Интеллектуальная энергетика

Интеллектуальная энергетика
Сборник

Василий Иванович Сташко

Станислав Олегович Хомутов

В сборнике представлены статьи ученых, преподавателей, студентов и аспирантов, подготовленные по результатам научных исследований кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий» энергетического факультета АлтГТУ им. И. И. Ползунова.

Сборник посвящен знаменательной для России дате – одобренному 22 декабря 1920 года VIII Всероссийским съездом Советов плану Государственной Электрификации России (ГОЭЛРО) – 22.12.2020 г. исполнилось 100 лет.

В сборнике представлены научно-исследовательские работы учащихся магистратуры, вошедшие в онлайн-курс «Основы интеллектуальной энергетики», созданный при грантовой поддержке «Стипендиальной программы Владимира Потанина».

Интеллектуальная энергетика. Сборник научных статей кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий» Алтайского государственного технического университета им. И. И. Ползунова

Составители С. О. Хомутов, В. И. Сташко

К 100-летию принятия

плана ГОЭЛРО

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. И. И. ПОЛЗУНОВА»

ООО «МЕЖРЕГИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ЭЛЕКТРОННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ»

Материалы изданы в авторской редакции.

Редакционная коллегия (составители):

С. О. Хомутов, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Электроснабжение промышленных предприятий» АлтГТУ;

В. И. Сташко, кандидат технических наук, доцент кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий» АлтГТУ.

© С. О. Хомутов, В. И. Сташко, 2021

© ООО «МЦ ЭОР», 2021

От плана электрификации России к энергетическому переходу и трансформациипарадигмы энергоснабжения

Сташко Василий Иванович, diael@mail.ru

Аннотация:

В статье представлена информация, связанная с сущностью, разработкой, и реализацией плана ГОЭЛРО. Также, исследованы вопросы, касающиеся состояния отечественной энергетики в начале XX века, и указаны причины, помешавшие реализовать план электрификации России до 1917 г. Рассмотрены основные этапы становления отечественной энергетики, и причины вызвавшие необходимость проведения реформирования РАО «ЕЭС России». Основной целью исследований является анализ процессов, которые проходили в электроэнергетике России за прошедшее столетие, и определение дальнейших перспектив в связи с началом нового, четвертого энергетического перехода. Актуальность исследований обусловлена тем, что в России принят плана по развитию водородной энергетики, который, по сути, является катализатором динамичного перехода отечественной энергетики от ископаемого топлива к «зелёному» водороду.

Ключевые слова: ГОЭЛРО, энергетика, электроэнергетика, электростанция, мощность, энергия, ВИЭ, энергетический переход, водород.

План ГОЭЛРО (Государственная комиссия по электрификации России) – это план электрификации России, который стал основой не только для индустриализации, но и в целом, для более динамичного развития нашей страны во всех сферах социально-экономической деятельности. План ГОЭЛРО был успешно реализован в достаточно короткие сроки, а его значение невозможно переоценить. Так, именно развитие электроэнергетики в 20-30-е годы прошлого столетия, позволило ускорить процесс социально-экономических преобразований в СССР, и быстро перейти к индустриальному этапу развития экономики с более развитыми новыми технологиями в промышленном производстве. В результате, Победа в Великой Отечественной войне была обеспечена, в том числе, и огромному вкладу промышленности, которая фактически с нуля была создана благодаря планам индустриализации и ГОЭЛРО.

Государственный план электрификации России (рисунок 1) был принят 22 декабря 1920 года, и именно в этот день отмечается профессиональный праздник работников энергетической промышленности – День энергетика.

Согласно данных некоторых источников, в основу плана ГОЭЛРО положены наработки энергетической академической Комиссии, которая была создана в 1916 г., для изучения естественных производительных сил в Российской империи (КЕПС). Примечателен тот факт, что в 1930 г. КЕПС была преобразована в Энергетический институт АН СССР.

По другим данным, разработка плана масштабной электрификации России была начата до революции немецкими инженерами, которые были специально для этого наняты Петербургской электрической компанией. Но, так как в 1914 г. началась Первая мировая война, то все работы по разработке этого грандиозного плана были прекращены.

Рисунок 1

Государственный план электрификации России (ГОЭЛРО)

В России начала XX века власти понимали важность развития экономики, основой которой должна была стать электроэнергетика. Россия уступала многим странам по выработке электроэнергии. Для сравнения в 1913 г. в США было выработано 26,3 млрд. квт?ч в год, что почти в 10 раз больше, чем в России.

Кроме того, нельзя было не учитывать тот факт, что в стране уже давно существовала развитая электротехническая научная школа, проводились Всероссийские электротехнические съезды, разрабатывались проекты электрификации, планы по оптимальному распределению электроэнергии по всей территории страны и т. д. К сожалению, осуществление планов и проектов электрификации России тормозилось существованием множества неразрешимых проблем. Главными из них были следующие проблемы:

– частная собственность на землю;

– отсутствие или несовершенство нормативной и правовой базы;

– отсутствие единой системы управления;

– более 50 % энергообъектов принадлежало иностранному капиталу.

Все эти проблемы исчезли сами собой в октябре 1917 г., и уже через три года, в труднейшие для страны времена (шла гражданская война и продолжалась интервенция), в кротчайшие сроки руководством РСФСР был разработан план электрификации, и для его реализации была создана комиссия под руководством Г. М. Кржижановского (рисунок 2). Здесь особо следует отметить тот факт, что учёный в области энергетики, академик АН СССР, советский государственный деятель Г. М. Кржижановский является основателем научных подходов в развитии отечественных энергетических систем и электрификации всех отраслей экономики. В результате, под руководством Кржижановского, в конце 50-х годов прошлого столетия, был разработан план комплексный научно-исследовательских работ, целью которых являлось создание в СССР единой энергетической системы.

Примечателен также и тот факт, что Г. М. Кржижановский уделял огромное внимание вопросам не только вовлечения в топливный баланс вторичных энергоресурсов и использования комбинированного топлива, но и использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ), причем, речь не только гидроэнергетике. Так, после создания Энергетического института (ЭИН) в 1930 г., по инициативе Г. М. Кржижановского, была создана исследовательская группа по использованию солнечной и ветровой энергии. Позже, в ЭИН была создана отдельная научно-исследовательская лаборатория, которая занималась разработками в области использования ВИЭ.

Рисунок 2

Комиссия по разработке плана ГОЭЛРО. Слева направо:

К. А. Круг, Г. М. Кржижановский, Б. И. Угримов, Р. А. Ферман, Н. И. Вашков, М. А. Смирнов

План ГОЭЛРО был рассчитан максимум на 15 лет, но, уже через 10 лет после начала его реализации, был фактически перевыполнен. Реализация плана ГОЭЛРО представлена в таблице 1.

Таблица 1

Реализация плана ГОЭЛРО (показатели 1913–1927 гг.)

Наиболее тяжелейшим испытанием для всех жителей нашей страны стала Великая Отечественная война, в ходе которой значение энергетики достаточно сложно переоценить, так как именно она была основой экономического, а следовательно и военного могущества СССР. И именно поэтому, гитлеровская Германия ставила перед собой одну из наиболее важных задач, уничтожение и захватит главных энергетических ресурсов. Поэтому уже в первые месяцы войны, вражеской авиацией в нашей стране было уничтожено более половины хранилищ топлива, в результате чего танки и авиация остались без горючего. Также, начиная с первых дней войны, был нанесен колоссальный ущерб электросетевому комплексу, были нанесены удары и разрушены объекты энергетической инфраструктуры и топливно-энергетического комплекса.

Но, несмотря на то, что почти половину генерирующих мощностей были потеряны, в руководстве сраны понимали, что для скорейшей Победы без энергетики, как в тылу, так и на фронте, не обойтись (рисунок 3).

Рисунок 3

Энергетический плакат времен Великой Отечественной войны