ФОТО: Яков Шустов
Опубликовано: Коммунальный комплекс России. 2008.
Яков Шустов
Впервые термин «газ» применил в середине XVII столетия голландский естествоиспытатель Ван Гельмонт. Он назвал газом «фазовое состояние вещества, при котором оно занимает весь предоставленный ему объем». За суетой с нефтью, мы как-то забыли о газе, и вспоминаем о нем только на новый год, когда разгорается очередная газовая перепалка с Украиной. Однако газ гораздо более перспективный и привлекательный, особенно для ЖКХ энергоноситель.
Ученые предсказывают нефтяным месторождениям скорое истощение. А вот, только разведанных запасов газа хватит, при теперешней интенсивности использования, на век. Как топливо экологически чистый природный газ – практически идеальный вариант, а как источник углеводородов — почти не уступает нефти. Несмотря на то, что газ известен человечеству тысячелетия, история его реального использования только началась.
От Заратустры до Лебона
Первыми природный газ стали использовать в ритуальных целях огнепоклонники-зороастрийцы. Они до сих пор почитают священные факелы на месте стихийных выходов газовых месторождений на поверхность в Иране и Азербайджане. Им поклоняются иранские гербы и ассирийцы. Были знакомы с природным газом и в Китае, где, по свидетельству средневекового путешественника Марко Поло, его использовали для отопления и освещения.
Кода нефть стала сменять уголь в качестве энргоносителя-гегемона, при ее индустриальной добыче, к природному и сопутствующему газам стали присматриваться. Практическое их применение началось в 70-х годах XIX века. Тем не менее, широкого распространения применение природного газа тогда не нашло. Для освещения использовали светильный газ, получаемый при переработке угля, для отопления – тот же уголь или нефть. И лишь с развитием автопромышленности, коммунальных отопительных систем и нефтепереработки, природный газ начал занимать подобающее место в энергобалансе человечества. Использовать искусственный светильный газ предложил 1799 году французский инженер Филипп Лебон.
Век искусственного газа
30 ноября 1799 года инженер путей сообщения Филипп Лебон предложил правительству Франции аппарат для общественного отопления и освещения. Будущий император был вообще крайне близорук к техническим новинкам. Позже он отверг пароход, военное использование воздушного шара и электродетонатора. Для убеждения общества в полезности газа он на собственные средства купил дом в Париже. В доме он устроил мастерскую, где установил газовый аппарат — «термолампу», получавший горючий газ, путем сухой перегонки дерева и распределявший свет и тепло по всем комнатам. Во дворе и в саду он зажег 1000 газовых рожков-фонарей. В 1801 году его посетили русские князья Долгоруков и Голицын, и предложили переехать в Россию, но Лебон отказался. В 1804 году он умер, и дело его было забыто. Но подмастерья газовых дел разбрелись по всей Европе.
В 1813 году Англии под управлением Самуила Клэге был построен завод по производству искусственного газа из каменного угля для освещения улиц. Торговые города Германии тоже завел газовое освещение. В Париж газ добрался только 1819 году. Несколько центральных улиц и зал Королевской французской музыкальной академии при дворе Людовика XVIII осветились газом.
Светильный газ приходит в Россию
Одновременно с Парижем в 1819 году осветилась газовыми фонарями Дворцовая площадь в Санкт-Петербурге. Ими же стали освещатся и некоторые правительственные учреждения.
В 1835 году было учреждено Общество освещения газом Санкт-Петербурга. Оно осуществило строительство первого газового завода в России. Собрали газофициовать и другие крупные города.
Изобретение в 1853 польским ученым Игнацием Лукасевичем керосиновой лампы году изменило точку зрения на безальтернативность газового освещения.
В 1853 году российское правительство издает Указ об улучшении уличного освещения городов, предлагалось перейти на спирто-скипидарные фонари.
Но дело не заладилось и Москву по-прежнему освещали масляные фонари. Освещали в полсилы, так как отпускаемое на освещение конопляное масло, по свидетельству Гиляровского, употребляли в пищу будочники и фонарщики, набранные из инвалидных солдат. С 1849 года генерал-губернатору подавались предложения о газовом освещении улиц Москвы частными предпринимателями и компаниями. В октябре 1861 года купец Дитрих из Майна вместе со своими петербургскими коллегами Сименсом и Гальске представили вновь свой проект освещения газом улиц Москвы.
В 1863 году создается новая комиссия по освещению города под председательством графа Бобринского.
К тому времени в городе освещением некоторых улиц искусственным газом уже занималось «Московское товарищество переносного, сжатого газа». Причем стоимость его услуг составляла 31 рубль за один фонарь в год. Если сравнивать, то керосиновое освещение стоило до 38 рублей за один фонарь в год. А спирто-скипидарное освещение от 32 до 46 рублей за один фонарь в год.
Короткий век газового света
11 ноября 1864 года Император России Александр II утвердил контракт на газовое освещение фирмой Букье, назначившего самую низкую цену за один газовый фонарь в год — 14 рублей 50 копеек за 2000 часов горения.
С 24 июля 1865 года, как и предписывалось контрактом, началось строительство Московского газового завода за Курской железной дорогой. В газеты «Московские ведомости» описывается, как 27 декабря 1866 года состоялся торжественный запуск Московского газового завода и символическое зажжение газового фонаря у Архангельского собора в Кремле. Не смотря на мороз в -20 ° гости и жители Москвы гуляли весь вечер, любуясь газовой иллюминацией. У Кремлевского дворца светился герб России, а на Воскресенской площади герб города Москвы, под которым горела надпись «Боже Царя храни!». Эта иллюминация продолжалась три дня. Но уже 21 января 1867 того же года в письме Городскому голове обер-полицмейстер генерал-майор Арапов жаловался, что из-за сильных морозов газовые фонари замерзают, и предлагал изменить их конструкцию, а на предпринимателей наложить штрафные санкции.
В 1905 году Московский газовый завод и газовая сеть были переданы в ведение городской управы, получаемый газ стал использоваться также для бытовых и технологических нужд. Первые простые диффузионные газовые горелки давали пламя желтого цвета. В 80-х годах XIX века горелки стали дополняться газокалильными сетками, пропитанными растворами окиси тория и окиси цинка, благодаря которым лампы излучали яркий белый свет.
Но газовый свет успел устареть едва появившись. Для освещения улиц стали использовать электрические дуговые фонари. В 1910 из 1082 городов Российской империи уличное освещение имели 886, электрическое было в 74, а газовое только в 35 городах. Но газу нашли новое применение – он стал применяться как топливо в быту и промышленности — варки стекла, закалки металла, опалки тканей.
Мирный «Юнкерс» и эмалированная плита
Газовая колонка, нагревающая воду в квартире, в объеме необходимом ее жильцам, появилась в начале XX века. Но ее триумфальное шествие по ванным комнатам мира приходится на 20 годы. Особенно прославилась фабрика газовых колонок Хуго Юнкерса, которому по Версальскому договору запретили производить товары военного потребления. В 1929 году впервые применяется термоэлектрический выключатель газа, что делает колонки Юнкерс самыми безопасными в мире. С течением времени понятие газовая колонка Юнкерс становится одним из символов предвоенной Европы. Однако мировой экономический кризис не обошел стороной завод Хуго Юнкерса, в 1932 он продает производство газовых колонок фирме Роберт Бош, которая и занимается газовым оборудованием до сих пор.
В 1825 году в США был выдан первый патент на газовую плиту, а в 1937 году в Англии открылась первая фабрика по производству таких плит. Однако газификация крупных городов Европы и Америки шла неспешно, и лишь к началу XX в. газовая плита прочно вошла в дома. В 1915 году в Петрограде было установлено 10000 газовых плит.
Больше всего газовое кухонное оборудование полюбилось в Америке. К 1930 году в США на кухнях стояло 14000 000 газовых плит, и лишь 1 миллионов электрических. Тогда же стали добавлять в природный газ, не имеющий ни цвета, ни запаха пахучих веществ – одоранов, например этилмеркаптана. Так как утечка ядовитого и горючего газа часто приводила к трагическим последствиям. Газ поступал к плитам, как из баллонов, так и по газопроводам.
В те годы газ стоил дороже, чем уголь, и первыми обладателями газовых плит стали состоятельные люди. Главным достоинством новых плит было удобство пользования и чистота на кухне, выгодно отличавшая новые плиты от угольных или дровяных. С 1910 года корпусные детали газовых плит стали покрывать белой эмалью. Большинство выпускаемых сегодня плит сохраняют эту традицию.
Газ в СССР
Практически весь довоенный период советская экономика развивалась под знаком «электрификации всей страны». Хотя первые серьезные попытки разведки и промышленного использования месторождений природного газа начались в середине 1920-х годов, этот вид энергоносителя, особенно в городском хозяйстве не привлекал внимания до начала Великой Отечественной Войны.
Дефицит энергии связанный с тем, что вся нефть уходила на нужды армии, а угольные месторождения и крупнейшие электростанции находились на оккупированной территории, привел к массовому переходу на использование природного и попутного газа для коммунальных и промышленных нужд.
За годы войны было открыто несколько газовых месторождений в Саратовской области и под Бугурусланом, Оренбургская область. Это дало колоссальный прирост добычи. За пять лет с 1943 по 1948 год она возросла с 3,2 до 5,2 миллиарда кубических метров в год. В 1943 г. вступил в строй первый советский газопровод «Бугуруслан – Куйбышев» длиною 160 километров.
История «большого газа» в Советском Союзе начинается с пуском в эксплуатацию магистрального газопровода «Саратов – Москва» протяженностью 843 километра. 11 июля 1946 г. на столичные заводы, электростанции, в дома москвичей впервые поступил саратовский газ.
На 1950-е годы приходится начало газовой «революции», радикально изменившей топливно-энергетический баланс нашей страны. В декабре 1950 года состоялся пуск еще одного газопровода «Дашава – Киев – Брянск – Москва». Летом 1955 года завершено сооружение газопровода «Тула – Москва», а в конце 1956 года начал действовать первый в мире многониточный газопровод «Ставрополь – Москва». С августа 1959 года действует вторая очередь газопроводной системы «Северный Кавказ – Центр».
По завершению строительства первой, в 1956 году и второй в 1961 году, ниток магистрального газопровода Ставрополь — Москва, давших существенное увеличение подачи газа в столицу, появилась возможность широкого использования его в тепловых и технологических установках крупных промышленных предприятий, в том числе электрических и тепловых станций.
Массовая газификация Москвы завершилась в основном к 1965 году. Тогда были разведаны грандиозные газоносные месторождения на севере Тюменской области. Их открытие дало новый толчок развитию промышленности Урала и Центра Сибири. 20 января 1969 года было образовано Всесоюзное Министерство газовой промышленности. В 1978 году была учреждена специальная медаль за достижения в нефтегазовом комплексе. Газ наравне с нефтью становятся предметом экспорта и получат в советской печати почетную метафору «голубое золото».
Сегодня и завтра «голубого золота»
В 1989 году на основе Министерства газовой промышленности был образован Государственный газовый концерн «Газпром». На его базе создается в 1993 году Российское акционерное общество «Газпром» – РАО «Газпром», переименованное в 1998 году в Открытое акционерное общество «Газпром» – ОАО «Газпром». Газ играет в экономике Российской федерации все более важную роль.
В соответствии с «Энергетической стратегией России на период до 2020 года», предусмотрено снижение доли газа в структуре энергопотребления с нынешних 50 процентов до 42 процентов.
Но это связано, прежде всего, со снижением его нерационального использования. Газ все меньше используется на кухнях, где он был эффективен только при очень низкой цене.
При выработке электроэнергии доля газа в топливном балансе страны сегодня составляет 65%. 600 миллионов Гкал тепла в год производят 68 тысяч котельных, работающих на газе.
Но насколько эффективно используется его потенциал? На электростанциях КПД газовых котлов находится на уровне 92-94 %. Но газ у нас сжигается не только для выработки тепла для коммунальных нужд. Еще больше его сжигается в топках котлов электростанций. Известно, что КПД конденсационного цикла на ТЭС составляет всего от 23 до максимум … 40 %. Существующая паротурбинная технология такова, что остальное тепло просто выбрасывается в атмосферу.
Выход, оказывается, есть, и он давно известен. Еще в Советском Союзе нашли эффективное решение проблемы, и до сих пор мы пользуемся его плодами. Оно заключается в широком применении ТЭЦ, где определенная часть пара не доходит до конденсатора, а в виде тепловой энергии отправляется потребителю. При этом КПД использования потенциала газа достигает 90%. Но оказывается, что даже в нашей холодной стране нет потребителей для такого количества тепла. Положение еще более усугубляется тем, что в последнее время из-за несовершенства тарифов даже этот рынок тепла для ТЭЦ существенно сужается из-за строительства собственных теплоисточников со стороны потребителей.
Отдельным проектом стало использование природного газа в качестве моторного топлива. По сути, это предложение экологической замены бензину. Уже сейчас российский парк автомобилей, работающих на газе, составляет более 75 тысяч единиц, действует 218 автомобильных газонаполнительных компрессорных станций. Особенно удобен подобный вид топлива для коммунального транспорта с ограниченным радиусом перевозок.
