Енергетична інфраструктура в Україні: чи помічниця їй зелена енергетика

Наша багатостраждальна енергосистема вже витримала сотні ударів ракетами та дронами й пережила перший у своїй історії блекаут, коли зупинилися всі ядерні реактори країни.

Загалом же близько 50% енергетичної інфраструктури країни пошкоджено. Зелена енергетика – не виняток, адже її частка в структурі виробництва до повномасштабної війни становила понад 13%. І потужності нарощувалися.

Ба більше, Україна у 2019 році опинилася в першій десятці країн за темпами розвитку зеленої енергетики. 2020-го – в першій п’ятірці країн Європи за темпами розвитку сонячної енергетики.

На початок 2022 року загальна потужність об’єктів зеленої енергетики в Україні сягнула позначки 9 656 МВт. Але вже восени були вимушено виведені з експлуатації майже всі вітрові електростанції та близько половини сонячних. Через що частка відновлюваних джерел в енергобалансі впала більш ніж удвічі.

Що відбувається в галузі зараз і чи є можливості не тільки її відновити, а й розвинути?

Перехід на відновлювані джерела енергії – один із пріоритетів боротьби з глобальним потеплінням. Активного розвитку тема набула після підписання Паризької кліматичної угоди в 2015 році.

Торік Європейський Союз вперше отримав більше енергії з відновлюваних джерел, ніж від спалювання газу, що дозволило заощадити близько 10 млрд євро на закупівлі «блакитного палива», ідеться у звіті аналітичного центру Ember.

На сонячну та вітрову енергетику припало близько 22% виробленої електроенергії, що є рекордним показником. Спалювання ж газу дало приблизно 20%.

Через відмову від російського газу після повномасштабного вторгнення в Україну Європа наразі сконцентрована на швидкому скороченні попиту на нього.

Водночас у регіоні відбувається поступова відмова від вугілля, зокрема теж через війну в Україні – з 1 серпня 2022 року в ЄС набуло чинності ембарго на імпорт вугілля з росії. Частка російського вугілля у структурі споживання Євросоюзу становила 45%.

Ці чинники, зазначають аналітики Ember, і мають дати поштовх до стрімкого розширення зеленої енергетики в Європі.

Того року найбільше в ЄС енергії з відновлюваних джерел отримала Німеччина: 126 ТВт-год – завдяки вітру та 59 ТВт-год від Сонця. Загалом у Німеччині частка енергії вітру становить близько 20%.

Не дивно, що під час свого нещодавнього візиту до України міністерка закордонних справ ФРН Анналена Бербок, яка є членкинею «Зеленої» партії Німеччини, порушила тему розвитку в Україні відновлювальної енергетики, а саме вітрової генерації. Так, на її думку, доцільно побудувати вітрову електростанцію навколо Чорнобильської АЕС.

Міністерство захисту довкілля та природних ресурсів України, Німецька міжнародна компанія Notus Energy, Укренерго, а також Державне агентство України з управління Зоною відчуження підписали відповідний меморандум про співпрацю над проєктом будівництва такої електростанції.

Україна та Німеччина підписали меморандум про співпрацю над проєктом будівництва вітрової електростанції у Чорнобильській зоні. Фото: пресслужба Міндовкілля

«Таке використання території Зони відчуження принесе інвестиції та нові робочі місця. А це внесок в енергонезалежність України, розвиток зелених технологій та прибутки для держави», – наголосили в Міндовкілля.

У відомстві уточнили, що вітровий парк у Чорнобильській зоні відчуження зможе забезпечити світлом майже тисячу домогосподарств.

Зі слів Бербок, зелена електроенергія з Чорнобиля – «майбутня версія миру». Мається на увазі, що після війни та перемоги відбудова України має перетворити нашу країну на технологічну й передову державу.

Розвиток відновлювальної енергетики цілком вписується в євроінтеграційні процеси, які очікують на Україну, та відповідають Паризькій кліматичній угоді. Тим паче, що наша країна ще після підписання Асоціації з ЄС взяла на себе зобовʼязання «озеленити» вітчизняну енергетику.

Наприкінці липня 2021 року український уряд затвердив Оновлений національний визначений внесок України до Паризької угоди, згідно з яким актуальна кліматична мета України – скоротити до 2030 року викиди парникових газів до рівня 35% порівняно з 1990 роком. Проте очевидно, що цей план потрібно буде актуалізувати до нових реалій, які принесла повномасштабна війна.

Окрім практичної користі, вітрова електростанція також позитивно вплине на імідж Чорнобильської зони, адже Чорнобиль перестануть асоціювати виключно з техногенною катастрофою 1986 року, кажуть експерти.

Що цікаво, в Чорнобилі з 2018 року працює сонячна електростанція – «Солар Чорнобиль-1», яка розміщена безпосередньо біля 4-го енергоблока ЧАЕС. У процесі будівництва встановили 3762 сонячних модулі. Річна продуктивність станції становить 1024 МВт-год/рік.

Перша СЕС «Солар Чорнобиль-1» в Зоні відчуження. Фото «Солар Чорнобиль»

В Україні останні півтора десятка років активно розвивалася саме сонячна електроенергія. Здебільшого, через особливості клімату, – на півдні країни та в Криму. Але з окупацією півострова й активними бойовими діями в південному регіоні, чимало станцій опинились або в окупації, або у фронтовій зоні.

Тому доцільно зсунути акцент саме на вітрову генерацію електроенергії, вважають фахівці галузі. Ще один аргумент на користь вітрових електростанцій – вони, на відміну від сонячних, можуть працювати й вночі.

Загалом в Україні близько 40% територій придатні до генерування енергії з вітру. В середньостроковій перспективі можна розвинути потужності в близько 5 тис. МВт вітрової енергії, тобто 20-30% всього споживання електроенергії в країні.

Зараз же через війну в роботі залишаються близько 20% вітрових потужностей із загальних 1 673 МВт переважно на Львівщині й Одещині.

Наприкінці травня цього року компанія ДТЕК запустила в роботу нову вітроелектростанцію на Миколаївщині – це перша в світі вітрова електростанція, що будується під час війни.

Перша черга Тилігульської ВЕС розташована лише за 100 км від окупованої росією території в Миколаївській області. Вона вже генерує зелену електроенергію: 19 турбін станції мають встановлену потужність 114 МВт та виробляють до 390 тис. кВт-год. Цього достатньо для забезпечення електрикою 200 тис. домогосподарств на рік.

Будівництво Тилігульської ВЕС. Фото: ДТЕК

Запланована проєктна потужність Тилігульської ВЕС – 565 МВт. Після введення станції до експлуатації генерація сягне близько 2 млрд кВт-год на рік. Це зробить її найбільшою вітровою електростанцією у Східній Європі та додатково забезпечить чистою енергією будинки та підприємства на півдні України, які значною мірою потерпають від перебоїв з електропостачанням через обстріли енергетичної інфраструктури.

Будівництво Тилігульської ВЕС – це перший крок у досягненні цілей ініціативи ДТЕК «30 до 2030», мета якої мати в Україні 30 ГВт встановлених потужностей відновлюваної енергетики до 2030 року.

Вся територія нашої країни придатна для розташування сонячних електростанцій. Показники інсоляції (кількість сонячної енергії, що досягає поверхні землі. – Ред.) в Україні вищі, ніж у Німеччині – провідній країні Євросоюзу з сонячної генерації.

Найсприятливішими, очевидно, є південні регіони: Одеська, Миколаївська, Херсонська, Запорізька, частина Донецької області та Крим. Тут сконцентровано понад 60% промислових сонячних електростанцій.

На кінець 2021 року, тобто до початку повномасштабної війни, сумарна потужність сонячних електростанцій в Україні складала 6 320 МВт.

За різними оцінками, понад 30% сонячних електростанцій на тимчасово окупованих територіях, або ж приблизно 1120-1500 МВт встановленої потужності, зазнали руйнувань.

Крім того, зруйновано більш як 25% непромислових (приватних) СЕС. Найбільше постраждала Харківська область – тут знищені 100% генерувальних потужностей.

ФЕС «Мерефа» (Харківська область, Мереф’янська ОТГ). Фото Станіслава Ігнатьєва

Ще як приклад можна згадати станцію «Грін Енерджі Токмак», яка розташована поблизу міста Токмак Запорізької області. Через обстріли з «Градів» та іншої зброї вона зазнала значних руйнувань, втративши близько 20% потужностей, про що раніше розповідав співвласник електростанції Олександр Рєпкін.

До широкомасштабного вторгнення росіян її потужність складала 64 МВт – це третя найбільша сонячна електростанція в Україні.

За оцінкою міністра енергетики Германа Галущенка, до кінця жовтня 2022 року з експлуатації довелося вивести 45-50% сонячних електростанцій.

Утім, є і позитивний бік: війна росії проти України змусила громади прискорити зелену трансформацію на локальному рівні.

«Сонячна енергетика дає можливість якнайшвидше побудувати нові потужності генерації. Зараз громади, муніципалітети з усіх регіонів України звертаються до Асоціації з проханням допомогти реалізувати проєкти сонячних електростанцій, або знайти під це інвестиції. Коли централізована мережа не працює, то в громадах, де є сонячні станції, електроенергія є автономною. Зелена енергетика – це нова енергетична реальність», – розповідав раніше Укрінформу директор Асоціації сонячної енергетики Артем Семенишин.

Він додав, що сонячна енергетика продовжує розвиватися. У тій же Херсонській, Харківській і Миколаївській областях відновлюють промислові та домашні сонячні електростанції.

Також у СЕС вкладається бізнес. Згенеровану електроенергію підприємства не продаватимуть за зеленим тарифом іншим споживачам, а використовуватимуть для власних потреб. Така собі страховка від ракетних обстрілів і зростання цін на енергію.

Окрім того, власна зелена генерація робитиме продукцію підприємств конкурентнішою на європейських ринках, адже в Європі очікується впровадження податку на вуглецевий слід.

Біометан – це екологічний газ, який отримують шляхом очищення біогазу, що виробляється з відходів харчової промисловості й тваринництва. Його можна закачувати в українську газотранспортну систему та використовувати як природний газ.

У квітні 2023 року компанія «Галс Агро» ввела в експлуатацію поблизу Прилук у Чернігівській області біометановий модуль на біогазовому заводі, що виробляє біометан. Цей біометан з 12 квітня вперше почав закачувати у свою газорозподільчу мережу Чернігівгаз.

Потужність заводу розрахована до 3 млн кубометрів біометану на рік.

«Галс Агро» планує розширювати виробництво, маючи вже побудовані потужності для отримання до 30 млн кубометрів біометану на рік. Наразі компанія збудувала шість біогазових заводів на чотирьох локаціях Чернігівщини та Київщини.

Біометановий завод підприємства «Галс Агро». Фото: пресслужба Апарату ВРУ

Загалом цьогоріч в Україні очікується запуск у роботу п’яти біометанових заводів. Вони зможуть виробляти 20 млн кубометрів біометану на рік.

«Те, що раніше вважалося відходами, зараз є сировиною для енергетичної безпеки, створення доданої вартості, економічної вигоди. Як показав досвід під час війни, коли були перебої з електроенергією, деякі громади убезпечили себе від відключень завдяки біогазовим станціям, що розташовані на їхніх територіях. Бачимо, що інтерес і попит серед аграріїв у питанні створення проєктів біогазу чималий, і ми його хочемо підтримувати», – переконаний заступник міністра аграрної політики та продовольства України Віталій Головня.

Потенціал України з виробництва біометану, відповідно до оцінки Біоенергетичної асоціації, – близько 10 млрд кубометрів на рік. Це третина довоєнного споживання газу в Україні.

«Виробництво біометану – дуже молода галузь в Україні. Зараз навіть попри війну продовжується її активний розвиток. Бізнес розуміє, що це перспективний напрямок економіки. Якщо говорити про продаж біометану за кордон – це величезний ресурс для отримання експортного уторгування для України та зменшення нашого торгового дефіциту», – каже народний депутат Андрій Жупанин, автор Закону щодо розвитку виробництва біометану.

Європейський Союз має намір стимулювати галузь у себе й досягти до 2030-го виробництва обсягом 35 млрд кубометрів біометану на рік.

Нині ж виробництво біогазу та біометану складає близько 18 млрд кубометрів на рік і задовольняє 4,6% попиту на природний газ в ЄС.

Біометан виробляють у 18 країнах Європи, а лідером на європейському ринку біометану залишається Німеччина. Він найдешевший з можливих відновлюваних газів. Ціна продажу біометану, за якої його вигідно виробляти, становить 800-900 євро за 1 тис. кубічних метрів. На ринку ЄС ціни на біометан за такий обсяг доходять до 1200 євро.

За словами CEO «Галс Агро» Сергія Кравчука, доходи від продажу біометану в перерахунку на 1 га землі у чотири рази вищі, ніж якби ми експортували зерно.

На початку липня минулого року Європарламент підтримав пропозицію Єврокомісії про те, щоб вважати природний газ і ядерну енергію зеленими або стійкими джерелами енергії.

У березні 2023 року на профільній конференції у Берліні міністр енергетики Герман Галущенко заявив, що розвиток відновлюваних джерел енергії та прискорення енергетичного переходу дозволить Україні зміцнити енергетичну безпеку країни. За його словами, розвиток відновлювальних джерел енергії – майбутнє української енергетики.

«Ми бачимо майбутній енергетичний мікс України таким: 50% – це атомна генерація, яка зараз виробляє більш ніж половину всієї електроенергії в Україні, і решта 50% вироблятимуться з відновлюваних джерел», – сказав міністр.

З атомом у нас наразі не все в порядку. Найголовніша проблема – Запорізька АЕС, яка є найбільшою атомною станцією в Європі та шостою у світі, досі перебуває під окупацією. Після знищення росіянами Каховської ГЕС узагалі постало питання охолодження турбін енергоблоків ЗАЕС, хоча поки з цим проблем немає.

Запорізька атомна електростанція. Фото: пресслужба Енергоатома

Водночас сім енергоблоків українських атомних електростанцій в лютому 2023-го були переведені на паливо американської компанії Westinghouse Electric Sweden (базується у Швеції. – Ред.). До 2024 року ним мають забезпечуватися всі 15 енергоблоків вітчизняних АЕС.

У вересні ж Україна вперше завантажила американське ядерне паливо в один реактор ВВЕР-440 Рівненської АЕС. Раніше реактори цього типу працювали тільки на ядерному паливі російського виробництва.

Загалом іде робота над створенням виробництва ядерного палива в Україні за технологією Westinghouse.

Так, в листопаді 2022 року ДП НАЕК «Енергоатом» наказом Міненерго був призначений оператором майбутньої ядерної установки з виробництва тепловидільних збірок для реакторів АЕС, а в грудні компанія розробила та погодила дорожню карту проєкту будівництва технологічного комплексу, де ці збірки вироблятимуться.

Уже повністю окреслений графік виконання робіт, введення ж комплексу в експлуатацію заплановане на 2026 рік.

У червні під час Конференції з відновлення України в Лондоні Галущенко презентував Енергетичну стратегію України до 2050 року. Відповідно до неї, передбачається відновлення енергетичного сектору за найсучаснішими технологіями, зміцнення стійкості системи та посилення енергетичної безпеки України і європейського континенту в цілому.

Ключове ж завдання стратегії – перетворити Україну на енергетичний хаб Європи, який допоможе континенту остаточно позбутися залежності від російського викопного палива завдяки виробленій в нашій країні чистій енергії.

Так, Україна має потенціал до 2050 року наростити потужності:

• вітрової генерації – до 140 ГВт;
• сонячної – до 94 ГВт;
• накопичувачів енергії (energy storage) – до 38 ГВт;
• атомної генерації – до 30 ГВт;
• ТЕЦ та біоенергетичних потужностей – до 18 ГВт;
• гідрогенерації – до 9 ГВт.

Як закладено в стратегії, загальні інвестиційні можливості для нових енергетичних потужностей складають 383 млрд дол. Зокрема вітрової генерації – 134 млрд дол., сонячної – 62 млрд дол., водневих технологій – 72 млрд дол., energy storage – 25 млрд дол., атомної генерації – 80 млрд дол. і систем передачі – 5 млрд дол., гідроенергетики – 4,5 млрд дол.

Щоправда, обгрунтованість і реалістичність цифр – під питанням, хоча й вказують на курс зеленої трансформації, про який заявляє уряд.

Проте, цим курсом рухатимуться переважно приватні інвестори, і для них повинні бути створені привабливі умови та можливість на справедливий захист своїх інтересів.

За словами голови правління Укренерго Володимира Кудрицького, збільшення виробництва електроенергії з відновлюваних джерел стимулює зниження цін на електроенергію для споживачів, бо сонячна та вітрова енергетика має низькі капітальні й операційні витрати, якщо порівнювати з атомними чи тепловими електростанціями.

Водночас Кудрицький додав, що зелена енергетика має недоліки, адже залежить від погодних умов. У разі зменшення виробництва, потрібно оперативно балансувати іншими видами генерації.

Навіть приборкуючи силу вітру та ловлячи сонячне сяйво для виробництва енергії, світ не перестає шукати її нові джерела. У фокусі уваги зараз перебуває водень, який вважають паливом майбутнього, адже може замістити традиційні види палива та не спричиняє викидів вуглекислого газу, бо продуктом його згоряння є лише вода.

Водень – найрозповсюдженіший елемент у Всесвіті. Проте він не зустрічається вільним в природі і має бути «видобутий» з різних джерел. Водночас водень має значно вищу енергомісткість, ніж природний газ, нафта чи вугілля. Його зокрема використовують для опалення будинків, як пальне для транспорту, у промисловості.

Згідно з даними Міжнародного енергетичного агентства, на водень припадають близько 2,5% кінцевого енергоспоживання у світі. І першою країною, що схвалила національну стратегію розвитку водневої енергетики, стала Японія у 2017 році.

Тим часом у Нідерландах іде будівництво найбільшого в Європі заводу з виробництва чистого водню, а в Німеччині запрацював парк поїздів на водневих паливних елементах. США ж цьогоріч інвестували у водневі проєкти 66 млрд дол.

2020 року в ЄС презентували «Водневу стратегію» до 2050 року. У 2022 році був запущений план позбуття залежності від російських енергоресурсів REPowerEU. У документах зроблений акцент на виробництві зеленого водню. Україна ж визначена пріоритетним партнером завдяки потенціалу відновлюваних джерел енергії.

Перший вітроводневий комплекс в Європі мав запрацювати в Україні ще 1994 року. Це був дослідницький проєкт науковців Київського політехнічного інституту. Потужність установки в 160 кВт мала задовольнити потреби локального споживання – кількох лабораторних споруд.

Проте проєкт так і не змогли запустити. Тодішнє керівництво НАНУ в останній момент відмовилось від ідеї, посилаючись на безпековий фактор.

Розробка КПІшників зацікавила Данський центр з відновлюваної енергії Folkecenter, де велась схожа робота. Українські спеціалісти змонтували першу в Європі вітроводневу станцію на базі Folkecenter.

Утім, робота з водневими технологіями в Україні не припиняється. Фахівці Інституту відновлюваної енергетики НАН України порахували, що Україна має значний природний потенціал, що дозволяє виробляти відновлюваний водень. Загальний потенціал середньорічного виробництва зеленого водню становить близько 505 млрд кубометрів.

Розподіл потенційного середньорічного видобутку зеленого водню. Фото: ІВЕ НАНУ

До повномасштабної війни в розробці перебували кілька ініціатив, пов’язаних з воднем. Так, на Одещині шукали майданчик, де побудувати електролізний завод, а у квітні 2021-го був анонсований вітровий проєкт з виробництва зеленого водню, потужності якого мали б звести на півночі Рівненської області. Влітку 2022 року мало розпочатись будівництво першої черги вітропарку, але наразі потрібно бути готовими, що будівництво розпочнуть не раніше ніж за два роки після війни.

Наразі ж фахівці однієї української компанії, яка працює в галузі водню, розробляють проєкт будівництва заводу з виробництва зеленого водню на півдні України.

Про це у своїй колонці на Економічній правді в співавторстві з членом правління національної асоціації «Українська воднева рада» Олександром Рєпкіним написала голова Державного агентства з енергоефективності та енергозбереження Ганна Замазєєва.

Цей проєкт визнаний та сертифікований Mission Innovation та Clean Hydrogen Partnership. Інформація про нього є на платформі для розробників водневих проєктів Mission Innovation Hydrogen Valley Platform 2.0, запущеній 8 травня 2023 року для демонстрації флагманських водневих проєктів у світі.

Також, зі слів Замазєєвої, не менш потужним може стати проєкт з виробництва відновлювального водню на заході країни. Він передбачає створення локального водневого ланцюга з можливим масштабуванням до 1,5 ГВт і запуск транспортного коридору з України до US Steel Košice в Словаччині, а потім – до країн Центральної Європи.

Хоча потрібно враховувати, що насамперед Україні потрібно врегулювати нормативну базу по водню, яка у нас практично відсутня. Як мінімум, нам необхідно адаптувати 67 європейських стандартів.

Навіть в умовах війни зелена енергетика хоч і кволо, але рухається вперед – будуються нові станції або ж відновлюються ті, які були пошкоджені внаслідок бойових дій, запускаються різні проєкти.

Паралельно вносяться необхідні зміни у вітчизняне законодавство, щоб стимулювати галузь. Як приклад можна назвати Закон «Про внесення змін до деяких законів України щодо відновлення та «зеленої» трансформації енергетичної системи України».

Завдяки своєму природному потенціалу Україна має все необхідне, щоб підсилити свою енергосистему відновлювальними джерелами, а відтак – і європейську через експорт надлишкових потужностей, що буде гарантією незалежності від російських ресурсів.

Проте роботи в «озеленені» української енергетики ще багато. Є ризик, що оголошені стратегії і візії так і залишаться красивими презентаціями на папері.

Також і війна додає клопоту. Проєкти, пов’язані з ВДЕ, потребують чималого фінансування. Ті ж іноземні інвестори не вкладатимуть гроші в щось, що може бути знищене черговою російською ракетою чи дроном.

Проте вибитися в лідери шанс є. Головне його не прогавити.