Нужна ли России альтернативная энергетика

(Проблемы нетопливной энергетики)

А.Л. Яковенко

Ежегодно жизнь в России дорожает, растут различные тарифы, растут цены на продукты и продукцию, повышаются транспортные расходы, и все эти беды объясняются повышением цен на энергоносители, т.е. нефть, твердое топливо, ядерную энергию, создающие электричество. Выходит, этот трехглавый, дышащий пламенем и изрыгающий ядовитые выбросы дракон не дает развиваться нормально и эффективно экономике и улучшать, как теперь говорят, качество жизни народа. Казалось бы, виновник всех наших бед известен, именно он, трехглавый энергетический дракон, который последние полтора века создавал и содержал цивилизацию на земле, теперь является не только помехой для развития дальнейшей мировой экономики, но и даже опасной составляющей промышленной энергетики для жизни на земле. Этот «дракон» породил и развил cовременную цивилизацию, он же ее и погубит, если вовремя его не остановить. Но почему именно в развитие этих вредных составляющих энергетической отрасли государство вкладывает большие деньги, мало того, еще хочет резко увеличить добычу углеродистых топлив, в т.ч. расширяет торфоразработки как топливо для ТЭЦ, но все топливо возить приходится к местам расположения ТЭЦ. Почти каждый день все СМИ нас настойчиво предупреждают, что энергоносители дорожают, что в два-три года их цена удваивается для нас, потребителей, а из-за энергоносителей дорожает все тепловое оборудование, сервис, продукты и товары, они (СМИ) как бы подготавливают к тому, чтобы мы «безболезненно» привыкали к будущим удорожаниям. Что интересно, об этом говорят с экрана все, начиная с президента и кончая самым маленьким чиновником, как будто их задача – как можно больше выбить из потребителя денег за органическое сырье и как можно быстрей, так как осталось его всего-то на 20-30 лет. Но ни один из чиновников, в том числе ни один из президентов не обратился к народу, мол, ребята, давайте найдем такие источники энергии, чтобы тарифы на энергию и тепло каждый год сокращались. Но и без просьбы «ребята»-изобретатели находят такие источники и создают различные энергоустановки, дающие дешевое электричество и тепло. Но на это никто не обращает внимания, нас все равно предупреждают, что тарифы на энергию будут повышаться, даже на альтернативную энергетику, если она в России приживется.

С середины прошлого века, а особенно в последние 20 лет, научный и инженерный мир активно предлагал, даже создавал массу и фантастических, и реальных вариантов беcтопливной энергетики, но на практике в основном сохранилась крупная гидроэнергетика, развивалась атомная энергетика и частично привилась ветровая энергетика. Начинают искать подходы к использованию энергии моря (морские течения, приливы, сила волн и т.д.), идут поиски безопасного применения водородного топлива, биотоплива, осваивается энергия солнца, но в основном для космоса (эту энергетику в широком использовании могут позволить себе только состоятельные страны). Все это маленькие росточки альтернативной энергетики в России, но из них сегодня ядерную энергетику и традиционную ветровую (пропеллерную с горизонтальной осью вращения и размахом лопастей более 6 м) нельзя считать экологически чистой и тем более дешевой, а значит, со временем она (традиционная схема ВЭС) будет также ликвидироваться (исполнив свою роль), как и топливная энергетика.

В России все виды альтернативной энергетики составляют всего 0,6%, даже Украина имеет 1% (можно сказать, опередила нас), но она уже к 2014 г. наметила иметь 15% нетопливной энергии, а «госпроект» России – на 2014 г. достичь только 4% альтернативой энергетики, т.е. рост менее 1% в год. Ветровая энергия в России до сих пор не может найти себе применения, особенно инновации, а те разработки, что были в прошлом веке, похоронили в архивах, и их создатели, как говорится, «иных уж нет, а те…».

Россия, которая в начале прошлого века была безусловным «пионером» в гидроэнергетике и в ветроэнергетике, теперь намеревается «засеять» свои поля, начиная с Кубани, Калмыкии, Карелии и Якутии, импортными «ветряками», морально устаревшими, которые на Западе уже признаны экологически «нечистыми», от них избавляются методом внедрения в энергетику Китая, Индии, Тайваня и, естественно, России под видом приобщения этих стран к «передовой» зарубежной альтернативной энергетике.

Но, может, это и к лучшему для России, которая имеет 0,6% альтернативной энергетики. Есть возможность «разбега», инновационного «прыжка» и обгона конкурентов в области ВИЭ на основе новых, безопасных, универсальных и более мощных видов энергоустановок, и особенно комбинированных систем (например, гидрогелиоВЭС), есть возможность предложить эти новации Западу и Востоку. Если чиновники позволят (заметьте, не экономика диктует, а что позволят чиновники). В наше время и в будущем, например, традиционную ветроэнергетику (ВЭ) и атомную энергетику нельзя считать безопасной и «чистой» энергетикой, тем более – альтернативной, это дополнение к тем же монстрам, составляющим топливную энергетику, только не дымят, но все равно экология вокруг них в опасности, рано или поздно эти «мины» могут срабатывать.

Большинство специалистов и ученых европейских стран и США уже рекомендуют отказываться и от АЭС, и от традиционных ВЭС, и только госаппарат России планирует выделить большие деньги на развитие топливной энергетики, и особенно АЭС, и закупку на Западе морально устаревших моделей ВЭС.

Россия собирается строить около 50 новых АЭС и около 20 плавающих АЭС (ПАЭС), к ним еще присоединятся несколько ТЭЦ. Естественно, они будут равномерно рассредоточены по всей России. Такое гигантское «минное поле» - настоящая потенциальная всероссийская чернобыльская зона, связанная и спутанная проводами, как детонаторами. И не потому, что реакторы могут быть ненадежны, а просто АЭС, равномерно размещенные по территории страны, – отличная «мишень» в случае глобальных катастроф, террора и военных столкновений.

Весь мир готовится к 2050 г. перейти по максимуму к нетопливной энергетике, и чем развитая страна технически и экономически состоятельней, тем более безболезненным для её экономики будет этот переход. Некоторые страны Европы (например, Германия и Швеция) уже к 2040 году вообще планируют «заморозить» все АЭС на своих территориях, а ВЭС перенести в малонаселенные места или в моря.

Неужели ни правительство России, ни министров соответствующих ведомств, ни самих президентов не заинтересовал тот факт, что США и Европа (крайне нуждающиеся в электроэнергетике) уже с 2002 г. даже не рассматривают проекты по АЭС и не хотят даже слышать об этом виде энергии (правда, кризис заставил их немного задуматься), они только нас провоцируют на эти затратные проекты в России и «заманивают» с этими проектами в другие страны. Заметьте, при этом они открыто говорят, что готовы будут покупать у России эту электроэнергию!

Даже Китай и Индия вкладывают больше средств в развитие нетопливной энергетики, чем Россия, в десятки раз, а то, что они не подписали Киотский протокол, так это не более, чем «хитрый» пока «ход»: они выигрывают время для быстрого развития экономики, догоняя развитые страны, причем почти на нашем топливе. Нас они уже перегнали, для них мы – не развитая страна, для них мы – простые, умные люди, у которых можно кое-чем поживиться, и если повезет, то сделать это бесплатно (с точки зрения бизнеса они правильно поступают).

В этих странах уже сейчас есть министерства и комитеты по альтернативной энергетике, и их сотрудники собирают идеи и специалистов со всего мира для развития нетопливной энергетики. У нас, в России, эти работы ведутся в основном на уровне народного творчества, в малых единичных предприятиях и в некоторых институтах. можно кое-что увидеть на выставках и конкурсах, в т.ч. и на уровне молодежного и детского изобретательского творчества. Даже первая в России (за все время существования государства) выставка по проблемам альтернативной энергетики прошла только в 2008 году, и то в основном представлены были биотопливо, газогенераторы, переработка мусора, два автомобиля на водороде и три ветряных пропеллерных двигателя. Новаций и будущих идей (даже фантастических) почти и не было, разве только в детских и студенческих работах, в т.ч. и в идеях творческого коллектива МГУ «Природообустройств», где были представлены проекты-идеи, бесплотинные ГЭС (около десяти видов, в основном на плакатах и схемах), ВЭС нового поколения, комбинированные гидроВЭС для моря, гор и крыш городов как альтернатива программы покрытия солнечными элементами крыш европейских и американских городов. Дело в том, что 1 кВт солнечной батареи требует от 15 до 25 м² территориальной площади, а идея энергокомплекса типа гидрогелиоВЭС может дать с 4 м² от 5 до 100 кВт энергии и более, причем гелио- и ВЭС, размещенные на крыше, являются только стартерами для оригинальной ГЭС, например, установленной в подвале или где-то в цехе.

Вроде бы, время для развития альтернативных видов энергии еще есть, но успеем ли мы, с нашими 0,6 процента против 20-35% западных, которые к 2050 г. увеличатся до 50%, а то и больше? Многие думают, что этот всплеск «новых» видов энергии и появление экологически чистых топлив произойдет не скоро (на развитие альтернативной энергетики мир выделил 50 лет, кажется, что времени хватит), на мой взгляд, это произойдет неожиданно, как взрыв вулкана, и очень скоро, уже в ближайшие два-три года, а для нашего государственного аппарата даже зима приходит всегда неожиданно.

Те страны, которые живут только за счет экспорта нефти и газа, могут сильно пострадать, и Россия – больше всех, так как неприятностям в ее экономике будут рады и на Западе, и на Востоке, сочувствующих не будет, помощь оказывать никто не станет. Россия «захлебнется» собственной нефтью и газом, а нефтепроводы станут «удавкой» на ее шее, потому что потребность в нефти и, естественно, цена могут упасть вдвое уже через год-два из-за появления автономных энергетических станций и индивидуальных (локальных) энергоустановок для каждого потребителя или некоторой группы потребителей и, естественно, появления других видов энергии.

Но перейти быстро на новые виды энергетики технически мы не готовы, в отличие от развитых стран, так как тормозится поиск новых безопасных и дешевых типов энергии и развитие альтернативных видов энергии. Впечатление, что мы не ищем разработки на возобновляемых источниках энергии для их активного внедрения, а скорее выявляем разработчиков, чтобы они не мешали развитию топливной и атомной энергетики хотя бы еще лет 20.

Для России «хорошо», что энергетика западных стран, в т.ч. и США, в погоне за прибылью «влетела» в тупиковую колею по традиционной ветровой и гидроэнергетике и еще стала повторно проявлять интерес к АЭС из-за кризиса и не собирается снижать тепловую энергетику. Но как только западные страны опомнятся, как только до них дойдут новые идеи по ВЭС, ГЭС и по комбинированным системам нового поколения, учитывая их средства, техническую оснащенность и гибкость, они в течение 3-5 лет внедрят почти все доступные новации в области энергетики.

Если передовые страны через 3-4 года получат в среднем 30% альтернативной энергии нового поколения на ВИЭ (так оно и будет, из кризиса выходить надо на дешевой энергии), то использование топлива сократится в два раза, а при появлении транспорта (железнодорожного, водного и автогрузового, в т.ч. городского на электротяге, и особенно авиации), тоже основанного на принципах «АЛЯ-энергетики», повлечет крах топливной добычи многих стран, особенно добычи нефти в морях и в труднодоступных регионах.

Предвижу реплику восточных и западных потребителей российского топлива: «Забирайте свои нефте- и газопроводы, они нам уже не нужны, и забирайте побыстрей». Потому что топливные трубопроводы уже будут признаны мировым сообществом экологически опасным сооружением (особенно подводные трассы), так же как и танкерный флот (со временем). Нам придется заполнять нефтепроводы и частично газопроводы квасом как самым дорогим продуктом за всю историю существования его, сравните: 3 копейки стакан в 1980 г. и 15 рублей в 2009 г. (пластмассовый стаканчик в 150 г). Это может сделать его экспортным товаром (шутка). Бензин и то в 4 раза дешевле.

Газовый конфликт с Украиной еще не раз «икнётся» нам в будущем, достаточно будет «друзьям» из США выделить для Украины средства на развитие «альтернативы» - и она вообще перекроет трубы, хотя бы под видом «борьбы за экологическую чистоту».

Правда, за 20 лет Россия (если такой срок ей будет отпущен) может полностью исчерпать свои нефтяные ресурсы и «переполовинить» газовые запасы, тогда все само и «утихнет» и придется торговать квасом, но для этого ещё будет надо приучить к нему полмира.

Но для России придет еще одна беда: при эффективном развитии энергетики на ВИЭ и сокращении добычи нефти, особенно в трудных и отдалённых местах, на шельфе морей (их первыми будут бросать) в «наследство» государству, а значит народу, останутся залитые нефтью миллионы гектаров земель, ржавеющие трубы, вышки и бочки по всему Северу. Чтобы убрать это, потребуется сотня лет и много денег. Пользовались одни, а страдать будут другие. Нефтедобытчики в основном – частные лица, а мы (народ), выходит, живем на их подачки с вырученных за нашу нефть средств (через государство). Поэтому чтобы взять всю энергосистему в свои руки, государству надо как можно активнее и быстрей развивать нетопливную часть энергетики (альтернативные ее составляющие), постепенно вытесняя топливо, как сырьё для сжигания, как основную часть Российской энергетики, тем самым уменьшая количество нефтемагнатов и чиновников, присосавшихся к нефти, а это – не что иное как крах системы капитализма, крах монополий.

А ведь начало по разработкам альтернативной энергетики в России было неплохим!

Еще в 1987 г. «Строительная газета» опубликовала статью о разработках доктора технических наук П.Ощепкова, занимавшегося проблемой использования энергии окружающей среды. В статье, правда, его работы были связаны с несоответствием утвердившихся представлений о трактовке второго закона термодинамики. Но идея заманчива и до сих пор актуальна, а цель была – обеспечить мелких потребителей (жилые дома, села, предприятия, дачные поселки, погранзаставы, дальние объекты флота и армии и т.д.) «индивидуальным» или автономным электричеством и теплом за счет концентрации энергии окружающей среды. Часто ограничения, связанные со вторым законом превращения энергии, символически называли «оковами Прометея», и если бы эти работы не были «затерты» и даже забыты, возможно, «оковы» были бы сняты и люди уже сегодня обладали фантастическим энергетическим богатством.

П.Ощепкову уже тогда было 79 лет, «Прометей ХХ века» не состоялся, не успел отдать энергию людям, и не по своей вине, а стараниями чиновников и монополистов от энергетики.

Дороговизна патентования идей в России – своего рода налог (скорее поборы) на изобретение, на творческую мысль, это еще один способ снизить активность изобретателей и, естественно, затормозить развитие экономики. Если появилась идея в голове, сначала подумай, где взять 300 долларов на ее патентование. Если иметь в виду, что основной изобретательский контингент – это пенсионеры и молодежь, то именно им труднее всего оторвать от бюджета семьи эти триста долларов (идей могут быть и десятки), а все другие варианты, предлагаемые для патентования, это, скорее всего, потеря новации для автора и в целом для страны. (Говорят, зачастую автор еще не успеет получить приоритетную справку на заявку, а она уже продана зарубежным техническим агентам.) А с начала 2009 г. «цена» за оформлении идеи (тем более – никому не нужной в России) удвоилась. Дошло до того, что изобретатели (по энергетике), боясь за свою жизнь, отказываются патентовать или публиковать свои идеи по альтернативной энергетике. На одной из передач телевидения, в мае 2007 г., на программе ведущего Ивана Кононова, посвященной будущей энергетике, один журналист так и заявил, что знает около 30 авторов, которые боятся предлагать свои энергетические разработки, они (эти разработки) резко могут снизить или даже со временем вообще ликвидируют топливную энергетику, в том числе и атомную. (С тех пор и эта программа сгинула.)

Современные «Прометеи» боятся быть наказанными современными «богами от энергетики». Проекты этих «Прометеев» так просты в исполнении и эксплуатации, что даже школьные и студенческие технические кружки в состоянии изготовить некоторые действующие модели или установки. Подобные индивидуальные или локальные энергоустановки могут войти в каждый дом, в квартиру, дачу или коттедж, любой величины предприятие (малое, среднее и даже большое), а в ближайшем будущем и в транспорт (ж/д, водный, автомобильный, а со временем и в легковой автотранспорт и даже в авиацию, не говоря об электроаэростатах), т.е. нетопливная энергетика должна быть и будет источником гарантированного автономного (индивидуального) энергоснабжения населения, как бы далеко от центра оно ни находилось (ЛЭП ведь, по большому счёту, тоже не нужны). Единственная проблема – это приобретение электрогенераторов (особенно малоскоростных) от 1 кВт до 1000 кВт и более, так как спрос на них резко возрастёт (подсказываю: тут чиновники опять могут создать монополию, пока изобретатели будут думать над новыми и простыми видами турбин и генераторов).

Малая гидроэнергетика, использующая потоки рек с расходом от 1 м^3/сек, и примкнувшие к ней микро- и мини-гидроустановки с обращаемым циклом рабочей жидкости, по энергоемкости гораздо больше, чем все запасы топлива, а если к ней еще присоединить ВЭС нового поколения или комбинированные системы гелиоВЭС, да прибавить солнечные генераторы с КПД хотя бы до 40%, которые уже обещают создать с 2010 г. А как широк диапазон их применения!

Каждый энергопотребитель в меру своих территориальных, технических и материальных возможностей выберет для себя тот или иной вариант энергоустановки (в т.ч. и комплексный – электрической и тепловой) и фактически будет независим от энергомонополистов, тем более, что окупаются все затраты в течение полугода или (самые крупные) за год, а некоторые образцы электроустановок вообще могут собираться из купленных в магазине деталей (они уже есть в продаже в автомагазинах, если иметь в виду энергетику малых напряжений – 12-24 В).

Приведу небольшую подборку фактов существования новых типов энергоустановок и простых технологий получения нетопливной электроэнергии.

Например, Шабалин Э.Н. и его соратники разрабатывают и строят действующие модели «АЛЯ-энергетики», способные работать на гидроимпульсах или на «обращаемом» потоке (по принципу гидрокинетического кольца, аналога «кинетического кольца» Корнилова В.Д.), с расходом всего 50-75 литров воды и вырабатывать (пока) до 10 кВт электроэнергии, с возможностью масштабированного увеличения до 1000 кВт (в т.ч. и комбинированные гидроВЭС), что очень нужно сейчас для фермеров и малых сельских предприятий, для отдаленных районов. Но финансировала эту экспериментальную работу в начальной стадии другая страна.

Общевойсковая Академия Вооруженных сил РФ (М.Старостин с коллегами) также работает на созданием дешевых гидроэлектроустановок на энергии потоков морской и речной воды.

Тверская Научно-инновационная компания «ИННО-ПИК» (В.Н. Таланова) предлагает большой выбор универсальных и безопасных ВЭС (турбинных), бесплотинных мини-ГЭС и др. энергетических установок, независимых от углеродного сырья.

ВИЭСХ при Академии наук под руководством акад. Д.С. Стребкова также работает над экологически чистыми комбинированными ветротурбинами и солнечными электростанциями, с микро-ГЭС и «примкнувшей» к ним однопроводной системой передачи электроэнергии.

Разработки солнечных микро-ЭС Хортова В.П. (с накопительными конденсаторами) имеют большое будущее, особенно в электротранспорте, от самокатов и электропедов до трамваев и водных судов любого тоннажа. Даже авиация может быть электрифицирована на базе разработок нового направления в альтернативной энергетике, которое позволит создать электробусы и пассажирские электрокары для городов, в т.ч. и курортных, для того же Сочи и др.

Пишут, что ученый Виталий Крюк (Украина) создал и испытал действующую модель термоядерного мини-реактора, способного обеспечить почти «дармовой» энергией город в 300000 человек. Кто-нибудь из ученых или соответствующих комитетов при правительстве проверял это или хотя бы интересовался?

А академик Б.В. Болотов (тоже с Украины) не только теоретически объяснил принцип действия «холодной» термоядерной реакции без всяких ТОКАМАКов, но, говорят, создал действующий реактор еще в прошлом веке (СМИ России и Украины).

Это же можно легко проверить.

Валерий Дудышев имеет огромное количество разработок по энергетике, почти полной готовности: хоть сейчас бери и изготавливай на заводе. Прекрасный и эффективный гидродвигатель (простой, мощный и надежный, способный работать и в вертикальном, и в горизонтальном положении) для морских и речных течений (без плотин) изобрел Шкроб Ю.Н.

В.Ломоносов уже 12 лет совершенствует свой электромотор (ему 74 года – инвалид), который не только возит его инвалидную коляску, но и подзаряжает на ходу аккумулятор, то есть время подзарядки электрокара от сети удлиняется, а можно и вообще отказаться от сетевой подзарядки. Из этого же электромотора может получиться и отличный мотор-колесо.

Один автор, пожелавший остаться неизвестным (до поры), показал фото- и видеокассету работающей микро-электростанции (модель для больших бесплотинных мини-ГЭС), размещенной на столе на даче, где два автогенератора давали энергию для всей дачи, но к которым могут быть подключены и обычные генераторы. Эта, можно сказать, совсем «простонародная» идея подсказала, что можно развивать и дальше неохваченную, а верней забытую, нишу в энергетике, т.е. энергетику низких напряжений (с напряжениями в 12, 24 и 36 вольт) для народа (т.е. доступную и безопасную «народную энергетику»).

Сейчас половина бытовых приборов работает на этих напряжениях и мощностях (вполне возможно легко создать хотя бы аварийное освещение в домах, примерно как в автобусе), а в сеть сейчас подключаются 12-вольтовые приборы через адаптеры, причём существуют уже в продаже преобразователи энергии, с помощью которых можно подключить, например, «болгарку» к автоаккумулятору или к автогенератору в 12 или 24 вольта.

Молодежный творческий коллектив «Изобретатель» при Московском государственном университете природообустройства, к которому примкнули и московские школьники (начиная с 6 класса), уже стал участником многих российских и международных конкурсов и выставок по многим инновационным темам, в т.ч. и по водным проблемам, по малой гидроэнергетике, по ВЭС нового поколения, по комбинированным энергосистемам, по доступному жилью и уникальному транспорту для тайги и вечной мерзлоты («Архимед»-2007-2008; «Высокие технологии ХХI века»; «Изделия двойного назначения», первая выставка Альтернативной энергетики России и др.).

В МТК разрабатываются идеи и предлагаются десятки проектов по бесплотинным ГЭС (мощностью от 2-4 кВт до нескольких тысяч кВт) на любых реках с глубиной потока от 15 см, морских приливах и на донных течениях (например, представлялся концептуальный проект донной плотины в Гибралтарском проливе, равный по мощности Волжским каскадам ГЭС), лопастным донным ГЭС (альтернатива английским «водяным мельницам» фирмы «Marine Current Turbines» и плавающим ГЭС компании «Bourne Energy», США) и комбинированным донным ГЭС с поверхностными роторными или горизонтально-лопастными ветростанциями, причем работающими на любых направлениях и силах течений воды и ветра, на любых глубинах как в море, так в реках, не загораживая основного потока и не мешая нормальной жизни реки и ее фауны и флоры.

Есть также проект, альтернативный существующим приливным станциям на Севере России и строящимся в Англии и Франции, где подъем прилива превышает 16 м. Проект не требует перегораживающих плотин (или барьеров) и вмешательства в местную экологию моря, это так называемая «мостовая» схема с горизонтальными лопастными гидротурбинами на вертикальной оси, работающими только в зоне приливного потока, независимо от направления и с возможностью размещения ГЭС вдоль берега. В России, на северных морях и на побережье Тихого океана тоже много мест с «приличной» высотой приливов.

В МТК «Изобретатель» есть проект-идея для воинских частей и предприятий МО: ГЭС, работающая на использовании взрывной волны, в т.ч., например, на утилизируемых взрывчатых веществах, которые сейчас просто уничтожаются, и, по сведениям, еще лет пять будут уничтожаться, а это может стать энергетическим сырьем для ГЭС нового поколения.

Специально для Сочи и Туапсе и горных малых рек (впадающих в моря) Закавказья, Урала, Карелии, Дальнего Востока и особенно Камчатки и Курил предлагаются размещенные в море башенные ГЭС, каскад бассейновых ГЭС и новый тип приливных ГЭС, способные не только дать энергию городам и производствам, но и быть культурно-развлекательными объектами, архитектурным украшением городов и побережья морей с водно-спортивными комплексами, с ресторанами и гостиницами, в т.ч. и подводными.

Башенные ГЭС или бассейны спиральных лотков можно ставить (одиночно или каскадом) и на равнинных реках почти у каждого поселка, даже если поселок (или какое-либо производство) находится в отдалении от реки. Рассматривается идея перестройки и реконструкции старых аварийных плотинных ГЭС с водохранилищами в ГЭС нового поколения, предусматривающей в некоторых случаях даже спуск водохранилищ, разборку шлюзов рыбопропускников, но сохранение здания ГЭС и его машинных залов, слегка переделанных и почти сохраняющих свои былые мощности, что позволит уменьшить накопление на дне водохранилищ метана и его выделение при сбросах лишней воды.

Сегодня в экономике, в производстве, особенно на предприятиях Минобороны и РЖД, в воинских частях созданы изолированные системы жизнеобеспечения, правда, электроэнергия идет от общего рубильника, а при отключении электроэнергии (такие случаи очень часты) теряется смысл автономного обеспечения и в остальных системах. Поэтому предприятия, которые зависят от одного рубильника, стараются запасаться дополнительными теплоэлектростанциями или дизельными генераторами или создают комбинированные электросистемы, в том числе и для Минобороны. Но обеспечение топливом – это тоже централизация, а запасы топлива уязвимы и не всегда помогают.

Напомню, что 60% расхода мировой энергии приходится на нужды отопления и технического обслуживания жилья. А если индивидуальную малую гидроэнергетику и энергетику низких напряжений соединить с газовой «микроэнергетикой», о которой писал еще в 1991 г. д-р техн. наук Е.Янтовский («Наука и Жизнь», № 12, с. 17), которая способна размещаться на крышах домов или в подвалах и не зависит от крупных ТЭЦ, не требует теплотрасс большого диаметра, занимающих большие площади в городах, а главное, вечного их ремонта в самое неподходящее время?

Выходит, что при внедрении технологии получения индивидуальной (локальной) электроэнергии, газовой микроэнергетики и автономной тепловой станции (например, Хилова С.Ю. и др.) по программе «Прометей ХХI» (так условно мы окрестили вклад всех изобретателей в создание неуглеродистой энергетики и передачу ее населению России) любой дом в городе или дача может иметь собственную электрическую и тепловую станцию от 1 до 60 кВт или газоотопление без ТЭЦ, без АЭС, без линий электропередач с их опорами, без крупных теплоцентралей, даже без современных пропеллерных ветроустановок и огромных площадей солнечных батарей, а крупные компании или даже государства, не имеющие ни нефти, ни газа, ни угля, ни торфа, ни рек, ни ядерного топлива, как бы все это приобретут и в состоянии будут обеспечить себя электроэнергией на 100%: и промышленность, и транспорт, и жилье – все зависит от профессиональной способности и смекалки их инженеров и техников. А новые типы ГЭС (без рек, т.е. без высоких естественных напоров) могут размещаться в карьерах и заброшенных шахтах, а также в отслуживших свой срок зданиях ТЭЦ и АЭС, причём почти не уменьшая мощностей своих предшественников. Например, в Англии начат снос АЭС (1956 г. постройки), вот бы и поручили творческой молодежи, членам МТК «Изобретатель» при МГУ природообустройства, и другим коллективам «молодых энергетиков» (в т.ч. зарубежным) разработать проект ГЭС (типа «гидроколлайдера») на подобной территории без реки, и мы готовы осуществить эту идею!

Такая же ситуация сложилась на неработающей АЭС в Австрии, где хотят покрыть крыши здания и еще 14 гектаров прилегающей площади солнечными дорогостоящими батареями и получить всего 3 МВт энергии. На эти деньги можно создать 3 станции гидрогелиоВЭС, где всего 2 гектара солнечных батарей (на крыше) и одна-две турбинные ветростанции, как стартерные агрегаты, обеспечат работу ГЭС, которая уже в свою очередь даст не менее 6 МВт, а 14 гектаров территории могут быть использованы, например, для создания международного молодежного центра изобретателей.

Уже через несколько лет наряду с грузовыми электромобилями и электробусами могут появиться плавающие суда на электротяге от собственных ГЭС или комбинированных гидроВЭС, как крупнотоннажные (танкеры для пресной воды, сухогрузы и теплоходы), так и яхты, причем в совокупности с новыми типами парусов, т.е. судно обеспечено парусным вооружением нового типа (тоже «родом» из МТК «Изобретатель») и ветрогидроустановкой или судовой ГЭС).

А электроавтомобили будущего не надо будет подключать к сети для подзарядки, как современные, а скорее наоборот – поставив машину (автобус) в гараж, можно будет подключить к ней энергосистему гаража или дома и излишки отдавать в городскую сеть. Вот какие идеи и разработки надо финансировать в первую очередь.

Проблема для транспорта только одна – в выпуске достаточного количества и типов новых малоскоростных электрогенераторов и недорогих электрических мотороколес. Со временем отпадет надобность в мощных межрегиональных и межгосударственных ЛЭП. Чтобы ликвидировать аварии в сетях (блэкауты), надо ликвидировать сами сети, в т.ч. и сети контактных линий на ж/д и городском транспорте. Резко уменьшится протяженность нефтепроводов, а добыча нефти будет невыгодна в шельфах морей и в отдаленных регионах, угольные шахты будут нерентабельны; уголь и нефть нужны будут только для металлургии и химии.

Экономисты и политики высказывают множество предложений для быстрого и эффективного выхода страны из кризиса. Мы, изобретатели и новаторы, тоже могли бы назвать несколько «рецептов»: во-первых, срочно надо искать достойную замену экспорту топлива, все равно доходы от него будут снижаться; во-вторых, как можно больше опираться на реальные и эффективные новации и на их основе увеличивать конкурентоспособную продукцию, в т.ч. в сельском хозяйстве и в водном хозяйстве; в-третьих, отменить плату за патентование, особенно за приоритетные новации, хотя бы для «частников», а наоборот, выплачивать солидные гранты по решению комиссии и давать материальную возможность изобретателям самим доводить свои разработки до производства, особенно студентам, школьникам и пенсионерам; в-четвертых, наряду с быстрым развитием малого и среднего бизнеса необходимо начать несколько крупных, международных «строек века», например межконтинентальную трассу через Берингов пролив в Северную Америку и дальше (о ней уже говорили президенты Путин и Буш во время своей последней встречи). Эта стройка нужна не только России и США, она нужна большинству стран мира. Развитию бизнеса еще долго будут мешать чиновники, особенно контролирующие централизованную энергетику, а «стройки века» можно начать в любое время.

Для России и стран Средней Азии «стройкой века» может быть переброска сибирских рек на юг по новым условиям, новым технологиям и новому подходу к этой теме. Что бы об этом проекте ни говорили, рано или поздно решать его придется, если «рано», то это коллективная международная стройка, если «поздно», то это будет только наше бедствие и огромные затраты. Недостаток в пресной воде (технической и питьевой) испытывают некоторые регионы даже у нас, в России.

И еще – как можно быстрее надо форсировать внедрение эффективных, простых и надежных видов альтернативной энергетики, особенно индивидуальных (локальных) видов и типов энергоустановок, преимущественно на основных видах ВИЭ: энергии Солнца, ветра и воды, иначе придется закупать за рубежом, и обидно, если это будут российские разработки.

Позволю себе такое необычное сравнение индивидуального обеспечения энергией и, например, будущих плавающих АЭС. Строительство малой плавучей атомной теплоэлектростанции (ПА-ТЭС) обойдется в 9,3 миллиарда руб. плюс минимум три года на строительство. Да, это, возможно, шедевр науки и производства, они, наверно, будут нужны в отдаленных местах, выборочно, особенно по северному побережью страны (как аварийное энергообеспечение прибрежных городов), но количество населения, которое ПА-ТЭС снабдит энергией и теплом, составит примерно около 100000 человек (с большой натяжкой) и плюс местное производство. С учетом большого разброса населения по территории в этих регионах потребуется много дорогостоящих теплоизолированных трубоводов и большая протяженность линий электропередач (первые лопаются от морозов, вторые рвутся под тяжестью наледи), поэтому и придется на каждый приморский северный городок строить по маленькой ПА-ТЭС, и строить их будут десятилетия, и столько же они будут окупаться, но они ведь еще и небезопасны!

«Чернобыль» в океане страшней, чем на суше, там не снимешь зараженный слой и не вывезешь его в безопасное место, на захоронение. До сих пор сообщения о строительстве АЭС или эксплуатации уже построенных АЭС напоминают репортажи с мест военных действий, только как бы при временном затишье, т.е. «все благополучно, все системы работают устойчиво, радиационный фон в норме, даст бог, так будет и дальше».

Пусть даже их (АЭС и ПА-ТЭС) сделают безопасными в эксплуатации и активная зона будет защищена от терроризма и других неприятностей; все равно выход из строя станции по любой причине создаст проблемы и населению (тем же 100000 человек), и производству, и окружающей среде.

Системы индивидуальной электроэнергетики, тепловой и газовой микроэнергетики лишены почти всех вышеперечисленных недостатков традиционной энергетики и особенно эффективны в отдаленных северных и восточных регионах России с большим разбросом поселений и предприятий. Помимо этого, здесь еще присутствует принцип взаимной выручки. На эту сумму (9,3 млрд руб., выделяемых на разработку и строительство одной ПА-ТЭС, а их хотят изготовить около 20) параллельно можно создать индивидуальные энергоустановки (электро-, тепловой и газовой микроэнергетики), которые обеспечат теплом и электричеством около 3 миллионов человек при любом разбросе их по территории, без крупных теплотрасс и линий электропередач (это около 2000 автономных энергоустановок общей мощностью до 2 млн кВт). Для сравнения, плавающая АЭС будет вырабатывать только 50000 кВт.

На всю программу чиновники от энергетики требуют триллион рублей, и кажется, что привлекает их именно эта сумма, а не обеспечение энергией людей и производства.

Может, правительству необходимо выделить средства и на разработку этой экспериментальной «ниши» альтернативной энергетики, в том числе и мини-ГЭС, ВЭС нового поколения (беспропеллерные) и комбинированных систем, тем более, что обеспечение населения этими видами энергоустановок не требует большого времени или больших вложений одномоментно. Весь процесс изготовления и распределения (продажи) установок идет постепенно и непрерывно с моментальным возвратом затрат и получением пользы, т.е. это продажа населению изделий, дающих электроэнергию (даже в кредит). Вот прекрасный заказ для военных предприятий, выпускающих изделия по программе «технологии двойного назначения». Для строительства нескольких ПА-ТЭС, естественно, потребуются соответствующие миллиарды (9,3 × N =?) из «народной кассы», да еще 50 АЭС на земле (которые будут строить по всей территории России), а через 10 лет выяснится (миро вое сообщество признает), что действительно любая

АЭС все-таки опасна (об этом уже сейчас говорят многие ученые, но их мнение стараются не оглашать), весь мир от них откажется, но деньги уже будут распределены по чиновничьим карманам, и, конечно, даже сами создатели и строители будущих АЭС легко согласятся с мировым мнением, ведь деньги же назад не заберут. А у России через 10 лет ни энергетики, ни денег, а потребность и добыча углеродного сырья в мире может снизиться за ненадобностью или прекратиться из-за истощения.

Поэтому в развитии российской энергетики обязательно надо идти несколькими параллельными путями, т.е. вкладывать средства в несколько альтернативных проектов, утвержденных на высоком уровне, ниже президента и премьера правительства этим никто заниматься не будет, слишком большие деньги могут утечь из рук «деловых» людей.

СМИ сообщают, что «премьер-министр планирует создать (или уже создал) в России атомную и тепловую госкорпорации», а может (извиняюсь за подсказку) параллельно создать и «самую маленькую госкорпорацию» по альтернативной и нетопливной энергетике на ВИЭ (по примеру западных и передовых восточных стран). Те предприятия и фонды, которые уже созданы для развития альтернативной энергетики, ею почти не занимаются или сосредоточились на дорогих ее видах (водородная, биотопливо, солнечная, АЭС и др.). Сейчас получается, что даже объективный анализ вариантов альтернативной энергетики исключен практически указами правительства и президента о «перспективном» развитии топливной и атомной энергетики.

При таких выделенных средствах кто будет заниматься другими видами энергии, да еще почти бесплатно?

Крупная гидроэнергетика в упадке, особенно в России (износ сегодня составляет уже более 70%), она потребует непомерных вложений в ремонт или поддержание хотя бы нормальных условий работы. Во многих странах Европы нетопливная энергетика занимает до 25% от общей, даже страны, имеющие свою нефть и экспортирующие ее, создают условия для внедрения альтернативных источников энергии, например, Норвегия, которая имеет 50% нетопливной энергетики, хотя является экспортером нефти, третьим после России. Они зарабатывают на экспорте нефти, а мы живем за ее счет.

Альтернативная (в т.ч. возобновляемая) энергетика – солнце, воздух и вода как первоисточники энергии – это дар природы, ее милость, и современные изобретатели, инженеры и ученые, доработав этот дар до определенного уровня, по принципу «не навреди», должны передать ее людям, тогда и врачам будет меньше работы.

Сейчас имеются десятки разработок для малой гидроэнергетики: не секрет, что малые ГЭС на малых и больших реках, даже на водопадах и донных течениях, но без плотин пока почти не разрабатываются. Они дешевле, быстро возводятся, просты в эксплуатации и используют широкий диапазон глубин рек, от 0,15 м и выше, при единственном условии, что скорость течения должна быть не менее 1 м/с. А есть разработки мини-ГЭС даже в «стоячих» водах морей и озер или в искусственно обращаемом потоке, такая «АЛЯ-энергетика» может размещаться даже на крышах высотных зданий, в технических этажах или подвалах. Представьте, индивидуальная ГЭС и тепловая станция на крыше.

Россия может стать «пионером» в развитии энергоснабжения высотных сооружений, основанного на ВИЭ, на основных его источниках (солнце, воздух и вода). Можно не только проектировать, разрабатывать и предлагать архитекторам «высоток» энергоустановки нового поколения, но и изготовлять их варианты и вести монтаж, обеспечивая «высотки» индивидуальными и автономными типами электростанций, а также теплом. Сейчас уже некоторые высотные здания пытаются дополнительно обеспечить энергетикой солнечных батарей и традиционных ветроустановок, но для этого часто приходится жертвовать замыслами и фантазией авторов, подгонять архитектуру сооружения под конструкции традиционных энергостанций, учитывая их конфигурацию, размах и формы, или отказываться от некоторых архитектурных замыслов и идей. Вот здесь и могут пригодиться комбинированные системы энергообеспечения, предложенные в России, типа гидрогелиоВЭС, где сравнительно небольшие площади солнечных батарей и нетрадиционные типы ветроустановок являются в основном «стартерами» и поддержкой работы ГЭС (нового типа), размещенных на технических этажах, на крышах или в подземных этажах высотных зданий. Все страны увлеклись «высотками», создаются целые города из «высоток» на плавающих и стационарных искусственных островах, поэтому спрос на чистую и индивидуальную энергию уже есть и будет огромен.

Создание энергетической компании для «высоток», контактирующей с авторами (архитекторами) на стадии проектирования, уже необходимо, и для этого нужен только спонсор, лучше, если это будет государство.

Суммарный запас потенциальной энергии малых рек (с расходом потока от 1 м³/сек) в несколько раз больше, чем гигантских ГЭС, этот потенциал грех не использовать. Кто возьмется за разработку и выпуск установок одной только малой гидроэнергетики, освоит огромный энергетический пласт и в России, и в других странах?

Сейчас центральное энергоснабжение в России охватывает только 30-40% территории страны, а остальную территорию пытаются обслужить более 50 тысяч дизель-генераторных установок, на что тратится более 6,5 млн т условного топлива в год, не считая еще угля для ТЭЦ и торфа. А всё остальное пространство, открытое для внедрения малой гидроэнергетики и автономной нетопливной энергетики, и становится актуально, особенно после таких ежегодных аварий энергосистем, как на Алтае, Камчатке, Сахалине, Курилах и в других местах. Из всех видов альтернативной энергетики (солнечная, ветровая, энергия недр, водная, биотопливо, водородная энергия, энергия окружающей среды, атомная и термоядерная) в ближайшие 10 лет активно сможет развиваться в России только солнечная, и то из-за космоса.

Ветровая и водная (как речная, так и морская) энергетика развивается еще вяло (в основном оборудование для них покупается за рубежом), но есть большой потенциал развития, особенно для комбинированных систем гидроВЭС водного базирования (моря, озера, реки), для остальных видов альтернативной энергетики потребуются долгие и дорогие научные и экспериментальные исследования, особенно для трех последних видов, одна лишь термоядерная энергетика уже «жуется» более 40 лет, она «проглотила» многие миллионы средств и еще долго будет кормить задействованных специалистов и ученых. (И это правильно: «наука» тоже кушать хочет!).

Почему забыта идея доктора технических наук А.И. Куликова, еще 80-х годов ХХ века, о «силикатной энергетике», которая по мощности и способу производства приравнивалась к ядерной энергетике, но безопасней даже ветровой. Он доказал, что 1 кг силиката выделяет 8,5 млн ккал, т.е. может заменить тысячу тонн мазута, причем силикатное «топливо» в процессе горения может опять восстанавливаться из продуктов распада. Это топливо может давать тепло (перегретый пар), электричество и быть топливом для всех видов транспорта, в том числе и самолетов: вместо 40 тонн керосина для заправки самолета потребуется 40 кг силиката –не фантазия ли? Наверное поэтому и не внедряется: очень дешево, навара нет.

А в МТК «Изобретатель» есть еще одна парадоксальная идея – можно и в космосе построить «гидроэлектростанцию» для крупных поселений, здесь слово «гидро» подразумевает не воду, а специальную жидкость. Над этой идеей уже работает пытливая студенческая молодежь и даже школьники с 6-7-х классов (макет проекта-идеи демонстрировался на выставках).

Поэтому правительству (или энергетическим компаниям) необходимо выделить некоторые средства и сосредоточить изобретательский потенциал (особенно молодежный) на разработках любых проектов по нетопливной энергетике в большом диапазоне их применения как в транспорте, так и в индивидуальном обеспечении населения электрической и тепловой энергией. Пусть даже из них только 10-20% будут проектами, признанными эффективными, и то Россия от этого только выиграет, нельзя допускать, чтобы зарубежные конкурсы выявляли наши молодые таланты и большими грантами переманивали их к себе. Представьте себе, Шотландия объявила конкурс на экологическую ГЭС, использующую силу прилива и течения, с премией в 14 млн долларов, Ричард Бремсон предлагает 25 млн долларов за способ снижения вредных выбросов в атмосферу, а это, в основном, можно осуществить только через повсеместное внедрение бестопливной энергетики (в России есть готовые идеи и решения по этой теме). А если такие призы станут предлагать почти все страны-импортеры топлива, какой поток идей и разработчиков альтернативной энергетики хлынет из России?

«Вливание» альтернативной энергетики (на ВИЭ) в экономику всех стран, особенно малоразвитых, можно сравнить со «сказочным» эффектом, как будто на их территории появились нефть, газ и др. источники топлива, т.е. появится готовый энергетический «продукт», причем в избытке и почти даром. Странная ситуация складывается с альтернативной и возобновляемой энергетикой, энергию солнца, ветра и воды не надо добывать, перевозить и перерабатывать, она везде, ее вокруг нас много (очень много, буквально затоплены ей Америка, Англия, Австралия, Япония, плавает вся Европа), а в связи с предстоящим всеобщим потеплением воды и ветра станет еще больше.

В России энергетика на ВИЭ – доступная и недорогая, но государству, ее чиновникам она не нужна, многие догадываются почему! Одна из причин в том, что эта энергетика очень дешева и почти вся она может выйти из-под неусыпного контроля чиновников и компаний, «черпающих» нефть и строящих АЭС.

Предлагаемые модели новых микро- и мини-энергетических установок (в т.ч. морских) для малых и крупных энергопотребителей по программе «АЛЯ-энергетика» дадут возможность специалистам и ученым всех стран выиграть время для работ над всеми другими сложными видами альтернативной энергетики и разобраться с поиском новых источников энергии, в том числе водородной, «холодной» термоядерной, силикатной, атмосферной и космической энергии до 2050 г. Причем уже через год-два после широкого внедрения малой гидроэнергетики, бестопливной энергетики и с внедрением в широком диапазоне локальных тепловых станций (всех типов и мастей) существенно снизятся выбросы вредных газов, начнет очищаться атмосфера Земли, освежится флора и воспрянет духом фауна, в т.ч. и человечество! И не надо будет тратить огромные средства на борьбу с парниковым эффектом. Резко возрастет процент малого и среднего бизнеса во многих секторах экономики, и не только в России. Недостаток электроэнергии и тепла, их дороговизна – это основная причина слабого развития технических и промышленных структур малого и среднего бизнеса (да и большой бизнес страдает от дорогой энергии), без энергии их не запустишь. Для малого бизнеса индивидуальная энергетика является той самой точкой опоры, с помощью которой можно резко поднять экономику страны.

Будет повод примирить сторонников и противников Киотского протокола, не снижая темпов технического прогресса. (Загрязнение атмосферы – это был и будет основной вопрос восьмерки европейских стран.)

Мечта многих изобретателей – снабдить страну в достатке нетопливной энергетикой, очистить атмосферу и улучшить экологию нашей Земли, например, восстановить русла рек, таких как Волга, сохранить в будущем любую реку судоходной, без шлюзов, плотин и гигантских затоплений, сохранить или вернуть нерестовые места ценным рыбам и увеличить ее поголовье и разнообразие, а плодородные затопленные земли вернуть людям. Избежать незапланированных сбросов из водохранилищ, как было на Зейской ГЭС в 2007 г. и в 2013 г. Надо хотя бы будущие ГЭС строить без плотин и их «вредных надстроек», без разливов и затоплений, особенно на равнинных реках. Такие проекты уже есть, даже на выбор. А существующие гигантские плотины останутся на века, как египетские пирамиды – памятниками подвигов гидростроителей ХХ века.