План развития ОЭС Украины на ближайшие десять лет: попытка системного анализа, часть 2

В предыдущей части (http://aftershock.news/?q=node/315242) мы рассмотрели, так сказать, описательную часть десятилетнего плана развития ОЭС Украины. Теперь рассмотрим аналитическую.

 
Разумеется, начинается он с того, с чего и должна начинаться: с прогнозирования балансов выработки электроэнергии. Вначале рассматривается фактическое потребление в период 2007-2014 гг. Для удобства визуализации представим его в виде графика, где по оси абсцисс отложен соответствующий год, а по оси ординат – выработка электричества в ОЭС:
 
Из графика, к слову, хорошо видно, что в период правления Януковича экономика худо-бедно росла, а, вот, затеи «оранжевого» руководства и майдан – приводят к прямо противоположным результатам. С другой стороны на начало 2015 года «дно» еще не было достигнуто: выработка не упала до уровня 2009 г. При этом интересно, отметить, как по отдельным категориям изменилось электропотребление. Наибольше сокращение в 2014 г.  пришлось на промышленный сектор (12,9 % против 2007 года), транспорт (18,9 %) и ЖКХ (7,9 %). При этом, объемы потребления сельским хозяйством, строительством и непромышленными потребителями в 2014 г. были на уровне 2012 г., а населением – даже выросли на 3,5 %. Можно предположить, что, прежде всего, речь идет об относительно благополучных Киеве, Харькове и Днепропетровске. В целом, по мнению авторов доклада, результаты энергопотребления в 2010-2012 гг. можно использовать для экстраполяции на 2015-2025 гг, так как структура энергопотребления в 2014 г. соответствовала структуре 2009 г.

При проведении этой экстраполяции были приняты следующие граничные условия:

прогноз баланса на 2015 г. сформирован согласно прогнозному балансу электроэнергии ОЭС Украины на 2015 г., подготовленному профильным министерством

в 2016 году ожидается возрастания объемов производства электроэнергии за счет стабилизации экономической ситуации в стране в 2015 г.

в 2017-2024 гг. спрос на электроэнергию несколько замедлится за счет внедрения энергосбережения и роста тарифов

годовое производство электроэнергии на АЭС с 2017 г. прогнозируется в объеме 90,3 млрд. кВтч, что соответствует значению коэффициента использования установленной мощности 74,5, который достигался в 2006-2007 и 2011-2012 гг., а при решении упомянутых в первой части работы проблем с выдачей мощности от двух западных и Запорожской АЭС – эта выработка может быть еще больше

годовое производство электроэнергии на ГЭС и «зеленых» мощностях прогнозируется на уровне 11 % общего согласно планам Кабмина Украины, выработка электроэнергии на ГАЭС – на текущем уровне с учетом ввода новых мощностей, прежде всего, на Днестре

годовое производство электроэнергии на ТЭЦ ожидается на том же уровне, что и ранее

сальдо межгосударственных перетоков электроэнергии принимается равным нулю (кроме организованных поставок в Крым и Европу).

Результат расчетов мы также представим в виде графика (графа «Потребление» учитывает потребности ГАЭС при работе в насосном режиме и не учитывает потребление Крымом):
 

Разница между выработкой и потреблением должна идти на экспорт. ОЭС Украины связана с энергосистемами следующих стран: Россия, Молдова, Белоруссия, Польша, Словакия. Венгрия, Румыния. На запад электроэнергия поставляется через уже знакомый нам «Бурштынский остров» и линию Добротворская ГРЭС – Замость. Величины пропускной мощности по ним равны соответственно 650 и 235 МВт. В сторону России, как мы уже говорили, связи имеются с двумя ОЭС: Центра и Северного Кавказа. Общая пропускная способность 3000 МВт. В сторону Молдавии максимальный переток составляет 700 МВт (очевидно, прежде всего, идет речь о поставках электричества в Южную энергосистему от Молдавской ГРЭС), в сторону Белоруссии – 900 МВт.

На основании проведенной экстраполяции авторы предлагают следующие основные направления деятельности, призванные обеспечить прогнозируемые балансы энергопотребления:

строительство новых, реконструкция и модернизация существующих генерирующих мощностей ТЭС для увеличения установленной мощности при выведении из работы оборудования, выработавшего свой ресурс

продление сроков эксплуатации существующих АЭС и строительство третьего блока Хмельницкой АЭС взамен аналогичного по мощности и выводимого из эксплуатации первого блока Южно-Украинской АЭС

увеличение мощностей гидростанций и «зеленой» энергетики

реконструкция сетевого хозяйства.

Рассматривать мероприятия в сетевом хозяйстве мы не будем в виду недостатка компетенций, а, вот, мероприятия в части тепловой и гидравлической генерации обсудим.

Для увеличения установленной мощности украинских ТЭС предполагается строительство четырех новых современных угольных энергоблоков общей мощностью 2450 МВт. Первый– на Приднепровской ГРЭС, мощностью 660 МВт на суперсверхкритические параметры пара. Еще два (660 и 330 МВт соответственно) по технологии циркулирующего кипящего слоя на Славянской ГРЭС. И, наконец, мегапроект – блок 800 МВт на Бурштынской ГРЭС – одновременно с кипящим слоем и на суперсверхкритические параметры пара.

Одновременно запланирована реконструкция 49 пылеугольных блоков, что позволит увеличить их суммарную установленную мощность на 1000 МВт. Что касается вывода мощностей, то речь идет о: пяти блоках общей мощностью 945 МВт Бурштынской ГРЭС, двух блоках по 200 МВт Добротворской ГРЭС,  двух блоках 300 МВт Приднепровской ГРЭС, и части оборудования ТЭЦ общей мощностью 1260 МВт. Хорошо видно, что новое оборудование Приднепровской и Бурштынской ГРЭС призвано заменить выводимое из эксплуатации.

Для увеличения мощности гидрогенерации планируется реконструировать Каневскую, Кременчугскую, Днепродзержинскую и Днепровскую ГЭС, что позволит увеличить общую мощность 146 МВт. Дополнительно будут построены новые ГЭС – Каховская-2 (270 МВт), Верхнеднестровская (324 МВт), и несколько малых общей мощностью 64 МВт. Более амбициозные планы связаны со строительством ГАЭС, а именно – Днестровской (1296 МВт), Ташлыцкой (604 МВт) и Каневской (1000 МВт).

В принципе, все эти мероприятия достаточно адекватны, и при их реализации могут позволить решить некоторые проблемы. Вопрос в том, насколько их можно выполнить. А, вот, об этом мы поговорим в результирующей части статьи.

Начнем с анализа на соответствие реальному положению дел прогнозируемых балансов. Так на 2015 г. предполагается уменьшения выработки электроэнергии по сравнению с 2014 г. на 0,7 %. Реальное положение дел несколько менее оптимистично, что может быть показано следующим графиком, на котором мы покажем фактическое потребление электрической мощности в период суточного максимума нагрузок в Украине в 2013, 2014 и 2015 годам по месяцам года:
 

Вобщем-то, видно, что падение потребленной мощности в 2015 г. в сравнении с 2014 г. выше, чем в 2014 г. в сравнении с 2013 г., которое составило 6 %. Так что ни о каких 0,7 % в 2015 году речи, разумеется, идти не может. Среди прочего, это свидетельствует либо о профнепригодности экспертов министерства энергетики и угольной промышленности Украины, что маловероятно, либо о политической мотивации при составлении планов на 2015 г., потому что уже по итогам осени 2014 г. можно было понять по динамике падения энергопотребления, что в 2015 г. оно продолжится. В целом, нам видится более адекватной величина выработки электроэнергии в текущем году не 180697 млрд. кВтч, как в плане, а примерно 167000 млрд. кВтч, что будет на 3,5 % меньше, чем в рекордно низком 2009 г. Разумеется, эта цифра предварительная, и приведенная грубая оценка является чисто технической без учета иных (прежде всего, политических и экономических) факторов.

Рассчитывая прогноз на 2016 г. авторы исходили из того, что сложное положение в экономике Украины будет к тому времени преодолено, и ее ждет бурный рост подобно тому, что наблюдалось в 2010 г. Мы в этом вопросе не сильно сведущи, но, думается, этот прогноз страдает излишним оптимизмом. С другой стороны, предварительный анализ графиков энергопотребления в мае-июне 2015 г. косвенно указывает на то, что энергопотребление, рухнув в 2014 г., достигло некоего устойчивого положения, и, хотя бы временно, будет подчиняться четким законам. У нас уже были неудачные примеры прогнозирования работы ОЭС Украины (http://aftershock.news/?q=node/302432), однако попробуем спрогнозировать величины максимального энергопотребления в ней в июне-декабре 2015 г. Нам кажется, они могут быть такими:
 

Тогда на 2016 г. можно спрогнозировать (скорее всего, заведомо неверно) такой график работы при условии, что ситуация в экономике Украины ухудшаться не будет:
 

Исходя из него, выработка электроэнергии в 2016 году составит примерно 160000 млрд. кВтч против 187925 млрд. кВтч по плану. По следующим годам можно принять прогноз о медленном восстановлении экономики с ростом выработки по нижней границе плана в 1,1 %. Тогда при сравнении прогнозов плана с нашими прогнозами можно построить следующий график:
 

В пересчете на установленную мощность, это соответствует максимальной нагрузке ОЭС при работе в период суточных максимумов в 2014 году на уровне 24500 МВт, что примерно на 500 МВт выше, чем в 2015 г.

Поскольку наши прогнозы по энергопотреблению Украины в период до 2024 года резко расходятся с прогнозами Укрэнерго, то далее мы проведем анализ по двум направлениям, во-первых, кратко оценим возможность проведения предлагаемых мероприятий, а, во-вторых, их необходимость в условиях нашего прогноза.

Ранее (http://aftershock.news/?q=node/303175) мы провели оценку реального значения установленной мощности в ОЭС. Получился диапазон от 26 тыс. МВт (зимой) до 30 тыс. МВт (летом). Та же мощность, что указана в плане (54,7 тыс. МВт) – к реальности отношения не имеет.

Вначале следует указать, что программа реконструкции 49 блоков, о которой идет речь в плане – вполне реальна. Мы уже говорили, что такие работы в Украине успешно проводились в двухтысячные годы, и нет причин думать, что в условиях прекращения падения экономики эти задачи не будут решаться. Также нет никаких сомнений, что в независимости от того, будут ли предусмотренные к выводу мощности в размере  3205 МВт выведены, фактическая располагаемая мощность уменьшится где-то минимум на 2000 МВт, так как старение оборудования будет приводить к его отказам. Также, скорее всего, из эксплуатации будет выведен блок №1 ЮАЭС. В результате, совокупное влияние этих факторов приведет к уменьшению установленной мощности примерно на 2000 МВт, то есть, она сократится до 24-28 тыс. МВт.

Что касается планов по строительству четырех новых блоков, то нам они кажутся маниловщиной в чистом виде. В первую очередь это касается блоков Славянской и Бурштынской ГРЭС. Технология циркулирующего кипящего слоя в бывшем СССР внедряется с трудом. Мне известно два таких котла. Один – в России на Новочеркасской ГРЭС, попытки запустить который в работу продолжаются, кажется, уже лет пять. Второй – на Старобешевской ГРЭС в Украине, сожженный в процессе наладочных работ (автор этих строк в свое время принимал участие в расследовании аварии, воспоминания о чем можно почитать здесь: http://aftershock.news/?q=node/271240). Думать, что внедрение ЦКС в нынешней Украине пройдет успешнее, у меня причин нет, тем более, что Славянская ГРЭС имеет того же собственника, что и Старобешевская. То же самое относится и к блоку Приднепровской ГРЭС. Судя по его типоразмеру, планируется некий аналог того, что сейчас строится с 2011 года на Троицкой ГРЭС в России. С тем же результатом, что и на Новочеркасской ГРЭС. Я не буду доказывать очевидные для меня вещи, только замечу, что в России с ее несравнимыми возможностями в период путинского «изобилия», новых мощностей на угле было введено три блока 225 МВт на Черепетской и Харанорской ГРЭС, плюс еще 800 МВт наверняка будет введено на Березовской ГРЭС. Безумные же проекты вроде строительства Петровской ГРЭС, сравнимые с проектом нового блока Бурштынской ГРЭС, были завернуты еще на стадии предТЭО. Словом, мы отметаем любую возможность реализации планов строительства четырех новых блоков в какой-либо форме.

С гидрогенерацией ситуация иная. Во-первых, наверняка будет достроена Днестровская ГАЭС, что даст дополнительно 1296 МВт мощности. Менее вероятно, но тоже, скорее всего, будет наращена мощность двух других ГАЭС – Днестровской и Ташлыцкой. Что касается, строительства новых ГЭС, то тут шансов меньше. В целом, можно считать, что где-то 1500 МВт дополнительной мощности, прежде всего, за счет ГАЭС, ОЭС Украины получит. Тогда общая располагаемая мощность составит 24-29 тыс. МВт, что несколько ниже, но примерно равно нынешнему значению, а нижняя зимняя граница в 24 тыс. МВт даже несколько ниже потребной мощности в 24,5 тыс. МВт, полученной нами чуть выше для этого же периода. Возможно, реальная мощность будет еще меньше, если блок №1 ЮАЭС будет выведен из работы и не заменен своевременно новым блоком ХАЭС.

В целом, мы считаем, что прогнозы Укрэнерго относительно режимов работы ОЭС на ближайшие десять лет, и предложения по развитию генерирующих мощностей не соответствуют реальному положению дел, носят обоснованный политической целесообразностью характер маниловщины, а именно:

прогноз производства электроэнергии в стране выполнен неверно, в его основу положен неверный прогноз о выработке электроэнергии в 2015 г. в размере 180697 млрд. кВтч, фактическая же величина, по нашей оценке, будет лежать около 167000 млрд. кВтч

величина производства электроэнергии в 2016 г. спрогнозирована на основании представлений о резком улучшении в стране экономической ситуации аналогично 2010 году, вне этого предположения никаких причин считать так нет; по нашей оценке в 2016 г. продолжится падение выработки электроэнергии, начавшееся в 2013 г., оценочная величина выработки в этом году составит 160000 млрд. кВтч против 187925 млрд. кВтч по плану

рост производства электроэнергии в ОЭС Украины возможен только начиная с 2017 г., причем фактические значения выработки будут существенно ниже плановых, так в 2024 году, по нашему мнению, оно составит 179000 млрд. кВтч против 209411 по плану

программу строительства четырех новых угольных энергоблоков мы считаем заведомо невыполнимой, ни один из проектов реализован не будет, в то же время проекты в части реконструкции действующих ТЭС и достройки ГАЭС считаем выполнимыми

по нашему мнению, в ОЭС Украины несколько возрастет удельный вес атомной генерации и значительно – гидравлической, это позволит отчасти уменьшить нынешнюю катастрофическую ситуацию с нехваткой в энергосистеме маневренных мощностей

к 2024 году располагаемая зимой мощность практически сравняется по величине с потребной, что приведет к практике регулярных закупок электричества в этот период за рубежом.