Неуцтво теж аргумент,
але не варто їм зловживати.
Кулуарна «мудрість»
Тільки-но до понеділка відновили енергопостачання 505 знеструмлених унаслідок снігопадів населених пунктів, як того самого дня ще 38 населених пунктів на сході країни опинилися в аналогічній ситуації. На жаль, подібне в енергопостачанні споживачів України повторюється з року в рік. І кожного разу масштаби енергокатастроф збільшуються. Причому ця тенденція характерна не лише для України.
Щорічно в потужних енергосистемах відбувається в середньому десять аварій із відключенням приблизно 10 тис. споживачів. Аварійні відключення близько 100 тис. споживачів трапляються двічі-тричі на рік, а близько мільйона — від трьох до п’яти разів упродовж кожного десятиріччя. Найпотужніші аварії, у результаті яких без електрики залишається понад 10 млн. чоловік, повторюються кожні 20—30 років. Ці цифри свідчать про те, що зовсім не все благополучно у світовому електричному королівстві.
Спробуємо з’ясувати головні причини каскадних системних аварій, що повторюються у різних країнах, включаючи найрозвиненіші, та визначити можливі шляхи запобігання їм або хоча б їх локалізації в Україні.
Стандарти і контроль
Збільшення масштабності та повторюваності аварій свідчить про те, що не досить глибоко проаналізовано причини їх виникнення, заходи, які вживаються для запобігання їм, малоефективні. Тому назріла принципова необхідність у зміні методик розслідування подібних аварій, їхньої уніфікації та визначення світових стандартів надійності, в об’єднанні найдосвідченіших фахівців в одну команду. Не менш важливо проводити розслідування масштабних знеструмлень навіть національного масштабу за допомогою спеціальних комісій високопрофесіональних незалежних експертів. Тобто суспільство має забезпечити таким процесам міжнародний контроль.
Розслідування цілком можуть здійснюватися під егідою CIGRE — міжнародної організації фахівців із систем високих напруг, до якої входять близько 90 країн. Це на своєрідний аналог МАГАТЕ — «з електричних справ». Україну торік прийняли до цієї добровільної незалежної організації. Тепер ми маємо свій міжнародний комітет. До речі, якби чорнобильську аварію розслідували незалежні міжнародні експерти, висновки, мабуть, були б іншими і винними визнали б людей набагато вищого рангу ...
Від часів винаходу електрики найбільша аварія з масштабними енерговідключеннями сталася в США 14 серпня 2003 року. Тоді без електрики залишилося понад 50 млн. чоловік, було зупинено 263 електростанції з сумарною електричною потужністю, яка перевершує генеруючі потужності всієї України. При цьому прямий збиток визначений у 6 млрд. дол. Енергетики потім зажадали від уряду 65 млрд. дол. на модернізацію енергосистем.
Аварія розпочалася о 16 годині. Заради об’єктивності зазначу, що на той момент в аварійному регіоні в різноманітних ремонтах знаходилося 3000 мВт. Крім того, в період з 12.15 до 14.41 сталася відмова важливого комп’ютерного пристрою з контролю за станом систем, відключення блоку потужністю 590 мВт, відмова логічної системи й протиаварійної сигналізації. З 14.12 до 15.41 сталося відключення п’яти основних ЛЕП (345 кВ) — через короткі замикання, що їх спричинили крони дерев, які розрослися біля траси ЛЕП. Йшло явне наростання чинників ризику, що, загалом, і призвело до аварії.
Один із основних висновків комісії (до речі, створеної за вказівкою президента США і прем’єр-міністра Канади), яка розслідувала цю аварію, такий: у той час, коли енергосистема стрімко наближалася до фатальної межі, керівний та оперативний персонал нічого про це не знав, оскільки сліпо довіряв деяким уже несправним комп’ютерним і логічним пристроям і симуляторам. Цілком очевидно, що оперативний персонал не був достатньо навчений і підготовлений до подібного розвитку подій, понад те, взагалі ніяк не реагував на аварійну ситуацію.
Технічні недогляди, організаційні помилки, недоліки нагляду за устаткуванням, незадовільна кадрова політика й погана підготовленість персоналу накопичуються роками, а аварія — із повним знеструмленням країни — відбувається за лічені секунди. І завжди несподівано.
Залишається додати, що з висновками тієї комісії практично збіглися попередні оцінки події, наведені в статті «Електричне затемнення. Поки що не в нас» («Дзеркало тижня» від 30 серпня 2003 року).
Ланки одного ланцюга
Доцільно спроектувати згадані події на енергетичні реалії України, щоб не допустити подібних ситуацій у нашій країні.
Насамперед необхідно підкреслити, що найзначнішим досягненням вітчизняної енергетики вважають створення об’єднаної енергетичної системи з науково вивіреним технологічним і оперативним управлінням нею на базі стрункої та продуманої ієрархії, із жорстким підпорядкуванням і найсуворішою дисципліною. Багато країн, приміром Франція та Росія, зберігають цілісне, строго інтегроване технологічне та оперативне управління енергетикою в єдиному організаційному і господарському органі на кшталт компаній «Електросіті де Франс» і РАТ «ЄЕС Росії» через відповідні центральні диспетчерські управління (ЦДУ), і це є запорукою роботи їх систем без масштабних каскадних аварій.
В Україні подібна структура управління існувала багато років. Але після проведення «ринкових реформ» сталися серйозні й неоднозначні зміни в системі управління та функціонування енергетики країни. До чого вони призвели, кожний має право судити сам.
Коли для багатьох стали очевидними наслідки реформування вітчизняної енергетики, було вжито певних заходів для відновлення її керованості. Зокрема створено НАК «Енергетична компанія України» (НАК «ЕКУ»), яка повинна була використовувати передовий світовий досвід. Склад компанії був чітко визначений та обгрунтований. Проте в процесі її організації сталися, м’яко кажучи, небезпечні зміни: НАК «ЕКУ» позбавили стрижневого і головного значеннєвого компонента — Національного диспетчерського центру й НЕК «Укренерго» (лінії електропередач високої напруги), що залишилися в підпорядкуванні Мінпаливенерго.
Більш-менш компетентний енергетик навіть уявити собі не може штучний розрив єдиного технологічного ланцюга: електростанції, ЛЕП високої напруги, розподільні лінії електропередачі (обленерго), споживачі енергії. Всі вони об’єднані головним завданням — надійного забезпечення споживачів електроенергією. Саме в цьому полягає сенс існування всієї енергетики.
Та Україна стала на небезпечний шлях розриву технологічних зв’язків, строгих і чітких оперативних схем управління з найсуворішою дисципліною і відповідальністю, що створювалися десятиріччями. Це прямий шлях до аварій, про які ми й говоримо.
Реалії ринкового фундаменталізму
2001 року Нобелівську премію з економіки отримали три американці — Дж. Акерлоф, М.Спенс, Дж.Стігліц — за «аналіз ринків з асиметричною інформацією». Вони сформулювали ядро сучасної інформаційної економічної теорії. Ця концепція відрізняється від звичного уявлення, що ринок сам по собі регулюється й являє собою економічну панацею. Вони першими сформулювали: ринок, зіштовхуючись із недосконалістю чи зловживаннями, не може бути оптимальним способом вирішення економічних завдань.
У нас же досить чітко проглядається явище, яке умовно можна назвати «ринковим фундаменталізмом», коли вважають, що ринок у стані ефективно розв’язати будь-які економічні проблеми. Природно, що в апологетів ринкового фундаменталізму гостре невдоволення викликає практична рекомендація вчених щодо посилення втручання держави в економічні процеси.
Для наших умов особливо важливо, що нобелівські лауреати залишили за межами своїх досліджень найважливішу асиметрію в інформації між децентралізованою приватною інформацією (нагадаю, що в Україні лишень 7 із 27 обленерго приватизовані). Таку «дивну» схему можна порівняти хіба що з магазином, у якому приватизовані лише каси, де збирається готівка, але центральна каса державна. Отже, є сенс оцінити наші «досягнення» на шляху ринкових реформ в умовах не тільки недостатньої інформації, а й в умовах її навмисного перекручування.
Сумно, але наш «енергоринок» — це дуже невдале дитя моди та централізації, яке заради сьогохвилинних вигод при задаванні графіків енергетичних навантажень може приносити в жертву надійність і живучість енергосистем. А таке просто не має права на існування в умовах України. Графіки навантажень, безумовно, мають задаватися з урахуванням економічної ефективності та фінансової доцільності. Проте тільки після вирішення питань надійності енергосистеми й ніяк не задля кон’юнктурних міркувань.
Цю роботу може кваліфіковано виконувати лише добре оснащена й підготовлена команда в складі Національного диспетчерського центру й у єдиному технологічному циклі з електростанціями та мережами, але не енергоринок, як це робиться в останні роки в Україні.
Виправити становище може тільки утворювана компанія, маючи у своєму складі потужне диспетчерське управління України зі своїм обчислювальним центром.
Необхідно повторити, що масштабні знеструмлення відбуваються, й особливо наочно це видно на прикладі аварії в США, через дуже низьку оперативну дисципліну диспетчерського персоналу вищого рівня відповідальності та неприпустимо низького ступеня нагляду за станом трас ліній електропередачі. А повна залежність диспетчерів від комп’ютерних пристроїв викликає в них шок при найпростішій відмові систем чи протиаварійної сигналізації.
Саме до таких наслідків призведе ймовірна схема оперативного управління українською енергетикою, якщо до складу НАК «ЕКУ», відповідальної за енергопостачання країни, не ввійдуть ЦДУ та нагляд за електролініями.
Природно, викликає подив і ставлення уряду до систематичних глобальних аварій. Отже, необхідно глибше їх аналізувати і розпочинати ефективніші та масштабніші заходи, докорінно переглядати сформовані управлінські та економічні стереотипи й структури.
Мудрість керівників саме й полягає в тому, щоб приймати відповідні стратегічні рішення та не припускати фатального, на перший погляд, збігу негативних обставин і утворення критичної аварійної маси.
Як уникнути електричних затемнень
Плата за помилки енергетичного керівництва у світі обчислюється багатьма мільйонами доларів. Україна собі такої розкоші дозволити не може. Тим паче прикро й незрозуміло, чому при створенні НАК «ЕКУ» відкидається позитивний, перевірений багатьма роками досвід і приймаються кон’юнктурні та явно помилкові рішення. Тим самим закладаються основи майбутніх серйозних енергопотрясінь. Українська енергетика об’єднувалася з метою створення органу, відповідального за електропостачання всієї країни, який проводитиме єдину технічну політику в енергетиці, плідно співпрацюватиме з ученими, забезпечуючи необхідне фінансування науково-технічного прогресу.
Як можна відповідати за надійність енергозабезпечення держави, якщо всі системоутворювальні ЛЕП і ЦДУ залишаються поза віданням керівництва компанії, в підпорядкуванні Мінпаливенерго, завдання якого сьогодні зводиться до реалізації суто політичних цілей у цій галузі, а ніяк не господарських, технічних, і вже тим паче не оперативних. Незрозуміло, як планувати ремонтну компанію без ЦДУ, як будувати лінії видачі потужності, як проводити режимні заходи, нарешті, як забезпечити елементарну селективність роботи найважливіших пристроїв захисту від каскадних аварій, таких, як АЧР, АЧД, САОН, ділильних захистів, захистів від асинхронного ходу тощо.
По суті, ЕКУ без НЕК «Укренерго» у нинішньому складі функціонувати не зможе, оскільки втрачається головний сенс реорганізації енергетики, або ж змушена буде негайно створювати (якщо це можливо взагалі) свою оперативну структуру, яка призведе до колосальних витрат і постійної конфронтації з уже існуючими органами оперативного управління.
Єдиний технологічний, оперативний і науково-технічний комплекс, де енергоринок має відігравати роль тільки органу, що коригує ефективність енерговиробництва на базі вільної конкуренції та вільного доступу до енергоносіїв і споживачів, може служити запорукою недопущення масштабних каскадних аварій із немислимими збитками, які навіть для Америки великі, а для України можуть стати згубними.
Тому ЕКУ зобов’язана передусім розробити єдиний державний комплекс протиаварійних заходів щодо запобігання саме каскадним аваріям за всіма аспектами надійності енергосистем.
Держава через органи держінспекції має встановити найжорсткіший контроль за їх виконанням, узявши під особливий нагляд стан, обсяги та установки АЧР усіх черг, САОН і ділильних захистів. Особливу увагу необхідно звернути на централізовані служби релейного захисту, комплектуючи їх висококваліфікованими й високооплачуваними інженерами, оскільки саме діями захистів і блокування передусім локалізуються та ліквідуються подібні аварії. Все це можливо здійснити, лише маючи потужний централізований енергетичний комплекс, який забезпечений необхідними фінансовими ресурсами.
Про «атомні конячки»
Останнім часом доводиться чути, м’яко кажучи, непрофесійні заяви, пов’язані з атомною енергетикою. Найчастіше це відбувається в зв’язку з пуском енергоблоків Рівненської та Хмельницької АЕС. Проте не можна погодитися з твердженнями щодо новітніх блоків з принципово поліпшеними показниками надійності та економічності. Ці дефініції абсолютно неприйнятні до блоків, спроектованих 25 років тому, спорудження яких розпочалося 1984 року.
Ще більший подив викликає думка про те, що в Україні немає альтернативи атомній енергетиці. І це про країну, яка має багатющі запаси вугілля плюс нетрадиційні джерела енергії.
Природні та зрозумілі почуття людей, які здійснили в надзвичайно складних умовах пуск двох енергоблоків поспіль за останні десять років, тим паче що подія ця справді унікальна. Однак саме по собі збільшення частки вироблення енергії атомними електростанціями не є винятково позитивним чинником, оскільки існують чітко визначені оптимальні розміри частки вироблення АЕС з урахуванням регулювальних можливостей об’єднаної енергосистеми. Колись ця величина перебувала у межах 30—35% і подальше збільшення вважалося недоцільним і небезпечним. Якщо керуватися суто енергетичними критеріями надійності та гнучкості об’єднаної енергосистеми, то запровадження в дію як базової, нерегульованої потужності 2000 мВт, безумовно, підвищує ризик виникнення аварійних ситуацій.
Єдина енергосистема — це як потужна запряжка, що тягне всіх споживачів країни. І коні в цій запряжці абсолютно різні: одні — старі та малопотужні шкапи; інші — міцніші, треті взагалі можуть чи бігти лише з максимальною швидкістю, чи стояти. Зі зростанням навантаження необхідно підключати дедалі нові кінські сили, але спочатку їх потрібно розганяти до необхідної швидкості й лише потім на повному скаку синхронізувати. І в цьому процесі всі карти в руках у споживача, оскільки саме він має безперечну перевагу в будь-який момент або ввійти в «екіпаж», або залишити його, нітрохи при цьому не ризикуючи і, як годиться, зберігаючи сильне бажання ще й не заплатити. Але коней потрібно й годувати, й обслуговувати. А гроші для цього частково збирають і приватні фірми, не дуже поспішаючи з ними розпрощатися...
Тепер уявіть, що настала ніч, усіх коней, які можуть від’єднатися або тягти не на повну потужність, ми уже використовували й відпрягли, а запряжка продовжує мчати, тому що залишилися ті, які можуть або нестися щодуху, тобто з повним навантаженням, або стояти. Йдеться, зрозуміло, про «атомних коней». І якщо той, хто ними керує, виявить некомпетентність чи непередбачливість, то просто рознесе всю «запряжку»-енергосистему.
Тепер, сподіваюся, всім ясно, яке складне завдання доводиться вирішувати ЦДУ. І так щодня, без винятку. Накладете всі ці дуже спрощено подані обставини на неефективну, розмиту, без суворої ієрархії, з ослабленою дисципліною систему оперативного управління, і ви змушені будете погодитися, що становище досить серйозне й вимагає докорінних змін.
Саме з метою збільшення регулювальних можливостей системи починалося будівництво потужних гідроакумулюючих електростанцій (ГАЕС) і парогазових установок (ПГУ), що у лічені хвилини можуть змінювати навантаження від нуля до повного. На жаль, їхнє спорудження припинилося, хоча й технічна документація, і узгодження, і відведення земель, і деяка частина робіт були виконані.
Тому досвідчені енергетики оцінюють ситуацію після значного збільшення частки вироблення АЕС із незначними регулювальними можливостями генерації як надзвичайно небезпечну. Виправити її можна шляхом прискореного будівництва ГАЕС і ПГУ.
Звичайно, стовідсоткової гарантії безпеки не існує. Урагани, землетруси, цунамі та інші форс-мажорні обставини були й будуть. Та свій шанс позитивно вплинути на події ми не маємо права пропустити. Надто висока ціна. Держава просто зобов’язана взяти на себе відповідальність за енергетику.