Реальная экономическая или социальная ситуация, которую необходимо исследовать, разобраться в самой её сути, предложить возможные решения и выбрать лучшее из них. Если обобщать, то так звучит определение «кейса» – дела или случая в переводе с английского. Методика обучения, придуманная в Гарварде 90 лет назад, работает и поныне. Пример тому – Всероссийский чемпионат по решению топливно-энергетических кейсов, проходящий уже третий год. На сей раз его участники, уже привыкшие к состязаниям в горном деле и геологоразведке, соревновались в лиге по электроэнергетике. В финале им предстояло решить задачу по энергоснабжению газопровода «Сила Сибири». И с этим лучше всех справились студенты-пятикурсники Иркутского национального исследовательского технического университета, оставившие позади признанных лидеров в образовании в области электроэнергетики – Московский, Казанский, Ивановский энергетические, Томский политехнический, Сибирский, Уральский, Северо-Кавказский и Северо-Восточный федеральные университеты. 

«Я как-то спокойно относился к этому событию, был уверен, что без приза наши точно из Москвы не вернутся», – признаётся директор Института энергетики ИрНИТУ Вадим Федчишин. Но весть о победе, поступившая 29 мая, стала приятным сюрпризом. Что ни говори, а это первый заслуженный успех будущих инженеров-политеховцев, участвующих в новоиспечённом чемпионате с прошлого года. И весьма лестна та оценка, которую среди прочих дал иркутским студентам министр энергетики РФ Александр Новак во время церемонии награждения: «Сегодня в зале – сильнейшие команды, участники которых будут подтверждать свою квалифицированность и амбициозность на предприятиях топливно-энергетического комплекса».

Но триумфу предшествовало немало событий. Одно из них – региональный этап III Всероссийского чемпионата по решению топливно-энергетических кейсов, проходивший в стенах Иркутского национального исследовательского технического института в конце марта. На нём командам надо было решить задачу по модернизации Новогорьковской ТЭЦ – реального объекта газовой генерации, расположенного в Кстове Нижегородской области и обеспечивающего теплом и электричеством крупный промышленный узел. Исходные данные минимальны: действующая схема и балансы мощности. Цель – разработать наиболее оптимальный вариант ввода в строй второй очереди объекта и обосновать его перед авторитетным жюри, в состав которого вошли крупные специалисты в отрасли: представители Института систем энергетики имени 

Л.А. Мелентьева (ИСЭМ) СО РАН Дмитрий Ефимов и Виктор Курбацкий, первый заместитель директора – главный диспетчер регионального диспетчерского управления энергосистемы Иркутской области Сергей Клепиков, заместитель главного инженера ОАО «Иркутскэнерго» Андрей Корнеев, доцент кафедры электрических станций, сетей и систем Института энергетики ИрНИТУ, главный инженер Иркутской ГЭС (2003–2007 гг.), ныне доцент кафедры электрических станций, сетей и систем, Александр Афанасенко, ведущий эксперт отдела технического контроллинга ОАО «СО ЕЭС» Регионального диспетчерского управления энергосистемы Иркутской области Игорь Куклин. Эксперты не давали никакой скидки на возраст и степень подготовки участников лиги по электроэнергетике, среди которых были студенты второго и третьего курсов. «Победители по сути дела в кратчайшие сроки выполнили дипломный проект по модернизации тепловой электростанции», – констатирует Федчишин. Ими оказались Андрей Хамнуев, Яна Кузькина, Евгений Съёмщиков и Юрий Вилков – студенты пятого курса, обучающиеся на кафедре электрических станций, сетей и систем Института энергетики ИрНИТУ, создавшие команду Energy 4-Irk. 

Гелиевый аргумент

«Я как-то спокойно относился к этому событию, был уверен, что без приза наши точно из Москвы не вернутся», – признаётся Вадим Федчишин

За десять дней до финала чемпионата, проходившего в Москве 28-29 мая, всем его участникам поступило задание: разработать схему внешнего энергоснабжения газопровода «Сила Сибири». «Задача была в следующем: определить оптимальную трассу от Чаяндинского месторождения до Благовещенска, поставить газоперерабатывающий завод в Белогорске и обеспечить электроснабжение всего комплекса, включающего инфраструктуру месторождения, сам газопровод и завод», – рассказывает Яна Кузькина, отвечавшая за финансовую часть проекта. Над подобным ломают головы во многих крупных проектных и научно-исследовательских институтах. И надо сказать, что у иркутских студентов было определённое преимущество: они имели возможность обратиться к специалистам из Института систем энергетики, причастным к этой работе, в том числе к директору ИСЭМ СО РАН Николаю Воропаю и заведующему лабораторией развития систем газоснабжения Николаю Илькевичу. Справедливости ради заметим, что у других команд, добравшихся до финала, была возможность ознакомиться с наработками учёных и проектировщиков, находящимися в открытом доступе, не говоря об официально утверждённой схеме и программе развития Единой энергетической системы России, в которой содержатся планы по строительству линий и подстанций для обеспечения электричеством перспективныз месторождений полезных ископаемых.

Иркутяне воспользовались всей имеющейся информацией в полной мере, не ограничившись только вопросом энергоснабжения «Силы Сибири». «Сам кейс подразумевает неординарный, нестандартный подход к решению, – подчёркивает капитан команды Андрей Хамнуев, которому досталась роль менеджера проекта. – Мы рассматривали множество вариантов и продумали несколько идей, ставших нашими сильными сторонами. Первая – выделение, хранение и экспорт гелия. Вторая – соединение центрального, западного и северного энергорайонов Якутии, что повысит надёжность энергоснабжения не только газопровода, но и местных потребителей. Третья – возможность социально-экономического развития Иркутской и Амурской областей, Бурятии и Якутии». 

Рассматривались два варианта камеральных трасс, известных по изыс­каниям последних 10–15 лет: северный ход, по которому и начали строить «Силу Сибири» подрядчики ОАО «Газпром», и южный, обсуждавшийся в первой половине нулевых годов. Слабая сторона первого заключается в том, что он пролегает по малонаселённым местам, второго – сложные гео­графические и геологические условия. «Строительство по трассе через Култукский перевал и юг Бурятии оказалось в два раза дороже: она длиннее почти в два раза, к тому же проходит через гористую местность, – поясняет Хамнуев. – Плюс к тому большая часть трассы пролегает вблизи границы с Монголией, что со стратегической точки зрения не очень выгодно». Разница в ценах, по расчётам иркутских студентов, составляет 384 миллиарда рублей: 793 миллиарда против 409. С другой стороны, на «северах» проживает 350 тысяч человек, тогда как на юге – 1,92 миллиона. 

Поэтому, предложили в команде из ИрНИТУ, логично будет, не отказываясь от северного маршрута магистрального газопровода, развивать в регионах сети меньшего диаметра. Это позволит, не ограничиваясь экспортом газа из Восточной Сибири, использовать его на благо Иркутской области, Бурятии, Забайкалья и Якутии, а также вовлечь в разработку малые месторождения углеводородов. Другое решение, которое не прозвучало в конкурирующих проектах, – строительство трубопровода для перекачивания гелия, который можно накапливать в естественных подземных хранилищах под Усольем-Сибирским. Для начала предполагается прокладка трубы от Чаяндинского месторождения, которое первым начнёт поставлять газ в «Силу Сибири», затем, когда начнётся полномасштабная разработка Ковыктинского месторождения, возведение ещё одной. Подобная идея в отношении Ковыкты звучала из уст специалистов высокого уровня не раз, в частности, о хранении гелия в соляных пластах на территории Иркутской области говорил научный руководитель Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимчука, академик Алексей Конторович. В то же время студенты Института энергетики ИрНИТУ предложили поставить вблизи Чаянды гелиевый завод, мощностей которого в перспективе хватит для переработки ресурсов обоих месторождений. 

Объединительная электросила 

Строительство новых линий, маршруты которых предложили иркутские студенты, позволит не только обеспечить электричеством «Силу Сибири», но и усилить связи между региональными энергосистемами

«Что касается электроснабжения, то мы решили построить дополнительные линии и усилить энергосистему в целом», – продолжает Евгений Съёмщиков, занимавшийся оценкой электросетевого комплекса. Одна из них – ЛЭП напряжёнием 500 кВ, соединяющая подстанции «Олёкминск» и «Алдан» (от последней идёт действующая линия на 220 кВ в Амурскую энергосистему). Другая – линия от «Алдана» до ПС «Майя». Конечная цель та же, что содержится в действующей схеме и программе развития Единой энергетической системы России на 2014–2020 годы: объединить разрозненные энергорайоны Якутии и вдобавок обеспечить связь между энергосистемами республики и Амурской области. Другое предложение, перекликающееся со схемой и программой развития ЕЭС России, – создание вставок несинхронной связи на 220 кВ, которые должны соединить Иркутскую и Якутскую региональные энергосистемы и, более масштабно, Объединённые энергосистемы Сибири и Востока. 

Поставку электричества, поясняет специалист по релейной защите Юрий Вилков, должны обеспечить как уже имеющиеся генерирующие мощности и подстанции (в условиях снижения электропотребления запас есть, в частности, у Иркутской области, равно как и в ОЭС Востока есть определённые резервы), так и новые, предусмотренные в решении кейса. 

Уже непосредственно в финале чемпионата его участникам дали дополнительное задание: минимизировать последствия отключения Бурейской ГЭС из-за нештатной ситуации и сделать так, чтобы её выпадение из энергобаланса не привело к срыву поставок газа в Китай. Ключевое условие – отсутствие ремонтного резерва в ОЭС Востока по время осенне-зимнего максимума нагрузок. «Получилось так, что это задание по сути своей совпало с основной частью кейса, – отмечает Вилков. – Поскольку мы предусмотрели строительство завода по выделению гелия вместе со схемой энергоснабжения, у нас образовался запас мощностей. Мы его просто перебросили из одной энергосистемы в другую, поскольку в рамках основного задания уже усилили связь между ними». Баланс сошёлся: выпадает 800 МВт, но аварийный резерв ОЭС Востока составляет 350 МВт, по линиям от Тынды до Сковородино можно перебросить 290 МВт, ещё 60 МВт составляет избыток в Амурской энергосистеме, к тому же наличие гелиевого завода неподалёку от Чаяндинского месторождения позволяет разгрузить производство в Белогорске и дополнительно высвободить 100 МВт. 

Системный подход сказался на всех сторонах проекта – победители чемпионата не забыли и о финансовой стороне кейса, фактически выполнив, пусть и в сжатом виде, технико-экономическое обоснование проекта. Затраты на создание первой очереди схемы энергоснабжения газопроводной си­стемы в 2015–2017 годах они оценили в 280,2 млрд рублей. На вторую очередь, реализация которой намечена на 2017–2019 годы, требуется 63,6 млрд рублей. Разница объясняется просто: на первом этапе необходимо закупить основное оборудование. Источников финансирования столь масштабного проекта несколько. Львиная доля затрат – 70,3% – придётся на долю российских инвесторов. Вклад Инвестиционного фонда РФ, по расчётам команды Energy 4-Irk, составит 17,3%. Оставшееся, согласно их замыслу, должны вложить иностранные инвесторы, заинтересованные в поставках сырья.