Раздел 3. Объединенная энергетическая система Украины

На территории современной Украины в первой половине ХХ века сформировались 5 локальных энергосистем. Первой была создана Донбасская энергосистема (1926 г.), затем в 1930 г. были образованы районные энергетические управления (РЭУ) Киевэнерго, Крымэнерго и создана энергосистема г.Харькова. В 1931 г. было образовано РЭУ Днепроэнерго. Первым шагом к созданию объединенной энергосистемы стало сооружение в 1940 г. линии электропередачи напряжением 220 кВ длиной 87 км между Донбассэнерго и Днепроэнерго. В этом же году энергосистемы Донбассэнерго, Днепроэнерго и Ростовэнерго сформировали объединенную энергосистему, получившую название ОЭС Юга. Центральным оператором ОЭС стала Объединенная диспетчерская служба (ОДС Юга), разместившаяся в г. Горловка. К этому времени выработка электроэнергии на всех электростанциях Украины достигла 12,41 млрд. кВт·ч.

Великая Отечественная война 1941– 1945 гг. нанесла огромный ущерб энергетике Украины, как и всему народному хозяйству. Были взорваны десятки крупных и большое количество мелких электростанций общей установленной мощностью около 2 млн. кВт, полностью разрушены тысячи километров линий электропередачи.

После освобождения Украины от оккупации и налаживания энергохозяйства в минимально возможных для военного времени объемах выработка электроэнергии составила всего 3,15 млрд. кВт·ч (1945 г.). Тем не менее, работа ОДС Юга была возобновлена уже в 1944 г. В сферу диспетчерского управления параллельной работы вошли две энергосистемы – Донбассэнерго и Ростовэнерго. Позднее, в 1948 г., после восстановления межсистемной связи 220 кВ к ОЭС Юга вновь присоединилась Днепровская энергосистема.

Период 1946–1950 годов

В послевоенный период 1946–1950 гг. решалась труднейшая задача ускоренного восстановления энергетики Украины. К 1950 г. разрушенные Северодонецкая, Штеровская, Зуевская районные электростанции достигли уровня довоенной мощности, а Кураховская ГРЭС даже превзошла его. В целом общая мощность районных электростанций Донбассэнерго превысила довоенный уровень. В Днепроэнерго в 1950 г. были восстановлены Днепродзержинская и Криворожская районные электростанции. Огромная работа была проведена по восстановлению Днепрогэса. По мнению зарубежных специалистов из-за колоссальных разрушений Днепровскую гидроэлектростанцию восстановить было невозможно. Предлагалось построить ее вновь на другом месте. Несмотря на пессимистические прогнозы, Днепровская ГЭС была восстановлена, и последний, 9-й по счету, гидроагрегат станции был включен в энергосистему Днепроэнерго в первой половине 1950 г.

Восстановление разрушенной плотины Днепрогэса

При восстановлении Днепрогэса были увеличены полезный объем водохранилища и рабочий напор, суммарная мощность гидроагрегатов возросла до 650,6 МВт при довоенной мощности 560,4 МВт. В целом к концу 1950 г. установленная мощность электростанций Днепроэнерго возросла против довоенного уровня на 13%. В Харьковэнерго установленная мощность восстановленных электростанций в 1950 г. превысила довоенный уровень на 10%. Были восстановлены и получили дальнейшее развитие электростанции Киевэнерго, Крымэнерго а также в Николаевском, Одесском и Львовском энергокомбинатах.Одновременно со строительством электростанций велось интенсивное восстановление и строительство новых электрических сетей. Количество крупных узловых трансформаторных подстанций достигло довоенного, а протяженность линий электропередачи напряжением 35 кВ и выше в этот период превысила довоенную на 13% и достигла 4636 км.

К концу 1950 г. установленная мощность электростанций Украины достигла 3,3 млн. кВт, а годовое производство электроэнергии составило 15 млрд. кВт·ч.

Период 1951–1960 годов

Десятилетие 1951–1960 годов в развитии национальной энергетики характеризовалось ростом установленной мощности электростанций и подстанций по всей территории Украины, а не только в местах послевоенного восстановления энергообъектов. При этом существенно возросла (примерно в 3 раза) протяженность линий

электропередачи всех напряжений до 220 кВ включительно. Результатом такого развития энергетики по территориям стало формирование новых локальных энергосистем в западной, юго-западной и южной частях Украины. Были созданы РЭУ Одессаэнерго (1951 г.), РЭУ Львовэнерго (1956 г.) и РЭУ Винницаэнерго (1960 г.). Одновременно по мере строительства межсистемных связей на напряжении 154 и 220 кВ продолжался процесс укрупнения Объединенной энергосистемы Юга.

В 1958 г. была введена в действие межсистемная связь 220 кВ между Харьковской энергосистемой и Славянской ГРЭС в Донбассе, соединившая Харьковэнерго с ОЭС Юга. Кроме того, на параллельную роботу с ОЭС Юга по линии 154 кВ Каховская ГЭС – Херсон – Николаев была подключена восточная часть Одесской энергосистемы.

Период 1961–1970 годов

С 1961 г. начался качественно новый десятилетний этап развития ОЭС Юга, результатом которого стало постепенное присоединение к объединенной энергосистеме всех локальных энергосистем Украины и энергосистемы Молдавии. За этот период централизованным электроснабжением была охвачена вся территория Украины.

В 1961 г. вследствие ввода в эксплуатацию крупнейших тепловых электростанций проектной мощностью 2400 МВт с новыми энергоблоками единичной мощностью 200 МВт на Луганской и Старобешевской ГРЭС, а несколько позднее – на Змиевской, Бурштынской и Кураховской ГРЭС, пуска Кременчугской ГЭС возникла проблема повышения пропускной способности действуюших связей между энергосистемами и энергоснабжения ответственных узлов нагрузки. Решение проблемы было найдено за счет освоения новой ступени повышенного номинального напряжения 330 кВ. Отметим, что утверждение такого решения для Украины стало значительной победой инженерной мысли украинских ученых, проектировщиков и создателей нового электротехнического оборудования потому, что в тот период вся энергетика Советского Союза была сориентирована на развитие электрических сетей максимального напряжения 220 кВ с перспективой перехода межсистемных связей в будущем к напряжению 500 кВ.

Начался период интенсивного освоения и развития электрических сетей напряжением 330 кВ. В Днепроэнерго были введены в эксплуатацию первые линии электропередачи этого напряжения в направлении Кременчугская ГЭС–Черкассы–Киев. Затем были построены линии 330 кВ Змиевская ГРЭС–Полтава–Кременчуг, Змиевская ГРЭС– Cумы – Нежин–Киев, Днепр–Донбасс и другие. Эти линии соединили Харьковэнерго, Донбассэнерго и Днепроэнерго с Киевской энергосистемой. Началось строительство сетей напряжения 330 кВ в южных и западных регионах Украины, где к этому времени были сформированы мощные сети с номинальными напряжениями 154 и 110 кВ. Роль системообразующих связей в ОЭС Юга перешла к линиям электропередачи 330 кВ, обеспечивая до конца 70-х годов ХХ столетия пропускную способность 350–450 МВт на цепь.

Протяженность новых линий электропередачи 330 кВ к началу 1969 г. составила около 5 тыс.км. В этот же период осуществлены перевод и усиление ряда действующих линий напряжением 220 кВ на повышенное напряжение 330 кВ. Это мероприятие позволило значительно увеличить пропускную способность действующих межсистемных линий электропередачи, в первую очередь в направлениях Днепр – Донбасс, Днепропетровск – Кривой Рог, Славянск – Змиев. С развитием сетей напряжением 330 кВ стала очевидной необходимость сокращения и ограничения зон распространения сетей напряжением 220 кВ. Такими зонами были определены восточная часть Донбасской энергосистемы, а также Львовская и Крымская энергосистемы. В двух последних энергосистемах на сети напряжением 220 кВ в последующие годы наложились сети 330 кВ.

С 1963 г. начался ввод в действие энергоблоков единичной мощностью 300 МВт на Приднепровской ГРЭС, а в дальнейшем – на Криворожской, Змиевской, Трипольской, Ладыжинской, Запорожской, Углегорской и Зуевской ГРЭС. Ввод в 1966–1969 гг. линий электропередачи 330 кВ в направлении Бурштынская ГРЭС – Тернополь – Хмельницкий - Винница – Киев позволил объединить на параллельную роботу энергосистемы западной, центральной и восточной частей Украины. В 1967 году с вводом в действие линии 330 кВ Молдавская ГРЭС – Усатово (Одесса) - Трихаты к ОЭС Юга присоединилась вся Одесская энергосистема и система Молдавии.

К концу 1966 года практически на всей территории Украины потребители электроэнергии были подключены к источникам централизованного электроснабжения объединенной энергосистемы, состоящей из восьми украинских энергосистем (Донбасской, Днепровской, Харьковской, Киевской, Винницкой, Одесской, Крымской и Львовской), систем Молдавии и Ростовэнерго. Позднее в 1973 году Ростовэнерго было передано в состав ОЭС Северного Кавказа.

Ввиду значительного расширения области оперативно-диспетчерского управления ОЭС Юга последнее в 1966 году было переведено из Горловки в Киев. В 1967 году Объединенное диспетчерское управление (ОДУ Юга) в административном отношении было подчинено Центральному диспетчерскому управлению ЕЭС СССР.

В период 1961 – 1970 гг. интенсивно развивались электрические связи Украины с другими ОЭС европейской части бывшего СССР, а также со странами Восточной Европы – членами Совета Экономической Взаимопомощи (СЭВ).

В 1962 году во Львовской энергосистеме сооружены линии электропередачи напряжением 220 кВ Добротворская ГРЭС – Львов - Мукачево – Шайосегед (Венгрия). В 1964 1968 гг. введены в эксплуатацию линия 220 кВ Добротворская ГРЭС – Замость (выделенный район в Польше), а также линии напряжением 400 кВ Бурштынская ГРЭС – Мукачево, Мукачево – Капушаны (Чехословакия), Мукачево – Рошиорь (Румыния), Мукачево – Шайосегед (Венгрия). В результате электрические сети Венгрии, Словакии и Румынии соединились с сетями Украины, что позволило создать в 1962 году межгосударственную объединенную энергосистему ОЭС «Мир», включающую в себя энергосистемы Венгрии, Польши, Румынии, Чехословакии и украинскую энергосистему Львовэнерго. Позднее, в 1972 году, к ОЭС «Мир» была подключена

Таблица 3.1 Динамика изменения протяженности воздушных линий электропередачи в Украине с 1940 по 1969 гг.

Номинальное напряжение линий электропередачи, кВ	Годы
	1940	1955	1960	1963	1965	1968	1969
800 (±400)	–	–	–	247	247	247	247
400	–	–	–	115	115	142	142
330	–	–	126	2010	3243	4786	3608
220	211	732	2231	3204	3538	3782	3771
150	477	836	2194	2906	3479	3830	3920
110	1242	2253	5033	9422	12673	15930	17190
35	2161	3007	8909	15164	19884	25592	27070

Примечание. Уменьшение протяженности линий электропередачи с номинальным напряжением 150 и 110 кВ связано с переводом части из них на повышенное номинальное напряжение. энергосистема Болгарии (по линии электропередачи 400 кВ Молдавская ГРЭС – Вулканешты – Добруджа). Управление ОЭС

«Мир» осуществлялось Центральным диспетчерским управлением, размещенным в Праге.

Одновременно усиливалась пропускная способность электрических связей восточной части ОЭС Юга с ОЭС Центра и ОЭС Нижнего Поволжья России.

К 1968 году были введены в эксплуатацию межсистемные линии 330 кВ Змиевская ГРЭС – Харьков – Белгород – Курск и Змиевская ГРЭС – Валуйки. Исключительный интерес представляла организация связи сетей Донбасской энергосистемы с Волгоградской ГЭС по электропередаче постоянного тока (ЭППТ) напряжением ± 400 кВ (800 кВ между полюсами).

Рис. 3.1. Схема основных электрических сетей 220 кВ и выше в Украине по состоянию на 01.01.1969 года

Как указывалось ранее, ЭППТ имеют большие технические преимущества перед электропередачами переменного тока, важнейшими из которых являются: отсутствие необходимости выполнения требований к устойчивости параллельной работы энергосистемы; простое и быстрое регулирование величины и направления потока электроэнергии между соединяемыми энергосистемами; возможность независимого регулирования частоты в системах. Кроме того, ЭППТ имеют малые потери активной энергии на коронирование и передачу энергии, а также обладают целым рядом других преимуществ. Из недостатков таких передач главнейшим является их относительно высокая стоимость.

Введенная в 1962 году первая в мире межсистемная электропередача постоянного тока Волгоградская ГРЭС – подстанция Михайловская (Донбасс), длина которой составила 473 км (в том числе по Украине 247 км), имела проектную пропускную способность 750 МВт. Эта пропускная способность позволила обеспечить эффективный обмен перетоками мощности между ОЭС Юга и Поволжья. Концевые преобразовательные подстанции ЭППТ использовали ртутные вентильные преобразователи, которые на том этапе состояния техники (до появления устройств силовой электроники) были единственным возможным решением для преобразования больших токов. После 40 лет эксплуатации ЭППТ ее передаваемая мощность снизилась до 200 МВт из-за изношенности ртутных вентилей. По этой причине, а также в совокупности с другими причинами к 2000 году передача постоянного тока утратила свое межсистемное значение. Однако в свое время (1962–1965 гг.) она создала возможность для параллельной работы ОЭС Юга в структуре единой энергосистемы европейской части бывшего СССР (ЕЕЭС).

Протяженность электрических сетей Украины напряжением 35 кВ и выше к 1970 году превысила 55 тыс.км, а установленная мощность трансформаторных подстанций достигла 78 млн. кВ·А. Динамика изменения протяженности воздушных линий различных номинальных напряжений с 1940 по 1969 гг. приведена в табл. 3.1.

По состоянию на 01.01.1970 года ОЭС Юга располагала установленной мощностью всех электростанций 29,9 ГВт, в том числе ТЭС – 27,2 ГВт и ГЭС – 2,7 ГВт. Производство электроэнергии в ОЭС Юга в 1970 году превысило 150 млрд. кВт·ч.

Схема основных электрических сетей 220 кВ и выше в Украине по состоянию на 01.01.1969 года приведена на рис. 3.1.

Период 1971–1980 годов

Начало этого периода отмечено активным продолжением внедрения энергоблоков тепловых электростанций повышенной единичной мощности 300 МВт и переходом к освоению энергоблоков 800 МВт. После ввода в эксплуатацию в 1967 году двухвального блока (300 + 500 МВт) на Славянской ГРЭС были введены в действие в 1977 году одновальные блоки 800 МВт на Углегорской и Запорожской ТЭС. Котлы энергоблоков 800 МВт были рассчитаны на использование в качестве топлива мазута, который являлся побочным продуктом недостаточно глубокой переработки нефти на НПЗ Украины в 70-х годах. Однако через 20 лет их работы, когда были освоены новые технологии глубокой переработки нефти (в конце 90-х годов), эти передовые в техническом отношении блоки из-за отсутствия мазута и дешевого газа оказались практически без использования в энергосистеме.

Блоки единичной мощностью 300 МВт устанавливались на всех новых и расширяемых ТЭС, таких как Ладыжинская ГРЭС, Змиевская ГРЭС и другие. В последующие годы после ввода в действие атомных электростанций Украины, работающих по ровному графику нагрузки, эти блоки наряду с блоками 200 МВт стали выполнять важнейшую роль регулирования покрытия суточного графика электрической нагрузки ОЭС в его полупиковой части.

В 1975 году завершилось строительство 8 днепровских гидроэлектростанций суммарной мощностью 3900 МВт, предназначенных для покрытия нагрузки в пиковой части суточного графика ОЭС Юга.

Качественно новый этап в развитии электроэнергетики Украины, связанный с началом широкого строительства на территории Украины мощных АЭС, начался в конце 70-х годов. Следствием этого процесса стало освоение новой повышенной ступени номинального напряжения 750 кВ для магистральных линий электропередачи. В эти годы было развернуто строительство 4 АЭС – Чернобыльской в 1970 г., Ровенской в 1976 г., Южноукраинской в 1977 г. и Запорожской в 1980 г.

Чернобыльская АЭС сооружалась на базе использования водографитовых реакторов канального типа (РБМК) электрической мощностью 1000 МВт. На І очереди Ровенской АЭС устанавливались реакторы корпусного типа под давлением (ВВЭР) электрической мощностью 440 МВт. На Южноукраинской и Запорожской АЭС, а также на других намечаемых к строительству атомных электростанциях (Хмельницкая АЭС, Крымская АЭС, расширение Ровенской АЭС) планировалось применение реакторов ВВЭР 1000 МВт.

Первенцем отечественной атомной энергетики в ОЭС Юга была Чернобыльская АЭС проектной мощностью 4000 МВт. Первый энергоблок с реактором типа РБМК мощностью 1000 МВт был введен в эксплуатацию в 1977 году. Второй энергоблок с реактором того же типа запущен в эксплуатацию в 1978 году, третий энергоблок включен в работу в 1980 году.

На Ровенской АЭС первый и второй энергоблоки с реакторами типа ВВЭР 440 введены в эксплуатацию в 1980 и 1981 гг.

В 1971 году началось поэтапное сооружение линий электропередачи нового класса напряжения 750 кВ. Основным назначением линий электропередачи 750 кВ являлось усиление основной сети Единой энергетической системы (ЕЭС) бывшего СССР для обеспечения надежной и устойчивой работы энергосистем в составе ЕЭС, обеспечение выдачи мощности крупнейших атомных электростанций Украины, повышение пропускной способности межсистемных связей для увеличения обмена мощностью и энергией между системами, а также для увеличения экспорта электроэнергии а Восточную Европу – в ОЭС «Мир».

На первом этапе линии 750 кВ обеспечивали соединение ряда узлов развитой сети предшествующей ступени напряжения 330 кВ. Пропускная способность шунтирующей

сети напряжением 750 кВ примерно соответствовала на этом этапе пропускной способности шунтируемых участков сети напряжением 330 кВ. На втором этапе к подстанциям электропередачи 750 кВ присоединялись радиальные линии для подключения крупных узлов генерации мощностей, в первую очередь атомных электростанций. На третьем этапе сооружения сети 750 кВ осуществлялась ее трансформация в сложно-замкнутую сеть, содержащую несколько контуров. В результате такого построения сетей функции основной системообразующей сети Украины постепенно переходят к электрической сети напряжением 750 кВ.

Рис. 3.2. Схема основных электрических сетей ОЭС Юга на 01.01.1979 года

Первый этап развития электрической сети напряжением 750 кВ в Украине был реализован в 1971–1975 гг. при сооружении первой линии электропередачи 750 кВ в направлении Донбасс – Днепр – Винница – Запад длиной более 1120 км. Линия электропередачи вводилась в эксплуатацию отдельными региональными участками. Первым был построен в 1971 году участок Днепр – Винница, использовавшийся временно для выдачи мощности Ладыжинской ГРЭС в Днепровскую энергосистему на напряжении 330 кВ. В 1972 году был построен участок Донбасс – Днепр, а участок Днепр – Винница был переведен на номинальное напряжение 750 кВ. Участок Винница – Запад с подстанцией 750 кВ Западно-Украинская во Львовской области вошел в строй в 1975 году. Для усиления существующих электрических связей ОЭС Юга с ОЭС «Мир» в 1978 году была сооружена межгосударственная линия 750 кВ Западно-Украинская – Альбертирша (Венгрия).

Схема основных электрических сетей ОЭС Юга на 1 января 1979 года представлена на рисунке 3.2.

К концу 1980 года установленная мощность электростанций Украины достигла 37,7 ГВт, а производство электроэнергии на них составило 214,4 млрд. кВт·ч.

Период 1981–1990 годов

К началу этого периода завершилось строительство Днепровской ГЭС-2, а в 1983 году достигла проектной мощности 702 МВт Днестровская ГЭС. В это же время завершилось строительство крупных тепловых электростанций – Киевской ТЭЦ-6 и Зуевской ГРЭС 2 (в дальнейшем в Украине тепловые электростанции большой мощности не сооружались). Одновременно продолжалось строительство атомных электростанций, которое было начато в 70-е годы.

На Ровенской АЭС в 1986 году был введен в эксплуатацию третий энергоблок мощностью 1000 МВт и станция достигла проектной мощности 1880 МВт.

На Южно-Украинской АЭС в 1982 году был введен в действие первый энергоблок мощностью 1000 МВт, а последний, третий, блок станции был запущен в 1989 году.

На Хмельницкой АЭС в 1981 году приступили к строительству первого блока мощностью 1000 МВт, который был введен в эксплуатацию в 1987 году.

На Запорожской АЭС к 1989 году было введено в эксплуатацию 5 энергоблоков мощностью 1000 МВт каждый.

В 1980–1986 гг. вступила во второй этап своего развития электрическая сеть 750 кВ. Были сооружены линии 750 кВ направлением Чернобыльская АЭС – Западно-Украинская (1980 г.), Чернобыльская АЭС – Винница (1982 г.), Запорожская АЭС – Днепр (1983 г.), Запорожская АЭС–подстанция Запорожская (1986 г.). Эти линии образовали две петли напряжением 750 кВ, размешенные в западной и центральной частях Украины.

В связи с вводом в эксплуатацию Хмельницкой и Южно-Украинской АЭС электропередачи 750 кВ на участках Чернобыльская АЭС – Западно-Украинская и Днепр – Винница были разрезаны и перезаведены на ОРУ 750 кВ Хмельницкой (1984 г.) и ЮжноУкраинской (1987 г.) АЭС. В этот период связи ОЭС Юга со странами СЭВ последовательно усиливались вводом линий электропередачи напряжением 750 кВ Украина – Польша (Хмельницкая АЭС – Жешув, 1984 г.) и Украина – Румыния (Южно-Украинская АЭС – Исакча, 1987 г.). Ровенская АЭС в 1984 г. была присоединена к подстанции Западно-Украинской электропередачей, построенной в габаритах 750 кВ. Временно эта электропередача была включена на напряжение 330 кВ.

В апреле 1986 года Украину постигла одна из самых больших техногенных катастроф в мире: во время проведения экспериментальных исследований на реакторе РБМК четвертого энергоблока Чернобыльской АЭС произошел взрыв с выбросом больших количеств радиоактивных веществ. Эта трагедия получила большой резонанс в мире, что в итоге привело к полной остановке Чернобыльской АЭС в декабре 2000 года.

Наложение связей напряжением 750 кВ на сформированные ранее сети пониженного номинального напряжения 330 кВ создало при эксплуатации сети 750 кВ ряд технических проблем, обусловленных возникновением электрической неоднородности замкнутой сети с неблагоприятным потокораспределением мощностей по ветвям неоднородного замкнутого контура, грозящим нарушением статической устойчивости сети, ухудшением режима напряжения и увеличением потерь активной мощности. Проблема неоднородности сети была решена украинскими энергетиками и учеными за счет включения в замкнутые контуры сети специальных вольтодобавочных трансформаторов с продольно-поперечным регулированием напряжения, размещаемых в нейтралях автотрансформаторов.

В 1990 году была сооружена электропередача 750 кВ Запорожская АЭС – подстанция Южно-Донбасская, которая явилась первым участком южной магистрали 750 кВ, намеченной для прохождения в широтном направлении по линии Донбасс – Каховка – Одесса. В последующем эта магистраль была дополнена участком 750 кВ от Южно-Донбасской подстанции до подстанции Донбасс.

С вводом в эксплуатацию этих линий была создана сложнозамкнутая системообразующая сеть напряжением 750 кВ, содержащая в своем составе три замкнутых контура. При этом две петли напряжением 750 кВ разместились в центральной и восточной частях Украины, а одна петля – в западной части страны. Сложнозамкнутая схема сети напряжением 750 кВ резко усилила внутренние межсистемные связи между центральной, восточной и западной частями Украины, обеспечила эффективный обмен мощностью объединений Юга, Северо-Запада и Центра, усилила связи с энергообъединением «Мир» и предоставила энергетикам эффективную возможность выдачи мощности от крупнейших АЭС Украины, расположенных в зоне размещения ВЛ 750 кВ.

В 1988 году Объединенное диспетчерское управление Юга (ОДУ Юга) было выведено из административного подчинения Центральному диспетчерскому управлению ЕЭС СССР и переподчинено Минэнерго Украины. При этом Молдавская энергосистема была выведена из административного подчинения ОДУ Юга. С этого времени ОДУ Юга стало именоваться ОДУ Украины.

В целом к 1990 году ОЭС Юга (ОЭС Украины) занимала на энергетической карте мира место мощного энергообъединения мирового класса, характеризуемого следующими показателями: установленная мощность электростанций – 55,4 ГВт, производство электроэнергии – 296,3 млрд. кВт·ч, электропотребление – 268,2 млрд. кВт·ч, экспорт электрической энергии в другие государства – 28,1 млрд. кВт·ч.

Энергетическая отрасль Украины в 1990 году достигла своего наивысшего состояния, после которого начался период глубокого спада, затянувшегося на два десятилетия.

Период 1991–2009 годов

В 1991–1996 гг. в связи с распадом бывшего СССР Украина оказалась в условиях экономического кризиса, приведшего к резкому уменьшению в Украине спроса на электрическую энергию. Это повлекло за собой существенное снижение объемов производства электроэнергии, уменьшение ее внутреннего потребления и экспорта. Наибольший спад производства электроэнергии имел место на тепловых электростанциях Украины, что было обусловлено сокращением добычи органического топлива, снижением качества добываемого угля, дефицитом газа и мазута. При этом мощность имеющихся электростанций была достаточна для покрытия графика нагрузки энергосистемы. Электропотребление в Украине за 90-е годы снизилось до 166,9 млрд. кВт·ч в 2000 году и до 169,2 млрд. кВт·ч в 2001 году, что составило всего 63% уровня электропотребления 1990 года.

Отметим, что в 70-е годы, когда разворачивалось строительство линий электропередачи 750 кВ, их основным назначением считалась передача больших потоков электроэнергии в западном направлении, в том числе в Восточную Европу. Однако в кризисные 90-е годы сеть 750 кВ обеспечила энергетическую безопасность страны в совершенно непредвиденных ранее ситуациях и режимах.

В период с 1993 по 1996 гг. произошло внутреннее разделение ОЭС «Мир» на несинхронно работающие части, в результате чего ЦДУ в Праге прекратило выполнение оперативных задач по координации работы энергосистем стран Восточной Европы. В этот период энергетика Украины функционировала в условиях тяжелого кризиса, обусловленного дефицитом энергоресурсов, старением действующего силового технологического оборудования, недостатком маневренной мощности, в первую очередь гидравлических и гидроаккумулирующих электростанций. Из-за невозможности поддержания согласованных межгосударственных перетоков при дефиците топлива ОЭС Украины в 1993 году была отделена от ЕЭС России, выделив на Россию часть системы, располагающуюся восточнее условной географической линии Сумы – Харьков – Луганск. В дальнейшем параллельная работа ОЭС Украины с ЕЭС России периодически восстанавливалась, выйдя на постоянный режим параллельной работы к середине 2001 года.

Трудности технологического характера усугубились проходившей в 90-е годы принципиальной реорганизацией административно-хозяйственного управления объектами энергетики при их переходе из государственной формы собственности в корпоративную и частную формы. Создавался рынок электроэнергии с большим количеством субъектов рынка – генерирующих, энергопередающих и энергоснабжающих компаний. Тем не менее, несмотря на возникшие трудности, украинским энергетикам удалось стабилизировать работоспособное состояние ОЭС Украины и добиться после 2000 года ее подъема при незначительной положительной динамике улучшения технико-экономических показателей.

Высоковольтные линии электропередач

Высоковольтные линии электропередач 750 кВ

Огромную роль в процессе постепенного выхода энергетики Украины из кризиса сыграли два фактора – атомные электростанции Украины и ее мощная сеть напряжения 750 кВ. Атомные электростанции приняли на себя примерно 40% электрической нагрузки по мощности и до 50% по производству электроэнергии при том, что тепловые электростанции в это время испытывали острый дефицит топлива и фактически не могли использовать полностью свою установленную мощность. В соответствии с принятыми международными обязательствами Украина в 2000 году вывела из эксплуатации все блоки Чернобыльской АЭС. Утрата этой генерирующей мощности была восполнена вводом в действие в декабре 1995 года 6-го энергоблока Запорожской АЭС (1000 МВт), а в последующие годы вводом в строй таких же блоков на Хмельницкой (2005 г.) и на Ровенской (2006 г.) АЭС. При этом все три блока не были обеспечены надлежащими вводами ЛЭП для выдачи мощности, т.е. мощность блоков АЭС оказалась «заперта».

Союзная ориентировка ОЭС Украины на обеспечение экспорта обусловила размещение всех АЭС в западной и центральной ее частях. В то же время основные тепловые электростанции сосредоточены в восточной части территории Украины. ТЭС тяготеют к районам угледобычи в Донбассе и обеспечивают электроснабжение крупнейших промышленных узлов востока Украины по электрическим сетям 220 и 330 кВ. Дефицит органического топлива на ТЭС явился бы для этих узлов тяжелым энергетическим бедствием, если бы не существовала широтно ориентированная сеть 750 кВ, которая позволила перебросить потоки электроэнергии из западных территорий, избыточных по электрической мощности, в дефицитные восточные регионы.

Сеть 750 кВ в период 90-х годов и позднее продолжала развиваться внутри ОЭС Украины, в то же время связи 750 кВ со странами Восточной Европы утратили свое первоначальное назначение после ликвидации ОЭС «Мир» и в настоящее время не используются. После ввода в действие линии Запорожская АЭС–Южнодонбасская была введена в эксплуатацию линия Южнодонбасская – Донбасс (1998 г.). В 2004 году переведена на проектное напряжение линия 750 кВ Ровенская АЭС – Западно-Украинская. В 2008 году введена в действие новая подстанция 750 кВ Киевская, включенная в разрез линии 750 кВ Чернобыльская АЭС – Винница. В дальнейшем к подстанции Киевская планируется присоединение линии 750 кВ от Ровенской АЭС (находится в состоянии проектирования). Ведутся проектные роботы по подстанции 750 кВ Каховская и линии 750 кВ Запорожская АЭС – Каховская. Эти объекты являются продолжением южной магистрали 750 кВ в направлении Одессы (подстанция Приморская) и Днестровской ГЭС – Хмельницкая АЭС.

В Луганской области получила дальнейшее развитие сеть напряжением 500 кВ. В дополнение к первой подстанции 500 кВ

Победа (Краснодон), сооруженной в 80-е годы, в 2004 году была введена в действие вторая подстанция 500 кВ Новодонбасская, которая получила питание по линии 500 кВ от подстанции 750 кВ Донбасская.

Помимо двух новых энергоблоков на Хмельницкой и Ровенской АЭС, генерирующие мощности Украины пополнились вводом в действие гидроагрегатов первой очереди Ташлыкской ГАЭС (2006 г.), а в 2009 году ожидается пробный (экспериментальный) пуск агрегата № 1 Днестровской ГАЭС. Однако в связи с закрытием Чернобыльской АЭС в 2000 году суммарная установленная мощность электростанций Украины уменьшилась по сравнению с 1990 годом и в конце 2008 года составила 52,6 ГВт при годовом максимуме электропотребления около 28,0 ГВт.

Производство электроэнергии всеми электростанциями Украины в 2007 году составило 195,1 млрд. кВт·ч. Однако в 2008 году в связи с развитием мирового финансово-экономического кризиса и снижением спроса на электроэнергию ее производство снизилось до 191,9 млрд. кВт·ч. К концу

Рис. 3.3. Линии электропередачи между Украиной, Молдовой, Словакией, Венгрией, Румынией и Болгарией

2008 года в состав ОЭС Украины входили 8 параллельно работающих региональных энергосистем – Западная, Юго-Западная, Центральная, Южная, Северная, Днепровская, Крымская и Донбасская, которые в административном отношении входят в структуру Национальной энергетической компании «Укрэнерго».

Национальная энергетическая компания «Укрэнерго»

Поставка электроэнергии в ОЭС осуществляется пятью энергогенерирующими компаниями ТЭС, одной гидрогенерирующей компанией «Укргидроэнерго», а также Национальной атомной энергогенерирующей компанией. От региональных энергосистем получают электроэнергию 27 основных местных энергоснабжающих компаний (25 областных компаний, а также компании городов Киева и Севастополя). Кроме того, имеются несколько небольших энергоснабжающих компаний в промышленных районах. Экономические взаимоотношения между компаниями регулируются на базе модели оптового рынка электроэнергии.

ОЭС Украины с августа 2001 года беспрерывно работает параллельно с ЕЭС России, осуществляя транзит российской электроэнергии на Северный Кавказ, а иногда и в Республику Молдова. В 2003 году на постоянную параллельную работу с ОЭС CENTREL выделена часть Западной энергосистемы Украины с собственной нагрузкой около 1000 МВт, с населением территории около 3 млн. человек (рис. 3.3).

В соответствии с принятой Энергетической стратегией Украины на период до 2030 года и дальнейшую перспективу основу будущей энергетики страны составят атомные электростанции. Намечается безопасное и экономически целесообразное продление допустимого срока эксплуатации существующих энергоблоков АЭС примерно на 15 лет, а также предполагается расширение существующих АЭС. Наряду с этим будет проводиться техническое переоснащение существующих ТЭС, сооружение новых мощностей на базе парогазовых установок. В сетевой части ОЭС Украины намечено завершить построение северного и южного транзитов в сети напряжением 750 кВ. Северный транзит пройдет по направлениям Ровенская АЭС – Киевская – СевероУкраинская – Харьковская – Донбасская. Южный транзит будет достроен от Запорожской АЭС по направлениям Каховская – Приморская – Днестровская ГАЭС – Хмельницкая АЭС.

Предполагается организация параллельной работы с энергообразованием стран Восточной и Западной Европы на переменном токе. Существующие электрические связи с энергосистемами этих стран будут использованы для экспорта электроэнергии и обмена мощностью после проведения мероприятий по соблюдению требований к ведению параллельной работы. Ожидается, что подготовка ОЭС Украины к параллельной работе с европейскими энергосистемами (связанная в основном с модернизацией систем регулирования частоты и мощности ориентировочно на 35 энергоблоках существующих ТЭС) займет достаточно длительный период времени (5–7 лет).

Схема основных электростанций и электросетей ОЭС Украины на 2009 год приведена на рис. 3.4.

Рис. 3.4. Основные электростанции и электросети ОЭС Украины