Программа правительства остро нуждается в деньгах и экологических решенях

В середине июля Кабмин утвердил программу развития гидроэнергетики до 2026 г., реализация которой позволит увеличить установленную мощность гидроэлектростанций страны в 1,6 раза по сравнению с началом этого года – до 9,5 ГВт.

Ввод в эксплуатацию новых мощностей, а также реконструкция и модернизация существующих позволит довести долю гидроэнергетики в общей структуре выработки электроэнергии в стране до 15,5% (в январе-мае текущего года эта доля составила 6,5%).

Предусмотрено финансирование программы в размере 83,7 млрд грн, из которых 48,7 млрд грн предполагается получить за счет средств международных организаций.

Развитие гидроэнергетики для Украины хорошо тем, что:

• позволяет снизить зависимость от ископаемого топлива (газа, мазута, угля) и уменьшить загрязнение атмосферы;
• практически все необходимое оборудование для станций может производиться на отечественных предприятиях;
• наличие гидростанций повышает качество работы объединенной энергосистемы страны (ОЭС).

Но реализация столь масштабной программы потребует решения сложных экологических задач и обеспечения устойчивого финансирования проектов, что в современных условиях сделать непросто.

Значимость гидроэнергетики

Практически во всех странах мира крупные электростанции работают совместно в единых энергосистемах. Основная часть потребителей (промышленные, сельскохозяйственные, коммунальные предприятия, транспорт, население и др.) получает энергию не от отдельных станций, а из системы. Потребности в электроэнергии сильно меняются на протяжении суток, что создает неравномерную нагрузку энергосистем. Отношение минимальной нагрузки в суточном графике к максимальной в среднем составляет от 0,6 до 0,8.

За балансом потребления и генерации энергии в ОЭС следят централизованные диспетчерские. При необходимости они выдают команды станциям на снижение или увеличение мощности.

Работа оборудования тепловых (ТЭС) и атомных (АЭС) станций с изменением нагрузки, частые остановки и пуски агрегатов приводят к снижению к.п.д., перерасходу топлива, ускоренному износу оборудования, аварийным ситуациям, повышению себестоимости электроэнергии. Поэтому желательно, чтобы они работали практически с постоянной мощностью. Для балансировки же (маневрирования мощностью) лучше всего подходят гидроэлектростанции.

Маневренные качества различных типов электростанций

 

Технический минимум нагрузки,  %

Регулировочный диапазон, %

Время набора полной мощности, мин

после остановки

из горячего состояния

АЭС

85–90

10–15

390–660

60

ТЭС

70–80

20–30

90–180

20–50

ГЭС

0

100

1–2

0,25–0,5

ГАЭС

0

200

1–2

0,25–0,5

Источник: energetika.in.ua

Значительно большими возможностями регулирования в энергосистеме обладают гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС). Они могут работать в двух режимах: обычном, т.е.турбинном (генераторном), и в насосном. Если в ОЭС есть избыток энергии, то ГАЭС превращает свои агрегаты в насосы и перекачивает воду из нижнего водоема в верхний, т. е. превращает лишнюю электроэнергию в потенциальную энергию воды, которая будет подвергнута обратному преобразованию при росте потребления. Фактически ГАЭС в ОЭС выполняет роль аккумулятора.

Что есть в Украине сейчас

На конец 2015 г. мощность всей генерации Украины оценивалась в 55904 МВт, в том числе ГЭС – 5884 МВт (10,5% от общей). На собственно ГЭС приходилось 4698 МВт, ГАЭС – 1186 МВт.

В стране эксплуатируются 10 крупных ГЭС и три ГАЭС (две из них пока не достигли проектной мощности). Почти все эти станции находятся под управлением государственного ПАО «Укргидроэнерго».

Крупнейшие ГЭС Украины

Название

Установленная мощность, МВт

Среднегодовая выработка, млн кВт·ч

Год ввода последнего блока

Днепровская

1 462

4 008

2008

Днестровская-1

702

865

1983

Кременчугская

625

1 506

1960

Каневская

444

972

1975

Киевская

409

790

1968

Днепродзержинская

352

1 328

2008

Каховская

351

1 489

1956

Днестровская-2

41

—

2000

Теребля-Рика*

27

133

1956

Александровская

12

30

1999

*построена по плотинно-деривационной схеме – вода забирается из водохранилища на реке Теребля и перебрасывается по тоннелю длиной 2635 м и диаметром 2,5 м через горный хребет в реку Рика.

 Гидроаккумулирующие электростанции

 

Установленная мощность, МВт, турбинная/насосная

Год ввода последнего блока

Днестровская*

972/1248

2015

Ташлыкская**

300/460

2007

Каневская***

1000/1040

—

Киевская

236/135

1972

* первая очередь, три агрегата

** первая очередь, два агрегата

***строительство

 

В стране также работает около 80 так называемых малых ГЭС (мощность которых менее 10 МВт), общей установленной мощностью 110 МВт. Крупнейшая из них – Ладыжинская ГЭС на реке Южный Буг. Ее мощность 7,5 МВт, среднегодовая выработка 36,2 млн кВт•ч.

Планы развития

В правительственной программе развития гидроэнергетики до 2026 г. в части строительства новых мощностей речь идет о достройке Днестровской ГАЭС (1,25 ГВт) и Ташлыкской ГАЭС (0,3 ГВт), строительстве Каневской ГАЭС (1 ГВт), Каховской ГЭС-2 (0,25 ГВт) и Верхнеднестровского каскада ГЭС (0,39 ГВт). Модернизация позволит увеличить установленную мощность ГЭС на 0,425 ГВт.

В частности, уже в этом году рядом с существующей Каховской ГЭС планируется начать строительство Каховской ГЭС-2. Средства на строительство в размере 450 млн евро обещает выделить ЕБРР.

В сентябре-октябре «Укргидроэнерго» рассчитывает подписать кредитное соглашение с ЕБРР и Всемирным банком на строительство Каневской ГАЭС. В рамках проекта планируется привлечь $1,25-1,3 млрд. Кредитные средства должны покрыть 98% стоимости проекта. Но уже в августе-сентябре компания за счет собственных средств намерена начать подготовительные работы по проекту, которые продлятся около года. Планируется, что строительство объекта займет 6,5 лет, срок окупаемости – около 10,5 лет.

Для ввода в эксплуатацию третьего гидроагрегата Ташлыкской ГАЭС, которая входит в состав Южно-Украинского энергокомплекса компании «Энергоатом» (включает в себя также Южно-Украинскую АЭС и Александровскую ГЭС) необходимо финансирование в размере 2,7 млрд грн. В настоящее время атомщики планируют выделить 200 млн грн. По оптимистическому прогнозу, все работы будут завершены через полтора-два года. И если раньше работы финансировались за счет госбюджета, то сейчас источником средств является составляющая в тарифе на электроэнергию «Энергоатома».

Верхнеднестровский каскад ГЭС должен состоять из шести относительно небольших станций. Против его строительства активно выступают экологические сообщества Тернопольской и Ивано-Франковской областей, призывающих не разрушать уникальную экосистему Днестра.

Министерство же экологии и природных ресурсов требует проведения оценки влияния на окружающую среду проектов достройки Днестровской ГАЭС и строительства Каневской ГАЭС. В министерстве также напоминают, что в 2012 г. Украина и Молдова подписали документ о сотрудничестве в сфере охраны и развития бассейна Днестра, и молдавская сторона выражает озабоченность по поводу строительства Днестровской ГАЭС и каскада Верхнеднестровских ГЭС.

В программе правительства ничего не говорится о развитии малых ГЭС, потенциал которых в Украине довольно велик – до 3 млрд кВт•ч в год. Видимо этот сегмент отдается целиком частным инвесторам. Но их интерес к подобным проектам сейчас сдерживается рядом препятствий:

• несоответствие «зеленого» тарифа экономическим реалиям Украины. Если его величина удовлетворяет инвесторов при реконструкции старых станций, то она мало привлекательна для строительства новых объектов;
• высокая стоимость воды;
• трудности при получении разрешения на специальное водопользование, необходимость его частого продления.

Мировой опыт

Развитые страны уже практически полностью использовали свой гидропотенциал. В частности, в Западной Европе он освоен более чем на 90%. Но ГЭС активно строятся в развивающихся странах – Бразилии, Индии, Вьетнаме и особенно в Китае, который сейчас является лидером мировой гидроэнергетики.

Строительство новых ГЭС порой сопровождается не только традиционными экологическими, финансовыми и техническими проблемами, но и дипломатическими осложнениями. Так планы Эфиопии построить ГЭС в верхнем течении Нила вызывают серьезное сопротивление Египта и Судана, т. к. новая плотина существенно повлияет на водоток реки на их территории. Монголия хочет построить ГЭС на реке Селенга. Это не нравится России, т. к. Селенга является единственным крупным водотоком, приносящим воду в Байкал.

Самые крупные в мире эксплуатируемые ГЭС по их установленной мощности (ранжир по годовой выработке несколько иной):

1. «Три ущелья» («Санься», Китай) на реке Янцзы. Ее мощность – 22,5 ГВт, годовая выработка до 100 млрд кВт-ч. Проект по созданию обошелся государству в $22,5 млрд. При строительстве было переселено около 1,3 млн человек, под водой осталось 1300 исторических памятников.

2. «Итайпу» на границе между Бразилией и Парагваем, является совместным проектом этих стран. Мощность 14,0 ГВт, годовая выработка 95 млрд кВт-ч. Обеспечивает 90% потребностей в электроэнергии Парагвая и 19% – Бразилии. Окончательная стоимость сооружения составила $15,3 млрд при первоначальной $4,4 млрд.

3. ГЭС имени Симона Боливара («Гури», Венесуэла). Мощность 10,3 ГВт, годовая выработка 40 млрд кВт-ч. На станции производится около 80% всего электричества в стране.

4. «Тукуруи» (Бразилия). Мощность 8,3 ГВт, годовая выработка 21 млрд кВт-ч. Во время строительства в зону затопления попал город Тукуруи, в честь него и получила свое название станция. Сейчас город с таким же названием отстроен ниже по течению реки.

5. «Гранд-Кули» (США), самая крупная ГЭС в Северной Америке, располагается на реке Колумбия. Мощность 6,8 ГВт.

6. Красноярская ГЭС (Россия) входит в Енисейский каскад ГЭС. Мощность 6,0 ГВт. При ее проектировании были допущены экологические ошибки. В частности, предполагалось, что незамерзающая полынья будет иметь длину 20 км, но она достигает 200 км, это оказало сильное влияние на экологию и климат.

7. «Черчилл-Фолс» (Канада), мощность 5,43 ГВт, годовая выработка 35 млрд кВт-ч. Это деривационная ГЭС, сооружена на месте водопада Черчилл высотой 75 м. После отвода реки в сторону водопад не существует большую часть года.

8. «Робер-Бурасса» (ранее называлась «Ла-Гранде», Канада). Мощность 5,6 ГВт. Часть комплекса гидроэлектростанций, построенных на реке Ла-Гранде в малонаселенных районах севера страны.

9. Братская ГЭС (Россия), часть Ангарского каскада. Мощность 4,5 ГВт. Большая часть электричества, около 75%, потребляется Братским алюминиевым заводом. В ходе заполнения водохранилища было затоплено около 100 деревень и 70 хозяйственно освоенных островов.

10. Усть-Илимская ГЭС (Россия), часть Ангарского каскада. Мощность 3,84 ГВт.