам пляж не электрифицирован и вообще не оборудован никакой инфраструктурой. С другой стороны, этот пляж с его постоянной прибойной волной — центр притяжения сёрферских школ и сообществ, лагеря (“глэмпинги”) которых с их футуристической архитектурой, контейнерными электростанциями и переносными базовыми станциями спутникового интернета выглядят современнее и высокотехнологичнее, чем типично индустриальный Петропавловск-Камчатский.
Сценарии развития микрогрида в Усть-Камчатке
Современные ветрогенераторы в Усть-Камчатске — отнюдь не простая дань моде на “зеленую” энергетику. КИУМ ветровой генерации, согласно расчетам, в Усть-Камчатске должен превышать 33%, что обеспечивается достаточно высокой средней скоростью ветра. При верной интеграции ветрогенераторов в микрогрид вырабатываемая ими мощность должна использоваться практически полностью, а регулирование баланса мощности при этом должно осуществляться системами накопления электроэнергии и, при необходимости, дизельными генераторами. В силу высокой стоимости привозного топлива для дизельной генерации и котельных в Усть-Камчатске использование ветрогенерации в сочетании с дизель-генераторами и системами накопления электроэнергии должно снизить расходы на энергоснабжение.
Хорошим решением по развитию микрогрида в Усть-Камчатске стала бы установка СНЭ с мощностью 200–300 кВт и емкостью 300–500 кВт·ч для использования как в качестве опорно-балансирующего накопителя, обеспечивающего высокое качество электроэнергии, так и для более долговременного хранения энергии ветра и сглаживания профиля потребления электроэнергии. Установка такого накопителя потребует также перехода с полуавтоматического диспетчерского на автоматическое управление.
Более сложная система управления энергетической гибкостью в поселке может включать в себя электрификацию теплоснабжения — перевод поселковых котельных с жидкого топлива на электрическую энергию. Это позволит как улучшить экологическую обстановку в поселке, особенно зимой, когда происходит интенсивное сжигание мазута, так и снизить стоимость теплоснабжения за счет использования более дешевой ветровой энергии. При определенных условиях гибко управляемые источники теплоснабжения с тепловыми накопителями могут уменьшить потребность в емкости аккумуляторов СНЭ, что также позитивно скажется на снижении стоимости электроснабжения. Для этого необходимо развернуть систему управления распределенными источниками энергии и гибкости в подходе Интернета энергии (IDEA), которая справится с регулированием множества таких источников, принадлежащих разным хозяйствующим субъектам.
В систему управления энергетической гибкостью важно также включить холодильные установки рыбокомбинатов, хотя они используются только во время путины и поэтому обладают сезонной энергетической гибкостью. Кроме того, важно завершить мероприятия по повышению класса энергоэффективности пятиэтажек до уровня С, что также позволит снизить расход мазута.
Описанные варианты развития микрогрида в Усть-Камчатске показывают, что энергетика этого места, как и в селе Новиково на Сахалине, может развиваться в первую очередь за счет управления энергетической гибкостью. Наличие систем накопления электроэнергии (СНЭ) и развитого управления нагрузками позволило бы обеспечить и рост КИУМ ветрогенерации, и необходимое быстрое регулирование баланса мощности.
В случае установки дополнительных ветрогенераторов в Усть-Камчатске может быть реализована и схема водородного теплоснабжения, аналогичная той, что мы описывали в случае Новиково. В рамках нее водород должен производиться в дни сравнительно низкого электропотребления (осенью, зимой и в «проходные» дни весной и летом) и затем потребляться в распределенных водородных котельных в то время, когда для электрического отопления не хватает мощности ветровой генерации.
Развитие поселений за счет развития местной энергетики — неочевидное, но, вполне возможно, перспективное решение. Новая энергетика приносит и рост экономической эффективности, и новые технологии, но кроме того она может стать ростком нового хозяйственного уклада на территории, меняя местные инфраструктуры и архитектуру и создавая условия для формирования новых типов занятости и образа жизни. В таком случае есть шансы на то, что вслед за развитием микрогрида в Усть-Камчатске это место сможет превзойти по популярности знаменитые тихоокеанские пляжи Северной Калифорнии, Орегона и Вашингтона.
Подготовлено IC ENERGYNET / Авторы: Игорь Чаусов, Павел Мельников
