I. Установление центров потребления энергии и вероятной их нагрузки

I. Установление центров потребления энергии и вероятной их нагрузки

В существующих городах и промышленных центрах размер потребления определен в соответствии как с существующим спросом на энергию, так и возможным развитием такового в ближайшие 10‑15 лет.

Наряду с существующими центрами намечен и ряд новых, причем местоположение их определено с принятием во внимание локализации естественных богатств и расположения существующих и имеющих возникнуть в будущем путей сообщения.

Фиксация этих последних облегчается наличием в районе основных транзитных направлений, имеющих целью связать территорию Республики со странами Запада. Таковыми являются:

Пути к портам Белого моря, т. е. к Архангельску и Мурманску.

Пути к северо-западной границе, т. е. к Петрограду и портам Балтийского моря.

Предрешение вопроса о превалировании того или другого из двух основных направлений — на Петроград или на Мурманск — является в настоящее время невозможным. Поэтому необходимо иметь в виду оба эти направления, учитывая, однако, то обстоятельство, что главное развитие товарообмена с заграницей может пасть на Мурманск, а не на Петроград.

В соответствии с этим развитие существующей сети магистральных железных дорог представляется таким:

I очередь: дорога Сороки — Котлас длиной 800 верст, задачей коей является завершение основного пути Западная Сибирь — Урал — Северная Европа. При наличии этой магистрали Мурманск будет достаточно связан как с Европейской Россией, так и с Западной Сибирью.

II очередь: необходимо развить железнодорожную связь Мурманска с телом России посредством: 1) прокладки второго пути на участке Мурманск — Сороки; 2) постройки магистрали Сороки — Суда (610 вёрст) с дальнейшим направлением на Москву; 3) усиления связи Котласа с Уралом и Западной Сибирью посредством второй трансуральской магистрали, направление коей подлежит ближайшему определению впоследствии. Длина магистрали по одному из возможных вариантов — Котлас — Надеждинский завод — около 800 верст; 4) кроме того, для связи Петрограда с этой трансуральской магистралью необходимо будет проложить дорогу Лодейное Поле — Котлас протяжением 750 верст; 5) наконец, для вывоза леса из районов Мезени, Печоры и Оби, а равным образом и дальнейшей связи с крайним северо-востоком Европейской России и Северо-Западной Сибирью имеет значение направление Архангельск — Троицко-Печорск — Чемашевская пристань, так называемая Обь-Беломорская магистраль. Постройка этой дороги связана, однако, с более детальным выяснением вопроса о будущей роли Архангельского порта, с одной стороны, и сравнительной выгодности вывоза пиленого леса через порты, могущие быть устроенными в устьях рек Мезени, Печоры и Оби, по сравнению с распиловкой его в местах пересечения Обь-Беломорской магистрали с Мезенью, Печорой и притоками Оби и дальнейшим движением на Архангельск по Обь-Беломорской магистрали.

Магистральные внутренние водные пути Северного района определяются теми же основными направлениями. По плану внутренних водных путей на 12 лет (1918‑1930 гг.) предположены нижеследующие работы:

I очередь: 1) шлюзование реки Свири с углублением фарватера до 15 футов, дающее возможность непосредственного сообщения на судах с такой осадкой между Петроградом и пристанями Онежского озера; 2) капитальное улучшение условий судоходства на реке Волхове с ее шлюзованием; 3) Онежско-Беломорский водный путь; 4) шлюзование реки Сухоны; 5) восстановление Северо-Екатерининского канала между Вычегдой и Камой; 6) соединение Вогулки (приток Северной Печоры) с Камой через Вишерку и Колву.

II очередь: 1) капитальное переустройство и улучшение Тихвинской системы; 2) шлюзование реки Мсты (Вышневол. водный путь); 3) шлюзование реки Онеги (Шекснинско-Беломорский водный путь); 4) шлюзование реки Кеми; 5) Беломорско-Мурманский водный путь (реки Нива и Кола).

В связи с предположенными дноуглубительными и выпрямительными работами на реках Онеге, Северной Двине, Ваге, Вычегде с ее притоками, Пинеге, Мезени и Печоре с ее притоками, а также с существующими исправными водными путями рассматриваемый проект хорошо обеспечивает движение грузов малой скорости как в широтном, так и в долготном направлениях по району. Получается также хорошая связь района с центром и югом России, а также и с Уралом. Заслуживает несомненного внимания вопрос о водной связи систем рек севера Европейской России с притоками Оби[1].

Улучшение судоходных условий рек Нижней Мезени и Нижней Печоры должно быть, естественно, связано с устройством морских пристаней для глубокосидящих судов в устьях этих рек. Если принять во внимание связанные с этим расходы и малую продолжительность навигации, вопрос об устройстве Обь-Беломорского пути, являющегося в пределах первой очереди конкурирующим вариантом, получает серьезное обоснование. За ним во всяком случае остается преимущество более скорой постройки, почему при решении вопроса о вывозе леса и иных богатств Крайнего Севера предположительно разработан именно этот вариант.

Размер вероятного потребления энергии как в существующих, так и в имеющих возникнуть в будущем центрах потребления определен в соответствии с общим планом промышленной колонизации района.

При составлении такового вопрос о развитии тех или иных видов промышленности в районе рассматривался, во-первых, с точки зрения потребности в данном продукте на мировом рынке, т. е. с точки зрения нашего внешнего торгового баланса; во-вторых, с точки зрения развития тех производств, продукты коих необходимы для производителей в тех отраслях промышленности, которые с наибольшей трудностью подвергаются государственной организации и регулированию, иначе — с точки зрения нашего внутреннего товарообмена; в-третьих, с точки зрения необходимости развить производство тех продуктов, потребляемых в самом районе, кои имеют невысокую удельную стоимость, дабы разгрузить по возможности транспорт.

1. Лес

Главным предметом вывоза из Северного района является лес. Возможный ежегодный отпуск леса из шести губерний Северного района достигает 15 млн. куб. сажен, или 3,75 млрд. пуд., общей стоимостью около 1 млрд. золотых руб. по ценам 1913 г. Фактический экспорт леса в 1913 г. достиг 460 млн. пуд. на общую сумму в 163 млн. руб., что составляло 11,5% общего нашего экспорта.

Существенно, что уже в довоенное время русский лес занимал определенно господствующее положение на мировом рынке, составляя в 1913 г. 40,7% общего его количества. По главнейшим странам вывоз распределялся так: (в тыс. стандартов)

Россия с Финляндией........... 2 325
Соединенные Штаты и Канада.... 1 500
Швеция и Норвегия............. 1 285
Австро-Венгрия................   601

Если принять во внимание, что площадь русских лесов составляет ⅓ площади всех лесов земного шара, и далее, что из основного лесного запаса, удобного к эксплуатации и вывозу на мировой рынок, в 1,09 млрд. десятин леса бывшей Российской империи составляют почти половину (0,503 млрд. десятин), то станет ясным, что при объединении всего русского экспорта в руках государства и создании для такого экспорта своего грузового флота Россия могла бы диктовать цену на лес на мировом рынке, извлекая из такой ситуации огромную выгоду.

Леса северных губерний Европейской России. Площадь лесов шести губерний Северного района (Архангельской, Вологодской, Олонецкой, Новгородской, Псковской и Петроградской) составляет 77,5 млн. десятин. Возможный отпуск древесины — около 3,75 млрд. пуд. Высокое качество леса, легкая возможность подвоза его к портам и малая плотность населения указывают на целесообразность его вывоза за границу. Реализация такой возможности должна заключаться: 1) в оборудовании лесных разработок; 2) в сплаве срубленного леса из бассейнов сплавных рек к местам его распиловки, каковые по возможности должны совпадать с пунктами погрузки на океанские суда; 3) в устройстве лесопильных и древесномассовых заводов в указанных в п. 2 местах; 4) в постройке грузового флота необходимого тоннажа для дальнейшего движения леса к пунктам назначения; 5) в устройстве погрузочных приспособлений для погрузки пиленого леса на железные дороги или на океанские суда.

При подсчете возможного отпуска леса и лесных материалов из района предположено, что при механизации лесных разработок возможно будет эксплуатировать лес в полосе шириной в 30 верст, посредине которой протекает сплавная река. Приняты во внимание только наиболее крупные . сплавные артерии района.

В местах пересечения сплавных рек с крупными судоходными или с железными дорогами намечены пункты лесопильных заводов. Определено количество древесины, поступающее ежегодно в такой лесопильный пункт, исходя из возможного отпуска леса и величины эксплуатируемого района. Предположено как общее правило, что половина полученной древесины идет на распиловку; соответственный выход пиленого леса дан в табл. 1 в тыс. стандартов. Другая половина может быть использована:

1) для переработки в древесную массу с целью производства бумаги, целлюлозы и подобных продуктов;

2) как исходный материал для получения продуктов сухой перегонки; последнее может иметь особенное значение в тех пунктах, где есть потребность в древесном угле;

3) как топливо под котлами электрических станций центральных, местных или резервных; устройство таких станций возможно и на древесном газе, получаемом при сухой перегонке дерева по п. 2; применение в таких случаях газовых двигателей будет выгодно при небольших размерах станции;

4) как топливо для местных потребностей в районе, примыкающем к центру переработки.

Таблица 1
Пункт переработки
Пиленый лес (в тыс. стандартов)
Потребность в мощности для распиловки в кВт
Запас энергии в дровах, получающихся в месте разработки при 8000 час., в кВт/годах
Вывоз через порты Белого моря
1. Мурманск
38
1 000
10 000
2. Кандалакша
41
1 000
10 000
27
700
7 000
39
1 000
10 000
5. Паньгома
69
1 700
17 000
6. Кемь
129
3 200
32 000
7. Сороки
60
1 500
15 000
8. Выг
40
1 000
10 000
177
4 400
44 000
10. Котлас
700
19 000
190 000
11. Архангельск
405
10 100
101 000
12. Важгорская на Мезени
121
3 000
30 000
13. Троицко-Печорское
122
3 000
30 000
Итого
2 028
50 600
506 000
Петроград
14. Сунской погост
40
1 000
10 000
15. Устье Шуи
30
750
7 500
64
1 600
16 000
20
500
5 000
18. Устье Свири
90
2 250
22 500
420
10 500
105 000
20. Устье Водлы
30
750
7 500
63
1 570
15 700
Итого
2 785
69 520
695 200

Итоги таблицы 1 дают:

1. Общее производство пиленого леса может быть в первую же очередь доведено до 3 млн. стандартов в год. Из этого числа 2 млн. могут быть получены из районов, тяготеющих к портам Белого моря и расположенных в пределах Европейской России, и около 700 тыс. стандартов из районов, тяготеющих к Петрограду.

2. Мощность, потребная для лесопильных заводов, составит по всему району около 70 тыс. кВт она составляет около ¹/₁₀ того количества, которое могло бы быть получено из той половины нормального прироста древесины, которая предположена непригодной для распиловки на сортовые доски. Нужно заметить, что в первые годы разработки леса фактическое количество дровяной древесины, которое может быть взято из района, будет значительно превышать исчисленное в табл. 1 благодаря наличию в наших лесах большого количества валежника, сухостоя и фаутных деревьев. Их использование может в несколько раз увеличить выход дров в первые годы разработки, причем такая расчистка леса лишь увеличит будущую ценность оставшихся деревьев.

3. Скромно исчисленный запас энергии, могущий использоваться ежегодно за счет прироста древесины лесов Северного района, достигает 100 тыс. кВт/годов и при широком применении электрификации может сыграть серьезную роль в нашем промышленном развитии.

В первые годы, до готовности крупнейших гидроэлектрических станций, дровяные станции, покрывая полную потребность районов в энергии (станции эти, располагаясь в узлах водных артерий и магистральных путей, тем самым оказываются расположенными благоприятно и в промышленном отношении), могут работать на сухостое, валежнике и фаутном лесе, запас каковых должен быть до 10% всей древесины, т. е. раз в 10‑15 больше ежегодного ее прироста; в последующие годы станции эти включаются параллельно с гидростанциями и служат для них главным образом резервом мощности; потребление ими топлива при этом весьма значительно сокращается, так как основное количество энергии дается водой.

Такая комбинация может представить исключительные выгоды, так как: а) срок готовности сооружения сокращается примерно вдвое; б) оборудование гидростанций можно рассчитывать на величину, близкую к средней зарегулированной мощности; на ту же величину рассчитывается и передача, так как дровяной резерв находится обычно близко к месту потребления; в) добавочная (пиковая) мощность системы стоит значительно дешевле, чем в случае устройства широкого суточного регулирования на гидравлической станции; г) главное потребление топлива будет происходить в первые годы, т. е. тогда, когда оно будет дешево, так как получится как результат расчистки лесных площадей, т. е. как побочный продукт лесного хозяйства; д) по сравнению с торфяными станциями дровяные представляют преимущество большей дешевизны топлива, более равномерного распределения рабочей силы, необходимой для его добывания в течение года, и, наконец, при правильном лесном хозяйстве имеют неограниченный период амортизации.

Исходя из изложенных соображений, при более детальном проектировании электроснабжения района необходимо принять во внимание развитые здесь общие соображения, долженствующие оказать влияние и на проектировку гидравлических станций в смысле уменьшения их проектной мощности.

2. Добыча руд и металлургическая промышленность

При весьма значительном богатстве полезными ископаемыми район в то же время отличается малой обследованностью их месторождений. Это обстоятельство затрудняет рациональную планировку горной и металлургической промышленности Района.

Почти все металлы имеют в настоящее время как внутреннюю, так и внешнюю ценность; при назначении размера производства необходимо считаться с тем, что сокращение ввоза имеет то же валютное значение, что и развитие вывоза. В отношении сокращения ввоза выгодно было бы из числа тех металлов, руды коих имеются в Северном районе, развить электроплавку алюминия и выплавку и рафинировку цинка и свинца с получением серебра как побочного продукта.

Производство чугуна, продукта со сравнительно низкой удельной ценностью, должно быть локализировано таким образом, чтобы каждый район был самодовлеющим; развитие металлической промышленности в Петроградском районе требует ввоза в район значительных количеств металла; если принять во внимание то обстоятельство, что развитие судостроения, машиностроения, паровозо- и вагоностроения со всеми связанными с ними производствами выгодно расположить в северо-западной части района как головном участке транзитных железнодорожных путей всей территории республики, станет ясным, что производство чугуна надлежит поставить в районе в возможно широком масштабе. С выплавкой чугуна, естественно, связываются при наличии дешевой энергии и сравнительном изобилии древесины передел, прокатка, производство стали, ферросплавов (например, весьма ценного ферромолибдена[2]) и другие связанные производства. Наконец, весьма существенное значение имеет производство алюминия, главная стоимость коего составляется из стоимости энергии, необходимой для его получения из глинозема; производство алюминия предположено в первую очередь в количестве 15 тыс. т в год, с последующим его удвоением. Рост широкого производства алюминия идет в связи с его значением для электротехники весьма быстро, поэтому избыток над внутренним потреблением может иметь не только вполне обеспеченный сбыт за границу, но и крупнейшее валютное значение при урегулировании нашего внешнего товарообмена. Окись алюминия, или глинозем, являющийся сырьем для алюминиевого производства, может также производиться в России; вопрос этот может найти решение как в использовании для этой цели Тихвинских месторождений боксита, так и запасов огнеупорной глины, которыми изобилует район.

Таблица 2
Металл
Мировое производство в тоннах
Россия
Намечаемая производительность Северного района в тоннах
потребность
производство
%
I очередь
II очередь
Медь
920 000 в 1914 г.
41 000 в 1915 г.
33 000
80
—
5 000
Алюминий
85 000 в 1914 г.
5 000
—
0
15 000
30 000
Цинк
996 000 в 1914 г.
30 000 в 1915 г.
15 000
50
5 000
10 000
Свинец
1 142 000
60 000
1 600
3
20 000
40 000
Серебро
6 700
500
Около 25
5
Как побочный продукт при рафинировке поли­металлических руд
Чугун
78 000 000
5 000 000
4 500 000
90
250 000
500 000

Отсутствие конкретных данных о благонадежности месторождений медных руд, а равно и широкая возможность развития выплавки меди в других районах республики снимают этот вопрос с первой очереди.

Локализация горной и металлургической промышленности

Цинк, свинец и серебро. Общий характер залегания полезных ископаемых отличается довольно большой разнообразностью, затрудняющей фиксацию центров разработки. В отношении некоторых полезных ископаемых рационально будет, по-видимому, применить централизацию выплавки и передела при сборе руды из разных рудников. Такой сбор экономически возможен для руд с богатым содержанием металла при наличии соответственных подъездных путей, главным образом водных. Так, например, Западный Мурман изобилует месторождениями цинково-свинцовых и серебросвинцовых руд, разбросанных как по самому берегу океана, так и на берегах Рыбачьего полуострова[3]. Транспорт руды возможен морским путем в Мурманск; в некоторых случаях рационально будет ее обогащение на месте; выплавка же и рафинировка должны быть поставлены в ближайшем промышленном центре — Мурманске, где можно ожидать наличия сравнительно дешевой энергии (от рек Туломы и Нивы), а равным образом и на дровах бассейна реки Туломы. Возможно ожидать, впрочем, что наличие дешевого шпицбергенского угля сделает более выгодным расположение завода ближе к центру рудников, примерно на берегу Печенгской губы или на Рыбачьем полуострове. Для надобностей добычи руд, их обогащения, выплавки металла и его рафинировки в указанном в табл. 2 размере потребно будет до 5 тыс. кВт установленных, для чего в центре района предположено установить подстанцию со вторичной сетью напряжением около 40 киловольт, могущей снабдить энергией как Западный Мурман, так и Рыбачий полуостров.

Алюминий. Производство алюминия предположено сосредоточить в Княжьей губе Белого моря в месте, где может быть построена наиболее мощная и одна из наиболее дешевых электрических станций района.

Исходными материалами для выплавки 10 тыс. тонн алюминия являются:

Окись алюминия.............. около 20 тыс. тонн
Электродный уголь........... около 25 тыс. тонн
Электрическая энергия....... около 300 млн. кВтч

что составляет при 8 тыс. час. в году работы завода около 36 тыс. установленных киловатт, или около 50 тыс. л. с. на валу турбин. Прорытием четырехверстного канала между Ковдозером и Княжьей губой и поднятием его горизонта до отметок 50 м над уровнем моря оказывается возможным получить путем вывода воды через канал до 150 тыс. л. с. или 105 тыс. кВт. Таким образом, установка может дать при полном использовании ее для нужд алюминиевой промышленности до 30 тыс. т. металла в год, т. е. примерно ⅓ мирового потребления алюминия в 1914 г.

Угольные электроды могут быть получены из древесного угля. Потребное количество углерода может быть получено из древесины; считая выход древесного кокса в ⅙ найдем, что на 15 тыс. т. алюминия нужно 60 тыс. куб. сажен дров в первую очередь и до 120 тыс. куб. сажен при полном развитии. Ближайшие к месту завода сплавные реки Ковда, Колголакша, Кереть и Паньгома дают в общей сложности 135 тыс. куб. сажен, т. е. количество, обеспечивающее максимальный размах производства при отсутствии шпицбергенского каменного угля. При перегонке дерева может быть в качестве побочного продукта, кроме уксуса, смол и т. д., получено до 20% древесного газа с теплотворной способностью около 10 тыс. калорий на 1 кг. При использовании этого газа для сжигания под топками паровых котлов может быть получено на 120 тыс. куб. сажен до 12 тыс. годовых киловатт электрической энергии, могущей быть использованной для прокатки, протяжки и фабрикации кабелей из получаемого сырого металла. Принимая заводской коэффициент использования в 0,3‑0,4, найдем, что станция сможет обслужить завод мощностью токоприемников до 30‑40 тыс. кВт, каковую следует признать достаточной для превращения всего сырого материала в гораздо более ценный фабрикат, могущий затем уже быть направленным как на вывоз, так и на покрытие спроса внутреннего рынка. Место завода расположено весьма благоприятно; металл, предназначенный для внешнего рынка, пойдет непосредственно на судах или по Мурманской дороге через Мурманску внутренней Россией завод связан как Мурманской дорогой, так и сетью проектируемых водных путей.

Наличие при электродном производстве энергии как побочного продукта выгодно в том отношении, что позволяет основную станцию на Ковде оборудовать прямо специальными генераторами постоянного тока, приспособленными для печей, что может значительно удешевить расходы по оборудованию завода.

Железо. В первую очередь выплавку чугуна предположено поставить в трех пунктах:

1. На Выгозере у истока реки Выг из озера или несколько севернее, вниз по течению реки Выг, около сооружаемых на реке мощных гидроэлектрических станций.

2. Местоположение второго пункта запроектировано в двух вариантах: а) в Петрозаводске, б) в Новой Ладоге.

3. При впадении реки Сысолы в Вычегду.

Выгозерский железный центр. Первый завод предполагает использование руд северной части Олонецкого края, главным образом озерных, причем в первую очередь пойдет руда Выгозера, обладающего запасом 700 млн. пуд. 35%‑ной руды. Производительность завода можно, считая только выгозерскую руду, назначить в 5 млн. пуд. в год при сроке амортизации в 50 лет; несомненно, что рудоносность района даст возможность значительно продолжить этот срок. Предполагая, что плавка будет вестись на древесном угле, можно проектировать передел чугуна в специальные сорта железа и стали, в том числе и наиболее высокие; имея в виду необходимость экономии угля, которого в районе имеется ограниченное количество, предположена электроплавка, хотя вопрос об ее экономической, в узком смысле этого слова, выгодности остается открытым. Для выплавки и передела, не считая энергии, потребной для прокатных и механических заводов, потребно будет 40 тыс. кВт установленной мощности при 5 тыс. час. работы в год и 40 тыс. куб. сажен дров (в виде угля).

Сплавной бассейн реки Выг (табл. 1) дает в общей сложности до 100 тыс. куб. сажен дров (в это число не входит лес, пригодный для распиловки). Из этого числа 40 тыс. куб. сажен дров могут быть взяты для переработки на уголь, причем в качестве побочного продукта получится 4 тыс. годовых киловатт паровой энергии от использования древесного газа.

Южный Олонецкий рудоносный район. Имеет крупное концентрированное месторождение около Туломозера в расстоянии 150 верст от Петрозаводска и 50 верст от бездействующего Видлицкого. завода на берегу Ладожского озера. Туломозерское месторождение имеет в пределах стометровой глубины запас руды в 650 млн. пуд. с содержанием железа около 60%, что дает при расчете на 50‑летнюю эксплуатацию около 8 млн. пуд. чугуна в год. Кроме того, могут быть использованы и другие железорудные месторождения района, в частности Пудожгорские, запас руды которых достигает нескольких миллиардов пудов, причем, однако, содержание железа в ней от 15‑20%, так что руда может быть вывозима и переплавляема лишь после ее обогащения. Кроме того, можно ввести в дело старое железо Петроградского промышленного района; принимая все это во внимание, можно назначить производительность второго завода в 10 млн. пуд. чугуна.

Выбор места для завода со столь значительной производительностью представляет значительную трудность. Возможно несколько вариантов.

Первый вариант предполагает устройство завода в Петрозаводске с проведением 150 верст подъездного пути Туломозеро — Петрозаводск или с существенным улучшением водного пути по реке Шуе. Если еще расчистить речку Сяпсю, вытекающую из Самозера, можно дать выход и руде этого озера[4] в реку Шую.

При электроплавке и электрической рафинировке потребно будет около 50 тыс. кВт/годов электрической энергии и 80 тыс. куб. сажен дров; при выплавке на угле и электрической очистке горячей шихты — около 12 тыс. кВт/годов энергии и около 250 тыс. куб. сажен дров. Последний вариант представляется неосуществимым, так как суммарный выход дров в Онежское озеро достигает при оговоренных выше предположениях относительно эксплуатируемых лесных площадей лишь 120 тыс. куб. сажен. Вариант электроплавки вполне осуществим; сплавные бассейны рек Суны и Шуи, устья коих лежат в непосредственной близости к Петрозаводску, могут дать при произведенном с большой осторожностью подсчете 70 тыс. куб. сажен дров; необходимая энергия должна быть получена частью от Сунской станции, которая должна быть в этом случае достроена в первую очередь (Сунская станция дает 15 400 кВт/годов); остаток около 35 тыс. кВт/годов, а вместе с покрытием остальных потребностей района до 45 тыс. кВт/годов должен быть взят от двух верхних Свирских станций и двух тепловых станций на древесном газе, дающих вместе 8 тыс. кВт/годов. На Свирские станции падает, таким образом, нагрузка в 37 тыс. кВт, или 50 тыс. л. с., причем необходимую добавочную мощность можно будет в значительной части получить от паровых станции Сунской и Шуйской, что, между прочим, разрешает вопрос о регулировании верхней Свирской установки.

Второй вариант предполагает устройство завода на берегу Ладожского озера, например в Новой Ладоге. Длина подъездного пути Туломозеро — Видлицкий завод — 50 верст; сплав руды также возможен при устройстве дороги в 10 верстах до истока Видлицы из Водлозера и расчистке этой последней. В этом случае возможна как электроплавка, так и плавка на древесном угле. В Новой Ладоге можно рассчитывать на получение необходимых 250 тыс. куб. сажен дров из предполагаемого поступления туда по рекам Волхову и Сяси 420 тыс. куб. сажен дров. Этот вариант представляет интерес в том отношении, что дает в качестве побочного продукта 25 тыс. кВт/годов энергии в расстоянии 120 верст от Петрограда и притом на пути свирских электропередаточных линий. Эта станция могла бы принять на себя вместе с Волховом значительную долю той сравнительно широкой суточной регулировки, которую требует Петроград, уменьшая мощность, установленную на Свири, и освобождая на Свирских станциях около 10‑15 тыс. кВт/годов для потребностей Олонецкого края.

Возможен, наконец, и третий вариант — устройство двух заводов производительностью по 5 млн. пуд. в Петрозаводске и Новой Ладоге.

Для потребностей восточной окраины Северного района предположено разрабатывать сысольские бурые железняки. Размер выплавки чугуна можно назначить предположительно в 3 млн. пуд. в год с последующим развитием до 6 млн. Доменный завод выгодно расположить в устье реки Сысолы, могущей служить как для сплава руд, так и для сплава леса, необходимого для древесного угля. В данном случае электроплавка невыгодна вследствие отсутствия поблизости гидравлической энергии. Для завода необходимо будет, при выходе 3 млн. пуд. чугуна, 72 тыс. куб. сажен дров, обжиг коих даст в качестве побочного продукта 7 200 кВт/годов энергии. Сплавной бассейн реки Сысолы может дать свыше 170 тыс. куб. сажен леса; считая 40% дров, найдем, что завод будет вполне обеспечен топливом. Энергия электрической станции может пойти на фабрикацию электростали, оборудование электричеством ближайших рудников, разработок фосфоритов, глин, серного колчедана, горючих сланцев, лесных разработок, культурных площадей, сел и городов. При заводе могут быть устроены и железопрокатный, механический и деревообделочный цехи; положение его на водном пути, связующем систему Северной Двины с Камой и Волгой, обеспечивает широкие возможности развития. Кроме того, район снабжения пересекается будущей магистралью Чердынь — Котлас. Благодаря выгодному положению района в отношении путей сообщения возможно указать на пользу устройства в нем химических заводов, связанных с добычей фосфоритов и серного колчедана, которые также являются потребителями энергии. Мощность станции можно назначить в 20 тыс. кВт установленных.

3. Химическая и электрохимическая промышленность

Азотистые удобрения. Развитие сельского хозяйства и скотоводства в Северном районе возможно при благоприятных сравнительно с другими районами условиях естественного орошения, при применении искусственных удобрений как при хлебных культурах, так и травосеянии. Производство азотистых удобрений может быть основано при бедности естественных месторождений связанного азота на искусственном получении азота из воздуха. Из существующих способов такого получения, по отзывам специалистов, технической конъюнктуре ближайшего будущего более всего отвечает получение азота с помощью цианамидного процесса, основной исходный материал которого — кальций-карбид — требует значительного количества электрической энергии для своего производства. Принимаем потребность Северного района в чилийской селитре в первую очередь в 5 млн. пуд., что эквивалентно по содержанию связанного азота 4 млн. пуд. кальция-цианамида. Для этого сырых материалов потребуется:

Извести негашеной........ 3,8 млн. пуд.
Угля древесного.......... 3,0 млн. пуд. (60 тыс. куб. сажен дров)
Электрической энергии.... 35 тыс. кВт/годов

Так как стоимость электрической энергии является главным составляющим элементом, выбор места для завода должен быть обусловлен дешевизной электрической энергии. Такая энергия в значительном количестве может быть получена от установок на реке Ниве; в устье реки можно иметь до 40 тыс. куб. сажен дров; недостающее количество в 20 тыс. куб. сажен дров может быть пополнено или из той половины, которая предназначена на распиловку (имея в виду сравнительно плохое качество леса притундровой полосы), или путем улучшения сплавных рек с целью увеличения площади сплавного бассейна. Необходимое количество извести может быть получено от разработки известняков, находящихся в непосредственной близости от Кандалакши на берегу моря, с подвозом ее вверх по реке Ниве водным путем.

Нужно, однако, заметить, что дальнейшее развитие производства на реке Ниве вряд ли представится выгодным. Необходимо принять во внимание, что река Нива допускает широкое суточное регулирование и, следовательно, должна быть предназначена главным образом для питания потребителей со сравнительно низким коэффициентом использования, каковым явится в будущем г. Мурманск с его незамерзающим морским портом, перегрузочными приспособлениями, механической, деревообделочной и пищевой промышленностью (рыба). Поэтому при дальнейшем развитии кальций-карбидного, цианамидного и других подобных производств необходимо будет основывать их на других источниках энергии, где суточное регулирование расхода затруднительно. Таковыми являются река Кемь, которая в двух установках может дать около 70 тыс. л. с., или 50 тыс. кВт/годов, и река Онега, дающая на Бирючевских порогах мощность в 90 тыс. л. с. Эти реки не обладают способностью к суточной регулировке, почему использование их для электрохимической промышленности с высоким нагрузочным коэффициентом представляется естественным.

В большинстве электротермических процессов, кроме энергии, существенную роль играет и уголь; как выясняется из выше разобранных примеров, необходимое количество его может быть получено на месте путем обжига нормального прироста низкосортной древесины, непригодной для сортовых лесных фабрикатов. Ввоз шпицбергенского угля дал бы, однако, району новые возможности для промышленного развития.

Фосфористые удобрения. Восточная часть Северного района обладает мощными залежами весьма высококачественных фосфоритов, расположенных по реке Сысоле; содержание фосфорной кислоты достигает 29,5%. Потребление суперфосфата во всей России достигало 20 млн. пуд. в год, из коих около 60% ввозилось из-за границы; таким образом, интенсификация разработок фосфоритов является необходимостью. Электрификация и промышленное культивирование района разработок легко возможно в связи с выплавкой чугуна, о чем было сказано выше.

Окись алюминия. Исходным продуктом для получения металлического алюминия является глинозем, или окись алюминия. Для получения назначенных в первую очередь 15 тыс. т алюминия в год нужно иметь около 30 тыс. т окиси; получение ее возможно или путем очистки бокситов, или из огнеупорных глин. Месторождения бокситов расположены в районе правых притоков реки Воложбы, несколько южнее ст. Пикалево, Северной железной дороги. Возможный запас руды может дать свыше 1 млн. т чистого металла.

К сожалению, данные о Тихвинских месторождениях не имеют еще совершенно бесспорного характера, почему первой конкретной задачей в отношении производства окиси алюминия должно быть окончание производящегося ныне всестороннего обследования Тихвинских месторождений. В случае положительного результата такого обследования можно проектировать завод окиси алюминия в Тихвинском районе. Принимая для первой очереди выплавку 15 тыс. т алюминия, найдем необходимую выработку завода равной 30 тыс. т окиси. Для содового процесса с кальцинацией получаемой кристаллической соды необходимо будет:

Боксита................... 70 тыс. тонн
Соды...................... около 10 тыс. тонн
Угля (7 тыс. калорий)..... 110 тыс. тонн
Извести................... 70 тыс. тонн

Побочным продуктом будет едкая известь в количестве до 30 тыс. т. Необходимое количество угля можно будет получить из торфа; сода не имеет решающего значения при условии ее кальцинации; известь в районе рек Тихвинки и Чагодощи имеется в изобилии.

Получение необходимого кокса можно связать с электрификацией Боровичско-Тихвинского района путем устройства трех паровых станций на торфяном газе с использованием нижеследующих четырех болот:

Запас сырца в тыс. куб. сажен

Имоловская дача............... 21 600
Вешерожецкая дача............. 37 600
Денисово-Осташковская дача....130 600
Зелейнцкая дача............... 34 000

Все эти болота расположены вдоль Северной железной дороги и рек Тихвинки и Чагодощи, входящих в Тихвинскую систему.

Принимаем, что 1 куб. сажень сырца дает 1 т воздушно-сухого торфа, 1 т торфа дает 0,2 т кокса с теплотворной способностью в 7 тыс. калорий и 1,2 куб. м торфяного газа с теплотворной способностью в 1 250 калорий в 1 куб. м. Рассчитывая эксплуатацию на 100 лет (в соответствии с примерным запасом бокситов), получим торфяной кокс, торфяной газ и в качестве побочного продукта торфяную смолу и другие весьма ценные продукты перегонки в нижеследующих количествах:

№ станции
Кокс (тыс. тонн)
Газ (тыс. м³)
Энергия станции на торфяном газе
в кВт/годах[5]
I.
112
134
12 500
II.
75
90
8 400
III.
260
312
28 500
Итого
447
536
50 400

Таким образом, торфяной кокс от трех болот, лежащих в непосредственной близости от месторождения и примыкающих к Тихвинской системе, не только вполне обеспечит производство окиси алюминия, но и целый ряд других производств, требующих топлива и связанных с разработкой естественных месторождений района.

Завод окиси алюминия надлежит расположить в месте выхода руды к Тихвинской системе, т. е. около станции Турково, несколько выше Тихвина, по реке Тихвинке; уголь и известь пойдут водным путем по Тихвинке.

4. Керамическая и стекольная промышленность

Местами основных глиняных месторождений района являются: 1) окрестности г. Боровичи, 2) окрестности г. Тихвина, 3) юго-западный берег Онежского озера, 4) Бирючевские горы на Онеге.

Устройство разработок глин в широком масштабе с применением их сортировки могло бы дать и необходимый для изоляторного производства каолин и белую глину.

Кварцевый песок весьма высокого качества, являющийся вторым ингредиентом керамических изделий, находится в Тихвинском уезде, около деревень Фальково и Макарьино; наконец, месторождения полевого шпата лежат вдоль западного берега Белого моря, между Кемью и Керетью. Таким образом, в отношении исходных продуктов керамики Северный район можно считать обеспеченным; необходимы, разумеется, более тщательные обследования благонадежности отдельных месторождений. Необходимое для производства в больших количествах топливо может быть получено из дров, торфа, дровяного и торфяного газа, иногда в той или другой технически рациональной комбинации с генерацией электрической энергии.

Все указанные районы разработок попадают в зону электрификации; как потребители электрической энергии они могут быть учтены лишь приблизительно. Укажем, что Тихвинский и Боровичский районы являются, по-видимому, показанными для керамической промышленности, так как привозным материалом для них является только полевой шпат, входящий в количестве ⅓ в состав.

5. Сельское хозяйство

Как было выяснено в первой части (гл. I. “Сельское хозяйство”), первым и главным шагом к развитию сельского хозяйства должно служить снабжение деревни искусственными удобрениями, для чего и запроектирован в первую очередь завод искусственных азотистых удобрений на 4 млн. пуд. кальция цианамида и электрифицированы разработки сысольских фосфоритов.

Электрификация сельского хозяйства включает, с одной стороны, снабжение движущей силой отдельных хозяйств, а с другой стороны, электрификацию пищевой промышленности, базирующейся на продуктах сельского хозяйства. Решение второго вопроса представляется гораздо более простым, так как пищевая промышленность может быть в значительной мере концентрирована, примером чему может служить Аргентина. Снабжение же самих ферм электрической энергией от центральных станций требует: 1) высокой интенсификации хозяйства, 2) концентрации культурных площадей в значительные массивы.

Такие требования налагаются трудностью разрешения задачи о дроблении электрической энергии при высоком напряжении. Потребность в электрической энергии для отдельных губерний Северного района, по подсчету проф. Б. И. Угримова, приведена в табл. 3.

Потребная мощность для сельского хозяйства по Северному району

Таблица 3
Губернии
Число
баллоди­зированных
хозяйств
Мощность в кВт через 5 лет
Число баллоди­зированных
хозяйств через 10 лет
Мощность в кВт через 10 лет
Петроградская
170
17 000
340
34 000
Олонецкая
356
35 600
530
53 000
Новгородская
311
31 100
440
44 000
Псковская
225
22 500
336
33 600
Архангельская
364
36 400
510
51 000
Витебская
225
22 500
360
36 000
Вологодская
349
34 900
520
52 000
Итого
—
200 000
—
303 600

Общее количество энергии, потребное в первую очередь, достигает 200 тыс. кВт; через десять лет необходимо будет около 300 тыс. кВт. Можно принять, что половина этой потребности за дальностью расстояния культурных районов от центральных станций должна быть покрыта путем развития сети мелких гидроэлектрических установок. Кроме того, возможно и устройство небольших сельских централей на воде или торфе вблизи оазисов культурной земли. На долю крупных центральных станций придется, вероятно, не более ¼ подсчитанного количества энергии, каковое и резервировано при составлении баланса электрической энергии по отдельным районам.

6. Электрификация железных дорог Северного района

1. Имея в виду основную особенность задачи в отношении электрификации Северного района — именно связанность ее с промышленной колонизацией, электрификацию дорог района следует рассматривать не только с точки зрения удешевления тарифа, но и с точки зрения облегчения задачи сравнительно дешевого распределения энергии по району. Действительно, экономические условия трассирования как железной дороги, так и линии передачи близко совпадают: как та, так и другая создают в своем районе промышленную колонизацию. Таким образом, экономически правильно трассированные линии железных дорог и передач должны, как правило, совпадать. Такое совпадение направлений дает и ряд конкретных хозяйственных выгод: значительные для передачи расходы на расчистку подпроводной полосы, устройство на ней дороги для развозки материала, осмотра и ремонта, для передачи отпадают, так как железная дорога дает расчищенную полосу отчуждения, дешевую и быструю развозку и возможность транспорта ремонтных средств и рабочей силы. С другой стороны, линии передачи освобождают дорогу от значительных подчас расходов на питательные провода, так как сами служат таковыми. Совмещение железнодорожных и промышленных питательных подстанций дает экономию в строительных расходах; возможность использования синхронных преобразователей трехфазного тока в постоянный для регулирования напряжения по методу Двайта удешевляет передаточные устройства и облегчает самую технику эксплуатации. Передача как средство электрификации района дает, таким образом, серьезный экономический фундамент для электрификации той железной дороги, в полосе отчуждения которой она проходит.

При установлении очередности электрификации железных дорог были приняты во внимание: 1) экономические соображения, 2) густота движения и наличие возможности снабжения дороги электрической энергией, 3) указанные выше соображения о взаимной выгоде расположения линий передачи и электрифицированных железных дорог.

В соответствии с изложенными соображениями намечена очередность электрификации основных магистральных дорог района и искусственных водных путей (см. табл. 4).

Таблица 4
Участок дорог
Длина
участка
(верст)
Очередь
постройки
Очередь
электри­фикации
Потребность в энергии в млн. кВтч в год к концу
Средняя мощность
Рабочая мощность в тыс. кВт к концу
I очереди
II очереди
I очереди
II очереди
Петроград — Москва
609
—
I
500
700
75
180
100
230
Петроград — Званка
105
—
I
50
175
6
20
10
30
Званка — Сороки
560
—
I
80
145
11
35
20
45
Званка — Вологда
450
—
II
85
150
12
40
20
50
Сороки — Мурманск
620
*
I
260
400
22
50
60
125
Сороки — Котлас
690
I
I
125
200
17
40
30
75
Сороки — Суда — Москва
1020
II
II
175
250
25
80
35
110
Лодейное Поле — Котлас
670
II
II
100
200
13
40
27
47
1600
—
I
250
400
35
100
55
120
* Во II очередь прокладывается вторая колея

Совокупная потребность в мощности, необходимой для электрификации тяги на каналах Александра II, Петра Великого, Марии Феодоровны, Екатерины II, Александра III, Александра I, Онежского и Белозерского, составляет всего, по подсчетам инженера Карелицы, около 6 тыс. кВт.

7. Учет потребления городами и промышленными центрами

При определении размера потребления промышленно-культурных центров взят коэффициент в 0,1 установленного киловатта на станции на 1 жителя. Коэффициент этот отвечает потреблению Чикаго, города с весьма сильно развитой промышленностью и движением. В этот коэффициент включены не только собственно городские потребности, как-то: городское и пригородное движение, водопровод, канализация, но и городская промышленность, за исключением перечисленных выше фундаментальных промышленных предприятий, потребление коими энергии учтено особо. Вероятная потребность будущих центров определена в соответствии с размером предполагаемого их промышленного развития положением их относительно путей сообщения и естественными богатствами их районов. В перечень промышленных центров включены только те, электрификация коих возможна в ближайшие очереди. Размер потребления энергии в тысячах кВт/годов и максимальный размер потребления мощности в тысячах киловатт даны в таблицах главы II по основным группам станций района.

Примечания:

[1] Имеются указания на возможность прорытия водораздела между рекой Илычем, притоком Печоры, и Сосьвой, притоком Оби. (прим. документа)

[2] Стоимость ферромолибдена достигала 10 тыс. фр. за 1 т. В начале войны фунт молибденовой руды MoS₂ стоил до 6 долл. Молибденовая руда встречается в нескольких пунктах северо-западной части района. (прим. документа)

[3] Там же имеются мощные залежи бурого железняка на границе с Норвегией, по обеим ее сторонам, разрабатываемые норвежцами, барит, медь, слюда, никель и кобальт. (прим. документа)

[4] По данным инженера Лебедзинского, запас руды при 35%‑ном содержании железа достигает 300 млн. пуд., каковая цифра является, по-видимому, преувеличенной. (прим. документа)

[5] 1 куб. м газа с теплотворной способностью в 1 250 калорий на 1 куб. м даст в среднем при сжигании под котлом 1 300 кВтч, или 1 300 : 8 760=0,15 кВт/года. (прим. документа)