2. Принципи і фактори розміщення електроенергетики України.

широке освоєння гідроенергоресурсів з урахуванням комплексного вирішення завдань електроенергетики, транспорту, водопостачання тощо:

випереджувальний розвиток атомної енергетики, особливо в районах з напруженим паливно-енергетичним балансом.

Розміщення електроенергетики залежить від двох факторів:

наявності паливно-енергетичних ресурсів;

наявності споживачів електроенергії.

У 1996 році електростанціями України було вироблено 183,0 млрд кВт/год електроенергії. На теплові електростанції припадало в цей рік близько 52% виробництва електроенергії , атомні -- понад 43% , на гідроелектростанції – 4,8 %, і лише 0,1 % - на електростанції, які використовують нетрадиційні джерела енергії (діаграма 1).

З роками електроенергії в Україні потрібно все більше і більше, але енергетичні ресурси – природний газ, вугілля, нафта – обмежені, атомні електростанції недосконалі, а їх робота загрожує всьому живому в Україні.

У перспективі приріст електроенергії може бути досягнутий за рахунок введення парогазових установок (ПГУ) , які завдяки своєму високому ККД могли б конкурувати з АЕС. Але для них необхідний природний газ , а його , як відомо , Україна імпортує . Крім ПГУ , реальним джерелом забезпечення України енергоресурсами може бути нарощування енергетичних потужностей , орієнтованих на тверде паливо власного виробництва . Донбас є найбільш реальною паливною базою для подальшого тепло- та енергопостачання України.

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 виробляють високоефективні методи транспортування електроенергії на великі відстані , то будівництво ДРЕС здійснюватиметься здебільшого в східних районах України. Вихід є у використанні нетрадиційних, або просто забутих видів енергії.

3. Сучасне розміщення електростанцій на території України. Карта-схема електроенергетики України

Електростанції фактичною потужністю більше 50 МВт, лінії та підстанції

На території України більше тридцяти електростанцій різного типу. В основному вони розміщені поблизу енергоресурсів.

СХЕМА 2.

Найпотужніший електроенергетичний район України знаходитв Донбасі (мал. 1)

1970 р. 1980 р. 1990 р.

Тут знаходяться Старобенівська, Курахівська, Слов’янська теплоелектростанції. Потужні ТЕС знаходяться також у Придніпров’ї, у Харківській, Київській, Вінницькій областях, у містах Запоріжжі, Одесі, Маріуполі, Миколаєві, Львові. Більшість цих електростанцій поряд з електроенергією виробляють і тепло, за його рахунок здійснюється опалення міст. З роботою цих ТЕС пов’язане значне забруднення навколишнього середовища.

В Україні на Дніпрі і Дністрі збудовано великі гідроелектростанції (ГЕС) Найбільші з них: Дніпрогес, Каховська, Дніпродзержинська, Київська, Канівська, Дністровська. На гідроенергетику припадає близько 10 % потужностей і 48 % виробництва електроенергії.

Найкращі умови для будівництва ГЕС мають гірські річки, або річки з високими берегами. Таких умов на рівнинних річках України майже немає. Тому перед греблями всіх гідроелектростанцій виникли штучні моря. Саме це знижує економічну й екологічну доцільність ГЕС Дніпровського каскаду.

В останні десятиліття швидкими темпами розвивається атомна енергетика. Як правило атомні електростанції будуються в районах із дефіцитом паливних ресурсів. На території України працюють п’ять атомних електростанцій (мал. 1) . Вони виробляють 43 % електроенергії країни.

Вітчизняні енергетики–атомники довгий час також доводили , що електроенергія, яка виробляється на АЕС, дешевша тієї, яку виробляють ТЕС, і що АЕС, мовляв, менше забруднюють природне середовище, ніж ТЕС.

Противники АЕС (а їх кількість значно зросла після аварії на Чорнобильській АЕС і розсекречування матеріалів, пов’язаних з діяльністю колишнього МІНАТОМЕНЕРГО) стверджують , що цей метод одержання енергії повинен бути якомога швидше заборонений з огляду на ту шкоду й потенціал смертельну небезпеку для біосфери, яку він несе.

Доведено, що “дешевизна” атомної енергетики (яка, за даними колишнього Мінатоменерго, було в СРСР втроє дешевшою, ніж у розвинених країнах Заходу) – це була свідома фальсифікація . Справа в тому, що проектувальники вітчизняних АЕС не включили у вартість “атомного” кіловата такі витрати, як переробка й поховання радіактивних відходів, що, за оцінками фахівців становить понад 75 % вартості всього паливного циклу АЕС. Не було враховано також вартості демонтажу АЕС, а між тим кожна АЕС через 25-30 років роботи має бути зупинена, розібрана або похована, оскільки радіоактивність її агрегатів й обладнання перевищить усі допустимі норми . А вартість демонтажу АЕС, за оцінками західних спеціалістів, дорівнює вартості її будівництва. Не були прриховані й інші витрати, пов’язані з експлуатацією АЕС, зокрема, з вимогами безпеки її роботи (на АЕС, що функціонують в розвинених країнах, ці вимоги набагато серйозніші, ніж на наших). Все це попадає, що вартість “атомного” кіловата насправді виявляється в троє дорожчою від “газового” і в двоє – від “вугільного”. Як пишуть німецькі експерти в цій галузі “атомна” енергія дешевша лише там, де безпека стоїть на другому місті, й доти, поки людство мириться з тим, що його сьогоднішнє марнотратне ставлення до електроенергії загрожує майбутнім поколінням пекельним радіоактивним жахом”.

В Україні атомна енергетика почала розвиватися з 70-х років. Протягом 1980-1990 рр. Темпи виробництва електроенергії на атомних електростанціях зросли більше, ніж у чотири рази. Зараз у загальному обсязі виробництва електроенергії частка атомних електростанцій становить 35,5%. Це досить низький показник як для розвинутих країн. Питома витрата умовного палива на відпущену 1 кВт/ год. Електроенергії на електростанціях загального типу становить у середньому 346 грамів. Україна має великі запаси уранових руд, проте не проводить підготовки радіоактивного палива для електростанцій. Паливо для атомних електростанцій доводиться купувати за кордоном.

Одна з головних причин розвитку атомної енергетики полягає в тому, що використовується висока енергомісткість ядерного палива порівняно з іншими енергоресурсами. АЕС, на відміну від ТЕС, пропонує екологічно найчистішу електроенергію. Проте необхідно пам’ятати про ту грізну силу, що міститься в атомному ядрі, про жахливі наслідки. До яких може призвести атом, якщо вийде з-під контролю людини. Це переконливо показала катастрофа, що відбулась 26 квітня 1986 року на Чорнобильській АЕС.

15 грудня 2000 року ввійшло в історію як день припинення так званого чорнобильського страху на планеті. Адже через те, що ЧАЕС після атомної катастрофи на ній все ще функціонувала, щороку число інвалідів в Україні: більшало на десять тисяч, а у світі побоювалися можливості нових радіаційних викидів з її боку, оскільки станція належала до тих небагатьох ядерних об’єктів на Землі, система захисту яких украй ненадійна.

Щодо вітроенергетики – це галузь дуже молода. В Україні розпочалося будівництво дев’яти вітрових електростанцій (ВЕС) п’ять із них в Криму, де особливо гостро стоїть проблема з енергопостачанням.

Найбільшою є Донузлавська ВЕС (53 вітроагрегатами) , у 1997 році вироблено 2,3 млн кВт/год електроенергії. До експерементальних належать Акташська ( 14 вітроагрегати), Чорноморська (4 вітроагрегати) та Євпаторійська ВЕС (1 вітроеагрегат потужність 420 кВт). У Миколаївській області вже виробляє електроенергію Аджигільська ВЕС, на Львівщині – Трускавецька, на Херсонщині – Асканійська. Усі вітроелектростанції України у 1999 році виробили 15 млн кВт/год електроенергії, що становило 0,08 % від загального вироблення.

У таблиці 1 наведено деякі показники Кримських ВЕС.

Назва ВЕС	Собівартість виробленої електроенергії (цент/кВт)	Строк окупності, заціни продажу 4 центи/кВт год (роки)	Економія умовного палива за весь період експлуатації (тони)
Акташська	8,7	33-35	444,9
Чорноморська	12,2	50,8	318,5
Аджигільська	12,6	53,4	308,5
Донузлавська	8,9	36,3	433,5

Таблиця 1.

4. Використання нетрадиційних джерел енергії. Проблеми електроенергетики.

Учені вважають, що вихід із енергетичної кризи, яка насувається на нашу планету, - це маштабне використання джерел поновлюваної енергії: сонячної, вітрової, океанічної. Найбільше енергії може дати сонячне випромінювання. Без шкоди для Біосфери можна використати 3% сонячного потоку, що надходить до Землі. Це дасть енергію потужністю 1000 млрд кВт, що у 100 раз перевищує сучасну потужність виробництва енергії в світі. В Криму продовжуються роботи по використанню сонячної енергії. Споруджується перша в Україні дослідно-промислова геліостанція поблизу селища Щалкіно у східній частині Криму.

Першу вітроелектростанцію в Україні і в світі було збудовано в 1931 р. поблизу Севастополя.

Серед нетрадиційних джерел енергії можливе використання біомаси і створення на її основі біогазу. Для України перспективною є розроблена технологія перетворення вугілля в газоподібній чи рідкий стан. З’явилися і методи вирощування рослин, які дають нафту.

Нині загальний технічний стан електроенергетики України незадовільний. Це пов’язано з тим, що впродовж десятиліть не проводилася модернізація теплоенергетичного господарства. Внаслідок цього понад 20 % енергктичного устаткування повністю зношене, а 70 % обладнання виробило свій ресурс.

Найстарішими в Україні є теплоелектростанції Донбасу, тому вони і опинилися в найважчому стані. Застаріла технологія спалювання вугілля, мазуту, газу , а також високий рівень спрацювання обладнання призводять до перевитрат палива і величезних викидів шкідливих речовин в повітря.

За рівнем енергоспоживання на людину (понад 5 тис кВт/год на рік) Україна належить до країн, що мають середні показники. Проте структура цього споживання дуже сильно відрізняється від розвинутих країн світу. Основна частка електроенергії використовується для промислових потреб, де великі втрати електроенергії внаслідок безгосподарсності і неефективних технологій виробництва. Водночас для комунальних потреб використовується тільки тисячу кВт/год на одного міського жителя. Для сільських жителів цей показник ще нижчий і становить 500 кВт/год. Він є одним із найнижчих у світі.

Одним з провідних чинників, що обмежує розвиток електроенергетики в Україні, є економічний. Викиди від роботи цієї галузі становлять близько 30 % всіх твердих часток, що надходять в атмосферу внаслідок господарської діяльності людини. За цим показником електростанції зрівнялися з підприємствами металургії випереджають всі інші галузі промисловості.

Важливою для України є безпека атомних електростанцій. Проблема зберігання відходів ядерного палива стала актуальною для України з часів розпаду Радянського Союзу. Нині відходи ядерного палива, яке використовують вітчизняні АЕС, відправляють на захоронення до сусідньої Росії, бо на території України немає умов для їх захоронення. Минулого року Росія приймала наші радіоактивні відходи за ціною 65 доларів за кілограм. Щорічна вартість вивезення Україною відпрацьованого палива становить 100 мільйонів доларів на рік. Однак, вже в двотисячному році ціна за захоронення підвищилася до 100-120 доларів, що звісно, для України невигідно. Тому Україна намагається власноруч ховати відходи ядерного палива, що за підрахунками вчених значно дешевше для України. Для цього на території Запорізької АЕС в першому кварталі цього року буде пущена перша черга сухих сховищ відпрацьованого ядерного палива (ССВЯП). В перспективі , крім Запорізької АЕС, ССВЯП планується побудувати в Рівному, Південно-Українську і Хмельницьку.

Повна вартість будівництва сховищ на одній АЕС становитеме 85 млн. доларів, що значно менше ніж щорічна оплата Росії.

Щодо проблем вітрової енергетики, то тут слід підкреслити умови будівництва та наступної експлуатації.

Тут проблема полягає в тому, що ВЕС є невигідними для України. По-перше, вітрові агрегати дуже дорогі, а по-друге умовою для будівництва ВЕС є постійний вітер не менше 6-8 а/с. Для будівництва ВЕС існує багато обмежень:

їх треба споруджувати віддалік від промислових та житлових об’єктів, сільсько-господарських угідь, водоймищ, рекреаційних та заповідних зон тощо;

необхідно прокладати до ВЕС дорожно-транспортні магістралі, підводити лінії електропередачі та телефонного зв’язку.

5. Екологічний вплив електроенергетики.

Одним з провідних чинників , що обмежує розвиток енергетики в Україні, є екологічний. Викиди від роботи цієї галузі становлять близько 30% всіх твердих часток , що надходять в атмосферу внаслідок господарської діяльності людини. За цим показником електростанції зрівнялися з підприємствами металургії і випереджають всі інші галузі промисловості. Крім того , електроенергетика дає до 63 % сірчаного ангідриду, понад 53 % оксидів азоту, що надходять у повітря від стаціонарних джерел забруднення. Вони є основними джерелами кислотних дощів в Україні. Оксиди вуглецю , що їх викидають електростанції в атмосферу, - головне джерело парникового ефекту на нашій планеті.

У 1991 році сумарні викиди підприємствами енергетики становили 2,5 мільйонів тонн. Якщо не зменшити вміст оксиду вуглецю в атмосфері, на землю чекає глобальне потепління клімату. Це призведе до підвищення рівня Світового Океану і затоплення значних площ землі.

Під час видобутку вугілля щорічний обсяг твердих відходів досягає 1-3 млрд. м3, рідких – 3 млрд. м3. З останніми в природні водойми скидаються 180 т домішок.

Великі ТЕС використовують мільйони тонн вугілля щорічно. Україна за “кількістю “технічного бруду” на душу населення , навіть не враховуючи наслідків Чорнобильської катастрофи, посідає перше місце в Європі. Зони екологічної біди займають 15 % території держави. Забруднені такі області , як Київська , Житомирська , Рівненська , Чернігівська , Вінницька , Черкаська , та інші. Потрапили радіонукліди і в Дніпро -- основне джерело питної води для 35 млн жителів країни.

Екологічні чинники в розвитку ядерної енергетики завжди повинні бути на першому місці , інакше не буде для кого виробляти електроенергію.

Для зменшення викидів в атмосферу шкідливих речовин необхідно дотримуватись таких заходів:

економити теплоенергію ;

збільшувати частку природного газу на ТЕС за рахунок зменшення його перевитрат у металургії та інших галузях господарства;

підвищувати ефективність використання різних видів палива;

впродовужувати ефективні і економічно виправдані очисні пристрої;

удосконалювати структуру промисловості.

Загалом економічний вплив електростанції такий:

Забруднюють атмосферу;

Виникає слабке радіоактивне забруднення;

Забруднюють шлаками і золою грунти;

Вилучаються землі під кар’єри;

Відбувається відчуження земель під лінії електропередач;

Виникають шуми і вібрації;

Затоплюються великі площі земель;

Утворюються болота, та антисанітарні водосховища;

Відбувається відчуження великих площ земель під будівництво АЕС та сховищ для ядерного пального;

ЛЕП утворюють електричні та магнітні поля.

Негативного екологічного впливу завдає Україні гідроенергетика. Будівництво гідровузлів на Дніпрі призвело до затоплення великих площ . Водосховища підвищили рівень навколишніх грунтових вод , стали причиною інтенсивного руйнування крутих берегів.