Парадокс на 55 млрд гривен. Почему бурное развитие зеленой энергетики дорого обойдется потребителям

Как грибы после дождя

Тема увеличения производства чистой энергии на солнечных (СЭС) и ветровых (ВЭС) электростанциях стала одним из основных трендов в отечественной энергетике последнего десятилетия. Задача снижения вредных выбросов, поставленная мировым сообществом, и высокий тариф на выработанную электроэнергию, который получили владельцы СЭС и ВЭС, стимулирует инвесторов строить в Украине все больше таких станций – «зеленая» энергетика стала в Украине очень высокодоходным бизнесом.

Сегодня доля так называемой «зеленой» энергетики в Украине совсем не велика – по итогам 2017 года выработка электроэнергии на СЭС и ВЭС составила всего лишь около 1,7% от общего объема. Однако все новые станции появляются в последние годы, как грибы после летнего дождя. И темпы строительства новых мощностей – просто колоссальные. Если в 2015 году в Украине к энергосистеме было подключено 30 МВт «зеленых» мощностей, то в 2016 – 121 МВт, а в 2017 – уже 257 МВт. И далее скорость строительства новых станций будет только нарастать – по словам главы компании «Укрэнерго» Всеволода Ковальчука, в 2017 году было выдано разрешений на подключение к энергосетям мощностей новых СЭС и ВЭС, которые будут построены в последующие годы, в 30 раз больше, чем в 2016 году. Он добавил, что на сегодня уже выдано разрешений на подключение к украинской энергосистеме 7500 МВт мощности новых станций СЭС и ВЭС, которые будут построены в последующие годы. Чтобы было понятно, все шесть атомных блоков крупнейшей в Украине Запорожской АЭС имеют мощность 6000 МВт.

Казалось бы, это – очень хороший тренд, ведь Украина взяла на себя обязательство повысить долю производства «зеленой» электроэнергии в общем объеме выработки до 11% к 2020 году. Однако неожиданно украинская энергетика наткнулась на подводный камень, ликвидация которого потребует существенных инвестиций и затрат.

Проблемы роста

«Зеленая» энергетика хороша тем, что она позволяет существенно снизить выбросы парниковых газов. Собственно, в этом и состоит ее главное предназначение. Однако ее существенный недостаток – непрогнозируемые колебания в выработке в течение суток. Превратности погоды не позволяют с точностью предсказать, сколько же электроэнергии будет выработано в тот или иной день. Иногда разница между заявленной мощностью ВЭС и СЭС и фактической из-за сложностей прогнозирования может доходить до 30%.

Поэтому для того, чтобы обеспечивать в таких условиях стабильную работу всей энергосистемы страны, энергетикам нужно держать под рукой высокоманевренные мощности, которые смогут восполнить недостаток выработки электроэнергии, если СЭС и ВЭС вдруг внепланово снизят ее выработку. И количество маневренных мощностей должно быть большим – на 1000 МВт солнечных станций нужно держать в резерве около 300 МВт мощностей традиционной энергетики.

Например, сейчас в отдельные дни ВЭС и СЭС могут подать заявки на выработку днем максимума мощности в 620 МВт, но в действительности могут выдать, например, только 220 МВт. Это значит, что для того, чтобы закрыть «дыру» в 400 МВт, нужно держать в резерве столько же мощностей на традиционных электростанциях, которые могут быстро включиться и восполнить дефицит электроэнергии в энергосистеме.

Одним из вариантов решения проблемы могло бы быть ограничение ВЭС и СЭС в выработке электроэнергии, однако государство по закону просто обязано выкупать всю произведенную «зеленую» энергию, невзирая на неудобства.

Держать баланс

Вопрос о том, за счет каких традиционных станций держать этот баланс – и есть ключевой для понимания проблемы зелено-угольного парадокса. У нас на выбор есть три вида традиционной генерации, которые могли бы «подхватить» недовыработку электроэнергии на СЭС и ВЭС. Первая – гидроэнергетика. Она также относится к разряду производителей чистой энергии, и не дает вредных выбросов в атмосферу, но ее возможности ограничены уровнем воды в водоемах гидроэлектростанций. ГЭС и ГАЭС (гидроаккумулирующие электростанции) могут оперативно включиться в энергосистему и поддержать баланс, но очень непродолжительное время. На большее просто не хватит воды в водоемах.

Остается только атомная энергетика и тепловые электростанции, которые в Украине работают на угле. Атомная энергетика была бы идеальной в этой ситуации, поскольку она производит самую дешевую электроэнергию – на сегодня тариф составляет чуть более 54 копеек за 1 КВт-час, а атомные станции производят практически половину потребляемой в Украине электроэнергии. Эти два фактора позволили бы держать тарифы на электроэнергию для конечных потребителей на приемлемом уровне и не повышать их.

Однако проблема в том, что АЭС не могут участвовать в балансировании, потому что блоки украинских АЭС изначально создавались как неманевренные – они не могут, в отличии от тех же АЭС Франции, повышать и снижать мощность. Украинские АЭС работают только в базовом режиме – выдаваемая ими мощность постоянна в любое время дня и ночи.

В итоге единственные станции, которыми можно маневрировать – это угольные блоки ТЭС, которые нужно держать «разогретыми», чтобы их можно было быстро подключить к энергосистеме. При этом находясь в состоянии готовности, угольные блоки будут потреблять топливо и «коптить» небо, а будут ли они фактически задействована в полной мере в регулировании энергосистемы, и насколько – неизвестно.

И если для балансирования работы количества СЭС и ВЭС, существующего на сегодняшний день, нужно держать наготове блоки, способные выдать мощность 400 МВт (один блок Трипольской ТЭС в Обухове имеет мощность 300 МВт), то в случае, если будут построены все уже заявленные 7500 МВт мощностей СЭС и ВЭС, то одним-двумя блоками ТЭС уже не обойтись. В таком случае нужно будет иметь в запасе 2500 МВт балансирующих мощностей. Это – примерно полторы мощности всей Трипольской ТЭС (у нее – шесть блоков мощностью по 300 МВт каждый). Если такое количество блоков постоянно держать «под парами» на случай непредвиденного снижения мощности ВЭС и СЭС, количество потребляемого впустую угля будет огромно, а затраты на такое балансирование лягут на карман потребителя в тарифе на электроэнергию.

Это и есть зелено-угольный парадокс – чем больше в Украине будет построено «зеленых» станций (ВЭС и СЭС), тем больше нужно держать наготове угольных блоков, готовых включиться в работу и выровнять баланс в энергосистеме, и тем больше угля будет потребляться на ТЭС. Фактически, чем больше в Украине будет построено ВЭС и СЭС с целью снижения выбросов, тем больше выбросов мы в итоге получим.

Кроме того, такое активное использование угольных ТЭС приведет к существенному повышению цены электроэнергии для конечного потребителя, ведь электроэнергия, вырабатываемая на ТЭС, втрое дороже, чем произведенная на АЭС.

Кроме того, чтобы можно было задействовать для балансировки энергосистемы 2500 МВт мощностей угольных станций, необходимо будет снижать мощность работы АЭС. Это значит, что объем электроэнергии, выработанной на АЭС, будет снижен, а на ТЭС – значительно вырастет.

В Германии – все в порядке

Многих может удивить, что Украина при столь малой доли электроэнергии, вырабатываемой ВЭС и ТЭС, столкнулась с такой серьезной проблемой. Ведь в той же Германии, где доля производства электроэнергии из СЭС и ВЭС составляет более 34%, подобных проблем не возникло. Но там проблема балансирования решается гораздо проще. Во-первых, энергосистема Германии является часть общеевропейской энергосистемы, которой может отдавать излишки электроэнергии и восполнять дефицит.

У Украины пока такой возможности нет. Во-вторых, в Германии ббалансировка энергосистемы осуществляется за счет высокоманевренных угольных блоков ТЭС (которых в Украине нет), а также газовых блоков, которые «разгоняются» очень быстро – последние модификации электростанций могут включаться в работу всего за две минуты.

Работы – много, времени – мало

Если в Украине приключится «зелено»-угольный парадокс, то стоимость электроэнергии повысится почти на 58% по сравнению с нынешним уровнем. Однако даже если избежать его, платить все равно придется: «Укрэнерго» считает, что для балансирования энергосистемы нужно срочно (до 2025 года) строить ГАЭС (гидроаккумулирующие станции), газопоршневые станции и мощные аккумуляторные станции по типу Tesla Powerpack, которые построил Илон Маск на юге Австралии.

Однако чтобы эти проекты стартовали, Кабмин должен утвердить конкретный механизм проведения конкурса на строительство высокоманевренных мощностей, Национальная комиссия, осуществляющая госрегулирование в сфере энергетики и коммунальных услуг (НКРЭКП) должна определить механизм финансирования такого строительства, а Министерство энергетики уже до конца этого года должно провести конкурс на строительство хотя бы 500 МВт высокоманевренных мощностей из 2500 МВТ. Но ни Кабмин, ни НКРЭКУ, ни Минэнерго даже к публичному обсуждению этой проблемы не приступили. Пока что о ней активно говорит на всех энергофорумах и заседании парламентского комитета по энергетике Всеволод Ковальчук, глава «Укрэнерго» - компании, которая и отвечает за стабильность работы украинской энергосистемы.

Платить все равно придется

Стоимость всего проекта по созданию высокоманевренных мощностей «Укрэнерго» оценило приблизительно в 55 млрд. гривен.

Кроме того, необходимо еще создать эффективную систему прогнозирования работы ВЭС и СЭС, которая позволит точнее определять, сколько же энергии они смогут вырабатывать в тот или иной день. Стоимость создания такой системы «Укрэнерго» оценило в 800 млн гривен. Однако если не создать ее до конца уже 2019 года, то отсутствие точного прогнозирования после строительства заявленных 7500 МВт СЭС и ВЭС обойдется потребителю в 300 млн. гривен ежегодно.

В целом, как оказалось, путь к чистому небу и ограничению выбросов угольных блоков ТЭС влетит украинскому гражданину в копеечку. Поскольку все необходимые для осуществления этих проектов деньги будут заложены в тариф и покрываться только из одного источника – из кошелька потребителя электроэнергии.

Автор: Александр Колосовский