Cover
Генеральный директор ООО ГК «РУТАС»

Зачем нужна и как работает электроэкология

Жизнь современных городов, промышленность, транспорт — все зависит от энергетики. Ее мощности стремительно растут, а вместе с ними увеличивается нагрузка на экологию. Генеральный директор ООО ГК «РУТАС» (компания-резидент Инновационного центра “Сколково”) Илья Кузьмин рассказал Хайтек+ о том, как инновации решают эту проблему.

Надо сразу сказать, что вариант снижения оборотов в энергетике вообще не рассматривается. И дело не в жадности бизнеса, который хочет производить и продавать больше. Качество нашей жизни напрямую зависит от уровня энергопотребления. Человечество не будет тратить меньше энергии. Наоборот, ее расход постоянно увеличивается.

С середины XX века потребление энергии росло в среднем на 2% в год. В последнее время темп ускорился. Мы стоим на пороге новой глобальной электрификации. Например, в Москве уже сейчас 200 зарядных станций для электромобилей. За пару ближайших лет их число должно утроиться. Кроме того, в столице становится больше электробусов, которые вытесняют бензиновые и дизельные аналоги.

Появляются новые технологи — мы все живем лучше. Быстрее перемещаемся, пользуемся новыми удобными вещами, гаджетами, связью, бытовой техникой.  Замечательно, только прогресс не должен ограничиваться масштабированием. Ведь у всего есть и обратная сторона. В случае с энергетикой это нагрузка на экологию. Она тоже растет все последние годы.

Каков экологический след энергетики

В России ежегодно вырабатывается и используется больше триллиона киловатт-часов электроэнергии. К сожалению, это не только движущая сила всей экономики и процветания городов.

Есть научная метрика, которая напрямую сопоставляет число смертей с триллионом кВтч электроэнергии. В зависимости от способа генерации это значение варьируется от тысяч до сотен тысяч случаев! Почему так много, и можно ли вообще проводить такие параллели?

По данным Минэнерго, больше половины электроэнергии в России производится за счет сжигания топлива: около 28% — угля, 70% — природного газа.

Сжигание угля оказывает самое сильное и негативное влияние на людей и природу. Оно сопровождается большими выбросами сажи, крайне вредной для здоровья. Суммарно такие выбросы в атмосферу стали виновниками большего числа смертей в мире, чем Чернобыльская и Фукусимская катастрофы вместе взятые.

Это звучит ужасно (так и есть), но при этом нужно понимать, что практически любая деятельность так или иначе связана с риском для жизни. Даже при установке экологически менее вредных ветрогенераторов монтажники падают с высоты, несмотря на все предосторожности и страховку. Случаются и электротравмы.

Тем не менее, генерация энергии за счет сжигания топлива гораздо опаснее. За год в России выбрасывается в атмосферу более 1,6 млрд тонн СО2. Это ведет к усилению парникового эффекта, что разгоняет глобальное потепление. Россия не самая вредная экономика мира, есть примеры гораздо хуже (в рейтинге Института мировых ресурсов Россия занимает пятое место по выбросам парниковых газов после Китая, США, ЕС и Индии, отечественная энергетика ответственна за 1,78% глобальной эмиссии CO2 — Прим. Хайтек+), в Китае выбросов в шесть раз больше. Но это наша экология, и наша ответственность за действия по борьбе с глобальным потеплением.

Согласно обновленной дорожной карте повышения энергоэффективности российской экономики, планируется снижать выбросы на 150 млн тонн в год. От реализации этой программы во многом зависит, сможем ли мы вздохнуть с облегчением в прямом смысле слова — или будем задыхаться, как в неблагополучных регионах, где промышленность развивается без модернизации.

Чем опасны отключения электричества

В городе жизнь без света резко ухудшается. Не работают связь, платежные системы, барахлит транспорт. Размораживаются холодильники, портятся продукты и лекарства.  Что уж говорить про обесточенные операционные и палаты с ИВЛ. Даже недолгое отключение электричества может унести много жизней.

В промышленности последствия блэкаута куда серьезнее. На химических производствах это может привести к разливу опасных веществ и экологической катастрофе. Заводы непрерывного цикла не удастся просто запустить, когда «дадут свет». В некоторых случаях их придется практически строить заново — например, в литейной промышленности, где металл быстро застывает на конвейере.

Крупные техногенные аварии привлекают к себе повышенное внимание. Но и небольшие происшествия тоже могут быть опасными. Суммарно они наносят не меньший вред. Например, короткое замыкание часто становится причиной пожара, а когда горит пластиковая оплетка кабеля, это приводит к токсичному задымлению.

У этого вопроса есть коммерческая сторона, которую часто недооценивают. Мало разработать экологически полезную технологию. Она должна быть рентабельной. Иначе такие инновации ни бизнес, ни государство не смогут себе позволить. Это как раз то, чем мы занимаемся в ГК РУТАС. Мы разрабатываем энергетические технологии, которые снижают вред экологии и выгодны экономически.

Как работает электроэкология

Инновации в энергетике отличаются тем, что должны учитывать уже имеющиеся сети и оборудование. Модернизировать все сразу невозможно ни финансово, ни технологически. Нужны точечные меры.

Поскольку одной из основных причин аварий в электроэнергетике становятся замыкания, а наиболее разрушительные последствия несут пожары — это два основных направления разработок для повышения электробезопасности.

Например, технология RUTAS 4K состоит из четырех видов устройств, каждое из которых защищает энергетическую сеть от коротких замыканий и однофазных замыканий на землю. Это частые виды аварий, особенно на изношенных и старых участках. Если оставить все как есть, каждый пробой может привести к выгораниям кабеля, обесточиванию всего участка или даже нескольких, перегоранию оборудования.

Использование нашей технологии позволяет:

  • на 38% снизить риски возгораний и пожаров;
  • на 55% уменьшить количество перерывов в электроснабжении;
  • на 88% сократить число электротравм.

Высоковольтные ЛЭП излучают вредные электромагнитные поля. В состав RUTAS 4K входит устройство RENCOMP. Оно снижает магнитные поля для всей энергосистемы — от генерации до жилых многоквартирных домов. Такая модернизация может сохранить здоровье и даже жизнь людям, живущим неподалеку от высоковольтных линий. А еще защитить животных, которые любят просеки и не понимают, что прогулки там бывают опасны.

Наконец, одна из самых серьезных тем, углеродный след от сжигания угля. С помощью RUTAS 4K можно снизить количество сжигаемого топлива на 14%. То есть сжигать придется почти на 28 млн тонн угля в год меньше!

У таких технологий хорошие перспективы. Они решают экологические проблемы, быстро окупаются (RUTAS 4K меньше, чем за 5 лет). А главное реалистичны, потому что не требуется полная замена электросетей и оборудования. Достаточно использовать дополнительные устройства, которые защищают от негативных последствий.

Помимо повышения безопасности старых и новых энергетических объектов, большое значение имеет внедрение экоинноваций при строительстве жилых многоквартирных домов. Это гораздо экономичнее, чем их последующая модернизация, а, кроме того, гарантия непрерывного электроснабжения.