Поговоримо про енергетику (фото, інфографіка)

Марк Савчук

Давайте поговоримо про енергетику. Про те, “як воно працює”, та чого хочуть орки і що саме вони роблять.

Відразу попрошу репосту: важливо, щоб люди це розуміли. Поїхали!

Спочатку поясню, як працює енергосистема в принципі

Перше, що ви маєте знати: система генерує рівно стільки, скільки споживає вся країна. НІ ВАТОМ БІЛЬШЕ, НІ ВАТОМ МЕНШЕ. У цьому і є складність: якщо загальне навантаження по країні 15 000 МВт, значить, стільки ж вся генерація і має виробляти ПРЯМО ЗАРАЗ.

На фото 1 – сезонність споживання за 2018-2019-2020 роки.

Як бачимо, є рівень, нижче за який споживання не опускається. Назвемо його базовим.

Базове споживання класно можуть закривати атомні електростанції.

➕ Їхня найголовніша перевага — вони генерують багато і дешево. Це найдешевша електроенергія в Україні.
➖ Їхній найголовніший недолік — не можна швидко змінювати обсяг генерації (фото 2 – показує графік споживання за 1 добу; АЕС мають постійне навантаження). АЕС взагалі любить, щоби «раз виставили проектну потужність і забули про неї». Тому АЕС ідеально підходить для задоволення «базового» споживання країни.


Виникає запитання: як зробити, щоб графік генерації «рухався» за графіком споживання? (Диспетчер, який керує мережею, знає це заздалегідь досить точно – яке саме буде споживання на основі історичних даних + прогноза погоди).

Для цього є так звана «маневрова генерація». Та, що може як збільшувати, так і зменшувати кількість генерованої електроенергії. Це — ТЕС (теплова електростанція). Основне паливо для ТЕС — вугілля та газ.

Є ще ТЕЦ — Теплоелектроцентраль. Вона генерує ЯК електрику (як і ТЕС), так і гарячу воду. ТЕЦки «активуються» взимку, коли починається опалювальний сезон.

Є ще зелена енергетика та гідроелектростанції, але для нашої розмови, щоб спростити, будемо говорити тільки про АЕС та ТЕС (база + маневрова генерація).

Далі – енергомережі. Вводимо ще одного гравця — Укренерго. Ця компанія в Україні управляє ВСІМА мережами (наказує всім обленерго та генерації, що робити). Завдання ГОЛОВНОГО диспетчера країни — відповідати за цей «баланс» виробництва, передачі і споживання електроенергії. По всій країні, 24 години на добу, 365 днів на рік.

Отже, як тільки генерація «виробила» електроенергію, її потрібно «передати» споживачеві. Це робиться через мережі. Фото 3 — ось вони.

Мережі бувають різних класів напруги. Умовно кажучи, чим вище клас напруги, тим більше електроенергії може передати така магістраль із меншими втратами. Хорошою аналогією буде «широкий автобан» для електрики. Тобто якщо є десь область «великої генерації» та область «великого споживання», їх вигідно з’єднати 750 кВ лінією.

Окрім цього (для передачі енергії по всій Україні) ми використовуємо ще мережі 330 кВ + ще є кілька ділянок по 220 кВ (далі на локальному рівні потужність падає ще нижче, але ми тут про локальну не будемо говорити). Тобто це така «магістраль» для електрики. Чим вище напруга — тим більше можна передати.

Тепер переходимо до того, що робить рф

Як я казав, особливість енергосистеми в тому, що “генерувати потрібно стільки, скільки споживаєш”. Тому є дві точки, ураження яких загрожує вибити всю систему:

(1) Трансформаторні станції біля атомних електростанцій (приклад на фото 4). Особливо ті самі 750-ті, тому що їх практично неможливо відремонтувати (бо трансформатори на 750кВ роблять лише рф, країни Середньої Азії та Запорізький Трансформаторний Завод).
Чому? Тому що ви тоді забираєте можливість атомної електростанції віддати ВЕЛИКИЙ шматок генерації. Що станеться, якщо зруйнувати підстанцію? Правильно — вона перейде в аварійну зупинку, що дуже небажано для АЕС. Вона не розрахована на регулярні аварійні зупинки. Кожна аварійна зупинка сильно знижує ресурс АЕС.

(2) Ключові транспортні вузли. Образно — найбільші «перехрестя» енергомережі (приклад — на фото 5).
Як бачите, мережа являє собою «павутиння», де все пов’язано. При ураженні кількох вузлових підстанцій одночасно система перейде в жорсткий перекіс областей (де або генерується занадто багато електроенергії або споживається значно більше, ніж виробляється), що викличе автоматичне відключення генеруючих потужностей або навантаження.

У критичні моменти всією мережею управляє складна автоматика, що може відстежити зміни у напрузі дуже швидко. Щоби не трапилася аварія та обладнання не було пошкоджене при стрибку або при швидкому обвалі напруги, вона просто все вирубає.

Таким чином, знищивши кілька вузлових електростанцій, можна спровокувати каскадний блекаут, коли на якийсь час “вирубається все”.

Саме з цією метою рф і б’є ці два типи цілей! Довбе методично і масово. З 10 жовтня було щонайменше 6 хвиль, дві з них — масові (а саме, 10 і 31 жовтня було випущено близько 100 і 50 ракет відповідно).

Частина “і що нам з цим робити?”

В історії обстрілів енергетичної інфраструктури є 3 ключові показники:

1. Кількість ракет, що влучили в ціль.
Наша мета — не допустити якомога більше ракет до влучання. Це завдання ППО та наших ЗСУ.
З відкритих джерел відомо, що у листопаді до нас приїхали 1 установка IRIS-T і 2 NASAMS (і ще кілька MIM-23 Hawk). Будемо сподіватися, що додаткове ППО дозволить збивати практично всі ракети.

2. Захист трансформаторів, якщо ракета потрапляє «десь поруч».
Тобто потрібно забезпечити додатковий фізичний захист від уламків (адже те, що по трансформаторах будуть довбити ракетами, у початковому дизайні не було передбачено).
Наразі наші енергетики «обкладають» трансформатори різним захистом від уламків. Як мінімум у кількох випадках така тактика ВЖЕ дала плоди. Тобто навіть коли ракета пролітає і падає умовно за 100 метрів від трансформатора, вдається відбутися порівняно невеликим ремонтом (себто це можна зробити швидко).

3. Власне сам ремонт.
Ракета потрапила в ціль, відбій тривоги: вражені цілі критичної інфраструктури буквально обплітають ремонтні бригади (справжні герої!), які намагаються відремонтувати ЯКОМОГА ШВИДШЕ.

Нам дуже щастить, що росія не може здійснити одноразовий запуск 160-200 ракет. Навіть якщо врахувати, що ми можемо збити «переважну більшість» ракет, то ті 15-20, що долетіли, могли б завдати істотної шкоди нашій енергетичній системі та спричинити блекаут більшості системи, яку довелося б «піднімати» кілька днів.

Нам також щастить, що росія не може робити тривалу хвилю обстрілів два дні поспіль. Ефект був би той самий. За день ми не встигаємо відремонтувати те, що вони зруйнували. Якщо наступного дня прилетіло би ще 50-60 ракет, велика ймовірність, що мережа б впала.

Загалом, завдання перед керівництвом країни полягає в тому, щоби розробити таку систему оборони та ремонту інфраструктури, щоб ми стабільно могли «ремонтувати швидше, ніж вони руйнують».

Чи вийде у нас виробити таку систему? Принаймні після обстрілу 10-го числа Президент провів нараду з послами G7. За результатами зустрічі було оголошено значні додаткові постачання ППО. Також країни Євросоюзу погодилися надати різне електрообладнання (включаючи трансформатори), які дозволяють нам ремонтувати підстанції НАВІТЬ у разі прямого влучання (але тут треба ОКРЕМО додати, що якщо навіть привезуть ТОЧНО те, що треба, любий ремонт у разі прямого враження займе місяці. Тому майте на увазі, що навіть за допомоги наших партнерів ситуація складна!). На додачу, ми постійно огортаємо наші підстанції різного роду захистом (мішки з піском тощо).

Чому просять економити?

Оскільки б’ють по підстанціях, то вражається насамперед здатність передавати електрику. А це означає, що «пропускна спроможність» системи обмежується. Саме тому ми й бачимо такі потужні відключення. Тому що ми споживаємо (умовно) 15к МВт, а мережа може пропустити лише 10к МВт. Отже когось доводиться постійно вимикати.

Чому краще прати речі “на ніч”?

Після 23:00 споживання починає падати, і мережі простіше розподіляти споживання.

Порада: коли вам дали світло, НЕ ВМИКАЙТЕ все відразу!

РІЗКИЙ стрибок споживання може перегріти трансформатор, і електроніка його знову відключить. Крім того, від різких стрибків напруги можуть перегоріти ваші пристрої.

Попри все це, чи зможуть орки обвалити мережу?

На жаль, ризик такого сценарію є. Тому що їм може банально фортанути (або ні: на один об’єкт був прильот кількох ракет, але об’єкт зазнав незначних ушкоджень – нам пощастило).

Але, як я вам казав, ми просимо про допомогу, і нам її дають. Хоча ми не зупиняємось агітувати та акцентувати цю проблему.

Саме про це я просив учора під час інтерв’ю канадському телебаченню CTV (фото 6).

Саме про це ми просили конгресмена США Енді Лєвіна на зумі цього тижня (фото 7).

Наша система показує НЕЙМОВІРНУ гнучкість і витривалість. Співробітники Укренерго працюють без зупинок, щоб ремонтувати мережу. Тож давайте їм допомагати, намагайтеся економити електрику. Намагайтеся прати після 11-ї вечора. Якщо вам дали світло, будь ласка, НЕ ВМИКАЙТЕ все відразу.

Перемога буде за нами!
P.S. якщо будуть якісь запитання – задавайте у коментах.

Автори