АЭС

После модернизации энергоблоков Украина перестанет тратить вхолостую около 2,25 млрд грн в год

Резкое сокращение объемов потребления электроэнергии, произошедшее за последние два года, полностью дестабилизировало работу Объединенной энергетической системы Украины. По данным Минэнерго, в 2014 г. общий объем потребления электроэнергии (без учета потерь) снизился на 4,8% (134,6 млрд кВт/ч  в 2014 г. против 147,2 млрд кВт/ч), а в 2015-м — на 11,2% (118,7 млрд кВт/ч  в 2015 г. против 134,6 млрд кВт/ч  в 2014 г.).

Показательным в этом отношении можно назвать многочисленные заявления крупнейшей в Украине энергогенерирующей компании «ДТЭК Энерго», сокнцентрировавшей у себя более половины мощностей тепловой электрогенерации. В компании не раз заявляли, что половина энергоблоков ТЭС ДТЭК остаются сегодня в резерве.

Причиной для этого послужило то обстоятельство, что в стране остановились или значительно уменьшили объемы выпуска продукции крупнейшие потребители электроэнергии: машиностроительные и металлургические комбинаты, обеспечивавшие круглосуточную равномерную нагрузку базовых энергетических мощностей.

Вместо этого резко возрос спрос на маневренные мощности, которые должны сглаживать суточные колебания потребления электроэнергии, создаваемые транспортом, торговлей и сферой обслуживания и, собственно, бытовыми потребителями.

Пока что ОЭС худо-бедно справляется со своей задачей, но кардинально решить проблему может лишь привлечение к маневрированию основных базовых мощностей — атомных энергоблоков.

С этим согласны и независимые специалисты, и сами атомщики. Но, к сожалению, в коридорах власти стремятся подключить АЭС к маневрированию мощностями в ручном режиме как можно скорее. Излишне говорить, что подобное «педалирование» имеет все шансы завершиться повторением Чернобыльской катастрофы.

Маневрирование_АЭС_1

История вопроса

В начале весны 2016 г. в СМИ прокатилась информационная волна, суть которой сводилась к тому, что Министерство энергетики и угольной промышленности Украины заставляет ГП НАЭК «Энергоатом» перейти на режим маневрирования атомными энергоблоками, на что они совершенно не рассчитаны.

Масла в огонь подлило сообщение на сайте Государственной инспекции ядерного регулирования Украины о том, что, действительно, атомщики провели испытания снижения и разгона блока на Хмельницкой АЭС в режиме 100-75-100% мощности, и эти испытания проводились в рамках подготовки к режиму суточного маневрирования.

Собственно, причина беспокойства по поводу этих, как оказалось впоследствии, несвязанных друг с другом событий, кроется в плане действий Кабинета министров Украины на 2016 г.

В п. 83 «Энергетическая безопасность» этого документа прямым текстом записано: «впровадження механізму експлуатації блоків АЕС у режимі регулювання потужності». Срок — до 31 декабря 2016 г., ответственный за исполнение — все та же НАЭК «Энергоатом». Получается, что власти действительно в ручном режиме пытаются заставить атомную отрасль внедрить на АЭС режим маневрирования мощностями, пренебрегая всеми требованиями безопасности.

Это тем более выглядит правдой, если учесть, что из-за нехватки маневренных мощностей для сглаживания суточных колебаний потребления в 2015 г. Украина была вынуждена закупить электроэнергию в РФ примерно на $90 млн.

Правда, в начале апреля на круглом столе, посвященном этой проблеме, Светлана Кульчицкая, заместитель директора департамента ядерной энергетики и атомно-промышленного комплекса — начальник отдела развития атомно-промышленного комплекса Минэнергоугля, попыталась доказать, что пункт из плана действий просто неправильно перевели. «Министерство не может заставить оператора изменить режим. Под «впровадження до 31 грудня» имеется в виду не внедрение, а разработка механизма внедрения», — заявила Кульчицкая.

Мировая практика

Стоит отметить, что регулирование мощности ядерных реакторов для компенсации суточных пиков потребления — вовсе не украинское «ноу-хау». По словам Сергея Божко, председателя Государственной инспекции ядерного регулирования Украины, дальше всего в этом вопросе продвинулась Франция, 70% электроэнергии которой вырабатывают АЭС. Атомные станции Франции, введенные в строй во второй половине XX века, изначально проектировались с учетом необходимости маневрирования, и с 1976 г. все они переведены в этот режим (установленные реакторы Westinghouse могут совершать цикл 100-50-100% мощности).

Впрочем, уже есть опыт и для реакторов типа ВВЭР-1000 (13 из 15 действующих украинских реакторов относятся именно к нему). С использованием режима 100-75-100% мощности осуществлялась эксплуатация таких блоков на Ростовской и Кольской АЭС (РФ), а также китайской АЭС (Тяньвань). Результаты подтвердили на практике, что ВВЭР-1000 могут использоваться в режиме суточного маневрирования. Как говорит Сергей Божко, при подготовке испытаний в Украине «мы опирались на материалы по безопасности, которые были наработаны в РФ и Китае».

Как правильно переходить к маневрированию

Впрочем, как поясняет Константин Ущаповский, советник премьер-министра Украины, существует три вида регулирования мощности: сезонное, недельное и суточное. Суточное маневрирование осуществляется за счет тепловой генерации. А вот в сезонных и недельных «маневрах» (разница потребления доходит до 7,5 ГВт) АЭС задействованы уже давно — на их долю при таком маневрировании приходится 1,5 ГВт. Иными словами, говорить о том, что атомными блоками нельзя маневрировать, неправильно — они спроектированы с этой возможностью.

Другое дело, что после аннексии Крыма, потери контроля над частью территории Донбасса и падения промпроизводства остро встал вопрос именно суточного маневрирования. Весь резерв ТЭС и ГЭС в этом плане уже исчерпан, поэтому встал вопрос о подключении к процессу и атомщиков. «Режим необходим, но он связан с повышенной опасностью, нужны дополнительные ремонтные работы, финансирование для компенсации затрат «Энергоатома» и длительная подготовка», — отмечает Константин Ущаповский. Энергетики утверждают, что по времени это займет, по крайне мере, еще два-три года.

Следует учесть, что, как рассказывает Иван Плачков, председатель Всеукраинской Энергетической Ассамблеи, в 1999 г. и 2005-2006 гг. — министр энергетики Украины, впервые вопрос о маневрировании атомными «гигаваттниками» начал «пристально» изучаться еще в 1999 г., после постепенного разъединения энергосистем Украины со странами СЭВ, а, впоследствии, — РФ.

А собственно подготовка первых испытаний режима суточного регулирования мощности, как говорит Юрий Шейко, директор по производству — заместитель исполнительного директора по производству ГП НАЭК «Энергоатом», длилась 4 года. В результате в 2006 г. на энергоблоке №2 Хмельницкой АЭС было успешно проведено 10 циклов снижения мощности до 75% и обратного полного разгона блока. Результаты, в общем, были положительные, но из-за случаев с разгерметизацией ядерного топлива Госатомрегулирования запретила дальнейшее внедрение режима маневрирования.

Подготовка следующего этапа испытаний в ежедневном режиме длилась целых 8 лет — лишь в 2015 г. было разработано соответствующее концептуальное техническое решение и успешно проведен 21 цикл суточного регулирования мощности.

При этом, как обращает внимание Олег Годун, руководитель службы проектной безопасности и топливоиспользования обособленного подразделения «Научно-технический центр» ГП НАЭК «Энергоатом», пока для отработки режима выбраны блоки №2 Хмельницкой АЭС и №4 Ровенской АЭС. Это два самых новых ядерных энергоблока в Украине, которые введены в эксплуатацию в 2004 г. Возможно, впоследствии к ним добавятся блоки №3 и №4 Хмельницкой АЭС, ввод в эксплуатацию которых запланирован на 2018-2020 гг.

Специалисты «Энергоатома», совместно с поставщиками топлива, пришли к выводу, что для реакторов типа ВВЭР-1000 безопасным пределом будет 200 циклов суточного регулирования (на 25% мощности) из 300, которые реактор может выдать во время одной топливной кампании.

Но это не значит, что ядерщики «сломя голову» приступают к маневрированию блоками АЭС: в лучшем случае выход на 200 циклов возможен в 2017-2018 гг. и при условии дополнительной модернизации всех систем отобранных энергоблоков, дополнительного обучения персонала станций и т.д.

И, как говорит Алексей Лич, заместитель председателя профсоюза работников атомной энергетики и промышленности Украины, в любом случае этого не произойдет до 31 декабря, как поначалу настаивали в Минэнергоугля. «Принадлежность «Энергоатома» к Минэнергоугля — вообще ошибка. Государственное управление такой специфической отраслью, как ядерная энергетика, должно проводиться отдельным агентством или инспекцией. Это защитит атомщиков от неквалифицированных решений, которые подчас принимаются в министерстве», — отметил он.

Маневрирование_АЭС

Экономическая подоплека

Впрочем возникает вопрос: если маневрирование атомными блоками сопряжено со столь длительной подготовкой, необходимостью модернизации и рисками, не лучше ли отказаться от этой идеи? В конечном итоге нарастить маневренные мощности можно и за счет реконструкции ГЭС Днепровского каскада и модернизации тепловой генерации. Ответ, как поясняет Иван Плачков, лежит исключительно в экономической плоскости — это нужно самой НАЭК «Энергоатом».

До сих пор планировалось, что в 2019 г. должна в полной мере заработать новая модель рынка электроэнергии со свободным ценообразованием. Hubs уже писал о том, что одним из ее элементов должен стать «рынок вспомогательных услуг», на котором будут покупаться и продаваться в том числе и возможности по быстрому уменьшению-увеличению нагрузки на электросети.

При новой модели фактически на рынке сложится две цены: за электроэнергию базовых мощностей и, более высокая, — за поставки во время суточных пиков потребления. А также цены на вспомогательные услуги по временному снижению мощностей.

Если к этому времени «Энергоатом» сможет полноценно маневрировать своими блоками, то с низкой себестоимостью «ядерного» электричества компания получит дополнительные конкурентные преимущества. Таким образом, подытожил Иван Плачков, маневрировать блоками хотят сами атомщики, главное, чтобы сделано это было с соблюдением всех мыслимых и немыслимых требований безопасности. И уж во всяком случае, в приказном порядке ускорять подготовку к режиму суточного регулирования мощности на АЭС — в высшей мере непрофессионально.

Проблема, как она есть

Бытует мнение о том, что Украина имеет избыток генерирующих электрических мощностей. В общем это отвечает действительности, но полностью идет в разрез с веерными отключениями электричества зимой 2014/2015 гг.

Дело в том, что украинская генерация имеет четкую структуру, и все мощности делятся на базовые и маневренные. Базовая генерация (80% всех мощностей) – это АЭС, ТЭС, ТЭЦ и блок-станции (электростанции, принадлежащие предприятиям, подчиняющиеся их диспетчерским управлениям, но подключенные к ОЭС). Все они работают в режиме штатной нагрузки и останавливаются только  в случае плановых работ или аварий.

Гораздо сложнее обстоит дело с маневренными мощностями, которые должны сглаживать суточные колебания потребления, доходящие сейчас до 25-30%. Их роль должны выполнять ГЭС и ГАЭС. Каждая из плотины имеет систему каналов и тоннелей в скальных породах для сброса воды, что позволяет варьировать мощность турбин в очень широком диапазоне. Однако доля гидрогенерации на рынке по мере старения ГЭС Днепровского каскада постоянно снижается, и в 2015 г. она составила менее 5%, чего явно недостаточно для полноценного маневрирования.

Правда, в маневренном режиме могут использоваться ТЭС и ТЭЦ, но с одной оговоркой – для этого экономически целесообразно иметь «под рукой» блоки мощностью максимум до 100 МВт. А с таковыми в Украине явный дефицит – их не более 20. В большинстве своем они или принадлежат промпредприятиям, или законсервированы, поскольку рассчитаны на использование газа и мазута (в маневренном режиме их использовать слишком дорого).

В результате энергетики вынуждены маневрировать все теми же угольными блоками ТЭС мощностью 150-800 МВт, которые спроектированы для базового режима. Практически все из почти 100 блоков вводились в эксплуатацию более 45 лет назад и 90% из них отработали парковый ресурс в 100 тыс. часов (исключением является разве что энергоблок №8 Змиевской ТЭС, полностью реконструированный в 2005 г.). Эксплуатация в качестве маневренных мощностей их окончательно добивает.

Поэтому решение подключить к маневрированию самую мощную генерацию – атомную – выглядит логичным и обоснованным.

Один комментарий;

  1. Александ said:

    А откуда падение мощности генерации ГЭС? Оно составляет почти 10% от общей генерации. В пересчете на атомную энергию — 20% мощности реакторов. Другими словами, более чем достаточно для суточного маневрирования. Имеем варианты:
    а) вернуть мощности ГЕС уровня 2013 года — никаких сложностей, вся инфраструктура на месте, ГЕС и предназначена для суточного маневрирования.
    б) извращаться с маневрированием АЭС
    Почему-то вцепились в вариант б. А что ж не так с ГЕС?

*

Top