Borba za svjetlo: Zaštita energetskog sistema Ukrajine

U najgorem slučaju moglo bi doći do depopulacije gradova, ali ostaju opcije da se spriječi ova mogućnost.

Ruski raketni udari mjesecima degradiraju energetsku infrastrukturu Ukrajine. Prije ruske invazije, Ukrajina bi mogla proizvesti do 32 gigavata (GW) energije, sa stvarnom proizvodnjom oko 25 GW. Danas se Ukrajina bori sa proizvodnjom devet GW. Iako su nestanci struje bili neugodni tokom ljeta, nemogućnost grijanja domova mogla bi se pokazati smrtonosnom sa nadolazećom zimom. Ali situacija nije nerješiva i još ima vremena da se izbjegnu najteži rizici.
Najgori scenario je sumoran. Ukrajinski gradovi imaju centralizirane sisteme za vodu, kanalizaciju i grijanje. Nestanak struje dovodi u opasnost opskrbu sva tri elementa neophodna za život. Naročito je problematično grijanje koje funkcionira punjenjem cijevi toplom vodom. Ali ako se cijevi napune, a struja za grijanje nestane, voda se može smrznuti, cijevi mogu puknuti, a cijele zajednice mogu ostati bez grijanja. U Ukrajini su protekle dvije zime bile blage. Oštra zimska sezona, sa temperaturama koje padaju na negativne dvocifrene brojke, stvara rizik da, prema ukrajinskim procjenama, milioni Ukrajinaca potraže utočište u Evropi. Međutim, takav scenario je daleko od neizbježnog.

Osnovna linija kapaciteta

Iako su ukupne potrebe za električnom energijom za Ukrajinu između 15 i 18 GW zimi, minimalna potrebna snaga za pokretanje kritičnih ukrajinskih usluga je mnogo niža. Potrebe za energijom za osiguranje grijanja, vode i kanalizacije za ukrajinsko urbano stanovništvo – koje predstavlja više od dvije trećine Ukrajinaca – je ispod dva GW. Industrijski procesi, rasvjeta, kuhanje i druge važne funkcije zahtijevaju više energije. Međutim, ako se može osigurati određena predvidljivost oko dostupnosti struje za najkritičnije potrebe Ukrajinaca, prekidi u drugim funkcijama mogli bi se planirati oko perioda zamračenja i mogli bi biti podnošljiviji.

Najefikasniji način da se osigura energetska sigurnost u Ukrajini je nabavka dodatnih sistema protivvazdušne odbrane koji mogu presresti ruske balističke i aerobalističke rakete.
 Dok Ukrajina pati od značajnog deficita kada su u pitanju njeni ukupni energetski zahtjevi, primarna prepreka za osiguravanje snabdijevanja energijom za najkritičnije komunalne kompanije u zemlji nije toliko proizvodnja električne energije, koliko sposobnost manevrrsanja proizvedene energije preko mreže do mjesta gdje je je ona potrebna.
Prije ruske invazije, 52 posto ukrajinske energije dolazilo je iz četiri funkcionalne nuklearne elektrane u zemlji. Nakon ruske okupacije nuklearne elektrane Zaporožja od šest GW, preostalih devet ukrajinskih reaktora ima ukupni proizvodni kapacitet nešto manji od osam GW. Rusija do sada nije direktno udarala u ukrajinske nuklearne reaktore i malo je vjerovatno da će to učiniti u budućnosti. Međutim, može i u velikoj meri je pogodio transformatorske podstanice koje isporučuju energiju nuklearnim elektranama i distribuiraju energiju iz reaktora u ostatak zemlje. Ne samo da takvi napadi sprečavaju distribuciju energije iz preostalih nezauzetih reaktora na ostatak mreže, već predstavljaju i ozbiljan rizik za nuklearnu sigurnost. Prekid napajanja izvan lokacije može ugroziti funkcioniranje ključnih reaktorskih sistema, dok nesposobnost elektrane da prebacuje energiju koju generira u mrežu ugrožava siguran rad postrojenja i obično izaziva hitno gašenje reaktora.
Zbog izrazito redundantne prirode energetske mreže uglavnom sovjetske izrade, Ukrajina je uspjela preraspodijeliti električnu energiju proizvedenu iz svojih reaktora kada su veze nuklearne elektrane sa mrežom prekinute. Međutim, kako mreža trpi sve više i više oštećenja, sposobnost preraspodjele na ovaj način se smanjuje, povećavajući prijetnje distribuciji i nuklearnoj sigurnosti. Prije invazije, Ukrajina je imala približno 56 GW prijenosnog kapaciteta u svom energetskom sistemu, dajući joj značajnu otpornost na preusmjeravanje energije pošto su ključne trafostanice bile uništene. Danas je kapacitet prenosa blizu proizvodnog kapaciteta Ukrajine, ograničavajući mogućnosti za preusmjeravanje energije kada su dijelovi mreže odsječeni.
Osim nuklearne energije, energetsku mrežu Ukrajine napajaju hidro i termoelektrane. One su, također, bile na meti ruske artiljerije u posljednje dvije i po godine. Rusi su uspešno degradirali proizvodnju toplotne energije; hidroelektrane su otpornije, ali se proizvodni kapaciteti iz njih ne mogu se značajno proširiti. Proizvodnja energije od sunca i vjetra nije pouzdan dodatak ukrajinskom proizvodnom miksu, jer proizvode promjenjive količine energije i stoga ne mogu dosljedno uravnotežiti mrežu. Ukrajina ima kapacitet da uveze ili izveze između 1,4 i 1,7 GW energije u zavisnosti od klimatskih uslova, ali i njeni interkonektori mogu biti i bili su meta napada. Nadalje, vjerovatna nestašica energije u susjednim zemljama u narednoj zimskoj sezoni ograničit će količinu viška energije koja će biti dostupna za izvoz u Ukrajinu.

Zaštitite, raspršite, obnovite

Uprkos ovoj složenoj slici, postoje opcije za značajno poboljšanje energetske sigurnosti Ukrajine prije zime. Najvažniji zahtev i najefikasniji način za osiguranje energetske sigurnosti u Ukrajini je snabdijevanje zemlje dodatnim sistemima protivvazdušne odbrane koji mogu presresti ruske balističke i aerobalističke rakete. Snabdijevanje Patriot baterijama i zalihama presretača je kritično, kao i sistemi manjeg dometa za uništavanje krstareće municije Shahed-136. Kako se broj raskrsnica u električnoj mreži smanjuje, povećava se važnost zaštite ključnih ciljeva. Samo protivvazdušna odbrana neće spriječiti oštećenje trafostanica i drugih kritičnih dijelova sistema. Rusi mogu planirati i izvoditi složene udare koji rade oko odbrambenih sistema. Međutim, potreba za postavljanjem složenih napada smanjuje broj ciljeva koje Rusi mogu opsluživati i tempo napada koji mogu održavati. Protuzračna odbrana stoga ograničava štetu i kupuje vrijeme.
Međutim, malo je vjerovatno da će ukrajinski partneri moći isporučiti dovoljne dodatne količine sredstava protivzračne odbrane kako bi u potpunosti zaštitili električnu mrežu. Stoga se istovremeno moraju nastojati osigurati i druge linije. Prvo, Ukrajina mora ubrzati svoj program izgradnje pasivne zaštite oko trafostanica. Iako su lokacije identificirane i materijali nabavljeni, nivo zaštite je ograničen. Završetak ovog procesa zaštite transformatorskih stanica povećava broj i sofisticiranost municije koja se mora koristiti za njihovo oštećenje, čime se usporava tempo kojim Rusija može degradirati mrežu.
Ukrajina se suočava sa oštrom zimom, ali postoje sredstva i postoji vrijeme da se izbjegne najgori scenario. 
Drugo, snabdijevanje ukrajinskih općinama gasnim klipnim motorima ili gasnim turbinama osigurat će manevarski kapacitet lokalne proizvodnje energije. Ukrajina ima značajne distribuirane rezerve LNG-a. Mali plinski moduli u više gradova mogli bi osigurati osnovnu liniju napajanja za kritična preduzeća za periode kada je pristup široj mreži prekinut, premoštavajući jaz dok se popravke poduzimaju. Pitanje je koliko se takvih turbina može donirati uz dovoljno vremena za integraciju cjevovoda i pumpi potrebnih za njihovo povezivanje na lokalne mreže.

Treća linija napora mora biti gomilanje transformatora koji su kompatibilni sa ukrajinskom energetskom mrežom. Zbog različitih napona, postoji ograničen broj zemalja, uglavnom u bivšem sovjetskom bloku, kao i Japan i Južna Koreja – koje će vjerovatno imati transformatore pogodne za integraciju u ukrajinsku mrežu. Izazovi u njihovom transportu i dugo vrijeme proizvodnje stvaraju dodatne komplikacije za pravovremenu proizvodnju i isporuku transformatora u Ukrajinu. Međutim, kako Evropa nastavlja povlačiti elektrane na ugalj i druge objekte, možda će postojati dodatni kompatibilni transformatori koji bi mogli biti donirani Ukrajini kada postanu dostupni. One se mogu dodati u zalihe, poput onih koje se sklapaju u Poljskoj i Rumuniji, kako bi se osiguralo da se mreža može popraviti kako Rusija cilja na podstanice.
Suština je da se Ukrajina suočava sa oštrom zimom, ali postoje sredstva i vrijeme je da se izbjegne najgori scenario. Kako veliki gradovi u Donbasu – poput Pokrovska – budu u dometu ruske artiljerije, vjerovatno će sve više Ukrajinaca postati interno raseljeno. Osigurati da alternativno utočište sa osnovnim komunalnim uslugama ostane dostupno je humanitarni imperativ. Iako svi ukrajinski partneri možda nemaju dodatnu protivvazdušnu odbranu za ponuditi, novac, stručnost i ključne komponente mogu doprinijeti borbi za svjetlo.