Що відбувається з українською енергосистемою та як може допомогти децентралізація

Раніше електрогенерація в Україні розподілялась приблизно так: 50% на АЕС, 30% на ТЕС, трохи понад 10% на ГЕС. Відповідно менше за 10% — на відновлювальні джерела енергії (ВДЕ). Але це змінилось з початком повномасштабного вторгнення та з обстрілами енергетичної інфраструктури.

Один з найсильніших ударів по українській енергетиці був у Мелітополі, коли росіяни окупували ЗАЕС і у вересні 2022 року вимкнули останній блок. Так українська атомна генерація втратила майже половину потужності приблизно 6 ГВт від 13,8 ГВт, які виробляла раніше. Водночас інші об'єкти атомної енергетики росіяни не обстрілюють взагалі.

Але найбільші втрати у тепловій генерації. Частина українських ТЕС перебуває в окупації, інші — пошкоджені чи зруйновані російським обстрілами. Так, наприклад, "Центренерго" втратило абсолютно всю генерацію через знищення Трипільської та Зміївської ТЕС та окупацію Вуглегірської.

"У нас насправді немає жодної неушкодженої теплової електростанції на підконтрольній уряду України території. Великі системні станції як Бурштинська, Ладижинська, Придніпровська чи Криворізька обстріляні багато разів і мають дуже сильні ушкодження", — Говорить керівник ГО "Асоціація енергоефективності та енергозбереження" Олександр Візір.

За словами прем'єр-міністра України Дениса Шмигаля, лише 27% ТЕС залишаються в робочому стані, а повністю зруйновані 42 енергоблоки. Таку заяву він зробив в етері телемарафону "Єдині новини".

Втрати є і в гідроенергетиці, зокрема росіяни зруйнували Каховську ГЕС. Проте, за словами Олександра Візіра, підрив заподіяв більше шкоди довкіллю, ніж енергетиці, оскільки станція не мала великих потужностей. Значно більшим ударом стали обстріли Дніпропетровської ГЕС 22 березня 2024 року. Тоді найпотужніша гідроелектростанція втратила понад 40% генерації.

Українська генерація втратила велику частину вітряків, які знаходяться на окупованих частинах Запорізької та Херсонської областей. Від обстрілів потерпають і сонячні електростанції, по яких доволі легко влучити через великі площі, що вони займають.

Усе це призводить до дефіциту електроенергії в Україні. Як наслідок до нашого життя повернулись графіки відключення світла. І хоча зараз менше говорять про тотальний блекаут ситуація все одно критична. На нас чекає ще одна зима, яку нам треба якось пережити, тільки цього разу ситуація зі світлом буде значно важче.

За "оптимістичними" прогнозами генерального директора YASNO Сергія Коваленка взимку українці зможуть жити зі світлом лише 6-7 годин на день. Водночас у ДТЕК заявили, що за найгіршого сценарію світла й тепла взимку може не бути по 20 годин. Проте Міністерстві енергетики вважають, що поки рано говорити про тривалість відключення світла взимку.

"Сьогодні про будь-які цифри по годинах щодо обмежень (електрики — ред.) взимку поки рано говорити. Усі ці атаки завдають додаткових проблем енергосистемі, однак зараз говорити про те, що у нас будуть тривалі відключення взимку, поки рано. Однак, звичайно, ситуація може змінюватися кожного дня і після кожної атаки", — заявила заступниця міністра енергетики Світлана Гринчук в ефірі телемарафону "Єдині новини".

Обстрілюючи та руйнуючи тепло- та гідрогенерацію, росіяни не тільки позбавляють нас цього джерела енергії, але певною мірою ускладнюють використання атомної енергетики та відновлювальних джерел. 

Річ у тім, що генерація працює за принципом, що кожної миті виробляється  рівно стільки електроенергії, скільки її споживають. Тобто якщо виробляють більше, ніж треба, вимикають якийсь об'єкт генерації. І навпаки, якщо електроенергії недостатньо, вимикають частину споживачів, щоб збалансувати електросистему.

Водночас графік споживання електроенергії — це не пряма лінія, а навпаки хвилі, які показують постійні зменшення та збільшення споживання протягом дня. Тобто генерація має бути такою, що здатна змінювати свою потужність відповідно до потреб населення в будь-який момент.

І саме на цьому етапі починаються проблеми використання АЕС, оскільки вони належать до базової генерації. Це означає, що такі станції постійно виробляють однаковий обсяг енергії, який не можна швидко збільшити чи зменшити. 

"Наприклад, у нас в країні одна атомна електростанція на 1 ГВт, відповідно споживання в будь-який момент часу має бути 1 ГВт в годину. Якщо в якийсь момент часу споживання зростає до 2 ГВт у годину, диспетчер відключить 1 ГВт споживачів. Якщо в якийсь момент часу стане споживання пів ГВт диспетчер відключить атомну електростанцію, оскільки фізично неможливо просто її зменшити", — пояснює Олександр Візір.

Саме тому АЕС зазвичай виробляють електроенергії на 20-30% менше від мінімального споживання за добу. Усе для того, аби не склалось ситуації, за якою треба вимикати один з атомних блоків, оскільки, за словами експерта, "це дуже дорого і не дуже по господарські".

Підбиваючи підсумок: електроенергія, яку ми використовуємо, складається з базової генерації (АЕС) та маневрової (ГЕС, ТЕС), яка дає змогу підлаштовуватись під споживачів. І саме останній завдали значних ушкоджень росіяни. Тому в момент, коли нам недостатньо електроенергії від АЕС та залишків ГЕС і ТЕС, впроваджують планові чи екстрені відключення світла.

Нам треба відновлювати електрогенерацію вже зараз, але також важливо зрозуміти, як зробити це ефективно. Відбудувати, як було раніше, зовсім недоцільно, оскільки наша енергосистема проєктувалась доволі давно і не відповідає сучасним потребам та викликам.

Нинішня централізована генерація має низку недоліків. Один з найбільших — втрати електроенергії під час транспортування. Так ми втрачаємо в мережі кожен десятий кВт. Водночас об'єкти нашої енергосистеми вкрай важко убезпечити від ворожих атак, оскільки неможливо заховати велетенську ТЕС, ГЕС чи АЕС від ракетних ударів.

Натомість відновлюючи електросистему, можна розбудовувати децентралізовану генерацію. Вона передбачає, що частина споживачів електроенергії стануть і її виробниками. Наприклад, підприємство може встановити газові установки чи громада на даху однієї зі шкіл поставить сонячні панелі. Тоді вони зможуть частково забезпечувати себе електроенергією та розвантажать загальну енергосистему.

"Рубрика" побувала на такому підприємстві та розповідає, як установка сонячної електростанції вплинула на його електронезалежність.

Тут у декількох цехах з нуля виготовляють пакувальне обладнання. Все починається із виготовлення найменших деталей розміром менше сантиметру і закінчується тим, що фахівці збирають повністю готові апарати.

"Ми виробляємо фасувально-пакувальне обладнання, на якому наш клієнт фасує свою продукцію. Це може бути насіння, цукор, сіль і т.д. Все, що можна запакувати в плівку, пакується на таких інструментах, як наші", — говорить директор підприємства "Пакувальні технології" Віктор Дегтяр.

Таке обладнання тут виробляють як для маленьких бізнесів чи фермерів, так і для компаній всеукраїнського рівня, чию продукцію можна зустріти в кожному супермаркеті. Також на цьому підприємстві працюють на експорт. Наприклад, один з апаратів, що стоїть на складі, готують до відправки в Польщу.