Розподілена генерація може врятувати енергосистему України

В умовах війни енергосистема України зазнає безпрецедентних викликів через масовані ракетні атаки, які вже двічі — у 2022 та 2024 роках — завдали їй значних втрат. Лише за березень 2024 року попередні збитки від руйнувань оцінили в 0,5−1 мільярд доларів. Вчені з Інституту технічної теплофізики Національної академії наук України вважають, що традиційний підхід до відновлення великих централізованих об’єктів, таких як теплові чи гідроелектростанції, може бути неефективним через високий ризик повторних уражень. Натомість вони пропонують розвивати розподілену генерацію — мережу невеликих енергоустановок, розкиданих по всій території країни та наближених до споживачів.

Такий підхід передбачає створення об’єктів з електричною потужністю до 15−20 мегават і тепловою — до 20−30 мегават. Це значно ускладнить завдання для ворога, адже знищення таких установок потребуватиме більших витрат, ніж їхнє спорудження. Водночас це знизить ймовірність повного відключення енергосистеми та підвищить надійність постачання електрики й тепла. Дослідники наголошують, що сучасні газові технології, зокрема газопоршневі установки, ідеально підходять для цього завдяки високій маневреності, швидкому запуску та здатності працювати в широкому діапазоні навантажень.

Однією з ключових проблем нинішньої енергосистеми є брак маневрових потужностей, які могли б компенсувати нестабільність виробництва електроенергії з відновлюваних джерел, таких як сонце чи вітер. Зараз ця нестача сягає 1−2 гігават, що ускладнює інтеграцію зеленої енергетики в загальний баланс. Газопоршневі установки, на відміну від газових турбін комбінованого циклу, мають вищий електричний коефіцієнт корисної дії — до 49%, а також можуть швидко реагувати на зміни попиту, що робить їх ефективними для балансуючого ринку. Крім того, такі установки можна інтегрувати в наявні котельні, забезпечуючи одночасне виробництво тепла й електрики в опалювальний сезон.

Дослідження також звертає увагу на економічні аспекти. Хоча відновлювані джерела енергії стають дедалі дешевшими, плани Міністерства енергетики щодо добудови двох блоків Хмельницької атомної електростанції потужністю по 1000 МВт викликають сумніви. Будівництво може затягнутися на понад 10 років і потребуватиме величезних коштів, не вирішуючи при цьому проблему маневреності. Вчені пропонують переорієнтувати ресурси на менші об’єкти, які легше захистити й швидше ввести в експлуатацію. Наприклад, модульні котельні до 10 МВт або газові установки можуть стати основою нової енергетичної стратегії.

Світовий досвід підтверджує перспективність такого підходу. У Данії теплові електростанції на біомасі з накопичувачами тепла успішно балансують мережу, а в Німеччині газові турбіни невеликої потужності стають ключовим елементом переходу до зеленої енергетики. Чехія планує у 2024 році запустити газову турбіну на 50 МВт для підтримки сонячних і вітрових станцій, а Іспанія вже досягла частки газової генерації у 24,7% у 2022 році. Ці приклади показують, що поєднання природного газу з відновлюваними джерелами може бути ефективним рішенням для України.

Розподілена генерація має й інші переваги: коротші терміни будівництва, менші втрати при передачі енергії, стимулювання місцевих економік і скорочення викидів парникових газів. Проте є й виклики — потреба в новій інфраструктурі, ризик неоптимального розміщення об’єктів і вищі питомі витрати на одиницю потужності порівняно з великими станціями. Для реалізації ідеї дослідники закликають розробити спеціальну програму розвитку, ухвалити Національний план з енергетики та клімату й створити умови для залучення приватних інвестицій.

Авторами дослідження є Георгій Гелетуха, доктор технічних наук, та Віталій Крамар, кандидат технічних наук, з Інституту технічної теплофізики Національної академії наук України. Їхня робота, опублікована в журналі «Енерготехнології та ресурсозбереження» у 2025 році, пропонує конкретні кроки для порятунку енергетичної системи країни в умовах війни.