Як Україні розбудовувати незалежну від росії енергосистему після війни?

Війна росії проти України поставила нашу державу, ЄС і світ перед викликом щодо найскорішого ембарго на закупівлю нафти, газу і вугілля з країни-агресора. 

Саме цей шлях здатен підірвати економічну базу нинішньої війни і убезпечити від її повторення. 

Вже з’явилися перші плани про те, як можна досягти незалежності від російського газу. Наприклад, Міжнародне енергетичне агентство рекомендує для цього: 

Мета цього плану – повністю позбутися залежності від викопних палив з росії, починаючи з природного газу, задовго до 2030 року.

План REPowerEU включає три напрямки заходів: термінові дії щодо контролю цін, забезпечення поповнення сховищ газу на наступний опалювальний сезон, диверсифікацію джерел енергопостачання. 

Як ЄС та Україні відмовитися від російського газу та нафти — місія здійсненна

Реалізація цих заходів дасть можливість скоротити потребу в російському природному газі на дві третини вже до кінця 2022 року. 

На жаль, близько 40% енергії Україна змушена закуповувати за кордоном, у тому числі у Росії, що вводить нас у пряму енергетичну залежність від ворога. 

Нагадаємо, що у 2021 році Україна спожила 28 млрд м3 природного газу. При цьому, фактичне споживання природного газу в 2021 р. становило 26,8 млрд м3, у т.ч. населенням – 8,6 млрд м3, виробниками тепла – 6,3 млрд м3, промисловістю, бюджетними організаціями та іншими непобутовими споживачами – 11,9 млрд м3. 

Необхідний імпорт природного газу в Україну останніми роками складав 8-10 млрд. м3/рік. 

1. Заміщення природного газу біомасою і твердим паливом при виробництві теплової енергії

Це один з найрентабельніших шляхів заміщення природного газу, особливо враховуючи нинішні і прогнозовані високі ціни на природний газ в ЄС, звідки Україна наразі його закуповує. 

Реальність цього напрямку демонструють вже досягнуті частки теплової енергії, що виробляється з відновлюваних джерел енергії (ВДЕ), переважно з біомаси в більшості країн ЄС: Швеція (66%), Естонія (58%), Фінляндія (58%), Латвія (57%). 

В цілому у ЄС цей показник становить 23% від загальної кількості енергії, що використовується для опалення та охолодження, постійно зростаючи: з 12% у 2004 році до 23% у 2020 році. 

 

У цьому секторі Україна потенційно може замістити до 10 млрд м3 природного газу/рік біомасою. 

За даними Державної служби статистики України, за 2020 рік біоенергетика вже заміщує 5,2 млрд м3 природного газу/рік. 

Може заміщувати значно більше при зміні відношення держави до цього сектору. Технологічну основу таких систем складатимуть котли, котельні і ТЕЦ на біомасі в індивідуальних будинках, у системах централізованого теплопостачання і у промисловості. 

2. Подальше будівництво вітрових і сонячних електростанцій.

Електроенергія, що виробляється вітровими та сонячними електростанціями:

частково заміщуватиме природний газ, який зараз використовується для виробництва електроенергії, переважно на газових ТЕЦ; 

використовуватиметься для часткової "електрифікації" теплопостачання, переважно з використанням теплових насосів; 

частково використовуватиметься для виробництва відновлюваних газів (зеленого водню і синтетичного відновлюваного метану). 

3. Виробництво біометану

Україна може потенційно виробляти до 10 млрд м3 біометану/рік переважно з аграрних відходів і залишків: гній, послід, солома злакових, стебла кукурудзи, стебла соняшника, жом цукрових буряків, меляса, силос кукурудзи, а також побутові відходи та інші. 

Біометан абсолютно готовий для закачування в газову мережу вже сьогодні. Не потрібні інвестиції у модернізацію газових мереж і газового обладнання (газові пальники та арматура, двигуни, турбіни тощо). 

У сфері виробництва біометану Україна може конкурувати з будь-якими країнами. Вона має найбільшу в Європі площу сільськогосподарських угідь, і, відповідно, один із найкращих в світі потенціалів аграрної сировини для виробництва біометану. 

Країна може запропонувати найдешевшу сировину для виробництва біометану. 

Біометанові заводи, окрім біометану, генерують дигестат, який може стати основним органічним добривом необхідним для відродження українських грунтів. 

Наразі біометан це найдешевший із можливих відновлюваних газів. Вартість біометану, за якою інвесторам стає вигідне його виробництво, складає близько $1000 за тисячу кубометрів. 

При нинішніх цінах на газ на біржах ЄС ($1300/1000 м3) виробляти біометан в Україні як для внутрішнього споживання, так і для експорту абсолютно рентабельно. 

Висока ймовірність подальшого зростання ціни природного газу внаслідок можливого скорочення споживання, або повного ембарго, російського газу на ринках ЄС. 

4. Підвищення рівня гнучкості і декарбонізації енергосистеми України

На жаль, Україна має один з найнижчих в світі рівнів гнучкості енергосистеми, що є технічним бар’єром для подальшого розвитку вітрової і сонячної генерації. 

Для його подолання необхідне будівництво нових накопичувачів енергії та маневрених потужностей на природному газі і біометані. 

Планується використання як газопоршневих, так і газотурбінних електрогенеруючих потужностей. 

У відповідності до "Звіту з оцінки відповідності (достатності) генеруючих потужностей для покриття прогнозованого попиту на електричну енергію та забезпечення необхідного резерву у 2020 році", підготовленого НЕК "Укренерго", вже найближчим часом необхідно побудувати:

Мінімум 1 ГВт високоманеврових потужностей зі швидким стартом. Водночас для максимізації виробництва електроенергії з ВДЕ і відповідно максимального зменшення його обмежень доцільно будувати не менш 2 ГВт високоманеврових потужностей.

0,5 ГВт систем акумулювання електроенергії (energy storage) за умови залучення ВДЕ до балансування енергосистеми та надання резервів. Без залучення ВДЕ до балансування або вимушеного обмеження потужностей АЕС, потреба в energy storage може зрости до 2 ГВт.

Основним бар’єром для розвитку маневреної газової генерації вважається відсутність достатньої кількості природного газу власного видобутку. 

Тобто, для нової маневреної газової генерації знадобиться додатковий ресурс газу, якого в країні немає і його доведеться імпортувати за високої ціною. 

Вважаємо, що необхідна для маневреної генерації додаткова кількість природного газу може бути скорочена та заміщена в секторі виробництва теплової енергії та інших секторах. 

Причому одночасно підвищити гнучкість і рівень декарбонізації енергосистеми можливо за рахунок використання біометану. 

5. Прискорити підвищення енергоефективності в будівлях і промисловості

Рівень енергоефективності України відстає у 3-5 разів від рівня країн ЄС. Якби Україна мала рівень енергоефективності на рівні сьогоднішньої Польщі, ми могли б взагалі відмовитися від імпорту енергоносіїв і стати енергетично незалежною державою. 

Сумарний рівень витрат України за імпортовані енергоносії становить $8-12 млрд на рік і є непомірним тягарем для економіки держави. Причому, ці кошти працюють і створюють робочі місця, на жаль, не в Україні. 

Завдання відновлення зруйнованої інфраструктури та житлового фонду необхідно вирішувати з урахуванням підвищених вимог щодо енергоефективності будівель.

6. Замінити російські поставки природним газом з інших джерел

Ця опція, яка в ЄС розглядається як пріоритетна, для України навряд чи є такою. Україна, починаючи з 2014 р., не має прямих контрактів на закупівлю природного газу з росії. 

Проте газ, який ми закуповуємо на західному кордоні з країн східної Європи, має російське походження, і гроші, які ми за нього сплачуємо, також переважно осідають в країні-агресорі і використовуються, в тому числі, на війну проти України. 

Будівництво терміналів зрідженого газу в Чорному морі наразі є також проблематичним як через воєнні дії, так і через незгоду Туреччини на проходження газовозів через Босфорську протоку. 

Крім того, в умовах дефіциту на світовому ринку природного газу, особливо в умовах потенційного ембарго росії, Україні буде вкрай важко виграти конкуренцію з іншими країнами і знайти нові джерела постачання природного газу. 

7. Прискорити впровадження теплових насосів

В результаті зупинки значної частини промисловості на територіях бойових дій в Україні виник профіцит виробленої електроенергії (переважно атомної і вугільної). 

В цих умовах часткова "електрифікація" сектору теплопостачання з використанням теплових насосів представляється логічним і виправданим кроком. 

Причому, мова йде про теплові насоси для окремих приватних будинків, для автономних систем у окремих багатоповерхових будинках і у системах централізованого теплопостачання. 

Враховуючи, що електроенергія, що використовуватиметься для приводу теплових насосів, ставатиме все більш відновлюваною, теплова енергія, яку вони вироблятимуть, також ставатиме все більш відновлюваною і декарбонізованою. 

Вважаємо, що котли і ТЕЦ на біомасі разом з тепловими насосами становитимуть основу майбутніх систем теплопостачання України. 

8. Максимально можливе продовження термінів експлуатації існуючих атомних електростанцій

Понад 50% виробленої електроенергії в Україні генеруються на АЕС. В умовах дефіциту газу і вугілля, а також значних екологічних проблем, що створює вугільна генерація, максимально можливе продовження термінів експлуатації АЕС є логічним і економічно обґрунтованим. 

Вважаємо, що Україні потрібно якнайшвидше розробити дієву і амбітну програму відмови протягом кількох років від російського газу, вугілля, нафти та нафтопродуктів. Вважаємо це реальним і економічно обґрунтованим. 

Така програма знадобиться одразу після завершення воєнних дій і має стати основою відновлення енергетики України, в тому числі програми підтримки такого відновлення зі сторони колективного Заходу.

Джерело:
—  https://www.epravda.com.ua/columns/2022/04/5/685222/