💳 Термінова новина! Trustee Plus — найкраще рішення для розрахунку криптою 👉
Редакція dev.uaГаряченьке
2 березня 2023, 16:12
2023-03-02
Шлях до світла: що терміново необхідно, а чого не варто робити з українською енергосистемою у 2023 році
У лютому «Укренерго» скасувало ліміти споживання для більшості регіонів. Уперше за останні місяці українці мали світло кілька днів поспіль. Проте ситуація залишається критичною — державі терміново потрібно відновлювати енергосистему. Уряд говорить про важливість децентралізованого виробництва енергії, анонсує будівництво нових атомних блоків і навіть обіцяє досягнути європейського лідерства у зеленій енергетиці. Водночас учасники ринку попереджають, що замість планувати ідеальну енергосистему в майбутньому, держава має розв’язувати задачі, необхідні для виживання вже у наступному опалювальному сезоні. Які реальні практичні рішення у 2023 році здатні врятувати українську енергетику, розповідають експерти.
У лютому «Укренерго» скасувало ліміти споживання для більшості регіонів. Уперше за останні місяці українці мали світло кілька днів поспіль. Проте ситуація залишається критичною — державі терміново потрібно відновлювати енергосистему. Уряд говорить про важливість децентралізованого виробництва енергії, анонсує будівництво нових атомних блоків і навіть обіцяє досягнути європейського лідерства у зеленій енергетиці. Водночас учасники ринку попереджають, що замість планувати ідеальну енергосистему в майбутньому, держава має розв’язувати задачі, необхідні для виживання вже у наступному опалювальному сезоні. Які реальні практичні рішення у 2023 році здатні врятувати українську енергетику, розповідають експерти.
Коротко про контекст
У середині лютого вперше за зиму ми отримали можливість пригадати, наскільки зручніше жити без щоденних відключень світла. За кілька місяців до цього, у вересні минулого року, уряд звітував про 90% готовність України до опалювального сезону та особливо наголошував на готовності до критичних сценаріїв, пов’язаних з атаками Росії.
Але станом на початок 2023 року життя на межі блекауту стало майже нормою для українців. Приблизно половину енергетичної інфраструктури зруйновано, а ВВП впав до критичних показників (за оцінкою глави Нацбанку, від'ємний внесок дефіциту електроенергії в ІV кварталі до темпів падіння реального ВВП становив приблизно 4 в. п., а за 2022 рік у цілому — 1,3 в. п.). За прогнозом Нацбанку, у 2023-му дефіцит електроенергії коштуватиме українській економіці 1,9 в. п., а у 2024 році — ще в 0,6 в. п. економічного зростання, $2 млрд додаткового дефіциту зовнішньої торгівлі та додатково підсилить зростання інфляції.
«Загалом через постійні атаки пошкодженими залишаються майже два десятки енергоблоків теплоелектростанцій. Якщо додати до цього факт окупації частини наших енергооб'єктів, то Україна тимчасово втратила 44% атомної генерації, 75% потужності ТЕС і 33% блокових ТЕЦ», — заявив Шмигаль на засіданні уряду 10 лютого 2023 року.
Нагадаємо, під контролем ворога зараз знаходяться Запорізька АЕС та ТЕС, Луганська та Вуглегірська ТЕС, Каховська ГЕС — разом понад 10 ГВт генерації. Також, за інформацією Міненерго, у 2022 році Україна втратила приблизно 90% вітрової і до 40% сонячної генерації.
Які варіанти озвучує уряд
Рівень готовності до критичних сценаріїв у 2022 році виявився обернено пропорційним до необхідності відновлювати енергосистему у 2023-му. Така ситуація викликала надзвичайно активне обговорення енергетичного майбутнього.
Із новинних заголовків можна помітити, як минулорічна риторика навколо незламності сьогодні перейшла до теми стійкості. Уряд озвучує одночасно кілька версій, як саме забезпечити стійкість енергосистеми. Версії схожі між собою загальним позитивним настроєм і охоплюють більшість ключових тем, популярних у соцмережах: високопосадовці одночасно обіцяють забезпечити електрикою населення та бізнес, захистити енергосистему від подальших атак росії, подбати про екологію, залучити іноземні інвестиції, а в кожному з цих повідомлень намагаються використати слова «децентралізація» та «відновлення».
Ось кілька прикладів нещодавніх офіційних заяв на цю тему:
19 січня — замміністра енергетики Ярослав Демченков: «До 2032 року Україна планує побудувати два нових атомних блоки та запустити пілотні проекти малих модульних реакторів»
Щоб зрозуміти найкоротший шлях до енергетичної стійкості, для початку треба визначитися з термінологією. «Енергетична стійкість», що б не мали на увазі політики, які про неї говорять, — не абстрактна метафора чергового «покращення», а цілком наукове поняття.
Стійкість системи, за визначенням директора компанії «Нафтогазбудінформатика» (провідна незалежна консалтингова компанія в сфері нафтогазового комплексу України), доктора технічних наук Леоніда Уніговського, це — її здатність «зберігати проектні параметри роботи в умовах агресивного зовнішнього втручання чи внутрішніх аварійних ситуацій». Що це значить?
«У роботі кожної складної системи, як, наприклад, енергетичної, постійно можуть траплятися відхилення від норми (робочих параметрів роботи даної системи). Але після досягнення точки біфуркації — піку „ненормальності“, завдяки регламентованим діям обслуговуючого персоналу, система щоразу повертається в штатний робочий режим. Це і є стійкість. Мова не про розподілену чи централізовану, про зелену, теплову чи атомну генерацію енергії — це все може змінюватися. Але сама технологія побудови системи має бути стійкою, тобто успішно протистояти усім спробам порушити її нормальну роботу», — пояснює експерт.
Що заважає стійкості під час війни
Відмовостійкі системи спроектовані так, щоб пом’якшувати вплив несприятливих факторів та залишатися надійними для кінцевого користувача. Відмовостійкість значно погіршується коли в системі є так звані «єдині точки відмови» (single point of failure) — елементи, відмова яких може викликати колапс усієї системи.
За словами Сергія Макогона, екскерівника ТОВ «Оператор ГТС України» (єдиний в країні оператор, який відповідає за транспортування природного газу через «головну трубу»), в Україні основними такими точками є десяток потужних теплових електростанцій, збудованих ще у 60–70 рр. минулого століття, та магістральні підстанції «Укренерго». Тож цієї зими все відбувалося за наукою: російські обстріли викликали відмову в роботі цих вузлів (тобто ТЕС та підстанцій), що в свою чергу призвело до колапсу системи (тобто — блекауту).
«Росіяни ще з часів СРСР добре знають ці наші больові точки і по них б’ють. Умовно: одне влучання — і одразу гігават потужності вилітає. Тому щоб забезпечити стійкість, треба переходити на децентралізовану систему виробництва та розподілу енергії, яка не залежить від центральної електростанції чи мережі, а покладається на невеликі джерела енергії, які розподіляються по мережі ближче до користувачів», — стверджує Сергій Макогон.
Оптимістичне «відновлення» привертає більше уваги, ніж інша новина від «Укренерго», в якій пояснюються причини відсутності дефіциту потужності в енергосистемі в середині лютого. А це, фактично, — збіг обставин: повені, які активізували гідростанції на Дніпрі та Дністрі, збільшення світлового дня, підвищення температури та імпорт електроенергії зі Словаччини.
Нагадаємо, до війни пікова потужність споживання України взимку доходила до 24 ГВт. А на початку лютого 2023 року, як нещодавно розповів журналістам голова енергетичного комітету ВР Андрій Герус, за пікової потреби понад 17 ГВт, українські електростанції виробляли лише 13-14 ГВт електроенергії на годину.
Що ж до «відновлення», слова Кудрицького швидше стосувалися аварійних ремонтів інфраструктури, які дозволили включити в роботу додаткові енергоблоки на кількох теплових електростанціях. Це стало можливим завдяки направду героїчній праці енергетиків. Лише в Укренерго працювало 70 мобільних ремонтних бригад чисельністю 1500 людей, які з початку атак відремонтували більше 10 000 км ліній електропередач та реанімували 70% пошкоджених об’єктів. За інформацією голови Комітету ВР з енергетичних питань, у 2022 році 98 енергетиків загинули, виконуючи професійні обов’язки.
Але водночас слід розуміти, що аварійні ремонти повертають до роботи найважливіші елементи, без яких система взагалі не працюватиме. Це далеко не те, що капітальний ремонт, відбудова чи оновлення енергосистеми, не кажучи про зелений перехід чи якесь європейське лідерство.
Тому, по перше, не слід плутати відновлення з Відновленням. По друге, нинішнього запасу стійкості вистачить до наступної серйозної атаки на інфраструктуру, ймовірність якої, за словами Геруса, залишається досить високою.
Децентралізація енергосистеми: особливості національного стратегічного планування
На думку Сергія Макогона, в нинішній ситуації стратегія-2050 — не більше ніж набір штампів і гасел, втілення яких малоймовірне.
«Будь-яка стратегія має ґрунтуватися на деяких основоположних припущеннях, таких як структура промисловості, розмір населення, обсяг споживання та інше, які до закінчення активних бойових дій складно уявити. Планується до 2030 року довести долю ВДЕ до 30%. Водночас сам міністр говорить про те, що Україна втратила 90% вітрової та 50% сонячної генерації. А враховуючи багатомільярдні борги перед інвесторами, значне зростання частки ВДЕ у найближчі роки навряд чи можливе», — наголошує Макогон.
В умовах війни і невідомого стану після перемоги важко планувати щось навіть на найближчі 5 років, не кажучи про 2050-й. Тому короткострокові плани та їх реалізація сьогодні у пріоритеті над стратегіями, пише у своєму блозі енергетичний експерт Олексій Хабатюк.
«Потрібне більш ефективне та стійке рішення в умовах війни. Війни, яка буде тривати ще роками. Енергія потрібна для економіки. А економіка потрібна для перемоги та створення умов для мотивації людей залишатися в Україні. Не рішення „до 2050“, а тут і зараз на комерційно доступних технологіях із строками реалізації проектів „з нуля“ протягом 6–18 місяців», — стверджує Хабатюк.
Леонід Уніговський теж вважає, що розробка довготермінових стратегій в класичному розумінні їхньої побудови зараз для України не на часі.
«У нас війна, яка суттєво змінює пріоритетність цілей З мого досвіду участі у розробці енергетичних стратегій, а щонайменше три таких документа були створені за участі нашої компанії та мене особисто, жодна з них навіть в мирний час не була виконана більше, ніж на 30%. Чому так — окреме питання. Але на місці Міненерго, роботу над цим документом я б зараз просто призупинив», — зазначає Уніговський.
Якою має бути децентралізація енергосистеми
«З точки зору стійкості, децентралізована генерація, про яку говорять все частіше, це дійсно розумне рішення, якщо зважено підійти до вибору одиничної потужності, просторового розподілення, вибору основного, резервного та аварійного палива, а також масовості впровадження», — зазначає Олексій Хабатюк.
На його думку, децентралізована енергетика має створюватися децентралізовано багатьма гравцями на основі єдиних для всіх правил. Децентралізований підхід замість магістрального стане особливо ефективним в умовах війни. Навіть чисто фізично знищити сотні малих об’єктів набагато складніше, ніж кілька великих.
«Це можуть бути невеликі станції потужністю до 50 МВт, які підключатимуться до мереж обленерго — поближче до споживача. В залежності від обставин, джерелом для генерації може бути сонце, вітер, біопаливо, тощо», — говорить Сергій Макогон.
Експерт не погоджується зі словами міністра Германа Галущенка, який на початку лютого назвав «першим практичним кроком щодо децентралізації енергосистеми» передачу Україні мобільної газотурбінної станції від USAID. Подібні мобільні турбіни добре зарекомендували себе під час землетрусу в Гаіті у серпні 2021 року та при ліквідації наслідків урагану «Нейт» на півдні США у 2017-му. Україні вони потрібні вже давно, проте використовувати їх на постійній основі не має сенсу.
«Це хороший вихід для термінового вирішення проблем в зоні надзвичайних ситуацій. Влітку минулого року я особисто та „Оператор ГТС“ пропонували закупити два десятки таких станцій. Пропозицію проігнорували, а дарма — це б ідеально підійшло для нещодавньої кризи в Одесі. Коли не працювали підстанції, пари таких мобільних газотурбінних установок вистачило б, щоб заживити критичну інфраструктуру міста. Але для звичайної комерційної генерації вони малопридатні — занадто низький ККД (35%), тому зависока собівартість виробництва енергії», — запевняє Макогон.
На відміну від мобільних, стаціонарні газотурбінні станції — вдале рішення, особливо коли йдеться про балансуючі потужності.
Газова генерація — одне з найреалістичніших рішень
Для безпечної роботи енергосистеми потрібно, щоб виробництво енергії дорівнювало її споживанню. Дефіцит потужності виникає не лише через російські обстріли та звичку українців вмикати усі енергоємні прилади одночасно. Наприклад, мережа з використанням ВДЕ, про яку йшлося вище, вироблятиме суттєво більше чи менше енергії, залежно від часу доби чи погоди. Щоб компенсувати різницю між виробництвом і споживанням, потрібно розвивати балансуючі потужності: ГАЕС, маневрову генерацію та використовувати сховища-акумулятори.
«Лише в Україні балансувати відновлювальні джерела намагалися тепловими станціями — в основному через неможливість швидко відмовитися від вугільної генерації. Але тепер, коли теплові станції розбиті росіянами, а майбутнє вугільної галузі — під великим питання, ми можемо перейти до загальноприйнятої європейської практики балансування потужностями газової генерації», — вважає Сергій Макогон.
Як переконує колишній керівник «Оператора ГТС», побудувати децентралізовану мережу газові електростанцій та когенераційних установок можна досить швидко. Адже майданчики для будівництва з підведеними інженерними мережами, огородженням, охороною та навіть оформленими для такого цільового використання земельними ділянками, вже є. Мова про території непрацюючих компресорних станції ГТС та інших промислових об’єктів, список яких уряд вже має.
На думку експерта, для балансування потрібно щонайменше 2 ГВт потужностей газової генерації, побудувати які реально за 1–2 роки. Серед усіх обговорюваних варіантів, саме такий сценарій намагатиметься розвивати Україна в першу чергу, щоб підвищити стійкість енергетичної системи. Мабуть, на сьогодні це найбільш продуктивна в цьому напрямі діяльність. За словами Андрія Геруса, перші станції вже почали будувати.
«Україні потрібні сотні таких станцій. Якщо будувати поступово станцію за станцією з потужністю від 1 МВт і більше, то це реально. Загалом, зараз за кошти міжнародної допомоги або підприємствами для власного споживання будується зо два десятки електростанцій у різних областях. Під Києвом, у Сумській, Полтавській, Чернігівській, Вінницькій і Дніпропетровській областях зокрема. Це ті, де є перспектива, що їх добудують у найближчі пів року», — зазначає Герус.
За його словами, вартість однієї малої електростанції складає від €400 000–€800 000 за МВт, що можуть частково потягнути навіть обласні бюджети. Відповідно 2 ГВт потребують залучення від €800 млн до €1,6 млрд. Це в 6 разів менше, ніж вартість будівництва нових атомних блоків Хмельницької АЕС до 2032 року ($10 млрд), анонсованого в Міненерго.
Сонячні станції — варіант для населення та бізнесу
За даними Міненерго в 2021 році АЕС виробили 55,1% усієї електроенергії. Тому наявних атомних блоків буде цілком достатньо, щоб забезпечити базову генерацію, підкреслює Сергій Макогон. Проблема в нестачі балансуючих потужностей, що також обмежує і зростання частки ВДЕ. З огляду на це, вкладати $10 млрд у будівництво 2х додаткових атомних блоків та одночасно говорити про децентралізацію — видається нелогічним. Для створення децентралізованої системи, кошти було б доречніше спрямувати на будівництво децентралізованої балансуючої газової генерації, нових ГАЕС та національну програму будівництва домашніх СЕС.
Наприклад, Греція планує цього року виділити €700 млн євро на субсидіювання будівництва 250 000 нових сонячних електростанцій у домогосподарствах. В Румунії на будівництво 150 000 нових СЕС виділять €610 млн. Субсидії покриватимуть до 40% вартості станцій.
За даними Держенергоефективності, на кінець 2021 року в Україні нараховувалося приблизно 45 000 домогосподарств, які використовували сонячні панелі. Загальна потужність таких СЕС перевищила 1,2 ГВт.
«Для реального перетворення української енергетики в „зелену“ та децентралізовану потрібно щорічно будувати зокрема по 50 000 нових будинкових СЕС потужністю до 8–10 КВт. Для початку була б доречною програма субсидіювання будівництва обсягом не менше €500 млн. Цього вистачить на 100 000–150 000 додаткових об’єктів потужністю до 10 КВт. Навіть за відсутності такої стратегії (плану) та інших реальних кроків держави до децентралізації, малі сонячні електростанції можуть забезпечити електрикою значну частину домогосподарств та малого бізнесу», — наголошує Леонід Уніговський.
Зараз потрібно забезпечити великий сплеск встановлення малих СЕС, але обов’язково обладнаних акумуляторами та гібрідними інвенторами, які можуть працювати як від систем розподілу, так і від сонячних панелей. Це одне з найефективніших рішень для домогосподарств і невеликих підприємств. За його оцінками, темпи встановлення таких систем прискорюються.
Децентралізацію слід починати зі створення енергетичних островів, малих зон розподілу, які здатні себе забезпечувати. Наприклад, коли кілька десятків домогосподарств об’єднуються та інвестують у створення власної самодостатньої енергосистеми. Найбільш поширеною в світі юридичною формою такого об’єднання є енергетичний кооператив. «В Україні існують законодавчі норми, які дозволяють це зробити, але вони невпорядковані, потребують багатьох підзаконних актів, вже не кажучи про прямий законодавчий акт про енергетичні кооперативи, його не існує. На сьогодні я не бачу, щоб держава робила якісь ефективні кроки в цьому напрямку», — констатує Уніговський.
В Європі енергетичні кооперативи є одною з головних складових енергетичної стійкості (що, зокрема, дає змогу ЄС досить спокійно переживати газовий шантаж із боку РФ). Як свідчать приклади, це є справді популярним рішенням.
За даними аналітичного центру Ember, у 2022 році збільшення кількості домашніх СЕС у Нідерландах дало можливість отримати додаткові 1,8 ГВт енергії. Минулого року Голландія виробила найвищу частку сонячної енергії серед країн ЄС — 14% від загальної генерації. Значним чином це стало можливим завдяки енергетичним кооперативам, участь у яких беруть мільйон споживачів (за кількості населення 17,5 млн).
За інформацією української мережі енергетичних інновацій Greencubator, 46% сонячної енергії в Німеччині виробляють громадяни. У країні діють понад 700 енергетичних кооперативів, членами яких є 135 000 приватних осіб. За середнього внеску приблизно €3000, сукупні інвестиції в кооперативи складають €1,2 млрд.
Держава не планує децентралізацію всерйоз?
Здавалося б, такий ефективний і перевірений механізм децентралізації, як енергетичні кооперативи, мав би займати одне з перших місць в обговоренні зеленого повоєнного відновлення України (враховуючи загальний пафос офіційних заяв по зелене майбутнє української енергетики). Проте План відновлення України, представлений у Лугано в липні минулого року, не передбачає реального розвитку малої генерації відновлювальних джерел енергії (зокрема й енергетичних кооперативів), вважають українські громадські організації.
Минулого року представники громадського сектору, серед яких Центр екологічних ініціатив «Екодія», Всеукраїнська агенція інвестицій та сталого розвитку, ГО «Екоклуб» та Коаліція «Енергетичний перехід», розповсюдили відкрите звернення до уряду щодо цього питання.
«Заходи в проєкті Плану відновлення вказують на селективний підхід у напрямку „зеленого“ переходу та не відображають комплексного вирішення щодо стимулювання розвитку малої генерації відновлюваних джерел енергії», — йдеться в заяві.
У документі також викладено вимоги включити до державної політики України базові смислоутворюючі принципи, яких там не вистачає:
»…Основою у заходах, що включаються у План відновлення, має стати концепція енергетичної свободи, що передбачає максимально можливу здатність окремих домогосподарств, організацій і громад виробляти енергію та управляти нею у своєму господарстві, мати відносини з іншими громадянами та організаціями щодо виробництва, розподілу, зберігання енергії, а також торгівлі нею».
Чи почули політики вимоги громади, не зрозуміло. У промові на засіданні Уряду 3 січня 2023 року прем’єр-міністр Денис Шмигаль, описуючи пріоритети в енергетиці, точно назвав те, що уряд збирається виконати: завершити опалювальний сезон, відновити пошкодження, які завдали російські варвари, забезпечити безперебійну роботу критичної інфраструктури, посилити безпеку енергооб’єктів, сформувати мінімальні нафтові запаси та збільшити видобуток газу. Щодо всього іншого, формулювання прозвучали досить розпливчасті.
«Будемо активніше використовувати потенціал відновлюваної енергетики: сонячної, вітрової, гідрогенерації, водневих технологій. Російські атаки штовхають нас до корінної реформи — побудови децентралізованої енергетичної системи. Ідеться про створення мініелектростанцій та малих об’єктів генерації, імплементованих в наявну енергосистему», — заявив Шмигаль.
То, все ж таки, зрада чи перемога?
Описуючи рішення, вже зараз необхідні для побудови стійкої та децентралізованої енергосистеми в Україні, експерти одноголосно заявляють, що поки не бачать реальних кроків держави у цих напрямках. У першу чергу, це стосується законодавчого та регуляторного підґрунтя необхідних змін.
Утім, катастрофічних прогнозів поки що теж ніхто не робить. По-перше, рік щойно почався. По-друге, певні зрушення щодо енергетики все ж відбуваються. Успішно стартувала програма обміну ламп розжарювання на енергоощадні (5 млн ламп обміняли лише протягом перших двох тижнів). Наприкінці січня Кабмін спростив нормативну базу для відновлення та захисту критичної інфраструктури. На початку лютого депутати анонсували законопроєкт, який полегшить встановлення домашніх сонячних станцій. 13 лютого до ВР внесли законопроєкт про заміну «зеленого» тарифу більш актуальною моделлю Net Billing.
Окрім того, про готовність здійснювати фінансову та технічну підтримку відновлення української енергетики заявляють західні партнери. Певну надію вселяє те, що, надаючи допомогу Україні, Захід має можливість диктувати свою політику офіційному Києву та, можливо, не допустить настільки масштабних фейлів, як минулорічна неготовність до російських обстрілів під час опалювального сезону.
Нарешті, слід пам’ятати, що в умовах війни частину інформації про реальний стан енергетики уряд може просто не розголошувати. Наприклад, про те, що будівництво малих станцій газової генерації вже триває у кількох областях, стало відомо лише з інтерв’ю голови енергетичного комітету Андрія Геруса.
Отже, відповіді на питання «зрада чи перемога» цього разу не буде. Натомість автори цієї статті в наступних публікаціях обіцяють продовжити пояснювати читачам ключові моменти, необхідні, щоб розуміти загальну ситуацію в українській енергетиці та робити власні висновки.
Читайте головні IT-новини країни в нашому Telegram
УЧАСТЬ В АЗАРТНИХ ІГРАХ МОЖЕ ВИКЛИКАТИ ІГРОВУ ЗАЛЕЖНІСТЬ. ДОТРИМУЙТЕСЯ ПРАВИЛ (ПРИНЦИПІВ) ВІДПОВІДАЛЬНОЇ ГРИ.
Ліцензія видана ТОВ "СЛОТС Ю.ЕЙ." на провадження діяльності з організації та проведення азартних ігор казино у мережі Інтернет від 15.09.23 (рішення КРАІЛ №245 від 31.08.2023); ТОВ "СЛОТС Ю.ЕЙ." – на провадження діяльності з організації та проведення азартних ігор казино у мережі Інтернет від 26.04.2021 (рішення КРАІЛ №150 від 12.04.2021); ТОВ «СПЕЙСИКС» – на провадження діяльності з організації та проведення азартних ігор казино у мережі Інтернет від 08.02.2021 (рішення КРАІЛ №34 від 02.02.2021); ТОВ «ГЕЙМДЕВ» – на провадження діяльності з організації та проведення азартних ігор казино у мережі Інтернет від 16.02.2021 (рішення № 47 від 10.02.2021).
