Попит на електроенергію (включаючи втрати та власне споживання)

 

Промисловість буде найбільшим споживачем електроенергії (134 ТВт•год в 2030р., або близько 50% загального обсягу). При цьому щорічне зростання споживання становитиме 1,8%. Цей показник враховує реалізацію заходів щодо енергозбереження та підвищення енергоефективності відповідно до галузевих програм, які дозволяють наблизити рівень споживання електроенергії при виробництві продукції до середньосвітових значень (щорічне зменшення на одиницю продукції на 0,1–5% проти рівня 2010 р. залежно від галузі; докладніше викладено в Розділі «Пріоритетні напрямки діяльності із забезпечення енергозбереження»).

Основним чинником впливу на зростання споживання електроенергії у промисловому секторі є збільшення обсягів виробництва металургійної продукції (на 1,4% щорічно) і суміжних галузей: видобувної (видобуток залізної руди та вугілля), хімічної (найбільш енергоємної її частини - виробництва кисню й інших промислових газів) і виробництва коксу. Зростання металургії спричинене збільшенням світового попиту на метал (близько 3% на рік) і зміною структури виробництва сталі в Україні (заміна застарілих мартенівських печей на конвертерні й електродугові). Сумарно ці галузі сформують більше 50% промислового споживання електроенергії (близько 71 ТВт•год 2030 р.).

Іншим важливим чинником впливу на промислове споживання електроенергії буде зростання добробуту населення України (щорічне зростання ВВП на душу населення складатиме близько 5%), що стимулюватиме зростання таких галузей як житлове та комерційне будівництво, харчова промисловість, виробництво електроенергії, тепла та води та автомобілебудування. Зазначені галузі сумарно споживатимуть більше 60 ТВт•год 2030 р.

Споживання електроенергії сільським господарством зростатиме в середньому на 1,6% на рік і до 2030 р. сягне 4,8 ТВт•год.

Споживання сферою послуг зростатиме майже вдвічі швидше за промислове (близько 4,2% на рік у середньому) і до 2030 р. складе близько 45 ТВт•год. Основним чинником зростання є збільшення комерційних площ (торгівельні та офісні приміщення, заклади освіти та охорони здоров’я тощо) у 3,2 раза.

Споживання електроенергії підприємствами транспортної галузі зросте внаслідок збільшення обсягів вантажних і пасажирських перевезень, викликаного зростанням промислового та сільськогосподарського виробництва, і реального підвищення ВВП на душу населення. До 2030 р. споживання електроенергії у транспортній галузі зросте на 50% і складе 14 ТВт•год.

Зростання побутового споживання електроенергії населенням до 2030 р. у порівнянні з 2010 р. складе більше 55% (середньорічний темп зростання – 2,2%), у результаті побутове споживання складе близько 57 ТВт•год. Головним чинником такого зростання буде поліпшення добробуту населення України, яке зумовить покращення житлових умов до рівня, близького до розвинених країн 2010 р. (збільшення житлової площі з розрахунку на людину приблизно у 1,5 раза), і збільшення оснащеності домогосподарств побутовими приладами. Зниження чисельності населення не матиме значного впливу на обсяг споживання електроенергії. Значне зростання використання теплових насосів та термонакопичувачів для потреб опалення також суттєво вплине на потребу населення в електроенергії, це буде спричинено розвитком цих технологій та суттєвим зростанням ціни на газ для побутового вжитку. Значним буде збільшення енергоефективності (у цілому приблизно на 1,2% щорічно) за рахунок раціональнішого використання електроенергії для опалення, кондиціювання, вентиляції та освітлення приміщень, а також для живлення побутових електроприладів. Аналогічне зниження енергоспоживання спостерігається наразі у розвинених країнах, що викликане високими тарифами, а також переведенням різних приладів на нові стандарти енергоспоживання.

Втрати при передачі та розподілі електроенергії у відносних величинах скоротяться з 13% до 9% її споживання, що значно зменшить розрив з аналогічними показниками європейських країн. При цьому в абсолютних цифрах втрати дещо збільшаться за рахунок зростання споживання: з 22 ТВт•год у 2010 р. до 23 ТВт•год у 2030 р. Зниження втрат у відносному вираженні буде досягнуто завдяки модернізації розподільчих і магістральних мереж.

Таким чином, сумарна потреба в електроенергії до 2030 р. складе близько 282 ТВт•год (на 91 ТВт•год вище, ніж 2010 р.), що потребуватиме значного збільшення генеруючих потужностей.

3.2. Виробництво, передача та розподіл електроенергії

Поточний стан галузі

Основою електроенергетики країни є Об'єднана енергетична система (ОЕС) України, яка здійснює централізоване забезпечення електроенергією внутрішніх споживачів, взаємодіє з енергосистемами суміжних країн, забезпечує експорт, імпорт і транзит електроенергії. Вона поєднує енергогенеруючі потужності, розподільчі мережі регіонів України, пов'язані між собою системоутворюючими лініями електропередач напругою 220–750 кВ. Оперативно-технологічне керування ОЕС і керування режимами енергосистеми здійснюється централізовано державним підприємством НЕК «Укренерго».

Загальна встановлена потужність електрогенеруючих станцій України на кінець 2010 р. склала 53 ГВт, з яких 52% припадає на теплові електростанції (ТЕС), 27% - на атомні електростанції (АЕС), 9% - на гідроелектростанції (ГЕС) і гідроакумулюючі електростанції (ГАЕС), 12% - на теплоелектроцентралі (ТЕЦ), блок-станції й інші об'єкти. При цьому з урахуванням законсервованих блоків і блоків, які перебувають на реконструкції встановлена потужність готових до експлуатації блоків становить 49 ГВт (47 ГВт з урахуванням обмежень електромереж на видачу потужності АЕС).

Магістральні електричні мережі України нараховують 22,9 тис. км, з них 4,9 тис. км припадає на мережі з напругою 400–800 кВ, 13,2 тис. км – напругою 330 кВ, 4,1 тис. км – напругою 220 кВ і 0,7 тис. км – напругою 35–110 кВ, а також 133 підстанції загальною трансформаторною потужністю 78 442,9 МВА.

Розподільчі електричні мережі нараховують близько 1 млн. км повітряних і кабельних ліній електропередач напругою 0,4–150 кВ і близько 200 тис. трансформаторних підстанцій напругою 6–150 кВ.

ОЕС України працює в паралельному режимі з ЄЕС/ОЕС, за виключенням так званого «Бурштинського острова» (включає Бурштинську ТЕС, Калуську ТЕЦ та Теребля-Рікську ГЕС), який синхронізовано з Європейською мережею системних операторів з передачі електроенергії (ENTSO-E).

На сьогоднішній день більша частина генеруючих активів та електромереж зношена та неефективна; для підтримки надійності енергосистеми потрібна повномасштабна програма модернізації цих активів:

■ Станом на кінець 2010 р. 84% блоків теплових електростанцій перевищили межу фізичного зношення у 200 тис. годин наробітку й потребують модернізації або заміни. Зношеність устаткування призводить до перевитрат палива, зменшення робочої потужності та погіршення екологічних показників;

■ Атомні блоки наближаються до закінчення строку проектної експлуатації: понад 70% атомних блоків потребуватимуть подовження строку експлуатації у найближчі 10 років;

■ Баланс потужності енергосистеми України характеризується дефіцитом як маневрених, так і регулюючих потужностей; частка гідроелектростанцій, які забезпечують основний обсяг маневрених потужностей, у загальному балансі потужностей не перевищує 9% за оптимального рівня у 15%. В результаті вугільні блоки ТЕС, спроектовані для роботи в базовому режимі, використовуються для підтримки змінної частини графіка навантаження енергосистеми;

■ На сьогодні 35% повітряних ліній електропередач (ЛЕП) напругою 220-330 кВ експлуатуються понад 40 років, 55 відсотків основного устаткування трансформаторних підстанцій випрацювали свій розрахунковий технічний ресурс;

■ Значні проблеми виникають у зв'язку з недостатністю пропускної спроможності ліній електропередач для видачі потужності АЕС (Рівненська, Хмельницька, Запорізька) і передачі надлишкової енергії Західного регіону до центру й на схід країни; з недостатнім рівнем надійності енергопостачання АР Крим, Одеської та Київської областей; з некомпенсованістю електромережі ОЕС України з реактивної потужності і важкістю забезпечення необхідного рівня напруги (Кримська, Центральна, Південна енергосистеми, східна і південна частини Донбаської енергосистеми);

■ У розподільчих мережах значна кількість об'єктів також відпрацювала свій ресурс: 31% електричних мереж і 32% трансформаторних підстанцій потребують реконструкції або заміни. Недостатнє оснащення низьковольтних мереж компенсаторами реактивної потужності призводить до істотних відхилень напруги від нормативних значень.

Без реалізації програм модернізації наявних і будівництва нових потужностей дефіцит пікової потужності спостерігатиметься вже в 2017-2020 рр.

Перспективи розвитку галузі

Виходячи з поточного стану галузі, для підтримання надійності ОЕС і забезпечення зростання економіки країни першочерговими завданнями електроенергетики України за будь-якого сценарію зростання попиту є:

■ Модернізація наявних генеруючих потужностей (ТЕС зі встановленням пилогазоочисного обладнання (ПГО), ТЕЦ, АЕС, ГЕС);

■ Модернізація та розвиток магістральних і розподільчих мереж;

■ Реалізація проектів будівництва ГЕС і ГАЕС (загальною потужністю 5 ГВт);

■ Подовження строку експлуатації діючих АЕС на 20 років;

■ Будівництво третього і четвертого блоків Хмельницької АЕС (мінімальна потужність - 2 ГВт);

■ Розвиток відновлюваних джерел енергії (ВДЕ);

■ Будівництво 4 ГВт вугільних станцій для заміщення потужностей, які виводяться з експлуатації;

■ В 2017 р. початок передпроектних робіт, в 2022 р. – початок будівництва атомних блоків на заміну наявних блоків, які будуть виведені з експлуатації після 2030 р.

За песимістичного сценарію розвитку попиту на електроенергію (244 ТВт•год у 2030 р.) реалізація лише перерахованих заходів дозволить задовольнити попит на електроенергію. За базового (282 ТВт•год) і оптимістичного сценарію (315 ТВт•год) необхідне також здійснення таких проектів:

■ Будівництво атомних блоків на нових майданчиках (мінімальною потужністю 3 ГВт за базового сценарія та 5 ГВт за максимального попиту, що прогнозується в оптимістичному сценарії);

■ Додаткове будівництво вугільних станцій (потужністю 5 ГВт за базового сценарія та 11 ГВт за максимального сценарія).

Для зниження потреби в будівництві генеруючих потужностей необхідно стимулювати не тільки збереження електроенергії, але й вирівнювання графіку навантаження. Для цього необхідно посилення диференційованості тарифів на електроенергію для кінцевого споживача за часом доби й стимулювання зниження споживання електроенергії в піковий час за рахунок перенесення споживання на інший час доби.

З урахуванням значних строків розробки та затвердження проектної та одержання дозвільної документації, а також безпосередньо будівництва рішення про необхідність будівництва додаткових атомних блоків має прийматися вже у 2013-2015 рр. на основі оновленого прогнозу динаміки попиту на електроенергію. Починаючи з 2014 р., раз на п'ять років необхідно на основі оновленого прогнозу попиту коригувати програму будівництва нових генеруючих потужностей з урахуванням прогнозованого дефіциту потужностей і строків будівництва.

Цільова структура потужностей сформована з урахуванням таких чинників як мінімізація обсягу інвестицій, зниження повної собівартості електроенергії (з урахуванням зростання цін на паливо), підвищення енергобезпеки України та поліпшення екологічної ситуації у країні.