Розвиток гідроенергетики в Україні: історичний аспект та перспективи розвитку
Дослідження розвитку гідроенергетики в Україні, перспективи розвитку галузі енергетики. Зростання встановленої потужності і виробництва електроенергії у СРСР. Методика розподілу витрат на будівництво й модернізацію магістральних і розподільних мереж.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | статья |
Язык | украинский |
Дата добавления | 20.01.2022 |
Размер файла | 287,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Розвиток гідроенергетики в Україні: історичний аспект та перспективи розвитку
Ігор Гайдаенко (Переяслав-Хмельницький)
Гідроенергетика в Україні пройшла складний шлях - від перших експерементів з водяним колесом на початку ХХ ст., до сучасних надпотужних комплексів, що займають територію в сотні гектарів. Швидкий розвиток і успіхи електроенергетики стали основою для принципово нового етапу використання гідроенергетичних ресурсів шляхом перетворення енергії води в електроенергію на ГЕС. Увесь емпіричний досвід, отриманий вітчизняними гідро-енерготехніками, дав можливість використовувати в повній мірі енергію води для потреб господарства та населення. На сучасному етапі сфера малої гідроенергетики активно розвивається, але потребує значної підтримки держави. Метою статті є дослідження історичного розвитку гідроенергетики в Україні, описання її сучасного стану та окреслення можливих перспектив розвитку даної галузі енергетики.
Ключові слова: гідроенергетика, історія гідроенергетики, ГЕС, відновлювана енергетика, історія науки та техніки.
Гайдаенко И. Развитие гидроэнергетики в Украине: исторический аспект и перспективы развития.
Гидроэнергетика в Украине прошла сложный путь - от первых экспериментов с водяным колесом в начале ХХ в., к современным сверхмощным комплексам, занимающим территорию в сотни гектаров. Быстрое развитие и успехи электроэнергетики стали основой для принципиально нового этапа использования гидроэнергетических ресурсов путем преобразования энергии воды в электроэнергию на ГЭС. Весь эмпирический опыт, полученный отечественными гидроэнерготехниками дал возможность использовать в полной мере энергию воды для нужд хозяйства и населення. На современном этапе сфера малой гидроэнергетики активно развивается, но требует значительной поддержки государства. Целью статьи является исследование исторического развития гидроэнергетики в Украине, описание ее современного состояния и определение возможных перспектив развития данной области энергетики.
Ключевые слова: гидроэнергетика, история гидроэнергетики, ГЭС, возобновляемая энергетика, история науки и техники.
Gaidaienko I. Hydropower development in Ukraine: historical perspective and prospects.
Hydropower in Ukraine passed complicated way - from the first experiments with a water wheel in the ХХ century to the modern hitech complexes, which occupies an area of hundreds of hectares. The rapid development and success in the power industry had become a basis for fundamentally new stage of the using the hydropower resources by converting the energy of the water into electricity by the Hydroelectric Power Plants. All empirical experience gained by national hydro-power engineers made it possible to use the full energy of water for the needs of economy and population of the country. At the present time small hydropower sector is actively growing, but it needs the substantial state support. At present hydropower development can be characterized by the construction of large hydroelectric reservoirs of complex appointment in many countries, a signifi cant increase in the use of hydropower and water resources due to the increasing needs of electricity and water, cities, industry and agriculture, and flood protection. Furthermore, in terms of increasing the share of electricity produced by large basic TPP and NPP hydroelectric serve their optimal extension to compensate for peak loads. The objective of the article is to explorate the historical development of the hydropower in Ukraine, the describing its current state and to outline possible prospects of the development of thehydroenergetic sector. Attention is drawn
to the need for strict compliance with the conditions and requirements of Ukrainian and international rules on the construction of small hydro power plants without negative effects on the environment. The experience of building small hydropower plants in the USA and Germany confirms that justified their construction in the natural environment is not only preserved, but also can play previously lost biological life conditions. Small hidrobuilding can become a means of reproduction hydrological condition of drains that are drained.
Keywords: hydropower, history of the hydropower, hydroelectric, renewable energy, the history of the science and technology.
Питанням дослідження історії розвитку гідроенергетики присвячено багато праць зокрема, роботи С.Поташника, О.Нікіторовича З.Буцьо, С.Кудрі, В.Мартинюка, П.Васька, Ю.Віхорева, Ю.Варецького, І.Лозового, В.Мудрицького, М.Крисенкова, В.Добровольського, А.Веремчука, С.Кукурудзи, М.Сиротюк, Т.Кравченко, Г.Рудька, В.Чорного та ін. Але дослідження історичного розвитку гідроенергетики в Україні, описання її сучасного стану та окреслення можливих перспектив розвитку даної галузі енергетики залишається актуальним.
Використання енергії води з давніх часів було важливим фактором, що визначав розвиток цивілізації. Цей процес сягає корінням більш ніж на три тисячі років, протягом яких вдосконалювалися методи використання водних ресурсів - від найпростіших водяних коліс, що використовувались у стародавньому світі для подання води для зрошення, водопостачання, водяних млинів і водяних двигунів, що забезпечували в епоху промислової революції зростаючі потреби в механічній енергії на заводах і рудниках, до складних систем - гідроагрегатів сучасних ГЕС (гідроелектростанціях). Швидкий розвиток і успіхи електроенергетики наприкінці ХІХ ст. стали основою для принципово нового етапу використання гідроенергетичних ресурсів шляхом перетворення енергії води в електроенергію на ГЕС.
На кінець ХІХ ст. вже були створені ефективні гідравлічні турбіни, електрогенератори змінного струму, здійснено передавання електроенергії на значні відстані. Значний внесок у розвиток гідроенергетики зробив російський інженер М.О. Доліво-Добровольський, під керівництвом якого у 1891 р. була споруджена перша промислова ГЕС потужністю 220 кВт з генератором трифазного струму (у містечку Лауфен на р. Неккар, Німеччина). Вперше від неї була здійснена передача електроенергії змінним струмом напругою 8,5 кВ на відстань 170 км у Франкфурті-на-Майні. У Німеччині у Рейнфельді у 1898 р. була споруджена відносно велика ГЕС потужністю 16,8 тис. кВт з напором 3,2 м, а у 1911 р. ГЕС Аугст Вілен потужністю 44 тис. к. с., у США у 1900 р. - Ніагарська ГЕС Адамс потужністю 500 тис. к. с. з напором 41,2 м, у 1912 р. - ГЕС Ксокук потужністю 180 тис. к. с. та інші, у Франції у 1901 р. - ГЕС Жонаж потужністю 11,2 тис. к. с. У Швейцарії у 1909 р. була споруджена перша ГАЕС [2, с. 12] гідроенергетика електроенергія мережа витрата
У цей період у світі активно зацікавилися гідроенергетикою - проводилися підрахунки запасів цієї енергії (які не можна було вважати як досконалі). Перший обрахунок гідроенергії переведено на 1-й енергетичній конференції в 1924 р. і підсумовано J. VV Meares'on у W ord Power (січень 1925 р.). [9, с. 48].
Континент |
Населення |
Площа в км2 |
HP |
||||
Використовується |
Потенціальна |
Використовується на 1 душу населення |
Потенціальної енергії на 1 км2 |
||||
Європа |
526753.804 |
29013.341 |
13248650 |
52594000 |
0.0251 |
1.81 |
|
Пн. Америка |
144868.419 |
21698.170 |
16837750 |
65600000 |
0.116 |
3.02 |
|
Пд. Америка |
73719.146 |
18834.299 |
751200 |
54600000 |
0.0101 |
2.89 |
|
Азія |
802136.213 |
32243.018 |
1860850 |
69200000 |
0.00233 |
2.14 |
|
Африка |
128394.936 |
23926.281 |
14000 |
185930000 |
0.000109 |
7.77 |
|
Австралія |
55391.654 |
11552.579 |
242.500 |
16650000 |
0.00436 |
1.44 |
|
Разом |
1.731.264.172 |
137.267.688 |
39.963.950 |
444.574.000 |
0.0190 |
3.23 |
Таким чином у світі все активніше розглядається гідроенергетика як альтернатива викопному паливу.
Україна, порівняно з деякими країнами Європи, особливо великих ресурсів гідроенергії не мала. Всі запаси її енергії були обумовлені річками, більшість яких мали річище дуже незначного схилу, текли здебільшого тихо, без спадів, не даючи об'єктів для одержання гідроенергії технічного вжитку. Питання про використання гідроенергії в Україні, як і загалом по Росії, до половини XIX ст. розв'язувалося майже виключно емпіричним шляхом. Ніяких для цього дослідів не проводилося. Лише в 1882 р. для складання геологічної мапи країни був утворений геологічний комітет. Останній, поруч із своїм головним завданням складання ґеолоґічної мапи Росії, брав участь у справі вивчення підземних вод. У 1893-1902 pp гідроґеолоґічні досліди охопили частину центральної Росії й України. Особливо велике значення мала експедиція для дослідження головних рік європейської Росії, яка дала опис умов постачання води р. Дніпра. Дослідження в Криму виявили великі райони підземних вод, якими пізніше була зрошена значна частина степового Криму. Одначе більшість цих праць лишилася неоголошеною. З 1918 до 1922 рр. геологічний комітет Росії вперше дав відомості про артезіанські води Росії [9, с. 49]
Поверхню України щодо гідротехнічних ресурсів і мережу її рік до 1925 р. не було ще цілком досліджено. Найбільш ґрунтовною працею того часу, присвяченою даному питанню, була робота професора Євгенія Володимировича Оппокова «Водные богатства Украины». Розглядаючи всі ріки, що мають силове значення, проф. Оппоков наводить вичерпні дані для рік: Дніпра, Південного Бугу та Північного Дінця. Решту рік України вважили недостатньо дослідженими. Однак, гідрольно-метеорологічні дослідження проводилися й на інших територіях з метою складення водосилового кадастру України.
За даними проф. Оппокова запаси енергії українських рік обчислювалися наступним чином (дані на 1925 р.): [13, с. 133]:
Назва об'єкту |
Енергія в HP |
||||
Мінімальна за років: |
Середня за 9 міс |
Максимальна за 6 міс |
|||
сухих |
середніх |
||||
Пороги Дніпра |
132000 |
200000 |
300000 |
650000 |
|
Дніпро (поза порогами) |
253000 |
360000 |
500000 |
1000000 |
|
Припять |
32000 |
48000 |
70000 |
140000 |
|
Десна на Чернігівщині |
30300 |
45000 |
68000 |
130000 |
|
Сейм |
4950 |
7150 |
10700 |
20000 |
|
Ворскла |
1000 |
1500 |
2200 |
4500 |
|
Псьол на Полтавщині |
2070 |
3200 |
4800 |
10000 |
|
Сула біля гирла |
250 |
400 |
600 |
1000 |
|
Тетерів |
8000 |
12000 |
18000 |
30000 |
|
Уборт |
800 |
1200 |
2300 |
4500 |
|
Горинь |
12620 |
16000 |
21000 |
40000 |
|
Півд.Случ |
8650 |
10000 |
14000 |
20000 |
|
Самара |
1800 |
3000 |
7000 |
10000 |
|
Північний Донець |
8000 |
20000 |
40000 |
60000 |
|
Південний Буг |
14000 |
16000 |
30000 |
60000 |
|
Інгулець |
1200 |
2000 |
3000 |
6000 |
|
Дністер |
80000 |
120000 |
150000 |
220000 |
|
Дрібні річки |
15480 |
24100 |
50000 |
85000 |
|
Разом приблизно |
610000 |
900000 |
1307000 |
2510000 |
Що стосується розробок у галузі гідроенергетики, то у 1892 р. під керівництвом інженера Кокшарова була побудована гідроенергетична установка потужністю 150 кВт на р. Березовка на Алтаї для електропостачання шахтного водовідливу на Зиряновському руднику. У 1896 р. під керівництвом В.М. Чикальова та Р.Е. Классона була споруджена гідроелектрична установка на р. Охті потужністю біля 290 кВт для електропостачання Охтинського порохового заводу, у 1903 р. - ГЕС на Північному Кавказі на р. Подкумок потужністю 990 к. с., у 1909 р. - Гіндукушська ГЕС на р. Мургаб потужністю 1590 к. с.
В Україні у 1893 р. для електричного освітлення Ілинецького цукрового заводу, на розміщеному недалеко від нього водяному млині була встановлена гідроелектроустановка потужністю 40 к. с. [2, с. 15].
На початку ХХ ст. в Україні споруджувались тільки невеликі ГЕС, хоч і були запропоновані проекти відносно крупних станцій. Ще в 1892 р. інженер М.М. Бенардос запропонував проект ГЕС потужністю до 15 МВт на р. Неві біля Іванівських порогів з передаванням електроенергії до Санкт-Петербургу [9, с. 67]
Проекти використання енергії Дніпра в районі Дніпровських порогів та створення судноплавного шляху через пороги розробляли інженер М.С. Лелявський (1893 р.), В.Є. Тімонов (1894 р.), С.П. Максимов та Г.О. Графтіо (1905 р.), А.М. Рундо та Д.І. Юскевич (1910 р.), інженер Шаппюї та проф. Гольє, проф. Б.О. Бахметєв (1913 р.), інженер Ф.П. Моргуненков (1913 р.), І.А. Розов (1915 р.), проф. В.Д. Ніколаї (1919 р.).
Також активно розвивалася мала гідроенергетика, яка стала надзвичайно цікавою для господарства через свою відносно невисоку вартість впровадження та можливість швидкого вирішення локальних енергетичних потреб (споруджувалися малі ГЕС безпосередньо біля споживача електроенергії без необхідності побудови багатокілометрових ліній електропередач). Використання «малої води» дозволяло значно здешевити гідроспоруди і тим самим збільшити ефективність, порівняно з експлуатацією інших джерел енергії. Особливу увагу при експлуатації малих гідроенергетичних споруд звертали на те, що при автоматизації цих споруд обслуговування було мінімальним і не потребувало висококваліфікованих кадрів, як у випадку великих ГЕС та ТЕС [14, с. 81]
Спорудження та експлуатація перших ГЕС заклали фундамент майбутнього розвитку гідроенергетики. На основі набутого досвіду вдосконалювались конструкції гідротехнічних споруд та технологічне обладнання, збільшувалась ефективність ГЕС. При цьому експлуатація виявила наступні переваги ГЕС: використання відновлювальних природою гідроенергоресурсів, відсутність забруднення навколишнього середовища, простота експлуатації, забезпечення за рахунок комплексного використання водосховищ потреб водопостачання, потреб водного транспорту.
Початок і середину ХХ ст. можна охарактерезувати освоєнням гідроенергетичних ресурсів із спорудженням відносно великих ГЕС по всьому світу: у США, Канаді, країнах Західної Європи, СРСР та ін. Потужність ГЕС поступово збільшувалася до сотень і тисяч мегават, вдосконалювалися конструкції турбін, генераторів, різко збільшувалася місткість водосховищ, висота гребель на скельних основах досягала 100 м і більше. На даному етапі розвиток гідроенергетики в СРСР (і в Україні зокрема) в загальних своїх тенденціях не відрізнявся від світового. Найважливіше значення мало прийняття у 1920 р. плану ГОЕЛРО, який визначив стратегію в галузі енергетичної політики країни та окреслив завдання електрифікації як основи розвитку народного господарства і передбачав механізми його реалізації [6, с. 7]. Значна увага в плані ГОЕЛРО була приділена використанню гідроресурсів для забезпечення енергетичних потреб країни. У плані було виділено окремий розділ «Електрифікація і водна енергія» як свідчення важливості гідроенергетики в загальній електрифікації країни [4, с. 118]. План передбачав першочергове будівництво ГЕС в промислових районах, які стрімко розвивалися, як для виробництва електроенергії, так і для організації водного транспорту та зрошення. У плані відмічена необхідність спорудження ГЕС на річках Дніпро, Волхов, Свірь, а також у Середній Азії, на Кавказі, Алтаї [4, с. 128].
З перших років реалізації плану ГОЕЛРО гідроенергетичне будівництво стало одним із головних напрямів розвитку електроенергетики, що було обумовлено наявністю потужного гідроенергетичного потенціалу. Першою ГЕС, побудованою за планом ГОЕЛРО під керівництвом проф. Г.О. Графтіо, стала Волховська ГЕС потужністю 58 МВт із водосховищем місткістю 10,2 км3, яка була введена в експлуатацію в 1926 р. Вона забезпечила електропостачання Ленінграда і створила суцільний судноплавний шлях на
р. Волхов. Енергія, що мала вироблятися потужною гідроелектростанцією на Волхові, мала бути набагато дешевшою, ніж енергія петербурзьких теплоелектростанцій, які працювали на дорогих донецькому та імпортному англійському вугіллі. Після встановлення в Росії радянської влади почалися заходи по будівництву Волховської гідростанції, про що згодом пафосно писав Б.Е. Веденєєв: «Дореволюційна Росія не знала великого гідробудівництва. Буржуазно-поміщицька Росія була неспроможною опанувати величезні сили країни. Тільки Жовтнева революція поставила питання про використання потужних вод Волхова, Дніпра, Волги та інших річок. Коли ще тільки зароджувалася радянська влада, коли на численних фронтах вирішувалося питання про долю молодої пролетарської держави вже було розпочато будівництво Волховської гідроелектричної станції. Підготовчі роботи на Волховбуді почалися у 1919 році, а до інтенсивного будівництва приступили у 1921 р.» [5,с. 12].
В Україні в 1926-1929 рр. були введені в дію невеликі ГЕС: Вознесенська і Первомайська на р. Південний Буг та ряд інших загальною потужністю більше 8 МВт. У 1928 р. загальна потужність ГЕС досягла 103 МВт з виробленням 260 млн. кВт-год. [2, с. 85].
У 1927 р. розпочалось будівництво найпотужнішої в Європі й найбільшої в той час у світі Дніпровської ГЕС потужністю 560 МВт біля острова Хортиця. До складу станції входили приміщення ГЕС з 9 гідроагрегатами потужністю 62 МВт кожний, бетонна гравітаційна гребля висотою 60 м та протяжністю 760 м, а також великий судноплавний шлюз. Перша постанова про підготовку до будівництва Дніпровської ГЕС була підписана 10 серпня 1921 р. У 1921-1925 рр. були проведені пошукові роботи і розроблений проект будівництва Дніпровської ГЕС [15, с. 10]. Авторство технічного проекту греблі та шлюзу належить професору І.Г Александрову, а архітектурне рішення всього ансамблю електростанції В.О. Весніну. Будівництвом керував О.В. Вінтер [15, с. 11].
1 травня 1932 р. Дніпровська гідроелектростанція дала перший струм. Офіційне ж відкриття Дніпрогесу відбулося 10 жовтня 1932 р. 1 травня 1933 р. через трикамерний шлюз пройшов перший пасажирський пароплав «Соф'я Перовська». Так відкрилося наскрізне судноплавство Дніпром. Проте лише 16 квітня 1939 р., з пуском дев'ятого гідроагрегату, був повністю завершений монтаж устаткування і станція вийшла на проектну потужність - 560 тис. КВт [15, с. 34]. У період до 1940 р. були введені в дію такі великі ГЕС як Дніпровська, Нижньосвірська, перші ГЕС на р. Волзі.
Рис. 1 Будівництво Дніпрогесу, 1930 р.
Дніпрогес є характерним прикладом утворення на основі ГЕС потужного територіально-промислового комплексу. В Україні в довоєнний період було побудовано 268 невеликих ГЕС, які стали основою електрифікації багатьох сільськогосподарських районів. У СРСР у 1935 р. загальна потужність всіх ГЕС склала біля 900 МВт.
В умовах зростаючих масштабів гідроенергетичного будівництва для ефективного вирішення складних науково-технічних проблем створювались спеціалізовані проектнопошукові, наукові та будівельно-монтажні організації. У 1930 р. був утворений трест «Гідроелектробуд», що об'єднав роботи з проектування, дослідження та спорудження ГЕС, а у 1932 р. проектно-дослідницькі організації були виділені у трест «Гідроелектропроект», перетворений згодом у проектно-дослідний інститут «Гідроенергопроект», до складу якого входив інститут «Укргідроенергопроект». У 1962 р. обидва інститути були об'єднані у Всесоюзний науково-розвідувальний та науково-дослідний інститут «Гідропроект», до складу якого входили Укргідропроект, Ленгідропроект, Середазгідропроект, Бакгідропроект, Армгідропроект, Тбілгідропроект та інші. Активно працював ВНРДГ з науковим обґрунтуванням проектів [7].
З 1935 р. Укргідроенергопроект розпочав системну розробку схем комплексного використання річок: Тетерева, Південного Бугу, Дністра з його притоками, Сіверського Донця, Осколу. У період 1938-940 рр. була розроблена схема комплексного використання Дніпра від Києва до гирла, що у післявоєнні роки втілилась у Дніпровський каскад ГЕС та водосховищ. Були утворені організації з провадження спеціальних видів будівельних робіт та монтажу обладнання, такі як трести «Гідромонтаж», «Гідроелектромонтаж», «Гідромеханізація», «Гідроспецбуд». Трест «Гідроелектробуд» був перетворений у Головгідроенергобуд, з якого, у зв'язку зі збільшенням обсягів робіт, в азіатській частині країни згодом був виділений Головсхідгідроенергобуд.
Виробництво гідросилового обладнання базувалось у Ленінграді на заводах «Електросила», ЛМЗ та у Харкові на заводах Турбінному і «Електротяжмаш» [2, с. 98].
У цей період створювалася вітчизняна школа гідроенергетики для якої характерне планомірне, технічно обґрунтоване, комплексне освоєння гідроенергетичних і водних ресурсів. Спорудженню ГЕС передувала розробка схем комплексного використання річок, які базувались на принципі каскадного розміщення гідровузлів.
Період з 1941 по 1945 р. характеризувався переміщенням гідроенергетичного будівництва з європейської частини країни, де було припинене будівництво ГЕС (потужністю біля 1 млн. кВт), на Урал, в Казахстан і Середню Азію, куди була перебазована частина промисловості із тимчасово окупованих районів. На Уралі були споруджені Аргазинська, Верхньотурська, Широковська та ряд інших ГЕС, у Середній Азії - велика Фархадська ГЕС потужністю 126 МВт на р. Сирдар'ї, а також близько 40 малих ГЕС.
У роки війни було зруйновано більше 60 ГЕС, в тому числі такі великі як Дніпровська, Нижньосвірська, було демонтоване обладнання на 7 ГЕС. Загальна потужність виведених із ладу ГЕС перевищила 1000 МВт. У 1944 р. розпочались роботи по відбудові Дніпровської ГЕС. Були побудовані нові ГЕС загальною потужністю 280 МВт та відновлені ГЕС загальною потужністю 250 МВт. У 1945 р. загальна потужність ГЕС досягла 1300 МВт з виробленням 4,8 млрд. кВт-год, що склало 11,2 % загального виробництва електроенергії. [2, с. 218]
За даними інституту «Укрсільенергопроект» в 1948 р. в Україні діяло 3337 гідроустановок. З них - 2922 водяних млинів та, за різними даними, від 600 до 800 сільськогосподарських малих ГЕС. В наступні 15-20 років було побудовано ще біля 200 малих гідроелектростанцій. Таким чином в 1960-ті рр. в Україні діяло близько 1000 малих ГЕС. До того ж, генеральною схемою розвитку електрифікації в Україні була розрахована можливість будівництва ще 2600 малих ГЕС сумарною потужністю 1261 МВт. [10, с. 11]
У період 1946 - 1958 рр. були завершені відбудова та реконструкція зруйнованих під час війни ГЕС і побудовано ряд великих ГЕС із водосховищами комплексного використання, переважно в європейській частині країни, на багатоводних рівнинних річках - Волзі, Дніпрі, Камі, Дону, Дністрі та ін. У 1956 р. була введена в експлуатацію Каховська ГЕС - нижча ступінь Дніпровського каскаду потужністю 351 МВт з водосховищем комплексного призначення, що забезпечував зрошення земель півдня України. На Дніпровському каскаді за проектами, розробленими інститутом «Укргідропроект», було введено в дію Кременчуцьку ГЕС потужністю 686 МВт, Дніпродзержинську - 352 МВт, Київську - 361 МВт, де вперше були застосовані горизонтальні капсульні агрегати, а також перша в країні Київська ГАЕС потужністю 224 МВт, Канівська ГЕС потужністю 444 МВт, на Дніпровській ГЕС збудовано друге приміщення ГЕС - Дніпрогес-ІІ потужністю 888 МВт і другий судноплавний шлюз.
В Україні за проектами Укргідропроекту, який на даний час став однією із головних міжнародних фірм, що спеціалізуються в інжинірингових послугах з проектування гідроенергетичних і водогосподарських об'єктів, будується Ташликська ГАЕС на р. Південний Буг потужністю 900 МВт у складі Південно-Українського енергокомплексу, куди також входить Південно-Українська АЕС потужністю 3000 МВт, найбільша в Європі Дністровська ГАЕС на Дністрі потужністю 2268 МВт. [2, с. 236]
Рис. 2. Зростання встановленої потужності і виробництва електроенергії на ГЕС у СРСР
Великий набутий досвід, успіхи в методах проектування та розрахунків, вдосконалення конструкцій гребель та технологій їх спорудження на початкових етапах розвитку гідроенергетики забезпечили підвищення надійності та економічності гребель, відкрили нові можливості широкого використання гідроенергетичних ресурсів, дозволили споруджувати ГЕС з високими греблями та великими водосховищами у різноманітних природних умовах, включаючи складні інженерно-геологічні умови, високу сейсмічність.
На сучасному етапі розвиток гідроенергетики можна охарактеризувати будівництвом великих ГЕС із водосховищами комплексного призначення у багатьох країнах світу, значним збільшенням використання гідроенергетичних і водних ресурсів, що пов'язано із збільшенням потреб у електроенергії та воді міст, промисловості та сільського господарства, а також захисту від паводків. Крім того, в умовах збільшення частки електроенергії, що виробляється великими базисними ТЕС та АЕС, гідроелектростанції служать їх оптимальним доповненням для компенсації піків навантаження.
У 1990 р. потужність ГЕС досягла 65 млн. кВт, а виробництво 233 млрд. кВ-год вивело СРСР по встановленій потужності ГЕС на друге місце у світі після США, а виробництво електроенергії на ГЕС - на третє місце в світі після Канади і США. Зростання потужності і виробництва електроенергії показано на мал. 2.
На початок 1990-х рр., внаслідок росту концентрації виробництва електроенергії на теплових і атомних електростанціях, що проходила в умовах зниження екологічних вимог, заниженої вартості палива і т.п., в Україні залишилось тільки 49 діючих малих гідроелектростанцій. На сьогоднішній день в Україні за нашими даними діють близько 80 малих ГЕС загальною потужністю понад 90 МВт. Згідно з даними Атласу ВДЕ ІВЕ НАНУ, технічно-досяжний потенціал малих рік складає близько 12,5 млрд кВт-год/рік, даний потенціал може замістити 2,6 млрд м3 природного газу в рік [1, с. 11]. Найбільший потенціал малої гідроенергетики України зосереджений у Закарпатській, Львівській, Івано-Франківській, Вінницькій, Чернівецькій, Тернопільській, Полтавській, Черкаській, Житомирській та Хмельницькій областях. [1, с. 12]
У 1996-2002 рр. була виконана перша черга реконструкції ГЕС Дніпровського каскаду, стала до ладу Дністровська ГЕС-2 потужністю 41 МВт на Дністрі. У 2007 р. введені в експлуатацію два агрегати Ташликської ГАЕС загальною потужністю 302 МВт, а в 2009 р. - перший агрегат Дністровської ГАЕС потужністю 324 МВт, здійснюється друга черга реконструкції ГЕС Дніпровського каскаду.
У проекті Оновлення Енергетичної стратегії України на період до 2030 р. наведено прогноз розвитку малих ГЕС, при чому констатується, що природний потенціал розвитку малих ГЕС в Україні нині не реалізовано. Поточна потужність малих гідроелектростанцій становить близько 90 МВт. Через незначну питому вагу в загальному енергобалансі (0,2%) мала гідроенергетика нині не може істотно впливати на структуру енергозабезпечення країни. Проте, Україна має значний потенціал використання ресурсів малих рік, головним чином у західних регіонах. За різними оцінками, економічно доцільний потенціал малих ГЕС в Україні становить до 4 ГВт. Нині вартість будівництва малих ГЕС значно перевищує аналогічний показник для традиційних видів генерації і за відсутності якісних змін у технологіях будівництва потенціал зниження собівартості буде залишатися вкрай незначним. Враховуючи це, до 2030 р. потужність малих ГЕС зможе досягнути 0,4-0,8 ГВт, а обсяг виробництва електроенергії складе до 1,83,5 ТВт-год. [11, 8].
Сьогодні гідроенергетика (мала гідроенергетика) України доволі приваблива для інвесторів галузь, але потенційні інвестори повинні бути готові до того, що існує багато проблем щодо розвитку цієї сфери, які потребують нагального вирішення. У проекті Оновлення Енергетичної стратегії України на період до 2030 р. представлено завдання в галузі генерації ВДЕ. Документом передбачається розробити і затвердити:
- програму розвитку відновлюваної енергетики;
- методику розподілу витрат на будівництво й модернізацію магістральних і розподільних мереж (включаючи устаткування мереж і підстанцій) при будівництві ВДЕ;
- механізм компенсації «зеленого» тарифу при переході на нову модель ринку електроенергії [12].
Забезпечення необхідного рівня розвитку науково-технічної та кадрової підтримки галузей ПЕК є необхідним фактором для подальшого сталого і довгострокового розвитку енергетики та економіки України та вирішення практичних завдань [12]. Для забезпечення новітніми науковими та науково-технічними розробками, які відповідають світовому рівню, подолання дефіциту наукових, кваліфікованих інженернотехнічних та робітничих кадрів необхідно здійснити ряд заходів, першочерговими з яких є такі:
- забезпечення необхідного і достатнього фінансування академічної та галузевої науки, при цьому пріоритет повинен віддаватися виконанню прикладних науково-дослідних робіт за пріоритетними напрямками розвитку галузей енергетики з подальшим практичним застосуванням результатів досліджень;
- підвищення на рівні країни престижу наукової роботи в галузі технічних наук, залучення уваги до підготовки наукових кадрів вищої кваліфікації через мережу аспірантур і докторантур при академічних і галузевих інститутах, університетах;
- узгодження спеціальностей, за якими здійснюється підготовка інженерних кадрів за бюджетні кошти, з потребами галузей; відтворення системи підвищення кваліфікації інженерно-технічних працівників з метою освоєння сучасних технологій виробництва, правових питань, інвестиційного менеджменту;
- відновлення повноцінної професійно-технічної освіти для підготовки кваліфікованих робітничих кадрів для енергетики;
- стимулювання учасників ринку до поліпшення системи соціальних гарантій, забезпечення безпечних умов праці;
- створення умов та стимулювання залучення позабюджетних коштів для реалізації інноваційних проектів, створення технопарків та інноваційних бізнес-інкубаторів, залучення венчурного капіталу для впровадження нових розробок в енергетиці, максимально швидкої організації виробництва і просування на ринок нових високотехнологічних продуктів;
- формування енергетичної політики держави із залученням учасників ринку, профільних державних служб, галузевих об'єднань та співтовариств, міжнародних організацій, освітніх та наукових установ.
Отже, гідроенергетика в Україні пройшла складний шлях - від створення перших експериментальних невеликих ГЕС на початку ХХ ст. до сучасних надпотужних комплексів, що займають територію в сотні гектарів. Увесь емпіричний досвід, отриманий вітчизняними гідро-енерготехніками дав можливість використовувати у повній мірі енергію води для потреб господарства та населення. На сучасному етапі сфера малої гідроенергетики активно розвивається, але потребує вдосконалення: впорядкування правовідносин щодо приватизації та оренди малих ГЕС; впровадження обґрунтованих правил транспорту електроенергії по існуючим електромережам до споживачів; впровадження обґрунтованої плати за водокористування; фінансування розробки нормативнотехнічної бази; відміни митних зборів на устаткування, яке не виробляється в Україні, кредитування спорудження малих ГЕС на основі зниження відсоткових ставок. Слід звернути увагу на необхідність суворого дотримання умов та вимог українських та міжнародних норм щодо будівництва малих ГЕС без негативних наслідків на навколишнє природне середовище. Досвід спорудження малих ГЕС у США та Німеччині підтверджує, що при обґрунтованому їх спорудженні природне середовище не тільки зберігається, але й можливе відтворення раніше втрачених умов біологічного життя. Мале гідробудівництво може стати одним із засобів відтворення гідрологічного стану водостоків, що гинуть.
ДЖЕРЕЛА ТА ЛІТЕРАТУРА
1. Атлас енергетичного потенціалу відновлюваних та нетрадиційних джерел України /НАН України. Інститут електродинаміки. Державний комітет України з енергозбереження. К.- 2001. - 40 с.
2. Энергетика: история, настоящее и будущее. Развитие теплоэнергетики и гидроэнергетики / Е. Т Базеев, Б. Д. Билека, Е. П. Васильев, Г. Б. Варламов, И. А. Вольчин; ред.: В. Н. Клименко, Ю. А. Ландау, И. Я. Сигал. - К., 2011. - 400 c
3. Бенардос Н.Н. Научно-технические изобретения: избр. труды / АН УССР, Ин-т электросварки им. Е.О.Патона / Н.Н. Бенардос. - К.: Наукова думка, 1982. - 239 с.
4. Бушуев В.В. Энергетика России (1920-2020 гг.). Том 1. План ГОЭЛРО / В.В. Бушуев. - М.: ИД Энергия, 2006. - 1067 с.
5. Веденеев Б.Е. Волхов-Днепр-Волга / Б.Е. Веденеев // Хроника Днепростроя. - 1932. - №29-30. - сентябрь-октябрь.
6. Восьмой Всероссийский съезд Советов рабочих, крестьянских, красноармейских и казачьих депутатов. Стеногр. отчет (22-29 дек. 1920 г.). - М.: Госиздат, 1921. - 299 с.
7. Гидропроект: [Електронний ресурс]. - Режим доступу: https://ru.wikipedia.org/wiki/ Гидропроект
8. Енергетика: історія, сучасність і майбутнє: [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http:// energetika.in.ua/ua/about-books.
9. Іванис В.М. Енергетичне господарство України та Північного Кавказу / В.М. Іванис. - Варшава, 1934. - 144 с.
10. Кузнєцов М.П. Пропозиції щодо зміцнення енергетичної безпеки України / Інститут відновлюваної енергетики НАН України / М.П. Кузнєцов, М. Бенменні, В.А. Хілько. - К., 2014 . - 25 с.
11. Мала гідроенергетика: світовий досвід і перспективирозвитку в Україні: [Електронний ресурс]. - Режим доступу: www.elektropanorama.com.ua.
12. Оновлення Енергетичної стратегії України сайт Міністерства енергетики та вугільної промисловості України: [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://mpe.kmu.gov.ua.
13. Оппоков Е.В. Водные богатства Украины / Е.В.Оппоков. - Х.: Гос. изд-во Украины, 1925. - 160 с.
14. Резолюции Всесоюзной конференции по составлению генерального плана электрификации СССР: 7-14 мая 1932 г. - М.; Л.: Гос. соц.-экон. изд-во, 1932. - 112 с.
15. Юрезанський В.Т. Дніпрогес / В.Т. Юрезанський. - Дніпропетровськ: Промінь, 1970. - 272 с.
REFERENCES:
1. Atlas energetychnogo potencialu vidnovlyuvanyx dzherel energiyi Ukrayiny, Instytutu vidnovlyuvanoyi energetyky Nacionalnoyi akademyy Ukrayiny. 2013 rik.
2. Energetyka: ystoriya, nastoyashhee y budushhee. Razvytye teploenergetiky y gydroenergetyky / E. T. Bazeev, B. D. Byleka, E. P Vasyl'ev, G. B. Varlamov, Y. A. Volchyn; red.: V. N. Klymenko, Yu. A. Landau, Y. Ya. Sygal. - K., 2011. - 400 c
3. Benardos N:N.: nauchno-texnycheskye yzobretenyya: yzbr. trudw / AN USSR, Yn-t alektrosvarky ym. E. O. Patona. - K. : Naukova dumka, 1982. - 239 s.
4. Bushuev V.V. Snergetyka Rossyy (1920-2020 gg.). Tom 1. Plan GOSLRO. - M.: YD Snergyya, 2006. - 1067 s.
5. Vedeneev B. E. Volxov-Dnepr-Volga / B. E. Vedeneev // Xronyka Dneprostroya. - 1932. - # 29-30. - sentyabr-oktyabr.
6. Vosmoj Vserossyjskyj sbezd Sovetov rabochyx, krestyanskyx, krasnoarmejskyx y kazachyx deputatov. Stenogr. otchet (22-29 dek. 1920 g.). - M.: Gosyzdat, 1921., 299 s.
7. Gydroproekt. [Elektronnyj resurs]. https://ru.wikipedia.org/wiki/ Gydroproekt
8. Energetyka: istoriya, suchasnist i majbutnye [Elektronnyj resurs]. - http://energetika.in.ua/ua/about-books.
9. Ivanys V.M. - «Energetychne gospodarstvo Ukrayiny ta Pivnichnogo Kavkazu», Varshava, 1934 r., 144 s.
10. Kuznyeczov M.P., Benmenni M., V. A. Xilko «Propozyciyi shhodo zmicznennya energetychnoyi bezpeky Ukrayiny», Instytut vidnovlyuvanoyi energetyky NAN Ukrayiny, Kyyiv, 2014. 25 s.
11. Mala gidroenergetyka: svitovyj dosvid i perspektyvyrozvytku v Ukrayini [Elektronnyj resurs]. - www. elektropanorama.com.ua.
12. Onovlennya Energetychnoyi strategiyi Ukrayiny sajt Ministerstva energetyky ta vugilnoyi promyslovosti Ukrayiny [Elektronnyj resurs] - http://mpe.kmu.gov.ua.
13. Oppokov E.V «Vodnbie bogatstva Ukraynw.» - X.: Gos. yzd-vo Ukraynw, 1925, - 160 s.
14. Rezolyucyy Vsesoyuznoj konferencyy po sostavlenyyu generalnogo plana alektryfykacyy SSSR: 7-14 maya 1932 g. - M. ; L. : Gos. socz.-akon. yzd-vo, 1932. - 112 s
15. Yurezanskyj V. T. Dniproges / V.T. Yurezanskyj. - Dnipropetrovsk: Promin, 1970. - 272 s
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Історія виникнення і розвитку вітроенергетики як галузі енергетики енергії повітряних мас, що спеціалізується на перетворенні, в енергію для використання в народному господарстві. Вітровий потенціал України. Напрями розвитку української вітроенергетики.
реферат [56,3 K], добавлен 08.02.2011Переваги та недоліки сонячних електростанцій різних типів, перспективні технології для покращення роботи як сонячних елементів, так і сонячних електростанцій. Аналіз розвитку малої енергетики у світі та в Україні на основі відновлюваних джерел енергії.
статья [635,5 K], добавлен 22.02.2018Основні способи отримання електрики з сонячного випромінювання. Стан і перспективи розвитку сонячної енергетики. Значення і перспективи реалізації проектів по організації виробництва сонячних батарей в Україні. Найбільша у світі сонячна електростанція.
реферат [843,1 K], добавлен 06.05.2015Особливості функціонування гідроенергетики України. Становлення малої гідроенергетики України. Аналіз ефективності малої гідроенергетики України. Еколого-економічні аспекти регіональної гідроенергетики.
курсовая работа [35,2 K], добавлен 30.03.2007Плюси і мінуси галузі з точки зору екології. Атомна енергетика. Гідроенергетика. Теплові, вітрові, сонячні електростанції. Проблеми енергетики. Екологічні проблеми теплової енергетики, гідроенергетики. Шляхи вирішення проблем сучасної енергетики.
реферат [26,3 K], добавлен 15.11.2008Альтернативні джерела енергії: вода. Енергія води, приливів, гідроенергія. Біологічні і фізичні наслідки будівництва приливних електростанцій. Перспективи вітрової енергетики в Україні. Сонячна енергія та її використання. Перспективи сонячної енергетики.
реферат [21,5 K], добавлен 07.12.2010Роль і місце сонячної енергетики сьогодення та перспективи її розвитку в світі та в Україні. Будова та принцип дії сонячних елементів, їх можливе застосування у сучасному побуті і промисловості. Фотоелементи та практичне застосування фотоефекту.
курсовая работа [157,9 K], добавлен 05.11.2010Швидкий розвиток енергетики на відновлюваних і невичерпних джерелах. Вітрова, сонячна, водна енергетика та енергія приливів. Вітрові електростанції в Україні. Перспективні регіони країни для розвитку сонячної енергетики. Гідравлічна енергія річок.
презентация [195,6 K], добавлен 24.05.2012Історія розвитку фізики. Фізика в країнах Сходу. Електричні і магнітні явища. Етапи розвитку фізики. Сучасна наука і техніка. Використання електроенергії, дослідження Всесвіту. Вплив науки на медицину. Розвиток засобів зв'язку. Дослідження морських глибин
реферат [999,0 K], добавлен 07.10.2014Основні види альтернативних джерела енергії в Україні, технології їх використання: вітряна, сонячна та біогазу. Географія поширення відповідних станцій в Україні. Сучасні тенденції та оцінка подальших перспектив розвитку альтернативних джерел енергії.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 17.05.2015Значення теплових електростанцій в регіонах України. Місце гідроелектростанції в електроенергетиці країни. Використання нетрадиційних джерел енергії. Технічний стан електроенергетики. Структура та обсяги виробництва електроенергії в енергосистемі держави.
презентация [3,3 M], добавлен 02.12.2014Генеруючи потужності України, зруйновані під час бойових дій. Стан порушених ТЕЦ. Розподіл операційної потужності об’єктів електрогенерації. Вартість газу, нафти, вугілля та електроенергії за останній час. Контекст та цілі плану відновлення України.
презентация [3,5 M], добавлен 15.12.2022Стан і перспективи розвитку геотермальної енергії. Схема компресійного теплового насоса, його застосування. Ґрунт як джерело низько потенційної теплової енергії. Аналіз виробничого процесу та розроблення моделі травмонебезпечних та аварійних ситуацій.
научная работа [2,1 M], добавлен 12.10.2009Історія розвитку атомної енергетики та особливості експлуатації атомних електростанцій. Характеристика та будівництво Чорнобильської АЕС. Хронологія аварії, її вплив на фізичне та психологічне здоров’я людей, етапи ліквідації наслідків катастрофи.
презентация [4,0 M], добавлен 28.04.2012Розрахунок режиму та застосування методу динамічного програмування для визначення оптимальної схеми електричної мережі. Вибір потужності трансформаторів для підстастанцій, схеми розподільчих пристроїв. Визначення витрат на розвиток електричної мережі.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 10.05.2012Визначення потреб виробництва в електроенергії за умов, що значеннях виробничої площі приміщення та потужності обладнання відомі. Визначення корисного фонду робочого часу одиниці обладнання. Розрахунок витрат на освітлювальну і силову електроенергію.
практическая работа [75,6 K], добавлен 01.12.2013- Історична роль інженерної діяльності у створенні техніки генерації і використовування електроенергії
Створення електричного освітлення, розвиток генераторів і електродвигунів. Передача електроенергії на відстань. Технічний прогрес в теплоенергетиці. Підвищення економічності електростанцій. Електричні мережі і системи. Зростання вживання електрики.
реферат [55,2 K], добавлен 26.04.2011 Сутність, властивості та застосування електроенергії. Електромагнітне поле як носій електричної енергії. Значення електроенергії для розвитку науки і техніки. Передачі та розподіл електричної енергії. Електростанції, трансформатори та генератори струму.
реферат [20,8 K], добавлен 16.06.2010Розрахунок силових навантажень. Вибір напруги зовнішнього електропостачання і напруги внутрішньозаводського розподілу електроенергії. Визначення доцільності компенсації реактивної потужності. Вибір кількості і потужності силових трансформаторів.
курсовая работа [876,8 K], добавлен 19.12.2014Способи та джерела отримання біогазу. Перспективи його виробництва в Україні. Аналіз існуючих типів та конструкції біогазових установок. Оптимізація їх роботи. Розрахунок продуктивності, основних параметрів та елементів конструкції нової мобільної БГУ.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 21.02.2013