Есть ли выход из "зеленого" тупика украинской энергетики

На пути революционных изменений в энергетической системе Украины возник "зелено-угольный парадокс", когда увеличение доли возобновляемой энергетики, вопреки здравому смыслу, приводит к росту тепловой. Решением проблемы является направление масштабных инвестиций в строительство новых маневренных и аккумулирующих мощностей.

Отечественная энергетика вошла в фазу революционных изменений, которые сейчас проходят во всем цивилизованном мире – «чистая» энергия из возобновляемых источников  приходит на смену «грязным» тепловым электростанциям. 

Однако, на пути этих изменений возник так называемый «зелено-угольный парадокс», когда увеличение доли возобновляемой энергетики, вопреки здравому смыслу, приводит к росту тепловой. 

Решением проблемы является строительство достаточного количества новых маневренных и аккумулирующих мощностей, на реализацию чего потребуются многомиллиардные инвестиции. 

Темпы строительства в Украине возобновляемой энергетики поражают. Только в прошлом году в нашей стране было введено в эксплуатацию 1,6 гигаватта новых мощностей «зеленой» генерации, а общая мощность выросла на 22 процента и достигла 8,5 гигаватта. При этом, рекордным стал 2019 год, когда было построено 4,5 гигаватта мощностей возобновляемой электроэнергетики.

За два последних года доля возобновляемой энергетики в общем производстве электроэнергии в стране выросла с менее 2 процентов до 8 процентов. И этот рост продолжается. 

Однако ожидаемого замещения «зеленой» генерацией устаревшей и загрязняющей атмосферу тепловой пока не происходит. 

Если в 2018 году, когда бум возобновляемой энергетики в нашей стране только набирал обороты, доля тепловых электростанций в общем производстве электроэнергии составлял 37 процентов, то по итогам 2020 года она снизилась лишь до 35 процентов. 

При этом, общее производство электроэнергии в стране в течение 2018-2020 годов из-за падения потребления снизилось почти на 7 процентов.

Дело в том, что «зеленая» энергетика является малопрогнозируемой, а выработка электроэнергии такими электростанциями - нестабильной, так как зависит от погодных условий и времени суток. Резкое увеличение или наоборот снижение производства электроэнергии из возобновляемых источников должно быть компенсировано маневренными мощностями, чтобы стабильность работы энергосистемы была сохранена.

Ключевая роль маневренных мощностей 

В Украине роль маневрирования на сегодня выполняют гидроэлектростанции, гидроаккумулирующие электростанции, а также теплоэлектростанции, работающие преимущественно на угле.     

Так как гидроэнергетика была задействована в регулировании национальной энергосистемы практически на максимуме еще до бума «зеленой» энергетики, сглаживая вечерние и утренние пики потребления, то именно тепловые электростанции взяли на себя основную роль по балансировке системы. 

При этом на запуск энергоблока, работающего на угле, может уйти от двух до девяти часов. Поэтому часть энергоблоков, задействованных в маневрировании, должна постоянно находиться в «горячем» резерве, то есть работать недогруженными, чтобы по команде диспетчера энергосистемы в нужный момент резко нарастить выработку. 

Иллюстрация REUTERS

Таким образом, увеличение доли «зеленой» генерации в украинской энергосистеме приводит к задействованию все большего количества тепловых энергоблоков, увеличению потребления угля и, соответственно, росту выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, что противоречит первоначальной идее приоритетного развития возобновляемых источников энергии. 

Вот такой национальный парадокс! 

В западне «зеленого» парадокса

Рост доли тепловых электростанции, задействованных в балансировке, также приводит к необходимости ограничения выработки электроэнергии атомными станциями, которые производят самую дешевую и более экологичную, чем теплоэлектростанции, энергию.  

Летом 2020 года блоки украинских АЭС уже останавливались, чтобы национальная энергосистема смогла приняться весь объем «зеленой» энергии из-за резкого падения потребления, вызванного карантинными мерами.

В таких условиях дальнейшее развитие возобновляемой энергетики в Украине неизбежно будет приводить к росту тарифов на электроэнергию, так как дешевая атомная электроэнергия в общем балансе будет замещаться более дорогой тепловой, а также к увеличению выбросов в атмосферу загрязняющих веществ.   

Украина не единственная страна в мире, которая столкнулась с подобным парадоксом. Данная проблема характерная для всех стран, которые активно развивают «зеленую» энергетику. 

Решение проблемы – строительство новых высокоманевренных мощностей, из которых наиболее эффективными на сегодня являются газопоршневые станции, время запуска которых составляет менее 15 минут, а также развитие мощных систем аккумулирования энергии. 

По словам исполняющего обязаности министра энергетики Украины Юрия Витренко, без стимулирования развития таких систем Украина не сможет заместить угольную генерацию. 

Юрий Витренко / фото УНИАН

«Мы должны стимулировать развитие аккумулирующих батарей, «зеленого» водорода, гидроаккумулирующих мощностей, которые могут технически сбалансировать «зеленую» энергетику. Только тогда мы сможем заместить угольную генерацию», - заявил Витренко.

Новые технологии накопления энергии

Сегодня наиболее распространенными станциями накопления энергии в мире и в Украине остаются гидроаккумулирующие электростанции. 

Однако, согласно экспертным прогнозам в ближайшие десять-пятнадцать лет системы накопления электроэнергии на основе аккумуляторных батарей смогут существенно потеснить гидроэнергетику с этого пьедестала, что будет обусловлено дальнейшим совершенствованием технологии и ее существенным удешевлением. 

По данным, компании Bloomberg, цены на литий-ионные аккумуляторы в 2020 году упали до 137 долларов за киловатт-час, тогда как еще в 2010 году стоимость батарей превышала 1100 долларов за киловатт-час. Ожидается, что цены продолжат снижаться, достигнув к 2023 году менее 100 долларов за киловатт-час.

Стоит отметить, что Украина располагает одними из крупнейших в Европе запасами лития, добыча которого сегодня, к сожалению, практически не ведется. Также в Украине нет ни одного завода по производству литий-ионных аккумуляторов, тогда как в соседних европейских странах такие предприятия уже функционируют.

Прогнозируется, что к 2040 году установленная мощность накопителей энергии в мире достигнет около 1000 гигаватт, тогда как в 2018 году общая мощность батарей составила скромные 9 гигаватт. Лидерами по развитию систем хранения энергии являются США, Австралия, Южная Корея, Китай.  

По оценкам оператора украинской энергосистемы госкомпании «Укрэнерго», в ближайшие  два года в Украине должны быть построены 2 гигаватта новых высокоманевренных мощностей с быстрым стартом, а также не менее 200 мегаватт систем аккумулирования энергии, на что потребуется около 2 миллиардов долларов инвестиций. 

Реализация этой масштабной задачи позволит обеспечить стабильность национальной энергосистемы с учетом дальнейшего роста доли возобновляемой энергетики, а также существенно снизить необходимость использования тепловых электростанции для балансирования системы. 

«Укрэнерго» совместно с Европейским банком реконструкции и развития (ЕБРР) прорабатывает проект строительства в Украине системы накопления энергии объемом 200 мегаватт. Сроки реализации такого проекта пока неизвестны. 

Кроме этого, частный энергохолдинг ДТЭК олигарха Рината Ахметова, которому принадлежит около 80 процентов тепловых электростанций страны, а также крупнейшие объекты возобновляемой энергетики, планирует весной 2021 года запустить на площадке Запорожской ТЭС аккумулятор мощностью 1 мегаватт, инвестиции в который составили около 1 миллиона долларов. Если этот пилотный проект окажется успешным, то компания планирует построить более крупную систему накопления энергии уже на 50 мегаватт. 

В ДТЭК акцентировали, что в Украине не урегулирован вопрос развития систем накопления энергии / фото dtek.com

В ДТЭК отмечают, что из-за неурегулированности вопроса развития систем накопления энергии в Украине у компании пока нет четкого понимания окупаемости подобных проектов.

«У нас нормально не работает рынок вспомогательных услуг. У нас нет нормальных ценовых сигналов, что эти проекты окупаемы. Эти проекты нужны системе, но для этого сегодня нет нормальной экономической базы. Мы решили не ждать, пока эта экономическая база появится, и попробовать проект на 1 мегаватт», - сообщил журналистам генеральный директор ДТЭК Максим Тимченко. 

О планах строительства аккумулирующих батарей также заявляла госкомпания «Укргидроэнерго», которая управляет украинскими гидроэлектростанциями. Проект планируется реализовывать совместно с USAID и Всемирным банком. 

Поиск разумных стимулов

Крупные иностранные инвесторы, к сожалению, сегодня не готовы инвестировать в строительство аккумулирующих мощностей в Украине. Во-первых, из-за того, что деятельность систем накопления энергии в нашей стране все еще не урегулирована на законодательном уровне, а во-вторых - украинский рынок электроэнергии только формируется и просчитать окупаемость инвестиций практически невозможно. 

Еще более туманны перспективы строительства газопоршневых высокоманевренных станций, которых к 2022 году в Украине, по оценкам «Укрэнерго», должно быть построено около 2 гигаватт.

Без адресных субсидий со стороны государства найти инвестора в такой проект сегодня практически невозможно, учитывая нестабильную ситуацию на отечественном энергорынке и отсутствие понимания окупаемости такой инвестиции. Ведь предполагается, что такие станции будут работать лишь точечно, возможно, несколько десятков часов в году, а не постоянно, что делает вопрос окупаемости достаточно сложным. 

В Украине на сегодня такой проект могла бы реализовать Национальная акционерная компания «Нафтогаз Украины», которая добывает более 80 процентов всего газа в стране, то есть имеет прямой доступ к топливу для такой электростанции. Кроме этого, руководство «Нафтогаза» неоднократно заявляло о том, что компания рассматривает возможности выхода на рынок генерации электроэнергии.  

Иллюстрация REUTERS

Однако, если государство не найдет решение экономической стороне этого проекта, то «Нафтогазу» также будет крайне трудно привлечь финансирование под такой проект. 

Украина сегодня находится в мировом тренде преобразований в энергетической сфере. Сейчас перед нашей страной стоит задача обеспечить энергосистему достаточным количеством новых высокоманевренных и аккумулирующих мощностей. 

Кроме этого, наша страна планирует в ближайшее два года присоединиться к энергосистеме Европы ENTSO-E, для чего необходимо будет продемонстрировать устойчивость нашей системы в ходе стресс-тестов, что будет сложно сделать без наличия новых балансирующих мощностей. 

Ближайшие два года станут решающими: или Украина сможет развивать свою энергосистему синхронно со всем цивилизованным миром, или же этот процесс существенно затянется, что станет ударом как по экологии, так и через рост тарифов по потребителям.

Игорь Орел

УНИАН в Google News