Паливно-енергетичний комплекс України (пек)

ПЕК - складна міжгалузева система видобутку і виробництва палива й енергії, транспортування, розподілу і використання. До його складу входять паливна промисловість (нафтова, газова, вугільна, сланцева, торф'яна) та електроенергетика, яка тісно пов'язана з усіма галузями народного господарства.

Проблема забезпечення української економіки енергоносіями - одна з найболючіших. Газ, нафта, вугілля і навіть електроенергію доводиться імпортувати. Щорічно на це витрачається близько 8 млрд доларів, на що йде 2/3 всього товарного експорту. Дефіцит енергоносіїв тягне за собою шлейф тяжких наслідків: недобір врожаю, систематичне відключення населених пунктів від електропостачання і т.д.

Внутрішнє виробництво енергії, включаючи викопне паливо і первинну електроенергію (ядерну та гідравлічну), покривало в 1999 р близько 53% споживачів.

На даний момент ПЕК має в своєму розпорядженні один єдиний власний енергоносій, здатний повністю забезпечити потребу теплової енергетики в твердому паливі.

Але для цього слід щорічно видобувати не менше 100 млн т вугілля, а не 76900000 т, як видобувається сьогодні. Головна причина значного зменшення видобутку вугілля - знос основних фондів галузі. Відзначимо, що 98 шахт введені в експлуатацію в довоєнні роки, а 50 - на рубежі XIX - XX ст. 90% нині діючих вугледобувних підприємств працюють без реконструкції й істотної модернізації понад 30 років, в той час як оновлення в даній галузі повинно відбуватися максимум через кожні 15 років. До того ж донецьке вугілля залягає на великій глибині (в середньому 1000 м). Це найглибші і важкі розробки у світі, фахівці відносять їх до категорії «С». У всіх країнах планети підземна видобуток вугілля нерентабельна. Рентабельною є тільки відкрита (Австралія, Казахстан). Однак, потреби чорної металургії та електроенергетики не залишають нам вибору. До речі сказати, в Німеччині і США на вугіллі виробляють левову частку електроенергії.

У виробництві електроенергії також положення важке. Головні виробники її - теплоелектростанції страждають через надмірну вартості вітчизняного вугілля і не меншою дорожнечі газу. Витрати на виробництво електроенергії вища, ніж ціна продажу споживачам.

Відносно невисокі модулі стоку річок обмежують використання гідроресурсів. Частка ГЕС в загальному виробництві електроенергії становить лише 4%. Цю величину забезпечують переважно 8 найбільших станцій на Дніпрі. Створення міні-електростанцій на карпатських річках допомогло б вирішити проблеми електропостачання, запобігти руйнівні повені, налагодити надійне водопостачання населених пунктів в Західному регіоні і т.д.

Використання відновлюваних джерел енергії

Відновлювані джерела енергії (ВДЕ) не створюються цілеспрямованою діяльністю людини. Цей вид енергії постійно існує в навколишньому середовищі.

Відновлювані джерела мають низку переваг: невичерпність, безкоштовність, економічність малих систем, безпека в експлуатації, мінімальний вплив на навколишнє середовище (екологічна чистота). Системи на основі ВДЕ, в основному, естетичні.

Однак, цим системам властиві й недоліки: низькопотенційної енергії, періодичність у часі, висока вартість установок. Ці недоліки можуть бути усунені при використанні концетраторов і акумуляторів енергії, а також при комплексному використанні декількох видів ВДЕ.

В установках з використанням ВДЕ між джерелом енергії і споживачем встановлюють перетворювач (трансформатор) енергії, завдання якого - уловлювання і перетворення первинної енергії (сонячної, вітрової тощо). Якщо немає необхідності у використанні енергії, то вона з трансформатора направляється в акумулятор, звідки при необхідності її подають у систему енергопостачання об'єкта.

Методи утилізації сонячної енергії поділяються на дві основні групи: пряме використання сонячної радіації і непряме, через її вторинне прояв: енергія вітру, енергетичних запасів біомаси і т.д.

Найбільш широко використовують метод перетворення сонячної енергії в теплову. Системи, які використовують сонячну енергію для виробництва теплоти та холоду поділяються на активні і пасивні.

Пасивні системи сонячного опалення поділяються на відкриті і закриті. У відкритих системах сонячні промені проникають в опалювальне приміщення через віконні отвори і нагрівають будівельні конструкції, які є приймачами і акумуляторами теплоти.

Такі системи дуже прості, але мають недоліки, а саме: нестійкість теплового режиму, іноді в приміщенні може виникнути некомфортний стан; необхідність використання додаткової нагрівальної системи.

Основними елементами активних систем сонячного теплопостачання є: нагрівач (колектор, геліоколектор) і акумулятор. До елементів активної сонячної системи відносять також теплообмінник, механізм для циркуляції теплоносія.

Сонячний колектор служить для перетворення сонячного випромінювання в теплову енергію.

Всі сонячні колектори мають спільну деталь - поглинач тепла. По виду теплоносія геліоколектори підрозділяються на рідкі, які часто називають сонячними водонагрівачами і водяні.

Сонячний колектор складається з: пластини - теплоприемника, труб або каналів, в яких циркулює теплоносій, що знаходиться в контакті з тепловоспрінімающіе пластиною, прозорого покриття, виготовленого з одного або двох шарів скла або пластмаси, і корпусу з теплоізоляцією. У колекторі поглинене сонячне випромінювання перетвориться в теплоту, яка протікає в каналах. Шар ізоляції зменшує втрати теплоти, внаслідок чого теплопродуктивність колектора підвищується. Теплова ізоляція зменшує втрати теплоти в навколишнє середовище через дно колектора.