Українські інвестори у «зелену» енергетику та екологічні активісти невдовзі можуть потрапити під шалений осуд місцевої громади, через те що стали одним із головних чинників підвищення цін на електроенергію. Поціновувачам «чистої» енергії доведеться публічно визнати недоліки роботи сучасної «зеленої» генерації і те, що український закон про розвиток відновлюваної енергетики є відверто лобістським – на користь самих інвесторів, - пише mind.ua.

Переписувати закон або вживати заходів, щоб обмежити зростання цін на електроенергію, за власної ініціативи інвестори не хочуть. Натомість прискореними темпами будують нові сонячні та вітрові потужності, проекти яких роками припадали пилом на полицях. А безліч нових компаній подають документи в НЕК «Укренерго» задля отримання дозволів на приєднання до електромереж та продаж електроенергії з «зелених» джерел. 

Справа в тому, що держава зобов’язана до 2029 року купувати усю «зелену» енергію із альтернативних станцій, що підключилися до 2020 року. «Укренерго» вже видав «зелених» дозволів більше ніж на 7500 МВт, і продовжує розглядати документи, бо не має права їх не приймати. Наразі такі умови роботи відновлюваної енергетики у світі вважаються просто «кам’яним віком» – та не в Україні.

Нещодавно очільник «Укренерго» Всеволод Ковальчук провів презентацію дослідження щодо того, як можуть зрости ціни на електроенергію вже з середини 2019 року, коли запрацює вільний ринок електроенергії. Чиновник також запропонував «зеленим» енергетикам взяти участь у формуванні нового бізнесу – створенні системи допоміжних послуг на ринку електроенергії, щоб стримати зростання цін. Найголовніша з послуг – регулювання потужностей у загальній мережі, адже чим більше у балансі «зеленої» генерації, тим менш надійним є постачання її до споживачів. Mind вирішив розібратися, чого саме остерігається держоператор з передачі електроенергії, та які кроки в подоланні проблем пропонує.

Про що воліють не говорити екологи та інвестори «зеленої» енергетики? Ані сонце, ані вітер не є постійними джерелами енергії. Сонячні станції працюють лише у світлий час доби. Будь-які хмари – і виробництво падає, а вже перед вечірнім максимумом споживання (близько 18:00–19:00 години) – станції взагалі випадають із загального балансу. Вночі вони нічого не виробляють.

Скільки часу, в який бік та з якою швидкістю віятиме вітер – теж важко визначити. Навіть більше, при досягненні певної швидкості вітру турбіни взагалі вимикають, щоб їх просто не знесло. Тож сильний вітер – зовсім не показник високого виробництва електроенергії.

Втім, кожен день виробники «зеленої» енергії подають у центральну диспетчерську «Укренерго» прогнозні графіки виробництва. На презентації Всеволод Ковальчук показав один з таких графіків: заявили 620 МВт, а по факту видали 440 МВт. «Загальний порівняльний аналіз даних за 2016–2017 роки дає підстави говорити, що «альтернативники» завищують свої очікування мінімум на 30%. Найскладніша ситуація із вітровими станціями – вони завищують плановий графік від 20 до 90%», – констатував глава НЕК.

Хто страхує «альтернативників»? Загальна встановлена потужність української генерації складає 55 000 МВт. Потужності не працюють усі разом, а вмикаються за необхідності. У холодний період споживання зростає, і в пікові години сягає 26 000–27 000 МВт. Наразі пікове споживання – 16 000–17 000 МВт, влітку воно буде ще менше. При цьому в загальній мережі періодично фіксуються короткострокові – від 15 хвилин до однієї години – відхилення потужності, десь у 450 МВт, плюс-мінус кілька сотень у зимові та літні максимуми. Щоб їх нівелювати, НЕК «Укренерго» тримає у резерві понад 1000 МВт генерації.

Стовідсотково базовою, тобто такою, що працює цілодобово з однаковою потужністю, можна назвати лише атомну генерацію, її проектні потужності – 12 000 МВт, та зазвичай працює 7000–9000 МВт. Інші складові, як то теплова генерація ТЕС та ТЕЦ, гідроенергетика – ГЕС і ГАЕС, можна віднести до регулюючих потужностей, які й «страхують» усю об’єднану енергосистему країни. У якому співвідношенні формуються ці регулюючи потужності, залежить від сезону, а також економічної доцільності. Наприклад, зараз майже вся гідрогенерація через повінь працює у базовому режимі, бо кудись цю воду треба дівати. А в резерві стоять вугільні блоки ТЕС – найдорожчі та екологічно найнебезпечніші.

Альтернативна генерація у резервуванні участі не бере, навпаки, вона тільки створює додаткові навантаження на мережу. Наразі її доля в загальному балансі виробництва складає менше 3%, але під неї формується до 50% регулюючих потужностей.

Фото: pixabay.com

«Штрафів за те, що вони не виконують заявлені графіки, немає. Навіть більше, нормативом у законі передбачено, що вони можуть відхилятися на 50%. Їхня безвідповідальність призводить до того, що оптовий ринок електроенергії, за нашими заявками, збільшує резервування потужностей на кожний конкретний момент часу. А збільшення цих резервів автоматично веде до зменшення бази атомних станцій, найдешевшої енергії», – пояснює ситуацію Віталій Зайченко, головний диспетчер «Укренерго».

До того ж застосування вугільних потужностей як резервних оплачується за ще більш високим тарифом, ніж теплові станції працюють в базі (1,98 грн за 1кВт. – Mind). Тобто такий підхід сприяє підвищенню цін на електроенергію.

У чому соціальна безвідповідальність «зеленого» лоббі? У серпні 2017 року в Димерці відкрилася перша черга найбільшої сонячної станції в Київській області. Автор Mind тоді поцікавився у інвесторів, як бути з проблемою регулювання та відповідальності «зелених» енергетиків?

«Якщо питання регулювання внесуть у законодавство, будемо шукати рішення через смарт-регулювання або встановлення батарей. Ми готові працювати у нових умовах, але хочемо, щоб таке регулювання стало бізнесом», – відповів тоді Сергій Євтушенко, керуючий партнер інвестора UDP Renewables. Насправді це позиція всіх «зелених» інвесторів: вони чекають ініціатив та пропозицій від держави.

Всеволод Ковальчук під час своєї презентації закликав бізнесменів терміново будувати високоманеврові потужності та системи накопичення енергії, наприклад газопоршньові блоки та потужні літієві батареї, на кшталт тих, що будує Ілон Маск.

Загальна вартість будівництва таких потужностей складе 55 млрд грн (за цінами 2017 року), а термін будівництва – 1,5–2 роки. При цьому перші 500 МВт повинні з’явитися вже до 2020 року, а у 2021-му їх має бути 800 МВт.

Чому «Укренерго» вимагає будівництва сучасних регулюючих потужностей?Графік роботи сонячної електростанції показує коливання потужності щохвилинно. Періодично відбуваються пікові падіння, коли станція просто відключається від загальної системи. Провідні енергетики світу створили літієві акумуляторні батареї, які «підстраховують» сонячні станції та підтримують необхідну потужність, це називається первинним регулюванням. Найвідомішим прикладом є система батарей на 100 МВт, побудована Ілоном Маском у грудні 2017 року в енергодефіцитному районі Австралії.

При коливанні потужності батарея підключається до загальної системи за 0,6 секунди і видає свої «запаси» у загальну мережу. У австралійських диспетчерів виникла курйозна проблема: вони не можуть чітко порахувати, скільки ж енергії батарея віддала у мережу, бо їхні системи підрахунку занадто повільні.

Подібні батарейні комплекси при станціях альтернативної генерації пропонує встановлювати й «Укренерго»: станції могли б працювати по два цикли «заряду-розряду» на добу, використовуючи до 70% ємності своїх батарей. Приклад вже є. А ціни на батареї щороку знижуються – у 2018-му очікується падіння ще на 10–12% порівняно з 2017 роком.

«На жаль, наявні технології не дозволяють максимально акумулювати енергію, яка виробляється по сонячному графіку, щоб потім віддати її у загальну енергосистему в момент вечірнього навантаження. Це так зване вторинне регулювання. Наразі такі батареї дуже дорогі, і для компаній вони економічно недоцільні. Хоча можуть бути й винятки, як у будь-якій структурі, коли найдорожчий варіант виявляється найоптимальнішим», – пояснює Віталій Зайченко.

Фото: pixabay.com

Чому старі технології можуть виграти у нових? Взагалі-то сьогодні будь-які проблеми регулювання потужності може покрити теплова генерація – вугільні блоки ТЕС. Діапазон більшості блоків складає близько 30%: будь-який блок, за необхідності, можна підняти або знизити на третину. При цьому той самий блок на 300 МВт від початку спроектований так, що має запас первинного регулювання до 5 МВт: якщо частота відхилилася, він без будь-якого ручного втручання вирівнює відхилення при подачі енергії в енергосистему.

Якщо провали загальної мережі більші – 300–400–500 МВт, диспетчер «Укренерго» дає команду ввімкнути додаткові потужності вугільних блоків. І через певний час теплові блоки збільшують свої потужності – для блоків різної потужності він різний. А потім – знижують або вимикають їх після вирішення проблеми. Ця послуга, по-перше, оплачується за підвищеним тарифом. По-друге, спричиняє додаткові екологічно небезпечні викиди СО2, сірки, пилу. Як і писав Mind – вуглецево-зелений казус.

Натомість газопоршньові станції дозволяють вирішити проблему регулювання «меншими жертвами». Вони теж запускаються за командою диспетчера, час запуску – 10 хвилин, а потужність визначається необхідним резервуванням. Та їх не треба постійно тримати у стані «гарячої готовності», як вугільні блоки, тому й витрати палива значно менші. Хоча мова і йде про газ, та його обсяги і час споживання – мінімальні, тож для тимчасового регулювання вони економічно доцільні.

В Естонії працює подібна газова станція потужністю 300 МВт. У Фінляндії є декілька таких станцій, загальною потужністю 1100 МВт, і вони надійно балансують енергосистеми цих країн, бо мають змогу швидко включатися. Газопоршньові станції в цих країнах працюють від 50 до 400 годин на рік (при покритті провалів енергосистеми в 15–60 хвилин).

Для України подібні станції – найоптимальніша підтримка роботи загальної енергосистеми. Атомні блоки працюють у базі. Теплові блоки теж, переважно, у базі, і у них немає перевитрат палива, а, отже, й захмарних цін. А нові, газопоршньові станції працюють до 200 годин на рік, згідно з моделлю, яку «Укренерго» закладає для України у найближчі роки.

Як запобігти зростанню вартості електроенергії? Керівнику «Укренерго» Всеволоду Ковальчуку зараз непереливки – на нього ображені всі виробники енергії. Представники класичної генерації чекали презентацію для вирішення проблем регулювання ще два роки тому. А «зелені» інвестори вважали, що два роки тому, після дискусій з «Укренерго», виграли «битву» відповідальності за небаланс. Але тепер проблема «небалансу» постала ще більш важкою і заплутаною. І для «зелених» може обернутися найгіршою стороною – адже допекли публічною безвідповідальністю.

Як приклад Ковальчук навів результати роботи «зеленої» генерації Німеччини та Австрії, де найпрогресивніший рівень роботи із відновлювальними джерелами. Їхня система прогнозування робить щодобову похибку у 3–10%, а якщо вони ставлять рівень коригування у «5 хвилин наперед», то зводять свою похибку до 0,7%, що дозволяє максимально економити на послугах резервування.

Вартість систем прогнозування, що можуть покрити наші території, плюс – ліцензія за використання програмного забезпечення і комп’ютери для кліматичного моделювання, оцінюється приблизно у 800 млн грн. Щорічні дивіденди від її використання складуть близько 50 млн грн. Водночас купівля додаткових резервів через завищення прогнозних графіків «зеленої» генерації на 20–25% коштуватиме споживачам до 500 млн грн щорічно, починаючи з 2020 року.

Для України створення таких систем прогнозування є критично важливим. Вони можуть бути централізовані – на базі оператора системи передачі електроенергії. А можуть бути децентралізовані: створені як окремий бізнес і прив’язані до кожної станції. Головне, щоб вони з’явилися до кінця 2019 року.

Зростання вартості електроенергії для споживачів не до вподоби будь-якій владі, незалежно від політичних кольорів. «Укренерго» вже підготувало пропозиції щодо стимулювання будівництва високоманеврених потужностей та накопичувальних батарей. Якими можуть бути ці стимули, більш детально найближчим часом йтиметься у іншому нашому матеріалі. Також Mind відстежуватиме рух цього питання міністерськими кабінетами.

Фото: pixabay.com