Андрей ФАЛЮК, Алексей ЦЕЛЮК, Григорий КУЗЬМИЧ

В 2018 г. планируется ввод 1-го энергоблока Белорусской АЭС мощностью 1,2 ГВт. С одной стороны, страна становится менее зависимой от поставок энергетических ресурсов извне, а с другой - возникает проблема прохождения так называемого ночного минимума.

Особенность энергосистемы заключается в том, что существующие электростанции Беларуси полностью покрывают потребность республики в электрической и тепловой энергии. Если в энергосистему просто включить АЭС (только один энергоблок), то в ночные часы избыточная генерирующая мощность будет составлять 1,2 ГВт.

 
 Ожидаемая генерирующая мощность белорусской энергосистемы после запуска БелАЭС

Из-за особенности работы реактора атомная электростанция должна покрывать базовое потребление электроэнергии. Для соблюдения этого принципа придется вывести из работы большую часть действующих станций и перенаправить значительную нагрузку на БелАЭС, чего делать нельзя из соображений надежности.

Для решения этой проблемы специалисты белорусской энергосистемы предложили 6 способов управления генерацией энергосистемы, чтобы вписать станцию в действующую энергосистему:

  • ГАЭС (гидроаккумулирующие станции),
  • ВАГТЭ (воздушно-аккумулирующие газотурбинные электростанции),
  • электрокотельные и конденсационные электрокотельные,
  • пиковые газотурбинные установки и ТЭЦ,
  • конденсационные электрокотельные и ТЭЦ,
  • выравнивание графика нагрузки.

Все варианты преследуют решение двух вопросов: покрытие пиковых нагрузок потребления электроэнергии и поддержание работы системы теплоснабжения в зимний период в ночные часы.

Использование гидроаккумулирующих станций является классическим вариантом для регулирования работы АЭС. Но в условиях Беларуси создание ГАЭС экономически нецелесообразно. Использование ВАГТЭ требует наименьших затрат, но из-за отсутствия опыта эксплуатации подобных объектов это вряд ли будет реализовано.

Варианты  Затраты, млн.долл.
При одном блоке на АЭС  При двух блоках на АЭС
ГАЭС  2590  3750
ВАГЭС 939  1630
КЭС и электрокотельные 1960  2250
Пиковые ГТУ и электрокотельные  1930 2000
КЭС, ТЭЦ и электрокотельные  1880  1940
Таблица 1. Затраты на урегулирование энергетической системы при использовании различных технологий

То есть для реализации БелАЭС потребуются не только инвестиции в строительство, но и в урегулирование энергетической системы (а это 2 млрд. долл.). Эксперты также предлагали вариант выравнивания графика нагрузки, но он не получил дальнейшего продвижения.
В данной статье мы хотим предложить еще один вариант - это использование электромобилей.

Для выравнивания графика нагрузки необходимо построить во дворах жилых домов специализированные зарядные устройства с медленной дозарядкой батареи за ночь. Эксплуатация электромобиля в таких случаях будет похожа на использование мобильных телефонов, днем пользуешься, а ночью заряжаешь. Массовое применение электромобилей могло бы помочь в решении проблемы «энергетического пика».

Реализовать подобный проект может как государство (для повышения эффективности использования АЭС), так и частный инвестор. Государство при этом должно создать механизмы стимулирования, предполагающие поставку электроэнергии по себестоимости в ночное время. Оптимальным инвестором для такого проекта будет компания-дистрибьютор электрокаров. Проект поможет решить две проблемы: создать инфраструктуру и повысить интерес граждан к электромобилям, а как следствие - увеличить количество продаваемых машин.

Сколько стоит?
Проанализируем финансовую составляющую подобного проекта. Для реализации строительства зарядных станций необходимо проложить сеть и установить зарядные устройства. Предположительно затраты на электрические сети возьмет на себя государство, а на зарядные устройства - инвестор.

Таким образом, государство потратится на строительство линий электропередач. Инвестиционные затраты на ЛЭП определяются из условия сооружения воздушных линий для передачи мощности 890 МВт, необходимой для выравнивания графика нагрузки (мнение специалистов «БелЭнерго»).

Для строительства зарядных станций предлагаем Минск и города-спутники (Смолевичи, Смиловичи, Дзержинск и Заславль). Выбор сделан на основе достаточной финансовой состоятельности их жителей. Кроме того, предполагается, что в ближайшее время численность населения в городах-спутниках увеличится. Чтобы было удобно добираться до столицы, строятся железнодорожные «городские линии». Однако многие люди, не сомневаемся, отдадут предпочтение личным автомобилям. Электрокар будет оптимальным выходом, так как запаса хода хватит, чтобы добраться до места работы и обратно.

По расчетам, совокупные затраты государства на строительство воздушных линий и трансформаторов составят 265,6 млн. долл.

Для оценки капитальных затрат инвестора определим количество электромобилей, необходимых для выравнивания графика нагрузки. Средний пробег автомобиля в год составляет примем 15 тыс. км (данные ГАИ). Таким образом, за день машина в среднем проезжает около 60 км. Данная цифра меньше заявленного расстояния, которое способен проехать электромобиль на одной зарядке, например, у наиболее популярного в Европе электрокара Nissan LEAF запас хода составляет 150 км. Поэтому ночью необходимо будет заряжать аккумулятор не на полную емкость, а только на 40-50%. Для подзарядки электрокаров в течение всей ночи потребуется зарядное устройство мощностью порядка 5 кВт.

Как уже отмечалось, для выравнивания графика нагрузки БелАЭС надо 890 МВт. Таким образом, требуется около 110 тыс. автомобилей (15% общего их количества в Минске), находящихся одновременно на зарядке. При средней стоимости создания медленной зарядной станции 1,5 тыс. долл. затраты инвестора на создание их сети составят 165 млн. долл.

Если же в рамках наших расчетов объединить капитальные затраты государства и частного инвестора, то получим 430,6 млн. долл.

Сколько заработаем?
Чтобы проект имел коммерческую привлекательность для инвестора, стоимость продаваемой ему от БелАЭС электроэнергии в ночное время, по экспертным оценкам, должна составлять 2,7 цента/кВт•ч. Цена на электроэнергию от зарядного устройства для населения - 6,1 цента/кВт•ч (текущий тариф для населения).

При среднем количестве зарядок в год около 280 по 15 кВт•ч каждая машина будет потреблять 4200 кВт•ч. С учетом расчетной потенциальной выручки от зарядки автомобилей в 28,2 млн. долл. в год и затратах на покупку электроэнергии от АЭС в 12,5 млн. годовая прибыль инвестора составит 15,7 млн. долл., а срок окупаемости затрат на создание сети зарядных устройств для 110 тыс. машин - 10,5 лет. Это непривлекательно для частного инвестора.

Из сложившейся ситуации может быть два выхода.
Государство дотирует инвестору часть капиталовложений. Дотации должны предоставляться на такую сумму, чтобы проект по созданию зарядных станций имел привлекательный срок окупаемости.

Предположим, нам необходимо сократить срок окупаемости данного проекта до 5 лет. Прибыль инвестора за это время составит 78,5 млн. долл. Тогда государство должно дотировать 86,5 млн. долл. В результате затраты государства по проекту увеличатся до 352,1 млн. Довольно крупная сумма, но она в 6 раз меньше, чем у других рассматриваемых вариантов

В целях компенсации затрат инвестором возможно увеличение стоимости электромобиля. Для 5-летней окупаемости цена электрокара для покупателя должна вырасти на 790 долл.

Теперь определим конечную стоимость электромобиля для покупателя. Возьмем все тот же Nissan LEAF. Сейчас он стоит 47тыс. долл. Тенденция цен на электромобили демонстрирует ежегодное снижение на 10%. Так как строительство БелАЭС закончится в 2018 г., стоимость электрокара к этому времени должна составит в 34,3 тыс. долл., а с учетом надбавки дистрибьютора - около 35 тыс.

Nissan LEAF
Также следует рассмотреть риски данного проекта. А готово ли население купить 110 тыс. электромобилей? Ответ прост: если они окажутся выгоднее традиционных ДВС - автомобилей, то покупатели найдутся.

Вариант 1. Расчеты показывают, что если государство дотирует инвестору часть затрат, а стоимость электрокара к 2018 г. снизится, как мы предполагаем, до 34,3 тыс. долл., с учетом затрат на его покупку, стоимости топлива и технического обслуживания машина окупится за 8 лет. Довольно привлекательный срок, особенно с учетом того, что речь идет о новом автомобиле.

Вариант 2. Если дистрибьютор повышает цену машины, что влечет увеличение периода окупаемости, для обеспечения его привлекательности относительно ДВС понадобятся субсидии государства покупателям в размере 690 долл. за автомобиль.

Затраты на строительство ЛЭП    265,6    265,6
Дотации инвестору    86,5    -
Субсидии покупателям электромобилей    -    75,9
Инвестор    78,5    165
Итого    430,6    506,5 Выводы
Реализация данной идеи позволит:
•    решить проблему с неравномерностью графика нагрузки энергосистемы в ночное время в 4 раз дешевле, чем предлагают другие  технические варианты ;
•    создать новый рынок и организовать новые рабочие места;
•    улучшить экологическую ситуацию в Минске, сократив выбросы от транспорта на 15%;
•    развить современный транспорт в Беларуси.

Также с учетом перспективы создания нового сегмента рынка и хороших перспектив сбыта продукции появляется возможность организовать белорусское производство электромобилей Это можно сделать в рамках совместного предприятия с российскими партнерами, которые имеют опыт создания подобных автомобилей.

В любом случае для реализации подобного проекта необходима заинтересованность и стимулирование со стороны государства.

{jcomments on}