Об'є́днана енергети́чна систе́ма Украї́ни (ОЕС-У) — сукупність електростанцій, електричних і теплових мереж, інших об'єктів електроенергетики, що об'єднані спільним режимом виробництва, передавання та розподілу електричної й теплової енергії за їх централізованого керування.
| Зовнішні зображення | |
|---|---|
| Об'єднана енергетична система України |
На 2011 рік, протяжність українських електричних мереж становила понад 1 млн кілометрів повітряних та кабельних ліній електропередавання напругою 6—750 кВ. Спорудження потужних електростанцій обумовило розвиток системоутворювальних мереж — ЛЕП 220, 330, 400, 500 і 750 кВ змінного та 800 кВ постійного струму.
Наявні системоутворювальні електричні мережі об'єднаної енергетичної системи, забезпечують майже у повному обсязі необхідний перерозподіл енергетичних потоків і видачу потужності атомних електростанцій. Лише Рівненська АЕС не могла забезпечити видачу потужностей усіх енергоблоків. Заради цього було здійснено будівництво повітряної лінії електропередавання 750 кВ Рівненська АЕС — «Київська» з розширенням підстанції 750 кВ «Київська».
З березня 2022 року, ОЕС-У, є частиною європейської енергетичної системи ENTSO-E.
Регіональні системи Редагувати
Об'єднана енергетична система (ОЕС), сполучає 8 регіональних електроенергетичних систем— Дніпровську, Донбаську, Західну, Кримську, Південну, Південно-Західну, Північну і Центральну, пов'язаних між собою системоутворювальними та міждержавними високовольтними лініями електропередавання.
|
|
|
|
|
|
|
|
Основні віхи створення Редагувати
- На кінець 1940 року, потужність електростанцій України становила 2630 МВт, а виробництво електроенергії досягло 12,41 млрд кВт·год. Основою енергетики в Україні були державні районні електростанції, які виробляли понад 85 % електроенергії. Централізація виробництва електроенергії і тепла стала найважливішою і визначальною особливістю розвитку енергетики України.
- У вересні 1962 року було створено Міністерство енергетики та електрифікації України, що зв'язало всі енергосистеми і більшість енергетичних підприємств та організацій держави. Утворення окремого міністерства відіграло велику роль у подальшому становленні енергетики України, яка розвивалася шляхом спорудження великих теплових електростанцій з енергоблоками потужністю 150 — 200 — 300 — 800 тис. кВт, будівництва каскаду ГЕС на Дніпрі, а в 70-х роках — введенням в роботу атомних енергоблоків з реакторами РБМК і ВВЕР (Чорнобильська, Південно-Українська, Запорізька, Рівненська, Хмельницька АЕС). Подальший розвиток електромереж усіх класів напруги від 0,4 до 750 кВ дозволив поєднати всі енергосистеми в єдину потужну енергетичну систему.
- Лініями електропередавання 220—400 кВ, Об'єднана енергосистема України з часом була з'єднана з енергосистемами Угорщини, Чехословаччини, Польщі, Румунії, Болгарії і увійшла до складу створеного країнами РЕВ енергооб'єднання «МИР2».
- Наприкінці 80-х років потужність теплових електростанцій становила 37,7 млн кВт, або 80 % потужності всіх електростанцій України, а виробництво електроенергії на них досягало 214,4 млрд кВт·год.
- Починаючи з 1991 року до 1997-го, споживання електроенергії в Україні суттєво знижувалося до значень в 160 млрд кВт·год, що може бути непрямим показником тривалої економічної кризи.
- 1995 року почалося створення Бурштинського енергоострова — енергетичної території навколо Бурштинської теплової електростанції, яка, на відміну від решти української енергосистеми, приєднана до європейської електромережі. Приєднання відбулося 2002 року. Це дозволило продавати українську електроенергію до Європи.
- 2005 року сталося перше постачання ядерного палива американської компанії Westinghouse на Південноукраїнську АЕС для зменшення залежності від РФ (2018 року західне ядерне паливо почало використовуватися на Південноукраїнській АЕС, а за кілька років і на Запорізькій АЕС).
- Відрізок з 1998 до 2013 року, можна умовно визначити як часи відновлення економіки держави, що проявлялося зростанням споживання електроенергії до 180 млрд кВт·год, але це також було пов'язано з деіндустріалізацією економіки, що вплинуло на режими споживання електричної енергії протягом доби. У цей проміжок часу, попит насичувався навантаженням комерційно-побутового сектора, який був нерівномірним впродовж доби, через що межі добової зміни навантаження зросли з 5000 МВт 2001 року до 7000—8000 МВт у зимові періоди 2012 року. Водночас, швидкість введення маневрових потужностей не відповідала стрімкості приросту змінного розбігу навантажень, що призводило до зростання важливості питань покриття навантажень у вечірні години, та балансування вироблення відновлюваної енергетики.
- 2015 року Україна припинила купувати природний газ і електроенергію у Російської Федерації, отже від 2016 року газ придбавався лише у країнах Європи.
- 2015 року було ухвалено закон (329-VIII) про ринок природного газу, який впровадив вільне ціноутворення і конкуренцію (змагальність) у цій галузі. Того самого року Національна комісія, що здійснює державне регулювання у підрозділах енергетики та комунальних послуг, почала підвищувати побутові тарифи на газ для доведення їх до ринкового рівня. Однак із політичних причин, держава знову штучно обмежувала тарифи.
- Закон України від 04.06.2015 року № 514-VIII щодо створення змагальних умов для виробництва «чистої» енергії, підштовхнув розвиток відновлюваної енергетики.
- 2017 року — ухвалено закон (2019-VIII) про ринок електроенергії, який скасував цінове регулювання на цьому ринку.
- Улітку 2017 року, представники національної енергетичної компанії «Укренерго» підписали договір про приєднання України до європейської енергосистеми.
«Угода про приєднання української енергетичної системи до ENTSO-E підписана сьогодні в Брюсселі. Попереду багато роботи, але відтепер наша мета на євроінтеграцію закріплена в чіткій угоді з чіткими крайніми строками виконання» — директор з комунікацій «Укренерго». Тодішній глава «Укренерго» пан Ковальчук зазначав, що приєднання разом із впровадженням нового Закону про ринок електроенергії, дасть змогу об'єднати ринки із сусідніми країнами, «дасть справжню конкуренцію, поборе монополії».
- З лютого 2021 року Україна відновила купівлю електроенергії у Російській Федерації, а згодом у Білорусі скасовану з 2015 року. Уряд пояснював таке рішення тодішніми морозами і певними труднощами, які мали атомна та теплова генерація. Цього ж року, Україна відмовилася від зберігання відпрацьованого ядерного палива у Російській Федерації.
- 16 лютого 2022 року, перша віцепрем'єр–міністерка економіки України Юлія Свириденко повідомила, що уже найближчим часом Україна проведе пробу на енергонезалежність: на три дні від'єднається від енергосистем Російської Федерації та Білорусі. «Найближчим часом на Україну чекає знакова подія. Україна проведе тест на свою енергетичну незалежність. Ми на три дні від'єднаємося від енергосистем Росії та Білорусі. Доведемо собі та Європі, що здатні самостійно забезпечувати енергонезалежність», — зазначила вона.
- 24 лютого 2022 року, за кілька годин до початку російського вторгнення в Україну, об'єднана енергетична система була від'єднана від енергосистем Росії та Білорусі. Планове відокремлення мало тривати протягом трьох днів з 24 по 26 лютого, але через військову агресію Російської Федерації, було вирішено не проводити повторне під'єднання. Натомість представники Укренерго звернулися до ENTSO-E із запитом про дострокове приєднання до європейської мережі операторів системи передавання електроенергії. 16 березня 2022 року об'єднана енергетична система України офіційно увійшла до ENTSO-E.
Перешкоди Редагувати
Станом на 2011 рік, до 20 відсотків ліній електропередачі потребували заміни, обладнання 19 відсотків підстанцій відпрацювало власний ресурс, що призводить до значних понаднормативних втрат електроенергії під час її постачання.
Після розв'язання росіянами військових дій на Донбасі, починаючи з осені 2014 року, теплова енергетика України відчувала істотну нестачу вітчизняного вугілля марки «А» (антрацит), який використовується як паливо для енергоблоків ТЕС, що беруть участь у покритті змінних навантажень. Ввезення вугілля з-за кордону, призводило до істотного подорожчання собівартості виробленої електричної енергії, внаслідок того, що вартість вугілля в тарифі вугільної електростанції індексується за цінами міжнародної енергетичної біржі, за так званою формулою «Роттердам +».
Балансування енергетичної системи Редагувати
Бухгалтерський баланс Редагувати
Енергетичний баланс представляє всі дані в загальній одиниці вимірювання енергії. Це дозволяє користувачам бачити загальну кількість використаної енергії і відносний внесок кожного окремого джерела для всієї економіки та для певної окремої галузі споживання. Водночас, він дає змогу користувачам обчислювати різні коефіцієнти перетворення енергії; розробити декілька агрегованих показників (наприклад, споживання на душу населення або на одиницю ВВП); та оцінити викиди діоксиду вуглецю від спалювання палива. Енергетичний баланс також забезпечує можливість унаочнити енергетичну систему за допомогою, наприклад діаграм Sankey.
Технічне балансування Редагувати
Згідно з типовим графіком електричного навантаження ОЕС України у зимові місяці помітно те що, наприклад, під час проходження найбільших навантажень у вечірні години зимових періодів на рівні 21,6 ГВт за середньодобової температури по Україні −6,1 °C, покриття енергоспоживання в Об'єднаній енергетичній системі Україна, забезпечують АЕС, ТЕС, ТЕЦ, ГЕС, ГАЕС і навіть поновлювані джерела енергії. Водночас в роботі можуть перебувати до 41 пиловугільних енергоблоків ТЕС генерувальних компаній із загальною потужністю 6,8 ГВт. Атомні електростанції працюють із навантаженням 10,8 ГВт. Уже наступного дня на ранок в покритті ОЕС України 23,7 ГВт були залучені 45 пиловугільних енергоблоків ТЕС ГК потужністю 8,7 ГВт. Отже, довелося увімкнути додатково 4 вугільних енергоблоки.
Такий приріст для покриття ранкового стрімкого пікового навантаження, відзначається додатковими платежами власникам ТЕС, від енергетичного ринку за «маневровість» і «робочу потужність». Згідно з правилами дії енергоринку України, такі платежі різко збільшують єдину гуртову ціну електроенергії, яка згодом закладається в тариф промислових і побутових споживачів. Так в структурі середнього тарифу виробничих компаній ТЕС плати за маневровість, пуск блоку, робочу потужність і відхилення від диспетчерського графіка, становлять майже 40 % від вартості кожної виробленої кВт·год.
Баланс між споживанням і генерацією досягається завдяки зміні навантаження ГЕС і ТЕС, але навантаження ТЕС змінюється обмежено, що зазвичай не перевищує 30 % від встановленої потужності енергоблоку. Залежно від сезону, цей діапазон сумарно в ОЕС України, становить від 1,5 до 2 ГВт. Ще близько 3 ГВт регулювального діапазону дають ГЕС і ГАЕС у разі достатності води і наявності гідроагрегатів в роботі.
Але залишається близько 1,5 ГВт неврівноваженої різниці між піковим і нічним споживанням. Питання доводиться вирішувати за допомогою зупинок на ніч з подальшим пуском вранці, пиловугільних блоків ТЕС. Інколи, кількість таких операцій сягає 15 пусків/зупинок на добу.
Подібне становище може призводити до додаткових витрат газу (мазуту) і вугілля (для забезпечення цих пусків), значного погіршення техніко-економічних показників роботи обладнання, а також до пришвидшення зносу обладнання енергоблоків і зростання кількості аварійних ремонтів.
Внаслідок втрати потужних споживачів електричної енергії на тимчасово окупованих Російською Федерацією теренах України, останнім часом для збалансування споживання, оператор енергосистеми вимушений маневрувати (зупиняти на ніч і пускати вранці) зокрема пиловугільними енергоблоками 300 МВт, які спроектовані для роботи в базовому режимі і мають дуже обмежений ресурс для пусків.
Висновки:
- Велика частка атомної генерації, робить енергосистему України негнучкою, а стрімке зростання кількості сонячних та вітрових електростанцій лише збільшує потребу в балансуванні. Попри те, що це жваво обговорюють ще з 2018 року, конкурс на зведення нових маневрових потужностей станом на липень 2020 року, не було оголошено, а питання стосовно систем накопичення енергії не закріплено законодавчо. «Українська енергосистема проєктувалася ще за радянських часів зі ставкою на базову атомну генерацію та з розрахунком на значні обсяги експорту до країн Східної Європи», — Всеволод Ковальчук, колишній керівник національного оператора енергосистеми України «НЕК “Укренерго”»..
- Майбутні енергетичні системи можуть проходити почергові процеси розвитку, відкидаючи застарілі форми існування, в пошуку найбільш діяльної моделі. До того-ж, еволюція можливо відбувається стрибками. Застарілим енергосистемам потрібен наступний виток розвитку — це вливання нових інвестицій і технологій. А держави світу за технології та інвестиції у 21 столітті, змагаються власними юрисдикціями, законодавчими системами. Отже — саме якісне законодавство може забезпечити ухвалення економічно привабливих проектів, які життєво потрібні для забезпечення сталості енергетичної системи.
- Розвиток системи керування навантаженням, що також відоме як керування попитом (англ. DSM) — може допомогти врівноважити (збалансувати) постачання електроенергії в мережі з електричним навантаженням, шляхом зміни власне навантаження, а не вихідної потужності електростанцій. Довідка: через збільшення коливань виробництва електроенергії від фотоелектричних і вітряних електростанцій, керування навантаженням, серед інших заходів, ставатиме все більш важливим.
Російська навала у 2022 році Редагувати
Через розв'язання Російською Федерацією гарячої фази війни проти України та навмисні ракетні обстріли російськими військами з 11 вересня енергетичного устаткування України (вугільних електростанцій, ТЕЦ, гідроелектростанцій, трансформаторних підстанцій, ЛЕП), на початку жовтня 2022 року в українській енергетичній системі сталися збої в електропостачанні. Повторні ракетні обстріли РФ цивільної енергетичної інфраструктури, призвели до аварійних вимкнень електроенергії на переважній частині країни. Вже на початку листопада, на заході України почали застосовувати графіки віялових вимкнень електроенергії, але згодом українським енергетикам вдалося полагодити велику частину обладнання. Подальший ворожий ракетний обстріл 23 листопада — по Україні було випущено приблизно 90 крилатих ракет (72 збито українською ППО), спричинив ще значніше погіршення становища в енергосистемі і аварійного вимкнення напруги майже по всій країні, коли енергетична система України надмірно розбалансувалася і на чималий проміжок (в межах доби) часу, впала. Через загальну нестачу електроенергії у мережі обсягом приблизно в 30 % (зокрема пов'язану із зимовим похолоданням) і нестачу запасного електрообладнання (навіть у світі — особливо силових трансформаторів великої потужності), 29 листопада у «ДТЕК Мережі» що працює у Києві та області, Одесі, на Дніпропетровщині та Донеччині, підтвердили можливе вмикання електроенергії споживачам, всього по 5—6 годин на добу.
Після російського вторгнення в Україну, декілька десятків "зелених" сонячних електростанцій (СЕС) потрапили під тимчасову окупацію. Серед них СЕС ТОВ «КД Енерджі 2», ПП «Нацпрод», ТОВ «Відновлювальна Енергія Запоріжжя», ТОВ «Грін Енерджі Токмак» і ТОВ «Грандпауєр ЛЛС», що розташовані у Запорізькій області. За даними, наданими ПрАТ НЕК «Укренерго», з посиланням на обленерго, більшість станцій, що перебувають на тимчасово окупованій території Запорізької області, з 1 липня 2022 року працюють в несинхронному режимі з об’єднаною енергосистемою України. Тобто вони не мають фізичного зв’язку з нею через пошкоджені або відключені лінії електропередач. Відтак електроенергія з СЕС на території з тимчасовою окупацією, найімовірніше, не могла потрапити на український ринок і не могла бути продана. Тому, з липня 2023 року розрахунки з "зеленими" станціями, що перебувають на тимчасово окупованих територіях, за електроенергію, вироблену після окупації, призупинені.
Заходи безпеки Редагувати
Постійний контроль за станом безпеки атомних та гідроелектростанцій і відповідних їм водосховищ здійснюють Міністерство енергетики та вугільної промисловості України, Державне агентство водних ресурсів України, Державна служба України з надзвичайних ситуацій, Український гідрометеорологічний центр. Щорічно, та за нагальної потреби, вони повідомляють Кабінет Міністрів України, Раду національної безпеки та оборони України, профільні комітети Верховної Ради України щодо стану основних споруд ГЕС та водосховища.
У квітні 2020 року НЕК «Укренерго» запустив продукт «двохвилинний резерв». Він застосовується за диспетчерською командою, яка передбачає можливість «прямої активації», час на виконання якої обмежено двома хвилинами. Цей продукт є додатковим інструментом, який дозволяє швидко реагувати на порушення балансу в енергосистемі для забезпечення її операційної безпеки.
Див. також Редагувати
Примітки Редагувати
- ↑ Постанова Кабінету Міністрів України від 12 вересня 2011 р. № 1130 «Про затвердження Державної програми розвитку внутрішнього виробництва»
- Південно-Західна електроенергетична система[недоступне посилання з жовтня 2019]
- Західна ЕС. Основні факти[недоступне посилання з жовтня 2019]
- . Архів оригіналу за 4 лютого 2017. Процитовано 16 лютого 2017.
- Північна електроенергетична система[недоступне посилання з жовтня 2019]
- Донбаська ЕС. Основні події[недоступне посилання з жовтня 2019]
- Дніпровська електроенергетична система[недоступне посилання з жовтня 2019]
- Південна електроенергетична система[недоступне посилання з жовтня 2019]
- . Архів оригіналу за 5 червня 2013. Процитовано 2 лютого 2012.
- Історія енергетики | Міністерство енергетики України. mev.gov.ua. Процитовано 22 грудня 2022.
- ↑ Балансування енергетичної системи. Технологічні виклики та інноваційні рішення. enerhodzherela.com.ua (uk-UA). Процитовано 21 грудня 2022.
- Про внесення змін до деяких законів України щодо забезпечення конкурентних умов виробництва електроенергії з альтернативних джерел енергії. Офіційний вебпортал парламенту України (укр.). Процитовано 8 січня 2023.
- Енергетична галузь України.
- Україна підписала договір про приєднання до європейської енергосистеми. hromadske.ua (укр.). 28 червня 2017. Процитовано 21 грудня 2022.
- Опади, температура повітря, вологість ґрунту в 2021. Підбиваємо підсумки. Superagronom.com (укр.). Процитовано 25 грудня 2022.
- «Токсичний імпорт»: навіщо Україна знову купує електроенергію в Росії. Радіо Свобода (укр.). Процитовано 21 грудня 2022.
- Знакова подія: у Кабміні анонсували тестове від'єднання від енергосистем РФ та Білорусі. 16.02.2022, 20:22
- Від'єднання під обстрілами: енергосистема України від'єдналася від Росії та Білорусі. www.bbc.com (укр.). 24 лютого 2022. Процитовано 8 квітня 2022.
- Continental Europe successful synchronisation with Ukraine and Moldova power systems. www.entsoe.eu (англ.). 16 березня 2022. Процитовано 8 квітня 2022.
- Understanding and using the Energy Balance – Analysis. IEA (en-GB). Процитовано 21 грудня 2022.
- Кайдан, Тарас (3 вересня 2020). Українська енергосистема дуже негнучка. Як її збалансувати?. Хмарочос (укр.). Процитовано 21 грудня 2022.
- A dynamically-controlled refrigerator. 2005.
- В Україні поки не планують нових аварійних вимкнень світла. Ситуацію з електропостачанням стабілізували. hromadske.ua (укр.). Процитовано 30 листопада 2022.
- В "Прикарпаттяобленерго" пояснили, чому не у всіх споживачів третьої групи відімкнули світло. 8 листопада 2022.
- Екстрені відключення: Укренерго попередило про аварійні обмеження в чотирьох областях. Економічна правда (укр.). Процитовано 30 листопада 2022.
- Світло вмикають по 5-6 годин на добу: коли зміниться ситуація. ТСН.ua (укр.). 29 листопада 2022. Процитовано 30 листопада 2022.
- Держава заплатила 320 млн грн сонячним станціям брата заступника голови ОП Шурми за електроенергію в окупації, - Bihus.Info. ВIДЕО. 17.08.2023, 23:41
- . kosatka.media (укр.). 1 квітня 2020. Архів оригіналу за 9 жовтня 2020. Процитовано 6 жовтня 2020.
Посилання Редагувати
- Північ Луганщини під’єднують до єдиної української енергосистеми. uprom.info (укр.). Національний промисловий портал. 23 серпня 2019. Процитовано 25 серпня 2019.
- Офіційна Facebook-сторінка НЕК «Укренерго»
Література Редагувати
- Надійність електричних систем і мереж: навч. посіб. / А. В. Журахівський, Б. М. Кінаш, О. Р. Пастух ; М-во освіти і науки, молоді та спорту України, Нац. ун-т «Львів. політехніка». — Л. : Вид-во Львів. політехніки, 2012. — 280 с. : іл., табл. — Бібліогр.: с. 272—273 (29 назв). — ISBN 978-617-607-293-5