Сучасні проблеми та перспективи розвитку електроенергетики України (ID:648488)

ВСТУП Актуальність дослідження. Енергетика відіграє провідну роль в економічному розвитку країни та її економіки. Рівень розвитку енергетики має визначальний вплив на стан економіки в державі, вирішення проблем соціальної сфери та рівень життя людей. Тому небезпідставно енергетичну залежність пов'язують з національною безпекою держави. Паливноенергетичний комплекс (ПЕК) України був сформований як складова частина ПЕК колишнього СРСР. Це зумовило той факт, що й до теперішнього часу він не відповідає вимогам енергокомплексу незалежної держави і потребує докорінної перебудови, зокрема багатогранної структурної перебудови та навіть перебудови економіки країни з урахуванням енергетичного фактора. Визначальною при цьому є проблема енергозбереження та підвищення енергоефективності. Найґрунтовнішими дослідженнями в галузі електроенергетики є праці С. О. Кудрі, В. Ф. Склярова, Б. С. Стогнія, А. К. Шидловського, А. Г. Баталова, А. А. Халатова, І. А. Вольчина, Н. І. Дунаєвської. Перспективи розвитку електроенергетики і відновлювальної енергетики вивчали такі вчені України як О. Адаменко, Ю. Бакаліна, С. Єрмолін, А. Самойленко, Т. Шкварницька, Т. Сердюк, Є. Островський та інші. Об’єкт дослідження - електроенергетика України. Предметом дослідження є сучасні проблеми та перспективи розвитку електроенергетики України. Метою дослідження даної роботи є виявлення основних сучасних проблем, пошух їх вирішення та дослідження перспектив розвитку в галузі електроенергетики України. Досягнення цієї мети передбачає вирішення таких завдань: -охарактеризувати галузь електроенергетики, її стуктуру та фактори розміщення об’єктів електроенергетики; -проаналізувати сучасні проблеми електроенергетики, та знайти шляхи їх вирішення; -здійснити аналіз перспектив розвитку електроенергетики; -детально ознайомитись з біоенергетикою, її біогазовою галуззю та проаналізувати перспективи її розвитку. Вивчення проблем та перспектив розвитку електроенергетики України було реалізовано за допомогою сукупності загальнонаукових і спеціальних методів дослідження, таких як: системний аналіз (при вивченні структури електроенергетики), картографування (для візуалізації схеми електроенергетики), класифікації (при характеристиці відновлювальної енергетики, біоенергетики), узагальнення. У роботі використовувалися численні статистичні матеріали Міністерства енергетики та вугільної промисловості України та довідники з питань розвитку електроенергетики. Практичну цінність навчальних досліджень можуть використовувати науковці при розробці нової енергетичної стратегії для України після кризи в нашій країні, а також викладачі та студенти при вивченні електроенергетики. Наукова новизна дослідження полягає у дослідженні перспектив розвитку електроенергетики, а також біоенергетики, яка є дуже актуальною для ХХІ століття. Структура роботи. Курсова робота складається зі вступу, чотирьох розділів, висновку, списку використаних джерел та додатків. Загальний обсяг роботи - 39 сторінок. РОЗДІЛ 1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИКИ УКРАЇНИ 1.1.Значення, структура і місце галузі в економіці України Енергетикою є комплекс видів економічної діяльності, які застосовують енергетичні ресурси з метою перетворення, вироблення, розподілу й передачі електричної та теплової енергії. Вона включає: 1)підприємства, які видобувають первинні енергоресурси (природний і попутний газ, нафту, горючі сланці, вугілля, руди радіоактивних металів, використовують вітрову та сонячну енергії, гідроенергію); 2)підприємства, які виконують переробку первинних енергоресурсів на бензин, кокс, мазут, електроенергію та інше; 3)спеціальні (поряд із загальними) види транспорту — лінії електропередач, газо-, нафто- і продуктопроводи. Електроенергетика є частиною енергетики, яка включає підприємства, які випускають електричну енергію і доставляють її лініями електропередач до споживачів. Електроенергія є економічно та технічно найефективнішим, універсальним видом енергії; вона широко використовується в будівництві, промисловому виробництві, де вона забезпечує роботу різних агрегатів та механізмів. Також електроенергія потрібна в електротранспорті (електропотяги, трамваї, тролейбуси) та в інших видах діяльності та побуті (використання комп’ютерів, побутових приладів, освітлення і т.д.). В сучасному світі електроенергетика - це вагома умова підвищення якості життя людей, база для розвитку обробної промисловості, яка формулює прогрес всього суспільного виробництва. Електроенергетика займає чільне місце в енергетиці країни. Вона є матеріальною основою для науково-технічного прогресу, росту продуктивності праці в усіх галузях суспільного виробництва. [4] В ХХІ столітті роль паливно-енергетичного комплексу сильно зростає. Його розвиток визначає масштаби, темпи та економічні показники зростання продуктивних сил та їх розміщення, формують умови для підвищення рівня життя людей та покращання умов праці. [23] Об'єднана енергетична система України (ОЕС) – сукупність електростанцій, теплових та електричних мереж, які працюють в суцільному режимі виробництва, розподілу та передачі теплової й електричної енергії (див. Додаток Г). В ОЕС України паралельно працюють атомні (АЕС), теплові (ТЕС) та гідроелектростанції (ГЕС), теплоелектроцентралі (ТЕЦ), а також електростанції, які працюють на відновлювальних (альтернативних) джерелах електроенергії (ВДЕ) (вітрові, сонячні, біо та інші). Всі вони з'єднані магістральними електричними мережами. Стосовно частки кожної складової в загальній структурі генерації електроенергії в Україні(див. Додаток А), то в 2020 році було так: Атомні електростанції (АЕС) займають 51%. Теплоелектростанції (ТЕС) – 27%. Теплоелектроцентралі (ТЕЦ) – 9%. Гідроелектростанції та Гідроакумулючі електростанції (ГЕС/ГАЕС) – 5%. Сонячні електростанції (СЕС) – 5%. Вітрові електростанції (ВЕС) – 2%. Біостанції – 1%. Стосовно кількості виробників електроенергії в Україні: 4 атомні електростанції; 15 теплоелектростанцій, 2 з яких лишились на непідконтрольній території; 43 ТЕЦ, 10 з яких на непідконтрольній території; основою гідроенергетики України є каскад з 6 потужних ГЕС на Дніпрі, а також Ташлицька ГАЕС на річці Південний Буг. Всього працюють 8 ГЕС та 3 ГАЕС. Найбільша українська СЕС знаходиться в Нікопольському районі Дніпропетровської області, а найбільша українська ВЕС розташована в Запорізькій області.[25] За 2021 рік обсяг виробництва електричної енергії електростанціями України склав 156 575,7 млн кВт·год, що на 7 719,5 млн кВт·год, або на 5,2 % більше, ніж за 2020 рік ( див. Додаток Б). В 2021 році основну частку складає виробіток АЕС – 55,1%, ТЕС та ТЕЦ – 29,3%, а виробіток ГЕС та ГАЕС – 6,7% (див. Додаток А). У 2020 році частка виробітку АЕС, ТЕС та ТЕЦ і ГЕС та ГАЕС складала відповідно 51,2%, 35,2% та 5,1%.[11] 1.2.Принципи і фактори розміщення об’єктів електроенергетики України. Види електростанцій В розміщенні та розвитку електроенергетики України головними є такі принципи: комбінування виробництва тепла та електроенергії з ціллю теплопостачання міст й індустріальних центрів; концентрація виробництва електроенергії внаслідок будівництва великих районних електростанцій, які застосовують дешеве паливо і гідроенергоресурси; випереджувальний розвиток атомної енергетики в районах з напруженим паливно-енергетичним балансом; вільне освоєння гідроенергоресурсів з урахуванням комплексного вирішення завдань водопостачання, електроенергетики, транспорту, рибництва. Розміщення об’єктів електроенергетики загалом залежить від двох факторів: наявності паливно-енергетичних ресурсів і споживачів електроенергії. Зараз майже третина електроенергії виготовляється в районах споживання та понад 2/3 споживається в районах її виробництва. [27] Атомна електростанція (АЕС) — електростанція, на якій атомна (ядерна) енергія перетворюється в електричну. Вони працюють рівномірним графіком та утворюють енергетичну базу протягом всієї доби. АЕС повільно нарощують чи зменшують потужність, через це різкі маневри є небезпечними. Через це вони не можуть збільшити виробництво під час вечірніх піків та зменшити його вночі, коли відбувається “нічний провал” в споживанні електроенергії. Відмінно від теплоелектростанцій, які працюють на органічному паливі, АЕС працюють на ядерному пальному (в основному 233 U, 235 U, 239 Pu). АЕС при нормальній експлуатації набагато “чистіше” в екологічному відношенні, ніж теплові електростанції, які працюють на вугіллі. Але, коли відбуваються аварії на АЕС, то вони справляють вагомий радіаційний вплив на екосистеми, людей. Через це гарантування захисту навколишнього середовища від згубного впливу АЕС - колосальне технологічне та наукове завдання ядерної енергетики, яке забезпечує її розвиток. [23] Теплова електростанція (ТЕС). Розміщення ТЕС є залежним здебільшого від наявності споживачів електроенергії та паливно-енергетичних ресурсів. Часто це маневрові потужності з швидким реагуванням на зміни споживання, ці станції функціонують на спалюванні газу, вугілля чи мазуту. Найрозповсюдженішими в Україні є теплові електростанції, що за характером обслуговування споживачів є районними (ДРЕС). Вони випускають приблизно 2/3 всієї електроенергії в державі. Частка вугілля в структурі палива, яке застосовують ТЕС, колосальна. Плюсом ТЕС є вдвоє менший обсяг капіталовкладень в них порівняно з ГЕС та відносно вільне розміщення. З часом більше значення набувають теплоелектроцентралі, які побудовані біля споживача, тому що радіус транспортування від них тепла невеликий (10-12 км), а коефіцієнт корисного використання тепла становить майже 70%, тоді як на ТЕС - 30-35%. Теплоелектроцентралі обігрівають понад 40 міст України. Гідроелектростанція (ГЕС). Станції цього типу найчастіше застосовуються для покривання пікового споживання в енергосистемі країни і також є резервом, який може швидко компенсувати раптовий дефіцит потужності в енергосистемі. Руслові і пригреблеві ГЕС. Вони є найпоширенішими видами гідроелектричних станцій. Їх будують на багатоводних рівнинних річках і також на гірських річках, в місцях, де русло річки стиснуте та вужче. Греблеві ГЕС будуються при більших напорах води. Дериваційні гідроелектростанції. Ці електростанції будують в таких місцях, де великий похил річки. Потрібна концентрація води в ГЕС цього типу формується за допомогою деривації. Гідроакумулюючі електростанції (ГАЕС). Вони акумулюють вироблювану електроенергію і пускають її в хід в моменти пікових навантажень. Перевагою гідроелектричних станцій є те, що для виробництва електричної енергії вони користуються відновлювальними джерелами енергії.відновлюваними джерелами енергіїЗважаючи на те, що потреби в додатковому паливі для ГЕС немає, то кінцева вартість одержуваної електроенергії є значно нижчою. [5] Сонячна електростанція (СЕС). Сонячна енергетика є широко застосованою в тих випадках, коли інші джерела енергії малодоступні та є достатня кількість сонячного випромінювання. Вітрова електростанція (ВЕС). Здебільшого такий вид електростанцій будується в “вітряних” регіонах, таких як гористі райони, узбережжя морів та океанів та інші. [3] 1.3.Сучасне розміщення електростанцій на території України На території України більше ста електростанцій різного типу. Загалом вони розміщені біля енергоресурсів. Найпотужнішими електростанціями України є Зміївська ТЕС (Харківська область), Ладижинська ТЕС (Вінницька область), Трипільська ТЕС ( Київська область), Придніпровська ТЕС ( Дніпропетровська область), Курахівська ТЕС (Донецька область). Інші потужні ТЕС розташовані також у Придніпров'ї, у містах Запоріжжі, Одесі, Маріуполі, Миколаєві, Львові. Більшість цих електростанцій виробляють не тільки електроенергію, а також тепло, за його рахунок здійснюється опалення міст.