• бер. 26, 2020

Про проблеми електроенергетики України

На мадридській конференції з питань клімату (2019 р.) Генеральний секретар ООН А. Гутерреш сформулював наступні умови запобігання катастрофічним змінам клімату планети:

  • до 2030 року скоротити на 45% викиди парникових газів;
  • до 2050 року досягти вуглецевого нейтралітету;
  • не допустити підвищення середньої глобальної температури більш, ніж на 1.5ᵒС.

Він підкреслив, що «... викопне паливо має назавжди залишитися там, де йому належить бути: під землею. Якщо ми не позбудемося залежності від вугілля, то всі спроби стримати зміни клімату будуть приречені на провал». Заява Генсека ООН базувалася на положеннях Паризької кліматичної угоди (2016 р.), учасницею якої є Україна.

Ситуація ускладнюється безперервним зростанням світового енергоспоживання, яке, за оцінками експертів, має збільшитись до 2050 року майже в 1,5 раза. Стає очевидним, що земна цивілізація підійшла до межі, коли її виживання потребує докорінних змін, в першу чергу в енергетичній сфері. На перші ролі виходять безвуглецеві технології, засновані на енергії сонця, вітру та води, а також ядерна енергетика, яка може забезпечити людство енергією протягом декількох тисячоліть.

Технічний і економічний прогрес «зеленої» енергетики (вітрові (ВЕС) і сонячні (СЕС) електростанції, очевидний. Її позитивна роль у вирішенні енергетичних і екологічних проблем не викликає сумнівів. Однак, «зелена» енергетика має низку характеристик, які необхідно брати до уваги при плануванні її широкого використання в електроенергетиці країни. Головний серед них ̶ нестабільність функціонування, обумовлена залежністю від погодних та сезонних коливань. Вночі немає сонця, в штиль ̶ вітру.

Фахівці компанії EDF (Франція) стверджують, що для їхньої країни коефіцієнт використання встановленої потужності (КВВП) ВЕС не перевищує 23%, а СЕС - 13%. У зимовий період цей показник знижується до 4-5%. Термін служби ВЕС і СЕС становить 15-20 років. Все це негативно позначається на їхніх техніко-економічних показниках. Досвід Німеччини, де частка «зеленої» енергетики досягла 30%, а внесок АЕС знизився до 12%, також підтверджує ці оцінки: вартість електроенергії зросла на 22% після припинення експлуатації 8 з 15 ядерних енергоблоків. Треба відзначити, що тільки 46% електростанцій Німеччини можна віднести до екологічно чистих. У Франції, де домінує ядерна енергетика, цей показник становить 93%.

ukrArtboard 2

Ситуація може бути поліпшена за допомогою накопичувачів енергії. Однак, попри значний прогрес, можливості акумулюючих пристроїв залишаються невизначеними. Французи підрахували, що для накопичення 1 ТВт-год електроенергії потрібен акумулятор вагою в мільйон тонн, включаючи 120 тисяч тонн літію. Це значно більше його річного видобутку у світі. Чи надовго вистачить запасів літію - питання, на яке поки що немає відповіді. Існують сумніви в здатності акумуляторів довго зберігати накопичену електроенергію.

Вчені Массачусетського технологічного інституту (МТІ, США) в грудні минулого року опублікували результати досліджень, які практично збіглись з висновками французьких експертів. Автори досліджень стверджують, що при частці «зеленої» енергетики вище 40% виникає важко переборна нестійкість енергосистем, що вимагає паралельного з СЕС і ВЕС використання спеціальних балансуючих потужностей. На думку американських вчених, найбільш розумним є спільне використання ядерних і відновлюваних джерел.

Що стосується ядерної енергетики, то важкі аварії на АЕС «Три Майл Айленд» (США), Чорнобильської (СРСР) і «Фукусіма» (Японія) істотно загальмували процес її розвитку. Радіофобія ускладнює об'єктивну оцінку ролі ядерної енергетики у вирішенні енергетичних та екологічних проблем, реального рівня її потенційної небезпеки. Ні аварія в США, ні аварія в Японії не призвели до небезпечного опромінення людей. На американській АЕС практично був відсутній викид радіонуклідів у довкілля. На японській АЕС подібного викиду уникнути не вдалося, але вже через 8 років забруднені території були дезактивовані й евакуйоване населення повертається в місця до-аварійного проживання.

Чорнобильська трагедія дійсно призвела до загибелі людей через радіаційний фактор. За даними Наукового комітету ООН з дії атомної радіації (доповідь НКДАР ООН, 2007), кількість людей з небезпечним рівнем опромінення склала 134 людини. З них померло 48. Зафіксовано близько 6 000 порушень функцій щитоподібної залози. На щастя, в цьому випадку ймовірність летальних випадків мала. Інші генетичні та онкологічні наслідки визнані сумнівними.

Ці дані блякнуть перед кількістю жертв природних катаклізмів: землетрусів, лісових пожеж, затоплень, ураганів і т.п., частота і масштаби яких зростають. Тільки один землетрус, що призвів до аварії на АЕС «Фукусіма», забрав життя десятків тисяч людей.

Науково-технічний прогрес зупинити неможливо. Практично всі використовувані людством технології: транспорт, енергетика, видобуток копалин, хімічна промисловість, металургія і т. д. - несуть не тільки блага, а й породжують потенційні небезпеки. Автомобільний транспорт, наприклад, вбиває в рік на Землі понад мільйон осіб. Але люди не можуть відмовитися від подібних технологій. Треба навчитися зменшувати їх небезпеку.

В цьому плані ядерна енергетика досягла значного прогресу. Розширення використання активних і пасивних систем безпеки робить практично неможливим важкі аварії на АЕС. А якщо така аварія станеться, викид радіонуклідів у довкілля можна обмежити й навіть запобігти за допомогою спеціальних заходів. Сьогодні основним критерієм безпеки АЕС стало прагнення до виключення необхідності евакуації населення в разі будь-якої аварії.

Провідні країни світу, включаючи Китай, Індію, США, Росію, Францію, Канаду, Великобританію, Японію, Південну Корею, мають намір і далі розвивати ядерну енергетику, збільшують фінансування наукових досліджень в ядерно-енергетичній галузі. Створені та реалізуються проекти АЕС підвищеної безпеки. Розробляються проекти АЕС наступного покоління. У їх числі реактори-розмножувачі на швидких нейтронах. Саме вони повинні стати основою майбутньої ядерної енергетики, оскільки тільки з їх допомогою може бути реалізований величезний енергетичний потенціал урану і торію.

ukrArtboard 6

Велика увага приділяється розробці й впровадженню модульних реакторів малої потужності. Можливість модульного заводського виготовлення, підвищений рівень безпеки роблять їх привабливими, особливо для малодоступних і віддалених регіонів. Хороші маневрові характеристики сприяють їх використанню для стабілізації роботи енергосистем. Перспективним є застосування ядерної енергії для побутового та промислового теплоспоживання, отримання водню, опріснення води, прямого відновлення заліза та інших технологій, які потребують великої кількості високопотенційної енергії.

Учасники Міжнародної міністерської конференції, що відбулась в листопаді минулого року в США під егідою Білого дому, підтвердили, що ядерна енергетика має відігравати суттєву роль у вирішенні енергетичних і екологічних проблем. Фактично цей висновок підтвердила і Єврокомісія.

За даними Всесвітньої ядерної асоціації, клуб ядерно-енергетичних держав стає дедалі більшим. У період 2015 - 2017 років у світі вводилося близько 10 нових ядерних енергоблоків щорічно. У 2018 році додалося ще 14. У наступні два роки почнеться експлуатація 30 нових енергоблоків сумарною потужністю 33 ГВт (ел.). Всього у світі функціонує 450 енергоблоків АЕС загальною потужністю 392,4 ГВт. У стадії будівництва знаходиться ще 53.

Прогноз розвитку безвуглецевої енергетики зроблений в доповіді «Вартість декарбонізації» Організації економічного співробітництва та розвитку (ОЕСР, АЯЕ №7299, 2019 р.). Нагадаємо, що ця організація об'єднує 35 розвинених країн, включаючи США, Францію, Німеччину та ін. Представлені в доповіді результати досліджень дозволяють зробити наступні висновки:

  • розвиток світової, екологічно чистої електроенергетики має базуватися на економічно ефективному поєднанні ядерних і відновлюваних енергоресурсів;
  • роль викопних видів палива (вугілля, нафта, газ) буде знижуватися, якщо не будуть знайдені методи уловлювання та зберігання вуглецю (поява останніх в період до 2050 року вважається малоймовірною);
  • ключова роль ядерної енергетики ̶ покриття базисної частини електричних навантажень, при цьому її частка на рівні 2050 року має становити 40 - 50%;
  • частка «зеленої» електроенергетики не повинна перевищувати 30-40% через ризик втрати стійкості енергосистем;
  • зросте роль балансуючих потужностей, в першу чергу гідроелектростанцій і модульних реакторів малої потужності;
  • залишається невизначеною роль накопичувачів електроенергії через високу вартість і обмежені можливості тривалого зберігання електроенергії.

На цьому тлі дисонансом виглядає позиція Мінекоенерго України. Нещодавно очільник цього відомства представив «Концепцію «зеленого» енергетичного переходу України до 2050 року» та повідомив, що вона найближчим часом буде передана Уряду для затвердження. Українська енергетична спільнота не брала участі у підготовці цього документа. Не було і попереднього публічного його обговорення. Доводиться повторювати очевидну істину: келійність в розробці й прийнятті критично важливих для країни рішень неприпустима.

Покладені в основу «Концепції ...» підходи викликають не тільки сумніви в їх правдивості, а й обґрунтовані заперечення. Її автори не вважали за потрібне вказати характеристики різних електрогенеруючих технологій, виходячи з яких вони роблять свої висновки та прогнози. У «Концепції ...» відсутній аналіз проблем, пов'язаних з використанням «зелених» технологій. Складається враження, що її автори або не знайомі з результатами міжнародних досліджень, або свідомо їх ігнорують. По суті «Концепція ...» являє собою набір гасел без аналізу і доказів реальності їх реалізації. Тут і міркування про енергозбереження, «розумних будинках», і навіть про «термомодернізацію бюджетних будівель».

Однак, ні слова про очікувану в країні потребу в електроенергії в планованому періоді, про складне становище електромережевого господарства країни, яке вимагає термінових заходів із заміни та модернізації обладнання трансформаторних підстанцій і ліній електропередач, що вичерпали свій ресурс. Автори «Концепції ...» наполягають на розширенні біоенергетики. Але ж біоенергетика ̶ це ті ж парникові гази.

Немає у «Концепції ...» оцінки земельних площ, які необхідні для будівництва ВЕС і СЕС, немає згадки про бажані регіони розміщення ВЕС і СЕС, хоча характеристики останніх сильно залежать від кліматичних умов. У ній повністю відсутні плани з розвитку в країні енергетичного машинобудування, в тому числі для «зеленої» електроенергетики.

При цьому до 2050 року, за задумом авторів «Концепції ...», припиняє своє існування теплова електроенергетика, більш ніж у два рази скорочується виробництво електроенергії на АЕС. Не кажучи про суто енергетичні проблеми, автори забули, що це веде до звільнення десятків тисяч висококваліфікованих фахівців. Як передбачається вирішувати завдання їх працевлаштування і майбутнє мономіст енергетиків і вугільників?

ukrArtboard 8

Але головне заперечення викликають підсумкові висновки «Концепції ...», якими передбачається збільшення частки «зеленої» енергетики до 70% до 2050 року. Передбачається, що в другій половині поточного століття ця частка зросте до 100%. І ніякої оцінки кількості балансуючих потужностей, які повинні заміщувати ВЕС і СЕС при певних погодних умовах (світовий досвід: на кожен кВт «зеленої» потужності необхідно мати 0,5 - 0,75 кВт балансуючих потужностей). Чи враховують це автори «Концепції ...» у своїх оцінках?

Твердження про те, що «зелена» енергетика здатна самостійно забезпечити життєдіяльність країни, особливо в зимовий час, ̶ не більше ніж романтичне марення. В цілому обговорюваний документ ̶ це не завдання на розробку чергової енергетичної стратегії країни, а план руйнування електроенергетики.

Найважливіше питання ̶ фінансовий стан галузі та фінансове забезпечення її розвитку, розглянуто в «Концепції ...» вельми поверхнево.

Попри нещодавно введені новації, фактично ринку електроенергії в країні як не було, так і немає. Про який ринок може йти мова, якщо Енергоатом має право продавати за договірними цінами лише 10% виробленої електроенергії? Якщо держкомпанії «Енергоатом» і «Укргідроенерго» зобов'язані сплачувати надзвичайно дорогу «зелену» електроенергію, втрачаючи при цьому кошти для оновлення та розвитку власних потужностей (нагадаємо, дві ці компанії спільно покривають понад 60% потреби країни в електроенергії)? Якщо цінова політика, що проводиться НКРЕКУ, душить основи ринкових відносин і спрямована не на підтримку і зміцнення електроенергетики країни, а на збагачення її коштом окремих осіб і кланів?

До введення енергоринку в липні 2019 року, встановлена НКРЕКУ ціна на електроенергію, що виробляється тепловими електростанціями, в три рази перевищувала аналогічний тариф для атомників. У всьому світі теплова генерація дорожча за ядерну. Але не в 3 рази, а не більше, ніж на 60-80%. Чинна тарифна політика призвела до того, що застарілі теплові енергоблоки, побудовані за проектами 50-60-х років минулого століття, дають чималий прибуток. І це при тому, що їхній КВВП лише близько 30%, а питома витрата умовного палива майже у два рази перевищує передові закордонні показники.

Склалася парадоксальна ситуація. Світ шукає заміну вугільним електростанціям. ООН активізує діяльність щодо введення підвищеного оподаткування на використання цієї технології. А Україна штучно підвищує прибутковість застарілих ТЕС, що мають найгірші у світі техніко-економічні та екологічні показники. Більш того, деякими власниками теплової генерації й нерентабельних вугільних шахт є одні й ті ж особи. Вони зацікавлені в підвищенні ціни на вугілля і ніколи не будуть боротися за скорочення його споживання. Завищені тарифи для теплової генерації дозволяють їм отримувати надприбуток.

Встановлені для «зеленої» генерації тарифи багаторазово перевищують тарифи для АЕС і вдвічі світові показники. Висока прибутковість привела до кон'юнктурного і хаотичного зростання сумарної потужності ВЕС і СЕС. Об'єднана енергосистема України вже сьогодні відчуває труднощі у забезпеченні стабільного функціонування, у недостатності балансуючих потужностей.

Ядерна енергетика становить лише близько 20% сумарної потужності українських електростанцій, але дає понад половину споживаної в країні електроенергії. Це унікальне досягнення. Вона є фундаментом, на якому тримається життєздатність України, її сьогодення і майбутнє. Звичайно, техніко-економічні показники нашої ядерної енергетики (тривалість ремонтів, чисельність, особливо центрального апарату і т.д.) ще далекі від кращих світових показників, але це не привід, щоб розхитувати й руйнувати фундамент енергетичної безпеки країни.

Сьогодні в країні діє 15 ядерних енергоблоків. Для 11 з них термін служби продовжений на 10 - 20 років. Існує можливість продовження терміну експлуатації ще на 10 - 20 років. У будь-якому випадку треба бути готовими до того, що наявні ядерні енергоблоки доведеться зупиняти, починаючи з 30-х років. Необхідні заміщувальні потужності. Потрібно негайно братися до визначення типів майбутніх енергоблоків і їх постачальників. Треба відтворювати будівельно-монтажну індустрію, посилити проектні організації, мобілізувати й розширити можливості національного енергетичного машинобудування. І не треба забувати, що від прийняття рішення про будівництво нових потужностей до їх введення в експлуатацію проходить не менше, ніж 10 років.

ukrArtboard 7

Однак, будь-які плани зваляться, якщо не будуть знайдені кошти для їх реалізації. Сьогодні треба визначати варіанти накопичення коштів для нового будівництва. Електроенергетика, в тому числі ядерна, дороге задоволення. Пошук джерел фінансування для будівництва об'єктів, власником яких є держава, завдання не тривіальне і вимагає часу. Інвестор повинен розуміти державну політику в галузі, в яку запрошують вкладати ресурси.

Багато десятиліть електроенергетика, енергетичне машинобудування, проектний і будівельно - монтажний комплекси, а також наукове супроводження електроенергетики України були лідерами. В останні три десятиліття було прийнято багато спонтанних, непродуманих, скоростиглих рішень, які привели галузь до нинішнього стану. Відбувається спрацьовування потенціалу галузі, створеного в минулому столітті, оновлення основних фондів практично не відбувалося (з 1990 року введено в експлуатацію три атомні енергоблоки (їх будівництво було розпочато ще у 80-ті роки минулого століття), що замінили три блоки Чорнобильської АЕС, виведені з експлуатації. У тепловій електроенергетиці експлуатуються енергоблоки, наймолодшим з яких майже 40 років.). Галузі властива кадрова чехарда, зниження професіоналізму, перш за все на управлінському рівні.

Готуючись до кардинальної перебудови, треба детально розібратися в стані галузі та оцінити технології, які передбачається покласти в основу її розвитку, а також ризики, пов'язані зі змінами структури генеруючих потужностей. Необхідно, щоб майбутня електроенергетика вирішувала завдання соціально - економічного розвитку країни, спиралася на обґрунтований баланс різного типу джерел генерації, в першу чергу, «зелених» та ядерних, і розв’язувала екологічні проблеми.

Члени УкрЯТ

ukrArtboard 1

Прокоментувати:

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