1. фактор чайника Каждый вечер миллионы украинский возвращаются с работы домой и включают чайники, освещение,...
2. сомнительная наследие
3. Новые советские планы
4. Окружающая среда как расходный материал
5. Альтернативы советском подхода

фактор чайника

Каждый вечер миллионы украинский возвращаются с работы домой и включают чайники, освещение, согревают пищу в микроволновых печах. Синхронные действия огромного количества пользователей резко увеличивают потребление электроэнергии. Энергетики называют это вечерним пиком.

Чтобы обеспечить дополнительную мощность на время вечернего пика, диспетчеры сети используют маневренные мощности - электростанции, которые могут быстро и в широком диапазоне изменять объем производства электроэнергии.

К таким мощностей относятся, в частности, гидроэлектростанции (ГЭС) и гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС). Именно они позволяют спокойно включать чайник вечером без боязни, что из-за недостатка мощности отключится целый район.

Они также являются резервом, который может быстро компенсировать внезапный дефицит мощности в энергосистеме. Они могут быстро включиться, если выйдет из строя какой-то энергоблок. Хотя конечный потребитель этого не видит, остановка блоков электростанций - не такая редкая событие.

График работы ОЭС Украины за 28 ноября 2014 года. Красная линия - время аварийной остановки третьего энергоблока Запорожской АЭС. Потерю мощности компенсировала ДнепроГЭС.

Источник: Укрэнерго

Аккумуляторы для АЭС

Советское видение энергетики предусматривало активное построение атомных электростанций. Особенностью их работы является то, что они очень медленно наращивают или уменьшают мощность, поэтому резкие маневры просто опасны.

Именно поэтому атомные электростанции не могут увеличивать производство во время вечерних пиков и уменьшать его ночью, когда наступает "ночной провал".

"Лишний" электроэнергию с атомных электростанций ночью нужно или использовать, или накапливать. Роль накопления в Советском Союзе играли ГАЭС. Последние не производят первичную электроэнергию, а лишь позволяют накапливать, хранить и выдавать энергию в нужные моменты.

Обычно ГАЭС закачивают воду ночью, когда потребление минимальное и есть избыток электроэнергии, а сбрасывают в часы пикового спроса - в утренние и вечерние часы.

В среднем эффективность ГАЭС составляет 75%, поскольку в насосном режиме гидроагрегата потребляют больше электроэнергии, чем производят в генераторном режиме. В одном цикле четверть электроэнергии теряется, при этом первичная энергия генерируется на вредных для окружающей среды АЭС и угольных ТЭС.

Основу гидроэнергетики Украины составляет каскад из шести крупных ГЭС на Днепре: Киевская ГАЭС, недостроенный Днестровский гидроенерговузол в составе ГЭС-1, ГЭС-2 и Днестровской ГАЭС, а также Ташлыкская ГАЭС на реке Южный Буг.

Все это осталось в наследство от советской индустриализации. Строительство крупных ГЭС и ГАЭС продолжалось более 50 лет и было важным элементом советской энергетической программы, ориентированной на централизованную инфраструктуру.

сомнительная наследие

С аварией на ЧАЭС советское видение энергетики потерпело поражение - атомная энергетика, на которую делалась основная ставка была дискредитирована кошмаром катастрофы.

Все проекты по строительству АЭС (Крымской АЭС, Чигирина АЭС, Харьковской и Одесской атомных теплоэлектроцентралей) остановлены и отменены. Та же участь постигла проект Каневской ГАЭС. Она должна была стать резервно-маневрируя приложением Чигирина АЭС, которую начинали строить в 1985 году.

Некоторые гидроэнергетические проекты, которые планировались с учетом расширения атомной энергетики, в частности, Ташлыкская ГАЭС и Днестровская ГАЭС, пережили крах советской программы и были реанимированы в 2000 годах.

Днестровская ГАЭС с проектной мощностью 2268 МВт, строительство которой началось в 1983 году, должна была стать важным энергоузла и промежуточным звеном в "второй энергетической магистрали" с высоковольтных линий электропередач (ЛЭП), которые должны были соединить Хмельницком, Южноукраинске и Запорожскую АЭС .

В начале 2000 годов правительства Януковича, Азарова и Тимошенко пытались реанимировать этот советский энергетический план с надеждой привлечь кредитные средства от международных банков и увеличить экспорт электроэнергии в ЕС, не очень ввиду потребности и интересы собственных граждан.

Вместо повышения качества и надежности энергоснабжения, реконструкции мощностей и распределительных сетей средства пошли на проекты-долгострои.

Первая очередь Днестровской ГАЭС из трех гидроагрегатов совокупной мощностью 972 МВт в генераторном режиме и 1248 МВт в насосном уже введена в эксплуатацию, но целесообразность строительства еще четырех гидроагрегатов без третьего и четвертого блоков Хмельницкой АЭС, которые увеличили избыток базовых мощностей и требовали балансировки и быстрого резерва в виде ГАЭС, остается под большим вопросом.

Достройка Ташлыкской ГАЭС в составе Южноукраинского энергоузла так же позволяет балансировать его работу и обеспечивать необходимый резерв мощности на случай аварийной остановки одного из энергоблоков Южно АЭС, но для этого приходится повышать уровень воды в Александровском водохранилище на русле реки Южный Буг.

По проекту станция должна была состоять из шести гидроагрегатов, два достроили и запустили в 2006-2007 годах.

Схема второй энергетической магистрали с линий электропередач 750 кВ

Новые советские планы

После пуска двух достроенных блоков на Ровенской и Хмельницкой АЭС в 2004 году следующим шагом, запрограммированным еще в советские времена, стало возобновление строительства Днестровской ГАЭС под резервно-маневрируя обслуживания этих АЭС.

К тому же планировалось строительство еще двух блоков на Хмельницкой АЭС, но эти планы рассыпались, когда 2 октября 2015 соглашение с Россией было денонсировано.

Казалось бы, сейчас самое время отложить советские планы сорокалетней давности и начинать развитие самостоятельной энергонезависимой страны, основываясь на реалиях современного мира.

За сорок лет энергетическая парадигма в мире коренным образом изменилась: в ид экстенсивного наращивания энергопотребления благодаря невозобновляемых источников (углю, нефти, газа, урана) к энергоэффективности, возобновляемых источников и энергетической децентрализации.

Однако несмотря на политические изменения, войну с Россией и задекларированный курс на устойчивое развитие энергетики в рамках договора об Энергетическом сообществе с ЕС, обломки советской энергетической программы получили вторую жизнь.

В июле 2016 правительство одобрило программа развития гидроэнергетики Украины до 2026 года, которая предусматривает строительство каскада ГЭС на верхнем Днестре, достройку Днестровской и Ташлыкской ГАЭС и даже строительство Каневской ГАЭС.

Масштаб инвестиций для реализации этой программы больше, чем общие инвестиции в энергосектор за все годы независимости.

Только строительство Каневской ГАЭС может стоить 1280000000 евро, которые предлагается привлекать через кредиты международных банков под государственные гарантии. За это заплатит украинский потребитель электроэнергии.

Эти расходы лягут в тарифы на электроэнергию, и потребители в своих квитанциях в течение многих лет будут выплачивать не только стоимость сомнительного проекта , Но и проценты по кредитам.

Окружающая среда как расходный материал

Реанимация всего перечня советских гидроэнергетических долгостроев вызвала предсказуемый шквал критики со стороны общественных организаций, занимающихся охраной окружающей среды и сохранением культурного наследия.

По словам председателя правозащитной организации "Хельсинский инициатива-XXI" Александра Степаненко, запланированные проекты нарушают ряд законов Украины и ее международных обязательств, в частности по соблюдению Орхусской конвенции, Конвенции "Эспо" и соглашения о сотрудничестве в области охраны и устойчивого развития бассейна реки Днестр между Украиной и Молдовой.

"Несмотря на популярную риторику, позиционирующий старые проекты строительства ГЭС и ГАЭС как часть борьбы с изменениями климата, они лишь отвлекают ресурсы и внимание общества от более эффективных решений по внедрению современных технологий возобновляемой энергетики", - отмечает национальный координатор энергетических программ международной сети НПО CEE Bankwatch Network в Украине Ирина Головко.

Советские энергетики больше озабочены масштабностью, чем эффективностью и экологической безопасностью, поэтому схема энергоснабжения на основе базовых мощностей АЭС и балансирующих ГАЭС имеет значительные недостатки.

Ощутимая доля электроэнергии в суточном цикле работы теряется, от зарегулированности страдают речные экосистемы, а работа АЭС производит высокоопасные радиоактивные отходы.

Альтернативы советском подхода

Одним из часто применяемых аргументов в оправдание достройки ГАЭС является необходимость выравнивания генерации солнечной и ветровой энергетики.

Однако такой аргумент легко вводит в заблуждение и частично соответствует действительности. Несбалансированности в энергосистеме создают прежде всего мощные солнечные и ветровые электростанции. Большая же количество малых электростанций только стабилизирует работу энергосистемы.

Именно поэтому США и страны ЕС идут по пути развития децентрализованной энергетики.

Например, сотни тысяч кровельных электростанций в Германии выдают мощность при часов повышенного спроса на электорэнергии, что способствует решению проблемы дефицита мощностей.

Другой технологией, позволяющей решить проблему балансировки и активно развивается в мире, является использование электромобилей вместе с "умными" зарядными станциями - V2G (vehicle-to-grid). Суть технологии проста: электромобили массово заряжаются ночью, когда есть избыток электроэнергии.

Кроме того, технология позволяет владельцам электрокаров продавать электроэнергию в сеть во время пиков потребления. Таким образом, десятки тысяч "аккумуляторов на колесах" могут заменить потребность в построении ГАЭС.

В условиях рынка операторы будут стремиться избегать таких случаев, чтобы не переплачивать владельцам электромобилей за эту услугу и не терять электроэнергию во время ее передачи, аккумулирования и преобразования.

В Украине уже рассматривается пилотный проект по внедрению этой технологии в рамках инициативы "Електросьогодни" .

Чтобы заполнить ночной провал потребления в энергосистеме Украины на 1 ГВт (средняя мощность работы украинских ГАЭС в насосном режиме) нужно 100 тыс электромобилей, подключенных к V2G.

При долгосрочном планировании работы энергосети следует учитывать, что на дорогах Украины уже более 3 тыс электромобилей - вдвое больше, чем год назад, а их продажи растут в геометрической прогрессии . Во время зарядки один электромобиль в среднем потребляет 10 кВт мощности.

источник: people.in.ua

С текущими темпами роста рынка электромобилей и в условиях государственного стимулирования этого можно достичь уже через пять-шесть лет - быстрее, чем при реализации крупных инфраструктурных проектов вроде строительства ГАЭС.

Того же эффекта можно достичь благодаря домашним накопителям электроэнергии. Массовая установка у населения аккумуляторных систем вроде Tesla PowerWall позволяет создавать "виртуальные электростанции", которые могут в моменты резкого увеличения спроса быстро выдавать в сеть значительные объемы энергии.

Понимая это, правительство Швеции субсидирует гражданам страны до 60% стоимости домашних систем накопления электроэнергии.

Все больший размах в развитых странах приобретает еще один подход к балансированию системы - управление спросом (demand response).

Он состоит в том, что диспетчеры могут удаленно влиять на потребление. Например, увеличить на 1-2 градуса температуру, на которой работают кондиционеры. Если такую ​​операцию сделать с десятками тысяч пользователей, то потребление мгновенно падает на мегаватта, при этом такие изменения почти не заметны самом пользователю.

Главное - для такого подхода не нужны новые мощности. В момент избытка электроэнергии диспетчеры могут удаленно включить, например, десятки тысяч бойлеров, каждый из которых может иметь мощность 2-5 кВт.

В отличие от Украины, которая все еще копается с советскими планами, развитые страны привлекают потребителя к балансированию энергосистемы и не зацикливаются на чрезмерно централизованной энергетике и концепциях, разработанных в 70-х годах прошлого века.

Чтобы оставить Украине шанс присоединиться к клубу таких стран, стоит внимательно изучать не только свое прошлое, но и настоящее лидеров, которые строят разумную энергетику.

Похожие

Комментарии