В правительстве хотят использовать больше газотурбинных и газопоршневых электростанций. Как они работают и помогут ли украинской энергосистеме?
В 2022 г. Украина пережила самую большую в мировой истории террористическую атаку на энергосистему.
После одиннадцати ракетных обстрелов россиян и тринадцати налетов дронов-камикадзе в стране не осталось ни одной невредимой тепловой или гидроэлектростанции.
Россияне не просто разрушили значительную часть объектов, а добились временной остановки всех атомных энергоблоков. Благодаря героическим усилиям энергетиков россияне не смогли “погасить” страну и спровоцировать панику.
Впрочем, атаки на энергетическую инфраструктуру не прекращаются, и это подтвердило обстрел 14 января.
С начала войны энергетики совместно с военными работают над тем, чтобы защитить ключевые объекты и не допустить их разрушения.
Один из шагов, который позволит быстрее преодолевать последствия атак – создание альтернативной мобильной генерации с применением генераторов, газотурбинных и газопоршневых электростанций. Об этом заявили накануне в правительстве.
Генераторы заполонили Украину, но проблему это не решает
Постоянные отключения электроэнергии кардинально изменили жизнь не только населения, но и бизнеса.
В ноябре это стало ключевой проблемой украинских предпринимателей, о чем свидетельствует последний обзор Национального банка. Даже рост цен меньше повлиял на их работу.
Из-за обстрелов 66% компаний вынужденно изменили график работы, 40% стали производить меньше продукции, а 10% частично или полностью остановили работу.
При этом и бытовые потребители, и бизнес поняли, что отключения могут длиться долго и начали адаптацию к новым условиям, обеспечивая себя альтернативными источниками питания.
В Украине начался настоящий бум спроса на генераторы: от бытовых, на 3-10 кВт до промышленных, на 0,1-5 МВт. Правда, последних очень мало.
По словам собеседника ЭП в правительстве, с начала 2022 года в Украину завезли около 700 тыс. генераторов, суммарная мощность которых составляет около 3 тыс. МВт.
Такой объем могут производить три энергоблока оккупированной россиянами и остановленной Запорожской АЭС. Впрочем, ввезенные генераторы вряд ли способны в полной мере заменить базовую генерацию.
Во-первых, данные о количестве импортируемых генераторов предоставила таможенная служба. Определить, сколько из них было продано, как, где и когда используют, невозможно.
Во-вторых, большинство генераторов работают на бензине или дизтопливо. Если конечная стоимость электроэнергии для большинства предприятий составляет 5-6 грн. за кВт-ч, то при использовании генераторов она стоит до 20 грн. за кВт-ч.
В третьих, генераторы автономны и не являются элементами объединенной энергосистемы Украины. При необходимости они включаются и отключаются в разное время в разных регионах страны, поэтому учитывать их как часть энергобаланса некорректно.
“Это временное и дорогостоящее решение проблемы. На постоянной основе на генераторы рассчитывать не стоит, но они существенно улучшили жизнедеятельность общества”, – говорит глава энергетического комитета парламента Андрей Герус.
Соглашается с ним директор специальных проектов центра “Психея” Геннадий Рябцев.
“Когда произошли обстрелы или чрезвычайная ситуация, никто не смотрит на стоимость киловатт электричества. Как временная история это работает, а вот на постоянной основе генераторы никто не будет использовать”, – добавляет он.
Другое дело – газотурбинные и газопоршневые электростанции, применение которых недавно анонсировал премьер-министр Денис Шмыгаль. Они обладают рядом преимуществ, но и в этом случае не все так просто.
Как работают газовые электростанции
В Украине давно ведутся дискуссии по развитию распределенной генерации, но до большой войны и разрушения россиянами энергетической инфраструктуры это направление почти не развивалось.
Речь идет о полноценных электростанциях, которые могут работать в течение длительного времени и не требуют особого обслуживания.
Газотурбинные и газопоршневые электростанции имеют небольшие блоки в среднем 50 МВт, но если их 20, получится 1 тыс. МВт – атомный блок.
“Они хороши тем, что быстро разгоняются – до трех минут. Для сравнения: атомный блок разгоняется трое суток.
Тепловой блок из холодного состояния “поднимается” 8-12 часов, из горячего состояния – 0,5-1,5 часа”, – отметил преимущества таких электростанций премьер.
По его словам, газотурбинные и газопоршневые электростанции можно использовать в крупных городах для обеспечения жителей водой и теплом. Вторая область их применения – энергетическая безопасность атомной генерации.
“Когда при блэкауте разваливается сеть, все разбалансируется и выключается, то для “поднятия” атомного блока нужно 100-150 МВт. Здесь могут помочь именно газотурбинные блоки”, – отметил премьер.
Он подчеркнул, что речь идет об использовании станций украинского производства, купленных за границей или переданных международными партнерами.
Во втором случае, говорит Рябцев, важно, чтобы поставки производились на основе тщательных расчетов. Они должны определять, кому, на какое время и в каком регионе необходимо оборудование.
“Чтобы не получилось, что нам привезут все, до чего могут дотянуться, а потом оно будет стоять без дела”, – говорит он.
В зависимости от потребностей местных властей, государственные или частные компании могут закупить станции разной мощности: от 1 до 150 МВт. По сравнению с традиционным поколением даже станцию на 150 МВт можно считать небольшой.
“Государство, “Нафтогаз”, “Киевтеплоэнерго” или какая-то крупная ТЭЦ могут завезти станции на 50-150 мегаватт. Города могут купить 10-30 мегаватт, бизнес – 1-5 мегаватт. Зависит от потребностей”, – объясняет собеседник в парламенте.
Как можно их использовать? “Эти станции могут работать как элементы децентрализованной энергосистемы и снабжать электричеством непосредственно потребителей, а остатки отправлять в систему”, – говорит Рябцев.
Второе направление использования – сделать станции мобильными, разместив на железнодорожных платформах или автомобильных шасси, и в случае обстрелов оперативно заживлять объекты критической инфраструктуры.
По мнению главы Биоэнергетической ассоциации Украины Георгия Гелетухи, наиболее целесообразно было бы устанавливать такие станции на базе котельных централизованного теплоснабжения.
“К котельным подведен газ, там есть трансформаторы достаточной мощности, через которые производимую электроэнергию можно подавать в энергосистему.
В таких котельных генераторы могут работать значительную часть года в когенерационном режиме, производя и электрическую и тепловую энергию, что повышает их общую эффективность до 85%”, – отмечает Гелетуха.
Важный нюанс: газовые станции гораздо экономнее дизельных, однако в период рекордных цен на голубое топливо, произведенное ими электричество дороже традиционного.
По словам Геруса, если газа будет стоить до 20 грн. за куб. м, то использование газовых станций имеет смысл не только с точки зрения безопасности, но и с точки зрения экономики.
Гелетуха добавляет, что со временем газ можно заменить биометаном.
“Потенциал производства этого топлива в Украине составляет около 10 миллиардов кубометров в год, чего достаточно для полного перевода всех маневренных газовых мощностей на биометан”, – уверяет он.
Что будет с газовыми электростанциями после войны
Опрошенные ЭП участники рынка и эксперты говорят, что такие объекты будут востребованы и в послевоенный период. Они будут работать как маневренная генерация, которой в энергосистеме Украины критически не хватает.
Даже в мирное время диспетчеры “Укрэнерго” жаловались, что для развития возобновляемых источников в электрогенерации нужно установить не менее 1 ГВт высокоманевренных мощностей и 500 МВт энергохранилищ.
“Широкое внедрение газовой генерации откроет дорогу для увеличения в энергосистеме доли ветровой и солнечной генерации, обеспечивая балансировку системы в периоды недостатка генерации от этих источников”, – считает Гелетуха.
Однако сейчас газовые электростанции нужны по другим причинам.
Во-первых, выключение электричества будет продолжаться и после окончания отопительного сезона. Возможно, не так длительны, в меньших объемах или в отдельных регионах, но волшебным способом все проблемы в энергетической сфере не исчезнут.
Во-вторых, россияне продолжают атаки и еще больше усугубляют ситуацию в энергосистеме.
В третьих, с точки зрения безопасности надо смотреть в будущее. Неизвестно, не будет ли аналогичных ударов по энергосистеме через несколько лет. (Николай Топалов, Экономическая правда/Энергетика Украины и мира)