Давайте поговорим об энергетике. О том «как оно работает», чего хотят орки и что они делают.
Как работает энергосистема в принципе
Первое, что вы должны знать: система генерирует ровно столько, сколько потребляет вся страна: ни ваттом больше, ни ваттом меньше.
В этом и сложность: если общая нагрузка по стране 15 000 МВт, значит столько же вся генерация и должна производить прямо сейчас.
На рисунке 1 – сезонность потребления за 2018-2019-2020 годы.
Как видим, есть уровень, ниже которого потребление не опускается. Назовем его базовым.
Базовое потребление могут закрывать одни лишь атомные электростанции. Их главное преимущество – они генерируют много и дешево. Это самая дешевая электроэнергия в Украине.
Их главный недостаток – нельзя быстро изменять объем генерации (рис. 2 – показывает график потребления за 1 день; АЭС имеют постоянную нагрузку). АЭС вообще любят, чтобы «раз выставили проектную мощность и забыли о ней».
Поэтому АЭС идеально подходит для удовлетворения «базового» потребления страны.
Возникает вопрос: как сделать, чтобы график генерации «двигался» по графику потребления? (диспетчер, управляющий сетью, знает это заранее достаточно точно, какое именно будет потребление на основе исторических данных и прогноза погоды)
Для этого служит так называемая «маневровая генерация». То, что может как увеличивать, так и уменьшать количество генерируемой электроэнергии.
Эту меняющуюся генерацию обеспечивают – ТЭС (тепловые электростанции). Основное топливо для них – уголь и газ.
Есть еще ТЭЦ – Теплоэлектроцентраль. Она генерирует как электричество (как и ТЭС), так и горячую воду. ТЭЦы «активируются» зимой, когда начинается отопительный сезон.
Есть еще зеленая энергетика и гидроэлектростанции, но для нашего разговора, чтобы упростить, будем говорить только об АЭС и ТЭС (база + маневровая генерация).
Далее – энергосети. Вводим еще одного игрока – Укрэнерго. Эта компания в Украине управляет всеми сетями (приказывает всем облэнерго и генерации, что делать). Задача главного диспетчера страны – отвечать за этот «баланс» производства, передачи и потребления электроэнергии. По всей стране. 24 часа в сутки, 365 дней в году.
Следовательно, как только генерация «выработала» электроэнергию, ее нужно «передать» потребителю. Это делается по сети. Смотрите рисунок 3 – вот они.
Сети бывают разных классов напряжения. Условно говоря, чем выше класс напряжений, тем больше электроэнергии может передать такая магистраль с меньшими потерями. Хорошей аналогией будет «широкий автобан» для электричества.
То есть, если есть где-то область «большой генерации» и область «большого потребления», их выгодно соединить 750 кВ по линии.
Кроме этого (для передачи энергии по всей Украине), мы используем еще сети 330 кВ + еще несколько участков по 220 кВ (далее на локальном уровне мощность падает еще ниже, но мы здесь о локальной не будем говорить).
То есть это такая «магистраль» для электричества. Чем выше напряжение – тем больше можно передать.
Что делает РФ, чтобы оставить Украину без электричества
Особенность энергосистемы в том, что «генерировать нужно столько, сколько употребляешь». Поэтому есть две точки, поражение которых грозит выбить всю систему:
- Трансформаторные станции у атомных электростанций (пример на фото 4). Особенно те же 750-е, потому что их практически невозможно отремонтировать (потому что трансформаторы на 750кВ производят только РФ, страны Средней Азии и Запорожский Трансформаторный Завод).
Уничтожая такие трансформаторы, враг отнимает возможность атомной электростанции отдать значительную часть генерации. После этого АЭС переходит в аварийную остановку. Это очень нежелательно для АЭС. Она не рассчитана на регулярные аварийные остановки. Каждая аварийная остановка сильно снижает ресурс АЭС.
- Ключевые транспортные узлы. Образно выражаясь – это самые большие «перекрестки» энергосети (пример – на фото 5).
Как видно, сеть представляет собой «паутину», где все связано. При поражении нескольких узловых подстанций одновременно система перейдет в жесткий перекос областей (где либо генерируется слишком много электроэнергии, либо потребляется значительно больше, чем производится), что вызовет автоматическое отключение генерирующих мощностей или нагрузки.
В критические моменты всей сетью управляет сложная автоматика, которая может отследить изменения в напряжении очень быстро. Чтобы не случилась авария и оборудование не было повреждено при прыжке или быстром обвале напряжения, она просто все отключит.
Таким образом, уничтожив несколько узловых передающих подстанций, можно спровоцировать каскадный блекаут, когда на время «вырубится все».
Именно с этой целью РФ и бьет по этим двум типам целей! Долго, методично и массово. С 10 октября по 13 ноября было по меньшей мере 6 волн, две из них массовые (а именно, 10 и 31 октября было выпущено около 100 и 50 ракет соответственно).
Что нам с этим делать: как защититься от обстрелов
В истории обстрелов энергетической инфраструктуры есть 3 ключевых показателя:
- Количество ракет, попавших в цель. Наша цель – не допустить попаданий как можно большего числа ракет. Это задача ПВО.
- Защита трансформаторов, если ракета попадает «где-то рядом». Нужно обеспечить дополнительную физическую защиту от обломков (ведь то, что по трансформаторам будут стрелять ракетами, в первоначальном их дизайне не было предусмотрено). Наши энергетики устраивают для трансформаторов различную защиту от обломков. Как минимум в нескольких случаях такая тактика уже дала результаты. То есть даже когда ракета пролетает и падает условно в 100 метрах от трансформатора, удается отделаться сравнительно небольшим ремонтом (то есть его можно сделать быстро).
- Сам ремонт. Ракета попала в цель, отбой тревоги: пораженные цели критической инфраструктуры буквально оплетают ремонтные бригады (настоящие герои), которые пытаются отремонтировать повреждения как можно скорее.
Нам очень везет, что Россия не может осуществить одноразовый запуск 160-200 ракет. Даже если учесть, что мы можем сбить «подавляющее большинство» ракет, то долетевшие 15-20 могли бы нанести существенный вред нашей энергетической системе и вызвать блекаут всей системы, которую пришлось бы «поднимать» несколько дней (что, к сожалению, произошло на прошлой неделе – ред.).
Нам также везет, что Россия не может проводить массовые обстрелы два дня подряд. Эффект был бы тот же. Через день мы не успеваем отремонтировать то, что они разрушили. Если на следующий день прилетело бы еще 50-60 ракет, велика вероятность, что сеть упала бы.
В целом задача перед руководством страны состоит в том, чтобы разработать такую систему обороны и ремонта инфраструктуры, чтобы мы стабильно могли «ремонтировать быстрее, чем они разрушают».
Выйдет ли у нас выработать такую систему? По крайней мере, после обстрела 10-го числа, Президент провел совещание с послами G7. По результатам встречи были объявлены значительные дополнительные поставки ПВО. Также страны Евросоюза согласились предоставить разное электрооборудование (включая трансформаторы), которые позволяют нам ремонтировать подстанции даже в случае прямого попадания (!здесь нужно добавить, что даже если привезут именно то, что надо, любой ремонт в случае прямого попадаия займет месяцы. Поэтому даже при эффективной и достаточной помощи наших партнеров ситуация остается очень сложной)
Также сейчас энергетики постоянно окутывают наши подстанции разного рода защитой (мешки с песком и т.д.)
Почему просят экономить электричество?
Поскольку бьют по подстанциям, то поражается, прежде всего, способность передавать электричество.
А это значит, что пропускная способность системы ограничивается. Именно поэтому мы видим такие мощные отключения. Потому что если мы потребляем условно 15к МВт, то сеть после повреждений может пропустить всего 10к МВт. Следовательно, кого-то приходится постоянно выключать.
Почему лучше стирать вещи «на ночь»?
После 23 часов потребление начинает падать, и сети проще распределять потребление.
Совет: когда вам дали свет, не включайте все сразу!
Резкий скачок потребления может перегреть трансформатор, и электроника его снова отключит. Кроме того, от резких скачков напряжения могут перегореть ваши устройства.
Смогут ли рашисты обвалить сеть?
К сожалению, риск такого сценария есть (увы, мы пережили это на этой неделе – ред.). Потому что им может банально фортануть (или нет: на один объект был прилет нескольких ракет, но объект получил незначительные повреждения – тогда повезло нам).
Наша система показывает НЕВЕРОЯТНУЮ гибкость и выносливость. Сотрудники «Укрэнерго» работают без остановок, чтобы ремонтировать сеть. Давайте им помогать, старайтесь экономить электричество. Старайтесь стирать после 11 вечера. Если вам дали свет – пожалуйста, НЕ ВКЛЮЧАЙТЕ все сразу.