Ее хватит, чтобы обеспечить весь Дальний Восток и экспортировать энергию за рубеж

Президент России Владимир Путин поручил правительству к 1 марта 2022 года рассмотреть вопрос о создании центров по производству водорода и аммиака с расчетом на использование энергии приливных электростанций — Пенжинской, Тугурской и Мезенской ПЭС.

Именно Пенжинской ПЭС в Охотском море отведена роль основного проекта, чей потенциал способен напитать водородную отрасль, перевернуть мировую энергетику и стать основой энергосистемы всего Дальнего Востока.

ПРОСТАЯ КОНЦЕПЦИЯ

Человечество давно ищет максимально продуктивный и при этом экологичный способ добычи электроэнергии. Сегодня никого не удивить гидроэлектростанциями, тепловыми электростанциями и АЭС. Также наверняка многие слышали о генераторах, преобразующих ветровую и солнечную энергию в электричество.

У каждого из этих вариантов есть свои плюсы и минусы. Тепловые станции загрязняют атмосферу и расходуют углеводородный ресурс, аварии на ГЭС чреваты разрушительными последствиями для жителей прилегающих к ним территорий. Ветровые и солнечные станции зависимы от времени суток и погоды. Атомные станции производят радиоактивные отходы, а в случае аварии опасны для окружающей среды и человека. Но есть еще один важнейший ресурс — энергия приливов и отливов, по сути — кинетическая энергия вращения Земли. На ее использовании и базируется работа ПЭС.

Действует электростанция так: в море устанавливается дамба, в нее монтируются гидроагрегаты, включающие в себя турбину и генератор. Во время прилива мощный поток воды вращает гидротурбину, вырабатывая большое количество тока. Во время отлива вода уходит назад, и происходит то же самое. То есть турбина не останавливается никогда.

Впервые использовать приливную энергию стали еще в 1960-х. Первыми это сделали французы, запустив в 1966 году ПЭС La Rance в Северной Бретани. Длина плотины составляет 800 метров, она одновременно используется и как мост. Установленная мощность — 240 МВт. Самая же крупная ПЭС в мире на сегодняшний день находится в Южной Корее, она была запущена в августе 2011 года и обладает установленной мощностью 254 МВт. Длина дамбы — 12,7 километра.

Еще в 1968 году в СССР ввели в эксплуатацию экспериментальную Кислогубскую ПЭС в Мурманской области, гидроагрегат для которой предоставили французы. Благодаря Кислогубской ПЭС были изучены основные аспекты использования этой технологии. И сегодня в России производят гидроагрегаты, составляющие конкуренцию зарубежным аналогам, а в ряде случаев и превосходящие их по показателям эффективности и надежности.

По итогам же эксплуатации Кислогубской ПЭС разработчики сделали вывод, что ПЭС безопасны для экологии. При воздействии природных катаклизмов (землетрясения, наводнения, оползни) ПЭС, в отличие от ГЭС или АЭС, не угрожают жителям прилегающих к станциям районов. Они защищают берега от шторма и даже смягчают местный климат. ГЭС уничтожает свыше 90% планктона, ПЭС наносит минимальный урон в 5–10%.

Сегодня ПЭС стоят на передовой энергетики ведущих стран мира — Великобритании, Канады, США, Южной Кореи, Китая, Индии. И у России есть шансы обойти их все, благодаря Пенжинской губе.

ПРИРОДНЫЙ ФУНДАМЕНТ

Пенжинская губа, располагается в северо-восточной части залива Шелихова Охотского моря, там, где полуостров Камчатка стыкуется с материком.

Территориально Пенжинская губа может быть отнесена и к Магаданской области, и к Камчатскому краю. Ее длина — 300 километров, средняя ширина — 65 километров, максимальная глубина — 62 метра. Во время прилива волна поднимается на 13-15 метров, что является наибольшим показателем высоты прилива в Тихом океане. Сильные приливы и течения не дают образоваться сплошному льду, и акватория залива никогда не бывает закрыта.

Через ворота Пенжинской губы каждые сутки перемещается до 500 кубических километров воды! Для сравнения: река Волга перенесет столько воды за два года, Дон — за 25 лет, а самая полноводная в мире река Амазонка перенесет столько воды только за 25 дней. Пенжинской губе на это требуется всего 24 часа.

СОВЕТСКИЙ ПРОЕКТ

Проект Пенжинской ПЭС состоит из двух этапов: намечено строительство Северного створа (мощность 21 гигаватт в час) и Южного створа (мощность 87 гигаватт в час).

Сам проект унаследован еще у Советского Союза. Его разработали институт «Гидропроект» и Московский НИИ энергетических сооружений в 1972 году. В 1980-е годы в районе Охотского моря уже велись активные исследования будущего мегапроекта. Однако разработки ученых того времени столкнулись с очень большой стоимостью строительства.

С учетом тогдашнего курса рубля на строительство Северного створа уникальной ПЭС планировали потратить примерно 60 миллиардов долларов. Южный, более протяженный район, требовал вложений еще примерно на 150-200 миллиардов. Сейчас эксперты оценивают стоимость проекта в порядка 500 миллиардов долларов.

Такие суммы сложно представить и сейчас, однако, как считают эксперты, выработка более 100 ГВт/ч электричества — мощнее французской La Rance в 500 раз — могла многократно окупить такие инвестиции.

Для сравнения, признанный чемпион среди мировых электростанций — китайская гравитационная плотинная ГЭС «Три ущелья» на реке Янцзы выдает до 22,5 ГВт/ч. Потенциально Пенженская ПЭС способна заменить 25 современных АЭС, или 40% общей мощности российской энергосистемы.

К тому же ближайшие потребители — Магадан, Камчатка, Приморье, Сахалин и Хабаровский край – не в силах израсходовать столько энергии, даже если не будут выключать свет круглые сутки.

Потенциальными покупателями электроэнергии могут стать ближайшие соседи — Китай, Южная и Северная Корея. На поставках электроэнергии в эти страны Россия может зарабатывать постоянно, особенно с учетом того, что человечество движется к водородно-электрическому транспорту.

КОЛЫМСКИЕ ПЕРСПЕКТИВЫ

Как уже обозначил в своем поручении Владимир Путин, Пенжинская ПЭС должна рассматриваться как основа для создания центров по производству водорода и аммиака.

Согласно проекту концепции развития водородной энергетики до 2024 года, Россия к 2050 году намерена зарабатывать на экспорте экологически чистых видов водорода от 23,6 до 100,2 миллиардов в год, поставляя на мировой рынок от 7,9 до 33,4 миллионов тонн топлива.

Логично предположить, что одним из центров по довольно энергозатратному производству водорода станет близкая к будущей ПЭС Магаданская область.

Еще в 2013 году власти Магаданской области обсуждали возможность строительства на Колыме завода по производству водорода с представителя японской кампании Kawasaki Heavy Industries, Ltd на экономическом форуме в Санкт-Петербурге. Предполагалось, что водород будут получать методом электролиза. Это довольно энергозатратный способ, и именно по этой причине выбор пал на Колыму, имеющую достаточный для организации производства избыток дешевой электроэнергии за счет двух ГЭС – Колымской и Усть-Среднеканской.

В дальнейшие переговоры ни к чему не привели. На время тема водородного завода была снята с повестки, но в июле 2021 года снова была обозначена в опубликованном правительством Колымы стратегическом плане развития региона до 2040 года с выделением первоочередных мероприятий до 2030 года.

Среди них производство водорода методом гидролиза выделено как одно из основных направлений минерально-сырьевого комплекса, наряду с добычей меди и переработкой бурого угля. Также в списке значится и непосредственное участие Магаданской области в строительстве Пенжинской ПЭС совместно с Камчатским краем, равно как и перевод экономики Магаданской области на сжиженный природный газ Камчатского ХАБа.

Намерение помогать созданию водородных производств в России выражает и государство. В августе 2021 Правительство РФ утвердило Концепцию развития водородной энергетики.

В документе перечислены приоритетные технологии, необходимые для развития отрасли. Речь идет, в частности, о получении водорода с помощью паровой конверсии метана и газификации угля, технологиях улавливания углекислого газа, создании водородных энергетических установок для транспорта, специальных заправочных станций, систем хранения и транспортировки водорода в сжиженном виде.

В качестве зарубежных партнеров, как в развитии водородного производства, так и в строительстве ПЭС наверняка выступят страны Азиатско-Тихоокеанского региона, Япония и, прежде всего, Южная Корея, имеющая большой опыт, но недостаток природных ресурсов. О необходимости привлечения зарубежных партнеров сказал и Президент России.

Пенжинская ПЭС может стать международным проектом и самым крупным техногенным сооружением человечества.

источник