В последнее время появляется информация о приостановке сотрудничества Siemens с беларусскими организациями. В этом контексте обычно упоминается сотрудничество Siemens с ГПО «Белэнерго».
На ряде объектов установлены газовые турбины Siemens небольшой мощности в виде газовой надстройки над паротурбинной установкой либо как турбодетандерные установки на перед котлами. Это оборудование повышает экономические показатели работы электростанций и энергосистемы в целом, но влияние их незначительное. Их суммарная мощность оценивается примерно в 200 МВт.
Но на объектах энергосистемы установлены также два крупных энергоблока, в которых используется оборудование Siemens:
На Березовской и Лукомльской ГРЭС установлены по одной парогазовой установке мощностью 427 МВт каждая. Газотурбинная часть в этих блоках представлена газовой турбиной SGT5-4000F мощностью 286 МВт. Данные блоки не могут использоваться без газовой турбины, так как для производства пара используются котлы-утилизаторы (не могут сами сжигать топливо для производства пара, а используют тепло выхлопа газовой турбины).
Таким образом, возможность обслуживания и эксплуатации только этих энергоблоков влияет на 854 МВт установленной мощности. При этом обе эти установки конденсационного типа (КЭС – конденсационные электростанции), вырабатывают только электрическую энергию, а значит могут работать независимо от спроса на тепловую энергию. Данные блоки – лучший вариант для поддержания баланса в энергетической системе.
Согласно Концепции развития электрогенерирующих мощностей и электрических сетей на период до 2030 года (далее – Концепция) в межотопительный период во время пиковой нагрузки будут использоваться 650 МВт конденсационных энергоблоков. К 2030 году использование КЭС увеличится до 850 МВт. Можно сделать предположение, что использовать предполагалось именно новые блоки ПГУ на Лукомльской и Березовской ГРЭС, как наиболее эффективные установки. Кроме этих двух установок есть еще на Минской ТЭЦ-5 ПГУ мощностью 400 МВт китайского производства. Остальные блоки значительно хуже по эффективности.
Пока неясна степень приостановки сотрудничества. Мы считаем, что полное прекращение сотрудничества маловероятно. Обслуживание установленных блоков, вероятнее всего, будет продолжаться. Вероятно, большая часть обслуживания возможна силами беларусских специалистов. Неясно, сохранится ли возможность покупки комплектующих и запасных частей для данных блоков. Однако, исходя из мощностей блоков видно, что если один блок не будет работать, то обеспечить пиковую нагрузку межотопительного периода одним блоком Siemens и одним китайским блоком на Минской ТЭЦ-5 все равно возможно. Их суммарная мощность составит 827 МВт, при необходимых 650 МВт.
При более строгих ограничениях и невозможности эксплуатации обоих блоков Siemens, одного блока на Минской ТЭЦ не хватит. Придется запускать более старые и менее эффективные блоки на Березовской или Лукомльской ГРЭС. Для сравнения паспортный КПД новых энергоблоков составляет около 55%, в то время как другие энергоблоки на имеют КПД на уровне 39%. Таким образом, эффективность работы энергетической системы существенно снизится при невозможности использования оборудования Siemens. Однако баланс мощности, вероятно, удастся сохранять даже если маневренность старых блоков значительно ниже новых.
Однако, есть еще одна область в электроэнергетике Беларуси, где оборудование Siemens играет важную роль. Это создание резервных мощностей в энергосистеме.
Для обеспечения надежности энергоснабжения обычно используется критерий надежности n-1 – такое состояние энергетической системы, при котором нарушение работы любого элемента системы не вызывает перебоев в электроснабжении. Режим работы энергетической системы рассчитывается таким образом, чтобы при выходе из строя любой системной подстанции или любой системной линии электропередач энергетическая система сохраняла свою функциональность. Для электростанций не нужно моделировать аварийный останов любого блока – достаточно иметь резервы, обеспечивающие сохранение баланса мощности в случае остановки самого большого энергоблока.
До пуска АЭС это были как раз блоки по 427 МВт на Березовской и Лукомльской ГРЭС. Обеспечить резервирование на такие блоки не представляет сложности. Для обеспечения надежности функционировало энергетическое кольцо БРЭЛЛ. В рамках этого механизма каждая из стран-участниц (Беларусь, Россия, Эстония, Латвия и Литва) держали у себя по 100МВт резервных мощностей, а в случае аварии в энергосистеме любой из этих стран предоставляли свой резерв для помощи аварийной энергосистеме. Таким образом, держа всего 100МВт мощностей можно было рассчитывать на получение 500 МВт помощи в случае аварии.
Однако пуск АЭС требует резервов, обеспечивающих резервы в размере 1200 МВт. А это уже проблема другого масштаба. Помощи в рамках БРЭЛЛ будет недостаточно. Кроме того, все работающие блоки КЭС могут в аварийном режиме увеличить мощность в среднем на 10% относительно номинального значения, а значит имея включенную мощность в 3000 МВт КЭС можно было достаточно быстро получить дополнительные 300МВт мощности. Однако пуск АЭС приводит к тому, что большая часть этих мощностей будет выключены и значит данный вид резерва также сокращается.
Энергетики все это понимали и поэтому в соответствии с ПРОГРАММОЙ комплексной модернизации производств энергетической сферы на 2021 – 2025 годы предполагается установка 800 МВт пиково-резервных источников (далее – ПРИ).
В качестве пиково-резервных установок были выбраны Siemens SGT-800 – это газотубринные установки мощностью около 50 МВт. Таких блоков планируется разместить на разных станциях 16 штук. В прошлом году уже был скандал с финансированием поставок этого оборудования в Беларусь. Тогда было остановлено кредитование поставки данного оборудования и страхование по кредиту. Однако было известно, что Siemens продолжил выполнять контракт и поставлял оборудование. В настоящий момент неизвестно, какое количество блоков поставлено физически, а какое готово к эксплуатации. Есть вероятность что строительство не всех блоков удастся завершить.
Если все пиково-резервные блоки еще не сданы в эксплуатацию, и строительство их будет приостановлено после ухода Siemens (наиболее тяжелый вариант) то последствия будут очень серьезными.
Согласно Концепции в отопительный период и в 2025, и в 2030 году КЭС не будут работать даже в периоды пиковых нагрузок, а значит будут выключены фактически на протяжении всего отопительного периода. Похоже, что в этот период балансирование энергосистемы предполагается электрическими котлами и разгрузкой ТЭЦ. Таким образом, при аварийном останове блока АЭС в энергосистеме вообще отсутствуют мощности для обеспечения баланса. Вероятно, ранее считалось, что в случае останова можно будет получить 500 МВт от БРЭЛЛ и 800 МВт ПРИ что суммарно дает 1300 МВт – резерв превышает мощность максимального установленного блока, а значит требования надежности обеспечивается. Однако отсутствие хотя бы трех из 16 блоков ПРИ уже не позволяет обеспечить балансирование энергосистемы и приведет к отключению потребителей. Более того, сегодняшние взаимоотношения между Беларусью и соседними странами (а также взаимоотношения соседних стран между собой) не позволяет гарантировать даже помощь БРЭЛЛ в полном объеме. В любом случае уже к 2025 году от кольца БРЭЛЛ планируют отключиться Эстония, Литва и Латвия, что фактически приведет к прекращению его существования.
Таким образом, если ПРИ не будут запущены, то остановка одного блока может привести к нарушению баланса мощности от 20% до 30%, хотя отклонение баланса уже на 1–2% может привести к отклонению частоты от 50 Гц на максимально допустимую величину. Т. е. такое резкое изменение генерации мощности вероятно приведет к выходу других генераторов за пределы статической устойчивости и веерному отключению в энергосистеме возможно с полным погашением системы.
Но даже если этого не произойдет, то для обеспечения баланса на некоторое время придется отключить до трети всех потребителей. Это значит, что потребление населением будет отключено полностью и придется отключать производства. Для многих производство с непрерывными технологическими процессами это приведет к серьезным экономическим ущербам. На запуск резервных паровых турбин (старого оборудования) на Лукомльской и Березовской ГРЭС потребуется от 12 до 24 часов (при условии, что они не будут законсервированы и останутся стоять в холодном резерве).
Таким образом, энергосистема Беларуси является крайне зависимой от оборудования Siemens. Фактически сейчас начинают проявляться новые свойства энергетической системы Беларуси. Вместо равномерно распределенных по территории большого количества энергоблоков относительно равной мощности энергосистема перешла в состояние высокой концентрации генерации энергии на одной станции и на блоках очень большой мощности. В результате любое неожиданное изменение состояния (аварийное отключение) одного блока может оказать настолько значительное влияние на энергосистему, что она может не справиться. И это при том, что на повышение надежности этой конфигурации энергетической системы потрачены огромные инвестиции в виде строительства электрокотлов и пиково-резервных источников. Это результат гигантомании в экономическом развитии в целом и в энергетике в частности, когда вместо сотен небольших шагов и планомерной работы по повышению энергоэффективности и созданию небольших, но гибких энергоисточников мы пытаемся решить все проблемы одним махом. Ничего хорошего из этого не получается. Так было с модернизацией, так получилось и со строительством АЭС. Получили энергосистему с энергоблоком, экономика которого взывает большие вопросы, так еще и эксплуатация данного оборудования угрожает надежности энергоснабжения.
А ведь именно эти тезисы чаще всего слышны как аргументы против развития ВИЭ в стране: ВИЭ производят дорогую электроэнергию и негативно влияют на надежность электроснабжения за счет невозможности управления их мощностью. Как показывает практика такие же аргументы против АЭС представители Минэнерго и Белэнерго стараются не замечать.
