§ 6. Города с максимальным влиянием теплоэнергетики на окружающую среду

Теплоэнергетика отличается высокой концентрацией объектов на ограниченном пространстве. Особенно это касается ТЭЦ, так как, помимо выработки электроэнергии, они вырабатывают и тепловую энергию, а ее дальше чем на 10-12 км передавать экономически невыгодно.

Практически все ТЭЦ европейской части России переведены на газ, но в азиатской части такого перехода не наблюдается. Так, в список городов с наибольшим уровнем загрязнения атмосферы, обусловленным деятельностью предприятий теплоэнергетики, входят Иркутск, Ростов-на-Дону, Саратов, Улан-Удэ, Хабаровск, Чита, Южно-Сахалинск, т. е. пять «азиатских» городов. Особенно высокое загрязнение атмосферного воздуха (превышение уровня 10 ПДК в разовых или суточных измерениях примесей) в последнее время наблюдается: в Омске (диоксид азота), Губахе (взвешенные вещества), Новосибирске (диоксид азота), Новокузнецке (фтористый водород и диоксид азота), Хабаровске (формальдегид), Южно-Сахалинске (сажа), где все города «азиатские» (Рубченко, Ивантер, 2000 г.).

Государственные районные электростанции (ГРЭС) вырабатывают только электроэнергию и могут размещаться в любой точке города или за городом в зависимости от местных условий, таких как роза ветров, жилые массивы.

Во многих субъектах РФ к основным загрязнителям атмосферы отнесены предприятия теплоэнергетики. Так, в объеме выброса вредных веществ от этих источников загрязнения доля энергетических предприятий в Ростовской обл. составляет 65,8 %, Смоленской обл. — 63,2 %, Рязанской обл. — 59,4 %. Этот показатель превышает 50 % в Приморском крае (57,1 %), Тульской (54,1 %), Ивановской (50,8 %) обл. Более 40 % объема выбросов вредных веществ приходится на долю предприятий, находящихся в Московской обл. (45,7 %), Ставропольском крае (45,2 %), Бурятии (44,5 %), Еврейской АО (43,6 %), Омской (42,2 %) и Костромской (40,4 %) обл. Как правило, здесь преобладают области из Центрального экономического района.

Конечно, в этом показателе еще и отражена общая структура промышленности этих регионов, т. е. и доля электроэнергетики в валовом региональном продукте у них высока. Причем в каж-

В то же время с эксплуатацией ГЭС связано много экологических проблем. Под водохранилища ГЭС отчуждаются большие площади земель, в т. ч. лучших в сельскохозяйственном отношении. Около 88 % общего числа водохранилищ в нашей стране сооружены в условиях равнин. В этих условиях площади зеркала акваторий достигают десятков тысяч км2, а удельная площадь затопления составляет от 5 до 15 км2 на каждую тысячу кВт установленной мощности ГЭС. Подготовка ложа водохранилищ будущих ГЭС велась поспешно, с нарушением экологических требований, полная вырубка лесов ложа не проводилась. Только при строительстве Усть-Илимской ГЭС под водой оказалось более 20 млн м3 древесины. Через несколько лет наступает расплата за такую «экономию»: из-за загнивания последней водоем становится практически непригодным для живых организмов и для судоходства (появление топляков — полузатопленных бревен), ухудшается качество атмосферного воздуха.

В результате создания ГЭС затоплено и подтоплено 96 городов, в том числе такие старинные русские города, как Колонта- ев, Корчева, Пучеж, Решма, Накарьев, Спасск, часть Мышкина, Мологи и почти весь город Калязин, множество поселков и деревень.

Крупные гидроэнергетические сооружения в потенциале несут в себе опасность техногенных катастроф. Ежегодно в мире происходит более трех тысяч аварий на различных плотинах, из них каждая седьмая — в странах СНГ. При разрушении плотины возникает волна прорыва, которая затапливает огромные территории и вызывает большой материальный и экологический ущерб. Масштабы последствий зависят от высоты волны прорыва, от того, насколько она превышает максимальную высоту в створе плотины, а также от времени добегания гребня волны прорыва. Особенно большая потенциальная опасность существует для рек с каскадами гидроэлектростанций (Волга — 11, Днепр — бит. д.).

Тревожное положение сложилось с Саяно-Шушенской ГЭС. Паводки 1985 и 1988 годов привели к разрушению части скального основания и конструкции, что в сочетании с неудачной технологией ремонтов способствовало нарушению пространственного положения плотины.

Перспективы малой гидроэнергетики. Есть все основания считать, что строительство крупных ГЭС на равнинных реках России не имеет перспективы в отличие от, так называемых, малых гидроэлектростанций (МГЭС). Эти станции сыграли большую роль в восстановлении экономики, разрушенной в годы Великой Отечественной войны. МГЭС мощностью 1 МВт способна обеспечить энергией до 500 жилых домов в сельской местности (Д. П. Никитин, Ю. В. Новиков, 1986 г.). Однако развитие большой энергетики, широкой сети линий электропередач, относительно дешевая электроэнергия сделали нерентабельными многие МГЭС, сооруженные в довоенные и послевоенные годы. Станции закрывались, плотины и здания со временем разрушались; как следствие, из экономического гидроэнергетического потенциала России фактически были полностью исключены ресурсы малых рек.

Малые гидроэлектростанции практически не изменяют природные условия, не затапливают большие земельные площади и даже снижают пики половодья, улучшают водообмен и аэрацию. МГЭС, как считают специалисты, могут служить надежным маневренным резервом и промышленных предприятий. На рис. 7.3 представлена схема малой гидроэлектростанции, рассчитанной на напор воды высотой 10 м и малые расходы — до 10 м3/с.

Рис. 7.3. Схема МГЭС с вертикальной пропеллерной турбиной: 1 — генератор; 2 — турбина

Небольшие плотины на реках не столько нарушают, сколько оптимизируют гидрологический режим рек и прилежащих территорий. Их можно рассматривать как пример экологически приемлемого природопользования, мягкого вмешательства в природные процессы. Водохранилища, созданные на малых реках, обычно не выходили за пределы русел. Они гасят колебания воды в реках и стабилизируют уровни грунтовых вод под прилежащими пойменными землями. Это благоприятно сказывается на продуктивности и устойчивости как водных, так и пойменных экосистем.

Согласно расчетам, на мелких и средних (длиной от 10 до 200 км) реках, которых в России более 150 тысяч, можно получать не меньше энергии, чем на современных крупных ГЭС. Созданы турбины, позволяющие вырабатывать энергию, используя естественное течение рек без строительства плотин. Такие турбины легко монтируются на реках и при необходимости перемещаются в другие места. Хотя стоимость получаемой на таких установках энергии выше, чем на крупных ГЭС, ТЭС или АЭС, но высокая экологичность делает целесообразным ее выработку.

Именно поэтому растет интерес к МГЭС во многих странах. Так, в США группы инвесторов вкладывают средства в восстановление мелких ГЭС и продают электроэнергию местным компаниям. Разработаны проекты по переоборудованию в МГЭС многих плотин, построенных для защиты от наводнений и водоснабжения.

В Китае действуют 70 тыс. малых гидроэлектростанций, снабжающих электроэнергией около 600 млн жителей.

В России, согласно Ю. В. Новикову (2006), в труднодоступной местности на Севере, Дальнем Востоке, высокогорных поселках Средней Азии и Кавказа МГЭС с успехом могут заменить дизельные электростанции, расход топлива на которых в ближайшее время достигнет 5 млн т в год.

И уже есть обнадеживающие примеры. Так, в Ярославской области на реке Нерли построена малая гидроэлектростанция для обеспечения энергией 7 деревень и мясоперерабатывающего завода. На горной речке Вешенка неподалеку от поселка Красная Поляна (район г. Сочи) построена МГЭС. Правда, мощность ее небольшая, всего 1,5 МВт, но зато таких ГЭС в окрестностях

Сочи планируется построить несколько десятков. Образовавшийся каскад МГЭС позволит сделать электроснабжение этого бурно развивающегося приморского города более устойчивым и экологически безопасным.

Небольшие регулирующие водоемы, каналы,' водохранилища при МГЭС способствуют также развитию поливного земледелия, рыборазводных хозяйств, улучшению районного водоснабжения и созданию зон отдыха. Как знать, может быть не в столь отдаленном будущем вновь будут радовать глаз и навевать романтические грезы сельские мельницы (рис. 7.4).