Энергетика в России до революции и в период ГОЭЛРО

Н.С. Симонов в книге «Развитие электроэнергетики Российской империи: предыстория ГОЭЛРО» рассказывает о дореволюционной энергетике, ставшей базой для электрификации Советской России, и об успехах и неудачах плана ГОЭЛРО.

Российская электроэнергетика до революции

Начало строительства электростанций в Российской империи связано с хозяйственным подъемом 1890-х годов. В 1888 г. установленная мощность электрических станций общего пользования была всего 0,5 MВт. К 1900 г. эта мощность поднялась до 80 МВт. Период жестокого кризиса начала девятисотых годов и затем длительная депрессия до 1907 г. снизили темп строительства электростанций. Подъем 1908–1913 гг. вызвал новое усиленное строительство электростанций как общего пользования, мощность которых поднимается в 1913 г. до 260 МВт с продукцией в 620,3 млн кВт•час, так и фабрично-заводских, доведших свою мощность в этом же году до 750 MВт. В 1905 г. промышленность потребила всего 240 млн кВт•час. В 1913 г. ее потребление поднялось уже до 1,6 млрд кВт•час, из которых собственные станции промышленности произвели 1,25 млрд кВт•час. Общий коэффициент электрификации промышленности в 1913 г. достиг 38%.

По тогдашней классификации электростанции подразделялись на центральные и частные. Центральные электростанции передавали большую часть производимого электричества сторонним потребителям. К ним относились предприятия отпускающие на коммерческой основе энергию для освещения, трамвайного движения, коммунальных служб и электромоторов частных потребителей. Центральные станции могли быть частными, акционерными или муниципальными.

Частные станции расходовали всю или большую часть производимой энергии на собственные нужды или нужды их владельцев. К ним относились фабрично - заводские и домовые электростанции, а также казенные электростанции предназначенные для автономного электропитания правительственных зданий и объектов. Частные электростанции могли быть тепловыми или гидроэлектрическими. Учет первых был налажен лучше, поскольку их владельцы должны были платить специальный котловой сбор с установленного оборудования.

Поскольку частные электростанции электричества на продажу практически не производили, систематического учета производства последнего на станциях этого типа соответствующими государственными органами почти не велось. Эпизодический интерес к этому вопросу проявляло только министерство финансов, дважды (1906 и 1915/1916 гг.) пытавшееся ввести налог на потребление электричества используемого для освещения. С этой целью в 1905 и 1915 гг. были проведены «энергетические переписи» имевшихся в империи электростанций.

На 1905 г. в стране (без Финляндии), по подсчетам минфина, имелись 5 462 электростанции, отпустивших потребителям около 482 млн. кВт/час энергии. Из них, 240,6 млн (порядка 50%) было отпущено на «технические нужды и для движения»; 221,9 млн (46%) на освещение всех видов (в т.ч. 9,7 млн на освещение улиц) и 19,7 млн для трамваев. 5 329 частных станций отпустили 382,2 млн кВт/час, в т. ч. порядка 212 млн на технические нужды и 170 млн на освещение. 133 центральных электростанции отпустили потребителям около 100 млн кВт/час, из которых 28,2 млн на технические нужды; 52,1 млн на освещение всех видов, на них приходилась вся нагрузка по снабжению уличных светильников и трамваев. Таким образом, на центральные станции приходилась примерно 1/5 производства электроэнергии.

Средняя себестоимость электроэнергии в 1913 г. на станциях общего пользования Российской империи считалась самой высокой в Европе: она составляла 13,5 коп/кВт•час. Тариф же, как правило, в два-три раза превышал себестоимость. Для лучших тепловых станций Германии себестоимость электроэнергии в 1913 г. определялась величиной 3 пфеннига/кВт•час (1,5–2 коп.); для электростанций США с мощностью выше 100 МВт себестоимость колебалась около величины в 1 цент/кВт•час (2 коп.). Данный экономико-географический фактор следует считать решающим при объяснении причин более продолжительного, по сравнению с США и Германией, начального периода становления отечественной электроэнергетики и электротехники.

В ироническом смысле советской пролетарской диктатуре в наследство от «проклятого царизма» досталась страна «органического дефицита топлива», в которой «ниагарские водопады», «рурские угли» и «пенсильванские нефтяные пески» располагались за тысячи километров от мест их переработки в тепловую и электрическую энергию. Московская станция «Общества 1886 г.» имела свою топливную базу в Баку, а четыре петербургские — сжигали английский «кардиф».

Перелом в стратегии энергопотребления наступил в период промышленного подъема 1908–1913 гг., когда из-за дефицита и дороговизны электроэнергии ее промышленные и коммунальные потребители вынуждены были обратиться к использованию «серого» и «белого» угля — торфа и напора воды. Тогда же было обращено внимание на необходимость электрификации определенных участков железных дорог с повышенной интенсивностью транспортных потоков или неудобных для использования паровой тяги (высокие и продолжительные подъемы).

Всероссийские электротехнические съезды регулярно принимали резолюции о государственном значении электроснабжения и о необходимости сооружения крупных электростанций вблизи топливных месторождений и в бассейнах рек, и о связывании этих станций между собой. Реакция российских властей на потребности энергостроительства в целом была положительной, и дело упиралось в недостаток капитала для долгосрочных вложений в крупные энергетические проекты.

Перепись 1915 г. проводилась в условиях войны, в силу чего сведений по большей части губерний Привисленского края (б. Царство Польское) собрать не удалось. Из 10 губерний края (Варшавская, Калишская, Келоцкая, Ломжинская, Люблинская, Петроковская, Плоцкая, Радомская, Сувалкская, Холмская) сведения есть по двум - Варшавской и Холмской. Финляндия по-прежнему не учитывается. На основании данных переписи Минфин определил показатели производства электроэнергии в 1913 г.

На 1913 г. в империи имелось 9 537 электростанций , отпустивших потребителям примерно 1,876 млрд кВт/час энергии. Из них 1,283 млрд (68,4%) отпущено на «технические нужды и для движения»; 385 млн (20,5%) на освещение всех видов и 205 млн для трамваев. 316 центральных станций отпустили потребителям 620,3 млн кВт/час, из них 240 млн. на технические нужды; 175,5 млн на освещение всех типов (в т. ч. 32,1 млн на уличное) и 205 млн на трамваи. 9221 частная станция отпустила 1,255 млрд кВт/час, из них св. 1,046 млрд на технические нужды и 209 млн на освещение. Теперь на центральные станции приходилась уже 1/3 производства, на них опять полностью ложилось обеспечение трамвайных линий и освещения улиц.

Большая часть энергетических мощностей была сконцентрирована в Московской губернии - 427 млн кВт/час (3 центральных , 506 частных электростанций; 152 и 275 млн соответственно); Санкт-Петербургской губернии - 342 млн кВт/час (10 центральных, 308 частных станций; 136 и 206 млн); Екатеринославской губернии - 278 млн кВт/час (13 центральных, 501 частная станции; 9 и 269 млн); Киевской губернии - 167 млн (7 центральных, 365 частных станций; 77 и 90 млн); Области Войска Донского - 151 млн кВт/час (7 центральных, 320 частных станций; 7 и 144 млн) и Закавказье (показано без разделения на губернии) - 255 млн кВт/час (43 центральных, 245 частных станций; 100 и 155 млн). На перечисленные регионы приходилось 86% всего производства электричества, а на Московскую и Санкт-Петербургскую губернии - 41%. Общее производство электроэнергии в империи за восемь лет выросло в 3,9 раза, количество электростанций в 1,7 раза.

Из 72,5 млн руб., вложенных до мировой войны в русскую электропромышленность, свыше 51 млн руб. пришло из-за границы, из них на долю Германии приходилось 81%. Иностранным, точнее немецким, происхождением электротехнической промышленности объясняется ее размещение в основном в С.-Петербурге и в Прибалтике.

За время мировой войны строительство новых и расширение уже имеющихся станций (общего пользования и фабрично-заводских) продолжалось. При общем росте мощности электростанций с 1913 по 1916 г. на 30% их выработка по разным оценкам составила 4,3–4,7 млрд кВт•час.

Систематического учета применения электроэнергии в промышленности не велось, поэтому оценить его масштабы проблематично. По некоторым оценкам обрабатывающая промышленность империи была электрифицирована примерно на 1/3. Энергетические мощности дореволюционного периода составляли основу заводской энергетики до начала 30-х гг. На 1928 г. возраст 79% механических двигателей в промышленности составлял 15 - 20 и более лет.

Освещение помещений керосиновыми лампами долгое время обходилось дешевле электрического, однако электроосвещение постепенно распространялось. В Санкт-Петербурге к 1900 г. было электрифицировано 14% домовладений (1375 из 9635), при этом дворы и лестницы были освещены в большей мере чем квартиры - 11% (1081), 12% (1141) и 5% (529) домов соответственно. К 1914 г. электроосвещение использовалось в каждой второй квартире Петербурга. Общее количество ламп общественного и частного пользования в империи к 1914 г. достигло 16 млн. Средний тариф для потребителей в 1913 г. составлял 13 - 15 коп. за кВт/час и был самым высоким в Европе. При этом тариф для технических целей в столицах к 1913 г. понизился до 3 - 3,5 коп. за кВт/час.

В трех губерниях: Московской, Тамбовской и Кубано-Черноморской, — было электрифицировано 116 городов. В Тверской, Петроградской, Крымской и Гомельской — 114 городов. Лидером сельской электрификации являлась Московская губерния —56 деревень. В Нижегородской губернии насчитывалось 12 деревенских электростанций общественного пользования, в Гомельской губернии — 13, в Тамбовской губернии — 14, в Тульской губернии — 24, во Владимирской губернии — 31.

Первая в мире электрическая дорога была представлена Вернером фон Сименсом на Берлинской выставке в 1879 г. В 1881 г. в Берлине появилась первая регулярная трамвайная линия. В России первый трамвай появился в июле 1892 г. в Киеве, заменив конку. Позднее трамвайные линии появились в Казани (1894 г.), Н. Новгороде (1896 -1897 гг.), Екатеринославе и Елисаветграде (1897 г.), Витебске (1898 г.), Москве и Севастополе (1899 г.), Астрахани (1900 г.), Харькове (1906 г.), Петербурге (1907 г.), Варшаве и Саратове (1908 г.), Одессе (1910 г.), Владивостоке (1912 г.) и т. д. К 1917 г. трамвай имелся в 35 городах, в которых действовало 36 трамвайных предприятий. 27 из них принадлежало частным фирмам, в основном с бельгийским и французским капиталом, оставшиеся городским самоуправлениям. За 1916 г. трамваи Москвы перевезли 395 млн. пассажиров, Петербурга - 383 млн., Киева - 108 млн., Варшавы - 86 млн., Одессы - 55 млн., Самары и Ростова-на-Дону - по 38 млн., Харькова - 35 млн., Екатеринослав - 27 млн.

По производству электроэнергии Россия в 1913 г. занимала 5-е место мире, уступая США (26,3 млрд кВт/час), Германии (8 млрд кВт/час, 4040 электростанций), Великобритании (2,5 млрд кВт/час) и Италии (2,2 кВт/час) и опережая Францию (1,8 млрд кВт/час) и Японию (1,5 млрд кВт/час). В ходе Мировой войны производство электроэнергии существенно выросло, достигнув пика в 1916 г. В докладе Комиссии по электрификации VIII съезду Советов (1920 г.) годовой отпуск электроэнергии электростанциями всех типов в 1916 г. оценивался в 3,6 - 4 млрд кВт/час. Оценка петроградской группы разработчиков ГОЭЛРО была еще выше - производство электроэнергии только в пределах Европейской России (Северо - Запад, Центр, Поволжье, Урал, Донбасс) в 1916 г. достигало 4,7 млрд кВт/час.

Электроэнергетика в первые десятилетия Советской России

Динамичное развитие электроэнергетики в России было прервано последовательностью социально-политических катаклизмов, потрясших сами устои российской государственности. Этот период, продолжавшийся примерно до конца 1920 года, характеризовался деградацией отрасли, несмотря на усилия энергетиков и ряда функционеров Советской власти, направленные на ее сохранение. Топливный голод, отрыв от РСФСР Баку и Донбасса парализовали работу многих электростанций, как фабрично-заводских, так и общего пользования.

Цифры выработки из года в год падали. Многие станции вовсе не работали, прирост новой мощности был крайне незначителен, главным образом по местным мелким станциям, в среднем около 10 МВт в год. Энергетический баланс страны Советов в 1920 г. составлял меньше 1/3, а электробаланс —около 1/4 довоенного уровня России. Заметим, что мировой электробаланс за тот же период 1913–1920 гг. примерно утроился, достигнув цифры порядка 100 млрд кВт•час.

В годы гражданской войны трамвайное хозяйство пришло в полный упадок - на 1920 - 1922 г. почти половина (44%) трамвайных вагонов числилась неисправной, в Ярославле доля неисправных вагонов достигала 85% в Астрахани - 92%. Восстановление трамвайного хозяйства было завершено только к концу 1927 г.

В 1920 году советское правительство разработало государственный план электрификации России (ГОЭЛРО), который одобрили на VIII всероссийском съезде советов. В историю вошла крылатая фраза Ленина: «Коммунизм — это есть советская власть плюс электрификация всей страны.»

План ГОЭЛРО рассчитывали на полтора десятилетия.

• Раздел «А» плана - восстановление дореволюционных станций и их кольцевание — в основном был выполнен в 1926/27 г.

По советским данным в 1928 г. в СССР было произведено 5 млрд кВт/час электроэнергии. Таким образом, ущерб от Гражданской войны был ликвидирован лишь к концу 1920-х годов. По производству электроэнергии СССР в 1929 г. уступал всем ведущим странам Запада - США (94,4 млрд кВт/час), Германии (30,7 кВт/час), Канаде (18 млрд кВт/час), Англии (15,8 млрд кВт/час), Франции (14,4 млрд кВт/час), Японии (13,3 млрд кВт/час), Италии (9,8 млрд кВт/час).

• Раздел «Б» плана — строительство районных станций и электросетей — вошел в состав 1-го пятилетнего плана почти целиком, за вычетом Волховской ГЭС, которую не предполагалось дальше расширять.

Общая мощность советских электростанций с 1375 МВт в 1925 г. и 1874 МВт в 1928 г. поднялась в 1931/32 г. до 4700 МВт. Сформировались 6 крупных энергосистем, охватывающих Ленинградский, Московский, Донбасский, Приднепровский, Уральский и Бакинский промышленные районы. Выработка электроэнергии с 2,93 млрд кВт•час в 1925 г. и 5 млрд кВт•час в 1928 году выросла до 13 млрд кВт•час к концу 1932 года. По показателям мощности и производительности ГОЭЛРО был перевыполнен, пятилетка —недовыполнена (по установленной мощности электростанций 1-й пятилетний план был выполнен на 84%, по производству электроэнергии — на 66%).

В 1-ю пятилетку развитие электроэнергетики шло главным образом за счет крупных районных станций, поднявших установленную мощность и выработку с 1925 г. по 1932 г. в девять раз (мощность с 307 МВт к началу 1925 г. выросла до 2750 МВт к концу 1932 г. и выработка с 0,9 млрд кВт•час до 9,2 млрд кВт•час в 1932 г.).

По основной группе работающих городских станций, существовавших еще до 1927 г., себестоимость энергии в 1927/28 г. была равна 13,4 коп./кВт•час; в 1928/29 г. — 11,4 и в 1930 г. — 9,2. Общий коэффициент электрификации — доля электроэнергии в общем потреблении механической и электрической энергии — в 1926 г. достиг довоенного уровня — 49%, а в 1935 году поднялся до 75,7%.

К концу 1930 г. общая протяженность линий электропередач превысила 3 тыс. км. В 1933 г. была построена первая линия 220 кВ длиной 240 км от Нижне-Свирской ГЭС в Ленинград; линии такого же напряжения были сооружены в дальнейшем для передачи в Москву мощности Новомосковской электростанции. Для выдачи мощности Днепровской ГЭС было принято напряжение 150 кВ.

Удельный вес электротехнологий в промышленном электробалансе за годы 1-й пятилетки поднялся с 1,9 до 17,5%. В стране выпускались электроферросплавы, электросталь, алюминий, цинк, магний, карбид кальция и ряд других столь же важных для индустриализации и обороны страны продуктов, которые до 1930 года вовсе не производились. Коэффициент электрификации силового привода достиг 84%.

До революции станции общего пользования работали преимущественно на привозном топливе, причем мазут составлял 60%, а донецкий уголь — 40%. К концу 1932 г. местное топливо составляло уже 62,2% , привозное — 29,7%, гидроэнергия — 8,1% (из них 6% приходилось на ДнепроГЭС). В балансе местного топлива торф составлял 21,1%, подмосковный уголь — 8,4% , уральские и сибирские угли — 5,3%, угольные отбросы — 4,8%.

В результате внедрения технически совершенных агрегатов технико-экономические показатели работы электростанций (удельный расход топлива, коэффициент использования) значительно улучшились. При этом советская электропромышленность удовлетворяла потребности страны только на 50%, а недостаток в значительной мере покрывался за счет импорта. Так, в общем объеме энергостроительства удельный вес советских котлов был — 10%, турбин — 17%, генераторов — 23%.

Отмечая успехи выполнения плана ГОЭЛРО, нельзя не обращать внимания и на его неосуществившиеся прогнозы. В 1930 г. было отменено строительство 14 районных электростанций, т.е. около половины всех электростанций, запланированных в 1920 году. Две из них были заменены аналогичными и более мощными в другом месте. Пересмотр плана ГОЭЛРО оказался довольно значительным — 40% по составу электростанций. Вместо них было введено 25 новых районных электростанций и еще 6 электростанций в Москве и Ленинграде.

По Генеральному плану электрификации, принятому в 1931 году, предполагалось в ближайшее десятилетие увеличить производство электроэнергии до 100 млрд кВт•час в год и создать единую систему энергетического хозяйства страны — параллельно с развитием и реконструкцией «социалистических поселений и городов». Ставилась задача кольцевания районных станций в пределах промышленных районов и создания межрайонных электрических систем, связанных магистралями напряжением в 300–400 кВ.

Во всех промышленных центрах намечалось строительство фабрично-заводских электростанций «районного масштаба» с последующим присоединением к ним городских коммунальных служб в качестве комбинированных потребителей электрической и тепловой энергии. Самая мощная из 43 фабрично-заводских теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) периода 1-й пятилетки была построена в 1931 г. на Березниковском химкомбинате (мощность 88 МВт.).

Реальные темпы ввода энергетических мощностей и ежегодные приросты выработки электроэнергии оказались гораздо ниже, чем было намечено Генеральным планом. Они были даже ниже показателей пятилетних планов — первого и второго, хотя в общем и целом, как показано в Таблице №13, советская электроэнергетика демонстировала неплохой рост.

По оптимальному варианту 1-го пятилетнего плана предполагалось в 1932 году произвести 22 млрд кВт•час электроэнергии, а всего было произведено 13,5 млрд кВт•час. Во 2-ю пятилетку вместо ожидаемых в 1937 г. 40,5 млрд кВт•час электроэнергии произвели 36,2 млрд кВт•час. Лишь наполовину были выполнены задания по вводу в эксплуатацию магистральных линий электропередач и электрических сетей. Создание кольцевых энергосистем было отложено до лучших времен. Сохранилась их кустовая структура, при которой электроэнергия от районных станций распределялась до конечных потребителей.

Величина непроизводительных затрат электроэнергии во всех звеньях народного хозяйства измерялась десятками процентов. В разряд «хронических болезней» перешла проблема резерва, то есть разности между располагаемой мощностью энергосистем и фактическим максимумом их нагрузки. Отсутствие резерва приводило к частым и немотивированным отключениям потребителей и понижению качества электроэнергии — частоты и напряжения. Снижение напряжения, в свою очередь, уменьшало пропускную способность линий передач, нарушало баланс мощностей и приводило к снижению КПД моторов и вращающего момента.

Абсолютные масштабы сельскохозяйственной электрификации по-прежнему были крайне малы: число крестьянских дворов, пользующихся электроэнергией, составляло в 1936 г. всего около 530 тыс., т. е. 2,1% от общего числа. Число электрифицированных колхозов (7600) составляло всего лишь 3% от общего числа колхозов. Число электрифицированных МТС и МТМ составляло 18,5%.

Электрификация железнодорожного транспорта долгое время находилась в опытной стадии. Протяженность электрифицированных железных дорог вместо запланированных на конец 2-й пятилетки 20–25%, составляла менее 5%. Первый крупный электрифицированный участок на сверхмагистралях, запроектированных в плане ГОЭЛРО, был построен только в 1953–1955 гг. — 639,5 км на участке: Исилькуль — Омск — Татарская — Барабинск.

Несмотря на недовыполнение государственных планов энергетического строительства, в 1935 г. по производству электроэнергии Советский Союз передвинулся на 3-е место в мире, опередив Канаду, Англию, Францию, Италию и Японию:

Среднегодовой отпуск электроэнергии на коммунально-бытовые нужды (освещение и мелкомоторная нагрузка), приходящийся на душу населения, в 1936 г. составил 30 кВт•час, по сравнению с 70 кВт•час во Франции, 105 кВт•час в Англии и 276 кВт•час в США. К 1937 г. установленная мощность всех электростанций Союза выросла до 22 млн кВт, из которых 20–21% приходилось на гидросиловые, а 78% —на тепловые установки. В 1936 г. все гидроэлектростанции СССР произвели 4 млрд кВт•час против 400 млн кВт•час в 1930 г., сэкономив 2,5 млн тонн условного топлива.

По плану ГОЭЛРО в конце срока его выполнения выработка гидроэлектростанций должна была составить 36% от общей выработки электроэнергии. В 1940 г. это соотношение составляло только 13,4%. В 1939 г. мощность всех электростанций СССР увеличилась до 9 894 тыс. кВт, а годовая выработка электроэнергии — до 43 млрд кВт•час. Доля выработки электроэнергии районными электростанциями и теплоэлектроцентралями достигла 81,2% суммарной выработки по стране.

В 1940 г. была сооружена первая межсистемная связь 220 кВ Днепр–Донбасс. В связи с намечавшимся объединением энергосистем Юга еще в 1938 г. было организовано Бюро Южной энергосистемы, функции которого ограничивались общей координацией развития энергосистем и их режимов. В 1940 г. это Бюро было переименовано в Объединенное Диспетчерское управление (ОДУ) Южной энергосистемы. Мощность Южной энергосистемы (энергообъединения) в 1940 г. достигла 1800 МВт Суммарная мощность этой и трех других наиболее крупных энергосистем Московской, Ленинградской и Уральской — составляла 43% всей мощности электростанций страны, выработка электроэнергии — 68%производства электроэнергии в стране.

В планах 3-й пятилетки предусматривалось увеличить к 1942 г. общую мощность электростанций в 2,1 раза. В строительстве тепловых электростанций предпочтение отдавалось небольшим и средним электростанциям в 25 тыс. кВт и ниже. Увлечение крупными теплоэлектроцентралями осуждалось, как «неправильное и вредное для народного хозяйства». Во всех промышленных районах создавался постоянный энергетический резерв мощностью в 10–15%. Рассредоточение генерирующих мощностей и создание резерва осуществлялось под влиянием военного фактора.

Силовой аппарат таких отраслей, как топливная (уголь, нефть), добыча руды, машиностроения и металлообработки, химической, цветной металлургии и др. был электрифицирован на 85–100%. Коэффициент электрификации рабочих машин ниже 80% имели только нефтеперерабатывающая промышленность, черная металлургия, отдельные отрасли пищевкусовой и деревообрабатывающая промышленность. Советская электротехническая промышленность на 90% обеспечивала потребности в энергетическом оборудовании.

ИСТОЧНИК: Н.С. СИМОНОВ, «РАЗВИТИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ РОССИЙСКОЙ ИМПЕРИИ: ПРЕДЫСТОРИЯ ГОЭЛРО»