Перспективы украинской гидроэнергетики

25 Сен

К 2017 году в Украине истекает срок эксплуатации энергоблоков ТЭС, которые отработали более 300 тыс часов. А после 2022 года начнется окончательные вывод сразу нескольких энергоблоков АЭС, срок эксплуатации которых истек. К этому нужно быть готовым, поскольку в одночасье новые мощности из ниоткуда не появятся.

Многим еще памятны по «веерным отключениям» 90-е годы. Но мало кто знает, что происходило в это время «за кадром». Когда каждый день работы диспетчеров предприятий энергосетей (ПЭС) превращался в битву за то, чтобы «не опустить» частоту в сети ниже критических 49,00 герц, за которыми — автоматическое отключение от единой энергосети ее элементов. Что-то отдаленно похожее испытали на себе в 2006 году Европа. Тогда причиной сбоя стало отключение двух высоковольтных линий электропередачи в Германии, после чего фрагменты европейской сети стали рушиться, «как карточный домик». Чтобы не произошло полного отключения, автоматическая система слежения за состоянием сетей стала одного за другим отключать потребителей, и этот процесс коснулся не только Германии и Франции, но и Италии, Бельгии и Испании.

Европейцам тогда удалось довольно быстро исправить ситуацию. Но после этого случая наличие регулирующих мощностей стало в Европе темой №1. Европейцы прочувствовали — любая сложная система должна иметь эффективные регуляторы, иначе она становится просто опасной.

Основа украинской энергетики — атомная генерация. Это дешевый и надежный способ энергоснабжения. Но есть и обратная сторона. Атомные реакторы не могут оперативно наращивать или сбрасывать мощность по требованию диспетчеров. За них это делают другие типы электростанций. И самым эффективным способом регуляции выступает гидроаккумулирующая энергетика, о которой сегодня всерьез заговорили и в Украине.

Газ на ветер

«Украинская энергосистема характеризуется спецификой, в которой преобладают базисные мощности атомных и тепловых электростанций. А гидроаккуммулирующих и ГЭС очень мало — всего лишь 8% от общей мощности. Поэтому возникают проблемы с регулированием как графиков нагрузок, так и с аварийным частотным резервом. Все это снижает надежность, экономичность и эффективность работы объединенной энергетической системы Украины», — поделился в кулуарах проходившего в Киеве Международного форума «Топливно-энергетический комплекс Украины» с корреспондентом «Українських Новин» доктор технических наук, заместитель технического директора «Укргидропроекта» Юрий Ландау.

Как ни странно, актуальной становится тема строительства АЭС и в условиях перехода на альтернативную энергетику, что сейчас происходит в Европе. Ветровые и солнечные электростанции требуют регулятора не меньше, чем атомные энергоблоки. «Маневренные станции, мы будем говорить о ГАЭС, они многофункциональны. Они покрывают пиковые нагрузки. И, что чрезвычайно важно — в ночной период они потребляют излишнюю электроэнергию атомных станций. Они оказывают важнейшую функцию системного оператора. Обеспечивают аварийный резерв системы, частотный резерв и выполняют многие другие функции», — рассказал Ландау.

При этом, по словам эксперта, речь идет о значительных колебаниях в течение дня. Так, в 2012 году, когда нормально работала промышленность, в летний период перепад между минимальной и максимальной мощностью достигал 5000 МВт, а зимой — до 8000.

Чем компенсируют эти пики в Украине? Да тем, что есть под рукой — энергоблоками тепловых электростанций. Их просто по команде диспетчера включают и отключают.

«У нас нормальное потребление в зимних условиях — 29-32 тыс МВт мощностей на валу. При этом у нас атомная часть уже больше 50%, а атомные станции регулировать оперативно — в принципе не возможно. Мы практиковали недельное планирование — на субботу и воскресенье чуть разгружали блоки, не выше 30% нагрузки-разгрузки.

Остальные дни недели нам нечем регулировать график. Все ложится на тепловую генерацию. А тепловая генерация не приспособлена для регулировки в ином режиме, кроме пусков-остановок. У нас получалось, что в зимние периоды, когда большая нагрузка и резко переменный график, пускать и останавливать приходилось до 16-18 блоков. Остановить столько блоков и пустить их утром — это колоссальные потери угля, газа, сбрасывается дорогостоящая обессоленная вода. Плюс огромные затраты человеко-часов», — рассказал экс-замминистра топлива и энергетики и экс-руководитель ГП «Укрэнерго» Владимир Лучников.

Действительно, только в 2010 году в ходе суточного регулирования пиков нагрузок было осуществлено 3103 пуска-останова блоков ТЭС, в 2011 году — 2038. Иногда плотность такого регулирования достигала 30 пусков в сутки. Правда, экономическая эффективность такого регулирования сродни стрельбы из пушки по воробьям.

Дело в том, что пуск блока из холодного состояния осуществляется на газе. При этом, блок мощностью 200 МВт в одночасье потребляет до 120 тысяч кубометров природного газа. В денежном эквиваленте пуск одного такого энергоблока обходится порядка 30 тысяч долларов. То есть, за сутки могут расходоваться 600-900 тыс долл только на пуски-остановы регуляторов.

Естественный регулятор

Есть и альтернатива. Рассказывает Владимир Лучников:

«Выравнивать с помощью ТЭС — самый неэкономичный способ. Есть второй путь — аккумулировать энергию в виде воды или в виде тепла. В первом случае, это делают гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС). Теплоаккумуляция тоже эффективна. Но она очень затратна при организации. Нужна нормативная база, нужны финансовые механизмы, в конце-концов, нужно организовать население ставить электрические котлы с теплонакопительными аккумуляторами, которые бы потребляли энергию по ночам. Вот разница — с одной стороны нужна громадная организационная работа. С другой стороны — нужны просто деньги, чтобы создать централизованную систему».

Выступает на стороне гидроэнергетики и простая математика. Так, когда в энергосистеме Украины ежедневно в пиковые часы вместо устаревших тепловых энергоблоков несет нагрузку один гидроагрегат Днестровской ГАЭС мощностью 324МВт, это позволяет экономить 30,2 тыс. тонн угля в месяц (на секундочку – речь идет о 2,7 млн. долларов). Построив и запустив в работу четыре агрегата Каневской ГАЭС, суммарной мощностью 1000 МВт, украинские энергетики смогу экономить 43,8 тыс. т угля или 3,9 млн. долларов. И эта экономия будет увеличиваться – пропорционально росту объемов вырабатываемой электроэнергии.

«Кроме ГАЭС других регуляторов серьезных в промышленных объемах не существует. Нормой в Европе считается доля гидроэнергетики до 18%. У нас из 20 гигаватт гидроаккумулирующие составляют около одного гигаватта. С вводом третьего блока Днестровской ГАЭС будет 1,5 гигаватта», — рассказывает генеральный директор — глава правления ПАТ «Укргидропроект» Владимир Кривицкий.

В Европе сегодня доля ГЭС и гидроаккумулирующих станций в общих объемах энергетики уже доведена до 15-20%. То есть, ГАЭС как регуляторы системы сегодня безальтернативны.

Перспективы украинской гидроэнергетики

Сегодня Украина имеет в распоряжении три ГАЭС. Это Киевская ГАЭС мощностью 235,5 МВт и строящиеся Днестровская и Ташлыкская ГАЭС. На Ташлыкской ГАЭС были пущены 2 агрегата в 2006-2007 годах. Всего их 6 общей мощностью в турбинном режиме 900 МВт. По Днестровской ГАЭС, которая является крупнейшей в Европе, тоже пущено два агрегата в 2009 и 2014 годах. Третий агрегат должен быть пущен в конце этого года. Всего здесь запланированы 7 агрегатов общей мощностью 2268 МВт.

Есть в проектах еще и Каневская ГАЭС. Причем, как утверждают специалисты, особенности рельефа здесь таковы, что строительство обойдется на 30-50% дешевле строительства аналогичных станций в Европе. Строительство этой станции было начато еще в 80-х годах прошлого столетия, но с распадом СССР оно было законсервировано.

«В Украине есть две ГАЭС, которые строятся около 35 лет — Днестровская и Ташлыкская. Заморожены огромные капиталовложения. Страна несет колоссальный ущерб от того, что эти капвложения не используются. Потому, задача, и это предусмотрено проектом Новой энергетической стратегии — максимально ускорить завершение строительства этих станций», — сокрушается Юрий Ландау.

Сегодня в Украине снова возвращаются к теме строительства ГАЭС. Они стали одним из приоритетных пунктов Новой энергетической стратегии, разработанной Центром Разумкова совместно с Институтом стратегических исследований НАНУ. «Стратегией предусмотрено завершение строительства Ташлыкской ГАЭС до 2020 и дальнейшее строительство Днестровской ГАЭС. В этот период — до 2020 года, должно произойти становление, заложен фундамент дальнейшего развития электроэнергетики. Если говорить о дальнейшей перспективе — в этот период целесообразно начать строительство Каневской ГАЭС мощностью 1000 МВт и строительство Закарпатской ГАЭС мощностью 1300 МВт, которая находится на западной границе Украины и важна с точки зрения интеграции нашей энергосистемы с европейской», — рассказывает Юрий Ландау.

По словам эксперта, если Украина до 2020 года введет агрегаты на Ташлыкской ГАЭС — это даст дополнительно 600 МВт регулирующих мощностей. А ввод третьего гидроагрегата Днестровской ГАЭС и первого Каневской ГАЭС — еще 574 МВт в генераторном и 681 МВт — в насосном. «Ввод этих мощностей позволит повысить регулирующие мощности с 8 до 12% от общей мощности энергетики. Это уже не плохо, но нам надо где-то 18-20%», — резюмирует он.

Сегодня о готовности помогать Украине в этом вопросе заявили и международные структуры. Так, уже достигнута предварительная договоренность о готовности финансировать строительство Каневской ГАЭС со стороны Европейского инвестиционного банка, Всемирно банка, ЕБРР, и немецкого банка KfW. На протяжении 6,5 лет они готовы выделить 1,3 млрд. долларов, что обеспечит 100% финансирование строительства этого объекта.

Проблема лишь в одном. С боевыми действиями на востоке Украина потеряла часть тепловой генерации. Это может повлиять, и влияет на работу системы. А строительство блоков ГАЭС требует времени и капиталовложений. И чем раньше это будет сделано, чем быстрее Украина поймет приоритетность этого строительства, тем больше гарантий, что Украина и дальше будет надежно снабжена энергией, а не повторит ошибки, с которыми столкнулась Европа в 2006 году.

Автор: Александр Хорольский

Перепост: Українські новини