НЕМНОГО О ДЕЦЕНТРАЛИЗАЦИИ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ НЕЗАЛЕЖНОЙ
СМИ сообщают, что российские войска наносят непрерывные удары по военным объектам Украины. Главнейшими целями становятся тепловозы, ремонтные депо Укрзализницы и предприятия энергетического сектора, работавшие на нужды ВСУ. Если железная дорога обеспечивает логистику ВФУ, и здесь всё понятно, то поражение предприятий энергетического сектора не у всех находит понимание.
Остановимся на этом подробнее.
Казалось бы, отключение электричества у мирного населения б.Украины противоречит стремлению России вести СВО «чистыми руками», но как-то за блэкаутом в их домах забывается, что основными потребителями энергии являются военные заводы и ремонтные предприятия.
Американский аналитик Марк Слебода заявил для YouTube-канала, что власти Киева довели энергосистему страны до катастрофического состояния, поставив под угрозу жизнь мирных граждан. Аналитик сообщает, что украинская энергетика находится на грани полного краха. Слебода отметил, что её состояние критическое, а новые серьезные поражения российскими БПЛА могут сделать электроэнергетику неремонтопригодной из-за нехватки запчастей.
Слебода обратил внимание на циничные призывы киевских чиновников к людям покинуть города. По мнению аналитика, населению фактически предложили перебраться в села и отапливать жильё дровами, уничтожая лесопосадки.
Аналитик в открытую заявляет, что большинство украинцев не поддерживает действующий режим и страдает от его политики.
Слебода делает прогноз, что в итоге это ведёт не к мирному договору, а к безоговорочной капитуляции Киева. После этого Россия сможет-де диктовать условия, полностью соответствующие целям СВО.
После ответных ударов по энергетике Киева за удары в апреле 2024 года по 750 кВ подстанциям Запорожской АЭС, которая была переведена в режим холодного останова[1], чтобы не провоцировать укрохунту возможностью ядерного шантажа России. И теперь Украина находится в состоянии энергодефицита.
Руководство Незалежной пытается решить проблему, опираясь на помощь враждебных государств Европы. Они устанавливают десятки малых тепловых электростанций мощностью до 20 тыс. кВт. По данным российского блогера Подоляки, суммарная мощность таких ТЭС уже превысила 2 млн кВт. В планах — достичь 4 млн кВт к следующему отопительному сезону.
Украина вынуждена перейти к децентрализации электрогенераторов. Дизельные электростанции (ДЭС) размещают практически в районах потребления, часто в «спальных» районах, маскируя их среди жилых кварталов. Такая тактика делает удары по подстанциям малоэффективными, поскольку даже после повреждения центральных стационарных узлов локальные ДЭС продолжают работать.
Эти станции пытаются сделать газовыми, поскольку ещё с советских времён на Украине развита газификация, а подключение к трубам не вызывает сложностей. Уголь или другое топливо логистически плохо подходят для децентрализованной сети. Украина не испытывает острых проблем с газом сейчас, но подземные хранилища в Европе опустошены.
Чтобы создать дефицит к следующей зиме, Россия должна действовать на опережение:
«Единственный вариант им создать проблему в следующий отопительный сезон выносить прямо сейчас газодобычу и газораспределение, чтобы они не успели накопить за лето добавочные объемы газа», — заявил Подоляка.
Таким образом, слабым звеном децентрализации остаётся снабжение газом дизельных или газопоршневых[2] генераторов (ГПЭС).
Рассмотрим подачу электроэнергии в современных населённых пунктах. Отбрасывая сложную цепочку выработки высокого напряжения АЭС и ТЭС (чаще всего 750 кВ), сразу перейдём к 10 кВ линиям и силовым трансформаторам 10/0,4 кВ, которое после коммутации с нулевым проводом поступает в квартиры как 220В.
Силовые трансформаторы стандартизированы и имеют следующие мощности в кВ·А: — 25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2500. Логично сделаем вывод, что взамен их электроэнергию должны генерировать равноценные по мощности ДЭС или ГПЭС. Сразу сообщу, что ГПЭС — это узкоспециализированные генераторы, и их выпускает ограниченное число компаний, дизельные же установки — массовый продукт.
Вот к ним и перейдём (в городах чаще всего установлены силовые трансформаторы мощностью 400 и выше кВа). Генератор мощностью основной 2 250 кВА (1 800 кВт); напряжение, кВ — 10.5; Габаритные размеры (Д×Ш×В), см — 493x189x249; вес, кг — 14345.
К размерам генератора надо приплюсовать жилое помещение для сменного оператора и бак для топлива, ведь расход топлива составляет 340 литров/в час (при нагрузке 70%). Заправка ДЭС производится только после остановки её работы и остывания на протяжении 10 – 15 минут . При этом рядом не должно быть источников огня и следов утечки солярки. Оператору возле нее запрещено есть, пить и, конечно же, курить.
Как видите, требования к операторам довольно суровые.
Теперь поглядим, что происходит с дизельным двигателем при переходе на газ.
Температура горения метана составляет 1800 – 2000 градусов по Цельсию), что почти в два раза выше, чем у дизтоплива (примерно 1100 градусов). Кроме того, у метана больше удельная теплота сгорания и дольше продолжительность процесса горения в цилиндрах двигателя.
Этими особенностями и объясняется необходимость внесения серьёзных конструктивных изменений в дизельные двигатели, предназначенные для работы на природном газе.
Практика показывает: стандартные дизельные электростанции, простейшим образом переделанные под природный газ (при этом меняют только системы управления, зажигания и топливоподачи) нормально работать не могут.
Поскольку конструкция камеры сгорания и головки цилиндра на таком моторе не оптимизирована под работу на газе, то переделанный для работы на газе дизель очень сильно перегревается. Обычно перегрев наблюдается после того, как нагрузка электроагрегата превышает 50% от номинала.
Таким образом, при переходе на природный газ только переделкой системы зажигания и топливной системы обойтись нельзя. Под метан в двигателе необходимо менять практически всё – и материалы (так как температура горения выше, чем у дизельного топлива), и конструкцию (как отдельных деталей, так и целых узлов).
ффКак видите, мечты энергетиков Незалежной упираются в конструктивные противоречия и попытки децентрализации натыкаются на тупик существующих дизель-генераторов…
А предложение Подоляка «выносить прямо сейчас газодобычу и газораспределение, чтобы они не успели накопить за лето добавочные объемы газа» я поддерживаю.
Рисунок из открытых источников
[1] Холодный останов — это состояние ядерного реактора, когда его переводят в состояние с низким давлением и температурой охлаждающей воды. В этом состоянии реактор не генерирует электроэнергию. Запорожская АЭС — крупнейшая в Европе атомная станция по установленной мощности и третья по размеру в мире. Объект находится под контролем России с февраля 2022 года. Ранее Россия неоднократно обвиняла ВСУ в обстрелах объекта.
[2] Газопоршневые электростанции (ГПЭС) отличаются от других двигателей внутреннего сгорания (ДВС) типом используемого топлива. В основе таких установок — газопоршневой двигатель, который работает на природном или другом горючем газе. В отличие от дизельных агрегатов, процесс сгорания в газопоршневом двигателе оптимизирован под газовое топливо: применяется иная степень сжатия, другой алгоритм подачи смеси и опережения зажигания. Также ГПЭС могут вырабатывать одновременно два или три вида энергии:
— электричество и тепло (когенерация);
— электричество, тепло и холод (тригенерация).
