CC BY
96
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТРАНСПОРТНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ВНУТРЕННИХ ВОДНЫХ ПУТЕЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НА ПРИМЕРЕ РЕКОНСТРУКЦИИ МОСКВОРЕЦКО-ОКСКОЙ ШЛЮЗОВАННОЙ
СИСТЕМЫ
Н.В. Чаадаева, заместитель начальника отдела экономического анализа и прогнозирования Федерального агентства морского и речного транспорта, старший преподаватель, аспирант Московской государственной академии водного транспорта.
Статья раскрывает возможности эффективного сочетания развития гидроэнергетики и водного транспорта при попутном решении ряда водохозяйственных и экологических задач возможно на основе создания системы взаимосвязанных глубоководных путей с гидроэлектростанциями на шлюзованных реках - транспортно-энергетической водной сети, в контексте которой рассмотрена Москворецко-Окская шлюзованная система.
Обеспечение роста экономики России является ключевой задачей на современном этапе развития. Одним из инструментов экономического роста является кардинальное улучшение инфраструктурной составляющей экономики, в том числе опережающее развитие таких инфраструктурных отраслей как транспорт и энергетика. В народнохозяйственном комплексе государства транспорт и энергетика объективно составляют единый блок - транспортно-энергетический комплекс - и должны развиваться одновременно. Внутренний водный транспорт является наиболее экономичным, экологичным и безопасным видом транспорта, а гидроэнергетика - одним из наиболее эффективных направлений электроэнергетики.
Гидроресурсы - возобновляемый и наиболее экологичный источник энергии, использование которого позволяет снижать выбросы в атмосферу тепловых электростанций и сохранять запасы углеводородного топлива для будущих поколений. Кроме своего прямого назначения - производства электроэнергии - гидроэнергетика решает дополнительно ряд важнейших задач. Прямая выгода от них включает создание систем питьевого и промышленного водоснабжения, развитие судоходства, создание ирригационных систем в интересах сельского хозяйства, рыборазведение, регулирование стока рек, позволяющее осуществлять борьбу с паводками и наводнениями, обеспечивая безопасность населения и объектов различного назначения.
Располагая более 90 % резерва регулировочной мощности, гидроэнергетика является ключевым элементом обеспечения системной надежности Единой Энергосистемы страны. Из всех существующих типов электростанций именно гидроэлектростанции являются наиболее маневренными и способны при необходимости существенно увеличить объемы выработки в считанные минуты, покрывая пиковые нагрузки.
При этом по экономическому потенциалу гидроэнергоресурсов Россия занимает второе место в мире (порядка 852 млрд. кВт^ч, после Китая), и именно гидроэнергетика на ближайшие десятилетия может стать для экономики России точкой роста. Это наиболее мощная, экологически безопасная и инвестиционно привлекательная часть топливно-энергетической сферы. Именно гидроэнергетика позволяет производить электроэнергию с минимальной себестоимостью.
Общая потребность в энергии уже сейчас настолько велика, что вопрос о предпочтении какого-либо вида не возникает - необходим поиск новых источников энергии и экономия органического топлива, необходимо развивать все источники энергии, в том числе и местные энергоресурсы возобновляемых источников энергии.
В последнее время поиск новых источников энергии и экономия органического топлива привели к бурному развитию малой энергетики. Эта тема становится всё более актуальной, в том числе с точки зрения энергетической безопасности страны. Одним из наиболее эффективных направлений использования энергоресурсов возобновляемых источников энергии в России является использование энергии водотоков, обладающих значительным потенциалом при сравнительной простоте их использования, с помощью малых гидроэлектростанций. В этой связи возрастает интерес к использованию не только транспортного, но и энергетического потенциала внутренних водных путей.
Имеющийся отечественный и, главным образом, зарубежный опыт с начала ХХ века и до настоящего времени показывает, что
эффективное сочетание развития гидроэнергетики и водного транспорта при попутном решении ряда водохозяйственных и экологических задач возможно на основе создания системы взаимосвязанных глубоководных путей с гидроэлектростанциями на шлюзованных реках.
Из общего анализа места и значения путей сообщения и транспорта в государстве и народном хозяйстве, а также исторической традиции экономической жизни России, обусловленной обилием в стране рек, следует, что возможности, объективно предоставляемые реками как путями сообщения и источниками возобновляемой энергии недоиспользуются.
Развитие транспортно-энергетической водной сети предполагает создание системы межбассейновых глубоководных соединений с использованием водной энергии рек, входящих в ее состав.
Москворецко-Окская шлюзованная система является примером межбассейнового соединения, возможности которого в настоящее время недоиспользуются. Чтобы оценить потенциал развития системы рассмотрим её в контексте транспортно-энергетичес-кой водной сети.
Москворецко-Окская система имеет большое значение в транспортном обслуживании центрального региона, в улучшении его экологического состояния, в развитии рекреации. Объёмы перевозок грузов по водным путям системы составляют 13 млн.тонн, ежегодные перевозки пассажиров - около 1 млн.человек. При этом потенциал развития Москворецко-Окского пути оценивается в 2025 млн.тонн грузов и 1,5 млн., пассажиров.
К сожалению, ухудшение состояния Москворецко-Окской системы в последние десятилетия привело к снижению ее функционального потенциала. Одними из наиболее опасных проблем бассейна на современном этапе стали: первое - неудовлетворительное состояние гидротехнических сооружений, при котором не обеспечиваются проектные режимы реки, требующее их кардинальной реконструкции, и второе - «посадка» уровней воды в результате массовых изъятий грунтов из русла.
Тем не менее, никак нельзя умалять значение системы и выполняемые ею функции. Современный взгляд на проблему и оценка потенциала МоскворецкоОкской шлюзованной системы позволяют сделать вывод о том, что есть реальный шанс сделать её работу эффективной во всех отношениях.
С целью обеспечения эффективности работы Москворецко-Окской шлюзованной системы и использования её потенциала предлагается поэтапная реконструкция системы. На первом этапе представляется целесообразным произвести реконструкцию плотин гидроузлов Трудкоммуна и Андреевка с учётом размещения в их составе малых ГЭС. Данное решение является принципиально новым как для водного транспорта, так и для энергетики и существенно повышает общую эффективность предлагаемых мероприятий.
Сегодня российскими предприятиями предлагается большой спектр оборудования и технических решений для сооружения малых ГЭС, а стоимость их строительства окупается менее чем за 6 лет. Размещение малых ГЭС в составе реконструируемых плотин позволяет не только с максимальной эффективностью использовать свободный водоток, но и уже через год эксплуатации направить дополнительно полученный доход от выработки и продажи гидроэнергии на последующие этапы модернизации системы.
На втором этапе предполагается полная реконструкция плотин на гидроузлах Софьино, Фаустово и Северка с целью выпол-
нения первоочередной задачи восстановления безопасности сооружений. Оптимальным решением представляется замена старых разборчатых судоходных плотин новыми конструкциями с размещением малых ГЭС в их составе.
На третьем этапе реконструкции предлагается строительство новых плотин и малых ГЭС на гидроузлах Белоомут и Кузьминск.
Общая установленная мощность малых ГЭС составит 15 МВт, а среднегодовая выработка электроэнергии - 120 млн. кВт^ч. За расчётный 50-летний период эксплуатации работа гидроагрегатов всех ГЭС Москворецко-Окской системы обеспечит экономию более 5 млн. тонн условного топлива или 16 млн. тонн подмосковных углей и предотвратит выбросы в атмосферу продуктов их горения. Себестоимость производства электроэнергии на предлагаемых к строительству малых ГЭС составит около 50 коп./кВт^ч и не будет зависеть от колебаний мировых и внутренних цен на энергоносители.
Строительство на указанных гидроузлах малых ГЭС повысит надежность энергоснабжения всей системы и обеспечит меньшую зависимость затрат на перекачку волжской воды насосными станциями Канала имени Москвы от конъюнктуры энергетического рынка. Улучшение технического состояния судоходных путей системы позволит не только повысить объёмы грузовых и пассажирских перевозок, но и обеспечить надёжность, безопасность и эффективность работы системы в целом.
Таким образом, суммарный эффект комплексной реконструкции системы с учётом новых решений по строительству малых ГЭС будет во много раз превосходить произведённые затраты и позволит не только повысить уровень безопасности сооружений, но и сделать работу внутреннего водного транспорта безаварийной, бесперебойной и надёжной.
Как показывает имеющийся опыт работ в данной сфере, стро-ительномонтажные работы по реконструкции гидроузлов и строительству на них малых ГЭС могут быть выполнены в течение пяти лет: в период с 2008 по 2012 годы. Необходимый объем финансирования составляет около 4 млрд. руб. (с НДС).
Финансирование строительства малых ГЭС на гидроузлах МоскворецкоОкской системы предлагается осуществлять с участием бюджетных средств и частного капитала, что позволяет получить наиболее привлекательные для инвестирования показатели. Институт государственно-частного партнерства является ключевым механизмом повышения инвестиционной привлекательности инфраструктурных отраслей, основным инструментом привлечения внебюджетных инвестиций к реализации различных проектов, в том числе комплексного назначения.
В узком понимании государственно-частное партнерство сводится к совместным проектам, в которых в качестве источников финансирования выступают государственные финансовые средства и средства частных инвесторов (независимо от объектов финансирования, субъектов участвующих в проекте, целей и пропорций участия). Одним из таких проектов может быть предлагаемая схема реконструкции Москворецко-Окской шлюзованной системы. Вступивший в силу в 2005 году Федеральный закон «О концессионных соглашениях» и принятые в его развитие типовые концессионные соглашения, в том числе по гидротехническим сооружениям и объектам энергетики, позволяют сегодня предложить инвестору на основе механизма возвратного финансирования реальную схему реализации подобных проектов.
По результатам предварительных расчётов и анализа эффективности инвестиционного проекта по строительству малых ГЭС, внутренняя норма прибыли для внешних инвесторов составит 18 %, срок возврата инвестиций - 8 лет, для государства соответственно 31 % и 5 лет.
В случае положительного опыта реализации указанных мероприятий впоследствии целесообразно рассмотреть возможность строительства каскада низконапорных регулирующих гидроузлов на Верхней Оке.
Продолжающаяся интенсификация водохозяйственной деятельности в бассейне р.Оки, приведшая к посадке уровней за период с 1931 г. по настоящее время, делает строительство гидроузлов настоятельной необходимостью. Строительство новых низконапорных (до 4-х м) гидроузлов, в первую очередь, позволит решить главную экологическую проблему р.Оки - предотвратить понижение уровня воды, компенсировать ущерб от изъятия из реки части стока и существенно увеличить протяженность судоходного пути.
Принимая во внимание результаты уже проводившихся в данном направлении исследований (имеются проекты 1968 г., 1987 г., 1994 г.), наиболее оптимальным представляется строительство гидроузлов в створах выше городов Коломна (862 км), Кашира (925 км), Серпухов (982 км) и Алексин (1037 км). При этом необходимо использовать положительный опыт и имеющиеся технические решения размещения малых ГЭС в составе сооружаемых плотин.
Намеченные четыре гидроузла в сочетании с двумя уже существующими (Белоомут и Кузьминск) образуют глубоководное соединение, зарегулированный участок русла р.Оки протяженностью около 400 км и единый каскад малых ГЭС, что позволяет организовать судоходство практически на всём протяжении реки. Подобный вариант использования потенциала реки, в первую очередь, в транспортном и энергетическом отношениях представляется наиболее оптимальным.
В целом среди результатов реконструкции Москворецко-Окс-кой шлюзованной системы необходимо перечислить следующие эффекты, достижение которых имеет комплексное межотраслевое значение:
1. Энергопотребление судоходных гидроузлов системы в целом невелико, однако перебои в электроснабжении даже на одном из гидроузлов грозят как минимум остановкой судоходства на большей её части. Наличие собственного генерирующего энергоисточника на гидроузлах обеспечит выработку дополнительного количества дешевой электроэнергии для жизнеобеспечения г. Москвы, Московской и Рязанской областей.
2. Реконструкция гидроузлов системы позволит поддерживать гарантированные габариты судового хода, необходимые для обеспечения судоходства на данном участке. Суда большей грузоподъёмности смогут подходить к столице, а себестоимость перевозок водным транспортом уменьшится. Вырастет грузооборот города и прилегающих территорий, что будет способствовать дальнейшему росту экономики центрального региона. Судоходные шлюзы системы в перспективе способны пропускать 25-30 тыс. единиц флота в год.
3. Модернизация системы позволит повысить значимость пассажирских перевозок водным транспортом, что даст дополнительный толчок к развитию туристического бизнеса, и обеспечит рост грузовых перевозок по водным путям Московского бассейна.
4. Реконструкция Москворецко-Окской шлюзованной системы приведёт к улучшению экологии региона. Она является ведущим фактором, оказывающим стабилизирующее влияние на экологическое состояние рек и прилегающих к ним территорий, а гидроэлектростанции в её составе оказывают положительное влияние на качество воды в реках, обеспечивая дополнительную аэрацию водного потока при его прохождении через гидротурбины.
5. Реконструкция судоходных плотин позволит исключить возможные ущербы от аварий на отдельных участках Москворецко-Окской системы, обеспечит безопасность и надёжность работы судоходных гидротехнических сооружений.
6. Выполнение природоохранных мероприятий в сочетании с повышением безопасности и надежности сооружений системы позволит существенно расширить возможности энергетического, транспортного, водохозяйственного, рекреационного и рыбохозяй-ственного использования системы.
Эффекты, достигнутые в результате модернизации Москво-рецко-Окского водного пути во много раз превзойдут осуществлённые инвестиционные вложения, а опыт реконструкции целесообразно использовать и для других воднотранспортных систем не только Центрального региона, но и Северо-Запада, Западной Сибири, Приморья с учётом местных особенностей.
Комплексное рассмотрение вопросов реконструкции водных путей во взаимосвязи с их гидроэнергетическим потенциалом позволит уже в ближайшее время сформировать основу транспорт-но-энергетической водной сети России, что представляет собой пример ликвидации инфраструктурных ограничений в обеспечении экономического роста страны и является в настоящее время крайне актуальным.
Таким образом, с разных сторон освещая проблему сочетания развития водных путей и гидроэнергетики, можно сделать вывод о безальтернативности транспортно-энергетической водной сети. Развитие такой сети, позволяя решить также различные водохозяйственные и экологические проблемы, должно послужить основой рационального природопользования и, в конечном итоге, устойчивого развития экономики России.
