Енергетика є пріоритетною галуззю для сталого розвитку будь-якої держави. А сталий розвиток - це керований розвиток. В умовах ринку він досягається за державного контролю та регулювання стратегічних галузей економіки в обсягах не менш як 61,8%.
В Україні цю вимогу проігноровано, і саме тому відбувається занепад її паливно-енергетичного комплексу, зокрема Об'єднаної енергетичної системи (ОЕСУ). Майже 90% енергоблоків ТЕС, побудованих у 60-х роках минулого століття, закритично зношені. Вичерпується й нормативний ресурс роботи АЕС, а подовження терміну їх експлуатації до 40 років ситуацію в енергосистемі країни поліпшить ненадовго і незначно.
Недоліком ОЕС України є надто мала частка централізованої генерації електрики (лише приблизно 7%), що зумовлює її великі втрати при трансформаціях і транспортуванні ЛЕП, а також великі фінансові витрати на спорудження магістральних електромереж. Частка децентралізованої генерації в країнах ЄС досягає 49%, при цьому втрати електрики в мережах становлять 7–9%, а потреби ОЕС в маневровій потужності значно менші, ніж у мережах України.
Електростанції Об'єднаної енергосистеми України в 1991 р. виробили близько 300 млрд кВт·год. електрики, а в 2015 р. - лише 163,3 млрд кВт·год., тобто майже вдвічі менше. Причиною зменшення обсягів генерації електрики ОЕСУ є занепад промисловості, різке скорочення обсягів використання на ТЕС/ТЕЦ мазуту та природного газу через дуже високі ціни на них. У 2015 р. терористи в Донбасі захопили 60 вугільних шахт із 95, і через це для ТЕС/ТЕЦ енергетичне вугілля стало дефіцитом.
Цивілізовані країни світу після аварії на АЕС "Фукусіма" прийняла рішення не будувати нових АЕС. А лобісти інтересів РФ із НАНУ, усупереч здоровому глузду, намагаються довести владі України необхідність спорудження нових АЕС. Це вони впродовж 16 років "розробляють" "Енергетичну стратегію України до 2030 р." та "Енергетичну стратегію України до 2035 р.". Але справжньою стратегією в цих "опусах" і не пахне, бо в такому документі обов'язково мають бути представлені нові оригінальні рішення, які забезпечать високий результат реалізації стратегічних заходів.
Так звані стратеги енергетичного розвитку вирахували, що фінансові витрати на модернізацію ОЕСУ становитимуть понад 1 трлн грн. Де взяти такі гроші? З держбюджету на "стратегію" кілька років для Держенергоефективності виділяли по 650 млн грн. Ці гроші зникали невідомо куди, але якби ці кошти навіть надходили для виконання завдань "стратегії", то виділяти їх треба було б понад 1500 років!
Позитивних результатів модернізації ОЕСУ можна досягти лише в разі застосування досвіду розвинених країн світу, який засвідчує, що головним її трендом є широкомасштабне використання енергії сонячної інсоляції й вітру, ресурси яких перевищують обсяги споживання електрики на Землі відповідно в 15000 та 450 разів.
Масштаби використання поновлюваних джерел енергії (ПДЕ) після 2015 р. ознаменували початок глобальної модернізаціїенергетики. Приріст потужності світового парку вітрових електростанцій (ВЕС) у 2015 р. перевищив 63 ГВт і досяг приблизно 433 ГВт. Китай 2015-го спорудив 30,753 МВт ВЕС, парк цих електростанцій налічує тепер понад 146 ГВт. Це більше, ніж у всіх країнах ЄС, разом взятих. Лідером у спорудженні ВЕС у Європі в 2015 р. була ФРН, яка встановила новий для себе рекорд приросту парку ВЕС в обсязі 6 ГВт. У США 2015-го було споруджено ВЕС сумарною потужністю 8,6 ГВт.
За оцінками, потужність світового парку ВЕС до 2030 р. досягне 2000 ГВт. А середньорічний приріст світового парку АЕС уже 15 років не перевищує 1 ГВт, його потужність досягнула 382,55 ГВт. Після закриття ряду АЕС потужність парку цих електростанцій значно знизиться, тому після 2030 р. світовий парк ВЕС генеруватиме електрики в 2–3 рази більше, ніж парк АЕС, а собівартість електрики, генерованої вітровими станціями, буде утричі-вчетверо меншою. Навіщо ж Україні будувати нові АЕС?
Вітроенергетика є поки що ефективнішою від сонячної енергетики. В 2015 р. парк сонячних фотоелектричних станцій (СФЕС) досягнув потужності 230 ГВт. Недоліками сонячних електростанцій порівняно з вітровими є більші питомі капітальні витрати на будівництво, значно менша через низький ККД (8–15%) видавана потужність.
Для того, щоб процес модернізації ОЕСУ відбувався без збоїв, потрібно щороку складати відповідні плани фінансового забезпечення введення в експлуатацію ВЕС і СФЕС і виведення ТЕС/ТЕЦ і АЕС. З огляду на фінансові можливості модернізація ОЕСУ може відбуватися впродовж приблизно 20 років. У період модернізації ОЕСУ в експлуатацію в середньому щорічно потрібно буде вводити по 1,8 ГВт ВЕС (3000 ВЕУ потужністю 610 кВт) і по 2ГВт СФЕС.
Через високий рівень централізації виробництва електрики в ОЕСУ (93%) дефіцит маневрової потужності на сьогодні становить близько 3 ГВт. Виведення з експлуатації ТЕС/ТЕЦ у разі спорудження ВЕС і СФЕС цю проблему може загострити. Наміри побудувати для цього Канівську ГАЕС абсолютно безперспективні через недостатність потужності, тривалий час її спорудження (майже десять років), порушення екології, протести місцевого населення і великі капітальні витрати.
Набагато ефективнішими від гідроакумулюючих є повітряно-акумулюючі електростанції (ПАЕС). Максимальні питомі витрати на спорудження такої станції становлять 500 євро/кВт, мінімальні - 200 євро/кВт. В Україні найкращим місцем для будівництва такої станції є м. Калуш. Тут є потрібні фахівці, можливість використати закриті соляні шахти, геотермальні ресурси, Калуську ТЕЦ потужністю 200 МВт. На ефективні ПАЕС можна переобладнати також недіючі газо- і нафтопроводи. Для цього варто оцінити можливості 400-кілометрового нафтопроводу Одеса-Броди, який, окрім трубопроводів, укомплектований ще й турбодетандерами і газокомпресорним обладнанням.
Нині досить ефективним заходом з вирішення проблеми маневрової потужності ОЕСУ стає комплектування їх гібридними системами з акумулюванням електрики блоками безперебійного живлення (ББЖ). Коефіцієнт перетворення таких блоків різних виробників становить 0,9–0,96, а їхня потужність - від 1,5 кВт до 8 МВт.
Застосування ББЖ для регулювання навантаження ОЕСУ не потребує значних витрат часу на їх підключення до Об'єднаної енергосистеми. ББЖ використовують для розв'язання багатьох проблем. Задля економії енергії та енергоресурсів ББЖ різних типів і потужності потрібно використовувати на газокомпресорних станціях, у міських котельнях і бойлерних, у цехах підприємств, супермаркетах, спортивних залах, на стадіонах, вокзалах, у готелях, лікарнях, школах, а також у приватних будинках.
Блоки безперебійного живлення доцільно використовувати і при створенні мікромереж на базі СФЕС і ВЕС, що можуть бути приєднані або не приєднані до ОЕСУ. При цьому зменшується потреба в трансформаторних підстанціях і лініях електропередачі та досягається значна економія коштів на їх спорудження. Мікромережі мають велике майбутнє. Для того, щоб досягти високого рівня рентабельності застосування мікромереж, у ББЖ необхідно зберігати багато енергії та потужності. Складнощі залежатимуть від обсягів зберігання енергії впродовж денного й нічного часу. Регулятору потрібно буде встановити рівень оплати енергії, накопиченої в ББЖ.
Значний внесок у вирішення проблеми дефіциту маневрової потужності в ОЕСУ спроможні зробити теплонасосні станції та системи індукційного нагріву, які можуть стати споживачами-регуляторами навантаження ОЕСУ, що передбачалося в "Енергетичній програмі України до 2010 р.". На жаль, цей захід програми не реалізовано через те, що уряд "тимчасово" ліквідував інноваційний та інвестиційний фонди Міненерго і донині їх не відновив. Без їх відновлення Україна не спроможна вирішити проблему модернізації своєї ОЕС. Через великі ціни ми не зможемо закуповувати в країнах ЄС достатню кількість ВЕУ та сонячних батарей.
Нам украй необхідно налагодити вітчизняне серійне виробництво ВЕУ-610 кВт та ФЕПів із арсеніду галію. Необхідно також, щоб у НЕК "Укренерго" була структура з проектування ВЕС і СФЕС, які після спорудження виставлялися б на відкритий аукціон з тим, щоб мати додаткове фінансове забезпечення будівництва ВЕС і СФЕС.