Эффект рикошета, или как избежать кризиса неплатежей в энергетике Украины

Системные недостатки украинской энергетики в отопительный сезон 2014/2015 гг. стали двойным ударом для потребителей энергоресурсов. Не только из-за войны дисбаланс в энергосистеме между производством электроэнергии и спросом достиг критического уровня. Война на Востоке Украины и оккупация Крыма кристаллизовали проблемы, которые не решались десятилетиями и в конце концов снова привели к веерным отключениям потребителей электроэнергии. На этом фоне на энергорынке Украины начинает разворачиваться кризис неплатежей.

Проблемы с поставками энергетического топлива представляют угрозу энергетической безопасности страны давно. Разгневанные шахтеры под зданием правительства Украины 28 января подтвердили это. Им все равно, кто виноват в их запрограммированной безработице - коалиция, парламент, правительство, олигархи. Они за свое, за то, что их тревожит.

Но больно не только шахтерам - всей стране. И из-за состояния современной энергетики тоже. Сегодняшнюю ситуацию можно сравнить с началом 90-х годов прошлого века, когда энергосистема Украины из-за тотального кризиса неплатежей находилась на грани развала. Хотя угольные объединения тогда (и еще в прошлом году) получали миллиардные государственные дотации, а импортированный природный газ, в том числе для энергогенерации, стоил на порядок дешевле. А структурные диспропорции электроэнергетического баланса Украины нивелировались параллельной работой с энергосистемой в то время дружеской северной страны.

Сегодня восприятие и осознание украинским обществом ситуации в энергетике страны, в частности в электроэнергетике, кардинально меняется. Становится понятно, что энергосистема Украины опять на грани разбалансирования. Но и чрезвычайное положение в энергетике не может продолжаться бесконечно. В конце концов, в процессе реформ структурные диспропорции энергетического баланса страны должны быть устранены.

Структурные диспропорции энергосистемы Украины

Особенностью Объединенной энергосистемы Украины (ОЭС) является излишек базовой и дефицит маневровой мощностей.

По данным Минэнергоугольпрома Украины, общая установленная мощность электростанций в целом по стране на начало 2014 г. составляла 54,5 ГВт, из которых 51% приходится на тепловые электростанции (ТЭС), 25% - атомные электростанции (АЭС), 10% - гидроэлектростанции и гидроаккумулирующие электростанции (ГЭС и ГАЭС), 12% - теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), блок-станции и другие объекты, около 2% - на возобновляемые источники энергии, такие, как ветровые (ВЭС) и солнечные (СЭС) электростанции.

Несмотря на очевидную для специалистов проблему с нехваткой маневровых мощностей, ни один из стратегических документов развития отрасли не определил путей ее решения в качестве приоритета развития ОЭС страны. В некоторой степени проблему решали покрытием пиковой нагрузки за счет маневровых мощностей, расположенных за пределами Украины. Вместе с тем за последние 25 лет структура установленной мощности почти не изменилась в сторону роста доли маневровых мощностей.

Но за это время значительно изменилась структура производства электроэнергии по видам первичных энергоресурсов благодаря уменьшению производства электроэнергии с использованием природного газа и росту доли атомной энергетики в электроэнергетическом балансе страны. Атомные станции стали основным источником покрытия базовой части графика нагрузки энергосистемы.

По данным НЭК "Укрэнерго", разница мощностей в ежедневном графике нагрузки энергосистемы (разница максимума и минимума в течение дня) достигает 8000 МВт в период максимального зимнего энергопотребления и около 5000 МВт в летний период, что составляет 10–15% всей установленной генерирующей мощности страны. Сложность маневрирования на сегодняшний день обусловлена тем, что около 20 энергоблоков ТЭС находятся в ремонте. Их общая мощность составляет 4000 МВт. Кроме того, периодически не работают атомные энергоблоки мощностью 1000 МВт.

На нынешний момент гидроэнергетика является главным источником высокомобильного резерва. В балансе мощностей ОЭС Украины мощность гидроэлектростанций составляет около 10% против оптимальных 16%. В часы минимума для заполнения провала графика нагрузки происходит закачивание ГАЭС. В часы максимального потребления электроэнергии ГЭС и ГАЭС покрывают до 40–50% пиковых нагрузок (см. рис.).

Однако ТЭС все еще остаются важным средством регулирования режимов производства электрической энергии в ОЭС. В условиях отсутствия маневровых мощностей регулирование осуществляется базисными (с проектным диапазоном регулирования около 20% от номинальной мощности) блоками ТЭС мощностью 200–300 МВт с ежедневным отключением при прохождении ночного провала до десяти и более блоков. В целом за последние годы количество пусков/остановок блоков при регулировании графика нагрузок превышало 3000 раз в год. Это при том, что согласно проектным техническим характеристикам работа тепловых энергоблоков мощностью 200 МВт рассчитана на 600 пусков/остановок за весь срок эксплуатации. Фактически же происходит в среднем до 100 пусков/остановок энергоблока в год.

Настолько сложные непроектные режимы работы базисных угольных блоков ТЭС приводят к досрочному износу оборудования, неэкономичному режиму работы и значительным перерасходам топлива. По ориентировочным расчетам, общие потери энергосистемы от использования топлива на
пуски/остановки составляют около 1 млрд долл., еще 2 млрд долл. - потери от сокращения эксплуатационного ресурса блоков.

Кроме того, технические характеристики систем регулирования существующего оборудования не всегда могут обеспечить поддержку частоты в пределах действующих норм (50±0,2 Гц), не говоря уже о норме 50±0,02 Гц согласно требованиям к энергосистемам Европы.

Итак, нехватка маневровых мощностей в Украине приводит к необходимости использования крупных тепловых энергоблоков для регулирования суточных графиков электрической нагрузки, что нерационально с точки зрения как потери эксплуатационного ресурса блоков, так и использования первичных энергоресурсов. Вместе с тем излишек мощности в ночные часы при ограниченных возможностях маневрирования ухудшает не только устойчивость работы ОЭС Украины, но и способность синхронной работы ОЭС Украины с системами других стран.

Структурные изменения в электропотреблении

В противоположность законсервированной структуре установленных генерирующих мощностей Украины на протяжении последних двух десятков лет существенно изменилась структура потребления электроэнергии. Главным признаком стало увеличение в электробалансе доли населения, даже несмотря на рост промышленного производства в течение 2001–2008 гг.

Нестационарные режимы работы проектно-базисных энергоблоков в маневренном режиме значительно ухудшают показатели качества и надежности энергообеспечения, к которым чувствительны как промышленные, так и бытовые потребители. Почти вся современная бытовая техника выходит из строя в случае сверхнормативных отклонений напряжения в электрических сетях. Аварийные отключения электроснабжения приводят к значительным экономическим потерям у потребителей без соответствующей компенсации со стороны поставщиков из-за процедурных сложностей. Кроме того, сами пики в абсолютном выражении также увеличились из-за увеличения использования электроприборов, в том числе для охлаждения и обогрева помещений, а также для нагрева воды.

Использование электрообогрева актуализировалось с началом отопительного сезона 2014/2015 гг., что выявило также проблему неготовности к подобному режиму эксплуатации распределительных электросетей. Не в последнюю очередь влияют на график нагрузки изменения в размещении продуктивных сил, особенно на региональном уровне. Например, Киев превратился в мегаполис с режимом потребления электроэнергии фактически крупного большого района с соответствующим четким разнесением пиковых нагрузок на утренний и вечерний максимумы. В крупных городах с многочисленными офисными центрами и хотя и пока что небольшими, но технологическими производствами требования к качеству электроснабжения особенно возрастают. В условиях, когда существует значительный дисбаланс в региональном размещении базисных и маневровых/резервных генерирующих мощностей и производительных сил, возможности регулирования также очень отличаются.

Закономерности эластичности спроса и платежной дисциплины

Проблема дисбаланса спроса и предложения на энергетическом рынке должна решаться также за счет внедрения программ управления спросом. Существует множество технических решений сбалансирования спроса и предложения на рынке электроэнергии, в том числе и со стороны так называемых потребителей-регуляторов. Но экономические и организационные механизмы внедрения методов управления спросом недостаточно разработаны.

Для успешной реализации программ по управлению спросом на электроэнергию необходимы экономические стимулы - заинтересованность потребителей, а также разработка методологических, технических и нормативно-правовых аспектов, позволяющих потребителям принимать участие в регулировании и регламентирующих принципы и правила энергопотребления.

На сегодняшний день национальный регулятор в сфере энергетики и коммунальных услуг (НКРЭКУ) использует только нормативный и тарифный методы регулирования. Хотя в Украине предусмотрены двухзонные и трехзонные дифференцированные тарифы, потенциальные стимулирующие эффекты тарифной политики почти полностью нивелированы наличием перекрестных субсидий. Эконометрический анализ показывает, что спрос на электроэнергию неэластичный. В среднем на 1% роста тарифа электропотребление уменьшается на 0,1%.

Еще один важный вывод: отставание эффекта от роста цен больше, чем от роста дохода. Иными словами, энергосберегающее сознание потребителей быстрее реагирует на увеличение дохода, чем на изменение цен. При этом малообеспеченные слои населения скорее выполняют программу энергосбережения (экономии), фактически ограничивая энергопотребление. Остальные при возможности реализуют программу локальной энергоэффективности (например, утепление фасадов помещений, что мы наблюдаем в последнее время).

Исследования зависимости спроса на энергию и платежной дисциплины показывают, что в случае, если совокупная доля затрат на электроэнергию и другие коммунальные услуги превышает 20% от совокупных доходов домохозяйств, уровень оплаты начинает стремительно падать, что в конце концов приводит к кризису неплатежей по всей цепочке системы энергообеспечения, сначала в системе жилищно-коммунального хозяйства, а со временем эффект домино распространяется на всю экономику.

Теоретические закономерности сейчас находят свое эмпирическое подтверждение. На фоне "замороженной" экономики и доходов населения в Украине с началом 2015 г. вследствие роста тарифов на энергоносители и дефицита энерготоплива наблюдается начало кризиса неплатежей. И это в условиях относительно умеренного температурного режима последних месяцев. Об этом свидетельствуют недавно обнародованные оперативные данные Всеукраинской энергетической ассамблеи.

Задолженность энергоснабжающих компаний перед ГП "Энергорынок" уже превысила 20 млрд грн. Уровень оплаты снизился до 89,1%, хотя за последние десять лет он был почти стопроцентным.

Экономические механизмы управления спросом

Внедрение в жизнь проектов по управлению потреблением электроэнергии нуждается в разработке эффективных стимулирующих мер. В промышленно развитых странах довольно эффективной оказалась практика включения затрат программ управления спросом в тариф на электроэнергию (до 16–17%). А также невключение инвестиционной составляющей затрат энергетических предприятий до введения в эксплуатацию новых станций.

Для предотвращения потери доходов, связанных со снижением объема продажи электроэнергии из-за уменьшения ее потребления, энергетические предприятия составляют балансовые счета отклонения доходов. И эту разницу включают в цену электроэнергии для потребителей на следующий год.

Эффективным примером экономических механизмов управления спросом является метод добровольного ограничения нагрузки, предусматривающий стимулирование сокращения электропотребления путем выплат за каждый сэкономленный киловатт-час. Причем размер таких выплат значительно увеличивает стоимость электроэнергии на оптовом рынке.

Источником финансирования этой программы является оптовый рынок электроэнергии. В программе добровольного ограничения могут принимать участие все конечные потребители, независимо от включения в график ограничений/отключений. Если предприятие не хочет снижать электропотребление за вознаграждение, оно в случае дисбаланса энергосистемы ограничивается административно. Таким образом, потребителям предоставляется право выбора: добровольно в первоочередном порядке сократить электропотребление и получить за это компенсацию или подпасть под внезапное отключение и нести соответствующие убытки от прерывания технологического процесса выпуска продукции.

В ведущих странах многие энергокомпании поняли, что потерю прибыли из-за уменьшения спроса вполне можно компенсировать путем диверсификации видов экономической деятельности, в том числе проведения энергоаудита и энергоменеджмента, установления приборов учета и энергоэффективного оборудования у потребителей.

В экономической теории известен так называемый парадокс Джевонса (или эффект рикошета). Английский ученый, экономист Джевонс еще в 1865 г. доказал в своей работе "Угольная проблема", что повышение на треть эффективности использования угля в расчете на тонну железа приводит за тот же период к десятикратному увеличению потребления угля. То есть политика энергоэффективности на макроуровне - усовершенствование технологий - в конце концов, способствует их широкому распространению на рынке и увеличивает энергопотребление в абсолютном выражении на макроуровне. Таким образом, участие энергокомпаний в программах управления спросом обеспечивает определенный консенсус и баланс интересов как поставщиков, так и потребителей электроэнергии.