Тележурнал «Москва – лучший город Земли» раскрывает секреты электроснабжения столицы

Смотрите на телеканале «Большая Азия» программу «Москва – лучший город земли». Премьерный показ – по четвергам в 19-30 (время московское), повторы – по пятницам в 13-10 и субботам в 15-30 (время московское).

История централизованного электроснабжения Москвы началась в 10 минутах ходьбы от Кремля. Это – «Новый Манеж», одна из главных выставочных площадок столицы России. Там, где сегодня показывают искусство, 132 года назад начали вырабатывать первое электричество в промышленных масштабах. Здесь находилась Георгиевская электростанция, которая освещала центральные улицы Москвы, а также Большой и Малый театры. Она была построена «Обществом электрического освещения» братьев Сименс. Сегодня единственное, что связывает это здание с братьями Сименс — внешний вид манежа и лампочки немецкой компании, которые освещают выставочные залы.

Когда в Москве только начало появляться электричество, в городе проживало около 800 тысяч человек, а выработка электричества исчислялась сотнями киловатт. Сегодня в столице России живут более 12 миллионов человек, это один из крупнейших городов мира, которому нужны уже тысячи мегаватт электроэнергии. 

Ведущий программы Майкл Гибсон посетит Музей истории Мосэнерго, который открылся 32 года назад, ещё в Советском союзе, правда в другом здании, на Садовнической улице, в доме, где в начале 20 века разрабатывался план электрификации СССР, так называемый ГОЭЛРО. Музей рассказывает посетителям всю историю московской энергосистемы: от первых лампочек до современных столичных электростанций.  

ТЭЦ расшифровывается как теплоэлектроцентраль. Это электростанция, которая одновременно вырабатывает и тепло, и свет. Процессы производства двух видов энергии связаны между собой.  В основе всего лежит сжигание топлива. В данном случае – это газ. Для сравнения, газ в 2,5 раза более калорийный чем уголь, который здесь использовали раньше. Это значит, что при одном и том же количестве ресурса из газа получат в 2,5 раза больше полезной энергии. 

Технология работы ТЭЦ заключается в следующем. Топливо поступает на станцию, далее газ смешивается с очищенным воздухом и подаётся в турбину. По своему строению она похожа на реактивный двигатель самолета. Там смесь сжигается при температуре 1500 градусов Цельсия и воздействует на лопасти. Двигатель раскручивается и передает энергию вращения лопаток на генератор, который преобразует механическую энергию в электрическую. Таких циклов на ТЭЦ-20 два. То есть после выработки «первого» электричества, газ, остывший до 600 градусов Цельсия, отправляется в котёл, где от его температуры нагревается и превращается в пар вода. Далее уже пар раскручивает лопасти другой турбины и цикл повторяется. Таким образом один объем газа дважды производит электричество. После выработки электричество отправляется на трансформатор, где повышается его напряжение. Это нужно для того, чтобы передавать энергию на большие расстояния без потерь — 220 вольт с электростанции просто не дойдут до конечного потребителя. Последний этап — отправка электроэнергии в город через высоковольтные линии электропередач или подземные кабели.

После того, как выработалось электричество, нагретая вода попадает в подогреватель и отдаёт свое тепло сетевой воде, которая уходит в город на специальные тепловые пункты. Там, в свою очередь, сетевая вода нагревает городскую, которая поступает в квартиры в краны и батареи. Получается, что всего есть 3 замкнутых системы труб, каждая из которых нагревает следующую, но при этом сама вода в них никогда не смешивается. 

Из-за жары эффективность оборудования падает, станция начинает вырабатывать меньше энергии. Чтобы не зависть от температуры на улице, на станции установили специальный кондиционер для воздуха. С трех сторон в него поступает горячий уличный воздух. Внутри располагаются специальные пакеты с жидкостью, которые увлажняют воздух и снижают его температуру. Сейчас на улице + 28, после охлаждения температура падает до 21 градуса. В результате, вместо 410 мегаватт энергоблок может вырабатывать 430. Именно этот охлажденный воздух поступает в турбины и смешивается с газом.

Топливо для электростанции поступает со специальных станций – газорегуляторных пунктов. На ТЭЦ-20 топливо поставляется через 10 километров трубопроводов высокого давления. Это уникальное решение не только для Москвы, но и для всей Европы, где обычно не прокладывают газопроводы по территории города, тем более с высоким давлением. 

Газ – это основной источник жизни города. С его помощью также работают системы водоснабжения, электротранспорт, освещение, вентиляция. Газорегуляторная станция – это пункт, куда поступает газ высокого давления компании «Газпром» прямо с месторождений. Здесь он очищается, его давление снижается, после чего газ отправляется разным потребителям: от ТЭЦ до квартир москвичей. Всего таких станций в Москве 6. Очаковская – это своеобразный флагман, самая крупная станция в системе газораспределения города. Через неё проходит объем газа, которого хватит на энергообеспечение всей Норвегии. Управляется всё газовое хозяйство из центральной диспетчерской. 

Станция «Очаково» также и самая технологичная в Москве. До реконструкции, ее уровень шумы был сопоставим со звуком взлетающего самолета. Сегодня здесь тихо, поют птицы. И если не знать, что здесь находится, никогда не догадаешься, что за забором, где растут декоративные деревья, работает крупный энергетический объект. Так как газ – основа жизнедеятельности города, для системы газоснабжения требуется надежная защита. В Москве для крупных потребителей, таких как ТЭЦ, предусмотрены сразу несколько путей доставки газа. Поэтому, в случае необходимости, газовые службы могут выводить из работы некоторое оборудование для ремонта, при этом топливо на электростанции будет доставляться через «запасные» газопроводы.

Генерация – это первое звено цепочки энергоснабжения города. С нее все начинается. Следующий этап – транспортировка. Выработанное электричество уходит с электростанций разными путями, через высоковольтные линии или кабельные сети. Транспортируется электричество на подстанции – объекты, которые предназначены для передачи и распределения электроэнергии между генерацией и потребителями. Это один из основных элементов электроснабжения города. 

Основной элемент подстанции – силовые трансформаторы. Именно они отвечают за передачу электричества из сети высокого класса напряжения в сеть более низкого класса. На «Пресне» установлены несколько трансформаторов разной мощности.

Вторая часть работы подстанции – распределение энергии. За это отвечают комплектные распредустройства. Это оборудование, которое собирает в единое русло электричество одного класса напряжения, которое предварительно понизилось в трансформаторе, и передает его потребителям. Главная особенность комплектных распределительных устройств – компактность, поэтому их часто применяют на закрытых подстанциях, которые расположены в городе.

Чтобы своими глазами увидеть, где и как под Москвой прокладывают коммуникации, в том числе и электрические кабели, мы спустились в один из столичных коллекторов, который проходит под руслом реки и ведет в Деловой центр города. 

Протяженность коллекторного хозяйства Москвы — около 800 километров. Если вытянуть все коллекторы города в прямую линию, то получится расстояние между столицей России и Санкт-Петербургом. Протяженность кабельных линий, заложенных в коллекторах еще больше – 7 000 километров. Это всего на 500 километров меньше, чем расстояние между Москвой и Нью-Йорком. Естественно, за всем этим хозяйством нужно тщательно следить.

Электричество, уходящее с крупных столичных подстанций, даже если это низкое напряжение, не идет сразу в квартиры москвичам. Ему нужно преодолеть еще один рубеж.

Последнее звено в цепочке передачи электричества потребителям – понижающая трансформаторная подстанция. Здесь напряжение в 10 киловольт, которое на крупной станции энергетиками воспринимается как низкое, считается высоким. А значит его нужно понизить. За это вновь отвечает понижающий трансформатор. После того, как напряжение электричества из 10 киловольт превращается в 400 вольт, оно поступает на компактное распределительное устройство и отсюда уходит в дома, школы, больницы, превращаясь, дойдя до розетки, в классические 220 вольт. 

О том, как изменилась система электроснабжения столицы России, нам рассказал Министр Правительства Москвы, руководитель Департамента внешнеэкономических и международных связей города Сергей Черёмин.

«Система электроснабжения Москвы сегодня, наверное, одна из самых развитых в мире, и я не постесняюсь такого слова, как одна из самых экологичных, потому что была произведена модернизация всех московских тепловых станций, — рассказал Сергей Черёмин. —  Сегодня они работают на газе, что обеспечивает высокое качество городского воздуха. Не используются ни уголь, ни мазут. Москва инвестировала огромные средства в системы доставки электроэнергии, в системы энергоэффективности. Знаете, практически во всех подъездах сейчас стоят «умные» счётчики, которые правильно считают электроэнергию, и я надеюсь, что мы больше не допустим таких катастрофических ситуаций, которые случались, например, в 2005 году, когда город погрузился во тьму и был блэкаут. Вот, сегодня системы защиты сетей обеспечивают их бесперебойное функционирование, и я думаю, что этот энергетический каркас позволит Москве реализовывать проекты не только в черте исторической Москвы, но и существенно расширит наши возможности по строительству Новой Москвы».

Электроснабжение города – это не только использование «света» конечным потребителем. Еще одна важная часть – городское освещение.

Москва никогда не спит – это знает каждый житель столицы. После заката солнца и включения городского освещения, Москва превращается в один из самых «ярких» городов Европы. В сутки здесь расходуется примерно миллион киловатт-часов электроэнергии. Для сравнения: ЦУМ, главный магазин столицы, потребляет такое же количество энергии за 18 дней.

Уровень освещения города с 2010 года вырос в полтора раза. Сегодня на улицах Москвы горят около 650 тысяч ламп, на дорогах и во дворах стоят около 470 тысяч фонарных столбов. Большая часть освещения работает на светодиодах. Они экономичнее и эффективнее традиционных ламп. Управляется всё хозяйство автоматически. 

Городское освещение – это не только фонари, это еще и подсветка достопримечательностей и зданий, а также декоративная иллюминация. 

Карантин и самоизоляция весной 2020 года немного снизили уровень потребления энергии в Москве. Однако столица России постоянно растет, а значит и электричества для неё нужно всё больше. Новые районы, новые электростанции, новые технологии. Посмотрим, что ждёт нас в будущем. 

Руководитель программы – Алевтин Сухолуцкий.

Программа создаётся при поддержке Департамента внешнеэкономических и международных связей г.Москвы.