Структура електрогенерації в Україні та її зв'язок із тарифами на електроенергію

Розглянемо структуру генерації електричної енергії в Україні.

Об'єднана енергетична система України (ОЕС) – це сукупність електростанцій, електричних і теплових мереж, що працюють в загальному режимі виробництва, передачі і розподілу електричної і теплової енергії. В ОЕС України паралельно працюють атомні (АЕС), теплові (ТЕС) та гідроелектростанції (ГЕС), теплоелектроцентралі (ТЕЦ), а також електростанції, які працюють на альтернативних (відновлювальних) джерелах електроенергії (ВДЕ) (сонячні, вітрові, біо та інші). Всі вони об'єднані магістральними електричними мережами.

Щодо частки кожної складової в загальній структурі генерації електроенергії в Україні, то:

•  Атомні електростанції (АЕС) складають 51%, вони працюють рівномірним графіком і створюють енергетичну базу протягом всієї доби. АЕС дуже повільно нарощують або зменшують потужність, тому різкі маневри просто небезпечні. Внаслідок цього атомні електростанції не можуть збільшувати виробництво під час вечірніх піків і зменшувати його вночі, коли настає "нічний провал" у споживанні електроенергії.
• Теплоелектростанції (ТЕС) – 27%, найчастіше це маневрові потужності з швидким реагуванням на зміни споживання, найчастіше такі станції працюють на спалюванні вугілля, газу або мазуту.
• Теплоелектроцентралі (ТЕЦ) – 9%, станції такого типу виробляють не тільки електричну енергію, а й теплову. Найчастіше вона використовується у містах для гарячого водопостачання та опалення.
• Гідроелектростанції та Гідроакумулючі електростанції (ГЕС/ГАЕС) – 5%, станції такого типу найчастіше використовуються для покривання пікового споживання в енергосистемі країни. Зазвичай ГАЕС закачують воду вночі, коли споживання мінімальне та є надлишок електроенергії, а скидають в години пікового попиту — в ранкові та вечірні години. Вони також є резервом, який може швидко компенсувати раптовий дефіцит потужності в енергосистемі.
• Сонячні електростанції (СЕС) – 5%, екологічно чиста генерація електроенергії, що здійснюється завдяки сонячному світу.
• Вітрові електростанції (ВЕС) – 2%, також екологічно чиста генерація, яка використовує енергію вітру для генерації електроенергії.
• Біостанції – 1%, для генерації електричної енергії дані станції використовують біологічні відходи з виробництв та біогаз. Особливістю "зеленої" генерації є повна залежність від погодних умов та сезонність її генерування.

Щодо кількісного представлення виробників електроенергії в Україні: 4 атомні електростанції; 15 теплоелектростанцій, 2 з яких залишились на непідконтрольній території; 43 ТЕЦ, 10 з яких знаходяться на непідконтрольній території; основу гідроенергетики України становить каскад з 6 великих ГЕС на Дніпрі, а також Ташлицька ГАЕС на річці Південний Буг. Всього функціонує 8 ГЕС та 3 ГАЕС.

Найбільша українська СЕС встановлена в Нікопольському районі Дніпровської області і вона є другою за потужністю СЕС в Європі, а найбільша українська ВЕС знаходиться в Запорізькій області.

На сьогодні в Україні найдешевша електроенергія – атомна та гідро, найдорожча – «зелена» – з сонця, вітру. В кінці 2008 року в нашій країні для стимулювання розвитку відновлювальної енергетики з боку держави був прийнятий "зелений тариф". Згідно з ним електроенергія, отримана з альтернативних джерел, купується державою за тарифами, на порядок вищими за ринкову вартість. Така програма розрахована до 2030 року з поетапним зниженням вартості 1 кВт, а по її закінченню вартість зеленої електроенергії стане стандартною. Очікується, що у 2030 році частка виробництва електроенергії з відновлюваних джерел (включаючи великі гідроелектростанції) становитиме близько 25-30%.

Співвідношення джерел генерації та збалансованість енергосистеми надзвичайно важливі для енергетичної безпеки держави й мають гарантувати стабільне електропостачання країни за різних природних, техногенних, управлінських, соціально-економічних умов та зовнішньополітичних факторів.

Як же пов’язані між собою структура електрогенерації та тарифи на електроенергію для підприємств та побутових споживачів?

Централізоване управління енергосистемою забезпечує Національна енергетична компанія «Укренерго». Режим роботи ОЕС визначається у відповідності з балансом виробництва і споживання електричної енергії, ремонтів електромереж і генеруючого обладнання. Обсяг електроенергії, яка потрапляє в енергосистему, має відповідати обсягу її споживання. Неможливо накопичити електроенергію, а потім продати споживачам. Має бути забезпечена безперервність одночасного процесу виробництва і споживання.
Отже, від чого залежить ціна на електроенергію:

1) Від інструментів балансування енергосистеми.
Протягом доби навантаження на енергосистему країни розподіляється нерівномірно. Вранці і ввечері – високе, а вночі – різко падає. Максимальне енергоспоживання припадає на ранкові години (7 - 10), коли починає працювати більшість підприємств, а також вечірні години (19-23), коли люди масово повертаються додому.
У той же час, українські електростанції виробляють електрику цілодобово, а такий режим споживання (піковий і знижений) створює для виробників електроенергії великі складнощі. Наприклад, ТЕС змушені щодня «запускати-зупиняти» близько 10 енергоблоків. Крім того, споживання вугілля, нафти і газу для виробництва електроенергії менше при рівномірному користуванні, а значить, допомагає економити цінні ресурси.
Одним і з способів управління попитом на споживання електричної потужності є перехід на тарифи, диференційовані за періодами часу, зокрема, на нічний тариф. Їх завдання – зменшувати навантаження на мережі в момент пікового використання. А економія для споживачів зумовлена дешевою «нічною» електроенергією.

2) Ціна електроенергії залежить від поточного стану структури електрогенерації. Якщо, наприклад, збільшується частка виробництва на теплових електростанціях, а частка дешевої атомної генерації зменшується, то ціна електроенергії може збільшуватись.

3) Ціна на електроенергію чутлива до сезонних коливань попиту та сезонних змін в структурі електробалансу країни.
Влітку усім виробникам електроенергії стає тісно на ринку, який обмежений рамками обсягу її споживання. Крім того, сонячні електростанції, яких в Україні побудовано багато, видають електроенергію тільки вдень. У той же час вітрових станцій або станцій на біогазі, які можуть генерувати електроенергію цілодобово явно недостатньо. Через такий дисбаланс виробництво «зеленої» електроенергії на добовому графіку виглядає так: рано вранці – виробництво мінімальне, вдень – максимальне, ввечері – знову мінімальне. Незбалансований розвиток «зелених» електростанцій в світі описують терміном «каліфорнійська качечка», що з’явився у 2012 році в Каліфорнії завдяки формі графіку для керованої генерації для покриття різниці між споживанням в енергосистемі та виробництвом некерованої генерації з ВДЕ. Обмежувати вироблення електроенергії на сонячних електростанціях в Україні немає сенсу, оскільки закон "Про ринок електроенергії" гарантує сонячним електростанціям, що вся їх електроенергія буде викуплена. Тому часто влітку для реагування на непрогнозовану генерацію СЕС/ВЕС застосовують примусове обмеження виробництва на АЕС, які дають дешеву електроенергію та задіюють ТЕС, які виробляють більш дорогу, ніж АЕС, електроенергію, але технічно дозволяють оперативно регулювати енергосистему.
Також, наприклад, коли дощова погода і в річках, на яких розташовані гідроелектростанції, дуже багато води, то компанія «Укргідроенерго» змушена скидати її, виробляючи електроенергію не тільки в період пікового споживання, коли потрібно балансувати енергосистему, а й в інший час доби. Це теж впливає на ціну електроенергії.

4) Українська енергосистема не працює ізольовано – більша її частина з’єднана міждержавними лініями електропередачі з енергосистемами країн-сусідів. Тому на ціну електроенергії на ринку також впливає експорт/імпорт електричної енергії, аварійна допомога (за необхідності) та технологічні перетоки з енергосистемами сусідніх держав, які неминуче виникають, щоб енергосистема України працювала безпечно і стабільно.

Отже, ціна на електроенергію в Україні суттєво залежіть від способів рішення технічних задач із балансування енергосистеми країни. А останній, на жаль, притаманні негнучкість та нестача високоманеврових і енергоакумулюючих потужностей.