Систематичні обстріли енергосистеми України загрожують знищенням надійного доступу до електроенергії

Систематичні цілеспрямовані обстріли енергетичної інфраструктури України, починаючи з лютого 2022 року, завдали безпрецедентних ушкоджень енергосистемі країни. Навесні 2024 року після посилення атак майже дві третини диспетчеризованих генеруючих потужностей країни були захоплені, пошкоджені або зруйновані. У той час як Україна після кожної атаки працює над ремонтом та реконструкцією, Росія продовжує обстріли енергетичних об'єктів країни та інфраструктури передачі електроенергії. Заходи протиповітряної оборони та пасивного захисту відбили більшу частину атак, але не змогли запобігти значним руйнуванням.

Наявна встановлена потужність диспетчеризованої генерації в Україні

Відкрити

Ці атаки мали руйнівний вплив на повсякденне життя громадян по всій Україні, вплинувши на доступ до електроенергії, опалення та водопостачання. Українці по всій країні живуть з наслідками віялових та позапланових відключень електроенергії. Більшість громадян стійко витримують ці щоденні відключення електроенергії, але обмежена доступність електроенергії впливає на послуги, починаючи з сектору освіти й до охорони здоров'я, ускладнюючи тим самим повсякденне життя. Оскільки піковий попит цієї зими може сягнути 18,5 гігават (ГВт), очікується, що дефіцит пропозиції збільшиться до 6 ГВт, що призведе до більш тривалих і масштабних відключень електроенергії. Незважаючи на потужну ремонтну кампанію напередодні зими, подальші російські атаки означають, що цей дефіцит, швидше за все, нікуди не зникне в найближчій перспективі. Подолання цієї негайної кризи вимагає від України планування на роки вперед.  Без термінових інвестицій країна зіткнеться з дефіцитом електроенергії не лише під час піку зимового попиту, але й у літні місяці, коли технічне обслуговування інфраструктури АЕС та неготовність теплоелектроцентралей (ТЕЦ) обмежуватимуть наявні обсяги постачання.

Реконструкція енергетичного сектору створює можливості для модернізації енергосистеми України

Рішення щодо відновлення енергетичного сектору України мають враховувати як нагальні потреби у виробництві електроенергії, так і довгострокові цілі модернізації. У короткостроковій перспективі країна потребує швидкого збільшення потужностей у виробництві електроенергії, підвищення енергоефективності та посилення стійкості системи з метою протистояння обстрілам і відновлення після них, а також впровадження термінових дій для забезпечення безпеки постачання до 2025 і 2026 років. У майбутньому Україна планує розбудовувати сучасну декарбонізовану енергосистему, повністю інтегровану з європейськими ринками, і це бачення викладено у ключових політичних документах, таких як Енергетична стратегія до 2050 року та Національний план з енергетики та клімату на період до 2030 року (НПЕК). Ключове завдання полягає в забезпеченні того, щоб сьогоднішні рішення щодо реконструкції енергетичного сектору, структури ринку та нових генеруючих активів невідкладно підвищили б безпеку енергопостачання і одночасно сприяли б довгостроковій трансформації.

У міру того, як Україна відновлює свій енергетичний сектор, маневреність системи стає критично важливим викликом. До повномасштабного вторгнення Україна справлялася з коливаннями попиту та зростаючими рівнями змінної відновлюваної енергетики (ЗВЕ) за рахунок своїх вугільних блоків та гідроелектростанцій. Постійні атаки Росії  призвели до того, що Україна зараз не має достатньої кількості гнучких генеруючих потужностей. Хоча активи ЗВЕ також постраждали, їхній вплив був меншим: частка ЗВЕ в структурі генерації залишається в основному стабільною - 8,7% у 2024 році порівняно з 9,4% у 2021 році. У міру того, як Україна реконструює свою енергосистему та збільшує використання ЗВЕ, що зумовлено потребами енергетичної безпеки, конкурентоздатною ціною та цілями декарбонізації, більш важливою стає потреба у гнучких ресурсах для управління добовими коливаннями попиту та моделями ЗВЕ-генерації.

Аналіз показує, чому розподілені енергетичні ресурси слід покласти в основу процесу відновлення

Розподілені енергетичні ресурси (РЕР) стають ключовим рішенням, яке може задовольнити нагальні потреби України й водночас сприяти її довгостроковій перспективі. РЕР включають у себе різноманітний набір технологій – разом із сонячними фотоелектричними станціями, вітровими електростанціями, акумуляторами та малими модульними газовими турбінами -  які пропонують численні стратегічні переваги. Їх географічний розподіл по мережі підвищує стійкість системи до цілеспрямованих атак, що дозволяє виробляти електроенергію ближче до центрів споживання. Водночас, їхня модульна природа забезпечує швидке розгортання для подолання дефіциту генерації там, де це необхідно. Проведений МЕА в рамках цього звіту моделюючий аналіз взаємопов'язаних сценаріїв на 2025 та 2030 роки демонструє, як РЕР можуть вирішити подвійну проблему України: задовольнити нагальні потреби в генерації, підвищивши стійкість системи, а також підтримати довгострокові цілі декарбонізації за рахунок збільшення використання сонячних та вітрових електростанцій, що слугуватиме надійній системній інтеграції за рахунок збільшення гнучкості наявних ресурсів.

РЕР можуть задовольнити потреби енергосистеми України до 2025 року, забезпечуючи при цьому оптимальне за вартістю рішення. Моделювання МЕА показує, що перебудова енергосистеми України на основі лише малих модульних газових турбін та двигунів потребуватиме 13,4 млрд доларів США початкових інвестицій. Більш диверсифіковане використання РЕР, включно з відновлюваними джерелами енергії та акумуляторами, потребуватиме від 15,5 до 23 мільярдів доларів США початкових капіталовкладень. Однак це найбільш економічно ефективне рішення, якщо врахувати поточні витрати на паливо. За наявності відповідної політики та нормативно-правових актів, цей сценарій використання різних видів РЕР знизить річні витрати на експлуатацію системи приблизно на 5,6 % за рахунок операційної економії, зокрема, витрат на паливо та імпорт електроенергії. Це щорічне скорочення витрат може зрости до 6,3% за умови посилення взаємозв'язку із системою континентальної Європи (лише за рахунок додаткових 500 МВт імпортних потужностей), що також зменшить потреби в авансовому фінансуванні майже на 2 млрд. доларів США. Крім того, РЕР забезпечують значну загальносистемну стійкість, цінність якої не врахована в цих порівняннях витрат.

Шлях України до досягнення своїх енергетичних цілей до 2030 року ґрунтується на невідкладному впровадженні розподілених енергоресурсів. Україна встановила чіткі цілі у своєму Національному плані з енергетики та клімату (НПЕК) на період до 2030 року. Базовий сценарій МЕА показує, що ці цілі можуть бути досягнуті, якщо зосередитися на оптимальному поєднанні РЕР та нових газових генеруючих потужностей, а не лише на відновленні втрачених теплових потужностей. Якщо припустити, що експлуатацію нинішньої інфраструктури атомних станцій України буде продовжено до 2030 року, досягнення цілей НПЕК потребуватиме приблизно 24 ГВт сонячних, 11 ГВт вітрових та 6 ГВт накопичувальних потужностей на додаток до існуючих активів. Такий шлях розгортання відповідає заявленим цілям інтеграції України до Європейського Союзу та її цілям декарбонізації.

Сім ключових рекомендацій для побудови більш децентралізованої та сучасної енергосистеми

На основі аналізу потреб енергосистеми України в 2025 та 2030 роках у цьому звіті представлено сім ключових рекомендацій для підтримки як швидкої реконструкції, так і довгострокової трансформації. Ці рекомендації мають на меті закласти основу для розширення масштабу впровадження РЕР та реалізації бачення сучасної децентралізованої енергосистеми України. Деякі заходи потребують швидкого впровадження задля швидкого розгортання РЕР та подолання поточного дефіциту, в той час як інші потребують якнайшвидшого початку через більш тривалі строки їх реалізації. Рекомендації структуровані таким чином, щоб відобразити як нагальність вирішення невідкладних потреб енергосистеми, так і складність деяких інституційних та регуляторних змін, необхідних для отримання максимальних переваг від використання РЕР в довгостроковій перспективі.

Створити бачення децентралізованої енергосистеми для України. Розробивши цілісну стратегію РЕР, Україна може узгодити відновлення енергосистеми в найближчій перспективі зі своїми майбутніми цілями, пріоритетами для яких є стійкість, декарбонізація та економічна доступність. Така успішна еволюція вимагає скоординованої роботи між різними секторами та зацікавленими сторонами, від розширення ланцюгів постачання та місцевого виробництва до підвищення кваліфікації робочої сили в енергетичному секторі. Узгодження регуляторних та законодавчих норм є ключовим для забезпечення того, щоб бачення сучасної децентралізованої енергосистеми стало реальністю.

Вдосконалити нормативно-правову базу. Хоча це складне завдання, особливо у воєнний час, Україна може почати вживати кроки для швидкої післявоєнної регуляторної перебудови. Усунення регуляторних та адміністративних бар'єрів, які непропорційно впливають на розгортання РЕР, може закласти важливі підвалини та забезпечити різноманітний набір ресурсів. Тарифні реформи можуть сприяти підвищенню ролі споживачів, підтримці розгортання та експлуатації РЕР на стороні споживача, а також кращому управлінню попитом і впровадженню більш ефективних пристроїв, що зменшить пікові потреби в потужності.

Реформувати ринки електроенергії. Структура ринків електроенергії та допоміжних послуг в Україні має враховувати обсяги та різноманітність РЕР, необхідних для безпечної, стійкої та доступної енергосистеми. Регулятори та системні оператори повинні покращити доступ до ринку для малих ресурсів, забезпечуючи при цьому, щоб цінові сигнали точно відображали системні вимоги. Усунення ринкових викривлень та запровадження часової та локальної деталізації може спрямувати інвестиції на оптимальний за вартістю набір технологій. Правила побудови ринку повинні дозволяти РЕР та акумуляторам надавати різноманітні системні послуги як на локальному, так і на системному рівнях.

Посилити пропускну спроможність та координацію на рівнях передачі та розподілу. Зі збільшенням частки генерації в розподільчій мережі розподільчі компанії повинні будуть відігравати більшу роль у плануванні, експлуатації та нагляді за енергосистемою. Це вимагатиме розбудови потенціалу комунальних підприємств, щоб вони могли виконувати свою зростаючу роль у більш децентралізованій енергосистемі. З точки зору планування, це означатиме перехід від традиційного підходу через пропозицію до більш інтегрованого та скоординованого, із залученням суб'єктів з усього енергетичного сектору, а також з усіх елементів ланцюга постачання електроенергії. Враховуючи дедалі більш децентралізований характер енергосистеми, важливо, щоб оператори системи передачі (ОСП) та оператори системи розподілу (ОСР) тісно між собою співпрацювали, тоді як політики та регулятори повинні вжити заходів для чіткого перерозподілу ролей та обов'язків ОСР з метою створення надійної та ефективної енергосистеми.

Встановити чіткі технічні вимоги до приєднання нових об'єктів. Оскільки в енергосистемі України зростає частка РЕР, коди мереж передачі та розподілу потребують оновлення для забезпечення якості та надійності постачання, а також достовірної інформації про роботу системи. Вимоги мають варіюватися від покращеного прогнозування ресурсів, що знаходяться поза лічильником, до мінімальних технічних стандартів поведінки РЕР під час несправності. Системні оператори та регулятор повинні співпрацювати з українським органом стандартизації для встановлення технічних стандартів для виробників оригінального обладнання (ВОО), які б забезпечували дотримання вимог мережевих кодексів.

Покращення видимості, моніторингу та контролю активів для забезпечення безпеки системи. Децентралізована система вимагає надійної інфраструктури даних для системного планування, експлуатації та нагляду. Це означає не лише розуміння того, де розташовані нові об'єкти на стороні споживача, завдяки таким заходам, як реєстри РЕР та вдосконалена інфраструктура обліку (AMI) електроенергії, але й можливість моніторингу низьковольтних мереж, у яких буде розміщена значна частина цих нових потужностей. Дедалі більш "розумна" мережа підвищить безпеку системи та забезпечить участь споживачів за допомогою цінових сигналів і моделей-агрегаторів, таких як віртуальні електростанції (ВЕС). Загалом, це вимагає високого рівня кібербезпеки та співпраці між учасниками енергетичного сектору, зокрема, системними операторами та регуляторами.

Створити відповідні законодавчі засади та фінансові інструменти для масштабування процесу розгортання РЕР. Швидка децентралізація вимагає інноваційних механізмів фінансування, особливо у воєнний час. Поєднання державних, донорських та приватних коштів може допомогти знизити високу вартість капіталу в енергетичному секторі України. Законодавча та регуляторна база для інвестицій приватного сектору має бути створена вже зараз, аби забезпечити фінансування після закінчення війни та уможливити широкомасштабну інтеграцію РЕР. Підтримка інвестицій на регіональному та муніципальному рівнях через розбудову потенціалу та фінансову допомогу має вирішальне значення для більш широкого впровадження РЕР.