В.Відзіговський: існують ризики втрати частини енергосистеми в будь-який момент

12 травня 2022

В умовах воєнного конфлікту важливо мати готові стратегії для забезпечення стабільної роботи енергетичної системи України, переконаний спеціаліст

Які фактори забезпечують надійність енергосистеми, які технічні рішення сприяють швидкому відновленню електропостачання і які особливості переходу на автономні джерела енергії? 

На ці та інші запитання відповів енергетичний спеціаліст Віктор Відзіговський, котрий має вагомий досвід управління технічними процесами у великих міжнародних електротехнічних компаніях.

Як ви оцінюєте актуальний стан енергосистеми?

Добре, що на початку війни ми змогли приєднатися до ENTSO-E (ред. – Європейська мережа операторів системи передачі електроенергії). Хоч це й не було заплановано, але сталося це дуже вчасно. І хочеться подякувати партнерам за те, що приєднали нас за такий короткий термін.

Ми змогли обійти два роки підготовки і тестування за політичними причинами. Європейці переконалися, що наші системи за місяць не зламалися, і вирішили приєднати нас.

Ми маємо безліч спільних ліній з ЄС, і це забезпечує нам кращу надійність у балансуванні. Хоч до війни з Росією було більше ліній, повністю покладатися на них не можна було, хоча, варто зазначити, електрика жодного разу не підвела, і ми постійно регулювали споживання за їх рахунок.

На сьогоднішній день ENTSO-E функціонує, і це значно полегшує ситуацію, особливо зважаючи на захоплення нашої Запорізької АЕС — найбільшої в Європі атомної електростанції. Ситуація в окупованому Енергодарі дуже складна. Це не лише АЕС, а й Запорізька теплова електростанція, для якої потрібно вугілля. Теоретично, вона може працювати на газі, але це великі витрати, що навряд чи хтось компенсує. Головна проблема полягає в тому, що в умовах постійних бойових дій можуть раптово припинитися споживання, генерація або зв'язок у дуже великих і непередбачуваних обсягах.

Які енергетичні об'єкти наразі перебувають у важкому становищі?

Запорізька атомна електростанція все ще працює та постачає електроенергію в окуповані Херсон і Нова Каховка. Окупанти не особливо втручаються в роботу станції, тому, якщо подивитися на карту, електропостачання є на великій смузі захопленої території: в Мелітополі, Бердянську, інших малих містах і селах.

Всі деталі функціонування АЕС ми дізнаємося після остаточної перемоги, а наразі важливо усвідомити, що наша енергосистема функціонує з обох боків фронту. І щодня ми знаємо, скільки споживачів залишилося без електропостачання та для скількох воно було відновлено. 

Це героїчна робота ремонтних бригад, які працюють під обстрілами та на замінованих шляхах.

Енергетики відновлюють електропостачання на звільнених територіях Київщини.

Варто зазначити, що окупанти поки не руйнували підстанції та повітряні лінії навмисно. Виключенням є лише тягові підстанції “Укрзалізниці”. Але й “випадкових руйнувань” більш ніж достатньо.

Ситуація зараз дуже небезпечна. Окупанти майже біля Зеленодольська, де знаходиться Криворізька ТЕС, що забезпечує електрикою та теплом низку регіонів.

Крім того, під загрозою перебувають ще кілька теплових станцій. Наприклад, Луганська ТЕС (ред. – м. Щастя) розташована на окупованій території. Також фронт не далеко від Курахівської та Слов’яносербської ТЕС.

Зараз ці станції не надто активно використовуються, але існує ризик у будь-який момент втратити більшу частину цієї старої енергосистеми. Адже навіть якщо загальна потужність буде достатньою, оскільки багато підприємств припинили свою роботу або зруйновані, і споживання різко знизилося, все ще багато споживачів отримують електроенергію від цих станцій. Їхній внесок є дуже важливим для регулювання частоти та потужності всієї системи.

Потрібно усвідомлювати, що наша енергосистема функціонує з обох боків фронту

Крім того, на півдні та південному сході України багато промислових установок вітрової та сонячної енергетики виявилися в окупації, але про їхній стан нічого не повідомляється. І це зрозуміло, адже зараз інформація про стан енергосистеми має бути конфіденційною.

Що необхідно для стабільності електропостачання?

Сьогодні ми дійшли до висновку, що потрібно враховувати не лише природні катастрофи, але й військові дії.

Ми звикли до того, що електрика постійно доступна, але коли виникають проблеми з енергопостачанням, потрібно переходити на автономне живлення (це стосується тих, хто заздалегідь про це подбав). Отже, має бути значний резерв або гнучка генерація.

І хоч для домашніх потреб це не є критичним, для великих підприємств таке зростання відповідальності є набагато вищим. 

Наприклад, лікарні, у певних відділеннях яких надійність електроживлення має бути безумовною: у хірургії, наприклад, відключення електроживлення під час операції може загрожувати життю пацієнта; на виробництві це може призвести до великих втрат або, навіть, до виходу з ладу устаткування, а в найгіршому випадку — до виникнення небезпечних аварій.

Ми маємо безліч питань щодо надійності енергопостачання. Автозаправні станції великих операторів обладнані аварійними дизель-генераторами. Деякі приватні лікарні мають потужні газові когенераційні установки. 

Дизель-генератор на АЗС.

Крім того, є важливі аспекти, які потрібно враховувати під час аварійного переключення.

Одна серйозна проблема може виникнути, якщо автономна станція, що працює від моменту зникнення напруги, отримує зворотню напругу з мережі. Неврахування цього може призвести до аварії, і чим потужніша автономна установка, тим неприємнішими можуть бути наслідки. Всі ці аспекти необхідно заздалегідь враховувати під час проектування. 

На що слід звертати увагу?

Є багато нюансів, які потрібно враховувати: співвідношення потужності генерації та споживання; рівень напруги в усіх точках мережі у будь-який момент та в усіх можливих режимах тощо.

Система автоматичного вводу резерву (АВР) дозволяє врегулювати всі моменти синхронізації: вона автоматично відключає зовнішню мережу, підключає автономну станцію та потім, після появи напруги в мережі, відключає автономне живлення та підключає споживача назад до мережі.

В приватному будинку це можна здійснити за допомогою примітивного ручного перемикача, який забезпечує напругу в будинку або від мережі, або тільки від генератора. Це також можливо без участі власника, якщо використовувати автоматичне перемикання. Для цього і потрібен АВР.

Це потрібно передбачати уже на стадії проектування, адже відсутність такої системи, ручної чи автоматичної, може призвести не лише до аварійних ситуацій у домашніх умовах, але й до ризику ураження електричним струмом за межами будинку через безвідповідальне ставлення власників до питань електробезпеки.

Цікава роль могла б належати мікромережам. Це об'єднана мережа з кількох установок, наприклад, на дахах будинків у селі, можливо з іншими типами генерацій і накопичувачами. Така мережа повинна мати пункт управління, який слідкує за балансом генерації та споживанням та підключенням/відключенням від загальної мережі.

Схожі рішення ми використовували, коли приєднувалися до ENTSO-E. 

Відключити завжди легше, ніж підключитися: це не одна електростанція, а вся країна. У Європі також дотримуються 50 Гц, але відповідальність за синхронізацію є надзвичайно високою.  Якщо виникнуть помилки, мали б місце серйозні наслідки.

Проте, ми виконали всі вимоги.

Чи можливо підготуватися до потенційних відключень енергомережі?

Є роман Артура Хейлі "Перезавантаження", який колись справив на мене значний вплив, і навіть на вибір професії. За сюжетом в мегаполісі відбувається енергетична катастрофа, схожа на ту, що спричинила в Нью-Йорку у 70-х роках, викликавши справжній хаос та сплеск злочинності. У книзі аварія доповнюється ще й терактом.

Запам'яталося, що там диспетчер мав карту, на якій були позначені споживачі критичного електропостачання та час, на який вони могли б покладатися на свої батареї.

Палаючий Бруклін під час добового блекауту в Нью-Йорку у червні 1977 року. Енергетична аварія спричинила соціальні заворушення та масове мародерство.

Сьогодні людство має багато сучасних рішень для створення надійної системи. Для цього потрібні глибокі економічні обґрунтування та інтерес усіх учасників, що беруть участь у виробництві, передачі, розподілі та споживанні електроенергії. 

Наприклад, якщо на заправній станції зникає напруга, вони знають, скільки грошей втрачають через годину простою, і тоді купують потужний дорогий дизель-генератор, який включається, можливо, на кілька годин на рік, і окупиться лише за десять років. Але він виконує свою роль: забезпечує безперебійну роботу станції та надійність бізнесу.

Про які технічні рішення йдеться?

Є пересувні електропідстанції, повітряні кабелі та легкі рухомі опори. Наприклад, у Польщі вони є у кожному районному електричному центрі.

Ще в радянські часи одна польська компанія виготовляла трансформаторні підстанції 35 кВ для півночі: для буровиків, газовиків. Проблема в тому, що через часті переїзди потрібно було щоразу будувати нове приміщення для підстанції. 

Поляки знайшли рішення: підстанцію створили з двох контейнерів на платформах, в одному розташовані розподільчі пристрої, а в іншому — трансформатори. Ці платформи можуть легко переміщуватися та підключатися.

Схожі модулі різних потужностей виробляються сьогодні багатьма компаніями для більш високих напруг. Це рішення для швидкого забезпечення електричною енергією споживачів під час аварій на стаціонарній підстанції, спричинених природними катастрофами, бойовими діями чи диверсіями.

Існує можливість модульного компактного приєднання до повітряної лінії високої напруги для малих споживачів до 500 кВт. За таким принципом забезпечені власні потреби на підстанції 500 кВ у Кремінній на Луганщині. 

Це може бути тимчасове рішення для села або для термінового постачання новому споживачу, адже зараз важко знайти солярку в країні.

З моменту агресії Росії проти України, можна було б придбати певну кількість таких модульних пересувних підстанцій різних потужностей для швидкого реагування у разі потреби.

Що стосується тимчасових повітряних ліній?

Це ефективне рішення для високовольтних ліній 6, 10, а навіть до 35 кВ, яке дозволяє швидко реагувати на аварійні ситуації. Тут кілька сотень метрів можна відновити, як домашній подовжувач. Якщо є траса та стовпи, то лінію можна відремонтувати досить швидко за допомогою дешевого алюмінієвого дроту. Але якщо ні, або доступу до стовпів немає, можна використати кабель, який легко розмотається по землі, закріплюючи на деревах або застосовувати легкі склопластикові опори.

Таким чином, можна швидко відремонтувати пошкоджені лінії або обійти їх на відстань до 500 метрів. І період відсутності напруги скорочується з кількох днів до кількох годин при переключенні на тимчасову лінію. Після ремонту основної лінії цей кабель може бути використаний в іншому місці.

Що потрібно врахувати з переходом на автономні джерела енергії?

При переході виникає проблема: коли ви запускаєте автономну станцію, неважливо, на базі гібридного інвертора альтернативної енергетики або мотор-генератора, вам необхідно виконувати всі функції, що здійснює “Укренерго”.

Головне – підтримувати баланс між генерацією та споживанням. Якщо цей баланс не дотримуватися, це може призвести до значних стрибків напруги. Якщо навантаження перевищує генерацію, напруга знижується. Або, навпаки, буде спостерігатися підвищення напруги в зворотному випадку.

Головне – підтримувати баланс між генерацією та споживанням

Для вирішення цієї проблеми слід встановити систему акумуляторів і контролера. Це працює, але така система значно складніша та дорожча за звичайні дахові мережеві установки. 

Як ви оцінюєте якість електропостачання та культуру споживання в Україні?

Вважаю, що українська енергетика страждає від великого боргу. Наприклад, надійність електропостачання в Україні значно нижча, ніж у європейських країнах, котрі показують найкращі результати.

У нас відсутня культура споживання електроенергії, а про її якість і говорити не варто. Норми і стандарти існували завжди, але важливо дотримуватися їх на практиці. Зараз це проблема "індіанців", а повинна бути "шерифа".

Щоб довести, що у вас напруга в будинку не відповідає стандартам, потрібно бути юридично обізнаним і дуже наполегливим, адже наслідки можуть бути значними. Наприклад, у людей псується обладнання, виникає загроза пожежі. Отже, якщо споживач платить за послуги, він має права на якісний сервіс.

Я відвідував Латвію, яка не сильно відрізнялася від нас за радянських часів. Там, де важко забезпечити стабільну напругу, оператори пропонують знизити тариф на електроенергію, щоб споживачеві було вигідно купити стабілізатор, а потім сплачувати менше.

Є країни, в яких за не наданий, внаслідок перебоїв у електропостачанні, кіловат-годину, компанія виплатить компенсацію, яка в багато разів перевищує суму, яку споживач сплатив би за спожиту в цей час електрику. І це відбувається автоматично, без необхідності доводити щось.

Тому, вважаю, якщо вас у зимовий період відключили від електропостачання на добу, а компенсували за місяць лише 100 гривень після розгляду скарги, це не є справжнім захистом прав споживачів.

Відповідальні компанії самі шукають способи розв'язання проблем, і споживачеві не потрібно довго доводити невідповідність стандарту якості електрики. Нам треба продовжувати працювати в цьому напрямку.

Але ці роздуми мають місце в мирний час, а наразі висловлюємо щиру вдячність усім, хто відновлює електропостачання з ризиком для власного життя.

Лариса Білозерова спеціально для “Української енергетики”

Автор: Лариса БілозероваТеги:Поділитись