Под технической стратегией обновления энергетики понимают основные технические решения, направленные на ликвидацию или смягчение глобальных технических недостатков, характерных для российской теплоэнергетики. По существу речь пойдет о некоторой идеальной структуре генерирующих мощностей России и оборудовании для них, которые целесообразно создать в России на базе имеющихся технических возможностей, обеспечиваемых природными ресурсами и структурами, потребляющими электрическую и тепловую энергию.
Техническая стратегия неизбежно базируется на имеющихся топливных ресурсах. Именно они определяют генеральные направления совершенствования теплоэнергетики. В топливном балансе энергетики в настоящее время преобладает природный газ (64 % в 2000 г.), затем следует твердое топливо различных типов (30,8 % в 2000 г.) и жидкие виды топлива на основе нефти (5,2 %). Значение природного газа в теплоэнергетике России не является случайным. Кроме того, что Россия обладает большими запасами и вместе с США добывает примерно половину природного газа, важно учитывать, что он в основном используется в европейской части, где проживает 80 % населения, а обеспеченность топливом находится на уровне 20 %. Легкость доставки природного газа потребителям трубопроводным транспортом, а также высокие экологические качества, делают газ весьма привлекательным видом топлива для ТЭС и ТЭЦ.
В последние годы все чаще говорят о целесообразности замещения природного газа углем, приводя в пример топливно-энергетический баланс мировой энергетики (газ — 24 %, уголь — 27 %, нефть — 39 %, атомная энергия — 7 %, гидроэнергия — 3 %) или США, где доля использования угля составляет 50 %. Однако в России совсем другие условия. Представляется, что для европейской части России с преобладанием ТЭЦ и необходимостью широкомасштабных перевозок угля на большие расстояния и к тому же еще с огромными затратами на реконструкцию, простой перевод работающих ТЭС с природного газа на твердое топливо является нерациональным (а во многих случаях — и невозможным). Подчеркнем, что сейчас идет речь не о строительстве высокоэкономичных энергоблоков нового поколения, например на ССКП, а о переделке газомазутных котлов на пылеугольные. Это нерационально и потому, что огромные затраты на переделку котлов с сохранением старых низкоэкономичных турбин и вспомогательного оборудования принесут только убытки.
Замещение газа на электростанциях европейской части России должно осуществляться гармоничным строительством АЭС и ТЭС нового поколения. Достройка энергоблоками мощностью 1000 МВт Балаковской, Калининской, Курской и Ростовской АЭС в ближайшие годы — это реальное замещение природного газа в топливном балансе европейской части страны. Однако решить проблему только с помощью АЭС не удается в силу ее органического недостатка — неспособностью АЭС к покрытию переменной части графика электрической нагрузки.
Поэтому генеральным направлением обновления теплоэнергетики европейской части России должно стать строительство ПГУ утилизационного типа, работающих на природном газе. Массовый ввод таких ПТУ позволит:
обеспечить экономию топлива по сравнению с лучшими работающими ТЭС в 25—30 % (и это будет реальная, весьма ощутимая экономия газа);
решить проблему теплоснабжения и экологии крупных городов путем строительства ПГУ-ТЭЦ, имеющих выработку электроэнергии на тепловом потреблении вдвое большую, чем классическая паротурбинная ТЭЦ;
облегчить проблему недостатка водных ресурсов для водоснабжения, как при прямоточном, так и при оборотном водоснабжении с градирнями, ухудшающими экологическую обстановку (напомним, что ПГУ потребляет втрое меньше охлаждающей воды, чем классическая ТЭС такой же мощности);
существенно облегчить проблему покрытия переменной части графика электрической нагрузки в силу высокой маневренности ГТУ ПГУ;
обеспечить реальное решение проблем экологии путем резкого уменьшения тепловых выбросов с охлаждающей водой конденсаторови уходящими газами котлов (температура уходящих газов за КУ составляет 100—110 °С, а не 140—160 °С за котлами классической ТЭС), оксидов азота (за ГТУ их втрое меньше).
Конечно, генеральное направление строительства ПТУ в европейской части вовсе не означает полное отрицание целесообразности строительства ТЭС других типов, особенно в тех районах, где есть дешевые угли (например, Печорский бассейн высококачественных энергетических углей). Однако и здесь должны строиться высокоэкономичные энергоблоки нового поколения, а не тиражироваться морально устаревшие энергоблоки. Другим важным источником экономии природного газа в европейской части России должно стать повышение эффективности использования выработанной электроэнергии промышленностью, транспортом, коммунальным хозяйством и т.д.
Несколько другой должна быть техническая стратегия обновления теплоэнергетики в азиатской части России, и она опять-таки привязана к топливу. В районах добычи природного газа (месторождения Медвежье, Уренгой, Ямбург, потенциальных месторождений на шельфе Баренцева моря, на Сахалине, в Лено-Тунгусской и Хатангско-Вилюйской провинциях) целесообразно строить утилизационные ПГУ точно такие, как и в западной части России. В Сибири и на Дальнем Востоке расположены крупнейшие угольные бассейны: Кузнецкий, Канско-Ачинский, Южно-Якутский, Сахалинский и др. В районах этих месторождений целесообразно сооружать электростанции с высокоэкономичными энергоблоками ССКП. Имеются регионы, преобладающим топливом в которых является уголь, однако имеется и природный газ, стабильное круглогодичное использование которого возможно в ограниченном количестве. В этом случае целесообразно строительство ПТУ со сбросом газов ГТУ в котел, которые менее эффективны, чем утилизационные ПГУ, но позволяют использовать твердое топливо.