Децентралізована генерація електроенергії та розвиток мережі невеликих генеруючих потужностей можуть стати одним із найефективніших рішень для забезпечення енергонезалежності України в умовах постійних спроб російської федерації знищити українську енергосистему. Досвідом, як цьому протистояти, забезпечувати стабільне електропостачання та створювати нові можливості для доходу, поділилася громадська організація «Хмельницький енергетичний кластер» у співпраці з відділом енергоменеджменту Хмельницької міської ради.
В чому проблема
До повномасштабного вторгнення основна частка генерації електроенергії в Україні розподілялася таким чином: 54% виробляли атомні електростанції, 36% — теплоелектроцентралі та теплоелектростанції, 5% — гідроелектростанції, і лише 4% припадало на відновлювані джерела енергії (ВДЕ).
Президент Володимир Зеленський під час виступу на берлінській Конференції з відновлення України 11 червня наголосив, що Росія цілеспрямовано знищує енергетичну інфраструктуру України, використовуючи енергію як зброю.
Внаслідок російських ударів було знищено 9 гігаватів генеруючих потужностей, що складає половину від пікового споживання електроенергії в Україні минулої зими. Росія зруйнувала 80% теплової генерації та третину гідрогенерації країни.
Для того, щоб країна вже цієї зими не потонула в темряві, була в теплі, необхідні спільні зусилля всіх — місцевих органів влади, зокрема.
Володимир Кудрицький, голова правління НЕК «Укренерго», на нещодавньому брифінгу, розповів про важливість децентралізованої генерації як довгострокового рішення для протидії російським атакам на енергетичну інфраструктуру України.
Децентралізація генерації дозволяє побудувати стійку енергосистему, яка є більш захищеною від атак. Замість однієї великої електростанції на 1000 МВт можна збудувати сотні невеликих станцій на 5-10 МВт. Це створює складну для знищення мережу, що підвищує виживаність енергосистеми навіть під час атак.
Такий підхід забезпечує стабільність енергосистеми, він також відкриває нові можливості для бізнесу та громад заробляти на продажі електроенергії через систему Net-billing.
Рішення від міста Хмельницького: як містам ставати енергонезалежними
Ще у 2016 році місто Хмельницький ухвалив "План дій у сфері енергозбереження та енергоефективності". Вони поставили ціль — до 2020 року на 20% зменшити споживання електроенергії, та на 40% до 2030 року.
Поруч з досить традиційними рішеннями, такими як модернізація освітлення, термомодернізація бюджетних будівель, зменшення втрат тепла в мережах тощо, вони запропонували декілька небанальних, які успішно впровадили в життя.
Встановлення когенераційних установок для централізованого теплопостачання
В багатьох містах тепло в багатоквартирних оселях залежно від енергопостачання. Наразі Хмельницький є одним з небагатьох міст, яке може забезпечити своїм жителям стабільне постачання тепла навіть в умовах тривалих блекаутів завдяки використанню когенераційних установок.
Когенераційні установки — це системи, які одночасно виробляють електричну і теплову енергію. Основний принцип їх роботи полягає в тому, що після генерації електрики використовується тепло, яке виділяється в процесі, для опалення води або приміщень. Це дозволяє досягти високої ефективності використання пального, зменшити витрати на енергопостачання і знизити викиди забруднюючих речовин.
Відео МТРК МІСТО
На відміну від традиційних дизель-генераторів, які виробляють лише електрику і потребують постачання пального цистернами, когенераційні установки працюють на газі, що постачається через труби, і забезпечують як електрику, так і тепло. Це робить їх не тільки економічно вигідними, але і зменшує потребу в складній логістичній підтримці та зберіганні пального.
Перша когенераційна установка була встановлена у Хмельницькому ще в 2003 році з метою зменшення витрат на електроенергію. Це була установка українського виробництва потужністю 500 кВт. З того часу парк таких установок регулярно поповнювався.
— Завдяки когенерації, впродовж багатьох років вартість однієї гігакалорії тепла у Хмельницькому була одна з найнижчих в Україні, — пояснив виданню "Еспресо.Захід" заступник міського голови Хмельницького Василь Новачок. — Зараз у нас вартість гігакалорії 1480 грн – це досить помірна ціна, і її вдалося досягти саме завдяки виробництву власної електроенергії.
Як працює когенераційна установка:
-
Установка використовує паливо (зазвичай газ) для обертання турбіни або генератора, який виробляє електричну енергію.
-
Після генерації електрики, тепло, що виділяється під час цього процесу, не викидається у навколишнє середовище, а використовується для опалення води або приміщень.
-
Когенераційні установки мають високу ефективність використання пального, оскільки майже весь тепловий відпрацьований енергійний ресурс перетворюється в корисне тепло. Це дозволяє досягти коефіцієнта корисної дії до 80-90%, що значно перевищує ефективність традиційних методів генерації.
-
Завдяки одночасному виробництву електрики та тепла, когенерація дозволяє зменшити споживання пального, оскільки використовує теплову енергію, яка в інших випадках викидалася б в атмосферу.
-
Когенераційні системи можуть забезпечити стабільність постачання тепла та електрики, навіть в умовах перебоїв у загальних енергетичних мережах.
Використовуються для забезпечення енергією великих виробництв та промислових об'єктів, встановлюються в багатоповерхових будівлях для забезпечення опалення, гарячого водопостачання тощо.
З мінусів є те, що знайти когенераційні установки на ринку нелегко, і їхня доставка може зайняти значний час. Важливо також мати якісний інженерний персонал для їх встановлення та обслуговування. На ринку є компанії, які спеціалізуються на цьому, але вони можуть бути перевантажені роботою через мобілізацію працівників на війну.
Встановлення сонячних електростанцій (СЕС) на об’єктах комунальної власності
У 2023 році в Хмельницькому запрацювала перша в Україні енергонезалежна бібліотека. Філія №8 Централізованої бібліотечної системи міста стала частиною проєкту «Вільно WATT», у рамках якого бібліотеку обладнали сонячними панелями, гібридним інвертором та акумуляторними батареями. Проєкт був частково профінансований з бюджету громади та став одним з переможців конкурсу мініпроєктів Хмельницької міської ради. Нововведення дозволить бібліотеці функціонувати без перебоїв, навіть під час блекаутів.
Загалом в громаді працює 7 СЕС загальною потужністю 125 кВт.
Основні сонячні станції, які розміщені тут: дахові, наземні, мережеві, гібридні. Фінансували їх будівництво за бюджетні кошти, а також за залучені від міжнародних донорів. У 2023 році сонячна станція з'явилася на 3 з 6 об'єктів комунального підприємства «Хмельницький міський лікувально-діагностичний центр».
Заклад збудував сонячні станції за власні кошти, витратили загалом близько чотирьох мільйонів гривень. Фактично станція складається із трьох менших електростанцій: по одній в кожній із трьох поліклінік, що включені до проєкту. Загальна кількість панелей — 224, разом вони генерують 100 кВт енергії. Встановлювали сонячні панелі протягом серпня-листопада 2023 року. Завдяки сонячній генерації річне споживання від зовнішньої електромережі всіх будівель лікувально-діагностичного центру знизиться на 10-15%. Згідно з попередніми розрахунками, вкладення окупляться за 4,5 роки.
Для автономної роботи потрібні акумулятори, ціна яких подвоює витрати на облаштування станції вдвічі. Оскільки поліклініки використовують мережеві інвертори, вони не можуть отримувати електроенергію під час відключень. Як розповів інженер-енергетик комунального підприємства «Хмельницький міський лікувально-діагностичний центр» Олег Чабан, над розв’язанням цієї проблеми нині працюють.
Наявність сонячних станцій дозволяє під час періоду активного сонця (весна-літо) економити бюджетні кошти, а нещодавно заклад почав продавати електроенергію в загальну мережу за системою "Активний споживач".
Для того, щоб встановити СЕС необхідно:
- Провести аналіз дахів міських будівель (шкіл, лікарень, адміністративних споруд) для визначення їхньої придатності для встановлення СЕС.
- Розробити проєктно-кошторисну документацію (ПКД) для кожного об’єкта, враховуючи потужність, необхідну для покриття власних потреб.
- Передбачити кошти, або знайти донора, провести тендер на закупівлю сонячних панелей та інверторів.
- Встановити СЕС на обраних будівлях, підключивши їх до системи електропостачання.
«Продажа» надлишків електроенергії сонячних електростанцій в мережу. Досвід першопрохідців
Сонячні панелі — такі, як встановлені на хмельницьких поліклініках — допомагають не тільки самому медичному закладу, а і єдиній енергосистемі України.
«Питанням впровадження Net-Billing ми почали цікавитися у серпні 2023 року. Тоді я вперше почув про закон, який ухвалили в Україні, і почав цікавитися в «Хмельницькобленерго». Але оскільки механізми не були вивчені, на наш лист вони пообіцяли дати відповідь та звернулися у міністерство. Після цього нам дали рекомендації. Ми вивчали питання та знаходили шляхи реалізації. І в квітні цього року за допомоги міністерства нам дали можливість впровадити Net-Billing. Тоді ж на підприємстві впровадили автоматизовану систему комерційного обліку електроенергії», — розповів інженер-енергетик комунального підприємства «Хмельницький міський лікувально-діагностичний центр» Олег Чабан.
Сонячна станція на комунальному лікувальному закладі у м.Хмельницькому
Net Billing — механізм, який дозволяє виробнику електроенергії її надлишки продавати постачальнику. Він викуповує їх за ринковою ціною (тариф «на добу наперед») та зараховує ці кошти на особовий рахунок споживача. Гроші виробник може використати для закупівлі енергії із загальної системи, коли виробленої електрики власним ВДЕ бракує для покриття споживання.
Основні кроки впровадження Net-Billing за досвідом медичного закладу у Хмельницькому передбачають:
-
Розроблення технічного завдання на проектування, розробити проєктно-кошторисну документацію (ПКД) та встановити СЕС;
-
Узгодження з оператором системи розподілу технічне завдання щодо встановлення засобу обліку на генеруючих установках;
-
Встановлення автоматизованої системи комерційного обліку електроенергії (АСКОЕ) або локального устаткування збору і обробки (ЛУЗОД) та додаткового обліку на генеруючій установці/ установках;
-
Підписання акту введення в експлуатацію АСКОЕ;
-
Укладення договору з постачальником послуг комерційного обліку;
-
Отримання паспорту точки розподілу з зазначенням генеруючого обладнання, його потужності, ЕІС-коду генерації та місцем встановлення (якщо не було);
-
Пошук постачальника (провести тендер) на купівлю та продаж електричної енергії;
-
Підписання договору купівлі-продажу електричної енергії за механізмом самовиробництва;
-
Перевірка сплати розподілу через постачальника.
Детальніше про алгоритм впровадження Net-Billing можна знайти у документі за посиланням https://bit.ly/46D4dk0.
Наразі потужність сонячних панелей на трьох поліклініках комунального підприємства складає 100 кіловатів (кВт). Залежно від часу доби та дня тижня поліклініки то віддають електроенергію в мережу, то забирають її. Розрахунок при цьому відбувається за різними тарифами — близько 2,6 гривні за кВт*год на продаж та близько 7,4 гривні за кВт*год на купівлю. За підсумками місяця рахунок на електроенергію для закладу зменшується на вартість проданої ним електроенергії. Більш наглядно можна побачити в цифрах на слайдах.
«Net-billing дозволяє заощаджувати гроші і я думаю, що ми, враховуючи досвід Хмельницького міського лікувально-діагностичного центру, решту закладів будемо переводити на net-billing, принаймні ті, що мають понад 15 кіловатів потужності. Маючи цей досвід, в майбутньому за можливості ми будемо працювати з net-billing, тому що він себе виправдовує, адже відносно невеликі додаткові інвестиції дають можливість надлишок електроенергії продавати в мережу», — розповів завідувач відділу енергоменеджменту Хмельницької міської ради Дмитро Леськів.
Підтримка ОСББ, які хочуть стати енергонезалежними
Окрім всього, в Хмельницькому запланували внести зміни до програми енергонезалежності, які дозволять містянам, які створили ОСББ, отримувати 70% коштів на придбання СЕС від держави, 30% виділятиме міський бюджет. Мешканцям доведеться оплатити тільки монтаж. В Хмельницькому сподіваються, що такі локальні СЕС допоможуть зробити будинки незалежними від вимкнення електроенергії хоча б на такі потреби: роботу ліфтів, освітлення прибудинкових територій.
Хмельницький демонструє, що завдяки стратегічному плануванню, інвестиціям у зелену енергетику та ефективному управлінню можна досягти енергонезалежності та навіть отримувати дохід від надлишкової енергії. Цей досвід може стати корисним для інших українських міст, які прагнуть забезпечити стабільне енергопостачання та економічний розвиток у складних умовах.
