Які генератори потрібні Україні

В умовах постійних атак на об’єкти критичної інфраструктури перед країною постали питання нестачі електроенергії і відключень її споживачів.

Рішення, яке зараз впроваджуються, – завезти в країну максимально можливу кількість генераторів: від побутових (3-10 кВт) до промислових (0,1-5 МВт).

Більшість цих генераторів працює на бензині чи дизельному пальному. Є оцінки, що з початку 2022 року в Україну завезли 510 тис генераторів.

Якщо електрика з мережі коштує для бізнесу близько 5 грн за кВт-год, то від генераторів – 20-25 грн за кВт-год.

Держава встановила податкові пільги для ввезення цього обладнання і навіть частково фінансує придбання генераторів малої потужності для сімей та ОСББ.

Велика частина міжнародної допомоги Україні спрямована на завезення таких генераторів. При цьому виникають питання щодо ефективності їх використання.

Яке паливо для генераторів економічніше

Мобільні генератори можуть працювати на бензині, дизпальному і природному газі. Бензинові генератори мають низькі ККД (18-20%) і моторесурс (до 4 тис год). Їх основна перевага – відносно низька вартість. Такі характеристики обмежують їх використання тільки в малих потужностях (3-10 кВт).

Дизельні генератори мають вищі ККД (до 40%) і моторесурс (до 40 тис год). Ціни на дизельні генератори на 20-40% вищі, ніж на бензинові з такою ж потужністю. Це основний вид мобільних генераторів потужністю 0,1-5 МВт.

Газові генератори мають високі ККД (30-40%) і моторесурс (до 40 тис год). Ціни на них співставні з цінами на дизельні генератори такої ж потужності. Крім того, газ екологічний і, як правило, дешевший за бензин та дизпальне.

Порівняння вартості одиниці енергії в енергоносіях для мобільних генераторів в Україні, грудень 2022 року

Навіть при комерційній ціні природного газу 35-42 тис грн за тис куб м вартість енергії в ньому (1045-1254 грн/ГДж) у низці випадків нижча за оптову вартість одиниці енергії в дизельному пальному (1 177 грн/ГДж).

Причому ціна на газ зараз рекордна і є ймовірність її зниження протягом кількох років. Очільник "Нафтогазу" заявив, що його компанія постачатиме газ для виробників електроенергії за ціною, нижчою за ринкову. Залежно від умов поставки – 11-16,5 тис грн за тис куб м (очікується відповідна постанова уряду).

У такому випадку вартість енергії в газі (328-493 грн/ГДж) стає у 2,3-3,5 разу нижча за оптову вартість одиниці енергії в дизпальному (1 177 грн/ГДж). Відповідно, масове завезення дизельних генераторів не виглядає оптимальним.

Генератори малої потужності (3-10 кВт) купують, як правило, населення і малий бізнес. Держава не має впливу на цей сектор, і в цьому сегменті бензинові генератори виглядають оптимальними.

Промислові дизельні генератори потужністю 0,1-5 МВт купує, як правило, бізнес для безперервного енергозабезпечення технологічних процесів. Також значна частина такого обладнання передається Україні як технічна допомога і встановлюється на об’єктах критичної інфраструктури.

У багатьох випадках тепло від встановлених генераторів не використовується, а скидається в атмосферу, що суттєво знижує ефективність їх використання. Виникає питання: яка буде доля цих генераторів після завершення воєнного стану і відновлення стабільного централізованого енергопостачання?

Прогнозую, що вони будуть зупинені через економічну та екологічну неконкурентність їх експлуатації. Відповідно, величезні інвестиції, які робляться в їх придбання, залишаться неокупленими та неефективними.

Які генератори потрібні Україні

Найбільш доцільним видається будівництво газопоршневих електростанцій потужністю 0,5-2 МВт на базі котелень централізованого теплопостачання. Саме такі генератори і запропоноване розташування має низку переваг.

Генератори на газовому паливі значно рентабельніші, ніж на дизельному.

До таких котелень підведений газ, і там є трансформатори достатньої потужності, через які вироблену електроенергію можна подати в енергосистему.

У таких котельнях генератори можуть працювати значну частину року в когенераційному режимі, виробляючи і електричну, і теплову енергію, що підвищує їх загальну ефективність до 85%.

Такі котельні є об’єктами критичної інфраструктури, і розташування там автономної генерації сприятиме їх енергетичній стійкості в умовах війни.

Розміщення газової генерації потребуватиме менше місця, оскільки не вимагатиме місця для зберігання дизельного пального.

Газ є більш екологічним паливом, ніж дизпальне.

Такі об'єкти будуть затребувані і в післявоєнний період. Вони будуть працювати як маневрена генерація, якої в енергосистемі України критично не вистачає.

"Укренерго" у 2021 році оцінювала, що для подальшого розвитку відновлюваних джерел в електричній генерації необхідно встановити щонайменше 1 ГВт високоманеврених потужностей і 500 МВт energy storage (енергосховищ – ЕП).

Відповідно, широке впровадження газової генерації відкриє дорогу для збільшення в енергосистемі частки вітрової і сонячної генерації, забезпечуючи при цьому балансування системи в періоди нестачі генерації від цих джерел.

Це прискорить декарбонізацію сектору і допоможе Україні виконувати взяті нею зобов’язання в рамках Паризької угоди і процесу євроінтеграції.

Таке технічне рішення дозволяє з часом декарбонізувати і самі газові маневрені потужності, замінивши природний газ біометаном. Потенціал виробництва біометану в Україні становить близько 10 млрд куб м на рік, чого достатньо для повного переведення всіх маневрених газових потужностей на біометан.

Таким чином, встановлення газових генераторів у котельнях централізованого теплопостачання вирішує проблему енергобезпеки під час воєнного стану і створює умови для їх рентабельної експлуатації в повоєнний період, підвищуючи гнучкість енергосистеми і відриваючи шлях до її декарбонізації.