Енергонезалежність на водній основі

Національний інститут стратегічних досліджень та Український центр економічних і політичних досліджень ім. Разумкова за ініціативою Міністерства енергетики та вугільної промисловості підготували оновлену Енергетичну стратегію України до 2035 р. Згідно з документом частка відновлюваних джерел електричної енергії (ВДЕ) в енергобалансі виросте з 5,7% у 2015 р. до 21,7% в 2035 р., або майже вчетверо повідомляє dsnews.ua.

Зазначені темпи деякі експерти назвали недостатніми. Адже «зелена» енергетика в усьому світі росте як на дріжджах. Та й в Україні відновлювані джерела розвиваються бурхливо. В минулому році було введено в дію 120 МВт нових потужностей, що в чотири рази більше, ніж у 2015 р.

Однак консерватизм уряду має під собою підстави. Будівництво «зелених» потужностей потребує серйозних вкладень. Вартість «зеленої» електроенергії все ще занадто висока для звичайного споживача. Хто зараз готовий заплатити 4 грн./кВт·год у себе вдома? Але головною проблемою є інше — обмежені можливості енергосистеми приймати великі обсяги енергії з альтернативних джерел.

Збільшення будівництва генеруючих потужностей на відновлюваних джерелах вимагає додаткових регулюючих потужностей. В Україні ВДЕ — це переважно вітрові та сонячні електростанції. Вони виробляють електрику не тоді, коли потрібно споживачам, а тоді, коли є відповідні природні умови — сонце і вітер. Наприклад, коефіцієнт використання встановленої потужності сонячних електростанцій в Україні становить близько 14%, вітрових — близько 30%. А вітряки виробляють енергію і вночі, коли споживання в системі мінімальне. Регулюючі потужності потрібні для того, щоб накопичувати електроенергію, коли її виробляється занадто багато, і видавати в систему, коли складається дефіцит.

Важливо розуміти, що швидкість будівництва «зеленої» генерації становить два-три роки, а будівництво потужностей для її регулювання вимагає приблизно втричі більше часу. Тобто регулюючі потужності повинні будуватися з випередженням. Це можуть бути або гідроакумулюючі електростанції, або газотурбінні електростанції на природному газі з сусідньої країни — з очевидних причин останній варіант не розглядається. На думку експертів, для України найбільш оптимальний варіант розвитку накопичувальних потужностей, введення в дію нових ГАЕС.

Це підтверджує і світовий досвід. Приміром, Німеччина до 2050 р. планує повністю перейти на ВДЕ. Реалізуючи це завдання, вчені Кассельского університету побудували віртуальну модель повного переходу на поновлювані джерела. Моделювання показало, що балансування енергосистеми можливо тільки за умови наявності великого обсягу станцій, що працюють на накопиченої енергії, і при цьому не менше половини таких потужностей повинні видавати гідроакумулюючі електростанції.

За даними Міжнародного енергетичного агентства, в 2013 р. накопичувальні потужності в світі досягали 141 ГВт. 99% з них становили саме ГАЕС. В Європі сукупна потужність ГАЕС в 2012 р. склала 45 ГВт. Очікується, що до 2050 р. потреби в накопичувальних потужностях в Європі зростуть до 125 ГВт.

ГАЕС в Європі продовжують активно будується. Тільки зараз у Швейцарії на завершальній стадії знаходяться два проекти будівництва ГАЕС сумарною потужністю 1,9 ГВт, в Португалії будується ГАЕС потужністю 736 МВт.

Якщо з енергосистеми випаде 1 тис. МВт, для ГАЕС потрібно всього сім хвилин, щоб видати таку потужність, а теплової генерації — від двох до чотирьох годин. ГАЕС просто краще, ніж інші види регулюючої генерації.

Наприклад, сьогодні пікове споживання електроенергії в Україні забезпечується за рахунок включення вугільних блоків, однак при настанні нічного «провалу» у споживанні електроенергії близько 10 блоків ТЕС потрібно зупиняти. А такі режими роботи вугільних блоків не передбачені проектом — вони створювалися для стабільної цілодобової роботи. Робота в режимі щоденного запуску і зупинки веде до передчасного зносу устаткування, підвищення аварійності і, як наслідок, електроенергія, вироблена на таких блоках, стає дорожче.

Крім того, пуск і робота блоків ТЕС потребує палива, яке в Україні сьогодні можна назвати дефіцитом, — імпортного природного газу і вугілля (іноді це антрацит, поставки якого з тимчасово окупованих територій можуть зупинитися в будь-який момент).

Введення в дію ГАЕС дозволить Україні суттєво заощадити на вугіллі і газі, оскільки знижується потреба в пусках енергоблоків ТЕС для добового регулювання в енергосистемі. Згідно з даними Програми розвитку гідроенергетики до 2026 р. робота трьох гідроагрегатів діючої Дністровської ГАЕС дозволяє економити в рік 113 млн кубометрів газу і 1 млн т вугілля антрацитової групи. А робота чотирьох гідроагрегатів будується Канівської ГАЕС дасть додаткову річну економію в розмірі 125 млн куб. м газу і 0,6 млн т вугілля. Загальний економічний ефект обчислюється мільярдами гривень.

Таким чином, розвиток гідроенергетики є необхідною умовою для розвитку альтернативної енергетики і реальним засобом диверсифікації української енергосистеми. І поки навколо самої диверсифікації енергоресурсів ведуться дискусії, необхідно реалізовувати вже існуючі проекти, що ведуть до енергонезалежності країни.

Для довідки. Згідно з Програмою розвитку гідроенергетики до 2026 р., затвердженої в липні 2016 р. планується модернізувати існуючі потужності і побудувати нові — другу і третю черги Дністровської ГАЕС, Ташлицьку і Канівську ГАЕС, Каховську ГЕС і Верхнеднестровский каскад ГЕС. У разі реалізації цього плану встановлена потужність ГЕС та ГАЕС країни зросте в 1,6 рази порівняно з початком минулого року — до 9,5 ГВт. А частка гідроенергетики в загальній структурі виробництва електроенергії в країні зросте до 15,5%.