Ветер, уголь и атом: на что сделать ставку Украине

Энергетика - вопрос национальной безопасности Украины.

Сейчас структура энергетического рынка Украины переживает радикальные преобразования. Украина зависит от импортного газа, но за последний год она существенно диверсифицировала поставки от российских источников. Страна потеряла контроль над территориями, которые поставляли уголь для тепловых электростанций. В результате перед государством встал вопрос об импорте угля с неподконтрольных территорий, из России или из других стран. Также Украина импортирует почти 100% ядерного топлива для атомных электростанций из России (в 2015 году 14 из 15 реакторов работали на российском топливе, а один - на американском).

Этой зимой нехватка электроэнергии привела к регулярным ее отключениям в большинстве регионов страны.

Правительство Украины предприняло ряд шагов для создания стимулов к эффективному использованию энергии и устранения дисбалансов на энергетических рынках, направленных, в частности, на ограничение потребления энергии и снижение зависимости от импорта.

Тарифы были увеличены, проводятся программы модернизации и структурные институциональные реформы. Но энергетические реформы в Украине преимущественно сфокусированы на реструктуризации газовой промышленности. Этого очевидно недостаточно. Украина должна активно искать пути повышения производства электроэнергии, улучшать эффективность существующих электростанций и инфраструктуры распределительных сетей.

Атомные электростанции (АЭС) вырабатывают примерно половину от общего объема энергии на рынке Украины. В настоящее время функционируют четыре АЭС с 15 реакторами общей чистой мощностью 13,17 гигаватт (ГВт). Существующие атомные электростанции могут быть модернизированы для увеличения их производительности. Это удешевит энергоресурсы, уменьшит зависимость от угля и через эффект замещения может несколько снизить спрос на импортный газ.

Ниже рассматриваются плюсы и минусы ставки на атомную энергетику.

Ключевое значение

Украинской экономике не хватает как энергоэффективности, так и энергоинтенсивности. В Украине ВВП, произведенный на единицу потребления энергии, является одним из самых низких в мире. Кроме того, в национальной экономике существенная доля предприятий, которые, даже став эффективными и модернизированными, все равно будут потреблять очень много энергии, например, черная металлургия. Таким образом, даже при явной необходимости повышения эффективности использования энергии существуют ограничения, налагаемые самой структурой экономики.

Ожидается, что в течение ближайших 20-30 лет большинство стран увеличат потребление электроэнергии. Несомненно, также вырастет и ее производство. Электроэнергию можно получать из различных источников: из углеводородов (в Украине преимущественно уголь), путем ядерного деления, из различных возобновляемых источников (вода, ветер, солнце, биомасса, приливы и т.д.). За последние 20 лет существенно возрос рост альтернативных способов генерации, особенно в Западной Европе и Северной Америке, но даже в этих странах доля "зеленой" энергии не превышает 5-20%.

Германия - лидер - смогла увеличить долю возобновляемой энергетики до 31% в 2014 году, но даже в этой стране объемы электроэнергии, произведенной на угольных тепловых электростанциях, превышают объемы производства электроэнергии из всех вместе взятых возобновляемых источников (220 ГВт против 140,4 ГВт). По мнению Wall Street Journal, ставка Германии на дорогостоящую альтернативную энергетику может подорвать ее долгосрочную конкурентоспособность.

С точки зрения своей позиции на мировом рынке ядерной энергетики Украина занимает 8-е место по мощностям и 4-е место по доле электроэнергии, вырабатываемой на АЭС. Запорожская АЭС является крупнейшей АЭС в Европе и пятой по величине в мире.

У Украины нет средств на развитие масштабных проектов в альтернативной энергетике. Также существуют политические и бюджетные ограничения: правительство Украины снизило "зеленый тариф" в начале 2015 года из-за политического давления (крупнейшие проекты в альтернативной энергетике развивали бизнесмены, близкие к Виктору Януковичу) и в целях сокращения дефицита бюджета. Вероятнее всего, сжигание углеводородов (угля, нефти и газа) и ядерное деление останутся основными способами производства электроэнергии в Украине на протяжении следующих 20 лет.

Существует несколько способов увеличения мощности атомных электростанций (подробно можно почитать здесь и здесь)]:

• устранение погрешности измерений: использование более точных измерительных приборов позволяет увеличить мощность на 1,2-1,7% (иногда на 2%);
• растяжение: использование оборудования на высшем уровне его максимальной мощности, иногда с более мощным топливом. Это дает увеличение мощности почти на 7%;
• расширенная модернизация - замена турбогенератора и других систем станции. Увеличивает мощность до 20%.

Судя по информации из открытых источников, правительство намерено осуществить расширенную модернизацию (stretch uprate). Можно привести аргументы как за такую модернизацию, так и против нее.

Аргументы за

1. Атомная энергия "чище". Вследствие сжигания ископаемых видов топлива (единственная реальная альтернатива в краткосрочной перспективе) происходят выбросы парниковых газов (прежде всего CO2), а высокое содержание серы в украинском угле приводит также к выбросам SO2, что, кроме прочего, является причиной кислотных дождей. В 2014 году два сектора экономики отвечали за половину всех выбросов в атмосферу: добыча угля (13% общих выбросов, или 405 000 тонн) и производство и дистрибуция электроэнергии и газа (почти 42%, или 1,3 млн тонн).

2. Меньшая зависимость от угля, производимого на временно оккупированных территориях. В краткосрочном периоде единственной жизнеспособной альтернативной АЭС являются угольные тепловые электростанции. В Украине насчитывается 15 угольных ТЭС, большинство из них расположено в Восточной Украине, а несколько - на самой линии фронта (Луганская ТЭС в г. Счастье) или на оккупированной территории (Зуевская ТЭС). Примерно половина таких электростанций работают на специфичных типах угля (антрацитовая группа), которые в Украине добываются только на территории Донбасса. Они даже сейчас, когда после отопительного сезона спрос понизился, испытывают дефицит угля.

3. Атомная энергия дешевле. Нынешняя цена продажи электроэнергии, вырабатываемой на АЭС, - 423,84 грн за мегаватт-час, а вырабатываемой на ТЭС - 862,05 грн за мегаватт-час. К этим цифрам следует отнестись скептически, поскольку представители обоих типов электростанций утверждают, что текущие цены не покрывают их полных расходов. При этом важно, что в других странаханалогичные различия тоже существуют - ископаемые топлива могут конкурировать с атомной энергетикой, только если их месторождения расположены в непосредственной близости к ТЭС. В Украине основным конкурентом атомной энергии является уголь, его отложения находятся очень глубоко и их трудно извлекать, поэтому его добыча требует государственного субсидирования.

4. При модернизации существующих АЭС не придется бороться с общественным мнением, как это обычно бывает с новыми станциями. Украинцы, которые очень сильно пострадали от Чернобыльской катастрофы, чрезвычайно чувствительны к вопросам строительства новых АЭС. В то же время завершение незаконченного строительства новых энергоблоков на Хмельницкой и Ровенской АЭС в 2004-2006 годах было проведено без заметных протестов.

5. Модернизация продлевает срок службы АЭС и повышает их безопасность. Большинство реакторов были установлены в 1980-х, и их заявленный срок эксплуатации составлял 30 лет. В настоящее время сроки эксплуатации реакторов были продлены на 5 лет, а закрытие реакторов в ближайшем будущем кажется маловероятным.

Аргументы против

1. Зависимость от импорта топлива. В настоящее время Украина импортирует 100% ядерного топлива, местного производства нет.

2. Меньшая степень маневренности АЭС по сравнению с ТЭС. В течение дня потребление электроэнергии колеблется (так называемая кривая суточной нагрузки), ее предельные значения существенно отличаются от среднедневного спроса, являясь индикатором для пиковых нагрузок. Сейчас Украине нужна максимальная производственная мощность именно для пикового потребления, а атомные электростанции не в состоянии заполнить этот пробел.

Увеличение базовой нагрузки "выжмет все соки" из ТЭС, которые по-прежнему должны будут функционировать для компенсации пиковых нагрузок и таким образом потратить больше топлива в расчете на произведенный МВт. Проблема усугубляется тем, что АЭС находятся в госсобственности, а ТЭС преимущественно частные.

3. Расположение АЭС на Западе Украины, вдали от промышленных регионов. Только Запорожская АЭС находится в центральной части страны. Энергетическая инфраструктура пока неспособна передавать энергию в восточные регионы, где сконцентрирована тяжелая промышленность. Разумеется, Украина может экспортировать электричество в ЕС, но более важного вопроса адекватного внутреннего предложения это не решает.

4. Безопасно ли наращивание мощностей? Украинцы хорошо помнят Чернобыльскую катастрофу и, естественно, хотели бы свести к минимуму любые шансы на ее повторение. В поддержку безопасности наращивания мощностей можно упомянуть, что типы реакторов на Чернобыльской АЭС (РБМК) отличались от тех, которые действуют в настоящее время в Украине (ВВЭР). Реакторами типа ВВЭР сегодня оснащено большинство действующих станций в Центральной и Восточной Европе. Этот тип реакторов (водный реактор) считается одним из самых безопасных; их модернизация уже проводилась в США и других странах с конца 1970-х [156 утвержденных модернизаций к настоящему времени]. Водные реакторы ВВЭР того же типа, как и действующие реакторы в Украине, были модернизированы в Словакии, Венгрии, Чешской Республике.

5. Существует ли распределительная инфраструктура для обслуживания дополнительных мощностей? Когда завершилось строительство 4-го реактора на Хмельницкой АЭС в 2004 году, возникла проблема с тем, что линии электропередач, подключающие его к энергетической системе, не справлялись с нагрузкой. Принимая во внимание, что электроэнергия должна транспортироваться на большие расстояния (в случае если западные АЭС снабжают центральную и восточную Украину), электрические сети, скорее всего, также необходимо будет модернизировать.

В сухом остатке

В настоящее время Украина переживает дефицит электроэнергии. Устранение дефицита позитивно повлияет на экономический рост и уровень жизни. Страна обладает большим потенциалом в ядерной энергетике, и одним из способов улучшения ситуации является модернизация существующих реакторов, как это было сделано в других странах. Тем не менее решение о модернизации должно учитывать не только само состояние АЭС, но и их месторасположение, и наличие необходимых подключений к энергосистеме. Если же говорить о спросе, внимание следует обратить на кривую нагрузок и, возможно, пересмотреть тарифную политику так, чтобы нагрузка распределялась более равномерно.

VoxUkraine специально для ЛІГАБізнесІнформ

Исследование состояния атомной энергетики Украины инициировала компания Westinghouse. Компания не предоставила никаких данных или рекомендаций для этой статьи. Компания не предоставляла никакого финансирования для VoxUkraine или автора.

Автор:


Александр Жолудь, экономист Международного центра перспективных исследований, член редколлегии VoxUkraine