Энергогенерирующие мощности Украины.
Потенциал электроэнергетики Украины составляют 44 мощных ТЭС, 7 ГЭС и 5 АЭС (таблица 7.1).
Таблица 7.1. Характеристика энергетического комплекса Украины (1999 г.)
Тип электростанций | Установленная мощность | Производство электрической энергии | ||
млн кВт | доля в % | млрд кВт / час | доля в % | |
ТЭС | 36,4 | 67,5 | 33,98 | 39,1 |
ГЭС | 4,7 | 8,7 | 9,73 | 11,2 |
АЭС | 12,8 | 23,8 | 40,76 | 46,9 |
Прочие источники энергии |
|
| 2,43 | 2,8 |
Всего | 53,9 | 100 | 86,9 | 100 |
Главная роль принадлежит электростанциям, оборудованным в основном энергоблоками мощностью 150, 200, 300 и 800 тыс. кВт.
Наиболее крупные тепловые электростанции Украины:
- Углегорская (3600 МВт),
- Запорожская (3600 МВт),
- Криворожская (2820 МВт),
- Бурштынская (2300 МВт),
- Змиевская (2150 МВт),
- Ладыжинская,
- Трипольская (1800 МВт).
Все они (как и многие другие ТЭС) расположены в основных промышленных регионах Украины.
Работа ТЭС обеспечивается за счет использования двух видов природных ресурсов:
- топлива,
- воды.
Так, конденсационная электростанция мощностью 2,5 млн кВт сжигает в год около 6 млн т антрацитового штыба или около 12 млн т бурого угля. Для перевозки 6 млн т угля в год необходимо в сутки 300 вагонов. Транспортные расходы растут пропорционально расстоянию от места добычи до ТЭС. При мощности электростанции около 4 млн кВт транспорт высококачественного топлива не выгоден уже при расстоянии около 400 км, а низкокалорийных — 100 км.
Поэтому более рационально строить станцию вблизи места добычи топлива, а электроэнергию подавать по линиям электропередач. Кроме того, на охлаждение отработанного тепла и конденсата данной электростанции расходуется около 90 м3/с воды. Пруд охладитель, который обеспечивает подачу и охлаждение такого количества воды, должен иметь площадь зеркала не менее 2500 га. Использование градирен для охлаждения воды снижает термический КПД станции. Поэтому крупные ТЭС строят в местах, близких к месторождениям топлива, где возможно создание пруда охладителя.
Атомные электростанции характеризуются более крупными энергоагрегатами и соответственно большими мощностями электростанций.
В Украине 5 АЭС:
- Запорожская — мощностью 6000 МВт,
- Южно-Украинская — 3000 МВт,
- Ровенская — 1818 МВт,
- Чернобыльская — 1000 МВт и
- Хмельницкая — 1000 МВт, оснащенные, в основном, паротурбинными блоками 1000 МВт с реакторами ВВЭР.
Их суммарная установленная мощность составляет 24% от общей мощности электростанций Украины. Однако они вырабатывают почти 50% всей электроэнергии страны.
Таким образом, АЭС заняли в энергетике Украины ведущее место.
Однако их эксплуатация сопряжена с целым рядом экологических проблем, связанных прежде всего с захоронением радиоактивных отходов.
Серьезное воздействие электроэнергетики на окружающую среду проявляется в региональных искажениях климатических условий, в связи с концентрацией больших объемов тепловых выбросов на сравнительно малых площадях. Так, ТЭС на органическом топливе имеет тепловые выбросы, эквивалентные ее полуторной мощности. Станция мощностью 4 млн кВт выделяет в окружающую среду 6 млн кДж/с. АЭС имеет еще большие тепловые выбросы. При той же мощности в 4 млн кВт выбросы тепла составляют 9,2 млн кДж/с, т.е. в полтора раза больше, чем на тепловой электростанции. Тепловые потоки крупных электростанций, при их сравнительно плотном расположении, как это имеет место в Украине, могут смыкаться и создавать барьеры повышенной теплоотдачи и парообразования. Эти барьеры могут нарушать веками установившиеся сезонные перемещения масс воздуха в регионах, что приведет к резким климатическим изменениям.
Гидравлические электростанции. Создание гидроэлектростанций, как правило, обеспечивает не только выработку электроэнергии, но благодаря наличию водохранилища позволяет решать ряд других важных народнохозяйственных задач, связанных с судоходством, водоснабжением, орошением, развитием рыбного хозяйства и рекреацией.
Примером такого комплексного решения народнохозяйственных задач служит каскад ГЭС на Днепре (рисунок 7.2). Из общей установленной мощности ГЭС и ГАЭС Украины (4,7 млн кВт) более 3,8 млн кВт приходится на долю шести ГЭС этого каскада:
- Киевской мощностью 361,2 МВт,
- Каневской — 444 МВт,
- Кременчугской — 625 МВт,
- Днепродзержинской — 352 МВт,
- Днепровской — 1532 МВт и
- Каховской — 351 МВт.
Рядом с Киевской ГЭС сооружена гидроаккумулирующая электростанция, обеспечивающая снятие пиковых нагрузок, в основном для Киева, в Утренние и вечерние часы, когда потребность в электроэнергии резко возрастает. Мощность Киевской ГАЭС — 235,5 МВт. На р. Днестр неподалеку от Могилева-Подольского сооружена Днестровская ГЭС мощностью 702 МВт, в Закарпатской области — Теребля-Рикская ГЭС мощностью 27 МВт.
Структура первичных энергетических ресурсов в производстве электрической энергии и тепла электростанциями объединенной энергетической системы Украины представлена в таблице 7.2.
Рисунок. 7.2. Каскад гидроэлектростанций на р. Днепр:
1 — Киевская; 2 — Каневская; 3 — Кременчугская; 4 — Днепродзержинская; 5 — Днепровская; 6 — Каховская
Таблица 7.2. Структура энергетических ресурсов в производстве электрической энергии и тепла электростанциями ОЭС Украины
Вид энергоресурсов | Количество | Млн. т.у.т. | Доля в % |
Уголь | 29,9 млн т | 18 | 26,1 |
Мазут | 1,3 млн т | 1,8 | 2,6 |
Газ | 12,8 млрд м3 | 14,6 | 21,1 |
Гидроэнергия |
| 3,6 | 5,6 |
Ядерная энергия |
| 29 | 44,6 |
Всего |
| 67 | 100 |
Как видно из таблицы 7.2, к концу XX века основным производителем электроэнергии в Украине становятся атомные станции.
Их доля в общем объеме производства электрической энергии, по-видимому, будет возрастать и в дальнейшем.
Производство энергии в Украине во многом зависит от импорта энергоресурсов. Доля собственных ТЭР составляет в топливно-энергетическом балансе страны около 50%. Обеспеченность собственным углем оценивается на уровне 92%, нефтью — на 18%, природным газом — на 22%. Ядерное топливо полностью импортируется из России.
Природно-климатические условия Украины дают возможность достаточно эффективно использовать нетрадиционные первичные источники энергии: метан угольных месторождений, биогаз, получаемый из отходов, энергию ветра, солнечную и геотермальную энергию. К 2010 г. предусматривается довести производство электроэнергии на базе нетрадиционных источников до 10,9 млрд кВт/ч и тепловой энергии — до 16,8 млн Гкал, а также использовать 8 млрд м3 метана угольных месторождений.
Удовлетворение потребности Украины в топливе связано, в первую очередь, с сокращением использования природного газа и увеличением доли твердого топлива при производстве электрической и тепловой энергии. Это позволит снизить зависимость экономики Украины от дорогого импортного газа. Однако перераспределение видов используемого топлива в сторону твердого обостряет и без того непростую экологическую обстановку, в первую очередь в крупных промышленных центрах.