Електрика, газ, тепло. Як Україні підготуватися до зими

Нещодавні обстріли енергетичної інфраструктури України призвели до значних втрат маневрових потужностей. З відкритих джерел відомо, що лише 5% вугільних електростанцій залишилися в балансі. Ворог завдає комплексних ударів по гідроелектростанціях (ГЕС) та теплоелектростанціях (ТЕС), що призводить до тривалих відключень для населення та промисловості. Непередбачувані графіки відключень перетворюються в аварійні, що ускладнює ситуацію.

Регламентні ремонти на атомних електростанціях (АЕС) влітку 2024 р. збільшать частоту відключень, а зимові піки споживання можуть поставити під загрозу можливість критичної інфраструктури отримувати електроенергію з системи.

Розглянемо докладніше, в якому стані перебуває наша енергосистема і, головне, яких заходів терміново потрібно вжити, щоб підготуватися до опалювального сезону.

Тривожна ситуація з газом

На початку 2024 р. уряд оголосив, що транзит російського газу закінчиться разом із завершенням контракту. Це створить додаткову небезпеку для газопостачання в разі атаки на компресорні станції, хоча й зменшить дохід "Газпрому" на $5 млрд, що витрачаються на війну.

Система видобутку, транспортування та підготовки газу до "притомного" стану є достатньо складним технологічним процесом, в який входить до 2,5 тис. газових (УГВ) і 3 тис. нафтових діючих свердловин. Ризик попадання в таку інфраструктуру неістотний. З цього погляду більш вразливими є великі газові компресорні станції, влучання в які може призвести до втрати двох третин видобутку газу (на невизначений період їх ремонту).

У разі пошкодження газових компресорних станцій важливо мати розроблені та впроваджені алгоритми їх якнайшвидшої заміни або ремонту, щоб оперативно відновити роботу системи та уникнути тривалих перебоїв у газопостачанні. Деякі експерти скептично ставляться до таких побоювань, мовляв, більшість компресорних станцій буде закрито, тому донорів для ремонту знайдеться вдосталь. Але парк основних дотискуючих компресорів, наприклад в Укргазвидобуванні, дуже відрізняється від обладнання в ОГТСУ як за потужностями, так і за виробниками. Крім того, усунення можливих пошкоджень може вимагати часу.

Системи теплопостачання і децентралізована генерація

Поганий приклад зруйнованих ТЕС показав, що без світла можна перебути якийсь час, а от чи можливо прожити без тепла взимку? І чи вдасться захистити звичайні районні котельні та теплоцентралі (ТЕЦ) взимку — питання відкрите.

Маємо сумний досвід з Харківською ТЕЦ-5, де вироблялося і тепло, і електроенергія для мільйонного міста. На повільне будівництво "будок" та "черепах" великих надій немає, тому постачання ППО критично важливе для захисту такої інфраструктури.

Занепад систем опалення, водопостачання та водовідведення призвів до їхнього зникнення у малих містах, а у великих — втрати в мережах сягають 30% теплоносія.

Так, уже сьогодні для забезпечення надійності теплопостачання необхідно провести стрес-тести на котельнях, щоб перевірити їхню здатність працювати без газу або електроенергії хоча б нетривалий період. Це дозволить виявити слабкі місця та підготуватися до можливих екстрених ситуацій.

Варто закупити та встановити додаткові генератори або когенераційні установки, які даватимуть електроенергію і тепло в разі аварій або відключень. Це забезпечить безперервне постачання тепла навіть у найскладніших умовах, що критично важливо для лікарень, систем водопостачання та інших об'єктів критичної інфраструктури.

Однак слід врахувати, що процес упровадження таких систем може зайняти від шести до 12 місяців та потребує значних фінансових вкладень. В умовах обмеженого бюджету важливо ретельно оцінити, наскільки ефективними будуть ці інвестиції порівняно з іншими можливими заходами. Попри скептицизм деяких посадовців, слід вивчити досвід інших міст та країн, де такі заходи вже впроваджені. Проведення стрес-тестів на котельнях та забезпечення належного навчання персоналу для обслуговування нової техніки допоможе підготуватися до можливих екстрених ситуацій.

Але й у складному опалювальному сезоні 2024/2025 рр. для приватних домогосподарств є технічні рішення щодо газозабезпечення — це звичайні газові балони, що були дуже популярними в негазифікованих селах, або газгольдери (ємності для скрапленого газу), які надають повну автономію у разі відключення газу. Зокрема, вони можуть живити газові колонки для постачання гарячої води та в обмежених обсягах можуть використовуватися для генерації тепла через газові каміни тощо.

Уряд та керівники міст вже озвучують варіанти децентралізації систем теплопостачання у майбутньому, але такі проєкти потрібні ще "на вчора".

У цьому контексті йдеться про перехід від централізованих систем, де тепло і електроенергія виробляються на великих станціях, до більш розподілених, локальних рішень. Це можуть буди когенераційні установки та мікромережі, що дозволять забезпечити тепло й електроенергію безпосередньо на місцях, зменшуючи залежність від великих інфраструктурних об'єктів, які можуть бути вразливими до атак.

Чи є шанс децентралізувати системи до зими? Це надто складне завдання через необхідний час на встановлення та налагодження обладнання, а також підготовку персоналу. Однак навіть часткові заходи, такі як встановлення додаткових генераторів або мобільних котелень, можуть значно підвищити стійкість системи до настання холодів. Крім того, активна підтримка уряду та міжнародних партнерів може прискорити процеси, забезпечивши потрібні ресурси та технічну допомогу.

Локальні котельні як альтернатива бойлерам

Відомо що більшість багатоквартирних будівель зводилися з системою гарячого опалення, але тоді якість таких послуг була дуже низькою, а електроенергія дуже дешевою. Ці два чинники зіграли погану роль, коли навантаження на мережі збільшилися в рази.

Проте сьогодні централізоване гаряче водопостачання може бути економічно вигіднішим за використання електричних бойлерів, особливо з підвищенням ціни на електроенергію у червні 2024 р. У цьому контексті місцевій владі варто задуматися над поліпшенням якості послуг з гарячого водопостачання — і першим кроком може стати зменшення використання "лімітів" споживання електроенергії для регіональних обленерго.

Але що робити тим, хто вже користується бойлерами, а централізоване постачання у їхніх будинках відсутнє? Це питання турбує багатьох мешканців міст.

Переведення значної кількості українців з бойлерів на централізоване опалення в короткостроковій перспективі є надзвичайно складним завданням. Це вимагає масштабної модернізації інфраструктури, значних інвестицій та часу. Проте можливі проміжні рішення, такі як встановлення локальних котелень у великих житлових комплексах або мікрорайонах. Це дозволить забезпечити централізоване постачання тепла та гарячої води для багатьох домогосподарств одночасно. Для прискорення процесу необхідні підтримка уряду, міжнародні гранти та кредити, а також стимулювання приватних інвесторів. Водночас мешканцям слід розглядати альтернативні способи підвищення енергоефективності своїх домогосподарств, такі як використання сонячних колекторів та систем зберігання енергії.

Енергоефективні насоси

Встановлення енергоефективних насосів, які споживають менше електроенергії, є важливим кроком у підвищенні енергоефективності та зниженні витрат на експлуатацію. На сьогодні в Україні вже розпочалися проєкти з упровадження таких технологій, але їхні масштаби все ще недостатні. Враховуючи обмежений час до початку опалювального сезону (не більш як чотири місяці), масштабне впровадження енергоефективних насосів до зими малоймовірне, хоча окремі ініціативи та проєкти можуть бути реалізовані в короткі терміни.

За оцінками експертів, навіть часткове впровадження енергоефективних насосів може суттєво знизити навантаження на енергосистему, особливо в пікові періоди споживання. Це також сприятиме зниженню експлуатаційних витрат для комунальних підприємств та приватних споживачів. Однак для досягнення значних результатів потрібна координація зусиль уряду, місцевих влад і приватного сектора, а також залучення міжнародної технічної та фінансової допомоги.

Розвиток сонячної генерації

Максимальне використання сонячної енергетики відіграє ключову роль у забезпеченні стабільності енергосистеми. Необхідно підтримувати та розвивати домашні і комерційні сонячні електростанції (СЕС) та геліоколектори, особливо в регіонах з високим рівнем сонячного випромінювання. Це не тільки сприятиме енергетичній незалежності, але й зменшить витрати на енергоресурси. Однак постають питання, як саме забезпечити цю підтримку і чи справді Україна рухається в цьому напрямку достатньо швидко.

Розвиток сонячної енергетики в Україні підтримується через державні програми та міжнародні гранти, проте їхні масштаби ще не достатні для повного розкриття потенціалу. Щомісяця в експлуатацію вводяться десятки мегават нових потужностей, але для досягнення відчутного ефекту потрібні більші обсяги. До зими ввести в експлуатацію значну кількість нових СЕС буде складно через технічні та бюрократичні перепони. Для прискорення процесу треба спростити регуляторні процедури, збільшити фінансову підтримку від держави та міжнародних партнерів, а також активізувати інвестиції у цю галузь. Лише за таких умов сонячна енергетика зможе стати вагомим фактором енергетичної стабільності України.

Балансування в електромережах і накопичувальні системи

Основна перешкода для розвитку середньої та малої генерації електроенергії — відсутність балансування у малих та мікромережах. Щоб вирішити цю проблему, слід встановити великі та малі накопичувальні системи energy storage та побудувати на їхній базі мікромережі. Це стабілізує енергосистему, дозволяючи уникати продажу надлишків електроенергії у сонячні дні та великих закупівель електроенергії у погану погоду у сусідніх країнах. Лише у середині червня 2024 р. Верховна Рада України ухвалила проект закону №11083 про розумні (мікромережі), що надалі що хоч якось внормує у підзаконних актах такі визначення та порядки. На сьогодні Україна робить певні кроки в цьому напрямку, але їхній масштаб все ще недостатній для досягнення необхідного рівня стійкості.

Так, за даними експертів, наразі в Україні вже розпочаті проєкти з упровадження накопичувальних систем, але вони покривають лише невелику частину потреб. Для значного збільшення потужностей зберігання до початку зими потрібна координація зусиль уряду, залучення приватних інвестицій та міжнародної допомоги. Прискорити процес мо//жна шляхом спрощення регуляторних процедур, надання податкових пільг для інвесторів у сфері energy storage та активного залучення міжнародних грантів і кредитів. Лише так Україна зможе забезпечити стабільність енергосистеми та підвищити її стійкість до можливих криз.

Стан енергосистеми критичний. Навіть за умови літніх ремонтів всього, що можна, плюс побудови "нового гігавата" зима 2024/2025 рр., ймовірно, стане найскладнішою, коли в містах електроенергія буде постачатися, можливо, лише на 6-8 год. на добу.

Кволі зусилля уряду та місцевих влад у прийняті нормативної бази та підзаконних актів не надають оптимізму пройти опалювальний сезон без проблем. Державні компанії проштовхують будівництво довгобудів (атомних електростанцій). Приватні компанії лише намагаються знайти інвестиції для відбудови…