Теплоснабжение Украины

Фото: pinterest.com

Мы все привыкли к вполне определенному уровню комфорта в крупных городах, и порой не задумываемся о том, как выглядит его инженерная инфраструктура. Разумеется, в разных городах она имеет свою специфику, но общая логика ее построения практически универсальна. Давайте оценим ее для климатических условий юго-запада средней полосы России. Она у нас достаточно широкая: это Брянск, Курск, Белгород и самый крупный город-мегаполис – Киев.

Откуда берется тепло

Умеренно-континентальный климат, четко выраженная сезонность (зима-весна-лето-осень). Зимы с умеренной влажностью и морозами, хотя возможны периодические снижения температуры до -15-20 и даже до -25. Инженерию рассчитывают на самые неблагоприятные погодные условия, хотя это и не совпадает с «рыночными условиями», которые предусматривают снижение резервов до минимума – они ведь «омертвляют капитал». Но выбор невелик: если в первую очередь беспокоиться о снижении скорости оборота денежных средств, то придется заранее планировать расширение площадей городских кладбищ.

Плотность городской застройки, требования к чистоте воздуха априори не дают возможности разместить все объекты генерации энергии внутри города, тем более – города-мегаполиса. Обычное соотношение «поступление электроэнергии извне/изнутри» 5-6 к 1.

Раз уж я совершенно случайно вспомнил о Киеве, то здесь имеем: три крупных ТЭЦ: № 4 (она же – Дарницкая»), № 5 и № 6, электрическая мощность 160 МВт, 700 МВт и 500 МВт соответственно, общая летняя мощность – 1,36 ГВт. Именно «летняя» – все эти станции когенерационные, то есть способные одновременно генерировать как электрическую, так и тепловую энергию. Это важно – в средней полосе город должен быть гарантированно обеспечен теплом вот при тех самых краткосрочных -15-20. Но, наращивая производство тепла, станции снижают производство электроэнергии, тем самым увеличивая спрос на поступление электроэнергии извне (из объединенной энергосистемы).

Во времена плановой экономики с обеспечением тепла выручали крупные производства, на которых, к примеру, вырабатывался пар при технологических процессах. После массовой приватизации такое подспорье исчезло. Инженерное последствие – строительство новых котельных или увеличение мощности имеющихся. Но котельные, как известно, электрическую энергию не вырабатывают, потому обеспечение питанием их насосов повышает спрос на электричество.

Первая группа потребителей

В «случайном» Киеве в зимнее время внутригородская генерация с учетом миниТЭЦ, статистические данные по которым найти невозможно, не превышает 1,5 ГВт при общем спросе в обычных условиях порядке 7 ГВт. Именно поэтому важно следить за техническим состоянием линий электропередачи и подстанций.

Этой зимой поломки участились.

В любом современном городе есть так называемая первая группа потребителей – те, которые должны быть обеспечены электроэнергией при любых обстоятельствах, отключение которых от сети не так давно просто автоматически превращалось в уголовные дела. Список обширен. Котельные, насосные теплосетей, водозаборы и насосные водообеспечения, канализационные насосные станции. Больницы с операционными и реанимационными отделениями, а также склады продовольствия. Узлы связи, диспетчерские, службы экстренного реагирования. Критические транспортные узлы: навигационные и светосигнальные системы аэродромов, тяговые подстанции наземного и подземного транспорта (метро), включая железнодорожные. В зимнее время на самом верху списка – узлы теплоснабжения и водоотведения.

Если городские власти внезапно включили в первую категорию предприятия ВПК – это грубое нарушение регламентов. Наказание за такое – строгое и неотвратимое. Если с этой безответственностью не справляются сами городские власти – помощь приходит извне. То, что электрические сети и «узлы» подстанции в городской застройке общие, приводит к тому, что отключение крупного узла тянет соседние районы и критическую инфраструктуру.

Критические узлы должны быть обеспечены автономными источниками питания, способными генерировать электроэнергию на протяжении 48 часов – за это время любые повреждения и аварии должны быть устранены. Если и здесь регламент нарушен – нужно писать жалобы в мэрию.

Когда в результате повреждения ЛЭП «Днестровская» и «Ферросплавная» без внешнего питания оставалась Запорожская АЭС, профессионалы справлялись на протяжении месяца. А в Киеве и в других городах все той же средней полосы какая-то сплошная халатность. Премии за такое лишать нужно!

Глубинная логика

Если без иронии, то работа автономных дизельных электростанций (ДЭС) на протяжении более двух суток – сложная задача, требующая регулярного подвоза топлива. Если работа ДЭС и топливо в первую очередь обеспечивают военные и ремонтные заводы, цеха по производству БПЛА – жители пострадают просто неизбежно.

Повреждения, которые возникают при отсутствии питания критической инфраструктуры, происходят в буквальном смысле слова по глубине залегания. Самотёчная канализация — чаще всего самая глубокая, потому что ей нужен уклон. Чем дальше по трассе — тем глубже, чтобы сохранить уклон и пройти под другими сетями. Водопровод обычно прокладывают ниже глубины промерзания (или защищают утеплением/обогревом), но он выше самотёчной канализации. Напорные участки канализации могут быть не так глубоки, но это уже частные случаи.

Отопление (подача горячей воды и обратка) чаще всего идут парой рядом, в одном канале. По глубине они выше водопровода и канализации, потому что она большая по габаритам, и ее чаще приходится обслуживать. Газовые трубы прокладывают тоже ниже глубины промерзания. Кабели связи, в том числе и слаботочные, как и кабели силовые нередко прокладывают относительно неглубоко по сравнению с канализацией (но с защитой).

Эти нормативы объясняют введение энергетическими компаниями «рваного режима» подачи электроэнергии. Главная задача на период холодов – не дать замерзнуть ни одной из перечисленных систем жизнеобеспечения. Не «подать горячую воду и теплую воду в радиаторы для нормальных условий проживания», а не дать промерзнуть трубам, восстановление которых парализует город на долгий период и потребует колоссального финансирования. Но «побочный эффект» – в те часы, когда появляется электричество, мгновенно включаются сотни тысяч электрических обогревателей и всевозможных накопителей энергии со всеми неизбежными скачками напряжения.

ОРУ

И несколько слов о кадрах разрушений электростанций, которых в последние дни стало явно больше обычного. Здания электростанций капитальные, справиться с перекрытиями машинных и турбинных залов далеко не просто. А все, что находится вне капитальных строений – значительно более уязвимо.

Стандартное напряжение на клеммах генератора – 24 кВ. Этого уровня для дальнейшей передачи в сети недостаточно, требуются повышающие трансформаторы классов 24/110 кВ, 24/220 кВ, вплоть до 24/750 кВ, если речь об атомных энергоблоках. Оборудование габаритное, требующее соблюдение правил безопасности, поэтому такие трансформаторы выносят за пределы зданий, располагая в непосредственной близости к ним.

Еще чуть дальше – площадки открытых распределительных устройств (ОРУ) с целой паутиной линий электропередач и необходимых для них опор. ОРУ занимают большие площади, надежно защитить их просто физически невозможно, поэтому снимков с разрушениями на них становится все больше. Но нужно иметь в виду, что это в буквальном смысле слова удары по площадям. Они наносились и раньше, но восстановление ОРУ, хоть и требует усилий, но происходило в сжатые сроки.

Максимальный результат по выполнению главных задач, то есть прекращению работы предприятий ВПК и ликвидации транспортной связности стал отчетливо виден только после того, как удары стали комбинированными и одновременными – по самим электростанциям, по подстанциям и ЛЭП высокого класса напряжения. Удары не наносятся в стиле коврового бомбометания – киевскому режиму оставляют возможность отключать оборонные предприятия, но сохранять энергообеспечение критической инфраструктуры и жилого фонда. Какой выбор делают киевские власти – это уже их собственные решения.