Электроэнергетика Украины - от выживания к развитию

Энергетическая безопасность – важнейшая составляющая жизнедеятельности страны. Она трактуется как защищенность граждан и государства в целом от угроз дефицита энергии и энергоресурсов, возникающих из-за негативных природных, техногенных, управленческих, социально-экономических, внутри - и внешнеполитических факторов.

Одним из аспектов энергетической безопасности является состояние мощностей по производству электроэнергии и перспектив их развития на ближайшую и долгосрочную перспективу. При рассмотрении этого вопроса необходимо принимать во внимание соответствие производства электроэнергии потребностям страны, наличие первичных энергоресурсов (уголь, газ, нефть, уран, а также солнца, ветра, воды). Чрезвычайно важно иметь такое соотношение источников генерации, чтобы гарантировать надежное электроснабжение страны в различных условиях (день – ночь; зима - лето и т.д.). И, конечно, энергетическая безопасность не может рассматриваться в отрыве от состояния экономики страны.

Не так давно принята «Обновленная энергетическая стратегия Украины до 2035 года» (далее, Стратегия – 35), в которой определены основные показатели и направления деятельности по различным видам генерации электроэнергии. Однако, этот многословный документ, как и все предыдущие его варианты, начиная с 2006 года, носит слишком общий характер, не выглядит, мягко говоря, достаточно обоснованным, не содержит конкретных заданий и критерии их успеха. Это скорее протокол о намерениях, а не руководство к действию. Кроме того, в Стратегии - 35 нет оценки рисков, нет методов управления ими, что, как известно, стало причиной провала предыдущих Стратегий. Как и предыдущие, Стратегия – 35 не достаточно акцентирует внимания на задачах, которые должны быть реализованы в конкретные периоды времени, особенно, в первые 3-5 лет ее исполнения.

Кроме того, в Стратегии – 35 не отражено видение последующего развития электроэнергетики Украины, например, до 2050, 2075 или до конца XXI столетия, которое прямо связаны с реализацией Стратегии - 35.

Энергетическая стратегия – это стратегия экономического развития страны, поскольку производство электроэнергии должно обеспечить устойчивое развитие экономики в соответствие принципам и положениям, обоснованным экономической наукой. Как будет развиваться экономика Украины, какой будет ее структура? Если страна будет ориентироваться на «тяжелую» индустрию (металлургия, химия, оборонная и тяжелая промышленность) - это одна потребность в электроэнергии. Ставка на высокотехнологическую продукцию - другая. Какие ожидаются темпы развития экономики и подъема жизненного уровня населения? Информация в документе по этим вопросам крайне скудная и недостаточна для обоснования уровня электропотребления. В отсутствие обоснованной стратегии экономического развития Украины (нам неизвестно, имеется ли таковая) риски провала Стратегии – 35 такие же, как у ее предшественников.

Электроэнергетика – это отрасль с чрезвычайно длительным инвестиционным циклом. Например, от идеи построить ядерный энергоблок до его ввода в эксплуатацию требуется от 12 – до 15 лет. И это при наличии согласия в обществе и наличии политической воли у властей. Таким образом, решения, принятые сегодня, реализуются 2 как раз к 2035 году. Очевидно, что стратегическое планирование электроэнергетики страны необходимо рассматривать на период до 2050 года с оценкой перспектив до конца XXI века (с безусловным уточнением показателей раз в 5 лет).

Основные виды генерации электроэнергии в Украине в настоящее время включают: тепловую и атомную энергетику, а также возобновляемые источники электроэнергии (ВИЭ): гидроэнергетика (гидроэлектрические станции, ГЭС, и гидроаккумулирующие станции (ГАЭС); солнечные электростанции (СЭС) и ветряные электростанции (ВЭС)). Есть и другие источники производства электроэнергии, но их роль крайне незначительна.

В каждой из этих составляющих имеются проблемы, влияющие на энергетическую безопасность страны. Важными являются вопросы экономически и технологически обоснованного сочетания и совместной работы указанных источников электроэнергии. Остановимся на состоянии и перспективах каждого вида генерации.

Тепловая энергетика

Здесь состояние критическое. Установленная мощность тепловых электростанций (ТЭС) и тепловых электроцентралей (ТЭЦ) составляет около 62% установленной мощности всей генерации Украины, но вырабатывают они лишь около 40% производимой в стране электроэнергии (39.5% в первом квартале 2018 года). ТЭС работают при крайне низком коэффициенте использования установленной мощности и недопустимых экологических показателях. Все они уже выработали свой расчетный ресурс и многократно его превысили. Затраты условного топлива на выработку одного киловатт-часа электроэнергии превысили 400 грамм, в то время как эта величина в 1991 году была на 70-80 грамм ниже. Если расход условного топлива на выработку электроэнергии снизить до уровня 80-х годов прошлого века, то тепловая энергетика Украины расходовала бы почти на треть меньше угля, чем она сжигает сегодня. По различным оценкам до 2035 года должно быть окончательно выведено из работы до 7000 МВт мощностей ТЭС Украины.

Казалось бы, все силы должны быть брошены на реконструкцию действующих ТЭС и строительство новых современных электростанций. Фантастический тариф (в 3! раза превышающий тариф на электроэнергию атомных электростанций (АЭС)), казалось бы, позволяет этим заниматься. Однако, выполняемая владельцами ТЭС реконструкция направлена, по всей видимости, на выжимание из оборудования «пенсионного» возраста даже того, что выжать уже невозможно. Количество реконструированных блоков растет и … растет расход удельного топлива на выработку электроэнергии. Результат достойный книги рекордов Гиннеса. Резонно задать вопрос - это реконструкция или набивание бездонных карманов олигархов и государственных чиновников высшего ранга за счет населения Украины?

Как долго будет продолжаться эта политика ограбления народа и экономической деградации Украины? Ведь без современной и эффективной тепловой энергетики стране не выжить - не спасут ни АЭС, ни ВЭС, ни солнечные СЭС. В Стратегии нет обоснованной перспективы развития тепловой энергетики. Необходима практическая программа ее реабилитации с учетом технико – экономических и экологических требований. Должна быть четко сформулирована её роль в сочетании с другими генерирующими мощностями. Учитывая высокую значимость фактора маневренности, наиболее разумным является использование современных парогазовых и газовых установок. Безусловно, необходимы и современные высокоэффективные ТЭС, работающие на угле, но надо помнить о чрезвычайно жестких экологических ограничениях, установленных Парижским климатическим соглашением от 12.12.2015 года.

Конечно же, требуется детальная оценка ресурсной базы тепловой энергетики с учетом многих, в том числе политических аспектов. Выполняться эта оценка должна в 3 жесткой привязке к типам и местам размещения энергетических установок, которые планируется построить. Кстати, об этом в Стратегии-35 нет ни слова.

Атомная энергетика

На фоне явной деградации тепловой, атомная энергетика объективно заняла ведущее положение в обеспечении страны электроэнергией. Примерно четверть установленных генерирующих мощностей страны составляют АЭС, но при этом они производит около 50% электроэнергии (49.4% по итогам первого квартала 2018 года).

В этой отрасли электроэнергетики также имеются проблемы, которые требуют решения в ближайшей и длительной перспективе. Прежде всего, обеспечение безопасности АЭС. Этой задаче уделялось и уделяется первостепенное внимание, разработаны и реализуются программы, обеспечивающие приемлемый уровень безопасности и надежности действующих энергоблоков. Это каждодневная забота персонала атомной энергетики на всех ее уровнях. Но, удивительная вещь, НАЭК «Энергоатом», давая стране половину потребной ей электроэнергии, балансирует на грани банкротства и ищет деньги на повышение безопасности по всему миру. И это в стране, пережившей Чернобыль.

Политики разного уровня, особенно к чернобыльским датам, много разглагольствуют о безопасности национальной ядерной энергетики, но не предпринимают действенных шагов, чтобы создать соответствующие экономические условия. Забывается наш так дорого приобретенный опыт – дешевле предупредить аварию, чем ликвидировать ее последствия.

Вторая важнейшая задача - продление срока эксплуатации действующих энергоблоков. Сегодня это, без преувеличения, программа выживания государства. Уже продлен срок службы 7 блоков из 15 находящихся в эксплуатации. Есть определенные надежды на то, что все действующие энергоблоки АЭС поработают на Украину еще, как минимум, лет 20. Но, что дальше? Ведь первые два «продленных» энергоблока Ровенской АЭС должны быть остановлены в 2030 – 2031 годах. А вслед за ними должны выводиться из эксплуатации энергоблоки 1 и 2 Южно-Украинской АЭС. Итого, почти 3000 МВт ядерных мощностей могут быть остановлены еще до 2035 года. Нужны замещающие мощности.

Хотим напомнить, что решение о завершении строительства энергоблоков 3 и 4 Хмельницкой АЭС было принято в 2005 году! Прошло уже 13 лет, а «воз и ныне там». Согласие общества по этим энергоблокам есть давно. Но есть ли воля у Власти выполнять свои же решения? Строить или не строить замещающие ядерные мощности? Решение должно быть принято незамедлительно. Или Украина отказывается от ядерной энергетики? Такое о же возможно, но что взамен?

Наконец, есть и другие принципиальные вопросы, связанные со строительством новых мощностей. Первый из них, тип ядерных энергоблоков. Очевидно, что окончательное решение должно быть принято в результате тендеров. Но, в общем плане, государству уже сегодня надо определить свою позицию. Украина эксплуатирует ядерные энергоблоки с водой под давлением, которые занимали, занимают и будут занимать лидирующее положение в мире в длительной перспективе. Для эксплуатации такого типа установок в стране есть соответствующая инфраструктура (наука, проектирование, машиностроение, приборостроение и т.д.). Конечно, можно обсуждать вопросы перехода на иные технологии, но надо «семь раз отмерить, прежде чем один раз отрезать».

Также важен и вопрос мощностного ряда новых энергоблоков. Сегодня усилено проталкивается идея об использовании модульных установок мощностью около 150 МВт. Кстати, инициатором создания установок малой мощности в свое время был СССР. Такие установки предполагалось использовать для относительно маломощных потребителей в отдаленных районах, где отсутствуют развитые системы передачи электроэнергии. Цели 4 создания ядерных установок малой мощности не изменились, но какое отношение они имеют к Украине? В стране нет удаленных районов (в таких масштабах, как, например, в Канаде, России или Китае). Мы обладаем развитой централизованной системой электроснабжения. Применение установок малой мощности возможно для ограниченных целей, но должно быть обосновано с точки зрения различных факторов.

Сооружение замещающих энергоблоков предпочтительно выполнить на площадках действующих АЭС, но можно их строить и на новых площадках. Страна нуждается в кадастре площадок возможного размещения АЭС. И такой документ был разработан еще в 2012 году. Утверждение кадастра является важной задачей, поскольку позволит закрепить территории пунктов/площадок АЭС и существенно облегчит разработку технико-экономических обоснований строительства новых энергоблоков. Стране пора уже иметь проект тендерных документов, в которых было бы отражено понимание того, что мы хотим построить, какие критерии необходимо предъявить к потенциальному поставщику новых ядерных энергоблоков. Подготовка пакета тендерных требований займет длительное время.

Очевидно, что и для ядерной энергетики срочно требуется конкретная программа действий. В оценках объема производства и потребления электроэнергии в краткосрочной перспективе разумно исходить из сегодняшнего состояния. Это значит, что до 2035 года суммарные мощности ядерных энергоблоков надо удерживать на уровне 15 ГВт. Выбывающие «по возрасту» ядерные энергоблоки должны своевременно замещаться новыми. Время не ждет. Нужны решения и нужны конкретные действия.

Возобновляемые источники электроэнергии

Третьим основным поставщиком электроэнергии являются возобновляемые источники электроэнергии. Кратко, о гидроэнергетике. Суммарная мощность ГЭС и ГАЭС составляет 6200 МВт. Возможно ее увеличение за счет достройки Днестровской и Ташлыкской ГАЭС, и сооружения Каховской ГЭС-2, но в сумме это даст прибавку всего лишь на 3000 МВт. Доля гидроэнергетики в выработке электроэнергии составляет 9 -10 % (9.1% по итогам первого квартала 2018 года). Однако, главная задача гидроэнергетиков, насколько это позволяют мощности и сток воды в реках, поддерживать стабильность работы энергосистемы Украины в переменной части графика нагрузки. Гидроэнергетика – это основные маневренные мощности энергосистемы Украины. С сожалением можно констатировать, что природа обделила нашу страну и сток речных вод явно недостаточен для того, чтобы иметь мощности ГЭС, достаточные для гарантированного обеспечения стабильности украинской энергосистемы. Именно поэтому ежедневно в поддержании мощности и частоты в энергосистеме участвуют наши «пожилые» ТЭС, что фактически, «добивает» эти станции, критически ухудшает их технико – экономические и экологические показатели. Как положительный факт надо отметить, что за годы независимости выполнена серьезная модернизация ГЭС. В то же время, не следует забывать, что на горизонте уже виден столетний юбилей Днепровской ГЭС.

И, наконец, ВЭС и СЭС. В последнее время наблюдается явный ажиотаж вокруг этих источников электроэнергии, который в значительной степени подогрет Парижским соглашением, в соответствие с которым для предотвращения катастрофических климатических изменений следует сокращать углеродную энергетику и ориентироваться на ядерные и возобновляемые источники.

Прогресс экономических показателей ВЭС и СЭС очевиден. Не столь очевидны его конечные результаты, если учесть, что динамика цен на материалы, используемые в ВЭС и СЭС (кремний, литий и т.д.) может измениться, что повлияет на экономику этих источников электроэнергии. Мало кто обращает внимание на то, что срок службы основных элементов ВЭС и СЭС составляет 10-15 лет, после чего они должны заменяться. Это также влияет на экономику

Главное. Для этих источников характерны нестабильность и, как следствие, крайне низкий коэффициент использования установленной мощности: 25% для ВЭС (все зависит от ветра) и еще ниже, для СЭС (облачность, а ночью так и вообще солнца нет). В условиях централизованного электроснабжения, в том числе в Украине, этот фактор несет риски разбалансирования энергосистемы с весьма негативными последствиями. Наиболее эффективный выход из этого положения – создание резервирующих мощностей. В разных странах установлены различные нормативы резервирования: от 30 до 70% мощности ВЭС и СЭС.

Функции резервирования для ВЭС и СЭС желательно возлагать на газовые и паро - газовые установки, но как в нашей стране с газом на перспективу?

Можно решать задачи резервирования созданием аккумулирующих мощностей. Есть ветер и солнце – заряжаем аккумуляторы. Нет солнца и ветра – берем электроэнергию от аккумуляторов (аналогичное решение ГАЭС, выступающих в роли аккумулятора, однако в Украине мало мест для их строительства). Применение аккумуляторов – это значительные затраты, ограниченные ресурсы (например, литий), это короткий срок службы (около 15 лет), а также проблемы обращения с весьма токсичными отходами.

Внедрение ВЭС и СЭС, бесспорно, необходимо. Но не все здесь однозначно, надо присмотреться к мировому опыту, его плюсам и минусам. Сошлемся на Германию. На долю ВЭС и СЭС здесь приходится около 31% вырабатываемой в стране электроэнергии. Доля АЭС сократилась до 13% (до 2025 года Германия остановит все ядерные энергоблоки). Доля угольных электростанций возросла до 55%. В результате стоимость электроэнергии в Германии стала наибольшей в Европе и только 43% источников электроэнергии в этой стране признается экологически приемлемыми. А рядом, во Франции, где доминирует ядерная энергетика, доля таких источников составляет 93%.

Стратегия – 35 предусматривает, что доля СЭС и ВЭС в выработке электроэнергии к 2035 году вырастет до 13% (увеличение по сравнению с существующим состоянием более чем в 10 раз). Идут разговоры о том, что за пределами 2035 года доля электроэнергии, вырабатываемой СЭС и ВЭС должна возрасти до 40% (по примеру некоторых стран Европы). Но в Стратегии – 35 нет ни слова о создании резервирующих мощностей. Их кто – то учитывает в прогнозах развития (затраты, материальные ресурсы, площадки для строительства, наконец)? Или экономика страны будет жить в соответствие скорости ветра и количеству облаков на небе?

Перспективы ВЭС и СЭС требует вдумчивого подхода. Необходимо учесть все составляющие, в том числе влияние на устойчивость и надежность энергосистемы и … на экономику страны. Давайте прикинем, сколько будет стоить украинская продукция при «жирном» тарифе на электроэнергию СЭС и ВЭС, который предполагается сохранить на достаточно высоком уровне и растущей доле этих источников электроэнергии (кстати, обязательной для закупки).

Но ведь надо еще учитывать строительство резервирующих мощностей. Да и аккумуляторы электроэнергии дорого стоят. Каким в итоге будет со средний тариф на электроэнергию в стране? Или, как всегда, будем спасаться за счет дальнейшего относительного снижения тарифа АЭС? Но ведь так и доиграться можно.

К сожалению, перспективы ВЭС и СЭС в условиях Украины, внимательно не оценены. В этих условиях представляется абсолютно авантюрным решение о выдаче разрешений на присоединение к энергосистеме любого количества возобновляемых ВЭС и СЭС без изучения и подтверждения их влияния на стабильность и устойчивость энергосистемы, окружающую среду и экономику страны. По некоторым данным, уже выдано разрешение на присоединение к энергосистеме около 7000 МВт ВИЭ. Но профессионалы – то понимают, что регулирующие способности сегодняшней 6 энергосистемы более 3000 МВт «не потянут». Куда мы идем? При таком подходе проблемы будут только нарастать и могут привести к критическим ситуациям в будущем.

В любом случае, гарантии энергетической безопасности Украина сможет иметь только тогда, когда развитие ее электроэнергетики будет опираться на результатах детального анализа совместимости и пропорциях различных видов генерации в общем балансе производства электроэнергии, необходимой стране. Пропорции источников генерации в общем парке мощностей страны должны быть обоснованы также и с точки зрения экономики. Это вопрос не просто о тарифе и сколько за это будет платить потребитель электроэнергии. Вопрос в экономике, которая решающим образом влияет на судьбу государства.

Многолетняя бездумная тарифная политика привела к тому, что тарифы на электроэнергию, производимую ТЭС, многократно выше тарифов на электроэнергию, которую производят АЭС. Никакими технологическими отличиями, режимами эксплуатации и т.д., объяснить это невозможно. Причина в одном – жадность олигархическо – чиновничьего клана. Владельцы угольных шахт и владельцы ТЭС – это одни и те же лица (олигархи и государство). Казалось бы, при таких безумных тарифах у нас должны быть лучшие в мире шахты, самые безопасные условия работы шахтеров, а также самая современная в мире тепловая энергетика. Увы…

Но главное, возможно трагическое, развитие событий ожидает нас впереди. Надо строить новые блоки и ТЭС, и АЭС, и реконструировать электрические сети. Где взять деньги? Власти государства уже давно живут в соответствие с девизом великого комбинатора: «Запад нам поможет!». Не поможет. Строительство энергетических объектов слишком затратное дело, чтобы его можно было реализовать за счет подачек. Запад деньги, конечно, найдет. Но это будут кредиты, а «долг платежом красен». За счет чего будем отдавать долги?

Повышать тарифы на электроэнергию ТЭС уже просто некуда. Если повышать тарифы на электроэнергию АЭС (напомним, их доля в производстве электроэнергии около 50%) без снижения тарифов ТЭС, то средний тариф на электроэнергию в стране становится запредельным для бизнеса, населения и экономики государства в целом. А ведь еще и доля ВЭС и СЭС с их «увлекательным» тарифом вырастет до 13%. Короче, жадность «элиты» загнала страну в ситуацию, из которой крайне сложно найти выход.

Но и это не все. Надо же построить и резервирующие мощности для «поддержки» ВЭС и ТЭС. Надо провести глубокую реконструкцию сетей, без надежной работы которых от рынка электроэнергии останется одно название.

Есть ли соответствующие экономические расчеты? Есть ли хотя бы ориентировочные финансовые модели покрытие затрат, необходимых для обеспечения энергетической безопасности Украины в ближайшей и отдаленной перспективе? Возможно, мы ломимся в «открытые двери», но то, что чуть ли не каждый день приходится слышать из уст «выдающихся государственных мужей», отвечающих за электроэнергетику страны, свидетельствует более об инфантильности, нежели об уровне понимания проблем и задач обеспечения энергетической безопасности нашей страны.

Большинство проблем, о которых шла речь выше, давно и хорошо известны и вокруг них идут многочисленные дискуссии. Принято море многословных, но не обоснованных и ни к чему не обязывающих документов. Нет конкретных программ и, главное, реальных действий по их реализации. Верх берет «частно-государственное партнерство» полу – профессионалов, продолжающих разворовывать страну, осознанно или нет предающих будущее Украины. Тем не менее, мы верим, что время волюнтаризма и безграмотности уступят место истинному патриотизму и профессионализму, появится, наконец, реальный 7 и эффективный рынок электроэнергии. Верим, что власть имущие поймут, наконец, реальное положение дел в электроэнергетике и примут меры для ее незамедлительного оздоровления. Только тогда можно будет утверждать, что мы перешли от выживания к устойчивому развитию электроэнергетики и страны в целом.