1. Енергетика і електростанції України
Основні
поняття і визначення енергозбереження:
‒ енергопостачання
і енергозбереження
в АПК (зберігання енергії при забезпеченні АПК електроенергією, газом, гарячим
повітрям, водою, парою і холодом);
‒ традиційні
енергоносії (викопні)- вугілля, нафта, газ;
‒ відновлювані
і нетрадиційні
джерела енергії
(ВНДЕ) - ті, що відновлюються: енергія Сонця, вітру, біопалива, біогазу,
геотермальних вод, хвиль, приливів, воднева енергетика і т.д.
Електростанції
України
Електростанції
включають основні елементи (рисунок 1.1): первинний двигун ПД, генератор
G
і розподільний пристрій РП з підвищувальним трифазним трансформатором Т.
У
якості ПД на електростанціях використовуються головним чином гідравлічні,
парові,
газові
турбіни
і двигуни
внутрішнього згоряння.
Генератор
змінного струму
приводиться у обертання первинним двигуном ПД (збудником основного генератора
служить додатковий генератор
постійного струму,
потужність
якого складає до 3% потужності основного генератора).
Види
електростанцій
За видом енергії, що використовується ПД, електростанції ділять на теплові (ТЕС), атомні (АЕС) гідравлічні (ГЕС) і нетрадиційні джерела енергії (НДЕ) – вітрові (ВЕС), сонячні (СЕС) і т.д. (рисунок 1.2).
Рисунок
1.2 – Види електростанцій
У
2000 р. потужності ЕС складали:
Рисунок
1.3 – ТЕС 36,4 млн. кВт – 70%
Рисунок
1.4 – ГЕС 4,7 млн. кВт – 5%
Рисунок
1.5 – АЕС- 12,8 млн. кВт – 25%.
Потужність
ВЕС у 2004 р. становила близько 60 тис. кВт.
У
2004 р. із 180,5 млрд. кВт·год майже половину електроенергії (48,2%) генерували
АЕС, з них 50% дала Запорізька АЕС потужністю 6 млн. кВт.
ТЕС
можуть працювати на вугіллі, мазуті, газі. У якості ПД тут застосовують парові
турбіни, газові турбіни, ДВЗ, а при великих потужностях – тільки парові турбіни.
ТЕС поділяють на конденсаційні
(КЕС) і теплоелектроцентраль
(ТЕЦ).
КЕС
призначена для постачання споживачів
тільки електроенергією. Загальний ККД КЕС складає біля 30%.
Теплоелектроцентралі
(ТЕЦ) суміщають виробництво теплової і електричної енергії. Теплопостачання
здійснюється завдяки відбору пари з турбіни. Загальний ККД ТЕЦ біля 70%.
АЕС
замість котла
обладнана ядерним
реактором.
ГЕС
перетворюють механічну
енергію
водяного потоку в електричну
і мають ККД біля 80-90%. ГЕС виробляють найдешевшу електроенергію. Однак
первинна вартість ГЕС більша від теплових.
Гідроакумулююча
електростанція
(ГАЕС) працює перемінно: вдень (в години пік) – в генераторному режимі, тоді
турбіна приводить в рух генератор, і останній дає струм в мережу; вночі (в час
провалу навантаження) – в режимі насоса, який закачує воду нижнього б'єфу ріки у
водосховище. Тоді генератор при наявності «вільної» потужності працює в режимі
двигуна, наприклад, від АЕС. Так працює Київська ГАЕС.
Становище
електростанцій України
АЕС.
Середній
ресурс ядерного реактора - 30 років. З 2010 р. наступають терміни
виводу з експлуатації
тільки на АЕС 11000 МВт потужностей.
ГЕС.
Більшість ГЕС застарілі: 8 із 10 головних ГЕС експлуатуються більше 25 років, а
5 із них – більше 35 років. Головна мета проекту реабілітації ГЕС – збільшення
терміну їх експлуатації до 40 років.
ТЕС.
Із 104 ТЕС 90 відпрацювало свій розрахунковий ресурс.
Інтенсивне старіння ТЕС обумовлене застосуванням низькосортного вугілля. Близько
30% установлених потужностей не діють (законсервовано) і непридатні для
подальшої роботи. Майже половина ТЕС потребує
реабілітації.
До відділення ОЕС України від ЄЕС РФ
Україна була імпортером російської електроенергії. Структура споживання палива
Україною (дані за 1999 р.):
‒
кам'яне
вугілля
– 25,5%;
‒
природний
газ
– 23,1%;
‒
мазут
- 1,4%.
Спостерігається
велика залежність України від Росії. Росія постачає:
‒
76%
природного газу;
‒
65%
нафти;
‒
9%
кам'яного вугілля;
‒ 100% ядерного палива.