Удары по энергосистеме: что может сделать Украина, чтобы обезопасить себя от блэкаутов

Украина потеряла около 85% тепловой генерации в результате обстрелов россии. Ущерб энергетической инфраструктуры оценивается в 12,5 млрд долларов, а в быту украинцев – снова графики отключений электроэнергии.

Этот текст имеет видеоверсию 👇

Начнем с базы – что такое электроэнергетика Украины как отрасль? Генерация электричества – это одна из самых больших и старейших отраслей экономики, в которой работают около 450 тысяч человек, а весь энергетический сектор формирует около 8% ВВП.

Мощности украинской энергосистемы построены на атомной энергетике, сжигании мазута и угля, биологического топлива и природного газа. Кроме того, в последние годы растет популярность возобновляемых источников, а именно солнечной энергии, ветряных мельниц и водных станций.

Если говорить о структуре, то она разветвленная ​​и не имеет конкретного центра. Предприятия, генерирующие энергетику, отдают ресурс в общую сеть, через которую она добирается до промышленных производств и бытовых потребителей.

Если рассматривать, кто владеет и управляет энергосистемой с точки зрения собственности, ее нужно разделить на две части: линии электропередачи и мощности генерации.

Первые находятся в собственности государства и не подлежат приватизации. Мощности по генерации в большинстве своем также находятся в государственной собственности, в том числе ГЭС и АЭС, доля ТЭС и ТЭЦ.

Однако другая часть ТЭС и ТЭЦ находятся в частной собственности, так же как и источники возобновляемой энергии — ветровые и солнечные электростанции. Также существует несколько ТЭЦ, которые находятся в коммунальной собственности.

Основным органом управления является Национальная энергетическая компания «Укрэнерго", имеющая статус частного акционерного общества.
При этом весь пакет акций – государственная собственность. Компания находится в сфере управления Министерства энергетики.

Что касается генерации, то на рынке присутствует множество производителей, а крупнейших из них вы точно знаете – это ДТЭК, Центрэнерго, Укргидроэнерго и Энергоатом.

Исторически украинская энергосистема была связана с россией, беларусью и Молдовой, и в случае чрезвычайной ситуации имела зависимость от россии. К счастью, в марте 2022 года мы присоединились к объединенной энергосистеме континентальной Европы ENTSO-E, благодаря чему мы сейчас имеем возможность импортировать электроэнергию из европейских стран.

До полномасштабного вторжения Украина генерировала достаточное количество электроэнергии, чтобы обеспечить себя самостоятельно, а остатки еще и экспортировать за границу.

Но в феврале 2022 года наши мощности обвалились на 30% из-за полномасштабного нападения россии. В первую очередь это произошло из-за оккупации – почти сразу Украина потеряла контроль над Запорожской АЭС, которая генерировала четверть мощностей всей энергосистемы.

В то же время упало и потребление, ведь многие предприятия остановились, а большое количество бытовых потребителей вынуждены были бежать за границу.

Потом россияне взялись за целевые удары по энергосистеме Украины – все мы помним блэкаутную зиму 22-23 года. По данным Офиса Генпрокурора Украины, до 20 февраля 2023 года россия нанесла 255 ударов по объектам электроэнергетики Украины. Они били как по объектам генерации, так и по распределительным станциям и линиям электропередачи.

На конец апреля 2023 года ООН отчиталась, что общая мощность генерации Украины уменьшилась более чем вдвое, а почти половина критически важных высоковольтных трансформаторов была повреждена.

По данным Всемирного Банка, ущерб, причиненный энергосистеме за тот период, составил 11 миллиардов долларов – это 20 процентов от общего бюджета Украины на 2023 год, который тогда составил 53,1 миллиарда долларов.

Эти повреждения, по словам министра энергетики Германа Галущенко, удалось восстановить на 80 процентов. ДТЭК, владеющее большинством ТЭС, также восстановило части энергоблоков и расконсервировало часть оборудования, которое было на долгосрочном хранении. Все это оказалось не зря – зиму 2023-2024 мы прошли без блэкаутов.

Но весной этого года россия вернулась к ударам по энергосистеме Украины. В конце марта рашисты ударили по двум гидроэлектростанциям и семи ТЭС, а 11 апреля россияне уничтожили Трипольскую ТЭС, являющуюся крупнейшим поставщиком электроэнергии в Киевскую, Житомирскую и Черкасскую области. В результате этих атак ДТЭК потеряло 80% своих мощностей, а Украина вернулась к веерным отключениям электроэнергии.

Что же ожидать дальше? Украинская экосистема уже страдает от дефицита мощностей, которые частично удается компенсировать солнечными электростанциями и экспортом из-за рубежа днем. Но Сергей Коваленко, СЕО поставщика электроэнергии YASNO, объясняет, что не все так просто – если погода пасмурная, то солнечные батареи в течение дня производят меньше электричества. К тому же, импорт и аварийная помощь уменьшаются ночью.

С приходом зимы ситуация станет еще хуже, ведь солнца будет становиться все меньше, а потребность в электроэнергии будет расти.

Надеяться, что россияне перестанут бить по энергосистеме, нет смысла. Что же Украина может сделать, чтобы обезопасить себя от блэкаутов?

Ответ прост и весьма очевиден – децентрализация энергосистемы и переход на распределительную генерацию. Вместо крупных ТЭС, которые становятся легкой целью для российских ракет, мы должны фокусироваться на небольших электростанциях, разбросанных по разным уголкам страны.

Ими могут быть «зеленые» варианты, например солнечные батареи на крышах домов или ветровые турбины в сельской местности или мини-ТЭЦ. Это малые и средние когенерационные установки, одновременно производящие электро- и тепловую энергию на предприятиях теплоснабжения.

Например, Киевсовет уже утвердил установку 6 мини-ТЭЦ в городе, которые смогут сделать энергоснабжение Киева более автономным и стабильным. Первый этап планируют завершить до конца года и обеспечить бесперебойным снабжением тепла около 300 тыс. киевлян, но для полной реализации проекта нужно 12-15 лет.

Подобную программу разворачивают по всей стране — теплоснабжающие предприятия в 21 областях Украины получили 80 мини-ТЭЦ. В общей сложности закуплена 91 такая установка, которые вместе смогут обеспечить теплоснабжением более 1 миллиона жителей многоквартирных домов и около 1 тыс. социальных объектов независимо от отключений электроэнергии.

Мини-ТЭЦ – один из лучших вариантов для пограничных областей с частыми обстрелами, ведь они достаточно малы, легки в транспортировке и защите. Что-то более мощное и, соответственно, большее в размерах, станет легкой целью для россиян.

Другой вариант, о котором дискутируют эксперты – это мини-АЭС или малые модульные реакторы. ММР работают так же, как и крупные АЭС. И хотя их мощности в три раза меньше, чем у обычной АЭС, занимаемая ими площадь в 10 раз меньше.

Главная особенность мини-АЭС – это модульная структура, которую могут производить на заводах и собирать на местах расположения. Американская компания Holtec International, которая вместе с Энергоатомом обещает построить первые модульные реакторы в Украине в 2029 году, утверждает, что их можно будет даже встраивать в инфраструктуру существующих тепловых станций – из них нужно только извлечь угольные котлы.

Сбудутся ли эти обещания — пока не ясно. В мире еще нет удачного примера мини-АЭС. Компания NuScale Power, которая планировала построить первый ММР в Юте, остановила проект, потому что его расходы выросли более чем наполовину.

Эксперты ожидают, что первый ММР сможет появиться только лет через 10. Другие же специалисты скептически относятся к концепции мини-АЭС. Например, эксперт по ядерной безопасности Кристоф Пистнер из немецкого исследовательского центра «Эко-Институт» в разговоре с украинским «Дойче Велле» отметил, что разработчики ММР хотят отказаться от ряда мер безопасности ради экономии, но еще ни разу не показали, как это можно сделать на практике. Поэтому пока сложно оценить безопасность таких разработок.

Еще одна, но более реалистичная альтернатива – газотурбинные генераторы. Такие электростанции имеют небольшие блоки.

Для сравнения – атомному блоку для этого нужно трое суток. Их можно использовать в городах для обеспечения жителей водой и теплом, а также обеспечить энергетическую безопасность атомной генерации.

Такие станции бывают разной мощности от 1 до 150 мегаватт; они могут работать как элементы децентрализованной энергосистемы и обеспечивать непосредственно потребителей, а остатки отправлять в систему. Также можно сделать такие станции мобильными и в случае критической ситуации питать объекты критической инфраструктуры.

И, конечно, есть зеленая энергетика. Мы уже используем восстановительные источники – до войны их доля в производстве составляла 13%, но они также получили повреждения в результате войны.

Многие объекты возобновляемой энергетики оказались в оккупации и в регионах боевых действий, например, на оккупированных территориях остались три ветровые электростанции. Но у зеленой энергетики есть большой потенциал для децентрализации.

С другой стороны, есть и недостаток – сетевые солнечные электростанции работают только тогда, когда есть внешняя сеть. Если случился блэкаут и нет сети, то и солнечная станция не работает. Это можно обойти, если дополнительно использовать генератор или если станция гибридная.

И хотя зеленая энергетика — перспективное направление развития, которое поощряют и активно финансируют иностранные партнеры, самостоятельно она не сможет перекрыть потребности целой страны. Систему все еще нужно балансировать, а с солнечными и ветровыми станциями это может быть сложно, ведь они могут не давать стабильной генерации на протяжении всех суток.

С таким вызовом сталкиваются даже страны с развитой зеленой энергетикой, например Германия, полагавшаяся на российский газ для этих целей. Поэтому отметать другие способы генерации – сожжение угля и атомную энергетику не стоит.

Вариантов для децентрализации много – но все они требуют времени и финансирования. За год невозможно полностью децентрализовать энергосистему, поэтому Украине нужно восстанавливать часть поврежденных ТЭЦ, чтобы пережить следующую зиму.

К счастью, иностранные партнеры готовы поддержать это восстановление. На ремонт последних повреждений – которые, по словам чиновников, хуже, чем в прошлом году – правительство уже выделило более 7 миллиардов гривен. Эти деньги берутся из грантов, предоставленных Украине Всемирным банком.

Финансирование также пообещали прислать и отдельные страны – например, для Фонда поддержки энергетики Украины Дания выделила 5,6 млн долларов, Великобритания – 23 млн евро, Швеция – 42,5 млн евро, Германия – 50 млн евро, а Австрия – пять. Кроме того, правительство приняло решение поднять тариф для населения в размере 4,32 гривны за киловатт, чтобы иметь деньги на восстановление.

Но кроме ремонта и обновления, нашей энергосистеме требуется защита. В первую очередь, это – ПВО. Надеюсь, что иностранные партнеры это понимают и продолжат поставлять системы ПВО, ракеты и долгожданную авиацию.