Велика гідроенергетика, окрім сонячної та вітрової, є чи не єдиним видом  генерації в Україні, де на сьогодні в стадії практичної реалізації знаходяться проекти будівництва нових потужностей.

Чому продовжують споруджувати саме гідроагрегати, а не, скажімо, атомні чи теплові енергоблоки?    

Справа в тому, що однією з найгостріших проблем української енергетики є  дефіцит маневрових потужностей в енергосистемі. У цьому сенсі найкращим джерелом регулюючих та резервних потужностей є саме гідро- та гідроакумулюючі електростанції – ГЕС та ГАЕС. Саме вони можуть забезпечити збалансовану та ефективну роботу енергосистеми в цілому.

На сьогодні 97% світового зберігання енергії забезпечує вода і саме гідроенергетика є найбільш апробованою, масштабною, ефективною та довговічною в експлуатації технологією.

Україні залишилося визначитися, з ким і на яких умовах будувати нові гідроагрегати. Не виключено, що інвестори прийдуть з Китаю – сьогоднішнього драйвера світової енергетики.  

Китайський візит

У липні цього року представники ПрАТ «Укргідроенерго» відвідали Китай. Українські енергетики підписали меморандуми про можливе співробітництво у сфері будівництва гідроелектростанцій в Україні з компаніями POWERCHINA та CGGC. Окрім того, були проведені переговори з одним із найкрупніших виробників енергетичного обладнання Dongfang Electric Corporation, проектним інститутом Huadong Engineering Corporation Ltd, що входить в групу  Power China, а також компанією  Huawei Technologies Shanghai, яка відома в світі найновішими розробками у сфері цифрових технологій та інфраструктури електростанцій.

Окрім того, «Укргідроенерго» провело зустрічі з представниками банків Export-Import Bank of China, CDB та ICBC, де обговорювались питання можливого залучення кредитних коштів для будівництва Канівської ГАЕС.

В серпні представники декількох китайських компаній відвідали Київ з відповідним візитом.

Говорити, що гідроелектростанції в Україні будуть споруджуватися саме з китайцями, поки що зарано. Сторони проводять взаємні консультації та шукають точки дотику в можливому співробітництві.

Окрім того, «Укргідроенерго» не виключає можливості продовження співпраці зі Світовим банком та іншими фінансовими організаціями, не дивлячись на те, що у лютому 2017-го року СБ призупинив фінансування нових проектів в Україні. Можливе також залучення інших стратегічних інвесторів, що мають відповідний досвід та кошти. Проте найактивніше себе ведуть саме китайці. І мабуть, мають рацію, якщо врахувати, що саме гідроенергетика, разом з сонячною та вітровою, має на сьогодні найкращі інвестиційні перспективи.

Стабільний попит гарантовано

Є кілька економічних і технологічних чинників, що забезпечують стабільну і довготривалу інвестиційну привабливість гідроенергетики у світовому розрізі.

Перше. Це зростаючий глобальний попит на енергію та електрифікація. За прогнозами BP Energy (Outlook 2017), в період з 2015 по 2035 рік середньорічний приріст енергоспоживання складе 1,3% та збільшиться на 31%. Основними факторами зростання, в свою чергу, стануть: подвоєння обсягів світової економіки за паритетом купівельної спроможності, підвищення продуктивності праці, збільшення кількості населення на 1,5 млрд. – до 8,8 млрд. осіб, та покращення умов життя для 2 млрд. осіб.

Окрім того, компанія DNV GL, що є одним з найбільших міжнародних сертифікаційних та класифікаційних центрів в енергетичному секторі, в своєму прогнозі Energy Transition Outlook, 2018 передбачає швидкий ріст долі електрифікації у кінцевому споживанні енергії. Згідно з прогнозом DNV GL, доля електроенергії зросте з нинішніх 19% до 45% у 2050 році з відповідним збільшенням її щорічного виробництва з 25 до 66 трлн. кВт-год.

Зрозуміло, що довгострокові прогнози в енергетиці особливо високим ступенем достовірності не відрізняються. Проте загальна тенденція електрифікації людства, внаслідок розвитку IT-технологій, електротранспорту та електроопалення, ні в кого сумнівів не викликає. Це означає тільки одне: навантаження на електроенергетику, включаючи гідростанції, буде тільки зростати.     

Друге. Перехід до низьковуглецевої енергетики. Вимоги декарбонізації, у відповідності з Паризькою угодою, стимулюватимуть розвиток відновлювальної енергетики, до якої можна віднести і велику гідрогенерацію. В свою чергу, темпи росту споживання викопного палива протягом 20 років уповільнюватимуться. До 2035 року частка безвуглецевої енергетики (ВДЕ, гідро та атомної) складе 50% від приросту використання усіх джерел енергії.

Що стосується саме гідроенергетики, то за останні 10 років її частка у структурі глобального споживання енергії зросла з 6,2 до 6,6%.

Третє. Зростаюча потреба у маневрових потужностях. Як відомо, основним недоліком ВЕС та СЕС є нестабільний характер їх роботи. Тому стрімкий розвиток відновлюваних джерел загострює проблему згладжування сезонних і добових пікових навантажень в мережі. Свою позитивну роль у напрямку вирівнювання графіків споживання можуть відіграти: децентралізація енергосистеми у вигляді розвитку розподіленої генерації (працює в автономному режимі), впровадження smart grid (керують споживанням на відстані), розвиток електротранспорту.

Однак усі перелічені технології потребують значних коштів і для України є, швидше, технологіями майбутнього.

Так чи інакше, але з нарощуванням ВЕС і СЕС зростає потреба у додаткових маневрових потужностях, без яких у любому випадку не обійтись.

Друга гідроенергетична хвиля

Як прогнозує Міжнародне енергетичне агентство (МЕА) у своєму аналітичному огляді WEO-2014, саме гідроенергетика до 2035 року відрізнятиметься найбільш стабільним розвитком. Частка гідро в глобальному енергетичному попиті залишиться незмінною та складе 7% при збільшенні споживання гідроенергії з 893 (у 2015 р.) до 1 272 млн. тонн нафтового еквіваленту (н.е.) або на 43%. Збережеться стабільною частка ГЕС і в структурі виробництва безпосередньо самої електроенергії – 16%. В 2016 році цей показник становив 16,6%.

Цікаво, що середньорічний обсяг інвестиційних вкладень у світову гідроенергетику, в залежності від прогнозних сценаріїв МЕА, може скласти у період з 2015 до 2035 р. від 70 до 100 млрд. доларів на рік. Цей показник перевищує відповідні обсяги прогнозованих інвестицій в сонячну чи атомну енергетику, і є співрозмірним з очікуваним обсягом вкладень у вугільну промисловість.

Можна сказати, що з початку XXI сторіччя розпочалася друга хвиля інтенсивного розвитку світової гідроенергетики, яка охопила всі континенти.

Якщо перша хвиля припадала на 60-80-ті роки минулого століття з конструкторським центром у Західній Європі, то після 90-их років центр розвитку змістився в Азію, і, зокрема, в Китай, де з 2005 року, у тому числі, розпочалося активне будівництво ГАЕС.

Сьогоднішній Китай, на долю якого припадає четверта частина світового споживання первинної енергії, є безумовним світовим лідером як у плані розвитку ВДЕ, так і великої гідроенергетики.    

Достатньо лише сказати, що станом на 2017 рік встановлена потужність ГАЕС у Китаї складала 28,7 тис. МВт, при загальносвітовій 160 тис. МВт. При цьому у стадії будівництва в Піднебесній перебувало ще 38,5 тис. МВт ГАЕС при плані доведення їх потужності до 2025 р. до 90 тис. МВт.

Переваги енергії води

Слід зазначити, що сучасний розвиток гідроенергетики на світовій мапі розподілений нерівномірно. Це пов´язано з тим, що багато розвинутих країн  свій економічно доцільний та ефективний гідроенергетичний потенціал практично вичерпали. Наприклад, у Франції рівень освоєння гідропотенціалу досяг 100%, Швейцарії – 97,2%, Італії – 95,6%, Японії – 90%, Німеччині – 86%, Іспанії – 85,4%, США – 82,1%.

Високий рівень освоєння енергії води у розвинутих країнах пояснюється наявністю у гідроенергетики ряду переваг над іншими видами генеруючих джерел при відсутності їх недоліків. ГЕС та ГАЕС не потребують закупівлі палива, не мають шкідливих викидів, не несуть ядерних ризиків та не залежать від постійної зміни погодних умов, на противагу сонячним та вітровим електростанціям. В той же час гідростанції, за рахунок накопичення води, відіграють важливу роль у регулюванні енергосистеми та забезпечують стабільну роботу всіх інших типів генеруючих джерел. Також до переваг гідроенергетики можна віднести високий коефіцієнт корисної дії (ККД), який, зокрема, по ГАЕС складає 74-78% та  низьку собівартість виробництва кіловат-години.

Оскільки водний енергетичний потенціал у багатьох розвинутих країнах практично вичерпано, більшість країн ЄС та США на сучасному етапі концентруються на підвищенні економічної ефективності і екологічних стандартів вже діючих ГЕС та будівництві гідроакумулюючих станцій. ГАЕС дозволяють вирівнювати добові графіки навантажень шляхом покриття піків та провалів і не вимагають при своєму спорудженні створення великих водосховищ із затопленням значних територій.

У відповідності з прогнозом розвитку об´єднаної європейської енергосистеми ENTSO-E, в період з 2014 по 2030 рік потужності ГАЕС країн-членів можуть бути збільшені вдвічі – з 49 до 98 ГВт. Подальше будівництво гідроакумулюючих станцій, паралельно зі спорудженням ВЕС і СЕС, планується в багатьох країнах Європи.

Розвиваються ГАЕС і в США. Так, станом на квітень 2016 року американським національним регулятором було погоджено будівництво 25 об´єктів в 15 штатах загальною потужністю 18 290 МВт. При цьому на спорудження нових ГЕС в США введено мораторій.

Проте основними драйверами розвитку світової гідроенергетики в найближчі десятиріччя будуть не США і не ЄС, а країни Азії, Південної Америки та Африки.

В європейському фарватері

В Україні гідроенергетика розвивається на сьогодні у відповідності з тенденціями західних розвинутих країн. Тобто мова йде про реконструкцію діючих гідростанцій, а також спорудження і добудову кількох нових об´єктів на вже діючій інфраструктурі – без будівництва великих водосховищ та  негативного впливу на навколишнє середовище.    

Основні інвестиційні проекти «Укргідроенерго» означені в Енергетичній стратегії України на період до 2035 року, урядових рішеннях та урядових програмах. Це II черга реконструкції діючих ГЕС, а також будівництво Канівської ГАЕС потужністю 1000 МВт, Каховської ГЕС-2 250 МВт та другої черги у складі агрегату №4 Дністровської ГАЕС 342 МВт.

Проекти реконструкції діючих ГЕС передбачають їх модернізацію шляхом встановлення сучасного гідроенергетичного обладнання, підвищення потужності гідроагрегатів, покращення їх техніко-економічних характеристик та забезпечення сучасних екологічних стандартів.

Що стосується спорудження нових потужностей, основною метою проектів є забезпечення збалансованої роботи об´єднаної енергосистеми (ОЕС України) шляхом нарощування додаткових маневрових потужностей. Наразі їх доля складає лише 12% від загальної встановленої потужності ОЕС України, при потребі як мінімум 15-20%.

Дефіцит покривається вугільними енергоблоками ТЕС, які працюють в непроектних режимах роботи і технічно для добового регулювання енергосистеми мало пристосовані.

Україна виставляє умови

Енергетична стратегія України на період до 2035 року передбачає збільшення долі гідрогенерації в структурі виробітку електроенергії з нинішніх 7-10% до 15-16%. І це вже не просто бажані показники, а питання виживання енергосистеми. Як раніше заявляв в.о. директора НЕК «Укренерго» Всеволод Ковальчук, тільки до 2022 року в Україні може бути введено в експлуатацію 6,5-7 тис. МВт об´єктів відновлюваної енергетики при нинішньому максимальному споживанні взимку 28 тис. МВт. Для регулювання нової відновлюваної генерації українській енергосистемі знадобляться додатково 2,5 тис. МВт високоманеврових потужностей. Теоретично це можуть бути газопоршньові станції та накопичувачі енергії, так звані energy storage. Однак, перші спалюють занадто дорогий газ, технологія других для України також недешева і недостатньо апробована.  

Як свідчить досвід Південної Кореї, де встановлено 600 МВт energy storage при піковому споживанню в енергосистемі 86 тис. МВт, накопичувачі встановлюють біля ВДЕ і використовують переважно для первинного регулювання.

В той же час гідроенергетика може використовуватися у всіх сегментах системних послуг, включаючи регулювання частоти і потужності та  резервування потужності на випадок аварій в енергосистемі.

Як свідчить світовий досвід, energy storage використовуються переважно для балансування нестабільних сонячних і вітрових станцій, в той час, як гідроенергетика, завдяки великій потужності, економічності та технологічним можливостям, слугує для регулювання енергосистеми в цілому.

Не буде перебільшенням сказати, що саме ГЕС і ГАЕС на сьогодні є найбільш оптимальним, дешевим та ефективним джерелом вирівнювання графіків навантажень в енергосистемі.

Тож не дивно, що проекти з будівництва нових гідроенергетичних потужностей дійсно користуються високим ступенем інвестиційної привабливості з боку зарубіжних інвесторів. Є надія, що на відповідних тендерах з реалізації проектів «Укргідроенерго» розгорнеться реальна конкурентна боротьба між інвесторами. Це надає Україні можливість вибороти для себе найбільш вигідні умови, включаючи обов´язкове залучення до реалізації проектів українських енергомашинобудівників.   

Олег Кільницький, Прес-служба ПрАТ «Укргідроенерго»