Тепловая энергетика Украины

1.         Тепловая энергетика Украины.

1.1. Характеристика энергетической базы

 В хозяйстве Украины электроэнергетика играет очень важную роль. Почти половина всего первичного топлива (уголь, нефть, газ, уран), которое имеет Украина либо получает из других стран, а также энергия рек расходуются на производство электро- и теплоэнергии. Электроэнергетика обеспечивает всесторонний научно-технический прогресс во всех производ­ствах, улучшает условия труда и быта. Развитие электроэнергетики, строительство мощных электростанций способствуют созда­нию новых промышленных узлов. Отдельные отрасли промы­шленности территориально тяготеют к источникам дешёвой электроэнергии [3].

Электроэнергия в Украине вырабатывается тепловыми (ТЭС), гидравлическими (ГЭС и ГАЭС) и атомными (АЭС)

Рис.1. Расположение электростанций на Украине

станциями (рис. 1). Важным и пер­спективным является использование экологически чистой энергии Солнца и ветра. В последние годы электро­станции Украины вырабатывают около 180 млрд кВт • час электро­энергии при общей мощности элек­тростанций 52,8 млн кВт. На тепло­вые электростанции приходится до 49 % производства электроэнергии, атомные — 44 %, на гидроэлектро­станции — около 7 % (смотри таблицу 1.).

Таблица 1. Структура производства электроэнергии за 2006 г.

Среди тепловых электростанций выделяют теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), где кроме электроэнергии получают и тепло, что вдвое повышает коэффициент использования топлива по сравнению с государс­твенными районными электростанциями (ГРЭС), вырабатывающими только электроэнергию.

В Украине действуют 15 крупных тепловых электростанций мощностью свыше 1 млн кВт каждая. Они работают на угле, природном газе, мазуте и дизельном топливе. Из общего объёма добычи угля преобладают энергетические угли, которые используются преимущественно для производства электро- и теплоэнергии.

Учитывая дефицит газа и нефти в стране, а также проблемы в развитии атомной энергетики в связи с несовершенством реакторов на украинских АЭС, значение тепловых электростан­ций и угля как энергетического топлива возрастает. Украина обладает значительными запасами угля для дальнейшего разви­тия электроэнергетики (свыше 100 млрд тонн, из которых 10 млрд уже готовы к эксплуатации). Для электроэнергетики страны необходимо 90 млн тонн условного топлива (у. т.), что в пересчёте на энергетический уголь составляет 140 млн тонн. Чтобы полностью отказаться от использования природного газа или мазута для производства электроэнергии на ТЭС, ежегодную добычу необходимо увеличить на 100 млн тонн угля. Следовательно, в целом — до 240 млн тонн. При таких темпах добычи угля в Украине осталось только на 400 лет.

Основные тепловые электростанции сосредоточены в Донбассе. Среди них крупнейшими являются Углегорская - 3,6 млн кВт, Мироновская, Луганская, Старобешевская — по 2,4 млн кВт каждая, Зуевская и Зуевская-2, Славянская, Кураховская, Штеровская. Здесь же функционирует мощная линия электропередачи Донбасс — западные области Украины.

В Приднепровье, с его сырьевой базой и наличием гидроэнерго­ресурсов, в отличие от Донбасса, также преобладает производство электроэнергии на ТЭС. Основу энергетики этого района состав­ляют крупные Криворожская ГРЭС и Криворожская ГРЭС-2 мощ­ностью по 3 млн кВт каждая, а также Приднепровская (возле г. Днепропетровска) — 2,4 млн кВт и Запорожская (г. Энергодар) — 3,6 млн кВт. С Донбассом и Приднепровьем линиями электропе­редачи связаны тепловые электростанции, расположенные возле Харькова. Среди них своей мощностью выделяется Змиевская ГРЭС (2,4 млн кВт), работающая на природном газе Шебелинского месторождения.

Крупные тепловые электростанции работают под Киевом и в самом городе, обеспечивая столицу и её промышленные предпри­ятия горячей водой и электроэнергией. Это, прежде всего, ТЭЦ-3, ТЭЦ-4, ТЭЦ-5, самая мощная в Украине ТЭЦ-6, Трипольская ГРЭС.

Теплоснабжение промышленных и бытовых потребителей основывается на использовании централизованных теплоисточников, их доля превышает 80%. В 2006г. отпуск тепла потребителям от централизованных источников составил 28998,2 тыс Гкал.

В настоящее время в структуре централизованного теплоснабжения наибольший удельный вес имеют котельные установки 62%, доля тепловых электростанций составляет 33 %, утилизационных установок 4,8 %, остальная выработка тепла (0,2%) осуществляется прочими установками. Тепловая мощность теплоэлектроцентралей составляет 132,8 тыс. ГДж/ч, котельных - 708,9 тыс. ГДж/ч. Анализ показывает, что в структуре мощностей ТЭЦ Украины около 40 % составляет энергетическое оборудование, рассчитанное на низкие и средние параметры пара (4 и 9 МПа), которое физически устарело и находится в критическом состоянии. Здесь, прежде всего, стоит задача вывода этого оборудования из эксплуатации и перевода ТЭЦ в режим работы котельных. Количество централизованных котельных мощностью более 84 ГДж/ч составляет 2780, при этом средняя мощность одной котельной 255 ГДж/ч.

Следует отметить основные отрицательные моменты систем централизованного теплоснабжения в Украине: низкая надежность транспорта тепла и большие эксплуатационные затраты (значительно выше проектных) на ремонт тепловых сетей; недостаточно гибкое регулирование режимов теплоснабжения, что снижает комфортность и приводит к потерям тепловой энергии; большой процент физического износа оборудования. В целом потребление в сфере централизованного теплоснабжения в 2006 г. по сравнению с 2005 г. снизилось на 12%, при этом с 2006г. отмечался рост теплопотребления в быту.

Согласно статистике потери тепла при централизованном теплоснабжении составляют выше 17% общего количества тепловой энергии, передаваемой потребителям. При дальнейшем развитии теплоснабжения Украины и техническом перевооружении всей теплоэнергетики необходимо учитывать два основных взаимоисключающих фактора: снижение доли централизации в связи с предполагаемым массовым индивидуальным жилищным строительством, с одной стороны, и необходимость увеличения удельного веса теплофикационной выработки электроэнергии в связи с резким удорожанием органического топлива и возникающими проблемами топливообеспечения с другой. Развитие теплофикации предполагает использование новых прогрессивных технологий: внедрение парогазовых ТЭЦ с утилизацией тепла по схеме высокотемпературных и низкотемпературных подогревателей на базе отечественного и импортного оборудования, в частности, внедрение парогазовых ТЭЦ по схеме высокотемпературных подогревателей при внутрицикловой газификации угля на паровоздушном дутье, а также с парогенераторами с кипящим слоем; совершенствование паротурбинного цикла путем утилизации тепла уходящих газов при охлаждении их ниже температуры точки росы; организация процесса сжигания природного газа с утилизацией тепла, что позволяет снизить расход газа на 10 12% и вредные выбросы на 50 - 60%. Украина располагает значительными ресурсами нетрадиционных возобновляемых источников энергии (солнечная и геотермальная энергия) для получения тепла. Однако при современном уровне развития техники их широкое использование затруднено из-за неконкурентоспособности в сравнении с традиционными источниками, так как государство практически не вкладывало средства в создание нужных технологий и оборудования. Вовлечение в энергетический баланс страны ресурсов геотермальной и солнечной энергии для целей теплоснабжения может обеспечить экономию органического топлива в размере 35%. Недостаточно используются такие нетрадиционные источники теплоснабжения, как тепловые насосы. При утилизации теплоты возобновляемых источников энергии и низкотемпературных вторичных ресурсов тепловые насосы могут обеспечить до 5% производства тепловой энергии. Теплонасосные станции мощностью 25 100 МВт, способные извлекать тепловую энергию из больших природных водоемов, систем оборотного водоснабжения предприятий, стоков городов, могут заменить традиционные котельные, предотвращая при этом экологический ущерб, наносимый сжиганием топлива. Очевидно, что в перспективе доля централизованного теплоснабжения несколько снизится в связи с увеличением удельного веса децентрализованных источников, однако роль централизованных источников тепла останется преобладающей. До начала процесса приватизации около 30% источников централизованного теплоснабжения находилось в собственности коммунальной энергетики, а остальные принадлежали отраслевым министерствам (Минэнерго и другим). Все это была государственная собственность. В настоящее время более 40% источников централизованного теплоснабжения является собственностью частных лиц и местной администрации, предполагается полная
передача источников теплоснабжения из государственной собственности в частную и в собственность местных органов управления. Энергетика и другие отрасли экономики оказывают негативное воздействие на окружающую среду, при этом доля энергетических отраслей составляет до 60%. Снижение объема выбросов за последние годы связано главным образом с уменьшением производства электрической и тепловой энергии, так как отсутствие финансирования не позволило реализовать новые мероприятия по уменьшению вредных выбросов. Основная доля выбросов парниковых газов 86% приходится на процессы сжигания различных видов топлива, 14% выбросов образуется в технологических процессах производства. Мероприятия по уменьшению выбросов парниковых газов можно систематизировать следующим образом: реализация мер по снижению потребности в топливе и энергии; совершенствование индустриальных (технологических) процессов с целью снижения объемов эмиссии; лесовосстановление, в том числе в зоне Чернобыльской АЭС; утилизация жидких и твердых бытовых отходов с целью снижения выбросов СН4; осуществление комплекса специальных мероприятий и внедрение эффективных устройств по снижению выбросов NО, СО и др.; прочие способы снижения вредных выбросов (сокращение потерь горючих газов, совершенствование внутриотраслевой структуры производства и др.)[4]

К основным потребителям электроэнергии относятся: промышленность (включая агропроизводство) 35%, сельское хозяйство 22%, население 21%, социальная сфера 15%, прочие потребители 7%.

Главными производителями электроэнергии в республике являются тепловые электростанции. Все, за исключением Камыш-Бурунской, использующей уголь, работают на газе, в режиме производства электроэнергии и тепла, т. е. являются теплоэлектроцентралями (ТЭЦ). Например суммарная мощность всех электростанций Крыма составляет 374,5 МВт. Мощность Симферопольской ТЭЦ составляет 278 МВт, Севастопольской 54,5 МВт, Камыш-Бурунской - 30 МВт и Сакской - 12 МВт. На каждого жителя республики приходится около 3 тыс. кВт.час электроэнергии в год. Для сравнения: в бывшем СССР в среднем 6 тыс., в США 11 тыс., в Норвегии 15 тыс. кВт час в год на человека. Добиться прироста производства электроэнергии на действующих ТЭЦ в объеме, обеспечивающем полное снятие дефицита, невозможно. Периодическое увеличение затрат на приобретение ТЭР при переходе к рыночным отношениям ставит в очень тяжелое экономическое положение как отдельные энергоемкие промышленные предприятия, так и основные отрасли экономики Украины в целом. В то же время, эффективность использования ТЭР на промышленных предприятиях Украины очень низка. При общем спаде производства, энергетические затраты на единицу национального валового продукта увеличились на 25-40 %, что в 2-3 раза выше показателей, в экономически развитых странах Западной Европы. При этом стоимость энергоресурсов на многих промышленных отечественных предприятиях уже достигает 50-70% от стоимости всех затрат, заложенных в себестоимость выпускаемой продукции. Это приводит к ее неконкурентноспособности и снижению реализации как на внешнем, так и на внутреннем рынках.

1.2. Производство теплоэлектроэнергии.

Динамика производства электроэнергии в Украине отражена в табл. 4. Из неё видно, что производство электроэнергии увеличилась на 3,7%. Цифра не велика, но в сравнении с масштабным спадом производства в отраслях промышленности она говорит об относительном благополучии энергетики.

Если произвести структуризацию объема производимой энергии по типу генерирующего источника, то ситуация будет следующей. Производство электроэнергии тепловыми станциями постоянно возрастает и по итогам 2006 года составила 42,4%. Доля ГЭС осталась неизменной. А АЭС возросла незначительно.

Таблица 2. Производство электроэнергии в Украине

Как сообщил ранее Госкомстат, украинские тепловые электростанции в январе-мае 2007 года сократили производство электроэнергии до 37,0 миллиарда киловатт-часов, что на 3,1% меньше объема производства за аналогичный период 2006 года.

Таблица 3. Выработка тепловой энергии

Из таблицы 3 видно, что происходит падение спроса на тепловую энергию.

Одна из причин неуклонного падения - снижение потребностей в электроэнергии всех секторов экономики за исключением социально-бытового ввиду продолжающегося экономического кризиса (табл. 4).

Но увеличение потребления энергии населением нельзя объяснить только повышением мощности, используемой в быту (установка электрических обогревателей ввиду плохого теплоснабжения жилья). Большая часть прироста обусловлена улучшением контроля за потреблением электроэнергии, поскольку значительная часть энергии разворовывается населением, особенно в сельской местности.

Таблица 4. Потребление электрической энергии

Сырьевая база

Кроме того потенциал отрасли остается нереализованным по причине плохого обеспечения электростанций топливом. Украина импортозависима от поставок первичных энергоносителей.

Потребности народно-хозяйственного комплекса за счет собственных ресурсов нефти и газа удовлетворяются на 10-20%, угля - до 80%. В 2006 г. на оплату первичных энергоносителей было затрачено $15.98 млрд. Для стабильного функционирования электроэнергетики требуется около 35% всех топливных расходов страны. Потребление топлива в натуральном выражении приведено в табл. 6.

Таблица 5. Структура энергетических ресурсов, используемых в производстве электроэнергии и тепла тепловыми электростанциями Украины

Таблица 6. Динамика поступлений за год

Из таблицы 6 видно, что поступление угля и топочного мазута на тепловые станции возросло. А вот поступление газа - уменьшилось. Это связано, прежде всего, с тем, что цена на газ возрастает.

На тепловые электростанции Украины с начала года отгружено 14,4 млн тонн угля. Это на 9,0%, или на 1,43 млн тонн меньше, чем в январе-октябре 2006 года. В октябре 2007 года угледобывающие предприятия Минуглепрома отгрузили на ТЭС НАК "Энергетическая компания Украины" около 1,52 млн тонн энергетического угля, что на 7,88%, или на 0,13 млн тонн меньше, чем в октябре прошлого года. Средняя калорийность этого угля составляла 5 459 ккал/кг при базовом показателе, предусмотренном "Прогнозным балансом электрической энергии, топлива и расходов генерирующих компаний (ТЭС)" 4 998 ккал/кг. Это дало возможность генерирующим компаниям обеспечить текущий баланс электроэнергии при уменьшении расходов на перевозку угля.

Похожие работы

История атомной энергетики Украины

Скачать

45147

0

1

... и стоимости. Это не только соответствовало бы духу рыночных перемен в сфере коммунального обслуживания, но и способствовало укреплению надежности функционирования региональных энергокомплексов. 3 Думая о будущем энергетики Украины, не следует забывать трагических уроков советского прошлого. Вера в возможность решить все энергетические проблемы, понастроив АЭС или АТЭЦ и забыв об энергосбережении, ...

Атомная Энергетика Украины. Основные проблемы и перспективы развития

Скачать

57764

1

0

... и потребленную электроэнергию приводят к вымыванию оборотных средств энергетики и к росту кредиторской за-долженности. Атомная энергетика Украины (состояние, проблемы и перспективы развития) Производство электроэнергии   На 5 атомных станциях Украины находится 17 энергоблоков, в т.ч.: действующих - 14; снятых с эксплуатации (№ 1,2 Чернобыльской АЭС) - 2; объект (разрушенный запроектной ...

Атомная энергетика Украины

Скачать

102367

0

1

... выбросы АЭС значительно ниже нормы. Коллективные дозы облучения персонала АЭС Украины находятся на уровне ниже допустимых. Образование радиоактивных отходов на АЭС снижается. Проблемы безопасности атомной энергетики Украины характеризуются следующими факторами: 7 блоков АЭС из 14 эксплуатируются уже более 15 лет. Практически все блоки (кроме блока №6 ЗАЭС) подлежат реконструкции. Необходимо ...

Топливно-энергетический комплекс Украины

Скачать

35980

0

0

... мероприятий необходимо надежное финансовое обеспечение. Безусловно, энергоемкость производства, изношенность основных фондов производства, отсутствие эффективных энергосберегающих технологий усложняют положение дел в топливно-энергетическом комплексе. Чрезмерная энергоемкость ключевых экспортных отраслей, прежде всего, таких как металлургическая и химическая, приводит к тому, что большая часть ...