Круглий стіл на тему «Енергетичний перехід: Виклики для України», Національний інститут стратегічних досліджень, м Київ, грудень 2019
Виступ Ландау Юрія Олександровича, доктора технічних наук, заступника Голови правління ПрАТ «Укргідропроект», м. Харків
У XXI в умовах різкої зміни тренду розвитку світової електроенергетики на основі принципів енергоефективності, енергобезпеки та низьковуглецевої енергетики з переходом на прискорений розвиток поновлюваних джерел енергії (ВДЕ), в першу чергу, ВЕС і СЕС з нестійкою виробленням електроенергії, відбувається різка зміна структури генеруючих потужностей об’єднаних енергосистем (ОЕС) зі збільшенням потужностей балансуючих джерел.
З урахуванням цих чинників визначилися пріоритети національної енергетичної політики України з швидким зростанням потужностей ВДЕ, проте, без урахування необхідності одночасного введення балансуючих потужностей, що створило серйозні проблеми в роботі ОЕС. В даний час, в умовах функціонування ОЕС України, однією з найбільш негнучких в світі з нераціональною структурою генеруючих потужностей і виробленням АЕС близько 55% базової електроенергії, різким дефіцитом маневрових потужностей ГЕС та ГАЕС (близько 11% загальної потужності ОЕС), які виконують найважливішу роль в ОЕС, будучи основним джерелом пікових потужностей, аварійного та часткового резервів, регулювання графіка навантажень вимушено виконується вугільними блоками ТЕС, які, в основному, відпрацювали свій проектний ресурс, з щодобового зупинкою до 10 і більше блоків при проходженні нічних провалів, зі збільшенням аварійності, підвищенням витрат палива, викидів СО2 та інших.
У цих умовах стрімкий введення в останні роки потужностей ВЕС та СЕС, значно перевищує планові показники, з досягненням за даними НЕК «Укренерго» в 2019 г. 5 млн. КВт, а в 2020 р до 8 млн. КВт, завдяки найвищим в Європі «зеленим» тарифом (в умовах швидкого вдосконалення технологій з різким зниженням вартості технологічного обладнання, особливо СЕС) і відсутності відповідальності за небаланси, неготовність для цього ОЕС України створює серйозні проблеми з регулюванням графіків навантажень і забезпеченні стійкості ОЕС , Призводить до необхідності залучення до регулювання додаткових блоків ТЕС з додатковими викидами забруднюючих речовин в навколишнє середовище, що отримало назву «зелено-вугільний парадокс», і є повною нісенітницею.
При цьому також обмежується вироблення електроенергії АЕС, що призводить до великих економічних втрат. Так, за 18 днів грудня 2019 року через системних обмежень АЕС недопрацювали близько 84 млн. КВт · год. У 2019 р КВВП АЕС знизився на 1,4% в порівнянні з 2018 року і склав 67,3%, що значно нижче за середньосвітовий рівень. В умовах зростання потужностей ВЕС та СЕС НЕК «Укренерго» прогнозує в подальшому значні обмеження генерації АЕС з найнижчою вартістю електроенергії.
НЕК «Укренерго» до кінця 2019 р видало технічні умови на приєднання до електричних мереж ВДЕ мощностью12 млн. КВт. За його прогнозом в 2021-2023 р.р. ОЕС України необхідні додаткові балансують акумулюють потужності «energy storage» до 1500 МВт.
Для поліпшення ситуації, що склалася із забезпеченням ОЕС України високоманевровими регулюючими потужностями необхідно прискорити при високій будівельної готовності, з питомими капвкладеннями 800 дол. США на 1 кВт, завершення будівництва Дністровської та Ташлицької ГАЕС з поетапним введенням в період 2020-2024 р.р. чотирьох агрегатів потужністю 1300 МВт Дністровської ГАЕС і чотирьох агрегатів потужністю 600 МВт Ташлицької ГАЕС. Тривалі терміни будівництва цих ГАЕС із заморожуванням капвкладень привели до великих економічних втрат і до того, що ці так необхідні ОЕС високоманеврові потужності не були вчасно введені.
Крім того, необхідно з 2021 р ввести відповідальність СЕС і ВЕС за небаланси, що змусить інвесторів займатися проблемами балансування, як прийнято в багатьох країнах, де паралельно з ВЕС і СЕС будуються балансують системи. Так, ДТЕК вже планує реалізувати пілотний проект системи накопичення електроенергії на Миколаївській або Покровської СЕС.
Для забезпечення подальшого планованого зростання потужностей ВЕС та СЕС в період 2025-2030 р.р. необхідно завчасно вирішити питання забезпечення балансування і стійкої роботи ОЕС України.
З сучасних технологій балансування електроенергії в ОЕС найбільш ефективними і поширеними в світі (97% від всіх регулюючих потужностей) є ГАЕС, які мають суттєві переваги за вартістю, ємності, періоду експлуатації перед промисловими акумуляторами і ін., Причому саме великі ГАЕС використовуються для регулювання об’єднаних енергосистем.
В даний час широке будівництво ГАЕС ведеться в країнах ЄС, США, Китаї та ін. Паралельно з введенням ВЕС і СЕС.
В Україні є необхідні умови для подальшого планованого введення потужностей ВЕС та СЕС в період 2025-2030 р.р. із забезпеченням балансування і стійкої роботи ОЕС України шляхом своєчасного введення потужностей нових ГАЕС, як великих з роботою в складі ОЕС, так і невеликих, які працюють спільно з окремими ВЕС і СЕС на місцеві електричні мережі в умовах розподільної генерації.
В роботі ПрАТ «Укргідропроект» «Аналіз умов розміщення та використання ГАЕС при розвитку ОЕС України на період до 2035 р» на основі аналізу стану генеруючих потужностей в ОЕС України, планів їх розвитку в умовах зростання потужностей ВЕС та СЕС в регіональних енергосистемах, інтеграції з ENTSO-E, обрані і рекомендовані перспективні майданчики ГАЕС, введення яких може забезпечити умови балансування зі зменшенням перетоків і втрат електроенергії, надійність роботи регіональних ЕС і в цілому ОЕС України.
У рекомендованих ГАЕС в якості нижнього водоймища використовуються існуючі водосховища, що дозволяє мінімізувати негативний вплив на навколишнє середовище.
До таких ГАЕС відносяться:
– У Північній ЕС – Печенізька ГАЕС потужністю 900 МВт з напором 100 м, з використанням як нижньої водойми Печенізького водосховища.
– В Дніпровської ЕС – Дніпровська ГАЕС потужністю 500 МВт з напором 80 м, розміщена близько ДніпроГЕС, з використанням як нижньої водойми кам’яного кар’єру, а верхньої водойми – Каховського водосховища.
– У Центральній ЕС – Канівська ГАЕС потужністю 1000 МВт з напором 100 м, з використанням як нижньої водойми Канівського водосховища.
– У Південно-Західній ЕС – Ламачінская ГАЕС потужністю 1100 МВт з напором 130 м, з використанням як нижньої водойми Дністровського водосховища.
– У Західній ЕС для експорту електроенергії – Закарпатська ГАЕС потужністю 1300 МВт з напором 500 м, з використанням як нижньої водойми Тереблінського водосховища.
Крім того, в Карпатському регіоні є майданчики невеликих високонапірних ГАЕС потужністю 100-300 МВт, з напорами 200-300 м (наприклад, у Львівській області їх сумарна потужність становить близько 1000 МВт), які разом з ВЕС і СЕС можуть працювати в умовах розподільної генерації .
Наявність в Україні майданчиків для будівництва нових ефективних ГАЕС дозволяє ввести поетапно з 2025 р по 2030 року близько 2500-3000 МВт високоманеврових потужностей, необхідних для балансування та сталої роботи ОЕС України при подальшому введенні ВЕС і СЕС. Для своєчасного введення потужностей нових ГАЕС слід вже в 2020 р забезпечити початок робіт.
В умовах інтеграції ОЕС України з європейською енергосистемою ENTSO-E зі створенням єдиного енергоринку при наявності ЛЕП 400 кВ і 750 кВ створюються можливості для збільшення експорту електроенергії. Існуючий експорт базової електроенергії з “Бурштинського енергоострова», найдешевшої (практично, сировину), становить близько 6 млрд.кВт · год на рік і значною частиною спрямований в Угорщину. У перспективі в умовах єдиного енергоринку ситуація ускладниться, тим більше, що Угорщина для покриття дефіциту електроенергії планує ввести 2 млн. Нових потужностей на АЕС Paks. У цих умовах для збільшення експорту слід експортувати найбільш затребувану і дорогу з великою доданою вартістю високоманеврену балансуючу електроенергію і системні послуги, як роблять Австрія, Швейцарія. Для цього є всі умови при наявності близько західного кордону України в Карпатському регіоні майданчиків ГАЕС, як великих – Закарпатська ГАЕС, так і невеликих, з використанням для роботи в насосному режимі електроенергії АЕС, ТЕС, ВЕС.
Вкрай важливо, що при будівництві ГАЕС інвестиції в повному обсязі залишаються в Україні, так як всі роботи, включаючи технологічне обладнання, виконуються в Україні, забезпечуючи розвиток економіки, створення нових робочих місць.
Розвиток високоманеврових потужностей ГАЕС має стати складовою частиною державної комплексної програми розвитку ОЕС України на період до 2030 р.
При цьому необхідна державна підтримка, мотивація бізнесу зі створенням відповідних правил гри (бізнес-моделі) на енергоринку для ГАЕС.
У складних умовах функціонування ОЕС України для досягнення її ефективного і стабільного розвитку, відповідності сучасним вимогам необхідні докорінні зміни, а для вирішення поставлених проблем потрібен професійний підхід і державна мудрість.
