Как связаны РЖД и энергетика России?

Те из читателей, кто знаком с нашим предыдущим проектом, знакомы с инженером энергоснабжения Ярославом Зыковым, который делился с нами своими знаниями и наблюдениями, касающимися того, как устроены в России линии электропередач, подстанции и иная хитрая инфраструктура электроэнергетики. К нашему большому удовольствию, Ярослав решил присоединиться и к нашему новому проекту, согласившись раскрыть свой «секретный секрет»: он не просто инженер энергоснабжения, а инженер энергоснабжения железных дорог. А российские железные дороги имеют самое прямое отношение к энергетике, как бы кому-то это не казалось удивительным. Российские железные дороги обеспечивают весь наш топливно-энергетический комплекс своими услугами: оборудование на месторождения доставить, ресурсы потребителям отвезти, оборудование для строительства электростанций в нужное время и в нужное место «положить», трубы для трубопроводов через всю Россию – список бесконечен. Массовая электрификация железных дорог Советского Союза стартовала с 1930 года, потому удивляться тому, что дороги эти стали крупнейшим потребителем электроэнергии тоже не приходится – паровоз давным-давно уступил место электрическим локомотивам. Рельсы и провода бегут друг рядом с другом, став частью единого пейзажа, привычным настолько, что многие этого и не замечают. Катаемся в город и из него на пригородных электричках, а потом удивляемся, что весь коллектив аналитического онлайн-журнала Геоэнергетика-Инфо от радости прыгает, когда Ярослав Зыков кивает нам, и говорит: «Поехали вместе, я все вам расскажу и покажу!» На том предисловие главного редактора и заканчивается: поехали, скучно нам точно не будет.

О единстве железнодорожного и энергетического комплекса России

Железная дорога. Стратегическая отрасль страны. Без преуменьшения её кровеносная система. Она делает нашу страну «компактнее», позволяя доставлять в разумные сроки пассажиров, и, что гораздо более значимо, нужные грузы в самые отдалённые районы. Территория нашей огромной страны «сшивается металлом» – линиями электропередач, магистральными трубопроводами и рельсами железных дорог. Почти три десятка лет прошло с распада СССР, но эти железные нити никуда не исчезли. Да, с трубопроводами и ЛЭП в последние годы всякое бывает, а вот российская колея шириной 1520 мм остается единой для всех постсоветских стран – несмотря на то, как складываются политические отношения и даже невзирая на то, что трое бывших «сестер» умудрились войти в состав ЕС и НАТО. Рельсы и шпалы оказались покрепче, чем любая политика!

Железная дорога и энергетика России не близнецы, но уж точно – братья

Там, где проложены железные дороги, жизнь обычно кипит, будь то Транссиб, южный ход к портам Чёрного моря, северный ход к портам Северо-запада или БАМ. Но не менее важные плюсы российских железных дорог, помимо интенсификации жизни вокруг своей инфраструктуры – их энергоэффективность и всепогодность. Что бы там себе кто ни думал нынче, железная дорога по энергозатратам на перемещение единицы массы груза среди всех видов наземного транспорта уступает только трубопроводу. Но по трубам можно перемещать в пространстве только некоторые ресурсы – жидкие или газообразные вещества. Перемещение пассажиров и других грузов в трубе на текущий момент технологически вполне осуществимо, но экономически пока не оправдано. Мы ведь помним проект И.Маска «Hyperloop», не так ли? Ну так вот, у железной дороги нет в этой части конкурентов. Авиасообщение дороже, морские перевозки дешевы, но требуют специфической инфраструктуры, которую в российских условиях не везде и построить-то можно. Поэтому железная дорога в современных реалиях суть оптимальный вариант.

И да, железная дорога не зависит от погоды вообще. Ну разве что ненастье вызовет какой-то уж совсем мощный катаклизм вроде наводнения или оползня. Обычно же поездам не страшен гололед или сильный дождь, они отлично себя чувствуют в условиях астраханской жары и якутской стужи, а последствия обильных снегопадов устраняются с применением весьма мощной специализированной техники. Другими словами, если на пути следования какого-нибудь груза не случилось чего-то уж совсем из ряда вон, то получатель может быть уверен: груз будет доставлен в обозначенный срок. Если кого-то удивляет, что рассказ о железных дорогах появился на страницах «Геоэнергетики-инфо» – так это только до той поры, пока не включена простая житейская логика. С чего начинаются нефть, газ, уголь или уран? С доставки соответствующего оборудования с заводов-изготовителей до месторождений. Есть подходящее морское побережье – можно и кораблями доставить, да вот в той же Западной Сибири или на Кузбассе с морями только у Джейн Псаки все хорошо. Надо построить электростанцию? Значит, и для нее нужно доставить оборудование, нужно доставлять до российских потребителей и до экспортных портов уголь, всю продукцию газовой и нефтяной химии тоже ведь «в трубу» не затолкаешь. На Дальнем Востоке строят корабли, стальные листы для обшивки которых производит «Магнитка» – значит, и тут без железных дорог не обойтись. Перечислять долго можно, но можно и коротко сказать: без железных дорог наша энергетика вряд ли бы состоялась в том виде, который мы наблюдаем. Но работает эта связь и в другую сторону – без энергетиков наши железные дороги и половины бы той работы, на которую они сейчас способны, выполнять бы не смогли, поскольку на смену паровозам давным-давно пришли электровозы, а их приходится «кормить» именно электроэнергией. Сиамскими близнецами энергетику и железные дороги назвать не получится, но то, что дружба у них не разлей вода – это точно.

Грузы разные нужны, грузы разные важны

Современный оператор железных дорог в России – ОАО «РЖД» – как может справляется с грузопотоком, который норовит год от года расти и расти. Уважаемые читатели, наверно, отлично представляют себе, что основной объём перевозок ОАО «РЖД» составляют различные грузы, а вовсе не пассажирское сообщение. У последнего доля в выручке и в суммарных объёмах российских железнодорожников где-то в районе четверти, а скорее даже меньше. Другими словами, по железным дорогам едет примерно втрое больше грузовых поездов, чем пассажирских, а при подсчетах по массе или по количеству вагонов цифры отличаются более чем на порядок. То, что Россия страна использует свою железнодорожную сеть в основном для транспортировки разных грузов – аксиома, спорить с которой ни один бухгалтер не рискнет.

Возят по рельсам-шпалам всякое – всё, что может поместиться в стандартный вагон, а также не превышает стандартный железнодорожный габарит Т. Да, ограничения по грузам есть, это минус. Например, тяжелый карьерный самосвал или мощный кран на поезде допускается перевозить только в разобранном виде, причём иногда очень и очень разобранном. Зато если можно ловко разобрать тот же самосвал так, чтобы он влезал, условно, на десять железнодорожных платформ, то один грузовой поезд их может увезти сразу десять.

Да-да, «грузовики» на наших железных дорогах составностью по сто и даже более вагонов – давно обыденность. Под такие «длинномеры» потихонечку реконструируют слишком «короткие» станции, выпускают мощные локомотивы, перенастраивают для пропуска по перегонам системы сигнализации и блокировки. Да, и раз уж мы вспоминали про энергетику, то есть и вот такой секрет: максимальный диаметр атомных реакторов определен не физиками-атомщиками, а все теми же 1520 сантиметрами железнодорожной колеи да зоны безопасности вокруг нее. Нейтроны с протонами – дело важное, но супротив ширины колеи они так себе, знаете ли.

И, конечно же, железную дорогу очень удобно использовать для перемещения больших объёмов разных «рассыпных» и жидких грузов. Уголь, руда, щебень, песок, цемент, металлопрокат или чугунные отливки, нефтепродукты, минеральные удобрения, строительные материалы, жидкая химия (акролеин, кислоты, жидкий аммиак и сжиженный пропан, и т.д.) – всё уедет поездом. Простой пример. Стандартный российский полувагон имеет грузоподъёмность 60 тонн, вес пустого вагона – 23 тонны, то есть масса вагона с грузом – 86 тонн. Грузовой поезд на сто вагонов весит, таким образом, 8600 тонн и перевозит груз 6000 тонн. Ну, скажем, поезд везет уголёк из Кузбасса для того, чтобы его сжечь на ТЭЦ в европейской части нашей Родины. Допустим, поезд ведет локомотив 2ЭС6 «Синара». Мы пока не будем учитывать, что если уголь будет ехать куда-нибудь, скажем, в Подмосковье, то в Балезино и во Владимире у него дважды поменяют электровоз на переменный ток и обратно (обращаю ваше внимание на то, что слова «пока» в этом предложении не просто так написано) – об этом мы еще не раз поговорим). Так вот, номинальная мощность «Синары» – 6440 кВт. Иными словами, на перемещение одной тонны груза требуется чуть более 1 кВт мощности – и это в максимальном режиме тяги, при трогании с места или на подъёме, а на прямых участках с мало изменяющейся скоростью, разумеется, расход мощности будет заметно меньше. Такая вот энергоэффективность, с которой на день сегодняшний автомобильная техника тягаться не способна.

Паровозы ушли в прошлое – стоять на запасном пути

Важным фактором также является скорость перевозки. ОАО «РЖД» постоянно обновляет парк своей техники. Сейчас всё реже попадаются на сети дорог старые локомотивы вроде ВЛ10 или ВЛ60, их понемногу заменяют современные 2ЭС6, 2ЭС5К и 2ЭС10. Пассажирские поезда в наше время водятся не «чебурашками» ЧС2 или ЧС7, а ЭП2К и ЭП20. Новые электровозы, оборудованные большим количеством автоматики, экономичнее своих предшественников: хитрые системы автоведения поезда знают, когда и как лучше разогнаться, как и где лучше притормозить, при этом либо экономя топливо, либо за счёт рекуперации и вовсе вернуть мощность в контактную сеть. Но, что еще важнее, новые локомотивы ещё и более быстрые. Скорость движения прямо влияет на перевозочную способность железной дороги: поезда идут быстрее, а значит, они за меньшее время добираются до станций назначения, меньше расходуют электроэнергии. При этом выше оборот вагонов: они быстрее доедут куда надо, и их потом можно быстрее подать под погрузку снова. И, само собой, при этом больше радости на лицах грузоотправителей и грузополучателей – отправленные и заказанные товары и оборудование быстрее возвращаются в деловой оборот.

И вот теперь мы снова вплотную подошли к пониманию тесной связи железной дороги и энергетики нашей страны. С одной стороны, ОАО «РЖД» – изрядных размеров потребитель энергии, в основном электрической, конечно. Стараниями наших отцов и дедов почти все основные магистрали России полностью электрифицированы. В частности, весь Транссиб едет под электротягой – все 9200 км от Москвы до Владивостока, и это самая длинная электрифицированная магистраль планеты. Но электрификация российских железных дорог все еще не добралась до заветной цифры в 100%, потому РЖД потребляет химическую энергию в виде немалого количества разного топлива – газа, солярки, угля. Не-не-не, ухмыляться рано, на сети дорог паровозы есть, но используются крайне ограниченно, буквально в количестве считанных единиц. Уголь идёт по большей части для выработки тепла на ведомственных котельных, которых ещё немало осталось у ОАО «РЖД». Газ применяется также в котельных и в качестве основного топлива на новейших локомотивах – газотурбовозах. Их пока ещё мало, только опытные образцы, вроде локомотива ГТ1h. Но направление-то перспективное, потому и про эту тему мы тоже забывать не станем, а заодно будем присматривать и за тем, как пойдет на Сахалине эксперимент с водородными поездами, который вместе с Росатомом намерены провести местные власти.

Индустриализация России – это энергетика и железные дороги

Железная дорога – не просто часть энергетического комплекса России, это её кровеносная система. Благодаря железной дороге тепловые электростанции можно строить где удобно и где есть рельсы ОАО «РЖД», а не рядом источниками топлива для них. И завод для производства электротехнического оборудования можно тоже построить в удобном месте, например, там, где есть источники электрической мощности в достаточном объёме, а потом по железной дороге отвезти продукцию на другой конец страны. Не так давно Россия отметила 100 лет со дня принятия плана ГОЭЛРО, один из разделов которого так и назывался – «Электрификация и транспорт». Все восстанавливаемые и новые промышленные центры требовалось связать между собой железными дорогами, которые предстояло в обязательном порядке электрифицировать, чтобы промышленность огромной страны могла начать жить совсем в другом темпе. Так что на вопрос «Что важнее для России – электрификация или развитие железных дорог?» ответом было «Они должны развиваться и строиться в едином комплексе». Сомнений в том, что аналитический онлайн-журнал «Геоэнергетика-Инфо» про энергетику писать будет больше, чем про железную дорогу, никаких нет – авторов статей на эту тему куда как больше, чем один я, потому напоминать им о том, что без железной дороги энергетикам «и ни туды, и ни сюды», я не устану. Кто там у нас в флагманах атомного и прочего энергетического машиностроения ходит? «ЗиО Подольск», говорите, которому в 2019 году сто лет стукнуло? Так в 1919 его создавали под названием «Паровозоремонтный завод», а в 1931 переименовали в «Электровозостроительный», так что проза жизни сурова: не научились бы паровозы с электровозами строить – так бы никогда до атомной энергетики и не доросли. И не просто так Курчатов приглашал бывшего слесаря, а потом и инженера «Электровозостроительного завода» Николая Доллежаля «урановые котлы» конструировать – не умел бы Доллежаль паровозные котлы ремонтировать, не было бы и атомных реакторов. Название поменяли – и думали, что железнодорожники все забыли? Не тут-то было – у нас все ходы записаны!

Железная дорога плотно интегрирована в энергетику страны. Настолько плотно, что, скажем, железнодорожные энергодиспетчеры, управляющие электроснабжением в ОАО РЖД, в оперативном плане прямо подчинены энергодиспетчерам местных энергосетей. Впрочем, это снова про то, «что было сначала – курица или яйцо»: энергосети чрезвычайно важны для РЖД, но ведь и для Федеральной Сетевой Компании, и для владельцев электростанций РЖД чрезвычайно важна, поскольку является крупнейшим их клиентом как потребитель их услуг. ГОЭЛРО реализован давным-давно, но кровное родство российских железных дорог и российской энергетики никуда не делось – любят они друг друга, ценят и уважают. Впрочем, и пословица про «милые бранятся» тоже эту сладкую парочку стороной не обходят – о том, как ругаются и мирятся российские железнодорожники и российские угольщики можно уже книги писать. Книги мы, конечно, обещать не будем, а вот статьи про железные дороги обязательно будут – мы только в начале большого пути. Не переключайтесь, будет много интересного.