Польская энергетика перед войной
За год до полномасштабного российского вторжения в Украину польское правительство, столкнувшись с проблемой стареющих угольных энергоблоков и необходимостью проведения энергетической трансформации, приняло документ «Энергетическая политика Польши до 2040 года» (PEP2040), который вместе с утвержденной ранее Программой польской ядерной энергетики (РРЕJ) определил курс проведения этих исторических перемен.
Большой план предусматривал постепенный отказ от производства энергии на основе каменного и бурого угля. Эту стратегию можно разделить на три фазы: развитие возобновляемых фотовольтаических (PV) и ветряных источников на суше (выполняется); внедрение морских ветряных ферм (после 2025 года); внедрение ядерной энергетики (после 2032 года).
Природный газ должен был выступать лишь в качестве «переходного топлива» в процессе отказа от самых старых угольных блоков, которые нерентабельно ремонтировать ради поддержания производственных мощностей, и внедрения ядерной энергетики.
К сожалению, замысел не получил практического воплощения. Во многих отношениях программа PEP2040 устарела уже на момент принятия — уровень 5-7 ГВт для фотовольтаических источников, запланированный на 2030 год, был достигнут к концу 2021 года.
Более того, в перспективном плане на 2043 год прогноз внутреннего спроса на природный газ, составленный оператором промышленной системы GAZ-SYSTEM, не предполагал снижения потребности в сырье даже после введения в эксплуатацию нескольких атомных блоков. Значительный рост спроса ожидался в 2025 — 2030 годах, а остановиться он должен был лишь в 2035 году после открытия второго ядерного энергоблока. Это означало удвоение спроса на природный газ по сравнению с уровнем 2021 года.
Покрытие столь значительного роста должно было обеспечиваться, в частности, за счет ввода в эксплуатацию плавучего терминала для приема сжиженного газа в Гданьском заливе (FSRU). Пуск запланирован на 2027/2028 год.
Что изменила война в представлениях о польской энергетике?
Вызванные войной проблемы в логистике поставок ископаемого топлива привели к кризису и наложились на затянувшийся из-за пандемии ремонт французских ядерных реакторов и аварийные отключения, которые половину реакторов вывели из эксплуатации. Из экспортера дешевой ядерной энергии Франция превратилась в импортера, что дополнительно увеличило цены на электроэнергию в ЕС.
Война мотивировала руководителей, ответственных за принятие решений, ускорить процессы, носящие долгосрочный характер. На рубеже марта и апреля 2022 года были представлены проекты актуализации PEP2040, которые должны обеспечить быстрый выход польской экономики из зависимости от топлива, импортируемого из Российской Федерации. Они предусматривают увеличение технологической диверсификации и наращивание мощностей, основанных на отечественных источниках, в том числе дальнейшее развитие возобновляемых источников энергии (ВИЭ), последовательное внедрение ядерной энергетики, повышение энергетической эффективности, а также дальнейшую диверсификацию источников нефти и природного газа.
Популярна даже идея сокращения зависимости от газа за счет продления действия угольных блоков и временного увеличения добычи угля.
Длительная блокада поставок газа из России, усугубленная повреждением газопроводов «Северный поток», приведет к росту спроса на сжиженный природный газ (СПГ) на мировых рынках. Германия вскоре введет в эксплуатацию четыре плавучих терминала, подобные планы воплощаются в жизнь в Эстонии, Финляндии, Греции и Италии.
Столь значительный рост европейского спроса на СПГ отразится на цене газа. Ввиду предстоящего перехода на ядерную и возобновляемую энергетику (поддерживаемую хранилищами энергии) это дополнительный аргумент против существенного расширения иных газовых источников электроэнергии помимо тех, что работают в когенерации. Процесс совместной выработки электрической и тепловой энергии.
У газа по-прежнему сильные позиции
В действительности план реализации всех крупных газовых блоков, о которых было объявлено, остается в силе. Начато строительство электростанции на газово-паровой технологии (CCGT) «Грудзёндз» (450-750 МВтэ), объявлен тендер на строительство газовой теплоэлектростанции «Гдыня» (140-170 МВтэ), электростанции «Рыбник» (800-900 МВт) и объекта в Гданьске (до 456 МВтэ), не отказались от газификации электростанции «Козенице» (2100-2200 МВт).
В планах — строительство когенерационного блока на варшавской теплоэлектростанции «Секерки» (около 500 МВтэ), которое будет осуществлено Государственной нефтегазовой компанией Польши (PGNiG). Кроме того, объявлено об ускорении запуска плавучего терминала СПГ в 2026 году и о возможности удвоения его пропускной способности, чем могли бы воспользоваться и соседние страны.
Кроме того, опубликованная в мае Стратегия развития теплоснабжения до 2050 года не предусматривает отказ от сжигания природного газа и переход к углеродно-нейтральному состоянию. Безугольные сценарии ставят целью 24-28 % зависимости от природного газа и 33-38 % доли биомассы в системной теплоэнергетике.
В рамках развития ВИЭ 14 июля в Сейм поступил закон, разрешающий строительство наземных ветряных электростанций на расстоянии меньшем, чем в действующих правилах,По стандартам ветряные электростанции должны строиться на определенном расстоянии от существующих жилых зданий и природоохранных зон — не менее десятикратной высоты ветряной турбины. но не меньшем, чем 500 метров от застройки, исключительно на основании утвержденных местных планов благоустройства территории. Однако закон был отложен в долгий ящик и на много месяцев стал предметом дискуссий между отдельными фракциями правящей партии.
Отрасль декларирует запуск новых турбин в течение двух-трех лет — эти проекты существовали давно, но закон 2016 года затормозил их развитие. До 2030 года на наземных ветряных электростанциях было бы реально достичь вплоть до 20 ГВт установленной мощности (сейчас это всего 7,7 ГВт).
Стоит отметить позитивные изменения на уровне местного самоуправления.
Перед лицом роста цен на энергию многие органы самоуправления особое внимание уделяли внедрению солнечной энергетики на зданиях общественного назначения.
Наиболее амбициозные планы представила Варшава, объявив о намерении установить солнечные панели на всех общественных зданиях до 2030 года, а также запустить ветряную и фотовольтаическую фермы за пределами города.
Повышение спроса на электроэнергию. Выручит ли уголь?
При анализе с перспективой до 2030 и 2050 годов нередко забывают учитывать масштаб спроса на энергию с учетом изменений, связанных с процессом энергетической трансформации, а также последствий роста себестоимости производства электрической и тепловой энергии из ископаемого топлива. В положениях программы PEP2040 не рассматривались такие явления, как широкое внедрение тепловых насосов, электрификация транспорта и промышленности или внедрение водородных решений.
Вследствие значительного роста цен на электроэнергию и ископаемое топливо, произошедшего в результате пандемии коронавируса и войны, значительно возрастает количество продаваемых на польском рынке тепловых насосов. Эта отрасль считает польский рынок перспективным, поэтому только в 2022 году в Польше начато строительство двух заводов по производству тепловых насосов.
Впервые проблематика роста спроса, вызванного процессами энергетической трансформации, была учтена в плане развития промышленных сетей, составленном Польскими электроэнергетическими сетями (PSE). Согласно анализу, проведенному в ноябре 2022 года, в 2050 году Польше потребуется не менее 300-500 ТВт-ч электроэнергии (в 2021 году — 174 ТВт-ч).
В будущем польской электроэнергетической системе потребуется больше новых источников энергии и больше гибкости, в том числе из-за роста доли ВИЭ.
PSE заявляет, что в 2030 году система электропередач достигнет способности обслуживать до 50 % доли ВИЭ в производимой электроэнергии.
Принимая во внимание техническое состояние и возраст существующих угольных блоков, а также нерешенную проблему их финансирования после 2025 года, когда истечет срок поддержки рынком мощности самых старых угольных энергоблоков, можно утверждать, что поддержание в действии энергетической системы при неблагоприятных погодных условиях станет сложной задачей на ближайшие несколько лет.
Национальный центр исследований и развития разработал несколько малозатратных технологий модернизации блоков класса 200 МВт, характерных для польской энергетики. Основная идея состоит в продлении срока их эксплуатации и повышении гибкости работы, чтобы блоки могли эффективно выполнять регулирующую функцию в системе с преобладанием ВИЭ.
Это единственная технически и финансово реальная альтернатива значительному расширению мощностей, в основе которых лежит природный газ. Она обеспечивает выживание польской электроэнергетической системы на ближайшие годы до момента введения в действие ядерной энергетики.
Если по финансовым либо политическим причинам не удастся продлить таким образом функционирование хотя бы десяти блоков, то удовлетворение спроса в течение некоторого времени будет максимально зависеть от импорта или дорогостоящей услуги по сокращению отбора мощностей (DSR).
Наряду с солнечной и ветряной энергетикой на суше, ключевым элементом системы станет также отрасль морской ветряной энергетики. В первой фазе внедрения (2026–2030) будет запущено около 5,9 ГВТ установленной мощности, а в следующей фазе — в совокупности около 11 ГВт. Отрасль оценивает потенциал Балтики примерно в 33 ГВт.
Хранилища энергии как спасение системы
Вызванная кризисом ситуация активного развития нестабильных ВИЭ и внедрение стабильной атомной энергетики должна увязываться с развитием хранилищ электроэнергии. В настоящее время самой дешевой технологией хранения энергии, соизмеримой со спросом, являются гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС). Их суммарная мощность в Польше составляет около 1,6 ГВт.
ГАЭС — это, грубо говоря, установки, которые в период низкого спроса используют излишки энергии в системе для закачивания воды из нижнего резервуара в верхний, а когда энергия нужна в обратном процессе, ГАЭС производит ее для сети, спуская воду.
Солинская ГАЭС. Источник: ВикипедияПод влиянием роста стоимости квот на выброс углекислого газа, чему отчасти способствовала пандемия, незадолго до агрессии России против Украины польское правительство начало работы по строительству новых гидроаккумулирующих электростанций, общий потенциал которых определяется примерно в 5-6 ГВт. Осуществление такого рода инвестиций путем снижения энергетической зависимости от ископаемых видов топлива и создания условий для дальнейшего роста доли ВИЭ позволит существенно нейтрализовать экономические последствия войны.
В июле было объявлено, что компании из групп ORLEN, Tauron и PGE построят к 2030 году три новых ГАЭС — Млоты, Толькмицко и Рожнув II — общей мощностью около 2,5 ГВт. Эффективной реализации этой задачи должно способствовать принятие соответствующего спецзакона.
Трех запланированных новых гидроаккумулирующих электростанций будет достаточно на переходном этапе, но в последующие годы трансформации потребуются дополнительные инвестиции такого типа. Чем больше хранилищ энергии начнет функционировать в энергетической системе, тем меньше природного газа будет нужно Польше для регулирования и поддержания работы системы.
Малый атом не оправдал себя?
Столкнувшись со значительным ростом квот на выброс углекислого газа, сектор промышленной энергетики, которому в программе PEP2040 не уделялось должного внимания, в течение 2021 года объявил о ряде инициатив по внедрению в Польше малых ядерных реакторов (SMR), которых нет еще нигде в мире. Об амбициозных планах в этой области заявили, в частности, компании Synthos, ZE PAK, Orlen и KGHM.
Момент истины наступил в конце октября — начале ноября 2022 года, когда компания ZE PAK отказалась инвестировать средства в неиспытанные SMR в пользу больших ядерных реакторов. Проект должен быть реализован совместно с группой PGE в Понтнуве на основе корейской технологии.
Информация об этой инициативе совпала по времени с формальным подтверждением выбора американской технологии АР1000 для осуществления правительственной ядерной программы. Вопреки положениям PPEJ, технология была выбрана исключительно для тщательно исследованной приморской локализации. Вопрос выбора технологии для локализации второго правительственного проекта остается открытым.
Выбор технологии — это первый шаг в длительной административной процедуре, в результате которой в 2026 году должны начаться работы, а в 2033 году ожидается запуск первого энергоблока новой АЭС.
Состояние подготовительных мероприятий в области адаптационной инфраструктуры показывает, что в реальности к работам приступят, возможно, к концу 2027 года. Для проекта в Понтнуве соответствующие исследования еще только будут проводиться, поэтому строительные работы начнутся с задержкой на несколько лет в связи с прибрежным расположением.
Модель финансирования для обоих проектов неизвестна, тем не менее, возникнет необходимость в кредитах и государственной поддержке. Что касается законодательства Евросоюза, то возможность предпринимать действия такого рода была подтверждена включением ядерной энергетики в так называемую таксономию устойчивого развития, то есть набор директив для финансовых учреждений по финансированию энергетических проектов.
Одной из их форм может стать Фонд трансформации энергетики (FTE). Идея его создания появилась в фазе выхода экономики из пандемии, когда существенный рост квот на выброс углекислого газа стал проблемой для финансирования процессов, связанных с трансформацией. FTE должен располагать значительной частью средств, получаемых от продажи прав на выброс углекислого газа.
В условиях войны дефицит природного газа на европейских рынках привел к увеличению роли гораздо более углеродоемкого угля в производстве энергии и поддержанию высокой стоимости квот на выбросы углекислого газа.
По нескольким причинам сложной задачей станет реализация двух крупных проектов с различными технологиями при возможном внедрении нескольких технологий SMR, что в совокупности окажется сильной нагрузкой для регулятора и рынка исполнителей. Польские ядерные проекты будут реализовываться одновременно с несколькими подобными проектами в соседних странах и в мире, что, вместе с предстоящим восстановлением Украины, может привести к существенной конкуренции отдельных проектов за производственные ресурсы и рабочую силу.
Курс на комплексную энергетическую безопасность
Война и пандемия привели к тому, что инвестиции в трансформацию польской энергетической системы стали еще более насущным вопросом, чем прежде. Нестабильность рынков и желание избавиться от зависимости от импортируемого ископаемого топлива ускорят процесс энергетической трансформации.
В ближайшие годы потребуется как разблокирование инвестиций в ВИЭ в юридической плоскости в сфере наземных ветряных станций, так и способность распределительных сетей принимать электроэнергию из распределенных, нестабильных источников. Более того, на любых объектах общественного пользования в течение нескольких лет необходимо установить фотовольтаические панели. Основным источником финансирования должен стать Фонд трансформации энергетики.
Один из возможных способов повышения гибкости сетей — установка батарейных хранилищ энергии при трансформаторных станциях ВН/СН и СН/НН. Высокое напряжение/среднее напряжение и среднее напряжение/низкое напряжение. Однако это потребовало бы серьезных затрат, что, с учетом масштаба спроса, окажется сложной задачей и будет нереально без введения какой-либо формы государственной поддержки.
Переходный этап требует незамедлительного принятия решений в сфере финансирования проектов, направленных на поддержание производственных мощностей на выработанных угольных блоках.
В противном случае возникнет необходимость в строительстве газовой электростанции в Козенице, а впоследствии и других уравновешивающих источников такого типа, что не способствует энергетической безопасности, а также вредит климату.
С точки зрения законодательства необходимо быстрое принятие ядерного спецзакона, закона о создании FTE и спецзакона о строительстве новых ГАЭС. Строительство гидроаккумулирующих электростанций повлечет за собой ограничение потребности в природном газе после 2030 года.
Следует также определить роль и долю большой и малой ядерной энергетики в целевой структуре производства электрической и тепловой энергии в Польше, а также выбрать несколько технологий SMR для применения в промышленности и теплоэнергетике. В противном случае может возникнуть ситуация, при которой каждая задача будет решаться с использованием иной технологии, что повлияет на затраты и сроки реализации отдельных проектов.
Теплоэнергетический сектор представляет собой наибольшую сложность и требует отдельного подхода. В целях ограничения стоимости выбросов и оптимизации процесса отказа от источников выброса загрязняющих веществ в последующие десятилетия, каждая электростанция, расположенная вблизи застройки, должна стать еще и теплостанцией (как, например, в Рыбнике и Ополе). Необходимо также определить пути достижения углеродной нейтральности в централизованном теплоснабжении, адаптированные к различным размерам и к потребностям польских городов.
Перевод Сергея Лукина
Данная публикация появилась в рамках проекта «Новая экономика после пандемии», который находится под патронатом и пользуется финансовой поддержкой Польского фонда развития.
