Польська електроенергетика до повномасштабної війни
За рік до нападу РФ на Україну, зіткнувшись із проблемою старіння вугільних блоків та необхідністю проведення енергетичної трансформації, польський уряд ухвалив документ «Енергетична політика Польщі до 2040 року» (PEP 2040), який разом із раніше прийнятою Польською ядерно-енергетичною програмою (PPEJ) визначив курс цих історичних змін.
Грандіозний план передбачав поступовий, але повільний відхід від виробництва енергії на основі кам’яного та бурого вугілля.
Цю стратегію можна розділити на три етапи: розвиток відновлюваних фотоелектричних (PV) та наземних вітрових джерел (триває); впровадження морських вітрових електростанцій (після 2025 року); впровадження атомної енергетики (після 2032 року).
Природний газ мав бути тільки «перехідним паливом» між етапом відмови від найстаріших вугільних блоків, які не оплачується ремонтувати для збереження виробничих потужностей, і впровадженням атомної енергетики.
На жаль, цей задум так і не був втілений. Багато в чому програма PEP 2040 виявилася застарілою вже на момент її ухвалення — скажімо, рівня 5-7 ГВт для фотоелектричних джерел, запланованого на 2030 рік, досягли наприкінці 2021 року.
Ба більше, в перспективі на 2043 рік у прогнозі внутрішнього попиту Польщі на природний газ (розробленому оператором газотранспортної системи GAZ-SYSTEM) не передбачалося зниження потреб у сировині навіть після введення в експлуатацію кількох атомних блоків. Значне зростання попиту очікувалося на 2025–2030 роки, а зупинитися він мав лише 2035-го, після відкриття другого ядерного енергоблоку. Це означало подвоєння попиту на природний газ порівняно з 2021 роком.
Такий суттєвий ріст мали забезпечити, зокрема, шляхом запуску плавучого терміналу для зрідженого газу в Ґданській затоці (FSRU). Його введення в експлуатацію заплановано на 2027–2028 роки.
Що війна змінила в уявленнях про польську енергетику?
Спричинені війною проблеми в логістиці поставок викопного палива призвели до кризи та наклалися на запізнілі через пандемію ремонти французьких ядерних реакторів та їхні аварійні вимкнення, через що половину реакторів вивели з експлуатації. З експортера дешевої ядерної енергії Франція перетворилася на імпортера, що додатково збільшило ціни на електроенергію в ЄС.
Війна спонукала тих, хто ухвалює рішення, прискорити процеси довготермінової дії. Наприкінці березня – на початку квітня 2022 року представлено проєкти оновлення PEP 2040, покликані забезпечити швидкий відхід польської економіки від палива, імпортованого з РФ. Ці проєкти передбачають збільшення технологічної диверсифікації та розширення потужностей на основі польських джерел, зокрема подальший розвиток відновлювальних джерел енергії (ВДЕ), послідовне впровадження ядерної енергетики, підвищення енергоефективності, а також подальшу диверсифікацію джерел нафти та природного газу.
Популярною навіть є ідея зменшити залежність від газу через використання вугільних блоків або тимчасове збільшення видобутку вугілля.
Тривала блокада поставок газу з Росії, посилена пошкодженням газопроводів Nord Stream («Північний потік»), призведе до зростання попиту на зріджений природний газ (ЗПГ) на світових ринках.
Незабаром Німеччина запустить чотири плавучі ЗПГ-термінали, подібні плани вже втілююють Естонія, Фінляндія, Греція та Італія.
Таке сильне зростання європейського попиту на зріджений природний газ вплине на ціну газу. Зважаючи на перспективу переходу на ядерну та відновлювану енергетику (з її сховищами енергії), це додатковий аргумент проти значного задіяння інших газових джерел електроенергії, крім тих, що працюють в когенерації.
Газ надалі має сильні позиції
Насправді кожен із заявлених планів реалізації великих газових блоків залишається актуальним. Триває будівництво електростанції з газопаровими установками в Ґрудзьондзі (450–750 МВт), оголошено тендер на будівництво ґдинської газової ТЕЦ (140–170 МВт), електростанції «Рибнік» (800–900 МВт) і блоку в Ґданську (до 456 МВт), продовжується газифікація електростанції «Козєниці» (2100-2200 МВт).
Державна нафто-газова компанія Польщі (PGNiG) також планує збудувати когенераційний блок на варшавській теплоелектростанції «Сєкєрки» (приблизно 500 МВт). Крім того, прискорено запуск плавучого ЗПГ-терміналу (2026 року). Існує можливість подвоєння його пропускної спроможності, чим зможуть скористатися і сусідні країни.
Крім того, опублікована в травні 2022-го Стратегія розвитку теплопостачання до 2050 року не передбачає відходу від спалювання природного газу та переходу до вуглецево-нейтрального стану викидів. Безвугільні сценарії передбачають 24–28 % залежності від природного газу та 33–38 % частки біомаси в системі централізованого теплопостачання.
У рамках розвитку ВДЕ 14 липня 2022 року до Сейму надійшов закон, який дозволяє будівництво наземних вітрових електростанцій на відстані меншій, ніж у чинних нормах, але не меншій ніж 500 метрів від будівель, лише на підставі затверджених місцевих планів облаштування території. Однак закон застряг у Сеймі й на багато місяців став предметом дискусій між окремими фракціями правлячої партії.
У галузі заявляють про запуск нових турбін протягом двох-трьох років — ці проєкти існують віддавна, але закон 2016 року загальмував їхній розвиток. До 2030 року в наземних вітрових електростанціях цілком можливо вийти навіть на 20 ГВт встановленої потужності (наразі це лише 7,7 ГВт).
Варто відзначити позитивні зрушення на рівні місцевого самоврядування.
Через зростання цін на енергоносії багато органів місцевого самоврядування особливу увагу приділило впровадженню сонячної енергетики на громадських будівлях.
Один із найбільш амбітних планів представила Варшава, заявивши про намір до 2030 року встановити сонячні панелі на всіх громадських будівлях, а також запустити будівництво вітрової та фотоелектричної електростанцій за межами столиці.
Підвищений попит на електроенергію. Чи вугілля допоможе?
В аналізі з перспективою до 2030 та 2050 років часто забувають брати до уваги масштаб попиту на енергію, враховуючи зміни, пов’язані з процесом енергетичної трансформації та наслідків збільшення собівартості виробництва електричної та теплової енергії з викопного палива. У програмі PEP 2040 не розглядалися такі явища, як широке впровадження теплових насосів, електрифікація транспорту та промисловості або впровадження водневих рішень.
Внаслідок значного зростання цін на електроенергію та викопне паливо, яке відбулося в результаті пандемії та повномасштабної війни, кількість теплових насосів, що продаються на польському ринку, суттєво зростає. Ця галузь вважає польський ринок перспективним, тому лише 2022 року в Польщі розпочато будівництво двох заводів із виготовлення теплових насосів.
Уперше проблематика зростання попиту, спричиненого процесами енергетичної трансформації, була врахована в плані розвитку промислових мереж, складеному оператором «Польські електроенергетичні мережі» (PSE). За результатами аналізу, проведеного у листопаді 2022 року, 2050-го Польщі потрібно буде не менше ніж 300–500 ТВт-год електроенергії (2021 року було 174 ТВт-год).
У майбутньому польська енергетична система вимагатиме все більше нових джерел енергії та гнучкості, зокрема, через збільшення частки ВДЕ.
Як заявляє PSE, 2030 року система електропередач зможе обробляти до 50 % частки ВДЕ у виробленій електроенергії.
Зважаючи на технічний стан та вік наявних вугільних блоків, а також невирішену проблему з їх фінансуванням після 2025 року, коли завершиться термін підтримки ринком потужності найстаріших вугільних енергоблоків, можна стверджувати, що підтримка роботи енергосистеми за несприятливих погодних умов стане дуже складним завданням.
Національний центр досліджень і розвитку розробив декілька малозатратних технологій модернізації блоків класу 200 МВт, характерних для польської енергетики. Основна ідея полягає в тому, щоб подовжити термін їхньої експлуатації та підвищити гнучкість роботи, щоб блоки могли ефективно виконувати функцію регулювання в системі, де переважає ВДЕ.
Це єдина технічно та фінансово реальна альтернатива значному розширенню потужностей, в основі яких лежить природний газ. Вона забезпечує виживання польської електроенергетичної системи на найближчі роки до моменту введення в дію ядерної енергетики.
Якщо з фінансових чи політичних причин не вдасться таким чином продовжити роботу принаймні десяти блоків, то задоволення попиту впродовж певного часу максимально залежатиме від імпорту або дороговартісної послуги зі зменшення відбору потужностей (DSR).
На додаток до сонячної та вітряної енергетики на суші ключовим елементом системи стане теж галузь морської вітряної енергетики. На першому етапі впровадження (2026–2030 роки) запустять приблизно 5,9 ГВт встановленої потужності, а на наступному етапі — загалом приблизно 11 ГВт. Галузь оцінює потенціал Балтики приблизно в 33 ГВт.
Сховища енергії як допомога системі
Ситуація швидкого розвитку нестабільних ВДЕ, спричинена кризою, і впровадження стабільної атомної енергетики має бути пов’язана з розвитком сховищ електроенергії. Зараз найдешевшою технологією зберігання енергії, співмірною з попитом, є гідроакумулювальні електростанції (ГАЕС). Їхня загальна потужність у Польщі становить приблизно 1,6 ГВт.
ГАЕС — це установки, які, говорячи простою мовою, в період низького попиту використовують надлишок енергії в системі для закачування води з нижнього резервуара у верхній, а коли енергія потрібна у зворотному процесі, ГАЕС виробляє її для мережі, спускаючи воду.
Солинська ГАЕС. Джерело: ВікіпедіяПід впливом зростання вартості квот на викиди вуглекислого газу, чому частково сприяла пандемія, незадовго до повномасштабної агресії РФ проти України уряд Польщі розпочав роботу з будівництва нових гідроакумулювальних електростанцій, загальний потенціал яких становить приблизно 5–6 ГВт.
Реалізація таких інвестицій шляхом зменшення енергетичної залежності від викопного палива та створення умов для подальшого збільшення частки ВДЕ дасть змогу суттєво протидіяти економічним наслідкам війни.
У липні 2022 року оголосили, що компанії з груп ORLEN, Tauron і PGE до 2030 року збудують три нові ГАЕС — Млоти, Толкміцько та Рожнув II — загальною потужністю приблизно 2,5 ГВт. Ефективній реалізації цього плану має сприяти ухвалення спеціального закону.
Трьох запланованих нових гідроакумулювальних електростанцій буде достатньо на перехідному етапі, але в наступні роки трансформацій потрібні будуть додаткові інвестиції такого типу. Чим більше сховищ енергії функціонуватиме в енергетичній системі, тим менше природного газу знадобиться Польщі для регулювання та підтримки роботи системи.
Малий атом не виправдав себе?
Зіткнувшись із суттєвим зростанням квот на викиди вуглекислого газу, сектор промислової енергетики, якому в програмі PEP 2040 не було приділено належної уваги, впродовж 2021 року оголосив про низку ініціатив із впровадження у Польщі малих ядерних реакторів (SMR), яких ще немає ніде у світі. Про амбітні плани в цій сфері заявили, зокрема, компанії Synthos, ZE PAK, Orlen і KGHM.
Момент істини настав наприкінці жовтня — на початку листопада 2022 року, коли компанія ZE PAK відмовилася інвестувати в неперевірені SMR на користь великих ядерних реакторів. Проєкт має бути реалізований разом із групою PGE у Понтнуві на основі корейської технології.
Інформація про цю ініціативу збіглася в часі з офіційним підтвердженням вибору американської технології AP1000 для реалізації урядової ядерної програми. Всупереч положенням PPEJ, технологію обрали лише для ретельно дослідженої приморської локалізації. Відкритим залишається питання вибору технології для локалізації другого урядового проєкту.
Вибір технології — це початок тривалої адміністративної процедури, в результаті якої 2026 року мають початися роботи, а 2033-го очікується введення в експлуатацію першого енергоблоку нової АЕС.
Судячи зі стану підготовчих заходів у сфері адаптаційної інфраструктури, до робіт приступлять, імовірно, наприкінці 2027 року. Для проєкту в Понтнуві відповідні дослідження ще тільки проводитимуться, тому будівельні роботи розпочнуться з кількарічною затримкою у зв’язку із прибережним розташуванням.
Модель фінансування обох проєктів невідома, але доведеться вдатися до кредитів і державної підтримки. Що стосується законодавства ЄС, то такі заходи передбачені включенням ядерної енергетики до так званої таксономії сталого розвитку, тобто набором вказівок для фінансових установ щодо фінансування проєктів у сфері енергетики.
Однією з їхніх форм має стати Фонд трансформації енергії (FTE). Ідея його створення з’явилася на етапі відновлення економіки після пандемії, коли значне зростання квот на викиди вуглекислого газу стало проблемою для фінансування процесів, пов’язаних із трансформацією. FTE повинен мати у своєму розпорядженні значну частину коштів, виручених від продажу прав на викид вуглекислого газу.
У воєнній ситуації дефіцит природного газу на європейських ринках призвів до зростання ролі більш вуглецевого вугілля у виробництві енергії та до підтримання високої вартості квот на викиди вуглекислого газу.
Складним завданням буде й одночасне втілення двох великих проєктів із різними технологіями (з можливим впровадженням кількох технологій SMR), що в сукупності стане сильним навантаженням для регулятора та ринку підрядників. Польські ядерні проєкти реалізовуватимуться водночас із кількома аналогічними ядерними проєктами в сусідніх країнах і світі, що разом із майбутнім відновленням України може призвести до значної конкуренції між окремими проєктами за виробничі ресурси та робочу силу.
На шляху до комплексної енергетичної безпеки
Повномасштабна війна РФ проти України та пандемія призвели до того, що інвестиції в трансформацію польської енергетичної системи стали ще більш актуальним питанням, ніж раніше. Нестабільність ринків і бажання позбутися залежності від імпортованого викопного палива пришвидшать процес енергетичної трансформації.
У найближчі роки необхідним стане розблокування інвестицій у ВДЕ як у юридичній площині у сфері наземних вітроелектростанцій, так і здатність розподільчих мереж приймати електроенергію з розосереджених, нестабільних джерел. Ба більше, на будь-яких об’єктах громадського використання впродовж кількох років мають бути встановлені фотоелектричні панелі. Основним джерелом фінансування повинен стати Фонд трансформації енергетики.
Один із можливих способів підвищити гнучкість мереж — встановлення акумуляторних накопичувачів енергії на трансформаторних станціях ВН/СН та СН/НН. Висока напруга / середня напруга та середня напруга / низька напруга. Однак це вимагало б чималих затрат, що з огляду на масштаби попиту стане великим викликом і буде нереальним без запровадження бодай якоїсь форми державної підтримки.
Перехідний етап вимагає негайного ухвалення рішень у сфері фінансування проєктів, спрямованих на підтримку виробничих потужностей на виексплуатованих вугільних блоках. В іншому випадку постає необхідність будувати газову електростанцію в Козєницях, а також врівноважуючі джерела такого типу, що не сприяє енергетичній безпеці й шкодить навколишньому середовищу.
З точки зору законодавства необхідно швидко ухвалити спеціальний ядерний закон, закон про створення FTE та спеціальний закон про будівництво нових ГАЕС.
Будівництво ГАЕС сприятиме зниженню попиту на природний газ після 2030 року.
Необхідно також визначити роль і частку великої та малої атомної енергетики в цільовій структурі виробництва електричної та теплової енергії в Польщі та вибрати кілька технологій SMR для використання в промисловості та теплоенергетиці. В іншому випадку може виникнути ситуація, коли кожне завдання буде вирішуватися з використанням іншої технології, що вплине на витрати та терміни реалізації окремих проєктів.
Сфера теплопостачання є найбільшим викликом і вимагає окремого підходу. Щоб зменшити витрати на викиди та оптимізувати процес відмови від джерел викиду шкідливих речовин у найближчі десятиліття, кожна електростанція, розташована поблизу будівель, повинна стати ще й теплостанцією (наприклад, як у Рибніку й Ополі). Також необхідно визначити шляхи досягнення вуглецевої нейтральності у централізованому теплопостачанні, адаптовані до різних розмірів і потреб польських міст.
Переклала Ірена Шевченко
