Каховська ГЕС та енергосистема України: чи можна без неї прожити та які неочевидні функції вона виконувала

6 червня 2022 року російські окупаційні війська здійснили терористичний акт та підірвали греблю Каховської ГЕС. Після цього гідроелектростанція більше не може виконувати свої функції — її повністю знищено і відновленню вона не підлягає. 

Зараз ведеться багато дискусій стосовно того, чи варто відновлювати ГЕС. Природоохоронці, гідроенергетики та просто небайдужі пропонують багато альтернативних варіантів, а Укргідроенерго тим часом твердо налаштовані після закінчення бойових дій відбудувати Каховську ГЕС, основний аргумент — забезпечення регіону електроенергією.

"Рубрика" вже розглядала альтернативні варіанти, які могли б задовольнити потреби населення та разом із цим зберегти природу, що зараз почала відновлюватись на оголеному дні Каховського водосховища. Проте питання того, яку роль відігравала Каховська ГЕС в енергосистемі України, залишається відкритим. 

В цій статті ми розглянули інші, неочевидні функції знищеної гідроелектростанції та розібрались в тому, який вплив вона мала на енергосистему України. 

Зруйнована росіянами Каховська ГЕС була однією з восьми активних в Україні гідроелектростанцій. Її максимальна потужність становила 334 МВт. В середньому на рік ГЕС виробляла близько 1 млрд квт/год електроенергії. В масштабах всієї України це дуже невеликий обсяг. Менш як 1%.

Електричний внесок Каховської ГЕС в енергетичний баланс енергосистеми був невеликий. Але якщо подивитись на баланс потужності, то картина буде іншою. Максимальне споживання України взимку до війни дорівнювало близько 24 гігават на декілька годин. Формальна встановлена потужність всіх електростанцій в країні була вдвічі більша. 

Отож, у години, коли в цих 24 гігаватах була потреба — а це було не кожен рік — ми не могли зробити це без імпорту ззовні. "Тобто внесок Каховки по потужності вже вдвічі більший. А якщо врахувати, що воду не потрібно «добувати» й у водосховищі вона є завжди, то роль станції зростає ще більше. Про моменти ракетних атак і говорити немає потреби. Внесок ГЕС під час обстрілів минулого року важко переоцінити й порахувати у відсотках", — пояснює експерт з енергетики Віктор Віздіговський. 

В масштабах усієї енергосистеми гідроенергетика забезпечує генерацію порівняно невеликим обсягом електроенергії (5-10% від усього споживання), але електроенергія з ГЕС важлива для балансування всієї енергосистеми. За необхідності ГЕС та ГАЕС можуть за лічені хвилини істотно збільшити обсяги виробництва електроенергії, покриваючи пікові години навантаження, а також допомагають утримати енергосистему в аварійних ситуаціях. Наприклад, під час терористичних атак по об'єктах енергетики.

"Прожити без Каховської ГЕС можна, але потрібно розуміти що ще виконає ці функції балансування і регулювання", — резюмував Віздіговський. 

З жовтня 2022 року Каховська ГЕС взагалі не працювала на енергосистему України. Тому події 6 червня поки жодним чином не вплинули на ситуацію в енергосистемі. Спочатку про це заявили в "Укренерго", а згодом підтвердив і керівник "Укргідроенерго" Ігор Сирота. Але слід пам'ятати, що зараз споживання в Україні впало майже вдвічі.

Коли всі заговорили про відновлення Каховської ГЕС, звучали думки про те, аби розмістити сонячні станції на оголеному дні водосховища. Проте вони не зможуть замінити ГЕС. 

Зараз дуже багато сонячних і вітрових електростанцій, і це погіршує ситуацію з балансом енергосистеми — каже Віздіговський. 

"Раніше енергетики мали виробляти електроенергію тоді, коли є споживання — балансувати. Зараз ситуація значно складніше, оскільки велика частина генерації відновлювальна. Вітрові та сонячні станції працюють лише тоді, коли є відповідно вітер або сонце. Інколи це співпадає з потребами, а інколи — ні. І хтось повинен в ці паузи виробляти енергію та бути готовим дуже швидко відреагувати на зміни", — коментує він.

Енергетик передбачає, що це можна робити за допомогою теплових станцій, які працюють на газу або за допомогою гідроелектростанцій, і в цьому випадку вони відігравали велику роль, адже ГЕС збалансовують енергосистему тоді, коли з'являються коливання споживання або коливання генерації відновлюваної енергії. 

Окрім балансування енергосистеми Каховське водосховище та ГЕС виконували ще декілька функцій: судноплавство та зрошення, водопостачання, рибальство. При цьому перший пункт, як ми з'ясували, незначний, а стосовно функції зрошення, яка унеможливилась після теракту росії, можна дискутувати. Багато насосних станцій знаходились в непридатному для роботи стані й до війни, а зараз з'ясувалося, що перекачати воду з тим рівнем, який ми маємо зараз, не так вже й складно. Воду в Кривий Ріг вже подали, за аналогією це можна зробити й в інших місцях. Проте була й ще одна дуже важлива функція Каховської ГЕС — регулювання річного стоку Дніпра.

Добовий стік Дніпра має певну норму, але впродовж року показники рівня стоку можуть стати в десять разів більшим чи меншим від неї. Наприклад, у Києві за останні десятиріччя течія змінювалась від 4150 л/сек до 128. Історичний рекорд — в 5 разів більший. Внизу, там, де було Каховське водосховище, течія води ще більша, оскільки багато річок впадає в Дніпро "по дорозі". Водосховища можуть ці коливання суттєво зменшити, але не повністю.

Виходить, що цю воду можна притримати й "внизу" — на Херсонщині — не буде такої великої повені. Проте водосховища теж мають свій потенціал і якщо його вичерпано, воду доведеться спускати, що неодмінно призведе до повені нижче Каховки. 

"Тепер, якщо взагалі нічого не робити й залишити як є, коливання рівня води нижче Каховки можуть бути суттєві. Звісно, їх не можна порівняти з повінню, яка була після підриву ГЕС, проте вода все одно підніметься, і люди можуть знов постраждати. Адже будівництво протягом 70 років велося з розрахунку, що ГЕС і її можливості по регулюванню існують", — каже Відзіговський. 

До війни Світовий банк розглядав проєкт, аби збільшити потужність Каховки вдвічі та зробити так, щоб деякі турбіни могли працювати і в насосному режимі, як це може робити Київська ГАЕС. Ці додаткові потужності дозволили б використати "зайву" воду, що буває в деякі водні роки. Така реконструкція значно б розширила можливість станції для балансування і регулювання енергосистеми. Це було дуже важливо з огляду подальшого розвитку відновлюваних джерел енергії, що планувався в майбутньому.

Тобто, каже Віздіговський, дамба все одно має бути, щоб не топити населені пункти, поля, склади та все інше, що знаходиться нижче Каховки. 

"Рішення може бути проміжним, яке дозволить відновити судноплавство та підняти рівень в біля ДніпроГЕС. Проте й в такому випадку дамба може бути не в тому самому місці. Все це потребує додаткових розрахунків. Об'єм Каховського водосховища це близько третини загального об'єму всього Дніпровського каскаду. Відмовитись від цього неможливо на загальних зборах. Будь-яке реальне рішення без відновлення Каховської ГЕС буде в рази дорожче і буде потребувати на порядок більше часу. Це може стати екологічним проєктом світового рівня. Розташований неподалік відомий парк Асканія Нова підтверджує, що це можливо",  — каже експерт.

Отже, план Укргідроенерго критикують усі. По-перше, через те, що при побудові не проводитиметься процедура оцтнки впливу на довкілля, по-друге, через його безальтернативність та жорсткість. 

Чотирнадцять українських природоохоронних громадських організацій об'єднались в громадську коаліцію "Каховська платформа", мета якої — розробка моделей комплексних рішень з відновлення територій довкола Каховської ГЕС.

Так, "Каховська платформа" звернулася до Прем'єр-міністра України Дениса Шмигаля із листом-заявою щодо схвалення урядом експериментального проєкту з відбудови Каховської ГЕС.

Загалом, наголошують автори листа, ці варіанти можна поділити на умовні три групи: 

• Відмова від відбудови Каховської ГЕС і водосховища та відновлення важливої в екологічному та історичному аспектах екосистеми Великого Лугу у найбільш наближеному до історичного вигляді. При цьому питання водопостачання вирішується через перенесення водозаборів до річища Дніпра, скорочення водоспоживання, перехід на ресурсоощадні технології в аграрному секторі та металургії. Одночасно відбувається відмова від балансування енергосистеми потужностями Каховської ГЕС шляхом заміщення альтернативними варіантами генерації та накопичення енергії, а судноплавство відновлюється через покращення навігаційних характеристик річища Дніпра. 
• Відновлення водосховища в попередніх розмірах та відбудова Каховської ГЕС (скоріш за все, в дещо осучасненому варіанті), а також супутньої інфраструктури (водозабори й канали). Цей варіант активно просувається Укргідроенерго. 
• Інші варіанти (різного ступеню реалістичності). Наприклад, у вигляді відновлення ГЕС зі значно меншим водосховищем (зокрема, шляхом обдамбування річища річки й підйому рівня води лише в його межах) та перебудовою гідротехнічних споруд.

Відповіді на лист досі немає, проте резонанс в суспільстві та проактивна позиція громадян все ж мають зіграти свою роль. Бути Каховській ГЕС чи не бути, та в якому вигляді, вирішувати врешті-решт мають українці.