Электрификация и энергия воды

Вода как источник энергии известна с очень отдаленных времен: указания на использование гидравлической энергии в хозяйствен­ных целях встречаются у римских писателей, но только соединение водяной турбины с динамо и передача энергии на далекое расстоя­ние проводами высокого напряжения создали возможность такого мощного расцвета использования гидроэнергии, как это можно на­блюдать теперь.

Почти во всех странах перед мировой войной, а после ее оконча­ния в еще большей степени выявилось стремление возможно полно использовать водную энергию и передать ее в промышленные цент­ры, железным дорогам, городам, сельскому хозяйству и т. д. Энергия получила подвижность и гибкую приспособленность к запросам по­требителя.

Что касается России, то использование водной энергии по анкете  VI отдела Русского технического общества 1912-1913 гг. достигало 989 тыс. л.с, причем большая часть установок была колесного типа и только 20...25% относилось к турбинам, мощность которых не превышала 1250 л.с.( установка Кренгольмской мануфактуры на реке Нарове) Таким образом, около половины всех стацио­нарных двигателей в России приходилось на водяные колеса и тур­бины, однако по сравнению с имеющимися запасами живой силы воды использованный миллион лошадиных сил представляет ничтож­ную величину.

Общая сводка переписи утилизированных водных сил России по анкете 1912/13 г.

		Число установок			Число установок с падением воды, м						Падение воды, м
Бассейн	Площадь в квадратных верстах	всего зарегис­трировано	без указания мощности	с указанием мощности	без указания	до 1 м	до 2 м	до 3 м	до 4 м	выше 4 м	минимум	максимум
Северная Двина	109-4249	2213	2142	71	106	155	989	679	272	12	020	7.50
Озерный край	315378	2355	1782	573	516	361	836	498	93	51	0.20	7.90
Прибалтий­ский край	84264	530	96	434	60	84	194	98	48	46	0.30	10.80
Западная Двина и Неман	146433	1742	886	856	410	192	592	345	113	90	0.30	8,40
Висла	111522	2580	1056	1524	240	437	987	574	253	89	0,10	20,15
Ока и ее притоки	296991	2782	2163	619	594	103	359	1021	495	210	0.15	14.40
Дон	250320	1090	725	365	171	177	296	304	94	48	0.00	9,35
Днестр	77019	1563	1341	222	1184	77	132	137	16	17	0.15	6.50
Днепр	581019	5044	3413	1631	1984	637	910	1123	247	143	0,00	10,30
Волга (кроме Оки)	727055	4282	3766	516	2657	63	306	615	507	134	0.20	17,25
Кама	531916	6262	3930	2332	1467	195	1316	2119	819	346	0.10	17.00
Приураль­ский край	484 872	918	623	295	33	50	194	417	169	55	0.35	7.20
Финляндия	326420	750	42	708	554	1	37	35	22	101	0.90	68.00
Кавказ	—	7468	7284	184	6891	98	171	163	85	60	0.20	170.00
Сибирь	—	3190	2299	891	1223	527	673	546	164	57	0,05	27,00
Средняя Азия		2730	2691	39	2468	2	20	56	15	169	0.55	9,80
Всего		15199	34239	11260	20558	3159	8012	8730	3412	1628	0.00	170,00

 

Продолжение табл.

	Турбинные установки
Бассейн	число турбин­ных установок	число турбин	число турбин с указ. мощности	мощность в HP	число турбин без указ. мощности	HP принятое	HP min	HP max	HP средн.	общая мощность турбин
Северная Двина	7	7		93	4	—	23	40	31	93
Озерный край	485	725	615	10358	110	1215	2	650	—	11573
Прибалтийский край	150	227	213	15431	14	250	2	1250		15681
Западная Двина и Неман	312	374	277	6113	97	1912	2	200		8025
Висла	265	307	211	6639	96	1538	1	400	—	8177
Ока и ее притоки	178	236	174	6244	62	1274	4	200	—	7518
Дон	72	120	98	3089	22	368	2	165	—	3457
Днестр	99	110	76	1927	34	850	8	105	—	2777
Днепр	481	558	399	8378	159	3819	2,5	100	—	12197
Волга (кроме Оки)	116	163	117	5491	46	890	3	250	—	6381
Кама	306	587	508	26788	79	2215	2	800	—	29003
Приуральский край	46	58	37	1024	21	420	12	200	—	1444
Финляндия	513	960	960	92453	—	—	—	—	—	92453
Кавказ	76	103	85	8849	18	495	2	540	—	9344
Сибирь	35	56	42	4927	11	180	4	500	—	5107
Средняя Азия	20	57	43	2648	14	16	6	550	—	2664
Всего	3170	4648	3858	200452	790	15442	1	1250	30.0 (29,7*)	215894

* При определении средней мощности турбины были исключены 50 больших тур­бин (250 1250 IIP) обшей мощностью в 23 375 HP и вес финляндские турбины. Тогда Средняя мощность турбины определяется в 29,7 HP. если присчитать вышеупомянутые 50 турбин, то средняя мощность повышается до 37.2 HP; если присчитать и финлянд­ские (средняя мощность которых отдельно равна 96.3 HP), то мощность возрастает до 51.9 HP. Общая средняя мощность зарегистрированных (с указанием HP) и принятых (без указания HP. с мощностью, принятой по средним цифрам данного района) турбин равна 46.5 л. с.

Окончание табл.

	Колесные установки								Общая мощ­ность, HP
Бассейн	число колесных установок	число колес	число колес с указ. мощности	мощность в HP	HP средн.	число колес без указ. мощности	HP принятое	общая мощ­ность колес	зарегистри­ровано	зарегистриро­вано и принято
Северная Двина	2206	4247	114	345	5,0	4133	20650	20995	438	21088
Озерный край	1632	2521	298	1922	6,0	3223	13338	21483	12280	39037
Прибалтийский край	371	669	531	3341	6,3	138	830	4171	18772	19852
Западная Двина и Неман	1066	1766	1005	7041	7.0	761	5530	12544	13127	24369
Висла	2315	3719	2126	15889	7.5	1593	14050	29939	22528	41586
Ока и ее притоки	2237	4940	1231	6113	5.2	3709	19400	25513	12357	45 919
Дон	1018	2368	677	2988	5,4	1691	9085	12073	6077	15532
Днестр	606	689	217	1985	9,0	472	4250	6235	3912	25862
Днепр	3799	6350	1695	10513	6,0	4655	28359	38872	18891	68187
Волга (кроме Оки)	1652	3150	721	3247	4.5	2429	10925	14172	8738	64803
Кама	5956	11497	4838	27422	7,5	6659	48250	75672	54210	104675
Приуральский край	872	1543	510	2571	5.0	1033	5165	7736	3595	15000
Финляндия	237	250	250	3196	12.8	—	700	3896	95649	96349
Кавказ	7392	1281	273	1725	—	1008	6034	48664	10574	59485
Сибирь	3156	3577	10006	4319	4,3	2571	10823	15147	9246	20254
Средняя Азия	395	521	15	125	8.3	506	3174	3299	2773	24888
Всего	34910 **	49088	15514	92715	6,0 (5,98)	33581	200563	340411 ***	293167	988989 ****

** Кроме того, 7 419 установок совершенно без всяких указаний

*** В эту цифру вошли также 47133 HP, вычисленных но средним мощностям установок. **** Здесь вошли кроме 47133 л. с, указанных в предыдущем примечании, еще 177714 сил, вычисленных по площадям для тех местностей (некоторых уездов), по которым не удалось добыть никаких сведений. В таких случаях вычислялась средняя мощность для площади кольца, окружающего данную местность, и на полученный коэффициент множи­лась площадь местности. Поверка показывает, что такой способ вообще даст очень близкие к действительности результаты. Анкета показала, что в России использовано до 1 млн. водных сил, из которых 20-25% относятся к турбинам и 80-75%--к колесам.

В последнее время мода на использование водной энергии весь­ма укрепилась не только за границей, но и у нас; даже стали в боль­шом ходу такие выражения, как «дешевая водная энергия», «даровая сила падения воды» и т. п., свидетельствующие о крайнем оптимиз­ме, царящем среди техников и широких кругов населения в отноше­нии к затронутому вопросу. Однако все же надо признать тот факт, что даже в передовых экономических странах дело не получило та­кого громадного развития, как это можно было бы ожидать на осно­вании только что приведенных суждений, и во всяком случае разви­тие тепловых установок пока не уступает воде первого места, за ис­ключением таких стран, как Швеция, Италия, Швейцария, где оби­лие водной энергии комбинируется с недостатком горючего.

Особенно утилизация водной энергии в ее современной форме получила слабое развитие в России, несмотря на то, что в последние годы русскими техниками сделана весьма большая работа по изуче­нию возможности получить крупные силовые установки на наших реках и озерах.

Поэтому, прежде всего, необходимо выяснить условия, при кото­рых становится экономически жизненной та или иная гидроустанов­ка, и в первую очередь все то, что дается естественными условиями места и характером используемого потока.

С одной стороны, это подходящий рельеф местности и геологи­ческая структура, позволяющие возвести необходимые сооружения и получить достаточный напор, а с другой — водоносность и режим стока интересующей реки, ручья или другого водного источника.

Та или иная форма рельефа и геологическая структура определя­ют возможную высоту подпора, другой же производитель мощности — секундный расход воды — получается обычно в виде сильно из­меняющейся величины; в зависимости от площади бассейна, темпе­ратуры, количества выпадающих осадков, почвенных условий и гео­логической структуры бассейна изменяется и объем воды, протека­ющий в единицу времени через данное живое сечение потока.

Третьим весьма серьезным условием для правильного суждения о выгодности той или иной гидроцентрали является уклон потока, чем в значительной степени определяется возможность той или иной концентрации падения воды.

Собственно первое и третье условия приходится рассматривать всегда вместе, так как высота и тектоника берегов определяют воз­можную высоту плотины, а уклон — величину затопляемой терри­тории при подъеме воды и объем резервуара, получаемого выше пло­тины. В природе по большей части высокие берега, сложенные твер­дыми водонепроницаемыми породами, и крутые уклоны встречают­ся в верховьях горных рек, в равнинных же районах такая комбина­ция встречается как редкое явление. Чтобы увидеть это наглядно, достаточно взглянуть на прилагаемые продольные профили рек Куры и Аракса, на которых видно, как резко отличается уклон реки в горной части от ее уклона в низовьях (см. рис 1, рис 2).

Изменчивость расхода ведет обычно к тому, что расчет устанав­ливаемой мощности приходится вести, основываясь на расходе воды, близком к минимальному, если предполагается иметь постоянный источник энергии.

Дальнейшее использование водных ресурсов требует уже регули­рования стока (суточного, годового и даже многолетнего), что дос­тигается возведением соответствующих сооружений в виде плотин, каналов, водосливов, водоспусков и пр. Кроме того, создание самой станции тесно связано с выполнением целого ряда гидротехничес­ких устройств, помимо конструкций, непосредственно связанных с машинным зданием.

Таким образом гидроэлектрическая централь для своего осуществления требует значительных затрат и довольно продол­жительного периода времени или постройки по сравнению с тепло­выми станциями.

Эти затраты в значительной степени искупаются пониженными расходами на эксплуатацию, так как здесь не нужно топлива и всего, что с этим связано, т. е. складов для хранения горючего, транспорт­ных устройств для его перемещения и т. д.; однако необходимо иметь ввиду, что полный расход предприятия складывается не только из трат на эксплуатацию, а также и целого ряда других расходов, таких например, как уплата процентов на строительный капитал, который к тому же, благодаря длительному периоду сооружения станции весь­ма часто превышает сметный в 1.6-2 раза, трата на ремонт сооруже­ний, содержание целого штата служащих, наблюдающих за режи­мом стока реки, служащий истоком силы, и составляющих графики работы станции, регулирующих водохранилищ, и многое другое, что при крупных станциях и больших бассейнах рек составляет весьма серьезную работу для лиц, ведущих силовое хозяйство.

Сильной компенсацией выгод от гидравлических станций явля­ется необходимость устраивать гидравлическую установку не в мес­те потребления энергии, а там, где это возможно по естественным условиям места.

Таким образом, гидравлическую силовую установку можно характеризовать как предприятие с высокой структурой капитала, что, конечно, и объясняет, почему подобного рода устройства распрост­раняются главным образом там, где экономическое развитие страны достигло уже известною уровня. При этом не следует считать, что это верно лишь для капиталистических условий, при которых воп­рос о высоте структуры капитала предприятия может быть сведен к тому или иному уровню заемного процента.

Такой же вывод получается и при том условии, что мы будем затра­ты рассматривать как вложенный в предприятие человеческий труд. Здесь вопрос сведется к времени производства затрат, т. е. к тому, до­пустимо ли с экономической точки зрения привлечение больших масс трудовой энергии к созданию определенного предприятия, чтобы в дальнейшем получить более скромное расходование этого труда при эксплуатации. Для стран с низким уровнем техники эта задача трудно выполнима, так как на рынке обычно при этом условии бывает так мало свободных сил, достаточно подготовленных для определенной работы, что отвлечение их на несколько лет от текущей должности становится делом очень трудным. Тот же вывод получается и по отно­шению к материальным затратам из весьма ограниченного запаса.

Не менее трудную задачу представляет и процесс воспроизвод­ства капитальных ценностей. Для гидроэлектрических установок Западной Европы эксплуатационные расходы выражаются 10-12% от капитальных затрат, в то время как в России эти расходы редко опускаются ниже 13-15%.

Все высказанное не должно быть, однако, истолковано как отрица­тельное отношение к использованию водной энергии в Российской Республике,— можно только сказать, что это дело в ближайшее время может получить развитие лишь в строго определенных случаях, при­чем необходимо соблюдение условий, о которых будет сказано несколь­ко слов ниже.

Прежде всего, надо выделить такие установки, которые по своим природным условиям являются исключительно благоприятными. Такими условиями могут быть: или средоточие в одном месте боль­шого напора, что облегчит все сооружения, или количество получае­мой энергии так велико, что на установленную единицу мощности затраты получатся ничтожными. Наконец, может быть комбинация большого спроса на энергию наряду с отсутствием близко располо­женного и хорошего качества топлива.

Последний тип является по существу результатом не только природ­ных, но и экономических условий. Наконец, последняя форма уста­новок, которые могут получить развитие в России, это - устройство сооружений с комбинированным использованием.

Если при сооружении ирригационной системы делается установка на перепаде, который необходим независимо от того, будет его энер­гия использована или нет, то такое предприятие может быть экономи­чески вполне рациональным. Равным образом могут быть использо­ваны в некоторых случаях плотины при шлюзовании рек. Не будем приводить пока примеров, — здесь необходимо лишь остановиться еще на одном соображении, весьма серьезно влияющем на возмож­ность использовать ту или иную реку для получения энергии.

При устройстве тепловой станции весьма возможно приспособить ее размеры к наличному спросу на энергию, и запасные машины ус­тановить для покрытия вполне очевидного в ближайшее время увеличенного спроса, — дальнейшее же увеличение мощности потребу­ет только, чтобы было заготовлено место для будущего расширения станции: такой постановки не может быть при использовании энер­гии воды — здесь или вся энергия потока поглощается полностью, или приходится возводить дорогие сооружения в полном объеме, чтобы использовать лишь часть возможного эффекта.

Первый тип водных установок, конечно, совершенно благополуч­ный: здесь по большей части даже возможно постепенное развитие станции путем регулирования стока и введения тепловых резервов. Что же касается второго случая, то дело далеко не всегда оказывается в таком хорошем положении; иногда огромная мощность остается неиспользованной в большей своей части, и дорогие сооружения ло­жатся тяжелым бременем на имеющийся недостаточный спрос. Осо­бенно опасно строить предприятие только на предположении, что сама станция вызовет около себя целый ряд производств: в этом случае не­обходимо применить к подсчету роста используемой мощности са­мый тщательный и объективный анализ, хотя сама по себе идея разви­тия производства на основе хорошею снабжения энергией и правильна.

Ошибка в данном примере может произойти оттого, что дешевая и удобно переданная

энергия не является иногда достаточным моти­вом для организации того или иного производства, и только исклю­чительная дешевизна энергии может вызвать к жизни некоторые виды производства, да и то при наличии и других благоприятных условий, как близость сырья, наличность рабочих рук, удобный сбыт и т. п.

Если обратиться к России, то ее гидросиловые возможности сос­редоточены главным образом на периферии государства, что же ка­сается внутренней части, то только район Урала даст основание для будущего расцвета утилизации водной энергии.

По районам водная энергия в количествах, заслуживающих вни­мания, может быть использована: 1) на севере — на реках Печоре. С. Двине, Онеге и многочисленных реках Мурманского края; 2) на северо-западе — на реках Свири, Волхове, Мете, Нарове. Западной Двине и Великой: 3) на юго-западе — на Днепре, Днестре и Южном Буге; 4) на Северном Кавказе — на Тереке, Кубани и других многочисленных реках края; 5)на Урале — на Чусовой, Белой, Уфе и других более мелких притоках Камы, Тобола и Тавды; 6) на юго-западе Сибири — верховья Оби, Иртыша и Енисея, реки Бия, Катунь, Ангара и др.; 7) в Туркестане — все верховья Сыр- и Аму-Дарьи. Зеравшана, Чу, Или и других более мелких рек. Что же каса­ется равнинной части Европейской России  и громадных равнин Сибири, то использование энергии воды здесь возможно лишь в виде мелких установок, мощностью не превышающих 1 ...2 тыс. сил, а в большинстве случаев ограничивающихся сотнями и даже десятка­ми сил, что подводит их под французский термин la houille verte −зеленый уголь», который во Франции играет весьма крупную роль в сельском хозяйстве и мелких производствах, тяготеющих к после­днему.

Хотя капитальные затраты на единицу энергии, конечно, здесь до­вольно велики, но это окупается тем, что общее их количество не­велико, а многие работы (по устройству плотины, каналов, здания станции) могут быть выполнены самим населением в такое время, когда сельское хозяйство не требует большого числа рабочих рук, а использование последних на стороне не представляет большой вы­годы.

Из всех многочисленных рек, перечисленных выше, необходимо остановиться в первую очередь лишь на немногих, использование которых представляет неоспоримый интерес как со стороны обеспе­ченности спроса на энергию, так и природных условий, но, чтобы составить представление о размерах возможного в будущем исполь­зования водной энергии, ниже помещена таблица, где сделана по­пытка свести имеющиеся данные о запасах энергии рек и озер Рос­сийской Республики, причем надо сказать, что дело изучения вод­ных сил даже в пределах Европейской России поставлено так, что говорить о полном учете пока невозможно.

К сожалению, и приводимые ниже данные основаны в некоторых случаях лишь на предварительных и иногда бегло разработанных предположениях.

КРАТКИЙ СПИСОК ИСТОЧНИКОВ ВОДНОЙ ЭНЕРГИИ РОССИЙСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

(мощность установок указана только превышающая 10 тыс. л. с.)

I. Мурманский район

1. Река Паз.....................................40000 л. с.  (Только низовой участок)
2. Река Тулома...............................60000 л. с.
3. Река Кола...................................35000 л. с.
4. Река Колвица..............................24000 л. с.
5. Река Нива..................................260000 л. с.
6. Река Ковда................................110000 л. с.
7. Река Кемь.................................180000 л. с.
8. Река Выг...................................200000 л. с.
9. Река Сегежа...............................25000 л. с.
10. Река Суна...................................33000 л. с.

Итого...............................................967 000 л. с.

II. Северный район

1. Река Онега..................................100000 л. с.
2. Река Сухона..................................52000 л. с.
3. Река Печора..................................25000 л. с.

Итого................................................. 177 000 л. с.

III. Северо-Западный район

1. Река Свирь....................................315000 л. с.
2. Река Нева.......................................70000 л. с.
3. Река Волхов....................................80000 л. с.
4. Река Нарова....................................70000 л. с.
5. Река Западная Двина..................... 172 000 л. с.
6. Река Мета........................................78000 л. с.

Итого....................................................785 000 л. с.

IV. Центральный район

1. Река Шексна................................... 16 000 л. с.
2. Река Верхняя Волга...........................32000 л. с.

Итого.......................................................48 000 л. с.

V. Уральский район

1. Река Чусовая......................................42000 л. с.
2. Река Белая.........................................85000 л. с.
3. Река Инзер.........................................20000 л. с.
4. Река Уфа............................................50000 л. с.
5. Река Исеть..........................................20000 л. с.

Итого.......................................................217 000 л. с.

VI.Юго-Западный район

1. Река Днепр.......................................1300000 л. с.
2. Река Южный Буг...................................50000 л. с.
3. Река Днестр........................................150000 л. с.

Итого..................................................... 1 500 000 л. с.

VII. Кавказ

1. Река Кодор..........................................................220000 л. с.
2. Река Бзыбь......................................................... 110 000 л. с.
3. Река Мзымта........................................................60 000 л. с.
4. Река Алазань........................................................40 000 л. с.
5. Река Б. Арагва......................................................60 000 л. с.
6. Река Ингур.........................................................100 000 л. с.
7. Река Рион........................................................... 200 000 л. с.
8. Река Цхенис-Цхали   ............................................160 000 л. с.
9. Река Кубань........................................................ 150 000 л. с.
10. Река М.Лаба..........................................................95 000 л. с.
11. Река Б.Лаба...........................................................84 000 л. с.
12. Река Белая............................................................76 000 л. с.
13. Река Терек...........................................................180000 л. с.
14. Озеро Гокча.......................................................... 180000 л. с.
15. Река Чорох...........................................................200 000 л. с.
16. Река Аргунь...........................................................50 000 л. с.
17. Река Аксаут...........................................................17 000 л. с.
18. Река Зеленчук.......................................................24 000 л. с.
19. Река Самур............................................................50 000 л. с.
20. Река Койсу............................................................50 000 л. с.

Всего с остальными реками до..................................2 700 000 л. с.

Всего по Европейской России.............................. 6394000 л.с.

VIII. Туркестан

1. Река Нарын.......................................................1250000 л. с.
2. Река Кара-Дарья.................................................. 50000 л. с.
3. Река Ак-бура........................................................25000 л. с.
4. Ферганский (юго-восточный) канал......................400 000 л. с.
5. Реки Ферганы.....................................................250000 л. с.
6. Река Чирчик....................................................... 110000 л. с.
7. Голодная степь (ирригацией, система) ...................70000 л. с.
8. Озеро Сан-куль......................................................45000 л. с.
9. Река Чу................................................................200000 л. с.
10. Или у oзера Балхаш................................................25000 л. с.
11. Озеро Иссык-куль с Ортокайским водохранилищем...45 000 л. с.
12. Река Сыр-Дарья.....................................................550000 л. с.

Итого.........................................................................3 020 000 л. с.

IX. Сибирь

1. Река Аргут..................................................225000 л. с.
2. Река Катунь................................................400000 л. с.
3. Река Бия ...................................................450000 л. с.
4. Река Енисей (без Ангары).........................1500 000 л. с.
5. Река Ангара..............................................2765000 л. с.
6. Река Лена.................................................4000000 л. с.
7. Река Обь (кроме алтайских рек)................1 500 000 л. с.

Итого............................................................10 840 000 л. с.

Всего по Азиатской России...............................13 860 000 л. с.

Всего по Российской Республике....................20 254 000 л. с.

Получить точные данные удастся только тогда, когда будет организован однообразный кадастр волной энергии, проводимый на местах по единому методу под руководством центральною научно­го специального учреждения. Эта задача должна быть выполнена государством в ближайшее время, так как этим будет достигнута, помимо учета силовых ресурсов русских рек. также и огромная эко­номия в работе техников на местах. Кроме того, недостаточное зна­ние создает ложную перспективу и выдвигает иногда на первый план совсем не первоочередные работы только потому, что для суждения о них существует уже материал, а остальное осталось или совершенно без освещения, или освещено недостаточно, а иногда и неверно.

Приведенные в итоге 20 млн. л. с не покрывают всех силовых ре­сурсов России: в приведенном списке далеко не полны данные по югу России, по Уралу, Кавказу, Туркестану и Сибири, так что общий запас гидравлической энергии, вероятно, в2...3 раза больше приведенного.

Любопытно сопоставить гидроэнергетические ресурсы России с данными по другим странам. В следующей таблице это сопоставле­ние сделано поданным журнала «La lumière Électrique», vol. XXIX. p. 110 для иностранных государств и на основании двух приведен­ных выше таблиц для России.

Страна	Мощность по валу турбин, л. с.		% использования	Год. к которому относятся данные	Мощность в 1915-1916 гг.**
	возможная	использованнаяная
Англия	963000	80000	8.3	1911	—
Германия	1465000	445000	31.3	1911	—
Швейцария	3000000	380000	12.6	1916	516000
Испания	5000000	300000	6.0	1911	364000
Италия	5500000	565000	10,2	1911	800000
Франция	5857000	650000	11.2	1911	740000
Авсфо-Исш рия	6460000	515000	8.0	1911	566000
Швеция	10000000*	550000	—	1914 и 1911	7000000
Норвегия	7500000	920000	12,3	1911	1120000
Россия	20000000	989000	5.05	1913	—
Япония	—	449000	—	1913	—
Канала	17764000	1013000	8.2	1911
США	26736000	4016000	15.0	1911	7000000

*Данные для Швеции взяты из книги A Benetsch. «Dic volkswirtschauliche Bcdeutung der Torfmoore und Wasserkflie»

**Le G·nie Civil (1914-1917)

Как видно из таблицы, наибольшими относительными ресурса­ми обладают страны с сильным рельефом поверхности, но процент использования указывает на другой стимул, лежащий не в естествен­ных богатствах той или иной страны, а в ее экономической мощно­сти, с одной стороны, и в некоторых случаях в недостатке топлива.

Впереди всех идет Германия, где использовано было уже в 1911 г. 31,3% запасов водной силы, затем США с 15%, т. е. страны с чрезвы­чайно развитым капиталом, а затем Швейцария. Норвегия. Франция. Италия — страны с крупными запасами энергии и бедные горючим.

Опираясь на сказанное выше, для России можно остановиться на следующих положениях при использовании водной энергии:

1) В первую очередь обратить внимание на установки, исключи­тельно выгодные как по естественным условиям, так и по возможно полному экономическому использованию.

2) При проектировании сооружений скомбинировать использование пиротехнических сооружений для нескольких целей, чтобы стоимость их могла быть разложена на ряд взаимно связанных пред­приятий (использование водной энергии с шлюзованием реки, оро­шением и т. п.).

3) При составлении проекта обязательно ввести в расчет регулирование стока, что дает возможность лучше справляться с ва­риациями нагрузки и режима самого источника энергии.

4) Следует предпочитать всегда установки высокого напора, так как конструкция машин получается при этом легче, размеры стан­ций также уменьшаются, а вместе с тем падают и затраты на пост­ройку.

5) В необходимых случаях следует комбинировать гидравличес­кую установку с паровой, причем паровую установку надо строить в первую очередь, если нет уже готовых станций, так как, таким обра­зом, можно значительно приблизить начало эксплуатации, развить спрос на энергию и использовать тепловой резерв для механизации постройки гидроцентрали.

Переходя к конкретным примерам, следует прежде всего остано­виться на Днепровской установке, где можно даже без парового ре­зерва при сооружении одной плотины получить до 800 тыс. л. с. При дальнейшем регулировании стока Днепра и при паровом резер­ве мощность станции может быть еще значительно повышена.

Стоимость энергии этой установки — наиболее дешевая из все­го, что сейчас есть разработанного, и, по предварительным под­счетам, не превысит 0.3 коп за  кВт·ч loco централь, т. е. не считая передачи.

Эта установка имеет вполне обеспеченный спрос и по решению Государственной Комиссий по электрификации России будет стро­иться сразу на мощность в 200...300 тыс. л. с. и снабжать током Александровск где предполагается устройство станции, Екатеринослав, Криворожский рудный район. Никопольский марганцевый район, мелиоративные устройства в низовьях Днепра. Херсон и Николаев.

Следующая группа установок расположена под Петроградом, на Свири и Волхове, где имеется рядом такой потребитель тока, как Петроград с его заводами, портом, железными дорогами и большим населением.

Станция на Волхове предположена мощностью в 80 тыс. л. с., а на Свири в первую очередь вводятся лишь две нижние станции с мощностями в 165 тыс. и 120тыс. л. с., так как они ближе к Петрог­раду, более мощны, имеют более высокие напоры, чем третья воз­можная установка у истоков Свири из Онежского озера.

Стоимость энергии здесь уже выше, чем на Днепре, благодаря более низкому напору и отдаленности от места потребления, но, во всяком случае, себестоимость энергии будет ниже тепловой.

Следующими районами белого угля должны бы явиться Туркес­тан, Кавказ и Алтай, а затем уже Урал.

В Туркестане — неисчерпаемый источник водной силы, но, к сожа­лению, в настоящее время рано еще говорить о развитии широкой строительной деятельности в этом районе, и только возле города Ташкента возможно развертывать работы с полной надеждой на ус­пех, тем более что установка, которая здесь может быть в ближай­шее время начата постройкой, не требует для своего возведения круп­ных гидротехнических сооружений, так как она устраивается на сбро­се воды из магистрального канала в арык Боз-су при напоре около 75 м и расходе воды в 800 м/сек, что обеспечивает устанавливаемую мощность в 60 тыс. л. с. и весьма низкую себестоимость энергии благодаря высокому напору и комбинации с орошением.

Режим установки очень постоянный, но суточное регулирование затруднено. Впрочем, будущее развертывание спроса обеспечено возможностью поставить рядом установку с напором в 36 м и расхо­дом в 30 м/сек, что дает на валу турбин мощность 10 800 л. с, а в 12 верстах вверх по реке Чирчику еще одну установку с напором в 27 м и расходом в 100 м/сек, что обеспечивает мощность в 27 тыс. л. с.. Таким образом, вся эта группа станций, из которых первые две рас­положены в 25 верстах от Ташкента, близ села Троицкого, а третья — в 37, вполне обеспечивает возможную потребность в энергии все­го Ташкентского района.

На Кавказе, вероятно, придется осуществить установку лишь возле города Екатеринодара, на реке Кубани или на Белой, но невыяс­ненность общего положения района и некоторая непроработанность самих проектов станций едва ли позволят осуществить здесь уста­новку в ближайшее время, несмотря на то, что спрос здесь мог бы быть вполне обеспеченным. Мощность установок здесь возможна порядка 60 тыс. л. с.

Гораздо более благоприятные условия создания гидроэлектричес­кой станции в Алтайском районе, на реке Катуни, где спрос на энер­гию вполне может быть обеспечен при развитии разработки ископа­емых Алтая, организации овцеводческих хозяйств и искусственного орошения. Запасы энергии здесь громадны, но формы использова­ния энергии требуют еще подробного изучения и разработки техни­ческих схем.

Мощность алтайских станций может быть громадна, но на пер­вое время достаточно установить станцию в 60 тыс. л. с. На Урале наиболее интересным источником могла бы быть река Чусовая, и для нее имеется ряд разработанных проектов станций при проекте шлюзования водного пути между Камой и Тоболом, при­чем наиболее интересны станции при плотинах от № 10 до № 24, дающие от 17 тыс. до 32 тыс. кВт или от 25 тыс. до 48 тыс. л. с.

Однако эти установки поставлены были в подчиненное положе­ние по отношению к шлюзованию, ввиду чего требуется в настоя­щее время пересмотреть весь проект использования Чусовой в це­лях концентрации напоров и разработки вопроса о регулировании стока.

При переработке проекта Чусовая могла бы дать, вероятно, от 60 до 80 тыс. л. с.

Сказанное выше может быть сведено в следующей таблице:

3325 млн. кВт·ч. что соответствует 200 млн. пуд. условного топлива в год. Если принять в расчет, что средний пробег топливных грузов в России равнялся 393 верстам, а для донецкого угля доходил даже до 441 версты, то экономия в области перевозок горючего выразится круглым числом в 80 млрд. пудоверст.

Приведенные количества составят уже 6.9% от перевозившегося до войны топлива и от количества пудоверст, которые горючее про­ходило водой и железными дорогами вместе.

Однако этот, казалось бы, незначительный подъем в своем значе­нии увеличивается тем обстоятельством, что гидроцентрали созда­ются в наиболее важных пунктах страны, где каждый установлен­ный киловатт по своему значению во много раз превосходит средние числа.

Это особое значение получается для некоторых мест благодаря исключительно низкой себестоимости водной энергии, а для других играет весьма крупную роль в качестве регулятора нашего внешнего товарообмена.

Первый тип способен вызвать к жизни такие виды промышлен­ности, которые только и возможно создать на исключительно деше­вом топливе, как, например, электроплавка, некоторые виды хими­ческой промышленности и т. д., а второй, к которому относятся все петроградские установки, сокращает в известной мере нашу потреб­ность в привозе английского угля и тем улучшает наш расчетный баланс.

Такое же значение, хотя создающееся и косвенным путем, приоб­ретает и Александровская установка на Днепре, так как создавае­мый рядом с установкой морской порт и электрическая сверхмагис­траль Кривой Рог—Александровск—Просяная— Гришино —Лихая — Царицын обусловят весьма благоприятный выход на вне­шний рынок донецкому топливу, главным образом из Гришинского района.

Но помимо этого, за период постройки гидравлических станций первой очереди создастся громадный кадр лиц, хорошо знающих дело утилизации водной энергии; идеи воплотятся в жизнь и создадут для будущею уже не инерцию покоя, а инерцию движения. На почве этих пионерных работ вырастут научные институты, лаборатории, шко­лы, умелые рабочие и техники, а самое дело получит в широких кру­гах населения необходимое признание и устойчивую поддержку в своем дальнейшем развитии.

Поэтому здесь не следует, может быть, и говорить о станциях вто­рой очереди, так как, по всей вероятности, это дело получит разви­тие на второй своей ступени, тем более что к этому периоду и наше общее экономическое положение изменится к лучшему.

Теперь же важно твердо, с крайней настойчивостью провести в жизнь программу первой очереди, организовать изучение запасов водной энергии в стране, подготовить рабочие кадры и дать возмож­ность широким слоям населения Республики почувствовать всю важ­ность и все значение использования живой силы водных потоков.

В последние годы среди сельского населения вырос живой инте­рес к применению электричества в сельском хозяйстве, в связанной с ним промышленности и для освещения, и было бы чрезвычайно важно не дать замереть этому течению. Эта встречная волна должна получить широкую поддержку созданием мелких силовых устано­вок на небольших речках, причем здесь, необходимо лишь внести некоторое единство и стандартизировать и нормализировать типы машин, проводов, установочного материала и пр.

Это встречное движение белого и зеленого угля составляет луч­ший залог успеха в деле развития утилизации водной энергии и всех тех перспектив, которые это дело имеет в будущем России.