В каком состоянии находится энергосистема Казахстана и что может ее спасти

Энергосистема Казахстана формировалась в рамках единой энергосистемы СССР со стандартным для территорий РСФСР и УССР подходом к энергетике. В расчет, прежде всего, шло большое количество энергоемких производств, к которым требовалось подводить питание от достаточно удаленных от них электростанций. Это влекло за собой необходимость строительства протяженных ВЛ высокого напряжения, основными из которых сейчас являются напряжения 500 и 220 кВ.

Для понимания состояния электроэнергетики республики Казахстан необходимо понимать состояние ее электростанций и сетей. В этой статье мы постараемся дать им краткую характеристику.

Электростанции

По данным на середину 2023 года в Казахстане имелось 207 электростанций различного типа мощностью 24523,7 МВт. При этом располагаемая мощность составила 20761,7 МВт.

Гидроэлектростанции сосредоточены на востоке и юго-востоке Казахстана, при этом наибольшую мощность дают электростанции на Иртыше. Суммарная установленная мощность ГЭС составляет 3066 МВт (правда из статистики неясно, включена ли в них мощность миниГЭС).

Тепловые станции являются основным источником генерации электроэнергии, большая часть из них использует в качестве топлива уголь. Также применяется природный газ и, совсем немного, мазут. Из этого количества 36,6% – теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) вырабатывающие не только электроэнергию, но и горячую воду для централизованного теплоснабжения и отопления городов. Суммарная установленная мощность тепловых станций составляет приблизительно 18,8 ГВт (точную цифру подсчитать затруднительно, так как в статистике не всегда учитывают энергоблоки, находящиеся в длительном ремонте, и маломощные энергоблоки). Мощность кажется значительной, но реальная выработка электроэнергии в данном случае существенно меньше номинальной установленной.

Ветровые электростанции, для которых у Казахстана действительно большой потенциал, сейчас находятся в стадии активного развития. Уже имеется 48 объектов ветровой электроэнергетики и на настоящий момент суммарная установленная мощность ВЭС составляет 1107,5 МВт.

Солнечные электростанции, ввиду географического положения Казахстана, также имеют потенциал для развития, и их количество постоянно увеличивается. На настоящий момент это 43 объекта суммарной установленной мощностью 1148 МВт.

МиниГЭС – это гидроэлектростанции небольшой мощности на малых реках, позволяющие максимально использовать гидроресурсы даже небольших рек, что для Казахстана актуально. На данный момент таких станций 39, и их суммарная мощность 269,6 МВт.

Электростанции на биотопливе в Казахстане находятся в меньшинстве, их всего 3. Суммарная установленная мощность – 1,77 МВт.

Генерация за 2022 год являет не очень оптимистичную картину. Чтобы сравнивать значения установленной и реальной выработки, нужно сравнивать уже не просто МВт, а МВтч. Исходя из того, что статистика приведена за год, величины номинальных мощностей электростанций мы перемножим на количество часов в году – 8760, и так сравним, насколько удалось использовать имеющиеся генерирующие мощности электростанций по их типам.

Итак, согласно данным за 2022 год выработка электроэнергии за расчетный период всего по Казахстану составила 112 865,9 млн кВтч из 181 872,5 млн кВтч теоретически возможных, т.е. 62,06%. Тут нужно понимать, что 100% – это недостижимая на практике величина: генераторы и турбины должны проходить в течение года техническое обслуживание, и они чисто физически не могут работать целый год без остановок.

Выработка электроэнергии по типам электростанций за 2022 год:

По сравнению с аналогичным периодом 2021 года производство электроэнергии снизилось на 1582 млн кВтч (на 1,4%). Если смотреть подробно по типам электростанций:

– на 2540,8 млн кВтч (2,8%) уменьшилась выработка электроэнергии на ТЭС,

– на 238,7 млн кВтч (2,2%) увеличилась выработка электроэнергии на ГТ ТЭЦ,

– на 719,9 млн кВтч (21,2 %) увеличилась выработка электроэнергии на возобновляемых источниках энергии (СЭС, ВЭС, БГУ).

Выработка электроэнергии на ГЭС Казахстана в сравнении с аналогичным периодом 2022 осталась на уровне выработки 2021. Режим работы станций определялся водохозяйственным балансом и гидрологической обстановкой.

Каков баланс электроэнергии по регионам в 2023 году?

Данные из открытых источников мы свели в таблицу:

№п.п.	Энергоузел	Потребление	Генерация	Сальдо переток
1	Восточно-Казахстанский	6023,7	5204,5	819,2
2	Абайский	2554,1	1850,3	703,8
3	Жетысуский	1292,4	541	751,4
4	Алматинский	9715,6	5490,2	4225,4
5	Карагандинский	12571,9	9924,5	2647,4
6	Павлодарский	16134,4	39229,7	-23095,3
7	Северо-Казахский	1364,5	1871,3	-506,8
8	Акмолинский	6304,4	4220,2	2084,2
9	Кокшетауский	2651,1	429,2	2221,9
10	Костанайский	3717,1	878,4	2838,7
11	Улытауский	3243,8	1623	1620,8
12	Жамбылский	4018,1	3370,8	647,3
13	Туркестанский	5269,6	1583,7	3685,9
14	Кызылординский	1637,8	447,3	1190,5
15	Актюбинский	5435,6	3342,7	2092,9
16	Мангыстауский	4313,8	4165,4	148,4
17	Западно-Казахский	1930,6	1828,9	101,7
18	Атырауский	5813,1	5836,9	-23,8

По таблице и инфографике (в начале статьи) видно, что практически во всех регионах наблюдается недостаток генерации электроэнергии, особенно тяжелая ситуация в южных областях Казахстана, а вот на севере и западе ситуация существенно лучше. Павлодарский энергоузел по сути является главным генерирующим узлом страны, покрывающим недостаток электроэнергии в других регионах за счет перетоков по электрическим сетям.

И именно тут становится понятна критически важная роль состояния электрических сетей для энергетической безопасности республики Казахстан.

Электрические сети

И вот тут есть большие проблемы. Если магистральные линии 500 кВ, идущие с северо-востока страны на юг и запад еще стараются поддерживать в работоспособном состоянии, хотя износ оборудования и тут себя проявляет (у почти половины линий имеются ограничения по их максимальной пропускной способности относительно номинальной), то линии 220 кВ могут эксплуатироваться с существенными ограничениями, что хорошо видно по публикуемым таблицам пропускной способности ВЛ. Не менее 80% ВЛ данного напряжения имеют ограничения по максимальной пропускной способности относительно номинальной. Это обусловлено устаревшим оборудованием на подстанциях, требующем ремонта или замены, состоянием противоаварийной, режимной автоматики и релейной защиты. Да и сами линии проходят по безлюдным степям на многие километры, и их поддержание в работоспособном состоянии требует немалых усилий и ресурсов. Сети 110 кВ также находятся в изношенном состоянии, но они не являются в полной мере магистральными и выполняют роль распределения электроэнергии потребителям в пределах областей или между областями.

Пока, ввиду массовой потери промышленных производств после распада СССР и резкого уменьшения мощности потребления электроэнергии (в первую очередь, в северных регионах), имеющихся резервов хватает на обеспечение потребностей страны. Но дальнейший рост потребления электроэнергии делает эту проблему все более актуальной. По мере дальнейшего износа оборудования электроэнергию из Павлодара будет невозможно просто передать в Алматы. Вложения же в реконструкцию электрических сетей могут существенно превосходить вложения в электростанции, и таких больших денег, похоже, у правительства Казахстана нет. На данном этапе приходится заниматься латанием дыр.

Что ждет энергосистему Казахстана в будущем

Министерство энергетики Казахстана выложило на своем сайте интересный документ «Об утверждении прогнозных балансов электрической энергии и мощности на 2023-2029 годы». Согласно ему, дефицит электроэнергии в энергосистеме в 2026 году сменится избытком, но к 2028 он вновь вернется, только в еще больших масштабах.

По текущим данным генерация на 2023 год пока не дотягивает до прогнозируемого значения, как, впрочем, и потребление.

Из указанной таблицы можно вынести другую любопытную деталь – а именно, рост мощности генерации за счет планируемых станций, не связанных с возобновляемыми источниками энергии. На какие новые станции рассчитывает Министерство Энергетики Казахстана – осталось непонятным, ибо никакой информации о строительстве новых тепловых или гидроэлектростанций мы найти не смогли.

Также данный прогноз никак не учитывает падения генерации на существующих электростанциях за счет их износа и старения. Именно эта ситуация наиболее опасна для энергосистемы страны. Пока недостаток мощности компенсируется за счет перетоков электроэнергии из энергосистемы Российской Федерации и, судя по прогнозам, каких-либо изменений тут в ближайшее время не предвидится.

Логичные выводы

Данные цифры однозначно показывают, что ввод новых электростанций на возобновляемых источниках энергии и реконструкция старых энергоблоков не позволяют в полной мере компенсировать падение генерации на старых тепловых станциях из-за выработки технологического ресурса и износа оборудования.

Да, правительство Казахстана принимает меры по реконструкции наиболее изношенных энергоблоков станций, но необходимо понимать, что это крайне капиталоемкое оборудование, требующее очень больших разовых вложений и длительное в реализации. Электростанции в СССР закладывались для работы в иных экономических реалиях и под другие задачи, которые сейчас во многом уже не актуальны.

Огромные мощные станции севера и центра Казахстана, рассчитанные на электроснабжение металлургических комбинатов, рудников, ГОКов, крупных машиностроительных и химических заводов с мощными турбинами сложно эксплуатировать и еще сложнее модернизировать, особенно, в условиях постоянного энергодефицита, когда вывод из эксплуатации даже одного мощного энергоблока сказывается на всей энергосистеме. На это накладывается сильнейший дефицит квалифицированных кадров, в не последнюю очередь связанный с оттоком русского населения, которое довольно массово работало на сложных, требующих знаний и опыта, специальностях.

Все это заставляет менять концепцию построения энергетики: на существующую структуру электроснабжения, доставшуюся в наследство от СССР, приходится накладывать западные подходы и создавать некий гибрид, который позволит в будущем поддерживать рост экономики.

Поэтому сейчас делается ставка на создание большого количества относительно маломощных станций, работающих на возобновляемых источниках энергии, либо на газе. В последнем случае речь идет о газопоршневых и газотурбинных установках, которые устанавливают рядом с поселками и городами, обеспечивая их электроэнергией без передачи мощностей на огромные расстояния по сильно изношенным сетям.

Что касается электростанций на возобновляемых источниках энергии, их долю в общем энергобалансе страны планируется довести до 50% к 2050 году. И в конкретном случае это не дань моде, а печальная необходимость: проводить реконструкцию всех имеющихся на балансе тепловых станций просто не по карману даже такой стране, как Казахстан. Для тех станций, которых коснется реконструкция, она будет заключаться, в основном, в переходе на газовые турбины вместо паровых. В рамках выбранной концепции это вполне понятно – при непостоянстве возобновляемой энергетики нужны станции, которые смогут быстро включаться и компенсировать недостатки мощности в энергосистеме, они будут помогать ГЭС маневрировать мощностью в периоды максимумов потребления.

В этой модели недостает только мощных базовых станций. На эту роль как нельзя более подходят атомные электростанции. И нет ничего удивительного, что именно сейчас, на фоне нарастающего кризиса, вновь начались переговоры о строительстве АЭС на юге Казахстана, в Алматинской области, там, где острее всего ощущается дефицит электроэнергии. И вероятно, лишь одной АЭС тут дело не обойдется, так как таких станций, с расчетом будущее, нужно несколько.

Их наличие позволит Казахстану получить полностью независимую энергосистему и даже продавать излишки электроэнергии в соседние страны, решить проблему реконструкции тепловых станций, модернизируя только самые необходимые из них и постепенно закрывая изношенные и откровенно аварийные. Наличие в стране нескольких экспериментальных ядерных реакторов позволяет надеяться на сохранение необходимых компетенций инженерно-технического персонала и возможность их нарастить при принятии решения о строительстве АЭС.

Кто мешает строительству АЭС в Казахстане?

Кажущийся логичным вывод о необходимости мирного атома встречает огромное сопротивление у местных «зеленых» активистов, имеющих европейские дипломы и состоящих в западных НКО. В поисках материалов к данной работе мы столкнулись с откровенно пугающим количеством статей от подобных «экспертов»-противников АЭС, ярых сторонников «зеленой» энергии, которых особенно возмущает, что одним из участников тендера является Росатом.

Как раз недавно Соросовские структуры начали активную информационную кампанию в социальных сетях и на различных площадках путем «соцопросов», направленных на дискредитацию российской организации и ее продукции в Казахстане. По этой же причине резко возросло количество материалов об опасности российских атомных технологий для Казахстана (и не только). Зато разговоры в пользу «сырых» и нестабильных французских АЭС звучат все чаще. Ожидать чего-то другого от финансируемых фондом Сороса организаций было бы глупо: то, что развитие атомной энергетики принесет пользу населению Казахстана, их не интересует. Западным НКО гораздо важнее насолить России, чем беспокоиться о судьбе каких-то, в их представлении, аборигенов.

Остается надеяться на благоразумие и здравый смысл властей республики Казахстан, которые смогут разделить политику и экономику и сделают правильный для страны и ее населения выбор. Пока можно уверенно сказать, что правительство Казахстана осознает всю сложность проблем, стоящих перед ним в области энергетики, и старается делать все возможное, чтобы эту ситуацию решить. Получится или нет – покажет время.