Большому кораблю - большие торпеды!

Появление атомной станции в белорусской энергосистеме влечет за собой решение многих глобальных проблем в энергосистеме РБ. Над этими проблемами задумывались лучшие умы научно-исследовательских  и других учреждений, энергетики, практики и теоретики. Задумались и выработали программы и стратегии изменения структуры генерации и потребления электрической и тепловой энергии. Не все специалисты сходятся в едином мнении в выработке мероприятий по включению АЭС  в энергобаланс республики, но общие тенденции наблюдаются. Есть очень интересные мнения, иногда противоречивые.

Следует сначала проанализировать, почему АЭС настолько особенная, что ее включение в энергосистему нашей страны требует серьезной проработки вопросов, связанных с графиками электрических нагрузок? Например, в энергосистеме Франции  работает 58 атомных станций, что составляет 60% всей генерации. И включение новой АЭС не влечет серьезных масштабных структурных преобразований. Почему? Потому что установленная мощность генерации всех станций Франции 106 171 МВт, и включение станции даже с двумя энергоблоками по 1200 МВт не окажет такого влияния, как для Белорусской энергосистемы с установленной мощностью 8 380 МВт, в которой появление даже одного энергоблока 1200 МВт вызывает почти глобальные проблемы.

Да, будет дополнительная мощность, рост производств и т.д. Какие вообще могут быть проблемы? Это так же хорошо, как для семьи приобретение мощного внедорожника вместо малолитражки! АЭС - это же круто! Но не все так просто, как в семейном бюджете…

А теперь отбросим в сторону эмоции и посмотрим на суточный график нагрузок Белорусской энергосистемы:

На этом графике видно, что белорусы - нормальные люди: днем работают, ночью отдыхают. А энергосистема работает круглосуточно: днем напряженно… а ночью не менее напряженно, особенно зимой.  Так вот, особенность заключается в том, что существующие электростанции Беларуси полностью покрывают потребность потребителей РБ в  электрической и тепловой энергии. Поэтому если ничего не менять, а просто включить АЭС в упряжку существующих электростанций, то произойдет следующее: Из второго графика видно, что если просто включить АЭС (только один энергоблок в 1200 МВт) в энергосистему, то в ночные часы ее электроэнергия никому не нужна (потому что нет нагрузки)! А днем она востребована. Но если ее ввести, то для соблюдения баланса придется вывести из работы большую часть действующих станций и «сгрузить» серьезную часть нагрузки на БелАЭС. А этого делать нельзя из соображений надежности, поскольку, случись что, энергии в стране не будет совсем. АЭС - это большая неповоротливая машина (как БелАЗ), которой нужно найти проезд на узких улочках энергосистемы. Почему неповоротливая? Потому что в силу особенностей работы  реактора АЭС может работать только в базовой части графика, т.е. внизу графика с постоянной нагрузкой. 

Это так или иначе приводит к мысли о том,  что других участников с этой части графика нужно исключить из участия в выработке электроэнергии: остановить энергоблоки всех электростанций или перевести их в маневренный режим. Кого будем выгонять из базовой части графика? Конечно же, те энергоблоки, которые работают на газу! Ведь они создают нашу энергозависимость от энергоресурсов соседних стран.  Так, некоторые энергоблоки Лукомльской ГРЭС, возможно, переведут в резерв, или вообще законсервируют, ну и другие станции «пощипают» немного. Но все энергоблоки, замещающие АЭС, нельзя остановить и закрыть, поскольку энергосистеме придется держать «вращающийся» резерв на величину, равную мощности самого крупного энергоблока, т.е. не менее 1200 МВт. 

Для того чтобы при отключении самого мощного энергоблока не произошло критическое нарушение устойчивости. И чем больше этот блок, тем сложнее системе. На данный момент в энергосистеме РБ поддерживается вращающийся резерв на 400 МВт. Что же, придется увеличить его в три раза. Хоть это не совсем экономично, но нужно же включать АЭС, нужно чем-то жертвовать. Лучшие белорусские умы в сфере энергетики предлагают вариант с величиной резерва в 600-800 МВт, а остальную «недостачу» в случае отключения энергоблока АЭС покроет… отключение потребителей посредством противоаварийной автоматики (информация взята с сайта Минэнерго РБ). Что ж, тоже хороший  вариант, дешево и сердито. Теперь конкретнее о самих  мероприятиях по включению  АЭС в энергосистему республики. 

 Специалисты РУП «БелТЭИ» произвели расчеты и выдали свой труд: «Способы регулирования нагрузки Белорусской энергосистемы после ввода АЭС», в котором они рассчитали пять способов регулирования нагрузки, а точнее, пять способов управления генерацией энергосистемы, чтобы вписать АЭС в действющую энергосистему. Все варианты преследуют решение двух вопросов: покрытие пиковых нагрузок потребления электроэнергии и поддержание работы системы теплоснабжения в зимний период в ночные часы. Среди них есть и классический вариант: использование ГАЭС (гидроаккумулирующих станций), экономически очень неэффективный, и экзотический: использование ВАГТЭ (воздушноаккумулирующих газотурбинных электростанций), экономически самый эффективный. Поскольку их никто применять не будет, то придется выбирать из остальных. А по остальным способам, как ни крутили специалисты цифрами, итоги видны из таблицы итогов, и два миллиарда  красивых зеленых бумажек так или иначе вынь да положь на решение проблемы: 

Как видно, построить АЭС и купить топливо - это только начало, а подготовить энергоситему к включению АЭС, произвести реструктуризацию мощностей, создать структуру потребления - это еще одна большая задача, которую НАДО решить без ошибок! Я уверен, энергетики Беларуси  с ней справятся! Источники: Журнал «Энергия и менеджмент» № 1(64) январь–февраль 2012 Сайт РУП «БЕЛТЭИ» Сайт Министерства энергетики РБ.