2021 року, за даними Міненерго, в Україні виробляли 150,57 мільярда кВт·год електроенергії. Чимало її надлишків  експортували у країни ЄС. Але після 24 лютого 2022-го внаслідок авіаційних та ракетних атак російських агресорів енергетична  система країни зазнала великих втрат. Понад половину енергооб’єктів пошкоджено або зруйновано, зокрема всі теплові електростанції, більшість ГЕС, чимало ВЕС, СЕС  та систем передачі електроенергії.

28 листопада Україна  пережила перший блекаут. Але завдяки величезним зусиллям, самовідданій роботі  і професіоналізму наших  енергетиків, колосальній допомозі США та країн ЄС, які створили європейський Фонд енергетичної підтримки України (на сьогодні в ньому, за словами глави уряду Дениса Шмигаля, вже сконцентровано 897 мільйонів доларів та 166 мільйонів євро), ми змогли вистояти. Відновлено та відремонтовано п’ять атомних енергоблоків та, за інформацією Укренерго, майже 80% магістральних мереж. Триває постачання в межах міжнародної допомоги  генераторів, газотурбінних електростанцій, трансформаторів.

«Урядовий кур’єр» продовжує висвітлення однієї з найактуальніших нині тем — розв’язання  гострих і складних проблем в електроенергетиці, які виникли внаслідок російської агресії. Сьогодні  друкуємо  розмову з Юрієм ЛАНДАУ, гідроенергетиком, доктором технічних наук, головним радником ПрАТ «Укргідропроект».

Розосереджена генерація з ВДЕ, наближена до споживача, — найменш вразлива до повітряних атак

— Юрію Олександровичу, які уроки війни та їх значення для післявоєнної відбудови України, розвитку її електроенергетики?

— Майже 18 місяців жорстокого протистояння з російським загарбником показали, що електроенергетика — значно більше, ніж галузь економіки, бо від неї залежить виживання в умовах війни. Тому змінюється ставлення до енергетики, гарантування її безпеки. Адже колосальні руйнування інфраструктури, які призвели до великих втрат в економіці України (за даними ООН, 2022 року вона зменшилася на 35%) і її базовій галузі електроенергетиці, спричинили глобальну енергетичну кризу. А вона вже зараз призводить до істотних змін в розвитку електроенергетики, пришвидшила розвиток зеленої енергетики на всіх континентах, насамперед у країнах ЄС.

У Євросоюзі нарешті є розуміння, що майбутнє його країн можливе лише за умов енергетичної незалежності від росії. Саме енергетична безпека стала додатковою сильною мотивацією прискорення введення об’єктів, які виробляють електроенергію з відновлюваних джерел енергії (ВДЕ). За даним Міжнародного енергетичного агентства, в найближчі п’ять років ВДЕ потіснять вугілля та газ і стануть найбільшим в світі джерелом електроенергії.

На відміну від централізованих енергосистем, розосереджена генерація з ВДЕ, наближена до споживача, забезпечує локальне електропостачання міст, громад, великих підприємств, менш вразлива до ракетних та авіаційних атак. Саме розподільна генерація може відіграти велику роль у післявоєнній перебудові нашої електроенергетики, зробити її менш вразливою до конфліктів. Тому децентралізація енергосистеми і створення резервних потужностей мають забезпечити високий рівень її стійкості.

Слід відзначити велику роль взаємодії під час війни з європейською енергосистемою ENTSO-E для забезпечення стабілізації об’єднаної енергосистеми України (ОЕС) після колосальних руйнувань внаслідок ракетних ударів. Війна з російським агресором зламала світовий порядок, показавши, що для агресора немає правил, міжнародних зобов’язань. Так, терористичний акт з підриву Каховської ГЕС, що скоїли російські окупанти з одним з найбільших водосховищ у Європі об’ємом 18,2 км3, призвів до наймасштабнішої техногенної та екологічної катастрофи у ХХІ столітті не лише в Україні, а й у Європі. Руйнація Каховської ГЕС завдала великої шкоди нашій економіці, призвела до тяжких наслідків для промисловості, електроенергетики, сільського господарства, довкілля, спричинила складні проблеми із забезпеченням водою населення на півдні країни.

— А яку роль відіграла зокрема гідроенергетика під час війни для забезпечення  стабільної роботи ОЕС України?

— В умовах війни, коли російські окупанти пошкодили або зруйнували 50% енергосистеми (за даними уряду), захопили Запорізьку АЕС і кілька ТЕС, вкрай важливо, що саме ГЕС та ГАЕС відіграли велику роль у стабілізації ОЕС, забезпеченні значної частки виробітку електроенергії з покриттям пікових навантажень, регулюванні частоти та потужності в ОЕС.

В умовах майже щоденних аварійних ситуацій у зв’язку з постійними обстрілами і руйнуваннями об’єктів енергетичної інфраструктури саме високоманеврові ГЕС та ГАЕС у найкоротший термін забезпечували введення необхідних додаткових потужностей, щоб збалансувати енергосистему. Понад 500 днів війни з рашистами показали, що гідроенергетика в умовах значних втрат за цей час великої кількості маневрових енергоблоків ТЕС залишається головною швидкодіючою генерацією, яка вкрай необхідна ОЕС, забезпечуючи її живучість у критичних ситуаціях.

Не менш важлива й така деталь: під час війни саме водосховища ГЕС забезпечили постійне водопостачання промисловості, сільського та побутового господарства, а також екологічні попуски.

Відновлювальна енергетика — це не тільки зелена трансформація, а й безпека та стабільність енергопостачання

— На жаль, нашу країну очікують важкі випробування на виживання, зокрема її базової галузі. Яким бачите розвиток електроенергетики в післявоєнній перебудові економіки?

— Шукаючи шляхи відновлення країни, слід переосмислити  подальший розвиток нашої  насамперед явно енерговитратної економіки та її базової галузі — електроенергетики. Потрібно концентрувати наші зусилля і кошти інвесторів на нових реаліях зі створенням умов для швидкого енергетичного переходу та промислової трансформації.

Приєднання України до нової стратегії розвитку ЄС «Європейської зеленої угоди» (EU Green Dealy), інтеграція ОЕС України з європейською ENTSO-E, реальна перспектива нашого членства в Євросоюзі із безпрецедентною фінансовою, економічною та технологічною підтримкою  ЄС,  США, Канади  та інших країн створюють значні  можливості зробити нам інноваційний прорив і досягти амбітних цілей, ґрунтуючись на найсучасніших технологіях, вийти на передові позиції у світі, створивши потужну економіку на рівні розвинених країн Європи.

При цьому слід враховувати істотні зміни, пов’язані з війною з російським агресором, перенесенням вже понад тисячі підприємств зі східних, північних та південних в західні регіони країни. Тут вже мають нове житло і місце роботи сотні тисяч переселенців. Тому саме тут відбуватиметься прискорений розвиток економіки, а також електроенергетики на основі ВДЕ. Крім того, інтеграція ОЕС України з європейською енергосистемою створює нові умови її роботи, підвищення надійності, відіграватиме ключову роль у стабільному зростанні промислового потенціалу  західного регіону України. А в майбутньому —  гарантуватиме й збільшення експорту електроенергії.

Щодо  відновлювальної енергетики, це не тільки зелена трансформація, це безпека та стабільність електропостачання, розосереджена безпечніша генерація. Важливий нюанс: за даним звіту Rocky Mountain Institute (RMI) зі США, у світі до 2030 року ВЕС і СЕС забезпечать до 33% виробництва електроенергії, тобто збільшать частку ВДЕ майже втричі. Нині вона на рівні  12%. Значно збільшать виробіток з ВДЕ і країни Європи. Згідно з даними аналітичного центру Ember, якщо 2022 року ВЕС і СЕС виробили в Європі 22% електроенергії, ГЕС — 7% загального виробітку, то 2030-го прогнозуюють збільшити виробіток із ВДЕ до 45%.

Атомна енергетика залишиться основою ОЕС із поступовим зменшенням потужностей теплових електростанцій

— А яке місце займатиме наша атомна енергетика, втративши  для  ОЕС всі шість енергоблоків ЗАЕС? Який розвиток матиме розподільна генерація?

— У післявоєнній  відбудові країни зі зміною структури генеруючих потужностей в електроенергетиці, використанням інноваційних технологій атомна енергетика розвиватиметься і залишиться основою ОЕС із поступовим зменшенням потужностей ТЕС та швидким зростанням ВДЕ, яким припаде основний виробіток електроенергії, з регулюванням системи переважно за рахунок збільшення потужностей ГАЕС та ГЕС, а також розвитком децентралізованої генерації. Услід за США в ЄС атомну енергетику зараховано до зеленої генерації поряд із ВДЕ.

Війна показала небезпечну вразливість централізованої системи. Тому в нових післявоєнних умовах важливо забезпечити в Україні перехід до децентралізованої, більш гнучкої розподіленої генерації, яка стає важливим напрямом розвитку і світової, і європейської електроенергетики. При цьому використання гібридних енерговузлів, які технологічно об’єднують у складі в різних сполучених ВЕС, СЕС, ГЕС, ГАЕС, промислові акумулятори, виробництво водню, дає істотні технологічні та фінансові переваги, набуваючи дедалі більшого розвитку в світі.

Така розподільна генерація, яка працює на локальні мережі та окремих великих споживачів електроенергії, об’єднана, що за потреби працює на ОЕС, забезпечить істотні переваги для більш стабільної її роботи з поліпшенням передовсім керованості, зниженням перетоків, витрат електроенергії в мережах, підвищенням живучості і стійкості  ОЕС у разі системних аварій та загалом підвищенням енергетичної безпеки. Децентралізація — це питання нашої безпеки в умовах загрози з боку росії. В Україні є великі підприємства (металургійні, гірничо-збагачувальні та інші), міста і громади, які планують локальне електропостачання за рахунок ВДЕ.

За оцінкою компанії Blombery New Energy Finanse, розподілена генерація до 2040 року займе основну частку енергоринку, коли 40% світової електроенергії  передбачено виробляти на ВЕС і СЕС. Для нас же важливо врахувати й таку істотну деталь: за прогнозами Міненерго України, до 2032 року попит на електроенергію у країні вдвічі перевищуватиме попит, який був до початку широкомасштабної війни з рашистами.

— Ситуація буде не з простих, проблем  в енергетиці виникне, певне, чимало?

— Завдяки швидкому нарощуванню потужностей ВЕС і СЕС, а також деокупації Запорізької області з відродженням ЗАЕС Україна може покрити зростання потреб в електроенергії не тільки всередині країни, а й значною мірою для ЄС, стати хабом вироблення зеленої електроенергії. Зауважу, що нині для забезпечення істотного збільшення експорту електроенергії наше Міненерго планує розширити пропускну здатність високовольтних ЛЕП із країнами ЄС зі збільшенням потужності з нинішніх 1 мільйона кВт до 6 мільйонів кВт до 2032 року і до 10 мільйонів кВт до 2040-го, оскільки в частині країн ЄС прогнозують дефіцит електроенергії.

— Якою бачите роль гідроенергетики в післявоєнній відбудові країни, прискореному розвитку її інноваційної економіки?

— Війна показала, яке велике значення мають гідроелектро- й гідроакумулюючі станції для забезпечення сталої роботи ОЕС України, її живучості у критичних ситуаціях. У нашій країні в умовах енергетичного переходу, де пріоритетну роль відведено прискореному розвитку ВДЕ, що створює нові умови і вимоги до роботи ОЕС, а також в умовах зміни клімату зі збільшенням екстремальних явищ, таких, як повені, посухи, значення гідроенергетики зростає. Адже вона комплексно розв’язує проблеми економіки, зокрема електроенергетики, водного господарства, захисту від повеней і посух, довкілля тощо.

Як і в усьому світі, наша гідроенергетика  у подальшому розвитку в умовах швидкого зростання потужностей СЕС та ВЕС з їх нестійким виробництвом електроенергії й надалі виконуватиме важливу роль, забезпечуючи насамперед  балансування ОЕС, частотний та аварійний резерви і загалом її стабільну роботу. Не менш важливо врахувати й інше: в Україні, де водні ресурси дуже обмежені, особливо на півдні, доленосне значення для економіки мають водосховища ГЕС комплексного призначення. Із сумарним середньорічним стоком всіх річок приблизно 87 км3, лише 52 км3 формуються на території України, а в маловодні роки об’єм річного стоку знижується до 30 км3. Об’єм річкового стоку, що припадає на одного жителя, один з найнижчих серед країн Європи.

За таких умов з дуже нерівномірним розподілом стоку річок на території країни та посезонно для його регулювання й раціонального використання створено 1090 водосховищ корисним об’ємом 25,3 км3. Річки з водосховищами з дуже обмеженими об’ємами підземних вод — основне джерело водопостачання.

За рахунок водних ресурсів Дніпра з каскадом водосховищ ГЕС корисним об’ємом 18,4 км3 забезпечують водопостачання населення, промисловості, сільського господарства та зрошення на території, де майже 70% населення. Воду із дніпровських водосховищ перекидають каналами в маловодні райони Донбасу, Кривого Рогу, Приазов’я тощо, зрошують понад мільйон га посушливих земель на півдні країни.

Останніми десятиріччями 2015-й, 2018-й та 2019 роки були посушливими та маловодними. І тільки завдяки водосховищам в повному обсязі забезпечували водопостачання. Корисний об’єм водосховищ Дніпровського каскаду ГЕС — стратегічний запас прісної води, гарантія того, що населення, економіка будуть забезпечені водою у критичних ситуаціях. Забезпечення водою — це питання національної безпеки.

Руйнування Каховської ГЕС потужністю 334 МВт з корисним об’ємом 6,8 км3 зменшило корисний об’єм усіх водосховищ Дніпровського каскаду на 37%, призвело до тяжких наслідків для економіки країни.

— Тому 18 липня цього року Кабінет Міністрів затвердив постанову про відбудову Каховської ГЕС після деокупації територій?

— Так. Наш інститут ПрАТ «Укргідропроект» разом із замовником ПрАТ «Укргідроенерго» вже працюють над проєктом будівництва тимчасових гребель, що забезпечать наповнення водосховища до тимчасової позначки 12,7 м, з яким зможуть працювати водозабір Запорізької АЕС та інші водозабори, гарантуватиме  подальшу відбудову ГЕС.

Досвід експлуатації водосховищ ГЕС Дніпровського та Дністровського каскадів свідчить, що вони надійно забезпечують захист від катастрофічних наслідків, значно знижують ризики повеней, велику шкоду від них довкіллю, населенню, економіці.

У Карпатському регіоні — найбільші у країні невикористані гідроенергетичні ресурси

— На  Закарпатті, Івано-Франківщині та Львівщині, де колосальний потенціал будівництва  МГЕС,  десятиріччями періодично повторюються катастрофічні  повені, які завдають мільярдних  збитків, руйнуючи  мости й дороги, прибережні  помешкання тисяч людей.

— На жаль, це так. Одна із причин — проблема захисту від повеней має комплексний характер. Її слід розв’язувати владі не локально, а разом з водогосподарським і гідроенергетичним використанням гірських річок, оскільки саме в карпатському регіоні — найбільші у країні невикористані гідроенергетичні ресурси. Наведу лише кілька цифр: нині в Україні ці унікальні ресурси забезпечують річний виробіток електроенергії всіма ГЕС в середньому 11 мільярдів кВт·год із загальною потужністю 4,8 мільйона кВт, зокрема малі ГЕС (до 10 МВт) — всього 0,1 мільйона кВт (2,1% загальної потужності). У країнах ЄС (наприклад Австрії, Франції, Італії, Польщі, Швейцарії) потужність малих ГЕС становить 8—20% загальної потужності ГЕС.

Ми маємо всі можливості для поліпшення цих показників. На основі попередніх проєктних напрацювань та досліджень невикористаний технічний гідроенергетичний потенціал у нас може становити 4 мільярди кВт∙год, зокрема для малих ГЕС — 1—1,5 мільярда кВт∙год. Більшість цього потенціалу — в карпатському регіоні. Наприклад, у Львівській області було рекомендовано для подальшого опрацювання перспективні малі гідроелектростанції загальною потужністю 37 МВт з виробництвом 130 мільйонів кВт·год. Раціональне використання цього великого потенціалу потребує, звичайно, зважених рішень з урахуванням впливу на довкілля як одного з визначальних чинників.

— В умовах швидкого розвитку в Україні переважно неманеврових потужностей ВЕС і СЕС з їхнім нестабільним виробітком електроенергії проблемою залишається забезпечення балансування ОЕС, запобігання блекаутам. Які технології для балансування, поширені у світі, найбільш сприятливі для нашої енергетики?

— Як переконує світовий досвід, із сучасних технологій балансування електроенергії в ОЕС саме ГАЕС найбільш ефективніи та розповсюджені у світі (становлять майже 94% всіх регулюючих потужностей). ГАЕС мають істотні переваги за вартістю, ємкістю, періодом експлуатації над промисловими акумуляторами. Тому там, де привабливі природні умови, передовсім будують ГАЕС.

ГАЕС не тільки виробляють електроенергію, як ГЕС, а й споживають її надлишки (наприклад, ту, яку виробляють АЕС в нічні години або ВЕС і СЕС — протягом доби), закачуючи воду з нижньої у верхню водойму, завдяки чому регулюють графік навантажень в широкому діапазоні.

Із загальною потужністю ГАЕС у світі приблизно 170 мільйонів кВт, зокрема в Європі більш як 53 мільйонів (у Німеччині — 5,7, Франції — 5,7, Італії — 4), в Україні на сьогодні потужність ГАЕС становить приблизно 2 мільйони кВт.

У країнах, де сприятливі умови, триває широке будівництво ГАЕС. Їх потужності, за даними  Міжнародної гідроенергетичної асоціації (ІНА) прогнозують до 2030 року збільшити вдвічі.

В Україні в західній, південно-західній, центральній, північній, дніпровській регіональних енергосистемах є майданчики для нових перспективних середніх (потужністю до 350 МВт) та великих (потужністю 500—1300 МВт) ГАЕС попередньо загальною потужністю більш як 10 мільйонів кВт. Вони спроможні значною мірою забезпечити балансування ОЕС України з подальшим розвитком станцій із ВДЕ. На півдні розглядають ГАЕС із використанням як водосховищ відпрацьованих кар’єрів каміння та корисних копалин.

— З нинішнім дефіцитом електроенергії у країні, швидким зростанням потужностей ВЕС та СЕС вкрай важливо, як ви не раз підкреслювали, своєчасно забезпечити введення нових високоманеврових балансуючих потужностей ГАЕС. Які першочергові об’єкти ви мали на увазі?

— Треба, по-перше, якнайшвидше завершити будівництво Дністровської ГАЕС із введенням її останніх агрегатів №5—7 і Ташлицької ГАЕС із введенням агрегатів №4—6 (їхня сумарна потужність за проєктами становитиме 1,4 мільйона кВт) та розпочати будівництво інших ГАЕС.

Так, дуже привабливі умови для будівництва ГАЕС в гірській місцевості карпатського регіону. Наприклад, на Львівщині є майданчики для будівництва середніх високонапірних ефективних ГАЕС загальною потужністю майже 2 мільйони кВт, які можуть забезпечити балансування із подальшим введенням ВЕС і СЕС в регіоні.

Важливо, що під час будівництва ГАЕС інвестиції залишаються в Україні для виконання всіх робіт, зокрема технологічного обладнання, що з урахуванням мультиплікаційного ефекту забезпечить подальший розвиток економіки, вітчизняної промисловості, створення робочих місць, а також сприятиме соціально-економічному розвитку регіонів.

А інтеграція ОЕС України з європейською з упровадженням спільного ринку електроенергії дасть потужний поштовх розвитку загалом економіки держави і економіки західного регіону в умовах, які склалися внаслідок війни, де також дуже сприятливі умови для швидкого зростання ВДЕ та будівництва ГАЕС. Україна зможе стати провідним гравцем на європейському електроринку, істотно збільшивши експорт електроенергії безвуглецевого сліду зокрема за рахунок найпотрібнішої та дорогої з великою додатковою вартістю високоманеврової балансуючої електроенергії ГАЕС та їх допоміжних послуг.

Станіслав ПРОКОПЧУК,
«Урядовий кур’єр»

ДОСЬЄ «УК»

Юрій ЛАНДАУ. Один із провідних  науковців країни в галузі гідроенергетичного будівництва. Доктор технічних наук, дійсний член Академії будівництва. Після закінчення Українського інституту інженерів водного господарства працює в ПрАТ « Укргідропроект» — найбільшій в Україні інжиніринговій  компанії в галузі гідроенергетичного і водогосподарського будівництва. Керував проєктуванням гідроенергетичних об’єктів в Україні, В’єтнамі, Лаосі, Ефіопії, Китаї та інших країнах.