Сила тока в истории: Предпосылки и факторы ГОЭЛРО в электрификации Советского Союза

Слабое электротехническое производство немало тормозило развитие отрасли, причём по некоторым направлениям наблюдалось и немалое техническое отставание: например, когда в 1910-х в Германии стандартом стали турбины мощностью в десятки тысяч кВт электрической мощности, в России производились в основном турбины мощностью в тысячи кВт. Подобные ограничения значительно влияли на коммерческую эффективность электростанций.


Паровая машина промышленного назначения. Такие активно применялись в промышленности и сельском хозяйстве до массовой электрификации. Основное назначение - вращать вал от которого с помощью передач приводились в движение станки, транспортеры, молотилки и т.д. Если приделать к локомобилю турбину, то получится уже аналог турбогенераторного агрегата.


Кроме того, Россия - уникальная страна: самая большая сухопутная держава в мире, протянувшаяся на более чем 10 тысяч километров, с крайне неравномерным распределением плотности населения, значительным удалением узлов потребления энергии друг от друга и при этом значительном удалении от них и основных источников топлива: каменного угля и нефти. Это создавало сразу несколько проблем.

1) Основными потребителями электроэнергии в начале века была промышленность и в значительно меньшей степени городская бытовая нагрузка (транспорт, освещение). Развитие сетей питания для бытовых целей и промышленности шло параллельно и независимо, из-за чего сети существовали отдельно друг от друга. Но постепенно логика получения большей прибыли толкала разных владельцев сетей объединять свои локальные энергосистемы для большей устойчивости электропитания в случае аварий и охвата большего числа потребителей: сначала в рамках городского района, а потом и всего города. Пока что отличий от Европы или США мало.


2) Но тут в дело вступает географический фактор. Даже в центральной России относительно крупные города, где расположены промышленные кластеры, находятся на расстоянии десятков километров друг от друга, а между ними может находиться крайне мало потенциальных коммерчески прибыльных потребителей электроэнергии. Там, где во Франции или Германии электрические сети развивались методом “прыжка лягушки” - тянулись от одного до другого соседнего поселения на расстоянии 1-5 км - в реалиях России пришлось бы тянуть все 10 км ради 3,5 потребителей. Поэтому в значительной степени развитие электроэнергетики сосредотачивалось вокруг узлов нагрузки - внутри городов и вокруг заводов.


Тем не менее масштабы электрификации всё же были не столь плачевны, как это принято считать:

“В трех губерниях: Московской, Тамбовской и Кубано-Черноморской, — было электрифицировано 116 городов. В Тверской, Петроградской, Крымской и Гомельской — 114 городов.” Также в Московской губернии было электрифицировано 116 деревень, что было рекордом страны.


3) На начало века Россия имела два основных источника топлива для электростанций: бакинская нефть и донбасский уголь. Все они были значительно удалены от основных потребителей, расположенных в центральной России. Добыча топлива и его доставка являлись лимитирующим фактором для развития электроэнергетики, тем более, что спрос на топливо был и со стороны неэлектрических секторов промышленности, например, металлургии. При этом уже на 1913 год наметились первые ростки энергокризиса - добыча топлива значительно отставала от потребления, а имеющаяся железнодорожная инфраструктура имела ограниченную пропускную способность. Проблема решалась поставками морским путем иностранного угля. Например, Санкт-Петербург на 47% покрывал потребности в топливе британским “кардиффом”.

Все эти проблемы вместе взятые умножались на то, что правительство, заинтересованное в развитии электроэнергетики, не делало для этого ничего. Государство вмешивалось в энергетический рынок только для введения регуляции на нём, лишь реагируя на различные кризисы, а не создавая повестку. Российское государство с 1890-х так и не осознало необходимость создания хотя бы декларативных программ развития электроэнергетики. Идея эта посетила головы чиновников только в 1916 году, но так и не вылилась во что-то большее, нежели обсуждение того, что надо бы.


Единственным государственным планом развития электроэнергетики в стране до революции можно считать выпущенный министерством путей сообщения «План строительства новых водных путей, улучшения и развития существующих, выработанный особой междуведомственной комиссией в 1909–1912 гг.». По нему для покрытия казенных расходов на улучшение судоходства предлагалось «использование силы падения воды в плотинах для промышленных целей». Для этого в течении 10 лет было предусмотрено строительство на реках центрального региона и Сибири гидроэлектростанций мощностью до 850 МВт. Вот только представлен данный план был 25 февраля 1917 года и его реализация никогда не начиналась. Но это хоть что-то.

Ведь в остальном всё участие государства в деятельности по развитию электроэнергетики страны заключалась в основном в поддержке работы VI Отдела Императорского Русского Технического Общества (ИРТО), куда входили промышленники и ученые.

Задачи, стоявшие перед VI отделом, были сформулированы одним из его создателей, пионером русской электротехники А. Н. Лодыгиным:


Никаких властных полномочий у организации не было, а разрабатываемые внутри неё проекты имели ознакомительный и рекомендательный характер.


Фактически Российская Империя самоустранилась от развития электроэнергетики и предпочитало лишь наблюдать, как частный бизнес сам что-то сделает. Единственным поводом для вмешательства служили тарифы на электричество, так как они приносили доход в казну. Так что цифры выработки электроэнергии в стране - это заслуга не высшего руководства страны, а частного бизнеса и властей городов.


Старт войны вызвал обширный кризис в промышленности и энергетики России. Прекращение поставок оборудования из Германии привело к резкому дефициту его на рынке и срыву сроков реализации многих проектов. Пока правительство заливало военную промышленность деньгами, частный бизнес занялся вынужденным импортозамещением, так как рост производства военного снаряжения требовал расширения применения электричества. Расширение производства в стране и формирование новых цепочек поставок из Англии, Франции, США и Швеции было делом небыстрым, но к 1917 году по крайней мере основные потребности промышленности были закрыты.

Куда хуже дело обстояло с топливным кризисом. Ещё в начале 1910-х годов электротехническое сообщество сигнализировало властям о том, что в стране может наступить в любой момент энергокризис. Начавшаяся война показала, что страхи прошлого были небеспочвенны. Экспорт топлива упал почти до нуля, железная дорога была переориентирована на военные нужды и попросту не справлялась с поставками нефти и угля. Всё это привело к тому, что страна постоянно испытывала дефицит по топливу.


Ещё до войны члены “Общества-1886” - одного из крупнейших владельцев электрогенерации в Московском регионе - предложили обратить свой взор на имеющиеся в центральном регионе внутренние ресурсы: низкокалорийный бурый уголь и торф. Его меньшая энергоёмкость компенсировалась тем, что он был близко и электростанцию можно было построить рядом с источником топлива, а электричество передавать по проводам на дальнее расстояние. В условиях дефицита топлива и его высокой цены идея не казалась бредом. Но экономически эффективной она могла быть только если бы была достаточно крупной и могла питать крупный район, поэтому такие станции и получили название районной. Идея была во многом революционная для энергетики страны и сложная в реализации, но это не остановило “Общество-1886”: в июне 1912 года под Ногинском рядом с торфяными болотами началось сооружение электростанции, законченное уже в 1913 году.

При этом реализация первой районной электростанции столкнулась с множеством трудностей. Технической проблемой было создание высоковольтной линии электропередачи. До этого так как нагрузка и генерация обычно были расположены близко, то электричество вырабатывалось либо вообще на напряжении потребителей, либо с напряжением до 2000 В. Такое повышение напряжения нужно было для снижения потерь при передаче. Но для районной электростанции, расположенной в 50-100 км от основных потребителей, требовалось повышение напряжения до 70 000 В, иначе потери в ЛЭП были бы слишком велики.

Кроме того возникла и проблема бюрократическая. Для строительства ЛЭП от электростанции требовалось провести землеотведение и местные уездные и губернские власти решили сделать на этом гешефт. Борьба с разного уровня чиновниками шла едва ли не дольше, чем строилась сама электростанция - два с половиной года. И помог справиться только энтузиазм местных промышленников, заинтересованных в источнике мощности, а также выведение вопроса на уровень министерств.


Станция “Электропередача” мощностью всего в 9 МВт вошла в топ-15 крупнейших электростанций по мощности в мире. От неё были запитаны несколько десятков промышленных предприятий, а также поселков как около самой станции, так и вдоль трассы ЛЭП, а также нагрузка в Москве, расположенной в 50 км от неё. Также появление мощного узла генерации позволило начать проект строительства металлургического комбината, который даст название городу-спутнику Ногинска - Электросталь.

Успех станции показал промышленникам перспективность таких объектов, и в 1916 году Обществом было запланировано строительство в центральной России 15 станций. Схожий проект, но на юге, собиралось реализовать общество “Углеток”. Но сложности с поставками оборудования и последующая революция не позволили закончить даже начатые стройки. А потребности страны в энергии и топливе росли.


С начала войны промышленность начала резкий процесс расширения, вызванный военными заказами. А так как в стране бушевал топливный кризис, то многие промышленники вынуждены были оптимизировать производство энергии. На современных заводах было множество мест использования разного рода энергии: освещение, приводы станков, кранов и лент транспортеров, транспорт. Использование множества паровых агрегатов для работы столь разнородной машинерии было неэффективно, так как не могло обеспечить максимальное использование мощности, выработанной топливом. А вот централизованная генерация электричества на заводе и питание им различной нагрузки позволяло более эффективно использовать энергию сгорания топлива. По этой причине во время войны начался резкий рост электрификации предприятий - по разным данным он достиг к 1917 году от 30 до 60% всей потребляемой мощности заводами (а они потребляли порядка 90% всего электричества).

При этом рост электрификации именно промышленности вообще вопрос крайне занятный. Упомянутые в начале статьи цифры выработки электроэнергии в РИ в 1913 году - 1,9 млрд. кВт•ч - на самом деле являются неполными. Одной из проблем отечественной дореволюционной статистики было то, что заводы не очень то хотели делиться информацией о собственных электростанциях, опасаясь, что эта информация может как-то помочь конкурентам. Представители ИРТО постоянно ездили по заводам с опросниками, но из 10 опросников обратно присылали едва ли треть. Поэтому в части производства электроэнергии на предприятиях данные неполны. Более того, до 1917 года не велось систематической регистрации выработки электроэнергии на ГЭС. Возможно, что данные по другим странам страдают той же проблемой, но этот вопрос находится вне компетенции автора и используемых им источников.

Уже в 1920-м, во время подготовки ГОЭЛРО, был подготовлен доклад 8-му съезду Советов Комиссии по электрификации России, где приводились следующие данные: общий уровень производства электроэнергии в промышленности в 1916 году оценили в 2,5 млрд. кВт•ч, а в 1913 году всего в 1,2 млрд. кВт•ч. Суммарная же выработка электроэнергии в стране в 1916 году оценивалась в 4-4,7 млрд. кВт•ч. В то же время данные официальной статистики РИ показывали на тот год цифру в 2,7 млрд кВт•ч.

И опять обращает на себя внимание то, что государство никак не контролировало процесс электрификации страны во время войны. Фактически рост выработки электроэнергии был вызван нуждами частного бизнеса и обеспечен его же действиями, равно как и предложение и развитие районных электростанций, как способа борьбы с топливным кризисом. А Петроград лишь безучастно наблюдал за этим всем.



Так как в стране в период войны наблюдался постоянный рост генерации и потребления электроэнергии, то топливный кризис лишь усугублялся. Подавляющая часть перевозок нефти и угля осуществлялась с помощью железных дорог. А они к началу 1917 года пришли в полное расстройство: паровозный парк упал в полтора раза, вагонный - на 20%. Многие вагоны были зарезервированы армией, другие заполняли собой сортировочные и промежуточные станции, скапливаясь и мешая движению грузов, расписание движения почти перестало соблюдаться. Даже со снабжением топливом самой железной дороги начались перебои. Всё это привело к значительным проблемам с обеспеченностью топливом и в энергетике, а также росту стоимости электроэнергии.

Уже в мае 1917 года Временное правительство под нажимом энергетиков вынуждено было разрешить тем повысить отпускные тарифы на электричество на 50-150%, чем все немедленно и воспользовались. При этом рост тарифов все равно не мог покрыть рост цен, который за годы войны составил: у топлива - в 7 раз, у смазочных материалов - в 5 раз, прочих материалов - в 4–8 раз.

Октябрьская революция 1917 года и вскоре начавшаяся гражданская война привели к полному коллапсу снабжения топливом центрального региона. Нефть из Баку перестала поступать полностью, донбасский уголь из-за военных действий и развала логистики добывался в разы меньше, чем до войны, а кроме того, не мог быть весь доставлен в центральный регион из-за проблем с ж/д транспортом - его было крайне мало.

Не имея доступа к хорошему топливу, большевики вынуждены были вводить меры нормирования, а также активизировали добычу бурого угля, торфа и дров, чего всё равно не хватало настолько, что уличное электрическое освещение в города вернется только к концу гражданской войны - до этого момента для него просто не было топлива. В отдельные месяцы 1919-1921 годов доходило до того, что его запасы в Москве и Петрограде исчерпывались полностью и приходилось останавливать промышленность.


Во время гражданской войны промышленности и электростанциям был нанесен огромный ущерб: одни из них были уничтожены во время боёв, другие - разграблены мародерами или самими рабочими. Резко снизилась производственная культура - рабочие охотно участвовали в митингах, а вот работать хотели не очень. Из-за этого резко вырос износ оборудования и число поломок. Нередко целое и пригодное к работе электрооборудование могло по несколько раз перевозиться с места на место его новыми хозяевами, а потом каннибализироваться, так как новое достать было крайне сложно. Использование низкокалорийного топлива с высокой зольностью крайне негативно сказывалось на не приспособленных для того котлах, а проблема незаконных врезок в электросеть и вовсе приобрела повальный характер. Всё это вместе взятое привело к тому, что к 1921 году производство электроэнергии в стране откатилось до уровня 1913 года.