Электроэнергетика

Электоэнергетика  является составляющей частью энергетического комплекса Украины. Она влияет не только на развитие народного хозяйства, но и на территориальную организацию производственных сил. Строительство мощных линий электропередач дает возможность осваивать топливные ресурсы независимо от отдаленности районов потребления. Достаточное количество электроэнергии притягивает к себе предприятия и производства, в которых доля топливно-энергетических затрат в себестоимости готовой продукции значительно больше по сравнению с традиционными отраслями промышленности. Электроэнергетика имеет большое значение для специализации районов. В ряде районов Украины (Донбасс, Приднепровье) она определяет их производственную специализацию, является основой формирования территориально-производственных комплексов. Электроэнергетика – капиталоемкая составляющая топливно-энергетического комплекса какой-либо страны, его базовая отрасль. Ей отводится ведущая роль в развитии научно-технического прогресса. В развитии и размещении электроэнергетики в Украине определяющими являются такие принципы: концентрация производства электроэнергии вследствие строительства больших районных электростанций, которые используют дешевое топливо и гидроэнергоресурсы; комбинирование производства электроэнергии и тепла с целью теплоснабжения городов и индустриальных центров; широкое освоение гидроэнергоресурсов с учетом комплексного решения задач электроэнергетики, транспорта, водоснабжения, ирригации и рыбной промышленности; опережающее развитие атомной энергетики, особенно в районах с напряженным топливно-энергетическим балансом. Размещение электроэнергетики зависит в основном от двух факторов: наличия топливно-энергетических ресурсов и потребителей электроэнергии. Сейчас почти треть электроэнергии производится в районах потребления и больше 2/3 потребляется в районах ее производства. Пока что место строительства ДРЕС выбирают на основании сравнения экономических показателей транспортировки топлива и электроэнергии с учетом экологической обстановки. Технический прогресс может резко изменить географию электростанций. Если ученые создадут высокоэффективные методы транспортировки электроэнергии на большие расстояния, то строительство ДРЕС буде происходить в большинстве случаев в восточных районах Украины.

 Электроэнергия производится по большей части за счет не возобновляемых источников – угля, нефти, природного газа. Возобновляемым источником энергии является гидроэнергетика.

 Все электростанции Украины разделяют  на четыре вида. В основу разделения входит используемый ресурс:

 - тепловые  электростанции, которые работают  на твердом, жидком и газообразном топливе. Их разделяют на конденсатные и теплоэлектроцентрали;

 - гидравлические, которые используют соответствующие  гидроресурсы и разделяются на гидроэлектростанции, гидростимулирующие и приливные;  

 - атомные,  которые используют обогащенный  уран или другие радиоактивные элементы;

 - электростанции, которые используют нетрадиционные  источники энергии. Среди них самыми перспективными являются ветровые,солнечные.

 Самыми распространенными в Украине являются тепловые электростанции, которые по характеру обслуживания потребителей являются районными (ДРЭС). Они производят почти 2/3 всей электрической энергии. За последние 30 лет мощность тепловых станций выросла в 5 раз. Доля угля с структуре топлива, которое используется ТЭС,-велика. Преимуществом ТЕС является относительно произвольное размещение, стоимость капиталовложений вдвое меньше по сравнению с ГЭС.

 Самыми  большими ДРЭС в Украине  являются Углегорская, Старобешевская, Кураховская, Словянская (Донецкая обл.), Кривоозерская-2, Приднепровская (Днепропетровская обл.), Бурштынская (Ивано-Франковская обл.), Запорожская, Ладыжынская (Винницкая обл.), Трипольская (Киевская обл.) и др. далее по значимости идут теплоэлектроцентрали. Их строят возле потребителя, поскольку радиус транспортировки тепла небольшой (10-12км), зато коэффициент полезного использования тепла составляет почти 70%, тогда как на ТЭС – только 30-35%. Теплоэлектроцентрали обогревают свыше 25 городов Украины. Самая большая из них – Киевская ТЭЦ-5 (700тис.квт.), Дарницкая (Киев), Киевская ТЭЦ-6, Харьковская ТЕЦ-5, Одесская, Калужская, Краматорская и др. 

 Атомная энергетика стала отдельной отраслью энергетики после второй мировой войны. Сегодня она играет важную роль в электроэнергетике. Атомные электростанции используют транспортабельное топливо – уран. Их располагают независимо от топливно-энергетического фактора и ориентируются на потребителей в районах с напряженным топливно-энергетическим балансом. Поскольку атомные электростанции очень водоемкие, их сооружают возле водных источников. К наибольшим экспортерам урановых концентратов принадлежат Канада, Австралия, ЮАР, Бразилия, США. Атомные электростанции по характеру используемого топлива не связаны с месторождениями его добычи, что обеспечивает широкий маневр их размещения. АЭС ориентированны на потребителей, особенно на районы с ограниченными ресурсами топлива и гидроэнергии. В Украине работают несколько мощных атомных электростанций: Запорожская, Южно-украинская, Ровненская, Хмельницкая, Чернобыльская. Под натиском общественности было остановлено строительство Крымской, Чигиринской, Харьковской АЭС и Одесской атомной ТЭЦ.

 Гидроэлектростанции являются одним из самых эффективных  источников электроэнергии. Преимущества ГЭС состоят в том, что они производят электроэнергию, которая в 5-6 раз дешевле, чем на ДРЭС, а персонала, их обслуживающего в 15-20 раз меньше, чем на АЭС. Коэффициент полезного действия ГЭС составляет свыше 80%. Однако, их размещение полностью зависит от природных условий, а производство электроэнергии носит сезонный характер. Строительство ГЭС на равнинных реках Украины приносит значительные материальные убытки, поскольку требует затопления больших Территорий, которые используются под водохранилища. Пока что гидроэнергетика занимает незначительное место в энергетике Украины – почти 9% мощностей и 4% производства электроэнергии. Основные электростанции расположены на Днепре. Это – Днепрогес, Кременчугская, Каховская, Днепродзержинская, Каневская, Киевская. На Днестре построена Днестровская ГЭС – ГАЭС, в Закарпатской области – Требле-Рицкая ГЭС. Кроме них, на маленьких речках действуют около сотни электростанций небольшой мощности, большинство из них принадлежат к государственной энергосистеме. 
 

 Специфическую роль играют гидроаккумуляторные электростанции (ГАЭС): Киевская, Днестровская и Запорожская (Днепрогес-2). С их помощью можно успешно разрешать проблему обеспечения потребителей электроэнергией в пиковые часы. Действуя по принципу перемещения одного объема воды между двумя бассейнами, расположенными на разных уровнях высоты, ГАЭС работают как помпы. Самая важная тенденция в развитии электроэнергетики – объединение электростанций в энергосистемы, которые осуществляют производство, транспортировку и распределение электроэнергии между потребителями. Создание энергосистем определяется необходимостью обеспечения ритмичного обеспечения потребителей электроэнергией, производство и потребление которой имеет не только сезонные, но и суточные колебания. Энергосистемы дают возможность маневрировать производством электроэнергии как во времени, так и в пространстве. Несовпадение пиковых нагрузок в отдельных частях энергосистем позволяет при необходимости перебрасывать электроэнергию во встречных направлениях с запада на восток и с юга на север. При транспортировке электроэнергии на значительное расстояние ее потери неминуемы, и они увеличиваются при увеличении расстояния, зато могут уменьшаться при увеличении напряжения передачи. Так, строительство высоковольтных линий – вопрос очень актуальный.

 В Украине  существует объединённая энергосистема, к которой принадлежат все большие электростанции: Донбасская, Днепровская, Харьковская, Киевская, Крымская, Львовская, Винницкая и Одесская. Объединённая энергосистема связана с энергосистемой «Мир», а также с энергосистемами соседними с Украиной государств. В 1995г. Производство электроэнергии в Украине составило 194,0млрд.Квт.час. Важной народнохозяйственной проблемой в топливно-энергитическом комплексе является преодоление нехватки так называемых регуляционных мощностей, которая приводит к отключению в час «пик» ряда предприятий, а также, к значительным потерям, что стало характерным для осенне-зимнего периода 1994-1995гг. Чтобы предотвратить это, необходимо наращивать мощности базовых тепловых электростанций. Например, стоимость топлива, использованного для производства электроэнергии в 1992 г. В Украине, составляла, млн. Дол. США: угля – 734, Мазута – 693. Урана – 140, газа – 2424. Стоимость топлива на производство 1 Квт.час электроэнергии составила, дол. США: угля – 0,012, мазута – 0,018, нефти – 0,026, урана – 0,18, газа – 0,32.

 Нерентабельность  производства электроэнергии в Украине (т.е. отношение себестоимости электроэнергии, изготовленной с этого энергоисточника в Украине, к её мировой себестоимости) составляет, %: угля – 58, газа – 155, мазута – 95 – 125, урана –89, воды – 24. Что касается электростанций, которые работают на угле, то они очень рентабельные – себестоимость их 1 квт.час элекроэнергии составляет 58% мировой себестоимости. Причиной этого является невыполнение ТЭС экологических требований и загрязнение окружающей среды.

 Производство  электроэнергии с газа является крайне невыгодным и нерентабельным, поэтому целесообразно перевести электростанции, работающие с угля, на производство электроэнергии с угля. Вместе с тем, если газ использовать в парогазовых установках (ПГУ), которые в настоящее время имеют КПД на уровне 50 – 52%, то себестоимость 1 квт.час электроэнергии, произведённой на газовом топливе, значительно снизится. Если учесть экологические аспекты ПГУ, то рентабельность газовых ТЭС очень приблизится к угольным. В этом случае не следует предоставлять полный приоритет развитию угольных и угольно-газовых электростанций с ПГУ. На первых этапах следует ориентироваться на газовой ТЭС с ПГУ. При условии конверсии машиностроение Украины сможет обеспечить в кратчайшие сроки производство и внедрение в электроэнергетику современных ПГУ, способных успешно конкурировать на мировом рынке. В стратегии развития энергетики необходимо также определить место энергоустановок с неизотермическими процессами выпаривания и конденсации, которые исследуются и производятся в Украине. Эти энергоустановки реализуют принципиально новую технологию превращения тепла в работу, которая не имеет аналогов в мировой науке и практике. КПД энергоустановок с неизотермическими процессами выпаривания и конденсации составляет 59 – 60%. Благодаря этому себестоимость газовых электростанций Сравнивается с угольными, даже по стоимости горючего. Если принять во внимание другие преимущества данных энергоустановок, то газовые ТЭС даже превышают угольные по своей рентабельности.

 Удовлетворение  нужд электроэнергии предвидится осуществить благодаря всестороннему энергосбережению, реконструкции и техническому перевооружению действующих мощностей, сооружение новых электростанций в том числе и введению в действие по одному блоку на Хмельницкой, Ровненской и Южно-Украинской АЭС.

 Перспективы развития и размещения ТЭК связаны  со многими факторами. Это увеличение масштабов геологических и географических изысканий на территории Украины традиционных видов горючего – нефти, газа в Донецко-Приднепровской впадине, в Причерноморской равнине, в Прикарпатье и Закарпатье. В старопромышленных районах увеличение добычи можно достичь за счёт применения современных технологий, откачки нефти из недр. В Донецком бассейне имеют смысл стабилизировать добычу угля. Поскольку в Донбассе шахтное оборудование  значительно  устарело, необходимо технически переоснастить и перестроить его предприятия. Следует проводить реконструкцию атомной электроэнергетике на новой технологической основе, создавать энергоблоки, которые использовали бы уран низкого обогащения, вырабатываемые на наших обогатительных фабриках Приднепровья и Прикарпатья. Разумно строить новые блоки средних по мощности АЭС под землёй с многократным уровнем техники безопасности, как это делается за рубежом. Их захоронение после окончания эксплуатации не потребует много времени и средств.

 По  мере наращивания мощностей атомной энергетики, появилась бы возможность применение решительных шагов по закрытию нерентабельных шахт Донбасса с одновременным открытием новых на перспективных площадях. Необходимо увеличить производство электроэнергии с нетрадиционных источников: с отходов сельского хозяйства изготовляют биотопливо, которое в больших масштабах практикуется странами Латинской Америки и Африки. По  подсчетам специалистов, Украина биотопливом может обеспечить больше чем на половину нужд своего автомобильного транспорта. А также целесообразно использовать энергию маленьких речек, силу ветра, энергию солнца, морских волн, сероводорода вод Чёрного моря, метана шахт Донбасса. Ветровые электростанции могут дать, которая равняется 22 Днепрогрессам, волновой электростанции Чёрного и Азовского морей, по подсчетам учёных, могут произвести до 17 млрд. Квт.час в год. Структурная перестройка народного хозяйства, экономное использование  видов топлива и энергии, и внедрение экономических стимулов будет благоприятствовать уменьшению энергоемкости национального продукта.

Сегодня в Украине нет механизма стимулирования уменьшения потребления энергоносителей, который должен включать государственную систему энергосбережения на долгосрочную перспективу, систему стандартов и нормативов затрат топливно-энергетических ресурсов, отчетность об энергопотреблении.