Референдум по АЭС: националисты и либералы – «против», Казахстан – «за». Часть 2-я

Петр Своик, экономист, публицист


Часть 2-я. Как устроена энергетика

Постоянство – главная добродетель

Объективно, если судить о работе энергосистемы в совокупности, главная ее задача – обеспечение постоянства электроснабжения. Рынок электроэнергии в силу отсутствия работы «на склад» и в силу самого предназначения электроснабжения как основы экономической и общей жизнедеятельности стран и народов есть рынок покупателя. То есть не производитель электроэнергии диктует потребителям порядок потребления, а наоборот.

Исторически, любая энергосистема-производитель в современном мире выстраивалась и продолжает развиваться так, чтобы покрывать любую потребительскую нагрузку, меняющуюся по часам суток и по временным сезонам. Единственное, что требует Системный оператор от потребителя – заявлять почасовой график потребления на каждые сутки вперед и выдерживать его в течение оперативных суток. Ну, и еще согласовывать такие суточные и сезонные графики при заключении долгосрочных договоров. И то это касается только крупных потребителей, причем с далеко не железной дисциплиной исполнения. Массовый же потребитель вообще свободен в выборе режимов потребления. Системному оператору остается только самому как-то прогнозировать суммарный график покрытия ожидаемой почасовой нагрузки на следующие сутки, ориентируясь на сложившиеся темпы и погодные прогнозы. Ну и вести текущий режим, как он складывается.

Чем крупнее, тем дешевле

С другой стороны, эта основная задача энергосистемы – готовность к покрытию колеблющейся потребительской нагрузки – исторически решалась и продолжает решаться в сопряжении с задачей определения оптимального набора источников выработки электроэнергии и мест их расположения с точки зрения наибольшей надежности и наименьшей стоимости. Так, вблизи угольных месторождений строились тепловые электростанции конденсационного типа – ГРЭС, вблизи крупных городов, нуждающихся одновременно в электро- и теплоснабжении, – ТЭЦ, на крупных реках – ГЭС. Атомная эра добавила сюда АЭС, дислоцируемые вблизи городских или промышленных агломераций, но удаленные от них в целях безопасности на 50-100 километров.

Новомодные солнечные и ветровые установки, хотя и в меньшей степени, но тоже привязаны к площадям, на которых они могут быть расположены.



Чем крупнее, тем малоподвижнее

Соответственно развитие энергосистемы в сторону повышения единичной мощности ее составляющих всегда сопрягалось с противоположной задачей, которая заключалась в наличии маневренной мощности, достаточной для покрытий любых колебаний суточных и сезонных графиков.

Так, ГРЭС в силу крупной блоковой мощности желательно загружать в постоянном режиме, для них маневрирование нагрузкой ведет к снижению эффективности и повышению аварийности. ТЭЦ, вырабатывающие электроэнергию на базе нагрузок городского отопления и горячего водоснабжения, работают не по диспетчерскому, а по тепловому - сезонному и погодному - графику. ГЭС работают по рыбохозяйственному, мелиоративному или иному речному, а не диспетчерскому графику.

Таким образом, при составлении графика покрытия заявляемых потребительских нагрузок диспетчер помещает ГРЭС в базовую часть, а при наличии АЭС – и их тоже. Выработку же от ТЭЦ и ГЭС планирует по факту и в приоритетном порядке: сколько в данный момент диспетчерских суток вырабатывается, столько же в энергосистему и принимается.

Чем шире, тем маневренней

Задача же покрытия пиков потребления в утренние и вечерние максимумы, как и снижения генерации в часы ночных провалов, в разных энергосистемах решается по-разному. В СССР, например, она решалась за счет масштаба – охвата нескольких часовых поясов. Для чего, в частности, строились линии сверхвысокого напряжения от Красноярска до Тамбова с Экибастузом в качестве центральной опоры энергомоста.

И от этой же центральной – Экибастузской – опоры планировался такой же мост до Средне-Азиатского энергетического кольца. В которое входили (и входят) юг Казахстана, далее – Узбекистан, далее Киргизия, с выходом опять на Казахстан. И в это же кольцо со стороны Узбекистана включен Таджикистан, плюс связь с Туркменией. Для чего рядом с Экибастузом планировались, кроме уже построенной ГРЭС-1, полноценные ГРЭС-2, ГРЭС-3 и даже ГРЭС-4. А по пути на Юг – на западной оконечности озера Балхаш – было начато строительство Южно-Казахстанской ГРЭС, ныне как раз и фигурирующей как Балхашская АЭС.

В Киргизии планировались Верхне-Нарынский и Камбаратинский каскады ГЭС, в Таджикистане – фундаментальная Рогунская ГЭС.

Опять к «веерным» временам

Однако вместе с распадом СССР отпала и необходимость развития энергосистемы, каждая из суверенных частей стала эксплуатироваться на износ. В результате проблема критического износа оборудования вкупе с растущим дефицитом генерирующих и сетевых мощностей встает перед Казахстаном и всеми нашими соседями в полный рост. Особую же остроту приобретает дефицит маневренной генерации, возникший еще вследствие развала общей энергосистемы, однако до критических величин выросший только в последние годы.

Раньше с этим удавалось справляться, используя в маневренном режиме, например, Капшагайскую ГЭС и даже «дергая» Экибастузскую ГРЭС-1. Но уже три-четыре года в покрытии вечерних пиков Казахстан плотно подсел на перетоки от РАО «ЕЭС», растущие темпом по 400-500 МВт. Так, если в прошедший зимний сезон участие России в поддержании частоты в казахстанской энергосистеме стандартно составляло порядка 1,5 ГВт, достигая в отдельные вечера 2,5 ГВт, то в предстоящую зиму стандартная ежевечерняя помощь от РАО «ЕЭС» выйдет, по всей видимости, на уровень два – два с половиной гигаватта.



Когда не надо – избыток, когда надо – нехватка

Для справки: мощности солнечных установок в Казахстане превысили к настоящему времени уровень 1200 МВт, из которых вклад в вечерние пики – нулевой. Ветровые мощности уже более 1400 МВт, их отдача в пиковые часы – от 500-600 МВт в удачные дни и менее 100 МВт в неудачные.

А всё из-за выдачи разрешений на строительство ВИЭ без накопителей, что есть грубейшая профессиональная и политическая ошибка. Все держится на вмененной Казахстану и внесенной в национальное законодательство обязанности диспетчера принимать в сеть «альтернативную» электроэнергию по факту ее выработки в данный момент времени.

Казалось бы, точно таким же приоритетом обладают ГЭС и ТЭЦ, но есть принципиальная разница. Да, компоновка энергосистемы из ГРЭС и АЭС, которые не любят меняющейся нагрузки, и из ТЭЦ и ГЭС, не любящих как раз участия в диспетчерском графике, создает Системному оператору определенные трудности. Но это те самые трудности, на которые энергосистема идет сознательно – в обмен на наиболее надежное и наименее затратное энергоснабжение.

Способы же преодоления этих трудностей самым простым и малозатратным образом тоже давно известны и хорошо отработаны. В общем случае вполне достаточно адаптационной способности традиционных источников: прогнозы погоды на завтра, влияющей на выработку ТЭЦ, как и прогнозирование речного стока – дело давно налаженное, и уж во всяком случае режимы ТЭЦ и ГЭС не меняются неожиданным образом каждые час-полтора. Поэтому их место в графике на сутки вперед вполне определяемо, да и определенная диспетчерская дозагрузка-разгрузка тоже технически обеспечивается. Плюс ГРЭС с АЭС тоже допускают плавное повышение нагрузки вечерами и понижение по ночам, если это предусмотрено заранее.

А вот прерывистая солнечная и ветровая выработка, не слишком прогнозируемая даже на следующий час, – это новая для энергосистемы и внешне навязанная ей проблема.

Дешевизна - за дополнительную плату

Имеются ли для нее технические решения? Разумеется. Для солнечных установок это, без вариантов, накопители вырабатываемой энергии с целью ее усреднения для подачи в сеть, а еще лучше – для залповой выдачи в пиковые часы по команде диспетчера.

Вариантов технических решений для самих накопителей достаточно много. Это либо литиевые батареи при самих солнечных установках, либо немножко экзотические, но вполне инженерные решения по механическому накоплению в виде, например, груженных бетонными блоками подъемно-опускных клетей в отработанных шахтах Караганды и Сатпаева.

Сюда же можно бы отнести и работу в паре с ГЭС-контр-регуляторами, тем более что вопрос строительства Кербулакской регулирующей ГЭС ниже Капшагайской ГЭС и Булакской ниже Шульбинской ГЭС стоит в практической плоскости. Однако здесь вот какая тонкость: такие ГЭС-регуляторы весьма дороги, при том, что их накопительная мощность и объем пиковой выдачи тоже кратно больше, чем любой иной вид накопителей. Соответственно, контр-регулирующие ГЭС имеют общесистемный масштаб и в таком качестве предназначены не только для покрытия пиковых нагрузок, но и для выравнивания ночных провалов. Следовательно, солнечная или ветровая станции, рассчитывающие на услуги ГЭС-регулятора по накоплению своей выработки в самые солнечные и ветряные часы, должны еще конкурировать с традиционными станциями, готовыми к заполнению ГЭС-регулятора в течение ночи.

Для ветровых установок это, кроме тех же накопителей, еще и вариант кратного увеличения их количества, максимально распределенного по Казахстану. Так, если поставить задачу надежно получать в вечерний пик от ветровой генерации, допустим, одну тысячу мегаватт, придется построить во всех ветровых коридорах ветряных турбин примерно на шесть-семь тысяч мегаватт. Вопрос о том, что делать со всеми семью тысячами МВт, если так сложится карта ветров, а для энергосистемы в данный момент они как раз лишние, тоже, разумеется, имеет свое техническое решение - те же накопители или просто остановка ненужных мощностей. Другой вопрос, в какую стоимость кВт-часа все такие решения выливаются и насколько результирующий для всей энергосистемы тариф будет отличаться от все более дешевеющей стоимости выработки на отдельно взятых солнечных и ветровых установках.

Десять тенге равно … сорокам

Здесь мы возвращаемся к относительной дешевизне собственно ВИЭ-генерации, однако сколько общесистемных затрат на адаптацию к мало предсказуемой и спонтанно-прерывистой выработке приходится добавлять и во что превращаются сами по себе приемлемые 10-15 тенге за «зеленый» кВт-час?

У ответа две составляющие: то, что имеется сегодня, и то, что прогнозируется на перспективу.

Ныне, если судить по почасовым табличкам Единого закупщика, стоимость приобретения «альтернативной» энергии лежит в диапазоне 30-40 тенге/кВт-ч, то есть примерно три-четыре тарифа от традиционных электростанций. И это те деньги, которые идут самим ВИЭ, без общесистемных затрат. Сами же эти общесистемные затраты тоже известны – это закуп регулирующей (пиковой) генерации у РАО «ЕЭС». Тариф на которую тоже составляет 3-4 единицы от средне-казахстанской генерации.



Здесь стоит добавить, что в ночные часы уже Казахстан выступает экспортером в Россию, продавая туда энергию за полцены. Коммерсанты от энергетики всегда сообразят свою выгоду, заплатит же за все потребитель.

Что китайцу хорошо, то немцу смерть. А казаху?

А в принципе: почему мировая электроэнергетика, принципиально выстраиваемая на диспетчерской дисциплине, вдруг начала заполняться принципиально недиспетчируемой солнечной-ветровой генерацией? А это не она начала заполняться, это ее начали заполнять – внешним образом, под вне-энергетическую и вообще неэкономическую задачу – борьбу с глобальным потеплением.

Энергетике же оставалось лишь приспосабливаться – разными способами и с разной для себя пользой. Так, Китай, принципиально не достаточный по исходным энергоресурсам, активно развивает все направления: угольную, гидро- и атомную энергетику. И он же – мировой лидер по альтернативной генерации, которая в гигантской энергосистеме тоже находит свою нишу, без особых проблем для диспетчера.

Евросоюз и прежде всего Германия как его экономическая основа осуществляли «зеленый переход» под гигантские вливания, дотирующие как выработку, так и потребление. Заодно с выводом из работы АЭС. При этом как раз по требованиям диспетчеризации наращивалась и маневренная газовая генерация. Оставляя в покое вопрос климатической результативности такой политики, имеем (после отсечения «Северных потоков») конкретный геополитический эффект: деиндустриализация с переездом промышленности в США, чтобы сделать Америку снова великой.

Казахстанская же электроэнергетика в части «зеленого перехода» подверглась прямому внешнему насилию в изысканно-извращенной форме. Это проведение, начиная еще со времен подготовки к ЭКСПО-2017, тендеров на ввод новых мощностей исключительно между «зелеными» вариантами, с разыгрыванием на них некоей абстрактной устанавливаемой мощности без привязки ее к базовой, пиковой или полупиковой части диспетчерского графика. Плюс гарантии приоритетного закупа «зеленой» выработки, когда бы и сколько бы ее ни было. Эффект: когда она нужна, ее нет, когда хватает и без нее, она вытесняет более дешевую выработку.



В строго электроэнергетическом смысле это вопиющая безграмотность, в экономическом смысле – попрание принципа свободной конкуренции на оптовом рынке электроэнергии, диверсия под саму энергосистему и ее потребителей, в политическом разрезе – навязанное извне прямое насилие. В котором участвуют, постанывая от наслаждения, и казахстанские «игроки» из числа вовлеченного в такой бизнес чиновничества и спекулянтов финансового рынка, превратившихся в «инвесторов».

Исключительно по секрету

Только строго между нами: по общему объему капитальных затрат и конечной стоимости электроэнергии вариант АЭС, что называется, в одни ворота выигрывает у прерывистой и распределенной солнечной-ветровой генерации. Однако не собираемся погружать читателя в профессиональные тонкости и подробные выкладки: за нас это обязаны были сделать устроители референдума.

Да, собственно, и без референдума Казахстану не мешало бы иметь план развития электроэнергетики на пять-десять-пятнадцать лет вперед с несколькими рассчитанными вариантами и выбором лучшего их них.

И, да, у правительства имеется утвержденный в 2022 году «Энергетический баланс РК до 2035 года», но только с одним единственным вариантом, к тому же не просчитанным ни по капитальным затратам, ни по тарифам. Вариант сугубо политически ангажированный: в нем набрано столько ветровых-солнечных мощностей, чтобы выполнить задание по доведению выработки ВИЭ до директивного процента, а затем натолкано соответствующее количество парогазовых и маневренных газотурбинных установок для компенсации прерывистой солнечно-ветровой генерации. В результате при достаточно объективно посчитанном приросте нагрузки за 13 лет на 7 ГВт в балансы заложено целых 17 ГВт новых мощностей.



Причем вишенкой на торте там стоит ввод по 1,2 ГВт АЭС в 2034 и 2035 годах. Тогда как с профессиональной, опять же, точки зрения солнечно-ветровой и атомный варианты наращивания мощностей в одной и той же энергосистеме – несовместимы. Двойная растрата денег и времени. Это как строить две разные, но обе дорогущие железные дороги из одних и тех же пунктов А и Б. Или, с опорой на казахскую пословицу, это как долго-долго варить в одном казане одну баранью голову, а потом вдруг плюхнуть перед подачей на стол еще одну.

Поручения правительству

Одним словом, приходится считать, что адекватного плана развития электроэнергетики у правительства нет. Удастся ли получить его до референдума? Вряд ли. Зато до конца года, сказал президент в Послании, предстоит утвердить национальный проект по модернизации энергетического и коммунального секторов, и это станет для правительства еще одной проверкой на способность реально планировать перспективу в электроэнергетике. В любом случае официальный сопоставительный тарифный расчет по вариантам «с АЭС» и «без АЭС» до референдума от правительства стоит потребовать. Хотя бы для внесения ясности: кто за что.

И еще один действительно характеризующий позицию правительства шаг ему стоило бы сделать сразу: инициировать исключение из законодательства право «первой ночи» для ВИЭ.

Надо понять одно: хотя первую очередь АЭС вряд ли успеют ввести даже к 2035 году, идти по атомному выбору, как только он будет сделан, необходимо сразу же. А потому вмененные Казахстану искусственные преференции для «зеленой» генерации должны быть отменены, пусть солнечные и ветровые установки конкурируют на рынке электроэнергии на общих основаниях, в том числе через обзаведение накопителями. Разве нашему супер-либеральному правительству, состоящему из одних «рыночников», это надо объяснять специально?

А на пути к Балхашской АЭС следует немедленно достраивать Экибастузскую ГРЭС-2, приступать к строительству ГРЭС-3, форсировать газовый реверс из России и ввод собственных ГПЗ для строительства ПГУ и ГТУ в Кызылорде и Туркестане. А первым делом – строить Кербулакскую и Булакскую ГЭС-накопители. Это не полный перечень необходимого, а иллюстрация того, как отныне должны расходиться «зеленый» и атомный варианты.

Отдельно или вместе

И последнее, самое важное, про геополитический выбор.

Вся электроэнергетика и ЖКХ, которые сейчас подошли к критическому износу вкупе с дефицитом мощностей, – они советские. В нынешней экономической модели они не создавались, а просто эксплуатировались на износ. Ни институтов, ни ресурсов для обеспечения обновления и развития в нынешней «вывозной» экономической модели нет в принципе. Их надо создавать – через изменение самой «вывозной» модели.



Согласие на АЭС – это не только заход «Росатома» в казахстанскую энергетику, это еще и вхождение Казахстана в российский атомно-энергетический комплекс. С шансом стать его общей частью. Равно как приход в Казахстан «Интер РАО ЕЭС» для строительства ТЭЦ в Кокшетау, Семее и Усть-Каменогорске, достройка Экибастузской ГРЭС-2 есть наш шанс на включение в союзный энергомашиностроительный комплекс.

И еще принципиальный момент – внешнее финансирование энергетического строительства, поскольку собственного кредита и инвестиций в Казахстане нет. Не будем говорить, в какой кратный тариф это выливается, но подчеркнем, что катарские, эмиратские, французские и немецкие инвестиционные соглашения, охотно подписываемые правительством и ратифицируемые парламентом, - это все американский доллар. Китайские инвестиции – то же самое. Кредиты Европейского банка реконструкции и развития, такого же Азиатского банка, выдаваемые исключительно для продвижения «зеленого перехода», - это тоже доллары.

А вот российские инвестиции, даже не по будущей АЭС, а по уже начатым проектам строительства трех ТЭЦ и достройки Экибастузской ГРЭС-2, по газовому реверсу – это уже альтернатива доллару. Россия, отрезанная санкциями от мировых финансов, вынуждена создавать собственную инвестиционную базу. Для себя, а, значит, и для своих иностранных партнеров. Да, пока и такая инвестиционная база остается привязанной к долларовому внешнему платежному балансу России, но необратимый раскол уже произошел и недолларовая международная инвестиционная система уже неизбежна.

Поэтому так: либо Казахстан, поставленный перед необходимостью обновления и развития энергетической инфраструктуры, к своему давно сложившемуся экспортно-сырьевому и монетарному неоколониальному качеству добавит еще и положение энергетической колонии, либо получает шанс (только шанс, не гарантию) на участие в национальном инвестировании.