Еще в советские времена партийные функционеры задумали перекрыть часть Охотского моря гигантской дамбой. Это позволило бы получать колоссальное количество энергии на построенной здесь ГЭС. На тот момент разработки ученых с крайне высокой ценой реализации проекта. Спустя несколько десятилетий идея вернулась — Россия вновь рассматривает вариант перекрытия Охотского моря.
Официально проект называеется Пенжинской приливной электростанцией (ПЭС). Дамбу запланировано построить в Пенжинской губе, расположенной в северо-восточной части залива Шелихова Охотского моря. Территориально это сразу Магаданская область и Камчатский край России.
Первая оценка перспективности аналогичного проекта проводилась еще в 1970-е годы. Расчеты показали, что установленная мощность ПЭС может составить до 100 ГВт, что соответствует около 40% общей установленной мощности всех электростанций ЕЭС России.
Точку для строительства дамбы выбирали естественно не случайно. Дело в том, что высота приливов в Пенжинской губе может достигать 12,9 метров — это наивысший показатель для всего Тихого океана. Площадь огороженного бассейна составит 20 530 км².
Подобная площадь соответствует ежесуточному проходу 360−530 км³ воды, что в 20−30 раз превысит расход воды в устье крупнейшей на Земле реки — Амазонки. Здесь через устье проходит только 19 км³.
Проект строительства ПЭС:
Срок реализации начала проекта должен ограничен 2035 годом. По некоторой информации, на данный момент специалисты уже работают на месте постройки будущей ПЭС.
Бизнес
12 июл 2021, 19:25
Компания гендиректора «Полюса» Павла Грачева займется проектом по созданию приливной электростанции на Камчатке для экспорта водорода. Ее строительство в советские годы оценивали в $60–200 млрд
Компания гендиректора «Полюса» Павла Грачева «Н2 Чистая энергетика» подписала соглашение с Корпорацией развития Камчатского края о разработке проекта Пенжинской приливной электростанции (ПЭС) в северо-восточной части залива Шелихова Охотского моря. Цель проекта — сделать Пенжинскую ПЭС одним из крупнейших источников для производства водорода в мире. Об этом говорится в сообщении «Н2 Чистая энергетика», поступившем в РБК.
В 1970-е годы стоимость проекта оценивалась более чем в $200 млрд, а установленная мощность ПЭС — до 100 ГВт, что соответствует примерно 40% общей установленной мощности электростанций единой энергосистемы России. Тогда строительство ПЭС оценивал институт «Гидропроект», который заключил, что в Пенжинской губе могут быть построены две крупные приливные электростанции. Стоимость Пенжинской ПЭС-1 (Северный створ) должна была составить $60 млрд, ПЭС-2 (Южный створ) — $200 млрд. Для реализации проекта предполагалось создать международный консорциум, включающий также энергопотребителей из Японии, Китая и Южной Кореи.
Необходимый объем инвестиций, а также источники финансирования будут уточнены по итогам разработки предварительного технико-экономического обоснования проекта, передал РБК через представителя гендиректор «Н2 Чистая энергетика» Алексей Каплун.
ПЭС — особый вид гидроэлектростанций, использующий энергию приливов. В России наивысшие приливы наблюдаются в Белом море (до 10 м) и в Пенжинской губе Охотского моря (13,4 м). Первая и единственная экспериментальная приливная электростанция в России — Кислогубская ПЭС — была построена в 1968 году на берегу Баренцева моря. Сейчас крупнейшая в мире ПЭС находится в Южной Корее, она была запущена в августе 2011 года и обладает установленной мощностью 254 МВт. Такие электростанции есть в Китае, Франции и Канаде.
«Пенжинская губа является одним из самых перспективных мест в мире для строительства приливной электростанции. Несмотря на проведенные ранее предварительные исследования, высокая стоимость проекта и отсутствие потребности в дополнительной мощности в камчатской энергосистеме долгое время были сдерживающими факторами в его реализации», — отметил Каплун. По его словам, развитие безуглеродной экономики, использование водородных технологий «дают возможность раскрыть потенциал этого проекта».
«Н2 Чистая энергетика» займется разработкой проекта и привлечением возможных партнеров, а Корпорация развития Камчатского края поможет с господдержкой, говорится в пресс-релизе.
О планах компании «Н2 Чистая энергетика» производить «зеленый» водород Грачев рассказывал в кулуарах Петербургского международного экономического форума в июне 2021 года. «Его производство, конечно, должно быть сфокусировано вблизи источников генерации электроэнергии, с одной стороны, а с другой — мы сильно зависим от логистики, в первую очередь от морских путей сообщения с ближайшими рынками, и поэтому рассматриваем в первую очередь Дальний Восток, в том числе Магаданскую область, которая имеет определенное преимущество по выходу на японский рынок», — говорил он (цитата по «Интерфаксу»). Топ-менеджер отмечал, что ближайшие несколько лет уйдут на финализацию проектных решений, после чего компания приступит к инвестиционной фазе.
Согласно проекту концепции развития водородной энергетики до 2024 года, Россия к 2050 году намерена зарабатывать на экспорте экологически чистых видов водорода от $23,6 млрд до $100,2 млрд в год, поставляя на мировой рынок от 7,9 млн до 33,4 млн т. Проекты по развитию водородной энергетики есть у «Росатома», «Газпрома» и НОВАТЭКа.
Ее хватит, чтобы обеспечить весь Дальний Восток и экспортировать энергию за рубеж
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.
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.
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.
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.
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.
Ведущие мировые державы начали подготовку к переходу на альтернативные источники энергии. Один из них — водород: в будущем на нем будут ездить автомобили и летать самолеты, отапливаться дома. Водород экологичен и неисчерпаем как ресурс, но есть проблема: его добыча — дорогой процесс, для которого нужно много электроэнергии. Преодолеть все трудности решился генеральный директор золотодобывающей компании «Полюс» Павел Грачев, который взялся за реализацию уникального советского проекта в Охотском море
«Мы видим гладь залива, покрытую льдами. Размер их доходит до нескольких километров в поперечнике, толщина до 1,5 м. Ветер и прилив взламывают сплошные ледяные поля и с большой скоростью несут их в устье реки. По пути они срезают мели, обрушивают берега, а с отливом возвращаются в море. А что, если на своем пути они встретят плотину, возведенную человеком?» — так описывал в 1979 году в журнале «Техника — молодежи» сложности строительства приливных электростанций (ПЭС) их главный советский проектировщик Лев Бернштейн.
Его основным проектом должна была стать Пенжинская ПЭС в Охотском море, где высота приливов достигает 14 м. Электростанция должна была иметь невероятную мощность — 100 000 МВт (мощность крупнейшей в стране Саяно-Шушенской ГЭС — 6400 МВт), но Советский Союз гигантский проект не потянул, и о нем на долгое время забыли. Преодолеть все трудности решился генеральный директор золотодобывающей компании «Полюс» Павел Грачев (12-е место в рейтинге директоров-капиталистов Forbes, стоимость пакета $87 млн), для этого в мае 2021 года он зарегистрировал компанию «Н2 Чистая энергетика».
Пенжинский район на севере Камчатки занимает огромную территорию, 116 000 кв. км, а проживает там всего 2000 человек. До Петропавловска-Камчатского более 1300 км, выбраться на материк можно только на редких авиационных рейсах, вылетающих с небольшой грунтовой взлетно-посадочной полосы на окраине села Манилы, до него от районного центра, села Каменского, ведет единственная в районе гравийная дорога протяженностью 50 км. Топливо, продукты и непродовольственные товары завозятся морем в короткий период навигации. «Климат у нас очень суровый, навигация закончилась в сентябре, откроется только в июне», — рассказывает глава Пенжинского района Александр Болотнов. В ноябре воды Пенжинской губы уже стоят под льдом, жизнь в селах замерла. Как говорит Болотнов, «сейчас идет зимовка».
Жилые дома в населенных пунктах района практически все деревянные, более долговечные строительные материалы здесь на вес золота. «В Петропавловске-Камчатском мешок цемента, 50 кг, стоил 450 рублей, в Манилах его цена только за счет перевозки вырастет на 1200 рублей», — приводит пример один из местных жителей. О возрождении интереса к проекту строительства Пенжинской ПЭС в районе, конечно, уже знают, надеются, что появятся рабочие места, станет удобнее и дешевле авиасообщение с Петропавловском-Камчатским и Магаданом.
«Пять лет назад, когда я сюда приехал, мне рассказывали, что был при СССР такой проект, ученые здесь работали, изыскания проводились. Сейчас, насколько я понимаю, идет его реанимация, — говорит главный редактор районного издания «Полярная звезда» Леонид Добровольский. — Проект очень красивый, технологически интересный и очень амбициозный». И добавляет: «Приливы у нас с пятиэтажный дом».
Лев Бернштейн предлагал своей ПЭС отсечь от Охотского моря всю Пенжинскую губу, разместив электростанцию в плотине длиной 75 км. Само здание ПЭС с двумя ярусами турбинных водоводов должно было быть смонтировано из 330 наплавных блоков высотой 76 м, заранее изготовленных на суше. Более 200 дней в году залив покрыт льдом толщиной 1,8–2 м, поэтому верхнюю часть станции планировалось сделать с наклонами, через которые льдины могли бы свободно переползать. Станция с 3000 гидроагрегатами с рабочими колесами диаметром 7,5 м должна была выдать больше половины мощности всей энергосистемы России в 1980-е годы. Куда деть эту энергию?
Бернштейн считал, что ее можно направить на развитие промышленности, на борьбу с вечной мерзлотой электроподогревом грунта, что позволит выращивать овощи в Заполярье. В конечном итоге советская власть так и не нашла применения энергии Пенжинской ПЭС и проект свернула.
Борьба с изменением климата и снижением углеродных выбросов сделала топливом будущего водород, в мире заявлены уже сотни проектов по его производству и использованию. Компания Павла Грачева «Н2 Чистая энергетика» в июле 2021 года подписала соглашение с Корпорацией развития Камчатского края о разработке проекта Пенжинской приливной электростанции, а в сентябре — с «РусГидро» о совместных проектах в области водородной энергетики. Компания заявила о проектах в водородной энергетике в Мурманской и Магаданской областях, заключила соглашение с правительством Якутии о совместной работе по развитию водородных технологий на территории республики.
Мегапроект Грачева — Пенжинская ПЭС, энергия которой позволит производить к 2031 году 5 млн т водорода в год (сейчас столько производит вся Россия, мировой объем — 70 млн т). Почему правительство Камчатки выбрало партнером «Н2 Чистую энергетику»? «Из-за их готовности инвестировать и компетенций, которые у них есть», — объяснил в интервью Forbes губернатор Камчатского края Владимир Солодов.
«В СССР была одна из сильнейших научных школ по электрохимии, — считает Павел Грачев. — Многие наработки тех времен могут быть использованы и сейчас. Проект разработки Пенжинской ПЭС предложил для совместного изучения губернатор Камчатского края Владимир Солодов. Эта идея показалась нам амбициозной, интересной, и это было наше первое соглашение по этому проекту. Внимание к нему правительства России показывает, что он имеет важное значение для развития экспортного потенциала страны». Водородная повестка, по его словам, может дать давнему советскому проекту Пенжинской ПЭС новую жизнь.
В октябре 2021 года президент России Владимир Путин поручил правительству к 1 марта 2022 года рассмотреть вопрос создания центров по производству водорода с использованием энергии, вырабатываемой приливными электростанциями, в том числе и Пенжинской.
«Сегодня мы видим все больше прогнозов, показывающих возникновение и достаточно быстрое развитие рынка водорода в мире. Это обусловлено тем, что водород является оптимальным рычагом декарбонизации для многих отраслей, — рассказывает Владимир Рогов, управляющий директор и партнер BCG. — Страны, заявившие свои амбиции в части углеродной нейтральности, не смогут сократить выбросы парниковых газов без использования водородных решений». По его мнению, Россия может занять уверенные позиции на новом рынке.
«В советское время проект был остановлен, не было понятно, куда эта энергия может идти. Сейчас ставка делается на водород, — говорит губернатор Владимир Солодов. — Эта мощность может быть направлена на экспорт. Факторов несколько: природные условия, узкий удобный створ Пенжинской губы, близость к рынкам сбыта, Японии и Кореи в первую очередь».
Сейчас «Н2 Чистая энергетика» проводит изучение своих водородных проектов и оценивает предварительные результаты совместно с компаниями-партнерами, проектными институтами и генерирующими компаниями. «По понятным причинам сумму средств, которую мы тратим на исследования, мы раскрывать не можем, как и количество занятых на проектах сотрудников», — говорит Павел Грачев. По его словам, результаты работы «Н2 Чистой энергетики» не только позитивно скажутся на «Полюсе», как на одном из перспективных потребителей таких технологий, но и помогут развитию новой водородной отрасли в целом. При этом он подчеркивает, что созданная им компания к «Полюсу» отношения не имеет.
Европа уже решила ввести углеродный налог, в США такой налог обсуждается. Пока, впрочем, золотодобытчики под действие новой налоговой политики не попали, считается, что их углеродный след кратно ниже, чем в других промышленных отраслях. Но Грачев уверен, что рано или поздно под углеродный налог попадут все промышленные компании. «Мы призываем всех быть готовыми к тому, что это произойдет. Не исключаю, что подобный налог скоро появится и в России», — говорит он.
Судя по тому, что исследователи строительства приливной электростанции не появлялись в Пенжинском районе с советских времен, возможности реализации этого проекта изучаются только по архивным документам. Первая экспедиция на место будущей стройки запланирована на 2022 год, а запуск первого этапа проекта состоится в 2025 году. Сначала будет построена опытно-промышленная ПЭС малой мощности (10 МВт), скорее всего, в районе села Манилы, чтобы на опыте определить тип необходимых турбин, обкатать схему строительства и эксплуатации. Строительство ПЭС мощностью 100 000 МВт, по оценке заместителя генерального директора Института национальной энергетики Александра Фролова, может обойтись в $500 млрд.
По словам Владимира Солодова, край исходит из того, что финансирование строительства Пенжинской ПЭС будет частным. «У нас есть механизмы инфраструктурной поддержки, — говорит губернатор. — Но этот проект выходит за рамки региональных возможностей, поэтому будем обращаться за поддержкой на федеральный уровень». «Фактически сейчас речь идет о создании новой отрасли, — добавляет Павел Грачев. — Определяющая роль государства в ее создании и развитии неоспорима».
Сейчас почти все налоги крупные предприятия того же Пенжинского района платят в федеральный бюджет. «У нас работает «Золото Камчатки», которое добывает золота на 14–15 млрд рублей в год, а район получает от них в бюджет по 3 млн рублей в месяц», — приводит пример глава района Александр Болотнов. Здесь не думают, что строительство ПЭС как-то сильно изменит жизнь в регионе: развиваться проект будет обособленно, с новыми людьми, в новом поселении и на новой инфраструктуре.
Что с безопасностью? «Это первый вопрос, который возникает, — предупреждает Сергей Алексеенко, академик РАН, научный руководитель Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН. — Хотя некоторые утверждают, что водород безопаснее природного газа, поскольку быстро улетучивается, но мы же помним историю «Гинденбурга» (наполненный водородом дирижабль в мае 1937 года после взрыва газа полностью сгорел за 34 секунды, жертвами катастрофы стали 36 человек. — Forbes). Водород, конечно, опасен. Исследований по нему пока недостаточно».
Для Алексеенко проект Пенжинской ПЭС очень интересен, но он советует не спешить с его реализацией. «Нам предлагается делать новую энергетику, а старая пусть разрушается? Все сети изношены, котлы, ресурс больше чем на 50% вышел, — перечисляет академик. — Нам необходимо повышать эффективность обычной теплоэнергетики, технологии позволяют полностью извлекать углерод и производить дешевую энергию. Нужно другими способами делать зеленую энергетику».
