Щодо будівництва Канівської ГАЕС: запитуєте — відповідаємо (частина 2)

До Публічного акціонерного товариства "Укргідроенерго" звернувся голова Канівської міської партійної організації ВО "Свобода" Сергій Засенко з офіційним листом, в якому було порушено ряд питань щодо майбутнього будівництва Канівської ГАЕС. У минулому випуску рубрики "Нова енергія Канева" ми розпочали друкувати офіційні від-повіді за підписом Генерального директора ПАТ "Укргідроенерго" Ігоря СИРОТИ. Сьогодні - продовження публікації

- Особливістю геологічної будови Канівських гір є дислокованість відкладів осадового чохла, що зім'яті у складки, зібрані у лускато-насувні структури. Дослідження геологічної будови району Канівських гір проводяться з XIX століття, але й до нашого часу їх генезис однозначно не з'ясований. Серед геологів існують такі гіпотези походження гір: зсувна, гляціальна, текто-нічна, гляціально-тектонічна. Звертаємо Вашу увагу на слово "зсувна". Район, де КГАЕС, суттєво відрізняється від районів розташування вже існуючих ГАЕС (Ташлицька, Новодніст-ровська тощо). Навантаження точково в певному місці Канівських гір може призвести до катастрофи, за масштабами більшої від Чорнобильської. Просимо спростувати це твердження.

- Увесь витік води з верхнього водосховища Канівської ГАЕС у разі аварії буде поглинутий Канівським водосховищем, що має запас місткості для прийняття води з верхнього водосховища. Для зменшення місцевих наслідків, тобто в безпосередній близькості від Канівської ГАЕС проектом передбачаються, в тому числі, захисні споруди: греблі, канали для відводу потоку води, укріплення засипкою камінням та гірською масою тощо. Катастрофу, яка б мала наслідки, більші ніж їх завдала аварія на Чорнобильській АЕС, на території України уявити дуже важко.

ГЕС та ГАЕС за можливими наслідками техногенних аварій знаходяться далеко позаду за атомними електростанціями та хімічними або переробними комбінатами з могильниками відходів. Але у Вашому запиті цілком правильно згадано, що інженерно-геологічні умови споруд Канівської ГАЕС є складними. Це обумовлено як різко розчленованим рельєфом, так і різноманітним складом порід, викликаним незвичайною для України історією формування. Майданчик будівництва ГАЕС розміщено в межах своєрідного у морфологіч-ному та структурно-тектонічному відношенні природного утворення - район Канівських дислокацій. Ця ділянка виділяється над відносно вирівняною поверхнею правобережної рівнини виключно густою і глибокою розчленованістю території, за що цю частину правобережжя Дніпра часто називають "Канівські гори". Геологічне вивчення району Канівських дислокацій ведеться вже майже 150 років. Існує чимало гіпотез щодо характеру походження цих дислокацій - тектонічна, льодовикова та інші. Одна з гіпотез, а саме гіпотеза про зсувне походження дислокацій, пояснює їх утворення внаслідок величезних зсувів. Але остаточно наука не визначилася із теорією походження гір. Різні теорії по-різному оцінюють передумови, причину, динаміку та висновки щодо наслідків можливих геологічних змін - зсувів та ін.

За останні роки за програмою вишукувальних робіт для обгрунтування основних положень проекту Канівської ГАЕС в місцях розмі-щення споруд Канівської ГАЕС були проведені грунтовні інженерно-геологічні вишукування із залученням провідних спеціалізованих органі-зацій - інституту геологічних наук Академії наук України (м.Київ) для вивчення складу основних комплек-сів порід та уточнення віку проблемних і недостатньо вивчених товщ, та Московського інженерно-будівельного інституту - для до-слідження розрахункових парамет-рів грунтів основи та інші.

Для інженерно-геологічного вивчення можливості будівництва були складені інженерно-геологічні перерізи, виконано буріння геологічних свердловин, окрім того, проводилась низка геофізичних досліджень: сейсмо- та магніторозвідка, гравіметрична зйомка, магнітометричні дослідження.

Фахівці після узагальнення результатів всіх досліджень зробили висновок про те, що зсуви в ярово-балковій мережі Канівських дислокацій хоча і відрізняються різноманітністю, але характеризуються неглибоким закладенням і малими об'ємами. Сучасних зсувів небагато й загальну стійкість генерального схилу долини вони не визначають.

Одним із критеріїв оцінки потенційної небезпеки для геологічної стабільності є бал сейсмічності, який виводиться на підставі багаторічних спостережень і дослідів та фіксується у картах загального сейсмічного районування та сейсмічного мікрорайонування згідно з сучасною активністю місцевих розломів.

Згідно з державними будівельними нормами "Будівництво у сейсмічних районах України" (ДБН В.1.1-12, 2014 рік), Черкаська область має 5 балів по десятибальній шкалі MSK-64. Для м.Канів картою мікрорайонування додано ще 1 бал, таким чином маємо 6 балів - так само як для Києва або Полтави і нижче, наприклад, ніж для Львова, Хмельницького або Кривого Рогу. Основними заходами забезпечення сейсмічної стійкості споруд є вибірка слабких грунтів із заміною більш міцними, механічне ущільнення грунтів, конструкція фундаментів, оптимальне розміщення споруд на майданчику. Ті споруди Канівської ГАЕС, що розташовуються на грунтах із гіршими сейсмічними властивостями, проектуються на 7-бальний землетрус - саме так враховуються місцеві умови.

При проектуванні споруд розглядалися питання і виконувалися необхідні розрахунки щодо стійкості споруд та схилу, зокрема, були виконані розрахунки напружено-деформованого стану, стійкості та міцності ухилу під час та після будівництва з урахуванням споруд та наповненості водойми. Перевірочні розрахунки показують коефіцієнти запасу, що відповідають або є кращими за встановлені будівельними нормами. Також було враховано причини та наслідки аварії на Саяно-Шушенській ГЕС, у зв'язку з чим було змінено компоновку будівлі ГАЕС та введено на різних спорудах додаткові елементи безпеки. Нагадаємо, що проектувальник Канівської ГАЕС - ПАТ "Укр-гідропроект" - має більш ніж 80-річний досвід проектування гідроелектростанцій, проектував ГЕС та ГАЕС для ще більш складних умов. Гідроелектростанції за його проектами збудовано більш ніж у 10 країнах світу.

Згідно з правилами Світового Банку для забезпечення надійності гребель та споруд під час будівництва група міжнародних експертів буде здійснювати нагляд.

- Перше рішення щодо будівництва Канівської ГАЕС було ухвалене в Москві за радянських часів, як поглинання "зайвої" нічної електроенергії Чигиринської атомної електростанції. Від побудови Чигиринської АЕС відмовилися однозначно. Що наразі є тим фактором, що піднімає на щит побудову КГАЕС? Банальне відмивання грошей?

- Дійсно, старий проект Канівської ГАЕС був частково пов'язаний географічно та системно із проектом Чигиринської АЕС, але після розпаду СРСР та відокремлення енергосистеми України від енергосистеми Росії була зроблена оцінка потреби енергосистеми України в такого роду генеруючих потужностях - вже без врахування будівництва нових АЕС. І саме тому потужність Канівської ГАЕС була зменшена більш ніж в 2,5 раза - до потужності 1000 МВт.

Виникнення надлишку електроенергії в нічні години викликається не наявністю або будівництвом атомних електростанцій, а різким зменшенням споживання населенням, громадським транспортом, промисловістю. До речі, саме для збільшення нічного споживання та зменшення пікового вечірнього в Радянському Союзі для промисловості було введено тризмінний безперервний добовий графік, незважаючи на дуже важкий його ритм для працівників та шкідливий вплив на здоров'я людини. Проблема покриття нерівномір-ності графіків електричного навантаження притаманна для будь-якої енергосистеми світу, тому ГАЕС, як високоманеврові джерела генерації, будуються і в країнах, що мають АЕС, і в країнах, які АЕС не мають.

Головним законом функціонування будь-якої енергосистеми є безперервне забезпечення балансу споживання і виробництва шляхом оперативного вироблення електроенергії на генеруючих джерелах з гарантованим постачанням її у вузли споживання. У разі порушення цього закону частота мережі змінного струму відхиляється від 50 Герц і змінюється рівень напруги в високовольтних лініях та трансформаторах, що може призвес-ти до масових відключень споживачів (так звані "віялові відключення споживачів") або до виходу з ладу генеруючого, транспортуючого і розподільчого електрообладнання, обладнання та електроустановок споживачів.

Енергосистема України - це безперервний зв'язок між виробниками і споживачами, в якій електричний струм розповсюджується по дротах із швидкістю світла, тобто по включеній лінії електроенергія в будь-яку точку країни транспортується практично миттєво. У зв'язку з цим, вирівнювання графіка навантаження не може бути випадковим процесом та вимагає цілеспрямованих заходів, які забезпечуються споживачами-регуляторами.

Збільшення будівництва генеруючих потужностей на відновлюваних джерелах енергії (ВДЕ), для України це вітрові та сонячні електростанції, також вимагає додаткового будівництва регулюючих потужностей. Це викликане тим, що ВДЕ виробляють електрику не тоді, коли потрібно споживачам, а тоді, коли є відповідні природні умови - сонце та вітер. Наприклад, коефіцієнт використання встановленої потужності для сонячних електро-станцій становить в Україні близько 14%, вітрових близько 30,5%, причому для вітряків генерація відбувається і вночі, коли споживання і так мінімальне.

Тому для того, щоб електростанція на енергії сонця або вітру могла за погодними умовами вільно вмикатись або вимикатись, необхідно збудувати компенсуючі регулюючі потужності. Сьогодні доля "зеленої" генерації ще дуже мала, всього 1,2% від річного виробництва в Україні (дані НКРЕКТ за 2014 рік), але очікується її швидкий приріст за рахунок нового будівництва. Однак, якщо швидкість будівництва "зеленої" генерації складає 2-3 роки, то будівництво потужностей для їх регулювання потребує часу приблизно втричі більше. Це можуть бути або гідроакумулюючі електростанції або газотурбінні електростанції на природному газі, за очевидних причин останній варіант не розглядається.

Інший варіант регулювання - зменшення споживання електроенергії користувачами - безумовно повинен розвиватись, наприклад, за допомогою сучасних світових технологій розумних електромереж. Але цей спосіб не може цілком замінити ГАЕС, оскільки у разі потреби споживачі змінюють своє споживання лише на обмежену величину, суттєво меншу, ніж потужність ГАЕС. До того ж, швидкодія споживачів далеко не завжди задовольняє технічні вимоги об'єднаної енергосистеми, наприклад, у критичних та передаварійних ситуаціях. Тому при розгляді системних механізмів регулювання ПАТ "Укргідроенерго" не протиставляє промислових споживачів і ГАЕС, вони є взаємодоповнюючими. І саме в цьому питанні в нас є однодумці. Наприклад, в Німеччині, вчені Кассельського університету, починаючи з 2007 року в проектах "Kombikraftwerk" та "Kombikraftwerk 2" досліджують питання, чи зможе їх країна жити лише за рахунок "зеленої" енергетики. Причому мова велася не лише про відмову від імпорту природного газу, але і про повне закриття атомних станцій. В 2009 році вони побудували віртуальну модель в масштабі 1:10000 від потреби країни. Виявилося, що в умовах "повної зеленої генерації" головну частку генерації забезпечують сонячні та вітрові електростанції, при слабкому вітрі включаються біогазові електростанції. Але поглинання надлишку електроенергії від вітряків та балансування системи можливе лише за умови наявності великого обсягу накопичувальних станцій. До 2050 року потреби в накопичувальних потужностях лише в Європі зростуть до 125 ГВт. За даними Міжнародної енергетичної агенції, в 2013 році сумарна наявна потужність накопичувачів енергії, включених у світові електромережі, складала 140,98 ГВт, з яких 99% - це ГАЕС. Саме тому ГАЕС в Європі активно розвиваються. Загальна потужність європейських ГАЕС у 2012 році сягнула 45 ГВт, лише зараз на завершальній стадії будівництва знаходяться:

- в Швейцарії - Linth-Limmern на 1000 МВт та Nant de Drance на 900 МВт;

- в Португалії - Venda Nova III на 736 МВт.

Окрім того, ГАЕС в надзвичайних обставинах, що склалися в Україні в 2014-2015р.р., разом із резервуванням потужності виконують дещо іншу функцію. Наприклад, ПАТ "Укр-гідроенерго" експлуатує в т.ч. два гідроагрегати Дністровської ГАЕС, потужністю 324 МВт кожний. Аналіз їх роботи в 2014 році показав загальнодержавний ефект у тому, що зменшується потреба в кількості пусків енерго-блоків ТЕС для добового регулювання в енергосистемі. Ці пуски відбуваються в піковий період, тобто, коли необхідна велика потужність протягом лише кількох годин на добу. Такі пуски теплових електростанцій здійснюються на імпортованому природному газі, а їх робота здійснюється на вугіллі, в тому числі дефіцитному антрациті, який фактично також імпортується, починаючи з 2014 року. Для заповнення ж ГАЕС використовується електроенергія в години, коли є надлишок електроенергії з найбільш доступних і дешевих україн-ських джерел генерації (переважно це нічні години). Ці висновки цілком підтверджуються і розрахунками щодо ефективності будівництва Канівської ГАЕС. Таким чином, будівництво ГАЕС - це вагомий внесок у зменшення імпорту природного газу та вугілля з сусідніх країн та крок по забезпеченню енергетичної незалежності України. Проект будівництва Канівської ГАЕС затверджено Кабінетом Міністрів України та віднесено до пріоритетних напрямків енергетичної стратегії України до 2030 року.

Бажання фінансувати проект підтвердили міжнародні фінансові організації, зокрема, Міжнародний банк реконструкції та розвитку (МБРР), Європейський банк реконструкції та розвитку (ЄБРР) та Європейський інвести-ційний банк (ЄІБ). Міжнародні банки провели незалежну експертизу економічної доцільності Канівської ГАЕС і лише після отримання власного позитивного висновку надали згоду на фінансування будівництва.

Банки мають дуже суворі процедури стеження за використанням їх коштів, особливо на можливість розкрадання та корупції. Ці процедури застосовуються однаково для всіх країн без винятку. Таким чином, міжнародний проект не буде залежати від бажань окремих чиновників створити корупцію на цьому будів-ництві.

- Якщо в державі є "зайва" нічна електроенергія, яку повинна "з'їсти" Канівська ГАЕС, пропонуємо Вам за кошти, що виділяються на це будівництво закупити і встановити всім жителям України тарифні лічильники. Переконані, українці не тільки "з'їдять" всю "зайву" нічну електроенергію, а й ще "попросять добавки", що надасть можливість у пікові години навіть експортувати електроенергію. Просимо пояснити, чому таке затратне будівництво вигідніше державі від банальної економної політики.

- Частково відповідь на це запитання надано в відповіді на попереднє питання, до того додаємо наступне. Наскільки нам відомо, розвиток інтелектуальних електромереж для оптимізації енергоспоживання домогосподарствами є пріоритетним напрямком  розвитку, і в кожній області України впровадження погодинних лічильників триває, зокрема, більша частина господарств із великим споживанням електроенергії (понад 600 кВт/год на місяць) вже встановила ці лічильники.

Звичайно, впроваджувати закордонний досвід енергозбереження необхідно, але  казати, що якщо подібна програма була у когось, то вона дасть такий самий чудовий результат і в нас - не завжди вірно, наприклад, тому що:

- частка витрат на електроенергію у домогосподарствах країн Центрально-Східної Європи та України складає 3,58% та 1,4% відповідно, тобто в країнах пострадянської Європи домогосподарства електроенергії споживають в рази більше. При цьому енерговитрати на опалення складають близько 60% загального побутового енергоспоживання, зокрема, в країнах ЕС - 65%, в Великобританії  - 58%, в Росії - 58,1%. На жаль, така статистика щодо України у ПАТ "Укргідроенерго" відсутня, але ці дані не можуть суттєво відрізнятись від наших сусідів;

- в України опалення осель здійснюється не електрикою, як у Європі чи Японії, а орга-нічним паливом: газом, вугіллям, дровами, навіть хмизом;

- середньомісячне споживання одного домогосподарства в Україні складає всього 147 кВт*год, при цьому частка господарств, які споживають менше 100 кВт*год на місяць, складає 41,6% (згідно даних НКРЕКТ за 2014 рік).

Навіть не фахівцям зрозуміло, що встановлення в таких умовах будь-яких розумних електролічильників не зменшить споживання дров, вугілля або природного газу на котельню. Необхідно спочатку переходити на електроопалення і нічне акумулювання тепла з відмовою від природного газу.

Дійсно, встановлення погодинних лічильників і стимулюючих погодинних тарифів призведе до зменшення вечірніх пікових навантажень і збільшить споживання вночі, але це будуть регулярні, фактично планові вирівнювання добового графіку. Як не дивно, в першу чергу це  додасть переваги виробництву електроенергії на АЕС і зовсім ніяк не вплине на режими роботи сонячних та вітрових електростанцій.

Ще раз наголошуємо, що регулювання балансу "виробництво/споживання" роботою ГАЕС або зміною навантаження у споживачів - не є взаємовиключними, вони доповнюють одне одного і тому необхідні  разом.

Експорт зайвої "нічної" електроенергії, як окремого товару, можливий, якщо у суміжній країні буде відповідний попит. Станом на сьогодні суміжні країни не мають дефіциту власної генерації в нічні години і, відповідно, імпорт суто "нічної" електроенергії з України є неможливий за незалежними від нас обставинами.

Ігор СИРОТА, Генеральний директор ПАТ "Укргідроенерго"

Джерело: Дніпрова зірка