Министерство строительства электростанций
В России ищут подходы к развитию энергосистемы
Уходящий год стал во многом переломным для электроэнергетической отрасли России. Впервые с середины нулевых многие регионы столкнулись с дефицитом и ограничениями электропотребления, наглядно показав, что исторические резервы прочности ЕЭС близки к исчерпанию. Помимо активного роста электропотребления, отрасль сталкивается с санкционными технологическими ограничениями и экономической турбулентностью. Это требует от государства полного переосмысления схем дальнейшего развития генерации.
Фото: Дмитрий Лебедев, Коммерсантъ
Вызовы нового дня
При формировании энергетической стратегии первый вопрос всегда состоит в том, каким будет спрос на энергию на горизонте 30–50 лет. Последнее десятилетие показало, что наша страна очень неоднородна по динамике экономической активности и демографии, а следовательно, неоднородна и в динамике регионального потребления электроэнергии. Например, в среднем по России за последние десять лет спрос вырос на 11%, при этом потребление ОЭС Юга и Дальнего Востока увеличилось на 29% и 37% соответственно, а в Краснодарском крае и Дагестане — вдвое. В ряде же регионов спрос, наоборот, снижался. Очевидно, что методы планирования, хорошо работающие в среднем по России, вряд ли подойдут для регионов с сильными аномалиями электропотребления.
Кроме того, спрос на электроэнергию по ряду южных и центральных регионов начал изменять свои характеристики: вместо традиционного зимнего пика потребления скачок спроса приходится на лето, в том числе из-за роста кондиционерной нагрузки и активного развития индустрии гостеприимства. Эта, казалось бы, небольшая особенность существенно влияет на подходы как к эксплуатации, так и к стратегическому планированию по обеспечению достаточных резервов в энергосистеме.
Помимо этого, электроэнергетика России столкнулась еще с двумя вызовами: развитие возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и майнинг. Из-за природных особенностей солнечная и ветровая генерация развиваются в основном в регионах юга России, которые являются и наиболее дефицитными. Из-за высокой неравномерности производства «по фактической погоде» ВИЭ не участвуют в покрытии пика нагрузок и при этом осложняют схемно-режимную ситуацию.
Отдельным вызовом для электроэнергетики стал майнинг криптовалюты, а в перспективе и разворачивание масштабной инфраструктуры центров обработки данных. При относительно небольших объемах в масштабах ЕЭС России, оцениваемых в 2–3 ГВт, майнинг пришел в регионы с самыми низкими тарифами. При этом некоторые из них оказались одновременно дефицитными или регионами с максимально быстро растущим спросом. Очевидно, что это потребовало перенастройки тарифных решений и административных механизмов для управления надежностью.
Вводные целеполагания
Проект генеральной схемы ЕЭС России, представленный Системным оператором в 2024 году, предполагает необходимость создания примерно 90 ГВт новых генерирующих мощностей до 2042 года, что примерно в два раза больше, чем было построено в последние 20 лет. В то же время целый ряд вопросов по выбору оптимального состава технологий и организационных подходов к размещению мощностей, а также реализуемость подхода с учетом существующих финансовых и рыночных ограничений остались за рамками данной работы.
С учетом длительного цикла реализации атомных проектов и ограниченности потенциала развития ГЭС вблизи центров нагрузок, а также технологической невозможности в обозримом будущем реализовать длительное промышленное накопление электроэнергии, полученной от ВИЭ, газовая и угольная энергетика будут нести основную нагрузку по энергоснабжению потребителей в России и мире как минимум до конца столетия. А это значит, что именно эти секторы энергетического машиностроения необходимо развивать в России вдолгую.
Несмотря на кажущуюся ясность задачи по строительству электростанции на понятных технологиях, перед российскими энергетиками встает нетривиальная задача обеспечить массовые объемы ввода генерации в ограниченные сроки — на уровне от 5 до 10 ГВт новых мощностей в год, реализовав экономический потенциал страны. Такой скорости ввода мощностей отечественная индустрия не знала со времени пика электрификации в СССР в 1970–1980-х годах.
Уроки китайского
Решению подобной задачи может помочь опыт китайских энергетиков. Китай за последние 30 лет совершил настоящее энергетическое чудо, создав крупнейшую в мире энергосистему. Выработка электроэнергии выросла в 11 раз, до 9 тыс. млрд кВт•ч в год, что эквивалентно производству электроэнергии восьми ЕЭС России. Основной объем производства электроэнергии в Китае обеспечила тепловая генерация с долей около 70%. Для сравнения: в 2022 году доля ВИЭ в выработке составила всего 13%, несмотря на существенные объемы вводов.
Анализ блочного состава генерации показывает, что китайское энергетическое чудо построено на базе всего трех типов машин: 300, 600, 1 тыс. МВт, обеспечивающих 90% всех установленных мощностей ТЭС в Китае. Такая тотальная унификация обеспечила фантастическую скорость ввода новых блоков от 30 до 80 ГВт новых мощностей в год, или более 2 тыс. блоков суммарно за 30 лет.
Три управленческих принципа стали определяющими успеха: во-первых, тотальная унификация линейки энергетического оборудования и строительных проектов с отказом от эффективности единичных решений в пользу эффективности серии, во-вторых, организация поточного многоблочного строительства ТЭС с последовательной застройкой площадок блоками одного типа, в-третьих — организационная и регуляторная модель, которая обеспечила устойчивый государственный заказ и финансирование долгосрочных программ для энергомашиностроения и электрификации.
Эволюция смыслов энергетики России
Смыслы и инвестиции в энергетике взаимосвязаны. Так, на момент завершения энергореформы в России ключевыми задачами являлись обеспечение тарифной и операционной эффективности, а также интеграция в мировые цепочки поставки, финансовую систему и повестку. При этом вопросы обеспечения надежности имели скорее теоретическую значимость с учетом существовавшего запаса прочности энергосистемы.
После февраля 2022-го смыслы в отрасли фундаментально поменялись. На первый план вышли задачи обеспечения практической надежности, а также опережающего развития инфраструктуры как базы для роста промышленного производства и экономического лидерства. При этом задача интеграции в глобальные технологические цепочки сменилась приоритетом обеспечения технологического суверенитета. Оказалось, что в новых условиях старые сложившиеся инвестиционные модели ОРЭМ перестали быть эффективными.
Одним из примеров здесь является механизм КОМ НГО по сооружению новой генерации. В условиях плавного роста спроса и устоявшихся технологических цепочек отбор по минимальной маржинальной стоимости отдельного блока был вполне адекватным решением. С переходом же к массовому вводу мощностей в регионах юга России и Дальнего Востока такой подход не обеспечивает эффективности ни в сроках, ни в стоимости.
Для размещения относительно небольшого количества мощностей — всего 2–3 ГВт — в ОЭС Юга планируется расширение и новое строительство одновременно на Джубгинской, Таврической, Ударной, Сочинской и Кубанской ТЭС, в каждом случае фактически по уникальным проектам. Таким образом, текущая модель единичных отборов стимулирует компании к созданию раздельных строительных баз и организации работ на площадках, которые в последующем, скорее всего, будут непригодны для дальнейшего расширения мощностей при возникновении потребности.
Альтернативой могло бы стать многоблочное поточное строительство ТЭС с последовательной застройкой однотипными блоками в течение 10–15 лет. В этом случае одна площадка становится центром крупного энергоузла для размещения от восьми до десяти блоков по типовому проекту суммарной мощностью 3–4 ГВт с соответствующей оптимизацией инфраструктурного и электросетевого строительства. То есть когда блоки первой очереди уже эксплуатируются, ведется сооружение последующих блоков.
В современных условиях это обеспечивает еще одно значимое преимущество. В ситуации острого дефицита электроэнергии на свободных частях площадки могут размещаться временные быстровозводимые энергоцентры на базе ГТУ или газопоршневых агрегатов, которые используют уже существующую электросетевую и газотранспортную инфраструктуру для выдачи мощности.
Не меньшую значимость играет и переосмысление экономических и рыночных подходов. Так, по оценкам Совета рынка, компании, победившие в последнем КОМ НГО в Сибири, получат для финансирования CAPEX- и OPEX-проектов чуть более трети совокупного платежа потребителей. Две трети средств потребителей пойдут на оплату процентов по кредитам и налоги, то есть фактически станут непроизводительными издержками для экономики. Очевидно, что здесь ключевым является использование дорогого кредитного плеча.
В условиях решения задач перехода от точечной застройки к комплексному развитию территории, в условиях роста кредитных ставок и ценовой неопределенности эффективным способом может стать переход к фондовому финансированию вместо заемного банковского, когда опережающее строительство генерации финансируется полностью или частично напрямую из текущего платежа. В 2024 году сходные инициативы начали выдвигаться представителями отрасли, в том числе ГЭХ и «РусГидро». И подобный подход является отнюдь не уникальным для мировой практики. Например, ряд американских энергокомпаний исторически используют механизм CWIP (construction work in progress) как вполне себе рыночное решение повышения доли производительных денег для финансирования новой генерации и сетей в периоды экономической турбулентности.
Энергия нового мышления
Очевидно, что реализация новых подходов к планированию и финансированию энергетики может потребовать и существенного переосмысления модели регулирования отрасли и создания единого квалифицированного заказчика в отрасли — своеобразного «министерства строительства электростанций», координирующего вопросы развития и долгосрочного заказа для энергетического машиностроения, электроэнергетики, строительной отрасли, рынка электроэнергии и финансов.
Электроэнергетика России стоит на пороге нового инвестиционного цикла и больших задач. В последний год новый министр энергетики Сергей Цивилёв неоднократно повторял одну интересную фразу о том, что новая энергетика начинается с энергии нового мышления. Критическое переосмысление технологических, рыночных и административных подходов на их соответствие новым смыслам и образам развития отрасли может стать существенной точкой роста для формирования эффективной стратегии развития энергетики будущего России.