Україні загрожує енергетичний голод / Український інститут майбутнього

Україні загрожує енергетичний голод

15.02.2017

Дискусія навколо торгівлі з ОРДЛО в черговий раз привернула увагу до теми енергетичної незалежності України. Чиновники в уряді заявляють, що залежність від вугілля з окупованих територій може бути зведена до нуля за 2-2,5 роки. При цьому заспокоюють населення заявами про стійкість енергосистеми, у якій базова генерація забезпечується атомними електростанціями, вже незалежними від російських поставок. Однак, якщо оцінити перспективи української енергетики, приводів для зайвого оптимізму не так багато – якщо традиційно жити сьогоднішнім днем, то вже через 5-10 років країна може зіткнутися з величезними проблемами незалежно від війни, Росії, ЄС.

Енергосистема України проблеми не за горами

Розмови про енергетичну незалежність країни у своїй більшості стосувалися питань постачання газу. Сьогодні актуальною стала тема торгівлі вугіллям. Однак, енергетична незалежність – це, окрім перерахованих вище товарів, ще й продукти нафтопереробки, електроенергія. Про бензини, дизельне та авіаційне паливо писав недавно – проблема є.

Виробництво електроенергії, на жаль, теж знаходиться під загрозою. Для того, щоб це зрозуміти, варто уважніше придивитися до загальної системи генерації та розподілу. Нижче наводжу спрощену (за 2012 рік) карту генеруючих і передавальних потужностей.

Основу системи складають атомні електростанції, які виробляють до 50% (за 2016 рік за даними Укрстату – майже 52%) всієї електроенергії. АЕС – це базова генерація, яка є постійною й покликана забезпечити задоволення необхідного мінімуму потреб. Загальна генеруюча потужність української атомної енергетики становить трохи більше 13 ГВт. Це багато, але не достатньо для задоволення всіх потреб держави. Тим більше, що АЕС не в змозі оперативно збільшувати/зменшувати виробництво електроенергії. Сплески споживання, денні й сезонні коливання здійснюються так званими маневровими потужностями – гідро- і тепловими електростанціями.

До честі «Енергоатому», за 2014-2016 рр. вдалося значно зменшити залежність від російського ядерного палива. Співпраця з компанією Westinghouse дозволила почати процес поступової заміни ТВЕЛів. Причому після не дуже вдалого старту, недоліки були усунені, і ядерники цілком задоволені американським паливом.

Можна було б заспокоїтися, якби не одне дуже важливе «але» – ресурс реакторів українських АЕС. Сьогодні в системі діє 15 установок (+ 1 науково-дослідний реактор на проспекті Науки в м. Київ). На жаль, але більшість із них вже відпрацювали свій проектний ресурс. Ілюстрацію подано на діаграмі нижче:

Джерело даних для інфографіки – МАГАТЕ і «Енергоатом», яких важко запідозрити в спотворенні інформації. Таким чином на 1.01.2018 року в Україні залишиться лише три реактори, які не перевищать закладеного в проект максимального ресурсу. Всі інші діють згідно з рішенями про продовження терміну експлуатації.

На цьому паніку здіймати теж рано – практично будь-який реактор має запас міцності, а «продовження терміну» повинно сприйматися як проведення серйозних робіт щодо ремонту та обслуговування систем та корпуса реактора. Така практика широко поширена у світі. Питання лише в тому, скільки разів і на який термін продовжувати.

На жаль, метал корпуса реактора змінює свої властивості під дією випромінювання та перепадів температур. Відновити повністю початкові його характеристики неможливо, наблизитися до них – реально за певних умов. В українських реаліях на всіх станціях, крім Рівненської, проводити роботи щодо другого «продовження терміну експлуатації» важко у зв'язку з особливостями конструкції самих енергоблоків (перша вже проведена, крім трьох найновіших реакторів – прим. Тишкевича). Значить, відпрацювавши своє, вони будуть зупинятися. Перша ластівка – другий реактор Південноукраїнської АЕС – повинен бути заглушений не пізніше 2025 року. Українська енергетика відразу відчує нестачу 1 ГВт генеруючих потужностей. До 2030-2035 років зупинки реакторів будуть відбуватися один за одним. Таким чином, уже на 2036 рік від 13 ГВт генерації в розпорядженні «Енергоатому» опиниться всього лише 3.

Та й з тими будуть проблеми – рівень обслуговування електростанцій в Україні, м'яко кажучи, далекий від ідеалу. Це стосується практично всіх типів станцій. Так, наприклад, за січень-травень 2016 року енергоблоки українських атомних станцій аварійно зупинялися 9 (дев'ять!) разів.

На теплових і гідроелектростанціях ситуація не краща. Українські ТЕЦ з року в рік зменшують виробництво енергії не в зв'язку з дефіцитом палива – старе обладнання є старе обладнання. А, наприклад, про масштабні роботи модернізації та/або заміну енергетичних установок я, принаймні, чув за останні роки лише пару разів, і то в прив'язці до невеликих станцій з генеруючою потужністю до 200 Мвт. Генерація на теплових станціях буде потроху падати. ГЕС можуть зберегти рівень виробництва електроенергії як за рахунок обслуговування установок, так і за рахунок введення в дію нової Канівської ГАЕС (не плутати з ГЕС) і нових агрегатів Ташлицької гідроакумулюючої електростанції.

Таким чином, до 2035 року загальне виробництво електроенергії в країні може скоротитися майже вдвічі. Виникає резонне запитання: «чим замістити потужності?». Відповідей на нього у різних груп населення безліч: від «зеленої» енергетики повсюдно, мережі малих і великих електростанцій на вугіллі, газі, поновлюваних джерелах – до будівництва нових АЕС.

Навіщо про це слід думати, стає зрозуміло, коли звести цифри в один графічний блок. Взяв на себе сміливість зробити таку інфографіку:

Що робити і що будувати?

За тиждень до написання тексту я дав у Фейсбук, як експеримент, коротку довідкову інформацію щодо термінів експлуатації українських АЕС. Мета – зробити своєрідний зріз настроїв активної частини суспільства. У коментарях розгорнулася неабияка дискусія.

Перший аргумент, який був висловлений – це працювати над енергоємністю економіки. Дійсно, рівень витрат енергоресурсів на виробництво 1 долара ВВП в Україні один із найвищих у Європі (в 2013 році був найвищим – свіжіші дані не аналізував). Проблема в тому, що енергоємність не тотожна споживанню електроенергії. Навіть якщо за пріоритет розвитку української економіки вибрати «аграрний рай», проблема все одно буде актуальною у зв'язку зі зростанням споживання електрики домогосподарствами.

На 1991 рік, коли Україна отримала у своє розпорядження енергосистему УРСР (з того моменту вона не дуже змінилася) побутове споживання не перевищувало 30% від загальних обсягів. Сьогодні цей рівень становить більше половини: телевізори, комп'ютери, кондиціонери, обігрівачі – вимагають все більше енергії. Тому випадання потужностей АЕС буде чутливим навіть за сировинної та аграрної структури економіки. Звідси виникає питання заміни.

Зелена енергетика

Однією з найбільш популярних ідей в Україні є ідея розвитку зеленої енергетики – сонячні, вітряні станції і так далі. Наводилося багато прикладів, і читачі досить безапеляційно стверджували, що замінити АЕС тими ж сонячними панелями реально. Наводили й аргументи на їх підтримку:

  • 1.Уже сьогодні в країні масово будуються сонячні та вітряні електростанції. Це гігаватні потужності, які планує побудувати Golden Concord Holdings в чорнобильській зоні. І ще півсотні станцій по всій країні.
  • 2.Сонячна енергія екологічна, проста, а будівництво станцій не займає багато часу.
  • 3.Термін окупності сонячних станцій в Україні становить максимум 7-9 років, а за деякими типами (та тарифами) коливається в проміжку 5,5 - 7 років.

Аргументи сильні йі заслуговують на увагу, але існує низка суттєвих обмежень. Основне – площа. На жаль, але Україна не є ідеальним місцем (за винятком частини Одеської області і Криму) для сонячної енергетики. Недолік світла доводиться компенсувати великими площами. Та ж «чорнобильська станція» займе ні багато ні мало – 2,5 тисячі гектарів землі. Такої кількості порожніх ділянок (або ділянок у державній власності) не так багато. І будь-який розумний інвестор зажадає гарантій для свого бізнесу, зокрема власності на земельну ділянку під станцією. Тим часом депутати в гонці популізму з року в рік продовжують гальмувати запуск повноцінного земельного ринку.

Екологічність. Так, саме виробництво енергії з сонячного світла або вітру цілком безпечне. Як, правду кажучи, гідро- чи атомна генерація. Питання в тому – що після. Фотоелементи не вічні (заявлений виробником термін їх експлуатації не перевищує 25-35 років залежно від типу), і питання їхньої утилізації постає досить гостро –шкідливих речовин у виробах більше, ніж достатньо. Теж саме стосується акумуляторних батарей, без яких повноцінна робота деяких типів сонячних електростанцій проблематична. Акумулятори служать і того менше – не більше 6-7 років. Тому чистота та екологічність самої сонячної станції врівноважується шкідливим виробництвом компонентів і проблеми з утилізацією обладнання, яке відслужило своє.

Термін окупності – тут питань виникає найбільше. Економічні розрахунки для «зеленої» енергетики робляться на основі продажу енергії державі за «зеленим тарифом», який сьогодні в країні коливається (встановлюється для кожного продавця окремо) від 15 до 19,5 євроцентів за 1 кВт/год. У перерахунку на гривні отримуємо вартість «зеленої» енергії на оптовому ринку приблизно 5 гривень 63 копійки. Для споживача (з урахуванням вартості транспортування, втрат і надбавки організації-продавця) ціна зростає вже до приблизно 7,5 гривень за кіловат-годину. Природно, споживачі не платять таку ціну – компенсація різних тарифів здійснюється за рахунок дешевої енергії від АЕС, де собівартість квт/год. складає приблизно 42-45 копійок – у 13 разів нижче за «зелений тариф».

Якщо АЕС зникають і їхні потужності заміщуються станціями, які працюють на зеленому тарифі, то українці (як побутові споживачі, так і промисловість) змушені будуть платити за електроенергію як мінімум в 5-7 разів дорожче (з огляду на заявлені плани уряду щодо поступового зменшення зеленого тарифу).

Якщо ж спеціальну тарифікацію для зеленої енергетики скасувати, то терміни окупності сонячних електростанцій збільшуються з мінімальних 5,5 років до 15-20 років. Це автоматично зменшує кількість потенційних інвесторів.

І, нарешті, найголовніше – рівень розвитку технологій. Приємно читати про 48, 50, 60 нових сонячних і вітряних станцій, які планувалося побудувати в 2016 році (поки ще немає інформації, чи побудували – прим. ред. «Хвилі»). Не менш приємно усвідомлювати, що в країні вже сьогодні понад 350 об'єктів «зеленої» енергетики. Біда в тому, що більшість із них мають потужність в 10 Квт і менше. А, наприклад, 48 нових станцій додадуть в енергосистему країни аж цілих 120 Мвт. При тому, що один реактор АЕС – це 1 000 МВт. Правда, варто зазначити, що в 2013 році альтернативна енергетика в Україні вже виробляла 200 Мвт, але значна частина цих потужностей була втрачена в Криму.

Природно, альтернативна енергетика повинна розвиватися, за нею майбутнє. Але, на жаль, Україна не може розраховувати на вибуховий характер такого розвитку. У діаграмі вище я позначив максимальні, надзвичайно оптимістичні горизонти. Якщо раптом за найближчі 3 роки будуть добудовані всі об'єкти, про які говорили чиновники й бізнесмени, та введено ще близько 25% абсолютно нових потужностей, сумарна генерація не перевищить 3 мільйонів кіловат-годин на рік у 2020 році. Якщо й далі бути оптимістом і припускати як мінімум 10% зростання генерації щорічно (з ривками до 12-15% у деякі роки), то до 2035 року матимемо виробництво 18 мільярдів кіловат-годин електроенергії. Цього катастрофічно не досить, щоб покрити дефіцит у 75-76 мільярдів кіловат-годин після виведення з експлуатації більшості реакторів українських АЕС.

Теплові та гідроелектростанції, на жаль, розвивати стахановськими темпами не вийде. Ресурс річок не безмежний, а виробництво, засноване на спалюванні палива, вимагає поставок цього самого палива: або газу, або вугілля. Це знову повертає нас до теми залежності від торгівлі з РФ, або розвитку власного видобутку. При тому, що ТЕЦ і ТЕС з точки зору екології значно гірше за АЕС, не кажучи вже про ГЕС, сонячні та вітряні станції.

Ще один варіант – будувати АЕС. Теж не ідеальний вихід – ціна аварії дуже висока, громадська думка налаштована в більшості своїй проти атомної енергетики, питання утилізації відходів і роботи з виведеними з експлуатації реакторами вимагають окремого рішення і, нарешті, той же довгий цикл будівництва та окупності.

АЕС – дороге задоволення. Будівництво станції «під ключ» – мінімум 5 мільярдів доларів за енергоблок потужністю до 1,5 ГВт. Але витрати можуть зрости вдвічі. Термін зведення так само не маленький – від 10 до 12 років – це середні по світу дані. При будівництві такого об'єкта лише для оцінки впливу на навколишнє середовище необхідно дотримуватись повного річного циклу. Наприклад, потрібно провести геологічну розвідку, потім протягом року спостерігати за обраною ділянкою, кліматичним впливом на неї. Тому зведення ядерного об'єкта потребує окремого закону. Так, навіть для нового реактора на вже діючій АЕС. Далі саме будівництво, монтаж обладнання та запуск. Однак, ураховуючи собівартість енергії, термін окупності одного реактора навіть за сьогоднішніх тарифів, не більше 10-12 років. Якщо реактор працює на зовнішні ринки – і того менше. Простий приклад: гігаватні потужності на експорт до країн ЄС дають валютну виручку близько 2 млрд. доларів на рік. На цьому, до речі, заробляє ДТЕК з «Бурштинським островом» – станція працює на експорт до країн Європи, працює на дотованому вугіллі, без якого, за словами лобістів, віялові відключення стають реальністю.

Але повернемося до теми АЕС. Якщо думати про заміщення реакторів, які будуть глушиться, то проста арифметика дає неприємні дані: при 12-річному циклі будівництва реактора країна вже не встигає замістити потужності, які «випадають» в 2025 році. Обвал генерації 2030-35 можна компенсувати лише початком будівництва нових станцій уже в 2018 році.

Виникає два запитання:

1. Де взяти 50 млрд. доларів (10 гігаватних енергоблоків)?

2. Чиї реактори ставити – з Росією ніби не дуже політкоректно?

Відповіді на ці питання існують:

1. Китай. КНР купила технології виробництва реакторів і побудувала на своїй території всі можливі типи: від російських ВВЕР до американських ACPR1000 +. При цьому китайці мають право будувати аналогічні ядерні реактори в третіх країнах. Для КНР – це можливість інвестицій у стратегічні галузі, а при правильному діалозі китайці підуть на такий варіант.

2. Чеська «Шкода». Ця компанія володіє правом будувати реактори, аналогічні до російських ВВЕР. У даному разі є проекти добудови 3 і 4 енергоблоків Хмельницької АЕС – планували зводити з РФ, але в 2015 році співпрацю розірвано. На жаль, але проект атомної станції не передбачає заміну типу реактора в процесі будівництва, але варіант співпраці з Чехією дарує нові можливості. З огляду на, що роботи на об'єктах завершені більше ніж на 50%, добудова двох енергоблоків коштуватиме Україні близько 5 млрд. доларів (5 вже витрачено раніше) та займе не більше 5-6 років. Немає необхідності приймати окремий закон, проводити консультації з населенням – рішення вже було ухвалено раніше.

При цьому все обладнання, крім самого корпуса реактора, можна зробити на місці. А це означає, що з необхідних 5 мільярдів доларів лише 600-800 млн. доларів піде зовнішнім партнерам. Решта витрат буде фактично величезними інвестиціями у власну промисловість: починаючи від металургії й закінчуючи машинобудуванням.

У цьому добудова двох своїх реакторів виглядає більш привабливою за будівництво тих же сонячних станцій на даному етапі – більшість «інвестиційних пропозицій» зводиться до купівлі китайських комплектуючих (аж до кабелів та з'єднувачів) і просто монтаж на місці. Це при тому, що в країні є власна школа і власне виробництво – компанія «Квазар». Але в умовах відсутності попиту з боку великих гравців вона програє власний ринок іноземцям.

Швидке введення в експлуатацію генеруючих потужностей у Хмельницькому дає ще одну можливість – заробляти на зовнішніх ринках та інвестувати у власну енергетику. Хмельницька АЕС спочатку проектувалася для поставок електроенергії на ринки країн Східної Європи. Існують дві ЛЕП до Польщі та Словаччини, які не експлуатуються, і, на жаль, знаходяться не в кращому стані. Але вони є. І відносно невеликі інвестиції здатні відкрити дорогу на ринки країн, де скоро буде дефіцит енергії (в Польщі з 2016 по 2020 рр. виводять з експлуатації вугільні ТЕС загальною потужністю 4 ГВт). Таким чином, отримуючи з одного енергоблоку нехай навіть 1 млрд. доларів прибутку, можна за 5 років окупити будівництво обох реакторів і вже на 6-му році отримати вільний ресурс для інвестування. Куди – вирішувати самим українцям. Це може бути атомна енергетика, відновлювані типи палива, зелена енергія, а також наукові розробки. Загальний термін роботи АЕС сьогодні коливається від 40 до 60 років.

Зрештою, маючи мільярд за рік, можна подумати над методами стимулювання власних виробників. Того ж «Квазара» з їхніми фотоелектричними модулями або готовими рішеннями. Наприклад, держзамовлення на малі електростанції на дахах міських висоток, як це роблять у Словаччині.

Що робити необхідно незалежно від уподобань

Будь-які інвестиції в енергетичний сектор мають тривалі терміни окупності. Це вимагає як мінімум стабільних умов і гарантій для інвесторів.

Про який, наприклад, розвиток сонячної енергетики, або будівництво нових ЛЕП може йти мова, поки не вирішено питання ринку землі, інвестиції в СЕС, АЕС і навіть ТЕЦ безглузді. Земля у власності може стати однією з гарантій реалізації проектів в енергетиці. Теж саме стосується відчуження землі на державні потреби –протягнути ЛЕП означає зіткнутися з амбіціями і «хотіннями» сотень власників

«10-и соток на бурячки». Один «упертий» власник – і немає інфраструктурного проекту.

Оподаткування, гарантії для інвесторів, сприяння від держави – усе це вирішується на законодавчому рівні. В сусідніх країнах стимулюють розвиток ключових галузей спеціальним режимом, пільгами, гарантіями вирішення адміністративних питань. Український уряд поки заявляє, що ідея навіть найпростіших вільних економічних зон збиткова – мовляв, повинні бути однаково гарні умови для всіх. Повинні бути, про ці умови говорить кожен новий Кабмін з 2005 року. А віз і нині там.

Але найголовніше – це навчитися планувати, бачити перспективу далі, ніж наступні парламентські вибори або чергова політична криза. Політикам аналізувати, планувати, а громадянам ставити прості запитання: що буде через 15-20 років. Адже це дуже й дуже скоро.