Переживет ли зиму украинская энергетическая система?

В последнее время всю страну лихорадит от локальных блэкаутов. Украинцы, расслабившиеся после нескольких недель «круглосуточного света» и успокоительных месседжей власти, неожиданно почувствовали и коварность врага, и уязвимость систем жизнеобеспечения. Перед каждым с новой силой обозначились вопросы: что будет, когда наступит зима, и как вообще ее пережить? Очевидно, что для поиска ответов следует понимать, как работает система, где ее слабые места и как этому помочь.

Особенности ОЭС-У

Последняя аббревиатура означает Объединенная энергетическая система Украины — это совокупность объектов генерации, транспортировки, распределения, а я считаю, сюда нужно добавить еще одну составную часть — потребление электроэнергии (ЭЭ). «Объединенной», впрочем, она стала совсем недавно — на третий день большой войны, 26 февраля 2022 года. До того в украинской ЭС существовал так называемый Бурштынский энергоостров в составе трех ТЭС на западе страны, отсоединенный от остальной территории, но присоединенный к Европейской ЭС. Это не только давало его владельцам монопольное право диктовать цены на электрику в западном регионе (разумеется, через закрытые глаза НКРЭКУ), но и делало их эксклюзивными экспортерами украинских киловатт в Румынию, Словакию и Венгрию, то есть в Европу, где цены на электрику в разы выше украинских.

Такая ситуация продолжалась целых 20 лет. Вы спросите: почему? Почему в правительстве и Верховной Раде за это время не нашлось средств для присоединения данного монопольного анклава к родной земле? Ответ простой — его владельцем является ДТЭК. Со всеми выводами и последствиями.

До начала большой войны свыше половины электроэнергии страны генерировали атомные электростанции. Остальные — ТЭС, ТЭЦ, ГЭС, ГАЭС, солнечные и ветровые ЭС. Последние два вида электростанций, к сведению, делают мизерный вклад в общий баланс — не более 1,5%, поэтому дифирамбы некоторых членов правительства и грантоедов на их адрес являются просто лоббизмом чистой воды. К тому же СЭС работают днем, когда, как говорил Козьма Прутков, и без того светло, то есть электрики хватает, а нам надо ночью, то есть в пиковые часы.

Принципиальная разница между упомянутыми выше двумя группами генерации — в том, что на АЭС атомные реакторы работают в постоянном режиме и не подлежат регулированию мощности. Конечно, остановить их при необходимости можно, но перезапуск требует значительных затрат и времени. Преимущество АЭС — в минимальной стоимости ЭЭ (около 1 грн за кВт⋅ч).

В то же время вторая группа станций продуцирует ощутимо более дорогую ЭЭ, но без нее пройти пиковые нагрузки потребления практически невозможно, поэтому часто их называют маневренными электростанциями. Особенность украинской ОЭС — в необходимости соблюдать постоянный баланс между производством и потреблением ЭЭ. Фигурально говоря, у нас нет «склада электроэнергии», куда можно отправлять произведенную, но не затребованную продукцию. Отчасти такую функцию выполняют гидроаккумулирующие станции — когда есть лишняя электроэнергия, они с помощью насосов накапливают воду в верхнем «резервуаре» (бассейне), а когда образовывается дефицит ЭЭ, воду спускают в нижний бассейн и производят электричество. Но в масштабах страны существующие ГАЭС ситуацию не спасают.

У нас, как и в других странах, пытаются поддерживать баланс за счет не только производства (потому что частые остановки и запуски вредны для какого-либо оборудования), но и регулирования потребления. Для этого вводится «ночной тариф» и другие подобные «конфетки» для потребителей.

Невозможно сказать точно, каким на сегодняшний день (после вражеских атак) является соотношение производства ЭЭ между этими двумя группами, но очевидно, что стабильной остается только атомная генерация. В такой ситуации связь «производство—потребление» становится еще жестче, а возможности маневра — еще ограниченнее.

Есть еще одна неприятная для всех, и потребителей, и производителей ЭЭ, вещь — опасность «падения системы». Дело в том, что ток «в розетке» должен оставаться на стабильном уровне — 220 В (+/– 10% для бытового потребления) и частоте 50 Гц. Для защиты от нарушения таких параметров устанавливаются соответствующие реле и датчики, которые в случае перегрузки системы не просто отключают ток у потребителей. Если этот процесс приобретает лавинообразный характер, вся система передачи и распределения электроэнергии может «лечь», то есть все (в определенной зоне потребления) может отключиться. Обратный процесс — подключение электроснабжения — не обеспечивается щелчками пальцев, он требует времени, энергозатрат и рискованный из-за возникновения пиковых скачков напряжения, — может сгореть и оборудование распределительных сетей, и электроприборы у потребителей.

В целом ОЭС-У состоит из 76 ГЭС и ГАЭС, 26 ТЭС и ТЭЦ, четырех АЭС, 12 СЭС и восьми ВЭС (здесь учтены только самые большие станции, без внимания остаются сотни меньших). Система имеет магистральные линии электропередач протяженностью 22,5 тыс. км и 135 трансформаторных подстанций для них. Все это — без сетей операторов системы распределения (бывших облэнерго), которые имеют еще тысячи километров линий электропередач и трансформаторов.

Следовательно, энергетическая система сильно разветвлена, что является последствием большой территории страны, системы расселения и потребностей экономики. Это определенным образом делает систему устойчивой, пока она остается объединенной, поэтому враг пытается бить по всем ее составным частям. О ситуации после последней массированной атаки 26 августанаше издание писало.

С другой стороны, понятно, что далеко не вся информация может попасть в открытые источники, так что многое остается за кулисами…

Субъективный взгляд специалиста

На условиях анонимности я пообщался с лицом, которое в свое время занимало высшие руководящие должности в сфере энергетики Украины. Его выводы базируются не только на официальных данных, но и на общении с коллегами, работающими сейчас в отрасли.

По его информации, на сегодняшний день отключены не только три блока Ривненской АЭС и один — Южноукраинской, что известно из официального письма КМУ в МАГАТЭ. Не работает ДнепроГЭС, существенно повреждена Киевская ГЭС, фактически выведены из строя ТЭЦ-5 и ТЭЦ-6 в Киеве, и неизвестно, будут ли они восстановлены до зимы. Разрушена единственная мощная ТЭЦ-5 в Харькове. Хватит ли менее мощных генераторов, которые там сейчас устанавливают, для обеспечения города теплом, — тоже неизвестно.

Здесь я вспомнил, что в начале 90-х в Киеве возникла ситуация, подобная Алчевской, когда 170 многоквартирных домов оставались отключенными от отопления на протяжении нескольких суток, что послужило причиной тяжелых последствий, но тогда это чрезвычайное событие не получило широкой огласки.

Также мой источник отметил, что системы механической защиты трансформаторных подстанций во время последней атаки не всегда были эффективными. Мой визави назвал две основные проблемы, проявившиеся на сегодняшний день: первая — дефицит мощностей, вторая — уязвимость трансформаторных подстанций, без которых даже работающая электростанция не приносит никакой пользы. Он сказал, что сейчас в Киеве и области — именно такая ситуация. И это еще ничего, ведь в других регионах света может не быть в течение суток.

В общем разговоре мы выявили два направления решения ситуации. Первое — кардинальное усиление противовоздушной обороны энергетических объектов, иначе работа энергетиков превращается в сизифов труд: разрушенный объект восстанавливают, а тут прилетает следующая ракета, и камень снова скатывается с горы. Конечно, в этом внешнем направлении должно работать высшее руководство Украины, но работает ли, как того требуют обстоятельства, — это вопрос.

Второе направление — во внутреннем управлении отраслью. Сегодня никто, независимо от должности, не отвечает за состояние в энергетике. То есть в офисе президента Украины сидит Ростислав Шурма, «отвечающий» за энергетику, но он не подписывает ни одного документа или вообще чего-либо еще, а следовательно, не несет ответственности за то, переживет ли украинская энергетика и украинский люд эту зиму…

Следовательно, предложение моего собеседника — введение должности первого вице-премьер-министра по энергетике, поскольку, по его мнению, сегодня ситуация в энергетике сверхкритическая.

Один известный политический деятель и член правительства, когда у него спрашивали, переживет ли страна следующий отопительный сезон, уверенно отвечал: переживет! И добавлял: только неизвестно, какой будет цена…А цена зависит прежде всего от слаженных и компетентных действий государства.