Ученый-практик, инженер-конструктор высшей категории кандидат технических наук Григорий Ушаков, автор ряда проектов бесплотинных мини-ГЭС, о которых пойдет речь ниже, уверен: внедрение новых технологий гидроэнергетики – дело, важное не только для нашей республики, но и для России в целом. Гидроэнергетические проекты плотинного типа, которым отдавался приоритет в прошлом веке, отмечает он, изменяли природно-климатические условия в районах их строительства и, по сути, отжили свой век. Будущее – за новыми наплавными и рукавными мини-ГЭС, идеи которых уже давно «витают в воздухе», но пока очень мало востребованы. Дело в том, считает изобретатель, что гидроэнергетика в России всегда была завязана на применении реактивных турбин, используемых в крупных плотинных ГЭС, и многие заводы выпускают их и поныне. В производстве задействованы тысячи людей, и в одночасье переориентировать его невозможно.
Опыт практического внедрения бесплотинных мини-ГЭС, в том числе в Горном Алтае, Григорий Германович получил уже в 2000-е годы, вернувшись вместе с супругой на свою малую родину и обосновавшись в селе Березовка. Но прежде он прошел большой путь на различных участках работы, в частности в гидротехнической отрасли Красноярского края. Довелось ему участвовать и в строительстве Красноярской ГЭС: еще в юности, будучи председателем студсовета краевого центра, он организовывал студенческие отряды, участвовавшие в этом грандиозном проекте. Уже тогда «побочные эффекты» строительства, сказывавшиеся на экосистеме Енисея и жизни красноярцев, заронили у него сомнения в правильности практикуемых подходов. Потом Ушаков более сорока лет работал в науке, в том числе почти четверть века заведовал лабораторией робототехники в Красноярске, а в 90-е годы создал там же собственную организацию экологического профиля, работавшую в связке с производственными предприятиями.
Переехав в конце 90-х на Алтай, ученый занялся давно волновавшей его проблемой получения электроэнергии рек новым путем, без использования технологий, наносящих вред экологии. Первой «алтайской» разработкой стал проект наплавной гидроэлектростанции, использовавшей активные турбины, чей КПД в сравнении с реактивными значительно выше. Задача заключалась в том, чтобы заставить эти турбины работать под водой. Инженерный замысел удалось реализовать, только станцию, первоначально готовившуюся к запуску на Катуни в районе Манжерока, по инициативе тогдашнего главы республики Михаила Лапшина было решено установить на реке Байгол. В течение трех лет изобретатель содержал ее на свои средства. Проводились испытания, однако проект всячески тормозился. Руководство, по словам изобретателя, боялось, что, если проект покажет свою эффективность и реальную экономию, могут быть сокращены федеральные выплаты для Турочакского района в рамках «северного завоза». В итоге проект был «положен в долгий ящик».
Григорий Германович работать в избранном направлении не прекратил. К нему продолжали обращаться местные предприниматели, в частности Владимир Иванович Карякин, которому требовалась электроэнергия для маральника. Рек в округе не было, имелся только небольшой ручей, согласно замерам – всего 140 литров в секунду. Тем не менее станция напорного типа была изготовлена, запущена, и вот уже 12 лет она исправно работает.
Тем временем слухи о технической новинке распространялись, ею заинтересовался крупный предприниматель из Кемерово Александр Говор, для которого по проекту Ушакова в районе озера Тальмень была сооружена вторая мини-ГЭС того же типа. За ней последовала третья, так в итоге появился набор небольших бесплотинных электростанций, при строительстве которых не срубили ни одного дерева. Изобретатель использовал их для испытаний в целях дальнейшей модификации своих разработок. Он получил на свои изобретения шесть патентов.
Технологии Григория Ушакова внедрялись и на территории Алтайского края. В Ново-Зыково фермер Сергей Киреев соорудил на своих землях искусственное озеро и установил рукавную мини-ГЭС, аналогичную предыдущим.
Позже Григорий Ушаков по многочисленным просьбам экологов за свой счет занимался проектом энергетического освоения реки Мульты, предполагавшим строительство там каскада бесплотинных мини-ГЭС. Предлагавшееся сооружение «классических» плотин с водохранилищами могло бы привести к вырубке 150 кв. км реликтового леса. В итоге Мульту, отмечает Григорий Германович, удалось сохранить. Но проект бесплотинных станций вновь был заморожен. Ознакомившись с протоколом состоявшегося в апреле 2013 года при заместителе министра регионального развития С.Г. Романове технического совещания, в котором приняли участие представители «Алтайской генерирующей компании» из Кемеровской области, эксперт Ю.И. Тошпоков и сам изобретатель, можно понять одну из причин, побудивших отложить проект. В документе отмечены «большое количество технических решений, не применявшихся до этого в гидроэнергетике», а также тот факт, что проверены они пока лишь «на гидростанциях относительно небольшой мощности». Также там говорится о несоответствии разработок возможностям заводов-изготовителей, освоивших производство турбин мощностью не выше 125 кВт, в то время как проект предполагает большую – 0,6 – 1 МВт.
Тем не менее разработки получили одобрение как министерства регионального развития, так и лично главы региона Александра Бердникова, всегда являвшегося противником сооружения в республике плотинных ГЭС. К сожалению, три года назад по состоянию здоровья Григорию Германовичу пришлось прервать работу над проектом – требовалось восстанавливать ухудшившееся зрение. Но сегодня, по его словам, возможность заняться этим делом у него появилась вновь. А самое главное, считает Ушаков, в применении технологии сегодня имеется насущная необходимость, вписывающаяся в круг задач, диктуемых самим временем.
Проект каскада бесплотинных мини-ГЭС, подготовленный Григорием Ушаковым, может быть реализован на Кучерле, Теректе, Громотухе – на Алтае неисчислимое количество рек, говорит изобретатель, и все они очень энергоемкие, позволяющие вырабатывать большое количество электроэнергии, причем сами реки, их фауна, флора и окружающие леса в процессе хозяйственного освоения затронуты не будут. Та же Уймонская долина может давать сотни мегаватт в общую сеть, что позволит в дальнейшем даже продавать излишки.
Электростанции бесплотинного типа очень надежны в эксплуатации. Даже прямое попадание бомбы в лежащий на берегу напорный водовод, говорит Григорий Германович, не нанесет мини-ГЭС особого ущерба. Высокий КПД обусловлен тем, что весь процесс зависит лишь от двух характеристик – объема и напора воды. Огромным плюсом является значительный перепад высот у горных рек, а недостаток объема воды компенсирует сама технология: для производства киловатта электроэнергии с помощью мини-ГЭС Ушакова требуется в 30 раз меньше воды, чем при использовании реактивных турбин. Получается, установив каскад мини-ГЭС на одной реке вроде Кучерлы, можно вырабатывать столько же электроэнергии, сколько производит, к примеру, Красноярская или Саяно-Шушенская ГЭС!
Наладить производство оборудования, в том числе генераторов и турбин, можно очень быстро – на механических заводах близлежащих промышленных городов, в частности Бийска. Разработанные Ушаковым чертежи дают возможность осуществлять монтаж оборудования как обычным образом, так и с помощью вертолета (последний вариант уже осуществлялся на практике).
Конечно, начинать можно с малого – с мини-ГЭС мощностью до 100 кВт, рассчитанных на одного потребителя. Учитывая, что такие гидроэлектростанции самые дешевые в мире, им просто нет альтернативы. Для реализации же таких масштабных начинаний, как каскад ГЭС мощностью до 20 МВт, необходимы серьезные инвестиции. В России есть немало представителей крупного бизнеса, которые могут вложить средства в будущее страны, убежден Григорий Ушаков.
К примеру, реализация проекта каскада ГЭС, предлагавшегося для Мульты, потребует вложения более двух с половиной миллиардов рублей. Однако нет необходимости строить весь каскад одновременно. Можно вводить в эксплуатацию блок за блоком (всего проектом их предусмотрено 14), начиная с любого, скажем, самого энергоемкого участка реки. И уже с запуском первого блока электроэнергия начнет поступать в сеть и покрывать часть затрат на строительство следующей очереди.
Какие преимущества описанная технология имеет перед использованием других возобновляемых источников энергии – ветровой и солнечной? Актуальный вопрос, ведь, как известно, наш регион уже стал флагманом по внедрению солнечных электростанций в рамках федерального проекта. По словам Григория Ушакова, для получения 1 кВт электроэнергии на мини-ГЭС требуется 3,5 тыс. долларов, с использованием ветряков – порядка 6 – 8 тысяч, а для солнечной электростанции эта сумма доходит до 12 тысяч долларов. К тому же и солнечная, и ветровая энергетика сильно зависят от погодных условий, количества солнечных дней и т.п. Поэтому отказываться от использования энергии воды, убежден изобретатель, в наше время крайне неразумно.
Алексей МИШИН
P.S. Редакция газеты «Звезда Алтая» рассчитывает на дальнейшее продолжение темы, поднятой Г.Г. Ушаковым. Приглашаем специалистов, экспертов, представителей заинтересованных ведомств, предпринимателей высказывать свои мнения касательно практической реализации проекта и преодоления тех препятствий, которые в свое время затормозили его реализацию.
