• март 26, 2020

О проблемах электроэнергетики Украины

На мадридской конференции по климату (2019 г.) Генеральный секретарь ООН А. Гутерреш сформулировал следующие условия предотвращения катастрофического изменения климата планеты:

  • к 2030 г. сократить на 45% выбросы парниковых газов;
  • к 2050 г. достичь углеродного нейтралитета;
  • не допустить повышения средней глобальной температуры более, чем на 1.5ᵒС.

Он подчеркнул, что «… ископаемое топливо должно навсегда остаться там, где ему положено быть: под землей. Если мы не избавимся от зависимости от угля, то все попытки сдержать изменение климата будут обречены на провал». Заявление Генсека ООН базировалось на положениях Парижского соглашения по климату (2016 г.), участницей которого является Украина.

Ситуация усугубляется непрерывным ростом мирового энергопотребления, которое, по оценкам экспертов, должно увеличиться к 2050 г. почти в 1,5 раза. Становится очевидным, что земная цивилизация подошла к черте, когда ее выживание требует коренных изменений, в первую очередь в энергетической сфере. На первые роли выходят безуглеродные технологии, основанные на энергии солнца, ветра и воды, а также ядерная энергетика, которая может обеспечить человечество энергией в течение нескольких тысячелетий.

Технический и экономический прогресс «зеленой» энергетики (ветровые (ВЭС) и солнечные (СЭС) электростанции, очевиден. Ее позитивная роль в решении энергетических и экологических проблем не вызывает сомнений. Однако, «зеленая» энергетика имеет ряд характеристик, которые необходимо принимать во внимания при планировании ее широкого использования в электроэнергетике страны. Главный среди них– нестабильность функционирования, обусловленная зависимостью от погодных и сезонных колебаний. Ночью нет солнца, в штиль – нет ветра.

Специалисты компании EDF (Франция) утверждают, что для их страны коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) ВЭС не превышает 23%, а СЭС – 13%. В зимний период этот показатель снижается до 4-5%. Срок службы ВЭС и СЭС составляет 15-20 лет. Все это негативно сказывается на их технико-экономических показателях. Опыт Германии, где доля «зеленой» энергетики достигла 30%, а вклад АЭС снизился до 12%, также подтверждает эти оценки: стоимость электроэнергии выросла на 22% после прекращения эксплуатации 8 из 15 ядерных энергоблоков. Надо отметить, что только 46% электростанций Германии можно отнести к экологически чистым. Во Франции, где доминирует ядерная энергетика, этот показатель составляет 93%.

19Artboard 2

Ситуация может быть улучшена с помощью накопителей энергии. Однако, несмотря на значительный прогресс, возможности аккумулирующих устройств остаются неопределенными. Французы подсчитали, что для накопления 1 ТВт*ч электроэнергии требуется аккумулятор весом в миллион тонн, включая 120 тысяч тонн лития. Это значительно больше его годовой добычи в мире. Надолго ли хватит запасов лития – вопрос, на который пока нет ответа. Существуют сомнения в способности аккумуляторов длительно хранить накопленную электроэнергию.

Ученые Массачусетского технологического института (МТИ, США) в декабре прошлого года опубликовали результаты исследований, которые практически совпали с выводами французских экспертов. Авторы исследований утверждают, что при доле «зеленой» энергетики выше 40% возникает труднопреодолимая неустойчивость энергосистем, что требует параллельно с СЭС и ВЭС использовать специальные балансирующие мощности. По мнению американских ученых, наиболее разумным является совместное использование ядерных и возобновляемых источников.

Что касается ядерной энергетики, то тяжелые аварии на АЭС «Три Майл Айленд» (США), Чернобыльской (СССР) и «Фукусима» (Япония) существенно затормозили процесс ее развития. Радиофобия затрудняет объективную оценку роли ядерной энергетики в решении энергетических и экологических проблем, реального уровня ее потенциальной опасности. Ни авария в США, ни авария в Японии не привели к опасному облучению людей. На американской АЭС практически отсутствовал выброс радионуклидов в окружающую среду. На японской АЭС подобного выброса избежать не удалось, но уже через 8 лет загрязненные территории были дезактивированы и эвакуированное население возвращается в места до-аварийного проживания.

Чернобыльская трагедия действительно привела к гибели людей из-за радиационного фактора. По данным Научного комитета ООН по действию атомной радиации (доклад НКДАР ООН, 2007 г.), число людей с опасным уровнем облучения составило 134 человека. Из них скончалось 48. Зафиксировано около 6 000 нарушений функций щитовидной железы. К счастью, в этом случае вероятность летальных исходов мала. Другие генетические и онкологические последствия признаны маловероятными.

Эти данные блекнут перед количеством жертв природных катаклизмов: землетрясений, лесных пожаров, затоплений, ураганов и т.п., частота и масштабы которых растут. Только одно землетрясение, приведшее к аварии на АЭС «Фукусима», унесло жизни десятков тысяч людей.

Научно-технический прогресс остановить невозможно. Практически все используемые человечеством технологии: транспорт, энергетика, добыча ископаемых, химическая промышленность, металлургия и т.д. - несут не только блага, но и порождают потенциальные опасности. Автомобильный транспорт, например, убивает в год на Земле более миллиона человек. Но люди не могут отказаться от подобных технологий. Надо научиться уменьшать их опасность.

В этом плане ядерная энергетика достигла значительного прогресса. Расширение использования активных и пассивных систем безопасности делает маловероятными тяжелые аварии на АЭС. А если такая авария произойдет, выброс радионуклидов в окружающую среду можно ограничить и даже предотвратить с помощью специальных мер. Сегодня основным критерием безопасности АЭС стало стремление к исключению необходимости эвакуации населения в случае любой аварии.

Ведущие страны мира, включая Китай, Индию, США, Россию, Францию, Канаду, Великобританию, Японию, Южную Корею намерены и далее развивать ядерную энергетику, увеличивают финансирование научных исследований в ядерно-энергетической области. Созданы и реализуются проекты АЭС повышенной безопасности. Разрабатываются проекты АЭС следующего поколения. В их числе реакторы-размножители на быстрых нейтронах. Именно они должны стать основой будущей ядерной энергетики, поскольку только с их помощью может быть реализован огромный энергетический потенциал урана и тория.

19Artboard 6

Большое внимание уделяется разработке и внедрению модульных реакторов малой мощности. Возможность модульного заводского изготовления, повышенный уровень безопасности делают их привлекательными, особенно для малодоступных и отдаленных регионов. Хорошие маневренные характеристики способствуют их использованию для стабилизации работы энергосистем. Перспективным является применение ядерной энергии для бытового и промышленного теплопотребления, получения водорода, опреснения воды, прямого восстановления железа и других технологий, требующих большого количества высокопотенциальной энергии.

Участники Международной министерской конференции, прошедшей в ноябре прошлого года в США под эгидой Белого дома, подтвердили, что ядерная энергетика должна играть существенную роль в решении энергетических и экологических проблем. Фактически этот вывод подтвердила и Еврокомиссия.

По данным Всемирной ядерной ассоциации, клуб ядерно-энергетических держав постоянно растет. В период 2015 – 2017 г. в мире вводилось около 10 новых ядерных энергоблоков ежегодно. В 2018 г. добавилось еще 14. В следующие два года начнется эксплуатация 30 новых энергоблоков суммарной мощностью 33 ГВт (эл.). Всего в мире функционирует 450 энергоблока АЭС общей мощностью 392,4 ГВт. В стадии строительства находится еще 53.

Прогноз развития безуглеродной энергетики сделан в докладе «Стоимость декарбонизации» Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР, АЯЭ №7299, 2019 г.). Напомним, что эта организация объединяет 35 развитых стран, включая США, Францию, Германию и др. Представленные в докладе результаты исследований позволяют сделать следующие выводы:

  • развитие мировой, экологически чистой электроэнергетики должно базироваться на экономически эффективном сочетании ядерных и восстанавливаемых энергоресурсов;
  • роль ископаемых видов топлива (уголь, нефть, газ) будет снижаться, если не будут найдены методы улавливания и хранения углерода (появление последних в период до 2050 года считается маловероятным);
  • ключевая роль ядерной энергетики – покрытие базисной части электрических нагрузок, при этом ее доля на уровне 2050 года должна составлять 40 - 50%;
  • доля «зеленой» электроэнергетики не должна превышать 30-40 % из-за риска потери устойчивости энергосистем;
  • возрастет роль балансирующих мощностей, в первую очередь гидроэлектростанций и модульных реакторов малой мощности;
  • остается неопределенной роль накопителей электроэнергии из-за высокой стоимости и ограниченных возможностей длительного хранения электроэнергии.

На этом фоне диссонансом выглядит позиция Минэкоэнергетики Украины. Недавно глава этого ведомства представил «Концепцію «зеленого» енергетичного переходу України до 2050 року» и сообщил, что она в ближайшее время будет передана в Правительство для утверждения. Украинское энергетическое сообщество не участвовало в подготовке этого документа. Не было и предварительного публичного его обсуждения. Приходится повторять очевидную истину: келейность в разработке и принятии критически важных для страны решений недопустима.

Положенные в основу «Концепції…» подходы вызывают не только сомнения в их достоверности, но и обоснованные возражения. Ее авторы не сочли нужным указать характеристики различных электрогенерирующих технологий, исходя из которых они делают свои выводы и прогнозы. В «Концепції …» отсутствует анализ проблем, связанных с использованием «зеленых» технологий. Складывается впечатление, что ее авторы либо не знакомы с результатами международных исследований, либо сознательно их игнорируют. По сути «Концепція …» представляет собой набор лозунгов без анализа и доказательств реальности их реализации. Здесь и рассуждения об энергосбережении, «умных домах», и даже о «термо-модернизации бюджетных строений».

Однако, ни слова не сказано об ожидаемой в стране потребности в электроэнергии в планируемом периоде, о сложном положении электросетевого хозяйства страны, которое требует срочных мер по замене и модернизации оборудования трансформаторных подстанций и линий электропередач, исчерпавших свой ресурс. Авторы «Концепції …» настаивают на расширении биоэнергетики. Но ведь биоэнергетика - те же парниковые газы.

Нет в «Концепції …» оценки земельных площадей, которые необходимы для строительства ВЭС и СЭС, нет упоминания о предпочтительных регионах размещения ВЭС и СЭС, хотя характеристики последних сильно зависят от климатических условий. В ней полностью отсутствуют планы по развитию в стране энергетического машиностроения, в том числе для «зеленой» электроэнергетики.

При этом к 2050 году, по замыслу авторов «Концепції …», прекращает свое существование тепловая электроэнергетика, более чем в два раза сокращается производство электроэнергии на АЭС. Не говоря о чисто энергетических проблемах, авторы забыли, что это ведет к освобождению десятков тысяч высококвалифицированных специалистов. Как предполагается решать задачи их трудоустройства и будущее моногородов энергетиков и угольщиков?

19Artboard 8

Но главное возражение вызывают итоговые выводы «Концепції …», которыми предусматривается увеличение доли «зеленой» энергетики до 70% к 2050 году. Предполагается, что во второй половине текущего столетия эта доля возрастет до 100%. И никакой оценки количества балансирующих мощностей, которые должны замещать ВЭС и СЭС при определенных погодных условиях (мировой опыт: на каждый кВт «зеленой» мощности необходимо иметь 0, 5 – 0,75 кВт балансирующей мощности). Учитывают ли это авторы «Концепції …» в своих оценках?

Утверждение о том, что «зеленая» энергетика способна самостоятельно обеспечить жизнедеятельность страны, особенно в зимнее время, - не более чем романтический бред. В целом обсуждаемый документ – это не задание на разработку очередной энергетической стратегии страны, а план разрушения электроэнергетики.

Важнейший вопрос – финансовое состояние отрасли и финансового обеспечения ее развития, рассмотрен в «Концепції …» весьма поверхностно.

Несмотря на недавно введенные новации, фактически рынка электроэнергии в стране как не было, так и нет. О каком рынке может идти речь, если «Энергоатом» имеет право продавать по договорным ценам только 10% произведенной электроэнергии? Если госкомпании «Энергоатом» и «Укргидроэнерго» обязаны оплачивать сверхдорогую «зеленую» электроэнергию, лишаясь при этом средств для обновления и развития собственных мощностей (напомним, две эти компании совместно покрывают более 60% потребности страны в электроэнергии)? Если ценовая политика, приводимая НКРЭКУ, душит основы рыночных отношений и направлена не на поддержку и укрепление электроэнергетики страны, а на обогащение за ее счет отдельных личностей и кланов?

До введения энергорынка в июле 2019 года, установленная НКРЭКУ цена на электроэнергию, вырабатываемую тепловыми электростанциями, в три раза превышала аналогичный тариф для атомщиков. Во всем мире тепловая генерация дороже ядерной. Но не в 3 раза, а не более, чем на 60-80%. Проводимая тарифная политика привела к тому, что дряхлеющие тепловые энергоблоки, построенные по проектам 50-60-х годов прошлого столетия, дают немалую прибыль. И это при том, что их КИУМ всего лишь около 30%, а удельный расход условного топлива почти в два раза превышает передовые зарубежные показатели.

Сложилась парадоксальная ситуация. Мир ищет замену угольным электростанциям. ООН активизирует деятельность по введению повышенного налогообложения на использование этой технологии. А Украина искусственно повышает доходность устаревших ТЭС, имеющих наихудшие в мире технико-экономические и экологические показатели. Более того, некоторыми собственниками тепловой генерации и нерентабельных угольных шахт являются одни и те же лица. Они заинтересованы в повышении цены на уголь и никогда не будут бороться за сокращение его потребления. Завышенные тарифы для тепловой генерации позволяют им получать сверхприбыль.

Установленные для «зеленой» генерации тарифы многократно превышают тарифы для АЭС и в два раза – мировые показатели. Высокая доходность привела к конъюнктурному и хаотичному росту суммарной мощности ВЭС и СЭС. Объединенная энергосистема Украины уже сегодня испытывает трудности в обеспечении стабильного функционирования, в недостаточности балансирующих мощностей.

Ядерная энергетика составляет лишь около 20% суммарной мощности украинских электростанций, но дает более половины потребляемой в стране электроэнергии. Это уникальное достижение. Она является фундаментом, на котором держится жизнеспособность Украины, ее настоящее и будущее. Конечно, технико-экономические показатели нашей ядерной энергетики (продолжительность ремонтов, численность, особенно центрального аппарата и т.д.) еще далеки от лучших мировых показателей, но это не повод, чтобы расшатывать и разрушать фундамент энергетической безопасности страны.

Сегодня в стране действует 15 ядерных энергоблоков. Для 11 из них срок службы продлен на 10 – 20 лет. Существует возможность продления срока эксплуатации еще на 10 – 20 лет. В любом случае надо быть готовыми к тому, что действующие ядерные энергоблоки придется останавливать, начиная с 30-х годов. Нужны замещающие мощности. Надо немедленно приступать к определению типов будущих энергоблоков и их поставщиков. Надо воссоздавать строительно-монтажную индустрию, усилить проектные организации, мобилизовать и расширить возможности национального энергетического машиностроения. И не надо забывать, что от принятия решения о строительстве новых мощностей до их ввода в эксплуатацию проходит не менее 10 лет.

19Artboard 7

Однако, любые планы рухнут, если не будут найдены финансовые средства для их реализации. Сегодня надо определять варианты накопления средств для нового строительства. Электроэнергетика, в том числе ядерная, дорогое удовольствие. Поиск источников финансирования для строительства объектов, собственником которых является государство, задача не тривиальная и требует времени. Инвестор должен понимать государственную политику в отрасли, в которую приглашают вкладывать ресурсы.

Многие десятилетия электроэнергетика, энергетическое машиностроение, проектный и строительно – монтажный комплексы, а также научное сопровождение электроэнергетики Украины были лидерами. В последние три десятилетия было принято много спонтанных, непродуманных, скороспелых решений, которые привели отрасль к нынешнему состоянию. Происходит срабатывание потенциала отрасли, созданного в прошлом веке, обновление основных фондов практически не происходило (С 1990 года введены в эксплуатацию три атомных энергоблока (их строительство было начато еще в 80-е годы прошлого века), заменившие три блока Чернобыльской АЭС, выведенные из эксплуатации. В тепловой электроэнергетике эксплуатируются энергоблоки, самым молодым из которых почти 40 лет.). Отрасли свойственна кадровая чехарда, снижение профессионализма, прежде всего на управленческом уровне.

Готовясь к кардинальной перестройке, надо детально разобраться в состоянии отрасли и оценить технологии, которые предполагается положить в основу ее развития, а также риски, связанные с изменениями структуры генерирующих мощностей. Необходимо, чтобы будущая электроэнергетика решала задачи социально – экономического развития страны, опиралась на обоснованный баланс различного типа источников генерации, в первую очередь, «зеленых» и ядерных, и решала экологические проблемы.

Члены УкрЯО

khs

Оставить комментарий

Make sure you enter all the required information, indicated by an asterisk (*). HTML code is not allowed.