Попереду — четверта воєнна зима. Влітку росія нанесла найбільші удари по наших енергооб’єктах. Відтак навіть найбільш оптимістично налаштовані українці зрозуміли: без енергоефективних рішень не обійтися.
Хтось утеплював фасади, інші встановлювали резервні джерела живлення: акумулятори та сонячні батареї. Дехто за підсумками минулих зим зрозумів, що може обійтися павербанком і ліхтариком.
Вразливість української енергетики стала наслідком збереження енергосистеми, створеної в Радянському Союзі й не адаптованої під нові потреби.
Чи можливо реформувати енергетику під час війни? Чи готова до цього держава? Як окремі домогосподарства і громади можуть цьому сприяти? І яка роль технологій у цих процесах?
Щоб знайти відповіді на ці питання, ми поспілкувалися із консультантом з питань «зеленої» енергетики, керівником ГО «Хмельницький енергетичний кластер» Степаном Кушніром.
Українська енергосистема, яка вона?
Українська енергосистема централізована. Вона була збудована у радянські роки за тією логікою, що поруч із великими виробниками електроенергії є великі споживачі — виробництва.
На момент проголошення незалежності в Україні встановлена потужність енергосистеми становила понад 50 ГВт. Зараз доступна потужність у рази менша. Тільки за 2024 рік ми втратили приблизно 9 ГВт через масовані обстріли енергетичної інфраструктури.
З урахуванням поточних потреб у споживанні електроенергії в Україні доцільно будувати розосереджену малу генерацію, наближену до споживачів, адже великі об’єкти генерації та розподілу є легкою мішенню для ворога.
Крім того, великі об’єкти генерації передбачають подальше транспортування виробленої електроенергії. За даними від Укренерго, під час транспортування та розподілу втрачається орієнтовно 16 % електроенергії.
Якщо ми наближаємо генерацію до споживача, то можемо уникнути цих втрат або значно скоротити. Треба проаналізувати децентралізований підхід відбудови енергетичного сектору з урахуванням багатьох факторів. В тому числі міграцію населення і зменшення промислових споживачів або їх релокацію.
Ми маємо будувати таку децентралізовану енергосистему, яка б максимально використовувала локальні ресурси та постачала їх до споживача без зайвих втрат.
З чого почати?
Для ефективного енергоменеджменту без дата-аналізу не обійтися. Потрібно зібрати дані споживання енергоресурсів і на їх основі провести аналіз раціональності споживання.
Наприклад, якщо виконати такий дата-аналіз у громаді, то можна помітити:
– високе споживання електроенергії у вихідний (директор здав приміщення під івент);
– витрати води вищі від рівня споживання. Після обстеження помітили протікання труби й упередили можливу аварію.
Протягом першого року після запровадження енергоменеджменту економія може становити 5–10 % залежно від стану інфраструктури.
Продовження ідеї дата-аналізу для енергоспоживання — це моделі Smart Grids, тобто «розумні» мережі. Такий формат передбачає використання інформаційних технологій для більш ефективного управління й розподілу енергоресурсами.
Аварії у таких системах виявляються миттєво, що мінімізує енерговтрати. Крім того, «розумні» мережі краще пристосовані до нестабільної генерації відновлювальних джерел.
Ще однією перевагою такого формату є активна роль користувача. Користувачі можуть інтегрувати власні мікрогенератори (наприклад, сонячні панелі), накопичувати та навіть продавати надлишки енергії назад у мережу.
У світі успішні кейси із впровадження Smart Grids демонструють США, Канада, Велика Британія, Німеччина і Японія. Поки що це локальні проєкти у межах окремих міст чи адміністративних одиниць.
У серпні 2024 року Верховна Рада схвалила впровадження правового підґрунтя для розвитку «розумних» мереж в Україні.
ДТЕК анонсував створення першої «розумної» мережі в Україні для енергетичного вузла «Ірпінь — Буча — Бородянка». На цей проєкт планується залучити 145 мільйонів євро інвестицій.
Проєктні роботи з побудови Smart Grids завершено у Миколаївські області. Там за підтримки Уряду Литви відбувається реновація знищеної ворогом інфраструктури.
«Розумні» лічильники та зміна споживчої поведінки
Хоча на ринку електроенергії ціна щогодини різна (коли є профіцит виробництва — низька, коли споживання активне — висока), ціна для споживачів — стала.
Запровадження фінансових стимулів могло б підштовхнути до переосмислення споживчої поведінки, навчити раціонально розподіляти ресурси та створювати помірне навантаження на енергосистему.
Наприклад, у Чехії користувачі платять нижчу ціну за енергію у години профіциту. Споживачі планують енергоспоживання на «дешеві» години.
Наступний крок — для просунутого рівня споживачів. Акумулятори, які купували для страховки при можливих відключеннях/блекаутах, можна використовувати для покращення енергоефективності. Для цього потрібно запрограмувати акумулятор на споживання у період профіциту енергії (вночі), а споживати від нього вранці та ввечері.
Ще один з інструментів підвищення енергоефективності — «розумні» лічильники.
Ці девайси мають такі привабливі опції:
– дистанційне керування (можна увімкнути або вимкнути електроенергію, коли споживач перебуває поза домом);
– функція пам’яті стану електричного виходу під час зникнення і відновлення живлення (може бути корисна, коли мешканець покидає оселю у момент відсутності електроенергії та не може бути впевнений, які прилади/вмикачі залишилися увімкненими);
– функція «Ліміт споживаної електроенергії»;
– функція подання електроенергії за графіком.
Це недорогі пристрої, які можна встановити вдома чи в офісі.
Мікромережі й енергетичні «острови»
Усі великі енергооб’єкти були під ударами. Якщо об’єкт масштабний, туди легко влучити. Підстанція поруч з АЕС або відкритий розподільчий пристрій — це територія, яка займає гектари землі. Навіть якщо ракета не влучить точно у ціль, то уламками буде пошкоджено інфраструктуру, що може призупинити можливість видачі електроенергії у мережу.
Кожен регіон має особливості, з урахуванням яких можна планувати розподіл енергоносіїв.
У Теофіпольській громаді, що на Хмельниччині, створюють енергетичний «острів». У громаді є біогазовий комплекс, який виробляє у 5 разів більше електроенергії, ніж споживає уся громада, яка нараховує 55 населених пунктів і 25 тисяч жителів.
Однак навіть якщо під боком є такий об’єкт, громада разом з іншими містами та селами все одно зіткнулися з відключеннями.
Зараз працюють над тим, щоб знайти технічне рішення, яке дозволило б в умовах стабілізаційних чи аварійних відключень забезпечувати постачання електроенергії від локального виробника.
Цей біогазовий комплекс ще у довоєнний період відкрили на базі цукрового заводу. Використовують жом, силос, продукти рослинництва і тваринництва, що під час зброджування виділяють метан, який при спалюванні можна перетворити в електроенергію.
Окрім можливості постачання електроенергії для населення, це може бути надійним джерелом і для розвитку промисловості. Тому зараз у Теофіполі триває реєстрація першого в Україні індустріального парку, який буде використовувати на 100% електричну й теплову енергії з відновлюваних джерел.
Над схожим проєктом працюють у Долинській громаді, що на Івано-Франківщині, проте там інші передумови — видобуток газу. Відповідно планується використовувати газопоршневі установки, системи накопичення та відновлювані джерела енергії (СЕС, ВЕС).
Кожен населений пункт — унікальний, тому різні громади мають різні підходи. Не можна починати всліпу, не проаналізувавши перед цим потенціал та особливості громади.
Очевидна перевага таких об’єктів — вони замалі, щоб бути ціллю для ворога. Ворог вибирає великі цілі.
Якщо є кейси, то їх можна масштабувати на всю країну?
Наша енергетична система — об’єднана, як павутиння. 30 років ми працювали у зрозумілому для енергетичних компаній режимі: є обленерго, об’єкти генерації, є споживачі, є трейдери. А тут пропонують якісь ініціативи, «розумні» мережі, децентралізацію енергетики. Це новий підхід, незвичний для гравців ринку та монополістів, від яких залежить, чи будуть подібні ініціативи реалізовані.
Щоб запустити проєкт, як у Теофіпольській ОТГ, повинен зійтися пазл: стабільні та достатні потужності генерації електроенергії, політична воля управлінців на місцях і готовність держави підтримувати новації.
Також варто отримати позитивний висновок від обленерго, що наявна інфраструктура дасть змогу реалізувати ідею без суттєвих змін і капіталовкладень.
Степан Кушнір наголошує: проєкт значною мірою завдячує ініціативності управлінців ОТГ. Голова громади підійшов до цієї проблеми так: звернувся у першу чергу не до обленерго, а до Хмельницької ОВА, до Міненергетики, обґрунтував ідею — її підтримали, і вже на цьому етапі обленерго не мало аргументів для відмови.
«Зелений» тариф більше не актуальний? Як війна вплинула на «зелену» енергетику
Перш за все війна вплинула на проєкти у регіонах, наближених до лінії фронту.
До війни склалася така тенденція, що велика частина інвестицій у відновлювану енергетику сконцентрувалася на півдні України. Там кращі показники вітру й оптимальні умови для логістики великогабаритних компонентів для вітряків. Те ж стосується і сонячних електростанцій. Чим південніше — тим вищий рівень інсоляції та більше генерації електроенергії.
Внаслідок повномасштабного вторгнення близько 85 % вітрових електростанцій наближені до лінії фронту або перебувають в окупації. Це змістило фокус уваги інвесторів на західну частину України: Рівненську, Львівську, Івано-Франківську області, де безпечніше.
Підприємці відмовляються від «зеленого» тарифу, бо держава не сплачує рахунки. «Гарантований покупець» заборгував «зеленим» енергетикам понад 35 мільярдів гривень.
Крім того, воєнні реалії з потенційними відключеннями змістили пріоритети малих підприємців на забезпечення власних потреб, а профіцит енергії почали продавати трейдерам за ринковим тарифом.
Ще один спосіб — продаж електрики за корпоративними договорами. Інвестиційні фонди шукають підприємства, на території яких можна встановити сонячні станції, а потім продають електроенергію цьому ж підприємству, але з дисконтом 15 %. Це вигідно інвестору (він отримує хороші гроші) і підприємству (у нього є власне джерело енергії, воно не інвестує капітал й отримує знижку).
Обладнують сонячними станціями й критичну інфраструктуру. Наприклад, у Шептицьку та Нововолинську СЕС встановили на лікарнях, у Долині — на дитсадку й на водоканалі. І таких прикладів сотні по всій країні.
Якщо раніше сприймали «зелену» енергетику крізь призму екології, то зараз це безпековий фактор й економічно вигідне рішення. Комунальні заклади, які продають електроенергію за тарифом 8–10 гривень, швидко повертають вкладені кошти в СЕС. Приблизний термін окупності — 3,5 роки.
На фінансування малих проєктів теж можна знайти донорів. Організації, як от «Екодія» та «Екоклуб», регулярно проводять конкурси «зелених» проєктів і допомагають охочим громадам долучатися до грантових програм.
У підсумку
Енергетика є другою пріоритетною ціллю для ворога після військових об’єктів. Від енергетики залежить логістика, економіка, комунальна сфера та робота мільйонів українців.
Українська енергосистема побудована на радянських «коліях». За кілька годин до наступу росіян, опівночі 24 лютого, Україна від'єдналася від спільної енергосистеми з росією та Білоруссю. Хоча це був плановий хід, щоб протестувати гнучкість української енергосистеми в автономному режимі, від’єднання стало невипадковим фактором.
Наступ на країну, яка обрізана й обмежена енергетично, — дуже вдала передумова для росіян.
Реформування поточної системи здатне суттєво змінити ситуацію, забезпечивши для України енергетичну невразливість.
Війна стимулює нас переосмислити підхід до розвитку енергетичної галузі. У критичних умовах ми шукаємо найкращі технічні рішення, які дають змогу гарантувати енергетичну незалежність і стійкість.
Свою думку з цього приводу висловив Володимир Величко, експерт з енергетичних питань, доктор економічних наук, професор, професор Києво-Могилянської бізнес-школи.
Наразі перед українською енергетикою постають такі виклики:
1. Значне пошкодження енергетичної інфраструктури внаслідок військової агресії ворога створює величезні виклики у підтримці стабільного енергопостачання та відновленні пошкоджених ліній і станцій.
2. Відновлення та модернізація енергетичної інфраструктури задля забезпечення безперебійного енергопостачання потребують залучення значного обсягу довгострокових інвестицій.
3. Зростаюча загроза кібератак, особливо під час війни, є значною проблемою. Захист інформаційних систем і мереж критичної інфраструктури від зовнішніх втручань і загроз є важливою умовою функціонування всієї енергетичної системи країни.
4. Інтеграція до європейської енергосистеми. Процес синхронізації української енергосистеми з європейськими мережами вимагає значних зусиль і капітальних вкладень, але це стратегічно важливий крок для забезпечення енергетичної безпеки та незалежності.
5. Забезпечення надійності та стабільності роботи мережі. Укренерго відповідає за забезпечення стабільного та безперебійного розподілу електроенергії в умовах високого рівня волатильності споживання й виробництва електроенергії. Зокрема через зростання частки відновлювальних джерел енергії.
Ці виклики вимагають комплексного підходу до вирішення питань, включаючи стратегічне планування, довгострокові інвестиції в енергетичну інфраструктуру та впровадження інновацій, а також постійне підвищення рівня заходів із кібербезпеки.
Орієнтовні витрати на вказані заходи можуть значно варіюватися залежно від масштабів і типу впроваджуваних рішень. Враховуючи поточний стан інфраструктури та досвід інших країн, можна розрахувати приблизну вартість впровадження таких заходів.
Практична реалізація рішень щодо захисту енергетичної інфраструктури від кіберзагроз може коштувати орієнтовно від $500 мільйонів до $1 мільярда, включно з апаратним і програмним забезпеченням, підготовкою кадрів.
Приблизно стільки ж залежно від масштабу проєктів коштуватиме створення мікромереж для критично важливих об’єктів, таких як лікарні, школи, стратегічні підприємства.
Впровадження Smart Grids потребує вже значно більших капітальних вкладень. Так, орієнтовна вартість розгортання «розумних» мереж у масштабах країни може коштувати орієнтовно $3–5 мільярдів, враховуючи необхідність модернізації наявної інфраструктури разом із використанням нових технологій.
Підписуйтеся на ProIT у Telegram, щоб не пропустити жодної публікації!
