Ненужная АЭС 

Ненужная АЭС
Фото: Unsplash / Alexander Schimmeck

После нападения Российской Федерации на Украину против России были введены беспрецедентные экономические и торговые санкции. Значительная часть этих санкций распространяется и на Беларусь, как ближайшего союзника агрессора.

Оценку экономических последствий наложенных санкций привели в исследовательском центре BEROC. Согласно этому исследованию, падение ВВП в 2022 году составит -19.6%. Есть оценка влияния такого шока на промышленность, сферу услуг, население, банковскую систему и внешнюю и внутреннюю торговлю.

Но шок такой силы будет оказывать влияние также и на технологическом уровне. В этой работе попробуем оценить влияние такого сокращения ВВП на энергетическую систему с точки зрения технологических изменений в работе энергосистемы.

Анализ исторических данных показывает тесную связь между ВВП и электропотреблением.

Рисунок 1 — Изменение ВВП и электропотребления

 

На рисунке 1 приведен прогноз на 2022 год из указанного выше исследования. Прогноз потребления электропотребления на 2022 год на графике не приведен, однако сохранение зависимости говорит о ожидаемом значительном сокращении электропотребления.

Рисунок 2 — Влияние изменения ВВП на изменение электропотребления

 

На рисунке 2 показаны значения экономического роста по оси Х и изменения электропотребления по оси Y. Из двух графиков видно, что в истории независимой Беларуси подобного рода экономических потрясений еще не было. Если предположить, что зависимость между ВВП и электропотреблении сохранится, то можно ожидать снижение спроса на электроэнергию на 13,8%. Однако данный вариант можно считать оптимистическим. На графике рисунка 1 можно заметить, что в периоды роста ВВП электропотребление растет медленнее. Но в годы, когда ВВП сокращалось или росло незначительно, то электропотребление сокращалось также или даже больше. Если учесть только эти периоды, то сокращение электропотребления может составить до 17,3%.

Что это значит для энергосистемы? Сейчас в энергосистеме работает один блок атомной электростанции (АЭС), теплоэлектроцентраль (ТЭЦ), которые вырабатывают тепловую и электрическую энергию одновременно и конденсационные станции (КЭС), которые вырабатывают только электроэнергию. АЭС работает всегда на номинальной мощности. ТЭЦ работают в таком режиме, чтобы обеспечить спрос на тепловую энергию и при этом производят электрическую энергию. И КЭС обеспечивают баланс мощности, производя всю остальную энергию, на которую есть спрос. После пуска первого блока АЭС иногда наступают такие периоды времени (особенно часто в ночные часы) когда спрос на электрическую энергию меньше, чем производство на ТЭЦ, АЭС и минимальный технический уровень на КЭС. В этом случае излишки производства электроэнергии потребляются электрокотлами, которые производят тепловую энергию.

Баланс энергосистемы должен поддерживаться постоянно. Электроэнергию невозможно накапливать в промышленных масштабах. В любой момент времени производство электроэнергии должно точно совпадать со спросом. Любое расхождение ведет к изменению качество электроэнергии, что может вести к поломке бытовых приборов или нарушении технологии производства в промышленности.

Наши модели показывают, что в марте пиковое потребление электрической энергии электрокотлами может достигать 400МВт в некоторые ночные часы. С другой стороны, в соответствии с Комплексным планом до 2020 года должно было быть введено в эксплуатацию около 985 МВт электрокотлов.

Следовательно, электрокотлы могут обеспечить баланс мощности при сокращении потребления электроэнергии еще на 585 МВт. Дальнейшее сокращение нагрузки приведет к необходимости изменять структуру производства. Работа электрокотлов очень неэффективна с точки зрения экономики. Если они работают значит все другие механизмы уже использованы. Если электрокотлы не обеспечат баланс мощности, придется остановить блока АЭС.

С учетом ожидаемого графика нагрузки на март, можно утверждать, что достаточно среднесуточному потреблению сократиться на 9% и нагрузка на электрокотлы будет достигать 970 МВт, что уже фактически предел регулирования.

Вероятно, что сокращение потребления не будет одномоментным и будет растянуто по времени как минимум на несколько месяцев. На графике 3 приведен типовой почасовой график потребления электроэнергии на протяжении года (8760 часов). Март — это ориентировочно период с 1400-го по 2200-й час. Видно, что на протяжении марта и далее потребление будет сокращаться.

Во второй половине марта запланировано окончание отопительного сезона, в связи с чем выработка на ТЭЦ резко сократится, и угроза нарушения баланса мощности исчезнет. Кроме того, ожидается вывод из эксплуатации на планово-предупредительный ремонт первого блока АЭС. По данным официального Телеграм канала министерства энергетики, останов блока запланирован на конец апреля. Таким образом можно говорить, что если нагрузка не снизится значительно в ближайшие несколько недель, то угроза нарушения баланса мощности в межотопительный период будет минимальной.

С другой стороны, к средине июля плановый ремонт первого блока должен будет завершен, и блок будет выведен на номинальную мощность. Также сейчас на стадии физического пуска находится второй энергоблок АЭС — топливо загружено, цепная реакция запущена и поддерживается на минимальном контролируемом уровне. После физического пуска (ориентировочно в средине лета) произойдет подключение энергоблока к электрической сети и начнется энергетический пуск (когда станция будет вырабатывать электрическую энергию в сеть). Значит к началу нового отопительного сезона мы можем получить энергосистему с работающими по тепловому графику ТЭЦ, двумя блоками АЭС в условиях спроса на электроэнергию значительно ниже прогнозируемой. В этой ситуации пуск второго блока будет невозможен просто по причине отсутствия достаточного спроса на электрическую энергию и невозможности поддержания баланса мощности.

Чтобы понять экономический ущерб от того, что атомный блок будет простаивать нужно подробнее рассмотреть экономику АЭС. Основные затраты на производство электроэнергии составляют выплаты за кредит, постоянные затраты (зарплата персонала, постоянные административные расходы, потребление электроэнергии на собственные нужды, налоги на землю и недвижимость и т.д.). Переменные затраты, которые исчезают при остановке блока, для АЭС крайне малы. Основными переменными затратами для электростанций являются затраты на топливо, но для АЭС затраты на топливо занимают небольшую долю в себестоимости производства электроэнергии.

Если предположить, что полная себестоимость производства электроэнергии на АЭС составит 8,5 цента за киловатт-час, то суточные затраты на эксплуатацию АЭС составят 2,4 млн долл. США. Даже если простой позволит несколько снизить затраты на обслуживание блока, то убытки в любом случае будут составлять более 2 млн долл. в сутки или более 700 млн. долл. в год. Эти затраты будут перенесены на тарифы на электроэнергию, что окажет дополнительное давление на экономику предприятий или покупательскую способность населения.

20.03.2022