Энергонезависимость на водной основе

Национальный институт стратегических исследований и Украинский центр экономических и политических исследований им. Разумкова по инициативе Министерства энергетики и угольной промышленности подготовили обновленную Энергетическую стратегию Украины до 2035 г. Согласно документу доля возобновляемых источников электроэнергии (ВИЭ) в энергобалансе вырастет с 5,7% в 2015 г. до 21,7% в 2035 г., или почти вчетверо.

Указанные темпы некоторые эксперты назвали недостаточными. Ведь "зеленая" энергетика во всем мире растет как на дрожжах. Да и в Украине возобновляемые источники развиваются бурно. В прошлом году было введено в строй 120 МВт новых мощностей, что в четыре раза больше, чем в 2015 г.

Однако консерватизм правительства имеет под собой основания. Строительство "зеленых" мощностей требует серьезных вложений. Стоимость "зеленой" электроэнергии все еще слишком высока для обычного потребителя. Кто сейчас готов заплатить 4 грн./кВт·ч у себя дома? Но главной проблемой является другое — ограничены возможности энергосистемы принимать большие объемы энергии из альтернативных источников.

Увеличение строительства генерирующих мощностей на возобновляемых источниках требует дополнительных регулирующих мощностей. В Украине ВИЭ — это преимущественно ветровые и солнечные электростанции. Они производят электричество не тогда, когда нужно потребителям, а тогда, когда есть соответствующие природные условия — солнце и ветер. Например, коэффициент использования установленной мощности солнечных электростанций в Украине составляет около 14%, ветровых — порядка 30%. А ветряки производят энергию и ночью, когда потребление в системе минимальное. Регулирующие мощности нужны для того, чтобы накапливать электроэнергию, когда ее производится слишком много, и выдавать в систему, когда складывается дефицит.

Важно понимать, что скорость строительства "зеленой" генерации составляет два-три года, а строительство мощностей для ее регулирования требует примерно втрое больше времени. То есть регулирующие мощности должны строиться с опережением. Это могут быть либо гидроаккумулирующие электростанции, либо газотурбинные электростанции на природном газе из соседней страны — по очевидным причинам последний вариант не рассматривается. По мнению экспертов, и для Украины самый оптимальный  вариант развития накопительных мощностей — ввод в строй новых ГАЭС.

Это подтверждает и мировой опыт. К примеру, Германия к 2050 г. планирует полностью перейти на ВИЭ. Реализуя эту задачу, ученые Кассельского университета построили виртуальную модель полного перехода на возобновляемые источники. Моделирование показало, что балансирование энергосистемы возможно только при условии наличия большого объема станций, работающих на накопленной энергии, и при этом не менее половины таких мощностей должны выдавать гидроаккумулирующие электростанции.

По данным Международного энергетического агентства, в 2013 г. накопительные мощности в мире достигали 141 ГВт. 99% из них составляли именно ГАЭС. В Европе совокупная мощность ГАЭС в 2012 г. составила 45 ГВт. Ожидается, что к 2050 г. потребности в накопительных мощностях в Европе вырастут до 125 ГВт.
ГАЭС в Европе продолжают активно строится. Только сейчас в Швейцарии на завершающей стадии находятся два проекта строительства ГАЭС суммарной мощностью 1,9 ГВт, в Португалии строится ГАЭС мощностью 736 МВт. 

Если из энергосистемы выпадет 1 тыс. МВт, для ГАЭС нужно всего семь минут, чтобы выдать такую мощность, а тепловой генерации — от двух до четырех часов. ГАЭС попросту лучше, чем другие виды регулирующей генерации.

Например, сегодня пиковое потребление электроэнергии в Украине обеспечивается за счет включения угольных блоков, однако при наступлении ночного "провала" в потреблении электроэнергии около 10 блоков ТЭС нужно останавливать. А такие режимы работы угольных блоков не предусмотрены проектом — они создавались для стабильной круглосуточной работы. Работа в режиме ежедневного запуска и остановки ведет к преждевременному износу оборудования, повышению аварийности, и, как следствие, электроэнергия, произведенная на таких блоках, становится дороже.

Кроме того, пуск и работа блоков ТЭС требует топлива, которое в Украине можно сегодня назвать дефицитом, — импортного природного газа и угля (иногда это антрацит, поставки которого с временно оккупированных территорий могут остановиться в любой момент).

Ввод в строй ГАЭС позволит Украине существенно сэкономить на угле и газе, поскольку снижается потребность в пусках энергоблоков ТЭС для суточного регулирования в энергосистеме. Согласно данным из Программы развития гидроэнергетики до 2026 г. работа трех гидроагрегатов действующей Днестровской ГАЭС позволяет экономить в год 113 млн кубометров газа и 1 млн т угля антрацитовой группы. А работа четырех гидроагрегатов строящейся Каневской ГАЭС даст дополнительную годовую экономию в размере 125 млн куб. м газа и 0,6 млн т угля. Общий экономический эффект исчисляется миллиардами гривень.

Таким образом, развитие гидроэнергетики является необходимым условием для развития альтернативной энергетики и реальным средством диверсификации украинской энергосистемы. И пока вокруг самой диверсификации энергоресурсов ведутся дискуссии, необходимо реализовывать уже существующие проекты, ведущие к энергонезависимости страны.

Для справки. Согласно Программе развития гидроэнергетики до 2026 г., утвержденной в июле 2016 г., планируется модернизировать существующие мощности и построить новые — вторую и третью очереди Днестровской ГАЭС, Ташлыкскую и Каневскую ГАЭС, Каховскую ГЭС и Верхнеднестровский каскад ГЭС. В случае реализации этого плана установленная мощность ГЭС и ГАЭС страны вырастет в 1,6 раза по сравнению с началом прошлого года — до 9,5 ГВт. А доля гидроэнергетики в общей структуре выработки электроэнергии в стране вырастет до 15,5%.