Массовое отключение электроэнергии, которое произошло 14 августа и затронуло Казахстан, Кыргызстан, Узбекистан и Таджикистан, стало серьезным испытанием для всей энергетической системы Центральной Азии.

Казахстанский оператор KEGOC связывает аварию с отключением двух гидрогенераторов Токтогульской ГЭС общей мощностью около 600 МВт. Кыргызстан подтверждает отключение агрегатов, но подчеркивает, что причинно-следственную связь между этим событием и последующими нарушениями в энергосистемах соседних стран необходимо установить в ходе технического расследования.

Независимо от того, какая версия в итоге будет подтверждена, авария показала системную проблему: энергосистемы стран Центральной Азии настолько взаимосвязаны, что серьезный сбой на одном участке может быстро отразиться на соседних государствах.

Разные версии – повод для общего анализа

Позиции стран Центральной Азии по августовскому блэкауту заметно различаются.

Казахстан связывает нарушение работы энергосистемы с отключением двух гидрогенераторов Токтогульской ГЭС. Кыргызстан подтверждает факт отключения агрегатов, но считает преждевременным напрямую связывать его с масштабным региональным блэкаутом и настаивает на техническом расследовании. Узбекистан сообщил об аварии в энергосистеме соседней страны, однако публично не стал называть конкретное государство виновником. Таджикистан также не стал возлагать ответственность на кого-либо и сосредоточился на восстановлении энергоснабжения и установлении причин произошедшего. Туркменистан среди стран, затронутых массовым отключением, не фигурировал.

Такая разница в оценках сама по себе показывает необходимость более тесной координации между энергетическими ведомствами стран региона.

Вместо того чтобы рассматривать блэкаут исключительно через поиск виновной стороны, его можно использовать как масштабный стресс-тест объединенной энергосистемы Центральной Азии.

Инцидент дает возможность совместно проанализировать, на каком участке возникло нарушение, как оно распространялось между странами, какие резервные мощности сработали или оказались недостаточными и где находятся наиболее уязвимые элементы региональной сети.

Для Центральной Азии это может стать не только уроком, но и возможностью для дальнейшего развития. Совместный анализ аварии способен стать основой для новых требований к резервным мощностям, модернизации межгосударственных сетей, развитию накопителей энергии, совершенствованию автоматических систем защиты и созданию общего механизма реагирования на крупные аварии.

Иными словами, блэкаут может стать точкой отсчета для перехода от разрозненного управления энергетическими рисками к более устойчивой региональной системе.

Новых электростанций недостаточно

Перед регионом стоит масштабная задача. По оценке Евразийского банка развития, к 2035 году странам Центральной Азии потребуется 62,8 ГВт новых генерирующих мощностей. Это необходимо для покрытия растущего спроса и развития экономики.

Однако речь идет не о создании 62,8 ГВт исключительно резервных мощностей. Просто построить новые электростанции недостаточно. Необходима новая энергетическая архитектура, включающая:

- новые генерирующие мощности;
- резервную генерацию;
- современные линии электропередачи;
- накопители энергии;
- автоматические системы защиты;
- цифровое управление;
- межгосударственные резервы;
- механизмы быстрого обмена электроэнергией.

Иначе новые станции будут производить больше электроэнергии, но сама система останется уязвимой перед крупными авариями.

Система должна выдерживать потерю одного крупного объекта

Один из базовых принципов надежности энергетики – N-1. Проще говоря, энергосистема должна сохранять устойчивость при отказе одного крупного элемента: генератора, электростанции, линии электропередачи или подстанции. Для Центральной Азии необходимо выработать единые региональные требования: какой объем генерации и сетевого резерва каждая страна должна иметь на случай чрезвычайной ситуации.

Особенно важен этот вопрос для Кыргызстана. Крупнейшие агрегаты Токтогульской ГЭС имеют мощность по 300 МВт. Потеря одного такого агрегата означает необходимость практически мгновенно компенсировать дефицит в сотни мегаватт.

Следовательно, резерв должен рассчитываться не просто как определенный процент от установленной мощности, а исходя из наиболее опасного сценария аварии, сезонного потребления и возможности получения помощи от соседей.

Диверсификация генерации

Еще один вывод – региону необходимо снижать зависимость отдельных стран от одного типа генерации. Для Центральной Азии оптимальной выглядит комбинация:

ГЭС + газовая генерация + солнечная энергетика + ветер + накопители + межгосударственные перетоки.

Кыргызстан и Таджикистан обладают значительным гидроэнергетическим потенциалом. Казахстан и Узбекистан имеют большие возможности для развития солнечной и ветровой энергетики, а также располагают тепловыми мощностями. Газовые электростанции могут выполнять роль маневренной генерации – быстро увеличивать производство электроэнергии при снижении выработки на солнце и ветре или возникновении аварийного дефицита. Так не просто вырабатывается больше электроэнергии, а создается более устойчивый энергетический баланс.

ВИЭ необходимо развивать вместе с накопителями

Быстрое развитие солнечной и ветровой энергетики требует соответствующей инфраструктуры. Солнечная станция не может заменить аварийный генератор ночью, а выработка ветровой станции зависит от погодных условий. Поэтому вместе с ВИЭ необходимо развивать аккумуляторные системы, гидроаккумулирующие станции, маневренную газовую генерацию, автоматическое управление нагрузкой. Накопители особенно важны при авариях: они способны практически мгновенно отдавать мощность, пока запускаются резервные станции или восстанавливаются перетоки по сетям.

Центральной Азии нужны новые линии электропередачи и общий аварийный резерв

Даже если в одной стране есть избыток электроэнергии, это не гарантирует возможность быстро передать ее туда, где возник дефицит. Поэтому необходимы новые межгосударственные ЛЭП и модернизация существующих подстанций.

Программа Всемирного банка REMIT предусматривает увеличение торговли электроэнергией в Центральной Азии до 15 млрд кВт·ч в год, а пропускной способности региональных сетей – более чем в три раза, до 16 ГВт. Программа также предусматривает интеграцию до 9 ГВт новых мощностей чистой энергетики. Это означает переход от простой торговли электроэнергией к созданию полноценного регионального рынка и общей системы энергетической безопасности.

В перспективе странам Центральной Азии также стоит создать механизм регионального аварийного резерва.

Если Кыргызстан теряет 300 МВт генерации, система должна заранее знать, где находятся свободные мощности, сколько электроэнергии может предоставить Казахстан, сколько может дать Узбекистан, какие накопители могут включиться, какие линии имеют свободную пропускную способность, за какое время помощь может поступить.

Такой механизм позволил бы не ждать развития кризиса, а автоматически компенсировать дефицит.

Производить оборудование внутри региона

Есть и еще одно направление – создание собственной промышленной базы для энергетики. Центральной Азии выгодно постепенно развивать производство и ремонт трансформаторов, высоковольтных выключателей, кабелей, оборудования подстанций, систем релейной защиты, автоматических систем управления, счетчиков, аккумуляторных накопителей, оборудования для солнечных и ветровых станций, мобильных резервных генераторов. Одновременно необходимо создавать региональные склады критически важного оборудования.

Если выходит из строя крупный трансформатор, восстановление системы не должно зависеть от многомесячной поставки оборудования из-за рубежа.

Цифровизация как элемент энергетической безопасности

Операторы стран региона должны в режиме реального времени видеть частоту энергосистемы, перетоки между странами, загрузку линий, доступный резерв, состояние крупнейших генераторов, аварийные отключения, прогноз потребления.

При опасном отклонении система должна автоматически предупреждать операторов соседних государств и запускать заранее согласованные алгоритмы.

Региональные стресс-тесты

После августовского блэкаута странам региона имеет смысл регулярно проводить совместные учения.

Сценарий № 1: отключается крупнейший генератор Кыргызстана.
Сценарий № 2: выходит из строя ключевая линия Казахстана.
Сценарий № 3: зимой одновременно растет потребление в Казахстане, Кыргызстане и Узбекистане.
Сценарий № 4: маловодный год снижает выработку ГЭС.
Сценарий № 5: одна страна временно выпадает из объединенной энергосистемы.

При каждом сценарии должно быть заранее понятно, кто, сколько и за какое время способен заменить потерянную мощность.

Потребление будет расти

Задача становится еще более актуальной на фоне роста потребления. По оценке ЕАБР, к 2030 году спрос на электроэнергию в Центральной Азии может увеличиться примерно на 40%. Одновременно региону необходимо обновлять изношенную инфраструктуру и повышать эффективность сетей.

Таким образом, странам предстоит одновременно решить две задачи: обеспечить растущий спрос и сделать энергосистему устойчивой к авариям.

Поэтому главный вопрос после августовского блэкаута должен звучать не только как кто виноват? Гораздо важнее понять: почему потеря нескольких сотен мегаватт смогла создать проблему для нескольких государств и что необходимо изменить, чтобы в следующий раз система удержалась?

Ответ заключается не в одной новой электростанции. Центральной Азии необходима диверсифицированная энергетика с резервом, накопителями, современными сетями, региональным рынком электроэнергии и общими правилами аварийного реагирования.

А 62,8 ГВт новых мощностей, которые, согласно оценке ЕАБР, региону потребуется ввести к 2035 году, должны стать не просто дополнительными мегаваттами. Они должны быть частью новой архитектуры энергетической безопасности.

Августовский блэкаут показал слабое место. Теперь страны Центральной Азии могут использовать этот инцидент как возможность для совместного анализа, модернизации и дальнейшего развития энергетической системы, чтобы авария на одном объекте не превращалась в отключение сразу нескольких государств.

Источник - Ритм Евразии