Норвезько-українське співробітництво у галузі гідроенергетики. В останні роки потенційні інвестори та фінансові установи Норвегії проявляють великий інтерес до інвестування і будівництва малих гідроелектростанцій України. Така діяльність у значній мірі здійснюється через Норвезько-українську торгівельну палату (НУТП). Ця палата є норвезькою організацією, зареєстрованою у м. Осло. НУТП об'єднує біля 100 компаній, які працюють у сфері норвезько-українських відносин. Палата фокусується на таких галузях бізнесу: енергетика, ІТ технології, агрокультура та рибний бізнес.
У 2015 р. відбулася зустріч представників Норвезько-української торгівельної палати і Міністерства енергетики та вугільної промисловості України, де сторони домовилися про розробку документа (інструкції), який би регламентував процес залучення норвезьких інвестицій в українську гідроенергетику. Цей документ [1] був презентований у червні 2016 р. і обговорювався на норвезько-українському бізнес форумі 2016.
Згадана інструкція, по-суті, є дороговказом, який описує всі процеси отримання дозвільних документів та погоджень для будівництва малих гідроелектростанцій, а також містить перелік ризиків, які постають перед норвезьким інвестором. Розроблений документ призначений для поліпшення розуміння норвезькими інвесторами особливостей українського бізнес середовища та специфіки гідроенергетичного бізнесу в Україні.
З метою реалізації планів посилення норвезько-українського співробітництва та залучення норвезьких інвестицій в українську гідроенергетику в 2016 р. був підписаний Меморандум про взаєморозуміння між Норвезько-українською торгівельною палатою і Національним університетом водного господарства та природокористування, а норвезька компанія АІСЕ Hydro AS розпочала свою діяльність з пошуку перспективних об'єктів для інвестування і будівництва малих ГЕС в Україні.
Загальна характеристика енергетики Норвегії. У своїй господарській діяльності в енергетичній сфері Норвегія використовує різноманітні джерела енергії — нафту, газ, кам'яне вугілля, енергію води, вітру та ін. Структура і обсяги використання таких джерел за період 1995—2013 рр. дані в Табл. 1.
Виробництво електроенергії в Норвегії у 2013 р. становило 134 млрд. кВт⋅год. Згідно даних національного статистичного відомства сукупне споживання електрики у цьому році склало 120 млрд. кВт⋅год. При чисельності населення 5 млн чол. Норвегія у 2013 р. зайняла перше місце в світі за виробництвом електричної енергії на душу населення — 26,8 тис. кВт⋅год./чол.
Населення та промислові споживачі платять однакову ціну за використовувану електричну енергію — близько 1 крон и (~ 3 грн.) за кВт⋅год. Кожен має право вільно вибирати постачальника електрики, підписавши з ним договір. Рахунок за електричну енергію складається з двох частин — за споживану енергію та використання електромереж. При цьому тарифи встановлюються державою.
Домінуючу роль у виробництві електричної енергії (за різними оцінками до 96—98%) у Норвегії відіграє гідроенергетика. Інша частина електрики виробляється із викопаних видів палива, дров, енергії вітру та біомаси. Норвегія має найбільший потенціал вітрової енергії серед європейських країн. Відповідно до цього у країні стрімко розвивається вітроенергетика — наразі діє більше 210 вітроенергетичних установок сумарною потужністю 500 МВт, які виробляють до 3 ТВт⋅год. за рік. Нещодавно Норвегія заявила про свої плани щодо будівництва найбільшого в Європі вітропарка потужністю в 1 ГВт, який буде складатися із шести окремих взаємно пов'язаних ВЕС.
Норвегія володіє великими запасами нафти і природного газу. Сумарний видобуток цих продуктів у 2013 р склав 200000 млн ст.м3н.е. (стандартних кубічних метрів нафтового еквіваленту). У зазначеному році країна добувала 1,84 млн барелів нафти за добу і за цим показником вона входить до числа 15 найпотужніших країн-виробників нафти у світі. Проте в умовах забезпечення держави гідравлічною і вітровою електроенергією значна частина видобутої нафти і газу Норвегії іде на експорт. Характерно, що в країні практично немає внутрішньої газової інфраструктури, хоча кілька газових ТЕС уже будується.
Теплові електростанції Норвегії використовують енергію викопаного палива, сміття та біологічного палива. Сумарна потужність таких станцій складає 255 МВт, а сумарний річний виробіток електроенергії — 60 ГВт⋅год. В країні немає атомних електростанцій.
Управління роботою енергосистеми. Експорт електроенергії. Електростанції в Норвегії належать державним і приватним компаніям, муніципалітетам і місцевим общинам. Основну роль в управлінні роботою електроенергетичного сектору країни відіграють дві державні компанії — Статкрафт (Statkraft) і Статнет (Statnett). Компанія Статкрафт є виробником і основним постачальником електричної енергії. Компанія Статнет володіє і управляє роботою електричної мережі країни. Ця компанія відповідає за забезпечення надійності і координацію експлуатації всіх норвезьких електромереж, а також забезпечення балансу між виробництвом і споживанням електричної енергії. Крім того Статнет відіграє основну роль у розвитку і експлуатації ліній електропередач між Норвегією та іноземними державами.
Норвегія нарощує виробництво електричної енергії і здійснює її експорт. У 2014 р. вартість експортованої електроенергії перевищила 850 млн доларів США. При цьому розподіл імпортованої енергії характеризується таким чином: Швеція — 55%, Нідерланди — 26%, Данія — 18,5%, Фінляндія — 0,3%. Характерно, що Норвегія здійснює обмін електроенергією з Швецією, Фінляндією і Данією.
Для передачі електричної енергії Норвегія широко застосовує підводні лінії електропередач [4]. Такі лінії зв'язують Норвегію з Данією і Нідерландами. Підводний кабель між Норвегією і Нідерландами був зданий в експлуатацію у 2008 р. і має потужність 0,7 ГВт. У 2020 р. планується пуску роботу підводного кабеля постійного струму між Норвегією та ФРН довжиною 623 км, потужністю 1,4 ГВт і вартістю 1,5—2,0 млрд. євро. При цьому передбачається можливість пере дачі енергії в обох напрямках. У 2021 р. планується завершення будівельних робіт з прокладки підводного силового кабеля між Норвегією і Великобританією потужністю 1,4 ГВт і вартістю 2 млрд євро.
Роль гідроенергетики Норвегії. Описані успіхи Норвегії в енергетичній сфері в значній мірі пов'язані з унікальними досягненнями у гідроенергетиці. Країна є одним із світових лідерів у галузі гідроенергетики. Володіючи найбільшим гідроенергетичним потенціалом серед країн Європи (120 млрд кВт⋅год за рік), Норвегія інтенсивно його використовує. Практично всю вироблену електричну енергію (96—98%) дають гідроелектростанції. За оцінками експертів у країні експлуатуються більше 750 гідроелектростанцій встановленою потужністю 28000МВт загальним виробітком 120 млрд кВт⋅год за рік. Характерно, що вище згадана державна компанія Старкрафт володіє 170 ГЕС у Норвегії. Крім того, компанії належить ще 97 ГЕС у Швеції, Німеччині, Великобританії, Фінляндії та Перу.
У Норвегії використовують різні типи гідроелектростанцій – наземні і підземні, руслові, пригребельні та дериваційні. Особливістю рельєфу місцевості є наявність гір, високогірних плато з великою кількістю озер, річок, струмків, водопадів. Ця обставина дозволяє будувати ГЕС без використання великих гребель, застосовуючи в якості регулюючих водосховищ гідростанцій існуючі природні озера, що істотно здешевлює будівництво.
Найпотужнішою у Норвегії є ГЕС Квіллдал з установленою потужністю 1,2 ГВт. Серед інших ГЕС необхідно виділити каскад Пазьких гідростанцій, до якого входять такі ГЕС: Кайтакоскі, Яніскоскі, Раякоскі, Хеваскоскі, Скутфосс, Мелькефосс, Борисоглібська. Потужність каскаду 275,9 МВт. Середньорічний виробіток електроенергії 1475 млн кВт⋅год. Каскад розташований на р. Паз (Патсойокі), яка витікає із фінського озера Інарі і на значній довжині є прикордонною між Норвегією і Росією. На річці розміщені норвезькі та російські ГЕС. Озеро Ітарі регулює роботу всіх станцій каскаду, експлуатація яких здійснюється відповідно до договорів між Норвегією, СРСР і Фінляндією від 1957—1959 рр. [5].
ГЕС Веморк була побудована у 1911 р. і цікава тим, що під час Другої світової війни використовувалася для промислового виробництва тяжкої води. У той же період станція стала об'єктом диверсії з боку Руху Опор у. У 1971 р. ГЕС була закрита, а у 1988 р. перетворена у Норвезький музей промислових працівників.
Серед новітніх технологій Норвегії у галузі гідроенергетики необхідно відзначити припливну електростанцію Хаммерфест та хвильову ГЕС у м. Берген. ПЕС Хаммерфест побудована у 2003 р. з установленою по тужністю 300 кВт. Має оригінальну конструкцію і відноситься до розряду експериментальних. Установка здатна давати до 700 тис. кВт⋅год. електроенергії за рік. Виконавши поставлені завдання, станція припинила свою роботу у 2007 р., причому на рік пізніше запланованого терміну.
Хвильова ГЕС біля м. Берген була побудована у 1985 р. і складається з двох установок. Перша установка пневматичного типу мала потужність 500 кВт та річний виробіток електроенергії 1,2 млн кВт⋅год. В результаті сильного шторму у 1988 р. установка була сильно пошкоджена. Друга установка гідравлічного типу має установлену потужність 350 кВт і щорічно виробляє до 2,0 млн кВт⋅год. електричної енергії.
Особливості використання малих ГЕС у Норвегії. В умовах вищеописаних особливостей рельєфу місцевості Норвегії малі ГЕС набули широкого застосування і, по суті, є домінуючим типом гідроелектростанцій. Такі станції можуть бути розміщені у віддалених районах і задовольняти потреби як окремих сімей та місцевих общин, так і подавати електроенергію в об'єднану енергетичну систему. Для гідроенергетики Норвегії останніх років характерним є розвиток будівництва саме малих ГЕС, адже сприятливі створи для великих станцій уже використані або знаходяться у заповідних зонах.
У Норвегії до малих ГЕС відносять станції потужністю до 30 тис. кВт (за іншими оцінками — до 10 тис. кВт), причому їх ще розбивають на окремі категорії. Існують різні методики такої розбивки, критеріями яких є установлена потужність станції та інвестиційний фактор, тобто вартість одної кіловат⋅години електроенергії, вираженої у доларах США. Відповідно до часто використовуваної методики, основаної на установленій потужності станції, у Норвегії виділяють такі категорії малих ГЕС:
- піко ГЕС – потужність до 5 кВт, енергопостачання для окремих сімей;
- мікро ГЕС – по тужність від 5 кВт до 100 кВт, енергопостачання до 100 сімей;
- міні ГЕС – потужність від 100 кВт до 1000 кВт, енергопостачання до 1000 сімей;
- власне малі ГЕС – потужність від 1000 кВт до 30000 кВт, енергопостачання до 50000 сімей.
Як типовий приклад руслової станції на Рис. 1 показана ГЕС Сіверсатрафоссе на р. Фліса потужністю 2000 кВт. До складу гідровузла входить водоприймач, будівля ГЕС з 5 агрегатами, щитова водозливна гребля, глуха бетонна та земля на греблі та рибохід. В умовах гірського рельєфу місцевості у Норвегії широкого застосування набули дериваційні ГЕС із трубчатими напірними водоводами різної довжини. На Рис. 2 показано монтаж такого водоводу дериваційної ГЕС Веслефаллет. Довжина водоводу становить 5 км, внутрішній діаметр – 1,6-1,9 м. Трубопровід складається із окремих полімерних труб довжиною 5,5 м із муфтовим з'єднанням стиків.
Висновки
1. Українсько-норвезьке співробітництво активно розвивається і має хороші перспективи у різних галузях, у тому числі і в гідроенергетиці.
2. Норвегія є одним із світових лідерів у сфері використання гідроенергетичних ресурсів.
3. Досвід норвезької гідроенергетики є корисним для розвитку гідроенергетики України, а особливо у галузі будівництва і використання малих ГЕС.
Автори: Мошинський В.С., Рябенко О.А., Галич О.О.,
Поровський С.М., Свідерська А.В., Якобсен А.
Джерело: Науково-виробничий журнал
- 2069