Найти в Дзене
Сам себе энергетик

Украинская энергосистема на текущий момент. Часть 11. «Энергоострова» Украины: прошлое и настоящее

Извиняюсь за задержку, Новый год плюс статьи пошли достаточно объёмные и сложные. Украинские эксперты в последнее время говорят о том, что в ходе кампании 2024 года ВКС изменили тактику и теперь стремятся разбить Украину на некие «энергоострова». Это утверждение вызывает большие сомнения, но для начала неплохо бы разобраться, что вообще можно понимать под термином «энергоостров». Для начала нужно чётко ограничить термин «энергосистема», потому что дальше он будет мелькать постоянно. В общем случае под энергосистемой нужно понимать совокупность энергетических предприятий (генерирующих (электростанции) и распределяющих (ЛЭП и ПС/ТП)), локализованных примерно в границах государства и самодостаточных для изолированной от прочих энергосистем работы. Часть энергосистемы, объединённой каким-либо административным или географическим признаком, я буду называть локальной энергосистемой (при этом самодостаточность её уже не имеет особого значения), а объединение энергосистем, типа европейской конт

Извиняюсь за задержку, Новый год плюс статьи пошли достаточно объёмные и сложные.

Украинские эксперты в последнее время говорят о том, что в ходе кампании 2024 года ВКС изменили тактику и теперь стремятся разбить Украину на некие «энергоострова». Это утверждение вызывает большие сомнения, но для начала неплохо бы разобраться, что вообще можно понимать под термином «энергоостров».

Для начала нужно чётко ограничить термин «энергосистема», потому что дальше он будет мелькать постоянно. В общем случае под энергосистемой нужно понимать совокупность энергетических предприятий (генерирующих (электростанции) и распределяющих (ЛЭП и ПС/ТП)), локализованных примерно в границах государства и самодостаточных для изолированной от прочих энергосистем работы. Часть энергосистемы, объединённой каким-либо административным или географическим признаком, я буду называть локальной энергосистемой (при этом самодостаточность её уже не имеет особого значения), а объединение энергосистем, типа европейской континентальной сети UCTEили постсоветской IPS/ИЭС (Интегрированной энергосистемой, основой которой является Единая энергосистема (ЕЭС) России) – суперэнергосистемами.

Как мы помним из географии: остров – часть суши, со всех сторон окружённая водой, но не являющаяся материком.

Поэтому "энергоостров" - именно в кавычках, существуют планы строительства реальных островов, заточенных под генерацию.

Применительно к энергосистеме можно сформулировать так: «энергоостров» - это каким-либо образом обособленная часть энергосистемы. Но каким? Самое простое – это административное подчинение, т.е. когда часть некоторой энергосистемы, привязанной к некоторой административной единице, распространяется за границы этой самой единицы.

Например, локальная энергосистема Москвы и Московской области состоит по большей части из ПАО «Россети Московский регион» (бывший МОЭСК» и Московского предприятия магистральных электрических сетей (МПМЭС) филиала ПАО «Россети» - магистральных электрических сетей (МЭС) Центра. Теоретически, они должны быть локализованы в границах Москвы и Московской области, но это только теоретически, например, ПС 220 кВ Дальняя, принадлежащая МПМЭС располагается во Владимирской области.

Является ли такое обособление достаточным для выделения «энергоострова»? В рамках одного государства - скорее всего, нет: на работе этой части энергосистемы это административное различие сказывается незначительно (естественно, при одинаковом или схожем законодательстве). Другое дело, если энергосистема оказывается одновременно в разных государствах.

Не зря в данном выше определении в отношении привязки к государственным границам было применено слово «примерно» - иногда части вполне суверенных энергосистем оказываются за границами государств. Это очень часто попадается на постсоветском пространстве (та же украинская ВЛ 330 кВ ЧАЭС – Славутич, проходящая через территорию Белоруссии или молдавский транзит, проходящий по территории Украины), но отнюдь не только там: например, некоторые монгольские предприятия имеют электроснабжение со стороны Китая, т.е. фактически являются частью китайской энергосистемы.

И в украинской энергосистеме подобный «энергоостров» имеется – это Запорожская АЭС с Энергодаром, которые находятся на территории России, соответственно, подчиняются российскому законодательству. Выражается это буквально в том, что указания Укрэнерго не имеют для диспетчеров ЗАЭС такой же силы, как для украинских диспетчеров.

Запорожский или Энергодарский «энергоостров» обведён жёлтым овалом. Красная линия – примерная линия фронта
Запорожский или Энергодарский «энергоостров» обведён жёлтым овалом. Красная линия – примерная линия фронта

Стремление Киева вернуть себе контроль над Запорожским «энергоостровом» понятно – это примерно треть от имеющейся сейчас в наличии на Украине установленной мощности.

Желающим вспомнить про международное признание территорий европейцы в лице европейского объединения системных операторов ENSTO-E нанесли серьёзный удар, разделив у себя на сайте российскую энергосистему на старую (Russia Legacy) и новую (просто Russia). Не сложно догадаться, какие территории попадут во вторую категорию.

Выкопировка с сайта ENSTO-E. Красный овал – это старая Россия. Насчёт отсутствия данных (синий овал) европейцы поскромничали – при желании они могут получить их от украинцев, но это будет очевиднейшая зрада
Выкопировка с сайта ENSTO-E. Красный овал – это старая Россия. Насчёт отсутствия данных (синий овал) европейцы поскромничали – при желании они могут получить их от украинцев, но это будет очевиднейшая зрада

Более того, украинская энергосистема ещё с союзных времён имеет богатый опыт подобных «энергоостровов»:

1) во времена СССР МЭС Западной Украины (его границы у меня нет, но думаю, что он значительно выходил за пределы современного понимания этого термина) работал синхронно не с энергосистемой остального Союза, а с энергосистемой соцстран «Мир» (исключая Монголию, естественно);

ЕЭС Союза была на самом деле не очень-то и единой: помимо Западной Украины сами по себе болтались Средняя Азия и Дальний Восток. Связи-транзиты с этими энергосистемами, естественно, были, но в нормальном режиме работы они имели некоторый разрыв, т.е. какая-то из ВЛ, образующих транзит, была отключена. С союзных времён увеличилась связность энергосистемы России/северного Казахстана с Средней Азией, что привело к постоянной синхронной работе этих энергосистем (кроме Туркменистана). С Дальним же Востоком пока постоянной синхронной связи нет, хотя связность всё-таки усиливается: к двум существовавшим транзитам 220 кВ (двухцепный вдоль Транссиба и одноцепный вдоль БАМа) добавился третий (вдоль нефтепровода ВСТО) и сокращается разрыв в сети 500 кВ (1400 км при Союзе (между Зейской ГЭС и ПС Усть-Кут) против текущих 820 км (между ПС Нижнеангарская и Даурия), с вводом в строй ПС Таксимо он сократится до 640 км).

2) с 2002 года из уже незалежной Украины в Европу уплыл Бурштынский «энергоостров».

Собственно, с него и пошёл этот термин.

Это, конечно, далеко не советский МЭС Западной Украины, но всё-таки почти полторы области (полностью Закарпатская и значительные части Львовской и Ивано-Франковской) во главе с хорошо известной Бурштынской ТЭС и ПС Мукачево;

Бурштынский «энергоостров», красная линия – примерные географические границы
Бурштынский «энергоостров», красная линия – примерные географические границы

В состав Бурштынского «энергоострова» входило минимум два объекта, работавших одновременно на две энергосистемы – Бурштынская ТЭС и ПС 750 кВ Западноукраинская.

3) Молдавская ГРЭС с распадом энергосистемы «Мир» оказалась в тени украинских АЭС и без традиционных потребителей в Болгарии и Румынии, т.е. без денег. Естественно, простаивать ей не дали, с учётом того, что два парогазовых энергоблока по 250 МВт были подключены к ОРУ 400 кВ, а все остальные – к ОРУ 330/110 кВ, то получилось довольно легко организовать экспорт в Румынию по молдавскому транзиту;

Предположительная работа Молдавской ГРЭС на две энергосистемы: красная черта – граница между ними
Предположительная работа Молдавской ГРЭС на две энергосистемы: красная черта – граница между ними

4) подрабатывала на стороне и Добротворская ТЭС, благо и она в своё время строилась для поставок электроэнергии в Польшу. Как и в случае с Молдавской ГРЭС речь идёт о работе одновременно на две энергосистемы, но в более извращённом варианте, т.к. работа идёт с одного ОРУ 220 кВ (в Польшу уходит ВЛ 220 кВ Добротворская ТЭС – Замосць, с другой стороны ОРУ – мощный узел 220 кВ, 5 ВЛ, можно, конечно, с обратных концов подключать, но как-то глупо выглядит – отключились от украинских абонентов, чтобы помочь полякам).

Выкопировка с сайта ENSTO-E. Переток по ВЛ 220 кВ Добротворская ТЭС – Замосць. Работал с 13.12.2021, но в полночь с 22 на 23.02.2022 прекратился, наверное случайно совпало
Выкопировка с сайта ENSTO-E. Переток по ВЛ 220 кВ Добротворская ТЭС – Замосць. Работал с 13.12.2021, но в полночь с 22 на 23.02.2022 прекратился, наверное случайно совпало

Однако подобная работа явно не то, что имеют в виду украинские эксперты, описывая текущую ситуацию. Скорее всего, они подразумевают автономную работу некоторых районов украинской энергосистемы, опирающихся на крупную генерацию. Нечто подобное есть и у нас, но в куда большем масштабе – это энергосистема Дальнего Востока, которая, как уже говорилось выше, хоть и имеет связи с остальной ЕЭС России, но практически постоянно работает изолированно (при этом имеется связь через вставку постоянного тока с китайской энергосистемой).

Это именно энергосистема, потому что изолированный режим работы является основным.

Насчёт же существования подобных «энергоостровов» в украинской энергосистеме есть большие сомнения – если что-то похожее и есть, то это «квазиэнергоострова». Дело как раз в различии между кампаниями 2022-2023 и 2024 годов. В первой основной акцент делался на распределительных сетях 750-330 кВ (т.е. как раз первая кампания была ближе к образованию «энергоостровов» - за счёт разделения распредсетей, хотя скорее это можно назвать расслоением энергосистемы на сети различного напряжения, что в общем более эффективно). Во второй же серьёзно досталось генерации, в первую очередь, тепловой. Это привело к тому, что значительно упала плотность установленной мощности на единицу площади, вследствие чего практически прекратились серьёзные системные перетоки мощности – у электростанций пропал избыток мощности, который можно было бы направлять в другую часть энергосистемы, они фактически стали обслуживать ближайших потребителей.

Ближайших – это с учётом напряжений 330 и 750 кВ, для которых расстояния в сотни километров не являются критичными, та же ЮУАЭС легко достанет до Харькова, вопрос только в пропускной способности ВЛ/промежуточном отборе мощности.

При этом фундамент украинской энергосистемы – сеть 330 кВ – остаётся работоспособной (насчёт сети 750 кВ есть сомнения, которые будут приведены в следующей части), что позволяет в случае аварийной ситуации перебрасывать по ней необходимую/возможную мощность в аварийный регион. Но, так как особого резерва мощности нет, этот переток обеспечивается снижением потребления в непострадавших регионах (теми самыми стабилизационными отключениями).

Поэтому я и назвал их «квазиэнергоостровами» - фактические связи никуда не пропадают, некоторые ВЛ возможно только отключаются, при этом все эти «острова» работают в синхронном режиме и управляются централизованно.

С учётом вышенаписанного можно дать следующее определение термина «энергоостров» - это часть энергосистемы (как правило, обладающая собственной генерацией), выделенная для синхронной работы с другой энергосистемой.

Часто всплывает вопрос про Калининградскую область. Уже сейчас она не является локальной энергосистемой: хотя административно калининградская энергосистема подчинена ЕЭС России, в связи с тем, что имеется прокладка в виде минимум двух участников БРЭЛЛ (Литва и Латвия/Белоруссия), полноценное диспетчерское управление (подразумевающее иерархическое подчинение диспетчеров) отсутствует, соответственно, энергосистема действует достаточно автономно. В случае же выхода Литвы из БРЭЛЛ, она станет полноценной изолированной энергосистемой, вроде условных Камчатки/Сахалина/Норильска – чего-чего, а изолированных энергосистем у нас в стране хватает.

А что у нас будет если наступит тот самый, что ни на есть полный, блэкаут, с развалом энергосистемы? В этом случае образуется несколько энергосистем вокруг оставшейся в работе генерации - противоаварийная автоматика предусматривает, в случае чего-то серьёзного, дробление энергосистемы на более мелкие с целью оставить в работе как можно большую часть генерации. Это будет полноценные энергосистемы, со своей частотой и управлением (естественно, общее управление никуда не денется, но до момента работы по восстановлению целостности энергосистемы оно будет носить характер рекомендаций), скорее всего, не привязанные к локальным энергосистемам. Фактически, разница между «энергоостровом» и энергосистемой состоит в управлении – «энергоостров» это часть энергосистемы, но со своими административными особенностями.

Итак, какие выводы можно сделать?

1) Единственный реальный «энергоостров» украинской энергосистемы – запорожский/энергодарский, который находится под российским управлением.

Его независимость можно отследить буквально – недавно украинский Энергоатом исходил желчью, де, криворукие русские не могут отремонтировать шунтирующий реактор на ЗАЭС. Если реально было бы необходимо – то отремонтировали бы и быстро, а так в общем по барабану, что там по этому поводу думают украинские диспетчера (опять же про важность ШР – в следующей части).

2) Ещё одним условным (потому что номинально оно и не входит в состав украинской энергосистемы, да и в молдавскую тоже входит номинально) «энергоостровом» является Приднестровье, в руках у которого находится куда более важный (по факту), чем ЗАЭС, узел – Молдавская ГРЭС.

Но тут ситуация более сложная, чреватая непредсказуемыми последствиями, поэтому приднестровские диспетчера ведут себя куда аккуратнее, хотя, по примеру Украины, могли бы тырить недостачу электроэнергии прямо с молдавского транзита, напомню, что там гуляет пара сотен мегаватт.

3) Образование же на Украине «квазиэнергоостровов» (областей, ориентированных на конкретный, как правило, ближайший стабильный источник электроэнергии) связано с тем, что в ходе кампании 2024 года понесла большие потери украинская генерация, в первую очередь, маневровая тепловая, что привело к ликвидации её избытка и, следовательно, к сильному уменьшению внутрисистемных перетоков. При этом целостность и управляемость украинской энергосистемы позволяют осуществлять перетоки мощности в аварийные регионы, соответственно, никаких «энергоостровов» или изолированных энергосистем внутри энергосистемы не существует.

Список частей (предполагаемый):

1) Внешние связи украинской энергосистемы;

2) Бурштынская ТЭС – пример устойчивости крупного энергообъекта;

3) ПС 400 кВ Мукачево – можно. Но не нужно;

4) Электроснабжение собственных нужд АЭС;

5) Подключение украинских АЭС к энергосистеме;

6) ЗАЭС – пример, который не пример;

7) ЧАЭС – АЭС, которая уже не АЭС;

8) Молдавская ГРЭС, взаимно блокированная позиция;

9) О делении украинской энергосистемы Восток - Запад;

10) ОРУ 330 кВ – основной элемент украинской энергосистемы;

11) «Энергоострова» Украины: прошлое и настоящее;

12) ОРУ 750 кВ – уязвимый скелет украинской энергосистемы;

13) Обход Молдавской ГРЭС со стороны Украины;

14) Превентивные отключения – смысл?

Возможно, будет что-то ещё.

Подбросить автору денех через Бусти, или более традиционно (2202 2069 3287 7165, Сбер, Алексей).