Для понимания проблематики вопроса нужно разобраться (хотя бы на пальцах) в устройстве украинской (да и вообще) энергосистемы. Итак.
Энергосистема состоит, грубо говоря, всего из трёх основных частей:
1) Потребителей (или нагрузки);
2) Генерации;
3) Распределительных сетей, отвечающих за доставку электроэнергии от генерации к потребителям.
Потребителей – огромное множество, абсолютное большинство из них работают на низком напряжении (хорошо всем знакомое розеточное напряжение 220 вольт (В), которое является частным случаем (фазным напряжением) системы 380/220 В), а наболее мощные – на высоком.
Границей между низким и высоким напряжением является 1000 В (1 кВ).
А вот генерацию экономически целесообразно укрупнять – у крупных электростанций стоимость электроэнергии ниже, управляемость выше и больше возможности по передачи электроэнергии.
Естественно, разные типы электростанций имеют собственные экономически обоснованные лимиты по мощности (и напряжению):
1) Атомные электростанции (АЭС) ограничены возможностями потребления электроэнергии и необходимостью охлаждения реакторов (нужно много воды). Поэтому их мощности измеряются гигаваттами, а высшее напряжение, как правило – самое большое для данной энергосистемы (для Украины – 750 кВ);
2) Теплоэлектростанции (ТЭС) имеют схожие ограничения, но в связи с меньшей мощностью энергоблоков, обладают меньшей общей мощностью и, соответственно, меньшим выходным напряжением (для Украины – 330, 220, 150 и 110 кВ);
3) Теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) в первую очередь обеспечивают крупные города (или промышленные производства) теплом, поэтому они вынуждены располагаться в непосредственной близости от городов. Поэтому их электрические мощности, как правило, ещё меньше (чтобы не увеличивать загрязнение населённой местности), а выходные напряжения – такие же как у ТЭС плюс 35 кВ (а иногда и 10);
4) Гидроэлектростанции (ГЭС). Их мощность прямо зависит от географических условий – наличия и постоянства характеристик рек и подходящего рельефа. Гигантов типа Саяно-Шушенской ГЭС на Украине ожидать не приходится, поэтому по мощности украинские ГЭС находятся в том же диапазоне, что и ТЭЦ. Но, в связи со своей ролью в энергосистеме (манёвренные ГЭС отвечают за балансировку мощности в энергосистеме) подключены они, как правило, к сетям 110-330 кВ;
Описанное выше относится к крупным ГЭС, однако на Украине хватает и малых ГЭС мощностью в несколько (или десятков) МВт или даже меньше. Такие станции подключаются к сетям вплоть до 10 кВ.
5) Ветроэлектростанции (ВЭС). Располагаются в районах с продолжительным и устойчивым ветром (как правило, прибрежных). Их мощность складывается из мощностей отдельных ветряков, которые располагаются на значительном расстоянии друг от друга, поэтому мощность даже крупных ВЭС не выходит за сотни МВт (чаще – меньше сотни). Соответственно и подключаются к сетям 10-110 кВ.
6) Солнечные электростанции (СЭС). Для серьёзных мощностей требуют больших площадей (в отличии от ВЭС – занятых полностью). Поэтому мощность их ещё меньше (максимум – десятки МВт), и подключение тоже – к сетям 10-35 кВ.
И вот всю эту разношёрстную кампанию объединяют в энергосистему распределительные сети.
У них, в свою очередь, своя цветовая дифференциация (цвета разных напряжений – это, если что, официальные цвета ЕЭС России). На самом верху – опорная синяя сеть 750 кВ. Она соединяет АЭС (3 шт.), крупные центры нагрузки (ПС 750 кВ – 6 шт., включая ОРУ ЧАЭС) и забугорье (две ПС 750/400 кВ: Жешув/Виделка в Польше и Саболчбака – в Венгрии). Дальше – магистральные рыже-зелёно-жёлтые сети ВЛ 400-330-220 кВ, они соединяют те же АЭС и ПС 750 кВ с ТЭС (номинально 9 шт, реально, скорее всего – 7), крупными ТЭЦ (2 шт.) и ГЭС (2 шт. плюс 2 ГАЭС), ПС 400-330-220 кВ (около сотни) и опять же забугорье (1х220 кВ – Польша, 1х400 кВ – Словакия, 1х400+2х220 кВ – Венгрия, 1х400 кВ – Румыния, 7х330 кВ – Молдова (6 из них – Приднестровье). Ниже – распределительные голубо-черные сети 150-110-35 кВ (на рисунке внизу их нет – иначе его пришлось местами закрашивать). К ним подключены все кому не лень (включая две АЭС), количество подключённых объектов – тысячи. Ещё ниже – распределительные сети 6-10 кВ, соединяющие питающие ПС 35-330 кВ и мелкие ЭС с потребительскими трансформаторными подстанциями (ТП), коих уже десятки тысяч (а может и поболее). Ну и самом низу – сети 0,4 кВ, абонентов которых просто без счёта.
Схематично энергосистему можно изобразить вот так:
Исходя из относительного количества энергообъектов, видно, что наиболее уязвимыми элементами энергосистемы является крупная генерация – АЭС, ТЭС и крупные ГЭС. Без неё в энергосистеме будет не хватать электроэнергии не только на большую часть потребителей, но и даже просто на работу сверхвысоковольтных сетей (220, 330 и особенно 750 кВ).
А вот что бить на самой электростанции – вопрос творческий. Конечно, попадание в главный корпус/турбинный зал и смотрится эпично, и выводит кучу ценного оборудования в утиль/на длительный ремонт. Однако, с точки зрения энергосистемы, прилетевший в генераторный трансформатор «мопед» выполняет ровно ту же роль – отключает один (или несколько – на том же ДнепроГЭС-2 на 8 энергоблоков приходится 4 трансформатора) энергоблок, при этом трансформатор оперативно заменить всё равно не получится, резервы уже повыбили, нужно сделать, притащить и смонтировать новый (от полугода).
Пожалуй что главное различие между ударом по самому энергоблоку и трансформатору - это срок и стоимость. Хотя, с учётом того, что на Украине номиналы напряжений не той системы, то и трансформатор заменить весьма сложно.
Могла ли российская армия уничтожить крупную генерацию Украины? Для ответа на этот вопрос нужно знать два числа. В марте прошлого года Укрэнерго похвалилось, что их энергоообъекты и та же крупная генерация пережили около 255 попаданий (циферку потом корректировали, но не сильно): из них 214 - по высоковольтным распределительным сетям и 41 - по электростанциям. А количество крупных генераторных трансформаторов (с высоким напряжением 220 кВ и выше) – меньше сотни (я насчитал 88 штук, включая видимый резерв и однофазники 750 кВ). Как видим, при другой постановке задачи - могло бы прийтись почти по три попадания на трансформатор.
Не забываем, что если мы хотим обеспечить полный (ну или почти полный, выбить всю мелочовку просто нереально) блэкаут, то нужно как-то обрубить трансграничные линии, которых если считать конкретно по границе – 15 шт. Однако большая часть из них скучковывается в две электростанции: Бурштынскую ТЭС и Молдавскую ГРЭС. Если их отключить, то останется всего 5 линий: 750 кВ на ХАЭС и ПС 750 кВ Западноукраинская, и 220 кВ на Добротворскую ТЭС и ПС 220 кВ Стрый. Дальше уже на усмотрение – ломать ОРУ и, тем более, ВЛ задача, конечно, неблагодарная, но при таком количестве – вполне достижимая.
Чтобы бы осталось после этого? Что-то типа такого:
Сеть 750 кВ вылетела (просто нет адекватных мощностей, чтобы её задействовать), сети 220-330 кВ значительно поужмутся (по той же причине), в обделённых местной генерацией местах свет будет только от дизелей, связь с Европой пропала. Здравствуй, блэкаут!
Полностью электричество всё равно не пропадёт, слишком много мелкой генерации плюс те же дизель-генераторы, но в энергосистеме останется 20-25 % мощности (оптимистично, но в солнечный ветреный день плюс половодье - почему бы и нет), размазанных тонким слоем по всей стране (кто-то там мечтает о распределённой генерации – вот она как раз и получится в наиболее жёстком и живучем варианте), которой будет хватать разве что на поддержку штанов садики и лекарни (хотя, подозреваю, что уйдёт на Зелебобика, военных и Буковель). Ну и качество электроэнергии – ниже плинтуса, его практически нечем контролировать/регулировать.
Логичный вопрос – почему не сделали? Об этом во второй части.