Пространство для маневра
В последнее время критики перспектив развития альтернативной энергетики в Украине все чаще прибегают к аргументу о неспособности возобновляемых источников обеспечить стабильную подачу электроэнергии в сеть: якобы для обеспечения стабильности энергосистемы на каждый «зеленый» мегаватт нам нужно строить 0,75 МВт резервных мощностей, что является непозволительной роскошью для отечественной экономики.
Хочу отметить, что авторы таких аргументов несколько лукавят, относя к альтернативной энергетике лишь солнечную и ветряную генерации, которые, действительно, зависят от погодных условий. И как-то «забывают», что использование энергии биомассы технологически ничем не отличается от эксплуатации обычных электростанций: единственным условием бесперебойной работы биоэнергетической ТЭС является наличие топлива, т.е. биомассы (а ее как раз в Украине в избытке и стоит она гораздо дешевле угля или природного газа). Да и у тех же ветроэнергетиков уже есть предложения использовать европейский опыт и устанавливать ветростанции в качестве компенсирующих мощностей, чтобы избежать потери электроэнергии в сетях при ее передаче.
Но, на мой взгляд, идущая дискуссия доказывает одно – украинская альтернативная энергетика прошла первый, романтический, период развития, когда всех привлекала сама идея возможности получения экологически чистой энергии. Такой этап проходят все технологии – вспомним, хотя бы, начало космической эры. Для человечества важен был сам факт вывода на орбиту искусственных спутников, сама возможность полета человека в космос. А сейчас мы уже прагматично ждем от космических программ практической отдачи в виде связи, прогнозов погоды, картографирования, разработки новых технологий и т.д. На первое место вышли стоимость и практичность.
То же самое сейчас происходит и с возобновляемой энергетикой. Украина в рамках европейского Энергетического Сообщества взяла на себя обязательство о достижении доли ВИЭ в 11% в общем энергобалансе страны. Это превращает альтернативную энергетику в полноценную отрасль народного хозяйства и заставляет задуматься над вопросом: а где же место «зеленой» энергии на энергорынке?
Украинская генерация имеет четкую структуру, где каждый элемент выполняет определенную задачу, а все мощности делятся на базовые и маневренные. Роль базовых мощностей проста – они обеспечивают наличие постоянной (т.е. базовой) части нагрузки энергосистемы. Основу базовой генерации составляют АЭС с их долей в производстве электроэнергии до 50%, ТЭС, теплоцентрали и т.н. блок-станции (те же ТЭС или ТЭЦ, обеспечивающие подачу энергии для определенных объектов, но подключенные к объединенной энергетической системе). Все они работают в режиме штатной нагрузки и останавливаются только в случае плановых работ или аварий.
Гораздо сложнее обстоит дело с маневренными мощностями. Энергопотребление имеет суточные пики, растет и падает нагрузка на сеть в зависимости от температуры воздуха и т.д., и такие колебания доходят до 40%. Понятно, что базовая генерация сгладить пики потребления не может – это задача маневренных мощностей. По идее, их роль должны выполнять ГЭС и ГАЭС. Однако их нынешней доли в производстве электроэнергии в 10% явно недостаточно. В 50-е гг. прошлого столетия в Украине действовало 1800 малых ГЭС, но сейчас от них почти ничего не осталось. Вся «современная» малая гидрогенерация страны представлена 85-ю МВт установленных мощностей, давно нуждающимися в ремонте и замене. К счастью, ТЭС могут использоваться также и в качестве маневренных мощностей. Правда, с одной оговоркой – для этого целесообразно использовать блоки мощностью 20-100 МВт, а с таковыми в Украине явный дефицит. Их не более 20 и в большинстве своем они находятся в ведении предприятий и организаций (блок-станции). К тому же часть «малых» тепловых блоков законсервирована, поскольку они рассчитаны на использование газа и мазута, а это делает эксплуатацию слишком дорогой.
В результате, украинские энергетики вынуждены маневрировать все теми же угольными блоками ТЭС мощностью 200-300 МВт, которые спроектированы для базового режима. Если учесть, что такие ТЭС вводились в эксплуатацию 30-50 лет назад, то несложно понять, что они уже практически «убиты» режимом маневренной эксплуатации. Это все равно, что использовать седельный тягач для доставки товаров на дом.
Именно здесь и кроется ответ на вопрос о будущем использования возобновляемых источников энергии. Понятно, что в нынешних реалиях Украины никто не будет рисковать заменять ими базовую генерацию. Конечно, та же Германия в 2011 г. приняла решение о закрытии всех атомных электростанций до 2022 г. с одновременным введением в эксплуатацию объектов «зеленой» электроэнергетики. Но до принятия этого решения немцы прошли более, чем тридцатилетний путь развития ВИЭ.
Однако, как я уже говорил, биоэнергетические ТЭС так же стабильны в работе, как и станции на традиционном топливе. Только уже имеющийся потенциал твердой биомассы (т.е. не нуждающийся в дополнительных инвестициях в производство) способен обеспечить до 20% потребности страны в первичных энергоносителях. При этом само твердое биотопливо в разных видах (остатки древесины, солома, лузга и стебли подсолнечника и т.д.) имеется в любом регионе Украины. Есть еще одно преимущество – биотопливные ТЭС перспективно проектировать именно мощностью 20-40 МВт, столь необходимой для энергосистемы. При такой мощности новые станции не будут испытывать никаких трудностей с доставкой топлива – необходимый объем биомассы можно будет «собрать» в радиусе 40-50 км. Кроме того, следует учесть, что от перепадов напряжения в первую очередь страдают не крупные центры (им вполне хватает базовой мощности), а удаленные от них районы. А именно в таких местах, вблизи источников топлива, и нужно размещать биотопливные ТЭС.
Иными словами, биоэнергетика может решить проблему дефицита маневренных генерирующих мощностей. Осталось решить какой путь выбрать – строить традиционные угольные теплоэлектростанции небольшой мощности или отдать предпочтение экологически чистым возобновляемым источникам.
