Новости

Игра в «кошки-мышки» и мечты о децентрализации. Как Киев планирует выходить из энергокризиса

Первые две недели 2023 года выдались для украинской электроэнергетики периодом относительного затишья. Новый год прошёл благополучно и со светом, а к Рождеству вернулись графики экстренных отключений. И всё это время в Киеве гадали, когда и куда вновь прилетят ракеты. И вот 14 января они прилетели.

Самое время понять, почему ракетные удары по украинской электроэнергетической инфраструктуре стали реже, что и при чьей поддержке удалось восстановить украинским властям, и как они в целом планируют выходить из беспрецедентного электроэнергетического кризиса.

Январское затишье

Причина относительного новогоднего электроэнергетического благополучия — следствие совпадения целого ряда факторов

Из-за выходных дней сократила потребление электроэнергии промышленность, что позволило дать ее в большее количество домов и на более продолжительное время.

Но затем, по мере падения температуры, стало возрастать потребление электроэнергии, возобновилась работа на ряде промышленных предприятий, а в отдельных областях из-за порывистого ветра были повреждены линии электропередач. Как итог — острый дефицит электроэнергии и жизнь с мечтами о переходе к графику веерных отключений.

Плюс в Москве по каким-то причинам сочли нецелесообразным бить в праздники по украинским подстанциям и электростанциям. Отсутствие ракетных ударов, вероятно, можно объяснить двумя факторами.

Первый фактор — политический: в начале января были выдвинуты миротворческие инициативы как со стороны Кремля («рождественское перемирие»), так и со стороны Анкары (Эрдоган поддержал перемирие, организовал встречу омбудсменов и предложил Киеву прекратить огонь). Впрочем, не исключены соображения гуманизма или желания получить больше разведданных.

Второй фактор — военный: украинская власть сумела адаптироваться к ракетным ударам. Цель каждого удара не только в повреждении/уничтожении электроэнергетической инфраструктуры, но и в создании аварийной ситуации в энергосистеме.

Главная задача для диспетчеров «Укрэнерго» — удержание частоты в энергосистеме на уровне 50 ± 0,2 Гц. Для этого приходится непрерывно балансировать производство и потребление электроэнергии.

В мирное время можно повышать производство электроэнергии, но Украина лишена таковой возможности в силу повреждения станций и электроподстанций, затруднивших производство и распределение электроэнергии между различными частями энергосистемы.

Поэтому единственный способ удержать частоту в энергосистеме и предотвратить масштабную аварию — превентивно отключить потребителей и снизить производство электроэнергии. Именно поэтому накануне последних ракетных ударов украинцам отключали электроэнергию ещё до прилёта ракет — о ракетных пусках Киев предупреждали заблаговременно США, ведущие непрерывный контроль за воздушным пространством России с помощью самолётов дальнего радиолокационного обнаружения (ДРЛО).

Но в ответ на превентивные отключения Россия стала чаще выпускать в небо над Украиной БПЛА «Герань-2», которые не только вскрывали работу систем ПВО, но и били в ночное время по отдельным энергетическим объектам, так как в силу своей малоразмерности долгое время могут оставаться незамеченными для украинской ПВО и американских самолётов ДРЛО. Заодно стало прилетать по Одесской области — так Россия била по транзиту электроэнергии из Румынии на юг Украины.

В общем, конец декабря — начало января ознаменовался переходом к игре в «кошки-мышки». Эта игра не означает, что на Украину перестанут прилетать ракеты, но Киев научился снижать ущерб для энергосистемы, но не для энергетической инфраструктуры. Её даже пытаются восстанавливать.

С западной помощью

Оценить масштабы восстановительных работ сложно: глава «Нафтогаза» Алексей Чернышов заявил, что удалось восстановить свыше 55% повреждённых объектов энергетической инфраструктуры. Чернышов, в силу своей должности, скорее тепловик, чем электроэнергетик, поэтому свалил в одну кучу трубы, котлы и трансформаторы. Тем не менее отсутствие конкретных цифр в процентах не помешает нам получить общее представление о ходе восстановительных работ.

Очевидно, что удалось восстановить трансформаторы низкого (до 1 кВ) и среднего (от 1 до 35 кВ включительно) классов напряжения. Такие трансформаторы просты в производстве, выпускаются многими странами и передаются Украине в рамках гуманитарной помощи дружественными ей странами.

Также понятно, что не удалось восстановить сгоревшие трансформаторы высокого (110−220 кВ) и сверхвысокого (330−750 кВ) классов напряжения так как их просто физически не успели бы изготовить даже если бы было где их произвести. Исключение — силовые трансформаторы для Бурштынской и Добротворской ТЭС, где ещё в начале нулевых перешли на европейские классы напряжения (400 и 200 кВ) в силу специализации этих станций на экспорте электроэнергии в ЕС.

До 1 января дружественные Украине страны направили в рамках гуманитарной помощи 176 партий грузов с материалами и электрооборудованием совокупным весом в 1907 тонн. Цифра на первый взгляд внушительная, но есть ряд проблем.

Гуманитарная помощь закрывает от 30% до 50% потребностей государственных облэнерго. А есть ещё частные, контролируемые ДТЭК, чьи менеджеры ещё в конце ноября сообщали об исчерпании складских запасов оборудования для ремонта.

У облэнерго — их бригады ремонтируют повреждённые сети и подстанции — закончились деньги.

Потребности украинской электроэнергетики в инвестициях в 2020 году оценивались в 17,5 млрд долларов. Причинённый ущерб от ударов по оценкам Украины — 6,8 млрд долларов. Итого — 24,3 млрд долларов. Только Николаевобэлэнерго необходим 1 млрд гривен для ремонтных работ, тогда как вся инвестиционная программа на 2022 год была в 4 раза меньше — порядка 250 млн гривен. Денег Николаевоблэнерго не хватает даже для выплат зарплат своим работникам.

В таких условиях необходимо поднимать тарифы на электроэнергию — облэнерго лоббировали его повышение на 30%, но получили отказ от госрегулятора в лице НКРЭУ, — но повышение явно противоречит введённому до конца военного положения моратория на рост коммунальных тарифов.

Проблему с деньгами для облэнерго Киев пока не решил, зато освободил их от необходимости выполнения своих инвестиционных программ, что, впрочем, логично: о каких инвестициях может идти речь, если нет денег на выплату зарплат?

Плюс отсутствие денег у облэнерго и государства вместе с внешними электрооборудования постепенно убивают оставшихся украинских производителей. Представители компании «Сталев-Энерго» из Днепропетровска — производит трансформаторы низкого и среднего классов напряжения — в январе жаловались на то, что до февраля 2022 года у них свыше 100 покупателей, а теперь меньше десяти. Из крупных энергокомпаний закупает их продукцию только ДТЭК — государственные облэнерго получают оборудование извне.

В общем, с восстановлением дело обстоит так себе. Но в Киеве уже придумали как обойтись без масштабных ремонтов.

Децентрализация энергосистемы

28 декабря Владимир Зеленский, выступая в Верховной Раде, заявил о необходимости построения на Украине децентрализованной энергосистемы. Позднее его идею подхватил премьер-министр Денис Шмыгаль, замминистра энергетики по вопросам евроинтеграции Ярослав Демченков и общественники-грантоеды.

На первый взгляд решение логичное: раз целями стали крупные электростанции, то нужно построить кучу мелких и как можно ближе к конечным потребителям, чтобы электростанции было труднее уничтожить. Заодно при таком подходе в теории не нужны дефицитные трансформаторы сверхвысоких классов напряжения, так как россыпь мелких станций будет расположена максимально близко к потребителям электроэнергии.

Но есть ряд моментов, которые делают подобную схему малореализуемой.

Предполагается, что основой новой децентрализованной энергосистемы станет возобновляемая генерация: солнечные и ветряные электростанции, ведь именно их в теории можно строить рядом с крупными городами, где живёт большая часть потребителей электроэнергии.

При этом не учитывается специфика возобновляемой генерации.

Во-первых, она недиспетчерезируемая в отличие от тепловой генерации: выработка электроэнергии зависит от неуправляемых погодных факторов, а пик производства электроэнергии не совпадает с пиком её потребления. А главное в энергосистеме — удержать частоту на уровне 50 ± 0,2 Гц. С доминирующей долей ВИЭ в энергосистеме регулировка будет крайне сложным мероприятием.

Во-вторых, у работы ветряков и солнечных панелей есть специфика. Ветряки производят «грязный переменный ток»: у него «прыгающая» частота (ветер дует неравномерно, лопасти вращаются с разной скоростью), его перед подачей в сеть нужно пропустить через выпрямитель, где «грязный» переменный ток станет постоянным, а затем в инверторе преобразовать в «чистый» переменный ток и отправить в энергосистему. Солнечные электростанции выдают постоянный ток, который инвертором преобразуется в переменный и выдаётся в энергосистему.

Для работы инверторов необходимо подключение к мощной энергосистеме, так как инверторы «ведомы» этой системой — они подстраиваются под частоту в мощной сети, которую задают крупные электростанции, — да и сам инвертор потребляет электроэнергию для преобразования видов электрического тока.

Поэтому в мире нет больших энергосистем на сотни мегаватт мощности, которые могли бы в длительном режиме работать без других видов генерации (ТЭС, АЭС и ГЭС).

Следовательно, возобновляемая генерация малопригодна для построения децентрализованной энергосистемы. А значит, как бы ни старались энергетики, ни обещали чиновники и ни мечтали активисты, по-прежнему понадобятся крупные объекты генерации — АЭС, ТЭС и ГЭС — которые будут ведущими в энергосистеме. Также понадобятся маневровые мощности (ТЭС и ГЭС) или же фантастически дорогие системы накопления энергии (аккумуляторы) от ВИЭ. А раз есть крупная генерация, то есть и потребность в силовых трансформаторах сверхвысоких классов напряжения, которые всегда будут целью ударов.

Следовательно, децентрализованная энергосистема так или иначе останется централизованной, то есть уязвимой.

Плюс не всякая местность пригодна для строительства объектов «зелёной» энергетики: не везде достаточное количество солнечных дней или необходимая сила ветра. Но даже если вывести этот момент за скобки, то потребуется строительство большого количества электроподстанций, то есть закупка массы нового электрооборудования и прокладки новых ЛЭП. И раз у облэнерго сейчас нет денег на ремонт повреждённых сетей, то откуда они возьмут деньги для новых сетей и подстанций?

В общем, создание децентрализованной энергосистемы пока скорее выглядит как пиар-проект, под которые Украина пытается получить деньги у ЕС и иных доноров, поэтому активно эксплуатируется тема «зелёной» генерации. Сам этот проект явно противоречит общей линии развития энергосистем за последние сто лет: они укрупнялись, централизовались, вбирали в себя новые виды генерации. Киев же предлагает откатить энергосистему на сто лет назад, когда у каждого завода и города будет россыпь своих электростанций. И если станцию для завода будет строить его владелец, то как быть жителям городов — не ясно. И это, не говоря уже о специфике самой «зелёной» генерации, а также общих законах функционирования энергосистем.

В итоге остаётся лишь констатировать, что восстановить самостоятельно энергосистему Украина не в состоянии ни по техническим, ни по финансовым возможностям, поддержка Запада недостаточна, а мечты о децентрализации утопичны. Единственное, что пока спасает Украину от полного энергетического коллапса, так это адаптация к ракетным ударам и периодические паузы при нанесении ракетных ударов, которые иногда берет Москва.

Иван Лизан