Електроенергетика України: її види і розміщення

Размещено на http://www.allbest.ru/

Електроенергетика України

Зміст

Вступ

1. Електроенергетика України: її види і розміщення

2. Розвиток електроенергетики

3. Пріоритетні напрями розвитку та розміщення

Висновки

Вступ

Електроенергетика є складовою частиною енергетичного комплексу України. Вона впливає не тільки на розвиток народного господарства, а й на територіальну організацію продуктивних сил. Будівництво потужних ліній електропередач дає змогу освоювати паливні ресурси незалежно від віддалення районів споживання. Розвиток електронного транспорту розширює територіальні межі промисловості. Достатня кількість електроенергії притягує до себе підприємства і виробництва, в яких частка паливно-енергетичних витрат у собівартості готової продукції значно більша порівняно з традиційними галузями промисловості. Електроенергетика має велике районотворче значення. У ряді районів України (Донбас, Придніпров'я) вона визначає виробничу спеціалізацію їх, є основою формування територіально-виробничих комплексів.

1. Електроенергетика України: її види і розміщення

У розвитку й розміщенні електроенергетики в Україні визначальними є такі принципи:

концентрація виробництва електроенергії внаслідок будівництва великих районних електростанцій, що використовують дешеве паливо і гідроенергоресурси;

комбінування виробництва електроенергії і тепла з метою теплопостачання міст та індустріальних центрів;

широке освоєння гідроенергоресурсів з урахуванням комплексного вирішення завдань електроенергетики, транспорту, водопостачання, іригації і рибництва; випереджальний розвиток атомної енергетики, особливо в районах з напруженим паливно-енергетичним балансом.

Розміщення електроенергетики залежить в основному від двох факторів: наявності паливно-енергетичних ресурсів і споживачів електроенергії. Нині майже третина електроенергії виробляється в районах споживання і понад 2/3 споживається в районах її виробництва. Поки що місце будівництва ДРЕС вибирають на основі порівняння економічних показників транспортування палива та електроенергії з урахуванням екологічної обстановки. Технічний прогрес може різко змінити географію електростанцій. Якщо вчені розробляють високоефективні методи транспортування електроенергії на великі відстані, то ДРЕС будуватимуться переважно в східних районах України.

В Україні є чотири види електростанцій, які розрізняють за використовуваним ресурсом:

- теплові - працюють на твердому, рідкому й газоподібному паливі; серед них вирізняють конденсаційні й теплоелектроцентралі;

- атомні - в якості палива використовують збагачений уран або інші радіоактивні елементи;

- гідравлічні - використовують відповідні гідроресурси й поділяються на гідроелектростанції, гідростимуляційні й припливні;

- електростанції, що використовують нетрадиційні джерела енергії. Серед них найперспективнішими є вітрові, сонячні та ін.

Теплові

Найпоширеніші в Україні теплові електростанції, які за характером обслуговування споживачів є районними (ДРЕС). Вони виробляють майже 2/3 усієї електричної енергії в державі. За останні 30 років потужність цих станцій зросла у 5 разів. Частка вугілля в структурі палива, яке використовують ТЕС, велика. Перевагою ТЕС є відносно вільне розміщення, вдвоє менший обсяг капіталовкладень у них порівняно з ГЕС.

Найбільшими ДРЕС в Україні є Вуглегірська, Старобешівська, Курахівська, Слов'янська (Донецька область), Криворізька-2, Придніпровська (Дніпропетровська область), Бурштинська (Івано-Франківська область), Запорізька, Ладижинська (Вінницька область), Трипільська (Київська область) та ін.

Дедалі більшого значення набувають теплоелектроцентралі, споруджені поблизу споживача, оскільки радіус транспортування від них тепла невеликий (10-12 км), а коефіцієнт корисного використання тепла становить майже 70%, тоді як на ТЕС - тільки 30-35%. Теплоелектроцентралі обігрівають понад 25 міст України. Найбільші з них - Київська ТЕЦ-5, Дарницька (Київ), Київська ТЕЦ-6, Харківська ТЕЦ-5, Одеська, Калуська, Краматорська та ін.

Атомні

Атомні електростанції не пов'язані з родовищами видобутку необхідного для них палива, що забезпечує широкий маневр розміщення їх. АЕС зорієнтовані виключно на споживачів, особливо на райони з обмеженими ресурсами палива та гідроенергії.

Україна має достатні умови для розвитку атомної енергетики. Запасів урану вистачить більш як на 100 років. Нині річний видобуток урану становить 400 т за рік. За виробництвом уранового концентрату країна займає провідне місце у світі. Підготовлене до експлуатації Новокостянтинівське родовище, яке вхоить у десятку найбільших у світі. Це дасть змогу ще видобувати 1000 т урану для всіх 15 реакторів. Потужності України з переробки уранової руди удвічі більші, ніж ті, що використовуються тепер, у нас немає власного виробництва атомного палива з уранового концентрату. Створення власного виробництва палива з залученням іноземних та внутрішніх інвестицій дасть змогу скоротити валютні витрати на атомну енергетику на 30%. Необхідне виробництво елементів, які виводять тепло з реакторів. Створення повного ядерного циклу в Україні розраховане на 10-12 років і вимагає значних коштів.

В Україні працюють такі потужні атомні електростанції, як Запорізька, Південноукраїнська, Рівненська, Хмельницька. Під тиском громадськості припинено будівництво Кримської, Чигиринської, Харківської АЕС та Одеської атомної ТЕЦ.

Гідроелектростанції

Гідроелектростанції (ГЕС) - одне з найефективніших джерел електроенергії. Переваги їх полягають у тому, що вони виробляють електроенергію, яка у 5--б разів дешевша, ніж на ДРЕС, а персоналу, що їх обслуговує, в 15--20 разів менше, ніж на АЕС. Коефіцієнт корисної дії ГЕС становить понад 80 %. Однак розміщення їх повністю залежить від природних умов, а виробництво електроенергії має сезонний характер.

Будівництво ГЕС на рівнинних ріках України завдає значних матеріальних збитків, оскільки потребує затоплення великих територій, що використовуються під водосховища. Поки що гідроенергетика посідає незначне місце в енергетиці України -- майже 9 % потужностей і 4 % виробництва електроенергії.

Основні гідроелектростанції розташовані на Дніпрі. Це -- Дніпрогес, Кременчуцька, Каховська, Дніпродзержинська, Канівська і Київська. На Дністрі збудована Дністровська ГЕС--ГАЕС, у Закарпатській області -- Теребле-Ріцька ГЕС. Крім них, на малих річках діють близько сотні електростанцій невеликої потужності, більші з них належать до державної енергосистеми. Збудовано каскади ГЕС на річках Рось (Корсунь-Шевченківська, Стеблівська та ін.) і Пів¬денний Буг.

Гідроакумуляційні електростанції

Специфічну роль відіграють гідроакумуляційні електростанції (ГАЕС) ¬- Київська, Дністровська і Запорізька (Дніпрогес-2). За їх допомогою можна успішно розв'язувати проблему забезпечення споживачів електроенергією в пікові години. Діючи за принципом переміщення того самого обсягу води між двома басейнами, розміщеними на різних рівнях висоти, ГАЕС працюють як помпи.

2. Розвиток електроенергетики

Найважливіша тенденція в розвитку електроенергетики -- об'єднання електростанцій в енергосистемах, які здійснюють виробництво, транспортування і розподіл електроенергії між споживачами. Створення енергосистем зумовлюється потребою ритмічного забезпечення споживачів електроенергією, виробництво і споживання якої має не тільки сезонні, а й добові коливання. Енергосистеми дають можливість маневрувати виробництвом електроенергії як у часі, так і в просторі. Незбігання пікових навантажень в окремих ланках енергосистем уможливлює в разі потреби перекидання електроенергії в зустрічних напрямах із заходу на схід і з півночі на південь. При транспортуванні електроенергії на значну відстань її втрати неминучі, і вони збільшуються при зростанні відстаней, проте можуть зменшуватися при підвищенні напруги передачі. Отже, будівництво високовольтних ліній -- питання дуже актуальне.

Останнім часом в енергосистемі України сталися значні зміни. Створено Об'єднану енергетичну систему України (ОЕС), 4 державні акціонерні енергогенеруючі компанії (ДАЕК), до яких увійшли всі ТЕС потужністю понад 500 МВт кожна ("Донбасенерго", "Дніпроенерго", "Центроенерго", "Західенерго") і дві гідрогенеруючі компанії ("Дніпрогідроенерго" і "Дністрогідроенерго"). Діють 24 обласні енергопостачальні компанії та дві міські (Київська, Севастопольська), а також "Крименерго". Всі 5 АЕС входять в об'єднання "Енергоатом". Об'єднана енергосистема України пов'язана з енергосистемами сусідніх з нею держав.

Підтриманню належної частоти струму в ОЕС сприятиме добудова Дністровської і Ташлицької ГАЕС.

У 1998 р. виробництво електроенергії в Україні становило 172,8 млрд кВт-год. Обсяги виробництва електроенергії у 1985 - 1998 рр. наведені в табл. 1.

Обсяги виробництва електроенергії по роках, млрд. кВт-год

1985 1990 1993 1995 1996 1997 1998

72,0 298,5 29,9 94,0 183,0 178,0 172,0

Для подолання нестачі так званих регуляційних потужностей, яка призводить у години "пік" до вимикання з електроспоживання ряду підприємств, а отже, до втрат, потрібно нарощувати потужності базових теплових електростанцій, особливо в осінньо-зимовий період.

Нерентабельність виробництва електроенергії в Україні (відношення собівартості електроенергії, виробленої з даного енергоджерела в Україні, до її світової собівартості) становить, %: вугілля - 58, газу - 155, мазуту - 95-125, урану - 89, води - 24.

Використання на електростанціях газу в якості енергоджерела вкрай невигідне й нерентабельне, тому доцільно такі станції переводити на вугілля. Проте якщо газ використовувати в парогазових установках (ПГУ), коефіцієнт корисної дії яких сьогодні становить 50-52%, то собівартість 1 кВт-год електроенергії, виробленої на газовому паливі, значно знизиться. З урахуванням екологічних параметрів ПГУ рентабельність газових ТЕС дуже наближається до рентабельності вугільних.

У цьому випадку не слід надавати повного пріоритету розвитку вугільних і вугільно-газових електростанцій з ПГУ. На перших етапах слід орієнтуватися на газові ТЕС з ПГУ. Тим більше машинобудування України за умов конверсії зможе забезпечити у найкоротші строки виробництво і впровадження в електроенергетику сучасних ПГУ, здатних успішно конкурувати на світовому ринку.

У стратегії розвитку енергетики потрібно також визначити місце енергоустановок з неізотермічними процесами випаровування і конденсації (ДКПГУ), які досліджують і розробляють в Україні. Ці енергоустановки реалізують принципово нову технологію перетворення тепла в роботу, яка не має аналогів у світовій науці і практиці. Коефіцієнт корисної дії ДКПГУ становить 59--60 %. Завдяки цьому собівартість газових електростанцій зрівняється з вугільними навіть за паливною вартістю. Якщо зважити на інші переваги ДКПГУ, то газові ТЕС навіть перевищують вугільні за рентабельністю.

Задоволення потреб у електроенергії передбачається здійснювати завдяки всебічному енергозбереженню, реконструкції і технічному переоснащенню діючих потужностей, спорудженню нових електростанцій, у тому числі впровадженню по одному блоку на Хмельницькій, Рівненській і Південно-Українській АЕС.

Майже 28,0 % усієї електроенергії в Україні виробляється в Запорізькій області. Запорізький регіон є унікальним з точки зору наявності потужної енергетичної бази. Області має досить високий рівень концентрації об'єктів електроенергетики. Зокрема, тут розміщені такі крупні енергетичні об'єкти, як ЗапорізькаАЕС, Запорізька ГРЕС, Дніпро ГЕС. Всі електрогенеруючі потужності у 2000 р. виробили 48,2 млрд. кВт. год (27,9% до України). У 2000 р. в галузі електроенергетики було зосереджено 8 підприємств і 309 виробництв та вироблено продукції на суму 2210,8 млн. грн. (13,7%).

Внаслідок структурних змін у промисловості в напрямі скорочення енергоємних галузей змінилась структура споживання електроенергії в електроенергетиці (на власні потреби), машинобудуванні і металообробці, хімічній і нафтохімічній промисловості, а також у харчовій і легкій промисловості, промисловості будівельних матеріалів і на транспорті. Зменшилась питома вага споживання електроенергії в сільському господарстві. В той же час відмічаються високі питомі рівні електроспоживання на одиницю виробленої промислової і сільськогосподарської продукції.

3. Пріоритетні напрями розвитку та розміщення

Розвиток і розміщення паливно-енергетичного комплексу відповідно до "Національної енергетичної програми" пов'язані із збільшенням масштабів геологічних та географічних досліджень на території У країн й традиційних видів палива - нафти, газу в Донецько-Придніпровській западині, Причорноморській низовині, Прикарпатті й Закарпатті, зростанням видобутку нафти у старопромислових районах за рахунок застосування сучасних технологій.

У Донецькому басейні доцільно стабілізувати і збільшувати видобуток вугілля, технічно переоснастити й реконструювати застарілий шахтний фонд.

Слід проводити реконструкцію атомної електроенергетики на новій технологічній основі, створювати енергоблоки, які використовували б уран низького збагачення, що його виробляють наші збагачувальні фабрики

Придніпров'я та Прикарпаття. Доцільно будувати нові блоки середніх за потужністю атомних електростанцій під землею з багатократним рівнем техніки безпеки, як це робиться за рубежем, їхнє захоронення після закінчення експлуатації не потребує багато часу та коштів.

В міру нарощування потужностей атомної енергетики з'явилася б можливість вживання більш рішучих кроків до закриття нерентабельних шахт Донбасу з одночасним відкриттям нових на перспективних площах.

Необхідно збільшувати виробництво електроенергії з нетрадиційних джерел: з відходів сільського господарства виготовляють біопаливо, що у великих масштабах практикують країни Латинської Америки і Африки.

За підрахунками фахівців, Україна біопаливом може забезпечити більше ніж наполовину потреби свого автомобільного транспорту. Варто переробляти буре вугілля на рідке паливо, використовувати термальні води, що рентабельно для Карпат і Криму, де на глибинах 1000 і 2000 м температура термальних вод досягає 70 °С і 100 °С.

Доцільно використовувати енергію малих річок, силу вітру, енергію сонця, морських хвиль, сірководню вод Чорного моря, метану шахт Донбасу.

Вітрові електростанції можуть дати кількість струму, що дорівнює 22 Дніпрогесам, хвильові електрос¬танції Чорного і Азовського морів, за підрахунками вчених, можуть виробити до 17 млрд кВт-год на рік.

"Комплексною державною програмою енергозбереження України" (1997 р.) передбачені науково обґрунтовані потреби у паливі до 2010 р., можливі обсяги ресурсозбереження в галузях економіки та комунально-побутовому господарстві, заходи щодо модернізації галузей для того, щоб зменшити енергоспоживання, механізм реалізації програми та вирішення екологічних питань.

Національною енергетичною програмою передбачено збільшити енергопотенціал України з 55, 1 млн кВт до 72,9 мли кВт (2010р.), реконструювати й модернізувати електростанції загальною потужністю 35,3 мли кВт.

Загальний потенціал ТЕС у 2010р. планується довести до 40,3 мли кВт, з них 4,2 млн кВт припадатиме на ПГУ. Передбачається введення 11 вітрових електростанцій (ВЕС) у Криму, південних районах України. Скла¬данням вітрових турбін займаються "Південмаш" (м. Дніпропетровськ). Потужність ВЕС у 2010р. має становити до 2000 МВт.

Для поступового входження енергетики України в енергетичний сектор ЄС, збільшення експорту електричної енергії до країн Східної та Центральної Європи послідовно вживатимуться заходи щодо збереження паралельної роботи об'єднаної енергосистеми України з енергосистемами Європи.

Висновки

Структурна перебудова господарства, економне використання усіх видів палива й енергії, впровадження економічних стимулів сприятимуть зменшенню енергомісткості національного продукту. Сьогодні в Україні немає механізму, який би стимулював зменшення споживання енергоносіїв. Йдеться про державну систему енергозбереження на тривалу перспективу, систему стандартів та нормативів витрат паливно-енергетичних ресурсів, звітність про енергоспоживання.

Електроенергетика України

Електроенергетика -- галузь промисловості, що виробляє і транспортує електроенергію, забезпечує нею споживачів. Електроенергетика, продукція якої широко використовується в господарстві та населенням, -- найбільший споживач палива.

Електроенергетика є базовою галуззю економіки України. Порівняно з іншими галузями промисловості вона працює найбільш стабільно, хоч знизила випуск продукції за останні десять років на одну третину. Особливо різко скоротилося електроспоживання в промисловості, будівництві, тобто в галузях, що зазнали найбільшого спаду виробництва. При цьому відбувалися зміни в структурі енергетики -- частка виробництва електроенергії атомними станціями швидко зростала.

Електроенергетичний потенціал України значний. Галузь в основному задовольняє потреби України.

Провідне місце у виробництві електроенергії належить тепловим електростанціям (50% загального виробництва електроенергії в Україні), далі йдуть атомні (45%) і гідроелектростанції (5%) (мал. 17). У розрахунку на одного жителя України за рік виробляється близько 3,7 тис. кВт·год електроенергії.

Електроенергетика

Електроенергетика України -- велике і багатогалузеве господарство. До її складу входить, крім теплових (ТЕС), атомних (АЕС) і гідроелектростанцій (ГЕС), велике господарство електромережі, в якому зайнято значно більше працівників, ніж на всіх електростанціях разом.

Теплові електростанції. В Україні працює багато великих і середніх теплових електростанцій в усіх регіонах. Найбільшими з-поміж них є Запорізька, Криворізька-2, Зміївська (Харківська область), Бурштинська (Івано-Франківська область), Ладижинська (Вінницька область) (мал. 18), Придніпровська (Дніпропетровська область), Старобешівська (Донецька область), Трипільська (Київська область).

Здебільшого великі ТЕС виробляють крім електроенергії ще й тепло для опалення міст. Такі електростанції називають теплоелектроцентралями (ТЕЦ). Найпотужнішими серед них є Київська ТЕЦ-6, Харківська ТЕЦ-5, Одеська та ін. На цих станціях за рахунок паралельного виробництва тепла та електроенергії значно підвищується ефективність виробництва і раціональніше використовується паливо.

Теплові електростанції переважно споживають донецьке вугілля і частково горючий газ та мазут. Електростанції і теплоцентралі західної частини України (Бурштинська, Добротвірська, Львівська та ін.) в основному споживають львівсько-волинське паливо.

ТЕС є найбільшими забруднювачами довкілля. Наприклад, одна з найпотужніших в Україні Бурштинська станція викидає в атмосферне повітря близько 150 тис. тонн шкідливих речовин щороку. Це значно більше, ніж усі види атмосферного забруднення Києва і Київської області.

Атомні електростанції. В Україні працює п'ять потужних атомних електростанцій -- у західній і центральній її частинах. Це Чорнобильська (закривається в 2000 p.), Запорізька (м. Енергодар), Південноукраїнська (м. Південноукраїнське Хмельницька (м. Нетішин) і Рівненська (м. Кузнецовськ) (мал. 19). Найпотужнішою серед них є Запорізька АЕС, на яку припадає близько 20% всього виробництва електроенергії України. АЕС працюють на вітчизняному (51%) і привізному з Російської Федерації діоксиді урану.

Усі АЕС споруджувалися без належного наукового обґрунтування, а питання про місце їх розташування вирішували центральні органи колишнього СРСР. Тому нині є проблеми з безпекою станцій.

На атомних станціях України працює 16 і будується 5 реакторів. Як уже зазначалося, на атомні станції припадає 45% загального виробництва електроенергії. Це високий, але не найвищий у світі показник. Наприклад, у Литві він становить 86%, у Франції -- 76%. У багатьох країнах не планується подальшого нарощування нових потужностей на АЕС.

В Україні зосереджено 5% усіх атомних електростанцій світу. Це приблизно стільки, як у Великобританії, Канаді чи Швеції, трохи менше, ніж у Російській Федерації.

Подальший розвиток атомної енергетики залежатиме від багатьох причин, зокрема від того, коли будуть вводитися в експлуатацію близькі до завершення будівництва другий блок Хмельницької і четвертий блок Рівненської АЕС, і, нарешті, слід остаточно вирішити питання про доцільність спорудження нових атомних електростанцій в Україні взагалі.

Гідроелектростанції посідають порівняно незначне місце в електроенергетиці України. Можливості спорудження нових потужних електростанцій у країні обмежені. Певний інтерес має освоєння гідроенергоресурсів Карпатських і Кримських гір, а також окремих невеликих річок. транспортування електроенергія споживач витрата

Основний обсяг виробництва гідроелектроенергії дає каскад дніпровських ГЕС: Київська, Канівська, Кременчуцька (мал. 20), Дніпродзержинська, Дніпрогес (Запоріжжя) і Каховська.

Працюють також Дністровська ГЕС і Дністровська гідроакумулятивна станція (ГАЕС). Остання, коли споживання електроенергії скорочується (наприклад, вночі), перекачує воду з нижнього басейну у верхній, тобто накопичує (акумулює) воду, а в часи пікових навантажень перетворює енергію цієї води в електричну, пропускаючи воду через турбіни. В результаті виробляється більше електроенергії (за такою системою працює також Київська гідроелектростанція).

Потреба в гідроакумулятивних і гідравлічних електростанціях, які працювали б у час найбільшого споживання електроенергії (у так звані години "пік", коли дефіцит у ній різко зростає), в Україні збільшується. Передбачається завершити спорудження Дністровської ГАЕС-2, а також двох електростанцій поблизу Південноукраїнської атомної електростанції: Ташлицької ГАЕС, що буде використовувати води Ташлицького водосховища (басейн Південного Бугу), і Олександрівської ГЕС. Передбачено реконструювати дніпровські гідроелектростанції, що значно збільшить їх потужність.

У гірському районі Закарпаття споруджено середню за потужністю Теребле-Ріцьку ГЕС.

В Україні почали працювати електростанції та установки на нетрадиційних джерелах енергії -- сонячному випромінюванні, вітрі. Це тільки початок зародження нової енергетики, яка, за оцінками фахівців, має значні перспективи. Вивчається можливість використання енергії морських хвиль, тепла Землі та інших джерел.

Уведено в експлуатацію кілька невеликих вітрових електростанцій (ВЕС). Вони працюють поблизу Євпаторії в західній частині Кримського півострова. Середньої потужності ВЕС споруджено в Новоазовську (поблизу Маріуполя). Будуються вітрові електростанції в Карпатах (у Східниці поблизу Борислава).

Невелика експериментальна геліоустановка (електрична станція, що працює від енергії сонячного проміння) функціонує в Сімферополі.

В Україні практично не використовується енергія малих і середніх річок, на яких у попередні десятиліття працювало кілька тисяч млинів, сотні невеликих ГЕС. Використання енергії цих річок у майбутньому має значні перспективи. У країні створено єдину енергосистему, яка об'єднує лініями електропередачі (ЛЕП) високої напруги, всі великі та частину середніх електростанцій. Це дає можливість безперебійно забезпечувати електроенергією споживачів навіть у тих районах, де місцева електростанція тимчасово припинила свою роботу (профілактичний ремонт тощо).

Основними споживачами електроенергії в Україні є промисловість (близько 45%), зокрема чорна металургія, паливна, хімічна і нафтохімічна, електроенергетика, транспорт, а також житлово-комунальне господарство.

Важлива господарська проблема в Україні -- подолання нестачі електроенергії в період її максимального споживання, особливо у вечірній час (години "пік").

Для покращення енергозабезпеченості господарств України слід застосовувати на всіх виробничих об'єктах енергозберігаючі технології, дотримуватися суворого режиму економії електроенергії у виробництві, на транспорті, у комунальному господарстві та побуті населення.

Размещено на Allbest.ru