Енергетика України — "насос" для олігархів чи драйвер для економіки

Енергетика України - зарегульована, зношена галузь, контрольована олігархами. У розвинених країнах сучасна енергетика, що динамічно розвивається, є драйвером економіки, стимулюючи виробництво, зайнятість, технології. Цілі вітчизняної енергетики інші - вичавити максимум можливого прибутку з ТЕС, що дісталися майже даром, інвестувавши в розвиток мінімум можливого. Змінювати сформовану систему складно - занадто широке коло осіб, зацікавлених у такому стані речей. Але якщо ми справді говоримо про досягнення енергетичної незалежності, змінювати слід не тільки тарифи, менеджмент і власників компаній, змінювати доведеться напрям розвитку української енергетики, концептуальне бачення її майбутнього.

Об'єднана енергетична система (ОЕС) з її перевагами і недоліками сформувалася ще в СРСР. До переваг належить можливість передавати енергію до споживачів від віддалених генеруючих систем, що підвищує надійність енергопостачання підприємств та інших споживачів. Недоліком ОЕС є значні втрати енергії при недосконалій системі електропередачі.

У перспективі слід зберегти переваги ОЕС і мінімізувати її недоліки. Наприклад, через низьку пропускну здатність ОЕС не можуть працювати на повну потужність низка АЕС, що генерують дешевшу електроенергію. І, мабуть, дешевше розширити можливості ОЕС, ніж будувати нові енергоблоки на АЕС. Крім того, на ОЕС працюють практично всі генеруючі установки, включаючи АЕС, ТЕС і установки на відновлюваних джерелах енергії, - колапс ОЕС України неможливий.

Досвід показує, що для ТЕС, які перебувають в одних руках, знайдено хороший вихід зі становища, а саме: тендери на модернізацію енергоблоків, що майже повністю відпрацювали свій ресурс. При цьому під час модернізації передбачається замінити практично всі поверхні нагрівання, підігрівачів, насосів і в окремих випадках - лопаток турбін. Насправді тільки заміна лопаток турбін і належить до робіт з модернізації, оскільки дає можливість збільшити ККД енергоблоку на 3–4%. А решта замін обладнання й поверхонь нагрівання просто дає змогу виконати капітальний ремонт не за рахунок власного прибутку підприємства, а за рахунок споживачів електроенергії, тобто даром. Адже у вартість електроенергії раніше вже було включено амортизаційні відрахування.

У цьому ключі доцільно розібратися, з чого складається вартість споживаної електроенергії. Якщо прийняти вартість кіловат-години за 100%, то на частку вартості теплоносія на ТЕС, що спалюють органічне паливо, припадає близько 80%, а решта майже 20% - це амортизація обладнання, зарплата персоналу, податки й витрати електроенергії на власні потреби. За кордоном додатково включають ще й витрати на очищення димових газів, що в сукупності з вищою зарплатою робить електроенергію дорожчою.

Знизити вартість електроенергії можливо. Досягати цього можна, підвищивши ККД енергоблоку або використавши відновлювані джерела енергії, які мають нульову вартість.

За кордоном (у Німеччині, Японії), на відміну від нинішніх українських енергоблоків, що забезпечують ККД 33–35%, уже експлуатуються нові енергоблоки, які мають КПД приблизно 60%. Це підвищення ККД досягається за рахунок використання надзакритичних параметрів пари. На жаль, цей напрям розвитку енергетики в Україні поки що неможливий через брак жароміцної сталі, обладнання, трубопроводів, арматури тощо.

Альтернативний варіант розвитку енергетики на сучасному етапі - це використання відновлюваних джерел енергії, до яких належать: гідроенергія, вітроенергія, сонячна енергія й біомаса у вигляді відходів лісового або сільського господарства.

Гідроенергетика України практично вичерпала свої можливості з будівництва великих ГЕС. Подальший її розвиток можливий лише в результаті модернізації або заміни старого обладнання, а також ширшого використання можливостей малих річок без спорудження гребель.

Використання органічних відходів при переробці деревини дає змогу задовольняти потреби деякої частини регіональних споживачів енергії. Аналогічний потенціал і у відходів сільського господарства. Однак цей напрям потребує глибшої оцінки, бо ці відходи - потенційне органічне добриво. Надмірне спалювання сільгоспвідходів (соломи тощо) призведе до виснаження ґрунту.

Найперспективнішими для України є два напрями - це вітроенергетика й використання сонячної енергії. Розглянемо їх докладніше. Для рентабельної роботи вітроенергетичних установок (ВЕУ) швидкість вітру має бути не менш як 3 м/с. В Україні такі умови забезпечуються на узбережжях Чорного й Азовського морів, у Карпатах, а також у східній частині України.

На користь ВЕУ говорить те, що їх будівництво має короткий термін і відносно низькі капітальні витрати на 1 кВт генерованої енергії - до 500 євро.

Прихильники цього напряму розвитку енергетики України пропонують навіть ліквідувати окремі водойми на Дніпрі й на цьому місці поставити ВЕУ, які генеруватимуть більше електроенергії, ніж гідроелектростанції, виведені при цьому з експлуатації.

Хочеться застерегти авторів таких ідей - у водоймах скопилася величезна кількість радіоактивного мулу, який ліпше не чіпати до повного природного розпаду радіонуклідів, що знаходяться в ньому.

Також дуже важливим питанням, яке потребує об'єктивного розгляду контролюючими органами, є питання екологічної безпеки ВЕУ, бо, на думку окремих фахівців, у процесі роботи установки генеруються низькочастотні звуки, яких не чує вухо, але які негативно впливають не лише на людей, а й на тварин.

Поки що найпривабливішим напрямом розвитку енергетики України є використання сонячної енергії.

На сьогодні найбільш поширеними є напівпровідникові фотоелектричні станції (СФЕС), ККД яких становить 8–12%, а також СЕС баштового типу з використанням традиційного термодинамічного циклу, що забезпечують ККД на рівні 15–16%.

До недоліків СЕС належать обмежена можливість акумулювати електроенергію, неможливість генерувати електроенергію в ранкові й вечірні години - пікові за навантаженням, і в холодний період часу. Крім того, від поточного стану інсоляції залежить потужність і частота електроенергії, яку генерують СЕС баштового типу.

Уникнути цих недоліків можна, використовуючи геліоводневу електростанцію (ГВЕС). У ній передбачається розклад води на складові - водень і кисень, які накопичуються у сховищах, що дає змогу генерувати електроенергію не лише в години пік, а й у нічний час. При спорудженні пропонованої ГВЕС можуть застосовуватися всі складові тільки вітчизняного виробництва, що забезпечує повну незалежність реалізації цього напряму в енергетиці.

Розрахунковий ККД цієї ГВЕС, за моїми оцінками, очікується на рівні 50%, а питомі капітальні витрати - від 500 до 700 євро/кВт із наступним зниженням при серійному виробництві обладнання.

Більша частина території України має рівень інсоляції 1–1,2 кВт/м², що достатньо для рентабельної генерації електроенергії. За оціночними даними, ГВЕС може забезпечити генерацію електроенергії близько 2 МВт із кожного гектара геополя.

Для розміщення ГВЕС найбільш привабливими є райони з тривалим терміном інсоляції - 2200–2500 годин/рік, що дасть можливість не лише генерувати електроенергію на поточні потреби, а й акумулювати її на період відсутності інсоляції.

ГВЕС доцільно підключати до ОЕС, що сприятиме надійності роботи всієї системи. Такі станції можуть бути розміщені також поблизу регіональних споживачів електроенергії за наявності вільних площ, не зайнятих сільським господарством. Енергопостачання дрібних споживачів електроенергії доцільно здійснювати від автономних установок, розташованих на дахах будинків, що допоможе мінімізувати втрати енергії на її транспортування.

Великою перевагою електростанцій, що працюють із використанням відновлюваних джерел енергії, є їхня екологічна чистота й незалежність від імпортних енергоносіїв, а це реальний шлях до повної енергетичної незалежності України.

Утім, є низка чинників, без яких реалізація цих планів буде неможливою.

По-перше, політична воля керівництва країни в досягненні енергетичної незалежності, а також бажання забезпечити високий рівень економіки України й життя населення, а не окремих олігархів.

По-друге, потрібно розробити нову Стратегію розвитку енергетики, в якій слід запропонувати шляхи досягнення цілковитої енергетичної незалежності України.

По-третє, конче потрібно терміново вирішити питання фінансування інноваційних робіт, що забезпечують енергетичну незалежність, оскільки без їх виконання неможливо досягти позитивного результату в цьому питанні.

По-четверте, треба зміцнити (реорганізувати) Міненерговугільпром, бо в нинішньому складі воно не може забезпечити виконання поставленого завдання.

Чи є політична воля у керівництва країни? Поки що її не видно. Екс-прем'єр-міністр у своїх десяти хвилинах звернення до народу повідомив про досягнуту енергетичну незалежність, але ця "незалежність" стосується зміни схеми одержання російського природного газу й нічого більше.

Необхідність розробити нову Стратегію розвитку енергетики зумовлена тим, що раніше запропонований Міненерго проект стратегії навіть не згадує про потребу досягти енергетичної незалежності України. Запропонована стратегія передбачає дві п'ятирічки вдосконалювати внутрішній ринок електроенергії, а потім десять років освоювати європейський ринок. Невідомо тільки, з якими досягненнями ми можемо там конкурувати. У Європі звертають увагу на екологічну чистоту енергії, а нам тут нічим похвалитися. Крім того, в Європі інтенсивно розвивають освоєння відновлюваних джерел енергії, але й тут нам теж нічим пишатися.

За позитивного розвитку подій (з'явилося усвідомлення, вирішено питання фінансування тощо) буде перехідний період, коли продовжать допрацьовувати свій термін старі енергоблоки АЕС і ТЕС.

На АЕС серйозною проблемою буде виведення блоків з експлуатації, оскільки це потребує великих витрат на переробку радіоактивних відходів. Слід уже зараз накопичувати цільовим порядком за рахунок тарифу на електроенергію кошти для цього.

У перехідний період (10–15 років) доцільно здійснювати також модернізацію експлуатованих енергоблоків ТЕС. Метою такої модернізації має бути підвищення економічних і екологічних характеристик енергоблоків. Наприклад, газомазутні енергоблоки, що перебувають у тривалому простої, ще мають фізичний ресурс. Використання таких енергоблоків можливе за наявності природного газу або шляхом внутрішньоциклової газифікації вугілля. Попередня оцінка можливої економії на паливі при переведенні, наприклад, котлів Харківської ТЕЦ-5 із природного газу на австралійське вугілля показала, що вона може становити 1,1 млрд грн/рік при вартості газу 250 дол. за 1000 нм³, а вугілля -
100 дол./т. Австралійське вугілля (6,4 Гкал/т) використане в розрахунках через його низьку зольність (~8%) і сірчистість (0,8%).

Переведення газомазутних котлів на вугільне паливо можливе, але потребує від приватних і державних ТЕС вирішення проблем газифікації вугілля і очищення димових газів від золи, SO₂, NO_х. Крім того, при газифікації з'являється можливість переробляти золу в будівельні матеріали, що допоможе розв'язати велику екологічну проблему - надходження токсичних речовин у ґрунтові води з системи гідрозоловидалення.

Газифікація вугілля дасть змогу вирішити також ще дві важливі проблеми - ліквідувати механічний недопал вугілля через його високу зольність (приблизно 20% при використанні донецького антрациту), мінімізувати витрати природного газу на пускові операції (нині становить
180 тис. нм³/один пуск блоку 300 МВт) і повністю відмовитися від його використання при спалюванні вугілля.

Враховуючи проблеми, що виникли з вугіллям через воєнні дії на Сході України, видається доцільним розширити джерела палива за рахунок бурого вугілля, запаси якого в Україні значні. При цьому треба розв'язувати проблему сушіння вугілля в місцях його видобутку, оскільки його вологість становить 40–50%. Крім того, у більшості центральних районів Подніпров'я вугілля має високий вміст сірки (4–6%), що потребуватиме при його спалюванні обов'язкового сіркоочищення на ТЕС.

Щоб вибрати оптимальні рішення щодо сіркоочищення, треба виконати науково-дослідні й дослідно-конструкторські роботи. Найпривабливішим рішенням видається одержання рідкого SO₂- цінного продукту для хімічної промисловості й сільського господарства. Фінансувати ці роботи доцільно за рахунок штрафів, які виплачують ТЕС за викиди забруднюючих речовин у навколишнє середовище.

Зберегти на перспективу генерацію електроенергії на ТЕС, які використовують вугілля, доцільно за умови впровадження нових енергоблоків, що забезпечують високі показники - як економічні (ККД не нижче 60%), так і екологічні (викиди в навколишнє середовище не перевищують гранично допустимі концентрації нових європейських норм).

Обсяг генерації електроенергії на таких ТЕС слід визначати з урахуванням багатьох чинників - забезпечення надійного енергопостачання споживачів, можливості резервувати інші джерела енергії, а також зайнятості населення в конкретних регіонах.

Оптимальне співвідношення генерації різними методами слід визначити в Стратегії розвитку енергетики України. Треба ще раз наголосити, що без серйозної зміни ставлення керівництва країни до енергетики України очікувати поліпшення рівня життя громадян не доводиться. Надія тепер на новий уряд і особливо на активність громадян. Енергетика України може й має бути незалежною.