Розділ 3 ГОСПОДАРСТВО
Тема 5. ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИКА
Електрична енергія… Без перебільшення фантастичне словосполучення! Адже за ним постають освітлені й теплі оселі, працюючі заводи і шахти, сповнені комфорту завдяки сучасній оргтехніці й побутовій техніці робочі місця, “прописані” нині в кожній сім’ї телевізори, популярний Інтернет, звичні “мешканці* великих міст – гомінкі вагони метро, тролейбуси та трамваї, стрімкі потяги залізниць… Усе це, як і багато іншого, виготовили фахівці з найрізноманітніших галузей людської
§17. Електроенергетика як складова паливно-енергетичного комплексу України
Географічна розминка
Поясніть значення паливно-енергетичного комплексу.
Електроенергетика забезпечує виробництво, передавання й використання електричної енергії для потреб народного господарства, а також побуту населення. Вона є складовою ПЕК України,
Теплоелектроенергетика – галузь енергетики, що виробляє електроенергію за допомогою теплових електростанцій (ТЕС). Це станції, де внаслідок спалювання різних видів палива (вугілля, газу, нафти, торфу, горючих сланців) виробляють теплову енергію, яка за допомогою спеціального обладнання перетворюється на електричну енергію. ТЕС є основними постачальниками електроенергії в Україні, адже на них припадає 45-50 % усієї одержаної електроенергії (від 83 до 93 млрд кВтхгод) (мал. 44, 45).
Мал. 44. Вироблення електроенергії різними електростанціями
Існує два типи ТЕС – конденсаційні і теплоелектроцентралі (ТЕЦ ). Конденсаційні станції називаються так тому, що в них відпрацьована в турбіні пара надходить до конденсатора і віддає тепло охолоджувальній воді (наприклад, з річки). Ці станції виробляють лише електроенергію, забезпечуючи нею великий район країни, тому їх називають державні районні електростанції (ДРЕС). їх зазвичай розміщують у районах видобутку палива і поблизу річок (мал. 43). Це економічно вигідно, адже перевозити паливо в декілька разів дорожче, ніж передавати електроенергію. Оскільки паливом для ТЕС є здебільшого вугілля, то великі теплові електростанції побудовано на Донбасі – Вуглегірська (найпотужніша – близько 4 млн кВт), Слов’янська, Старобешівська, Курахівська, Зуївська (мал. 45); у Придніпров’ї – Придніпровська, Криворізька, Запорізька. Споруджено ТЕС і в західних областях, зокрема Добротвірська і Бурштинська, а також поблизу великих міст, як-от Зміївська біля Харкова, Трипільська неподалік від Києва, Ладижинська біля Вінниці (див. Додаток 13).
Мал. 45. Зуївська ТЕС
Практичне завдання
За матеріалами Додатка 13 визначте області, які мають найбільшу кількість теплових електростанцій.
На відміну від ДРЕС, теплоелектроцентралі (ТЕЦ) виробляють водночас електричну і теплову енергію (гарячу воду або пару), яку спрямовують трубами для обігрівання житлових будинків та підприємств. Радіус дії ТЕЦ становить до 35 км, тому їх розташовують поблизу великих міст, промислових підприємств, які вони забезпечують електроенергією та теплом. Найбільші серед ТЕЦ побудовано в Києві, Одесі, Харкові.
Проблема
Під час згоряння палива на ТЕС в атмосферу потрапляє чимало шкідливих для людини речовин, як-от: окис вуглецю, сполуки азоту і свинцю, радіоактивні речовини (радій, торій, полоній та ін.), а також значна кількість теплоти. Чи можна, на вашу думку, знайти заміну електростанціям-забруднювачам?
Атомна електроенергетика. Завдання цієї галузі – виробляти електроенергію за допомогою ядерної енергії. Це здійснюють на атомних електростанціях(АЕС), паливом для яких є уранові та плутонієві руди. Зазначимо, що Україна багата на ядерне паливо, зокрема на уранові руди. Позитивом також є те, що АЕС споживають відносно невеликі обсяги палива (декілька вагонів за рік) і, на відміну від ТЕС, практично не виділяють в атмосферу хімічних забруднювачів. До того ж атомні станції зазвичай працюють стабільно, забезпечуючи стале надходження електроенергії. Тому не випадково у майбутньому АЕС лишатимуться ключовим джерелом електроенергії у світі і кількість їх зростатиме.
Україна і світ
Світова атомна енергетика. На середину 2008 р. працює близько 440 АЕС в 30 країнах світу. Найбільше АЕС має США – 103, Франція – 59, Японія – 55, Росія – 31. В Україні нині діє чотири АЕС. За потужністю ядерно-енергетичного потенціалу наша країна входить до першої десятки ядерних держав світу.
Українські АЕС упродовж останніх п’яти років забезпечують 45-47 % усієї електроенергії, виробленої в країні (від 81 до 92 млрд кВтхгод). Зазвичай атомні електростанції споруджують там, де є проблеми з традиційними паливними ресурсами, а також там, де зосереджені найбільші споживачі. Так, атомні станції збудовано у м. Енергодар Запорізької області (Запорізька АЕС), у м. Південноукраїнськ Миколаївської області (Південноукраїнська АЕС) (мал. 46), в м. Нетішин Хмельницької області (Хмельницька АЕС) і м. Кузнецовськ Рівненської області (Рівненська АЕС).
Найпотужнішою серед них є Запорізька АЕС (4 млн кВт).
Мал. 46. Південноукраїнська АЕС
В Україні працювала ще одна сумнозвісна АЕС – Чорнобильська. Однак після найбільшої техногенної катастрофи 1986 p., що там сталась, її 2000 р. закрили через небезпеку подальшої експлуатації.
Ступінь надійності АЕС і дотепер є дуже важливим питанням, що визначає майбутнє атомної енергетики. У зв’язку з цим слід відзначити, що 2006 р. Південноукраїнська АЕС (мал. 46) першою серед вітчизняних станцій отримала міжнародний сертифікат якості. Звісно, це не знімає проблем у галузі, які полягають у тому, що в Україні потрібно перейти на використання ядерних реакторів з високим ступенем надійності. Невирішеними залишаються проблеми поховання й утилізації відходів АЕС. Вони зберігають радіоактивність упродовж сотень років, а тому потребують спеціальних сховищ, які поглинають радіацію. У нашій країні таких сховищ немає.
Реали сьогодення
Безпека вітчизняної ядерної енергетики. Вона значно поступається безпеці цієї галузі в провідних країнах світу. Такий стан речей Україна успадкувала від колишнього Союзу. Адже під час спорудження багатьох АЕС, на жаль, не були дотримані міжнародні екологічні норми. Так, Південноукраїнську, Хмельницьку та Рівненську АЕС розміщено в зонах нестачі водних ресурсів, а ще не було враховано наявність карстових пустот під майданчиком для Рівненської АЕС.
Гідроелектроенергетика – галузь енергетики, що виробляє електричну енергію за допомогою води на гідроелектростанціях (ГЕС). Це найдешевша електроенергія (у 4-8 разів дешевша порівняно з виробленою на ТЕС і АЕС), адже великі затрати на будівництво ГЕС компенсуються тим, що за джерело енергії – воду – не сплачують. З метою максимального використання гідроенергії річок на них споруджують не окремі ГЕС, а каскади таких станцій. Водночас створюють водосховища для регулювання стоку річкових вод. Попри це, Україна нині використовує лише 20 % свого гідроресурсного потенціалу. Наші ГЕС щорічно виробляють 9-13 млрд кВтхгод, а це не більше 7 % усієї електроенергії, виробленої в країні.
Більшість ГЕС споруджено на Дніпрі. Це – Київська (мал. 47), Канівська, Кременчуцька, Дніпродзержинська, Дніпрогес та Каховська ГЕС. Дніпрогес-2 (поблизу Запоріжжя) є найпотужнішою (0,8 млн кВт) з усього каскаду. До великих ГЕС можна віднести також Дністровську і Теребле-Ріцьку.
Мал. 47. Київська ГЕС
Мал. 48. Ташлицька ГАЕС
Щоб краще використати гідроенергію, поблизу ГЕС будують гідро-акумуляційні електростанції (ГАЕС). Вони призначені для перекачування води з нижнього басейну на певну висоту у верхнє водосховище, де вона накопичується, або акумулюється (від лат. accumulatio – накопичення). У такому режимі ГАЕС зазвичай працюють, коли попит на енергію невеликий, наприклад уночі. А під час найбільших (пікових) навантажень воду спускають, навпаки, у нижній басейн і вона крутить додаткові турбіни ГАЕС (мал. 48).
В Україні ГЕС розташовані переважно на рівнинних річках, а тому створені водосховища затопили великі площі прилеглих територій. Так з’явилися мілководдя, на яких улітку через значну кількість сонячної радіації масово розвиваються мікроскопічні водорості, бактерії, що спричинює так зване цвітіння води. Греблі перешкоджають міграції риб, а багатокаскадні ГЕС уже тепер перетворили річки на низку озер, де поступово виникають болота. У цих річках гине риба, а навколо них змінюється мікроклімат, ще більше руйнуючи природні екосистеми. Загалом втрати перевищують вартість виробленої ГЕС енергії.
Нові, або альтернативні, способи одержання енергії. Зростання масштабів використання електроенергії і водночас загострення проблем охорони довкілля змушують шукати екологічно чистіші способи використання відновлюваної енергії – сонячної, вітрової, геотермальної, хвиль, біогазу, припливів і відпливів тощо. Проте нині нетрадиційні джерела енергії посідають скромне місце в електроенергетиці України (0,05 % загальної потужності електростанцій).
Найперспективнішою є сонячна енергетика, хоча вона ще й не набула справжнього промислового використання. Це зумовлено тим, що сучасні сонячні електростанції (СЕС) після заходу сонця можуть виробляти енергію лише три-чотири години, до того ж спорудження СЕС дуже дорого коштує. В Україні піонерами з використання енергії сонця стали кримські санаторно-курортні заклади. Загалом у Криму вже є кілька десятків невеликих геліостанцій.
Споруджують тут і першу в Україні дослідно-промислову геліостанцію.
Нині в Україні активно розвивається так звана мала вітроенергетика. Найсприятливішими регіонами для спорудження вітрових електростанцій (ВЕС) є Карпати і Крим, особливо узбережжя морів, а також Одеська, Миколаївська, Херсонська, Запорізька, Донецька і Луганська області. Першу вітрову електростанцію в Україні й у світі було збудовано 1931 р. поблизу Севастополя. Нині в Криму вже експлуатують Донузлавську, Мирновську, Сакську, Суданську і Тарханкутську ВЕС (мал. 49).
Мал. 49. Вітрова електроустановка на Тарханкутській ВЕС
Геотермальна енергетика для виробництва електроенергії використовує геотермальні ресурси – запаси тепла в надрах Землі. На геотермальні ресурси багаті Закарпаття, Донбас, а також територія Києва. З 1991 р. почала працювати найпотужніша в Україні геотер мальна станція (4,6 МВт), що забезпечує теплопостачання селища Янтарне в Криму.
Енергію біомаси одержують з рослинних олій чи тваринних жирів. Так, з ріпакової, соєвої, соняшникової, пальмової олії виробляють біодизельне паливо. Врожаї ріпаку нині успішно збирають у Вінницькій, Тернопільській, Херсонській, Одеській областях. Проте олію з ріпаку як дизпаливо в Україні поки не використовують. Програмою розвитку виробництва дизельного біопалива передбачено спорудити 23 біопаливні заводи, на яких планують виробляти в рік до 623 тис. тонн біодизельного палива, що сприятиме зменшенню імпорту нафти до 1,88 млн тонн.
ПРАКТИЧНА РОБОТА № 7
Побудова секторної діаграми виробництва електроенергії різними типами електростанцій
За Додатком 11 побудуйте секторну діаграму виробництва електроенергії ТЕС, АЕС і ГЕС.
УЗАГАЛЬНЕННЯ
Електроенергетика – складова ПЕК, що забезпечує виробництво, передавання й використання електричної енергії для потреб народного господарства, а також побуту населення.
Електроенергетика поділяється на різні галузі – теплоенергетику, гідроенергетику й атомну енергетику.
Різні типи електростанцій (теплові, гідро – та атомні) об’єднані лініями електропередач в єдину енергетичну систему.
Ключові терміни і поняття
Теплові електростанції (ТЕС) атомні електростанції (АЕС) гідроелектростанції (ГЕС) гідроакумуляційні електростанції (ГАЕС)
Сонячні електростанції (СЕС) вітрові електростанції (ВЕС) геотермальні станції
Самоперевірка
Обгрунтуйте доцільність розвитку у вашій місцевості тих чи інших видів енергетики.
Порівняйте “плюси” і “мінуси” розвитку в Україні традиційної та альтернативної енергетики. Зробіть висновки.
Поясніть принципи розміщення по території України різних типів електростанцій.
Назвіть і покажіть на карті найбільші електростанції України.
(1 votes, average: 5,00 out of 5)