В парламенте подумывают об установке по стране мини-электростанций.
Массированная ракетная атака по энергосистеме Украины 23 ноября 2022 г. и последовавший за этим блэкаут предельно обострили для десятков миллионов украинских граждан вопрос, где брать энергию.
Сравнительно недолгий опыт использования генераторов показал, что это временное решение, тогда как отключения света, скорее всего, будут продолжаться с увеличением длительности “темных” промежутков. Есть ли другие варианты? Оказывается, да.
В Украину едут тысячи генераторов, сообщил в ходе круглого стола 23 ноября председатель парламентского комитета по энергетике и ЖКХ Андрей Герус. И тут же оговорил – это не выход.
Недостатки генераторов таковы:
– большой расход бензина или дизеля, что создает повышенный спрос на топливном рынке, который зимой традиционно стабилизируется;
– дорогая энергия: для генерации 1 кВт требуется в среднем около одного литра бензина или дизеля, соответственно, стоимость киловатта в час стартует от 50 грн.;
– непригодность для многоквартирных домов (выхлопы, уровень шума и другие особенности).
Становится очевидным, что нужны другие варианты. И они есть. Это мини-электростанции небольшой мощности.
Все под рукой
Главное достоинство мини-электростанций – они максимально приближены к потребителю. То есть не нужно тянуть километры высоковольтных линий и сотни метров конкретно к домам и квартирам, чтобы передавать электроэнергию. Это особенно важно для украинских городов, потому что именно они потребляют много, а сами практически не генерируют электроэнергию. И, как следствие, объекты генерации от городов расположены на расстоянии, нередко – на значительном. Что, в свою очередь, делает города особенно уязвимыми: противнику достаточно разрушить сети, по которым передается ток в города, и те оказываются обесточенными.
Однако если бы в городах были установлены мини-электростанции, питающие отдельные кварталы, микрорайоны и расположенные близко к ним, обесточивать их противнику было бы намного сложнее. Более того, мини-электростанции могли бы в случае ракетной атаки подпитать обесточенных соседей и даже сбалансировать острый дефицит электроэнергии в системе. При самом негативном сценарии обесточивались бы отдельные кварталы или группы домов, но никак не районы или города в целом.
Правда, есть существенная оговорка: скинуться на такую мини-станцию домом или группой соседних домов не получится. Решение о закупке должны принимать центральная и местные власти. Итак, какие варианты мини-станций уже предлагают западные промышленники украинской власти?
Вариант №1. Газотурбинные электростанции
Это станции средней мощности (50-60 МВт), которые могут стать решением для небольших городов или районов. Они генерируют электроэнергию на газе, и это необязательно природный газ, может быть и метан, и водород, уточнил представитель компании “Сименс энерджи” Алексей Балаба.
Стоимость киловатта электроэнергии, генерируемой такими станциями, сопоставима со стоимостью от привычных генераторов – около 50 грн. за один кВт. Цена одной мини-электростанции в 62 МВт – от 20 млн. евро. Такие газотурбинные установки не нуждаются в особом помещении, поскольку работают и на улице.
Есть особенности установки и работы:
– газ в турбину такой станции подается под гораздо большим давлением, чем то, что существует в газовых сетях, поэтому необходима дополнительная компрессорная установка;
– площадка для газотурбинной станции должна быть вблизи такой компрессорной установки.
Проблема с давлением газа почти решена: “Сименс энерджи” ведет переговоры об использовании не задействованных в работе компрессорных станций “Оператора ГТС Украины”. Представитель “Оператора ГТС Украины” Николай Каденский утверждает, что такие станции есть, они рассредоточены по стране, что позволит оперативно усиливать генерацию электроэнергии там, где это необходимо.
Монтаж такой станции на площадке занимает около одного месяца, но куда больше времени потребуется для изготовления самой станции и доставки ее в Украину. Средний срок – от 8 до 12 месяцев. Самый оптимистичный прогноз – полгода, при условии, что станция полностью готова. На данный момент Украине предлагаются две такие полностью готовые к установке станции.
Вариант №2. Энергобаржа
Подстанцию в буквальном смысле слова грузят на баржу и подгоняют к источникам газа и необходимым коммуникациям, подсоединяют за счет портовой инфраструктуры. Главное преимущество – мобильность.
“Теоретически можно притянуть ее к Киеву, но, учитывая мостовые переходы, это вряд ли (сейчас) возможно, мы бы рассматривали юг Украины, например, Измаил”, – уточнил Балаба.
Выигрывая в мобильности, энергобаржа проигрывает во времени: потребуется около 24 месяцев (два года), чтобы изготовить необходимое оборудование и подсоединить энергобаржу к необходимым коммуникациям.
Вариант №3. Поршневая электростанция
Поршневые мини-электростанции в Украине уже работают. Их установлено 189 штук. Такие станции стоят на одном из хлебокомбинатов страны, активно их используют и агрохолдинги. Есть примеры, когда такую станцию устанавливают ТКЭ, рассказал представитель производителя таких станций Jenbacher Евгений Химорода. Только одна имеет скромную мощность в 330 кВт, остальные 1-1,5 МВт. Особенность этих станций в том, что они могут работать на любом газе, начиная от метана и заканчивая биогазом, мусорным газом. Принцип работы, условно говоря, тот же, что и в автомобильном двигателе.
Проигрывая в мощности газотурбинным станциям и энергобаржам, поршневые станции выигрывают в скорости, потому что на их установку потребуется от 3 месяцев.
Вариант №4. Когенерация
Это все хорошо, но Украине дешевле и быстрее вложиться в когенерационные установки с поршневым двигателем, небольшим газовым бойлером и аккумулятором тепла. То есть речь идет об электростанции когенерации: такая станция производит электроэнергию из нескольких источников. Интерес в данном решении заключается во взаимозаменяемости и открытости для подсоединения других источников генерации, например, ветрогенератора. Такие станции могут и частоту, и напряжение балансировать, и аккумулировать энергию, что позволяет обеспечить стабильную работу сети в течение длительного периода. Этот функционал только усилится, если использовать аккумуляторы большой емкости – energy storage.
При этом цена киловатта колеблется в тех же пределах, что и для поршневых станций, рассказал представитель Wartsila Energy Игорь Петрик. Тренд модульности – один из ведущих в европейской энергетике, подтвердил представитель Fluence energy Дженс Кистнер, поскольку в такой установке взаимозаменяемые модули, и повреждение одного-двух не выводит из строя всю установку.
Фактор времени и островной режим
При всем желании быстро перекрыть острый дефицит электроэнергии за счет мини-станций не получится: на заказ, изготовление, доставку и монтаж станций потребуется от 3 до 18 месяцев. Этот период можно продержаться на работающих в Украине мощностях в режиме плановых и экстренных отключений и на генераторах.
А дальше – думать о реформе всей системы электроснабжения Украины. Потому что станции малой и средней мощности, о которых шла речь выше, могут работать как в единой системе подачи и распределения энергии (пресловутые электросети), так и автономно, то есть, питая квартал, микрорайон, район, небольшой населенный пункт, группу домов. Такой режим работы станции называется “островной”. Это не значит, что “островок” не может быть подключен к общей электросети, представители мини-электростанций подчеркивают, что это как раз технологически возможно. Проблема в другом – как выстроить систему с учетом “островков” так, чтобы не было серьезных дисбалансов.
Не сдерживать тренд к автономности
Вопрос можно поставить и по-другому: создать все условия и стимулировать, чтобы люди обеспечивали себя электроэнергией автономно, а уже сгенерированные киловатты не пропадали, как сейчас.
Потому что генератор, к примеру, дает 3 кВт электроэнергии в час, из которых для подпитки основных бытовых приборов (холодильник, телефон, ноутбук или планшет) расходуется 300, максимум 500 ватт, остальное банально теряется. Поэтому массовый переход на генераторы, ввоз которых в Украину решено сделать беспошлинным, неэффективен, считает генеральный директор нефтегазового консультационного центра (НКЦ) “Ньюфолк” Андрей Закревский.
Эксперт отмечает, что ситуацию могли бы исправить налоговые льготы на ввоз аккумуляторных батарей, солнечных панелей, солнечных электростанций и, если говорить о генерации тепла, то насосов типа “воздух-вода” и “вода-вода”, на которые переходят в Европе. (Тепло важно потому, что зимой около 50% генерации всей энергии тратится именно на генерацию тепла. Насосы “вода-вода” и “вода-воздух” позволяют собирать рассеянную тепловую энергию, концентрировать ее и передавать.)
Льготный ввоз такого оборудования, как это сделали США, позволил бы повысить КПД генераторов. Например, за час работы генератора “закачать” в аккумулятор те же 3 кВт и пользоваться ими целый день, что сэкономило бы топливо и продлило срок эксплуатации самих генераторов. Солнечные станции в комбинации с аккумуляторами позволили бы людям за один час солнечного утра обеспечить жилище электроэнергией на сутки.
Поэтому Андрей Закревский считает и попытку профильного комитета парламента спасти ситуацию в отечественной энергетике мини-электростанциями, и акцент на генераторах одинаково неэффективными.
“Если нет льгот на ввоз аккумуляторов, солнечных станций, солнечных панелей – это имитация с целью, на мой взгляд, чтобы не дать украинским потребителям уйти на самообеспечение”, – полагает он. (Вести, Eenergy.media/Энергетика Украины и мира)
