УКРАИНЫ.
 |
1.1. СТРУКУРА ТЭК.
Энергетика - базовая отрасль промышленности, где производятся необходимые для народного хозяйства Украины энергетические ресурсы: топливо, электроэнергия, тепловая энергия и др. Это часть сложного взаимоувязанного межотраслевого топливно-энергетического комплекса (ТЭК), включающего в себя:
- добычу первичных источников энергии (уголь, торф, нефть, газ, ядерное топливо и другие), их переработку (обогащение, очистку, коксование и газификацию для угля, крекинг нефти, очистку и сепарацию для природного газа и т.п.), а также системы транспортировки топлива (топливодобыча и топливоснабжение);
- использование первичных и вторичных энергоресурсов для получения тепловой, электрической, механической и др. видов энергии (преобра-зование и генерирование энергии);
- распределение и передачу преобразованной энергии к потребителям (транспорт энергии);
- потребление преобразованных видов энергии или непосредственное сжигание топлива в установках (использование конечной энергии потребителями).
Таким образом в ТЭК различают три основные подсистемы: топливодобыча и топливоснабжение; энергетика межотраслевая, обеспечивающая централизованное производство и распределение электрической и тепловой энергии; энергетика промышленности и других отраслей народного хозяйства.
Электростанции различных типов вместе с разветвленной электрической сетью образуют особую отрасль промышленности, которую называют электроэнергетикой. Основной продукцией этой отрасли является электроэнергия и тепло, а также оказание услуг по доставке этих видов энергии конечному потребителю.
1.2. ТОПЛИВНЫЙ БАЛАНС УКРАИНЫ.
Обеспеченность государства энергоресурсами во многом определяет его экономическую независимость. А объемы и эффективность их потребления определяется уровнем развития национальной экономики. Инструментом анализа и прогноза при определении экономически обоснованных пропорций потребления различных видов энергии служит баланс добычи и распределения топлива - топливный баланс. Приходная часть баланса отражает в пересчете на условное топливо виды энергоресурсов и источники их поступления (собственная добыча, импорт, переходящие остатки), расходная часть - объемы потребления по отраслям промышленности и экспорт.
Обеспеченность Украины собственными энергоресурсами недостаточна. За счет собственных резервов покрывается потребность в природном газе на 20-25%, в нефти - на 25%, уголь имеется в достаточном количестве, но из-за кризисного состояния в топливной промышленности добыча и качество его снижаются. Украина имеет богатые запасы урана, но ядерное горючее закупает в России в обмен на некоторое количество окиси урана и тетрафторида циркония. Гидроресурсы Украины практически исчерпаны так как стоки всех крупных рек зарегулированы, а строительство новых водохранилищ имеет отрицательные экономические и экологические последствия. Нетрадиционные источники энергии, такие как энергия волн, ветра, прибоя, солнца еще не задействованы в полной мере и дают не более 2% общего объема энергии. Свои потребности в ТЭР Украина вынуждена покрывать за счет импорта энергоносителей. Так, в 1997 году доля импорта ТЭР составила 50,3% от объема потребления, в т.ч. природного газа - 79%, нефти - 69%, угля - 13%. Доля экспорта при этом постоянно снижается и составила 3,4% от импорта. А между тем потенциальные запасы углеводородов в Украине составляют более 11 млрд. тонн условного топлива и при рациональном использовании их может хватить на 100 - 150 лет.
1.3. ОСОБЕННСТИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ УКРАИНЫ.
Основа электроэнергетики страны - объединенная энергетическая система ( ОЭС), которая обеспечивает централизованное электроснабжение и теплоснабжение потребителей. ОЭС взаимодействует с энергосистемами других стран, обеспечивая экспорт - импорт энергии.
ОЭС включает в себя 8 региональных электрических систем (ЭС) с диспетчерскими центрами: Днепровскую, Донбасскую, Западную, Крымскую, Южную, Юго-Западную, Центральную, Северную, связанных между собой системообразующими и межгосударственными линиями электропередач напряжением 750, 330-500 кВ.
Основу генерирующих мощностей составляют три основных типа электростанций : ТЭС, ГЭС, АЭС. Удельный вес по суммарной мощности электрогенераторов каждого типа электростанций в общем балансе генерирующих мощностей составляет структуру установленной мощности электроэнергетики. Например, структура генерирующих мощностей в 1999 году составила :
ТЭС - 36,4млн. кВт. или 60% ГЭС - 4,7 млн .кВт или 8,5%
АЭС - 12,8 млн. кВт или 24,6% прочие - 2,0млн.кВт или 6,5%
Типы электростанций ОЭС Украины
     ГРЭС
ТЭС
ТЭЦ
ГЭС
АЭС
Прочие
| - государственные районные электростанции, обслуживающие крупные промышленные и жилые районы. В настоящее время под ГРЭС обычно понимают тепловые электростанции конденсационного типа (КЭС), работающие на органическом топливе; - теплоэлектроцентраль для одновременной выработки тепловой и электрической энергии. Обобщенно ГРЭС и ТЭЦ принято называть ТЭС - тепловые электростанции; -гидроэлектростанции, использующие в качестве движущей силы гидротурбин энергию падающей воды. Разновидностью ГЭС являются гидроаккумулирующие электростанции ГАЭС, работающие в насосном режиме для закачивания воды из нижнего водоема ГЭС в верхний в часы провала суточных нагрузок энергосистемы и в турбинном режиме, срабатывая воду в пиковые часы нагрузок, выдавая дополнительную энергию в энергосистему; - атомные электростанции, в настоящее время преимущественно конденсационного типа, работающие на ядерном топливе. - электростанции, использующие нетрадиционные источники энергии (ветроэнергетические - ВЭС, солнечные - СЭС ), блок-станции промышленных предприятий. |
Годовая выработка электроэнергии всеми электростанциями Украины не превышает 200 млрд. кВт.час и имеет тенденцию к снижению:
1913 год - 0,5 1990 год - 298,5 1997год - 176,9
1922 - 0,1 1991 - 252,5 1998 - 173,0
1940 - 12,4 1993 - 229,9 1999 - 171,3
1970 - 138 1994 - 202,9
1976 - 209 1995 - 191,6
1980 - 212,3 1996 - 181,6
Причины в общем экономическом кризисе переходного периода, характеризующимся спадом производства, вымыванием оборотных средств предприятий, катастрофически низким уровнем платежей за отпущенную продукцию, отсутствием средств на модернизацию и реконструкцию производства и выплату зарплаты работникам отрасли.
Структура производства электроэнергии различными типами электростанций в 1999 году составила:
ТЭС- 44% АЭС - 42,1% ГЭС - 9 % прочие - 3 %
Структура производства электроэнергии различными типами электростанций во многом не соответствует структуре их установленной мощности, что свидетельствует о различной степени эффективности использования источников генерации и возможностях топливоснабжения.
Тепловые электростанции. На начало 1999 года насчитывалось 104 энергоблока различной мощности от 80 до 800 МВт. Энергоблоки до 150 МВт введены в строй в 1959-64 годах, 200МВт - в 1960-75годах, 300МВт- в 1963- 88 годах, 800МВт-в 1967-77 годах. Широкомасштабное строительство АЭС в 80-х годах отвлекло средства на развитие и реабилитацию ТЭС.
В 1991-1998 годах ТЭС практически не строились. Поэтому на начало 1999 95% энергоблоков ТЭС отработали свой расчетный ресурс (100тыс.час.), 72% из них превысили граничный ресурс ( 170 тыс.час.),а 53% находятся в эксплуатации более 200 тыс.час., что превышает признаную в мировой практике границу физического износа. До 2005 года число оборудования со сроком эксплуатации 30 лет и более составит 80%.
Большинство ТЭЦ за исключением Киевской ТЭЦ-5,ТЭЦ-6, Харьковской ТЭЦ-5 физически и морально устарели. По оценкам Минтопэнерго производство электроэнергии на ТЭС сегодня не соответствует современному техническому уровню. Дальнейшая их эксплуатация без проведения реконструкции и технического перевооружения без внедрения новых технологий может привести к необратимому процессу деградации энергетики Украины.
Атомные электростанции. На 5 АЭС Украины работает 14 энергоблоков общей установленной мощностью 12,8 тыс. МВт. Самый старый из действующих блоков Чернобыльский №3 введен в эксплуатацию в 1978 году, самый новый Запорожский №6 - 1995году. Плановый вывод из эксплуатации атомных энергоблоков начнется с 2010 года. Учитывая длительный срок проектирования и строительства, уже в ближайшие годы должны быть приняты основные решения по развитию замещающих мощностей атомных энергоблоков и определены источники их финансирования. Актуальными сегодня остаются задачи ввода в эксплуатацию недостроенных блоков ХАЭС №2 и РАЭС №4, которые достраиваются за счет средств, зарабатываемых всей атомной отраслью без каких-либо государственных ассигнований. Проблемой действующих АЭС, требующей постоянного финансирования, являются жесткие требования безопасности эксплуатации, обеспечения запчастями, своевременная поставка ядерного топлива, захоронение отработанных топливных сборок и радиоактивных отходов. Требуется создание инфраструктуры обеспечения надежной и безопасной работы АЭС, включая инженерную поддержку эксплуатации.
Гидроэлектростанции. Основу гидроэнергетики Украины составляют ГЭС - ГАЭС Днепровского каскада, установленной мощностью 3906,9МВт. Построенные в 30-е годы, они имеют высокую степень физического износа и требуют реконструкции, которая уже началась за счет кредита Мирового банка развития. В стадии формирования находится Днестровский каскад, где уже с 1983 года действует ГЭС-1 мощностью 702МВТ, достраивается ГЭС-2 и Днестровская ГАЭС.
Нетрадиционная энергетика. В Украине работает 5 электростанций ветровой энергетики суммарной установленной мощностью 8,55 МВт : Акташская, Черноморская, Аджигильская, Донузлавская, Новоазовская. При действующих тарифах на электроэнергию ВЭС сегодня являются убыточными, однако в перспективе будут внедряться более совершенные ветровые турбины мощностью до 600 кВт, что должно привести к снижению себестоимости производства электроэнергии.
Электрические сети. Электрические сети Украины составляют около 1 млн.км воздушных кабельных линий электропередач всех классов напряжений, 207435 трансформаторных подстанций напряжением от 6 до 750 кВ. Магистральными являются электрические сети напряжением 220 - 750 кВ, распределяющими - 0,4 - 150 кВ. Эти объекты должны быть в круглосуточной технической готовности и обеспечивать беспрерывное энергоснабжение потребителей. Большая часть из них уже выработала 40-летнюю эксплуатацию и подлежит замене. При транспортировании элэнергии имеют место технологические потери, вызванные физическими явлениями в сетях и трансформаторах и коммерческие потери, обусловленные несовершенством учета электроэнергии, недоплатой потребителей, несанкционированными подключениями. Их величина в 1998 году составила 30,1 млрд. кВт.час. или 18,7% при нормативе 12,99%.
Топливообеспечение. Сокращение выработки электроэнергии непосредственно связано с сокращением потребления разных видов топлив. Так, с 1990 года потребление органического топлива уменьшилось почти вдвое. Ухудшилось качество украинских углей: снизилась средняя теплота сгорания ( до 4232 ккал/ кг), увеличилась зольность ( 33,4%). Эти показатели ниже проектных и не достигают зарубежных ( 5200 ккал/кг). Это нега-
Структура энергетических ресурсов при производстве электроэнергии
Таблица 1 и тепла электростанциями Украины
| Топливо | ед.изм. | |||||
     Уголь
Мазут
Газ
Гидроэнергия
Ядерное
топливо
ВСЕГО
| млн.т у.т. % млн.т..у.т. % млн.т у.т. % млн.т. у.т. % млн.т. у.т. % млн.т. у.т. | 24,5 12,4 36,4 3,5 23,4 | 18,2 29,9 2,3 3,8 16,3 26,7 2,4 3,9 21,8 35,7 61,0 | 18,0 26,8 1,8 2,7 14,6 21,8 3,6 5,4 29,0 43,3 67,0 | 16,7 25,5 1,8 2,7 13,3 20,3 5,9 9,0 27,8 42,5 65,5 |
тивно влияет на оборудование и технико-экономические показатели ТЭС. Для сжигания такого низкосортного топлива требуется «подсветка» дефицитным мазутом или газом ( до 30% объема топлива).
Проблемой топливообеспечения АЭС является то, что все ядерное топливо экспортируется из России и расчеты за него должны осуществляться в валюте. Так, в 1998 году ЯТ было поставлено на 140 млн.дол., в т.ч. за счет возврата в Россию ядерных боеголовок - 81,8 млн.дол. В 1999 году ЯТ поставлено на 204 млн.дол., при этом полностью исчерпан резервный запас свежего топлива, что может привести к останову блоков в случае непредвиденной ситуации. В структуре потребления энергоресурсов энергетической отраслью доля ядерного топлива по сравнению с 1990 годом увеличилась за счет уменьшения доли органического топлива.
Импорт энергоносителей в последние годы не уравновешивается экспортом, что ведет к дефициту платежного баланса. Экспорт электроэнергии в страны Западной Европы, Молдову, Беларусь уменьшается по разным причинам, одной из которых является ухудшение качества электроэнергии по частоте.
Режимы работы ОЭС Украины.
Одна из специфических особенностей электроэнергетики заключается в неразрывности во времени производства и потребления энергетической продукции, невозможность её складирования, из чего вытекает требование соответствия в каждый момент времени объема производимой электростанциями электроэнергии и объема её потребления конечными потребителями. Потребление же электроэнергии существенно меняется во времени.
Р пиковая нагрузка
полупиковая
нагрузка
базовая нагрузка
0 8 16 24 (часа)
Рис1. Суточный график нагрузки энергосистемы
В суточном графике электрических нагрузок в энергосистеме можно выделить базовую, полупиковую и пиковую области. В пределах базовой области, ограниченной сверху ординатой, соответствующей минимальной (ночной) нагрузке, потребляемая мощность Р не меняется в течении суток.
Пиковые области, соответствующие утреннему и вечернему пикам нагрузки длительностью по 3-4 часа, ограничены снизу ординатой, соответствующей минимальной дневной нагрузки. Между ними располагается полупиковая область протяженностью 16-18 часов.
Основным показателем, характеризующим график электрических нагрузок, является коэффициент неравномерности aсут = Р min / Рmax
По данным февраля 1996 года коэффициент неравномерности суточных графиков объединенной системы Украины колеблется в пределах 0,69 - 0,95. Наиболее плотные графики ( a сут = 0,93-0,95) у Донбассоблэнерго и Днепроблэнерго, поскольку в их структуре преобладают промышленность и строительство. В регионах с меньшим удельным весом промышленной нагрузки (Винницаоблэнерго, Киевоблэнерго) a сут = 0,69-0,78 .
Неравномерность энергопотребления требует наличия резервных мощностей электростанций, предназначенных для покрытия пиковых нагрузок и технических возможностей менять режим работы тех или иных электростанций в течении суток в полупиковой части графика. Эта особенность энергетики негативно влияет на экономику электроэнергетики, увеличивая издержки производства электроэнергии и отвлекая капиталовложения на создание резервных и высокоманевренных энергоблоков. При дефиците регулирующих мощностей снижается качество электроэнергии (снижается частота в сети до 49 Гц и ниже) что влечет за собой экономические потери у потребителей. Работа энергоблоков в несвойственных им режимах на сниженных мощностях приводит к перерасходу тепла и, соответственно, топлива, ухудшению их технического состояния.
Для регулирования частоты и баланса мощностей используются ГЭС, ГАЭС и высокоманевренные газомазутные блоки 300 и 800 МВт, однако из-за недостатка топлива последние чаще простаивают и для покрытия пиковых и полупиковых нагрузок вынужденно привлекают физически изношенные пылеугольные блоки, что ухудшает экономичность и надежность электроснабжения. При снижении частоты до аварийно низких значений вынужденно применяется ограничение потребления энергии и аварийное отключение. В зимний период 1998-1999 годов ограничение составляло до 3500МВт ежедневно. Таким образом, для гарантированного электроснабжения необходимо иметь рабочий резерв регулирующей мощности около 1000 МВт. Такую возможность может дать введение в действие достраиваемых ныне мощностей Днестровской и Ташлыкской ГАЭС.
Структурные реформы в электроэнергетике. Для повышения эффективности деятельности отраслей естественных монополий, рационального использования производственного потенциала и развития конкурентных отношений Указом Президента от 4.04.1995г. № 282 « О структурной перестройке электроэнергетического комплекса» определены меры по реструктуризации отрасли и созданию основы функционирования Оптового рынка электроэнергии Украины.
Электроэнергетика имеет следующую структуру. На рынке действует 7 энергогенерирующих акционерных компаний, сформированных по технологическому признаку: «Днепрогидроэнерго», «Днестргидроэнерго», НАЭК «Энергоатом»; и по территориальному: «Центрэнерго», « Днепр-энерго», «Донбассэнерго», «Западэнерго».
Создана НЭК «Укрэнерго», которая обеспечивает эксплуатацию магистральных электрических сетей, диспетчерское управление ОЭС Украины и функционирование оптового рынка электроэнергии. На стороне потребления созданы энергоснабжающие электрические акционерные компании (Облэнерго, Горэнерго), которые являются владельцами распределительных сетей и поставляют электроэнергию конечным потребителям. Для обеспечения государственного регулирования деятельности членов рынка и защиты прав потребителей создана Национальная комиссия по регулированию электроэнергетики (НКРЭ) как независимый постоянно действующий регулирующий орган. Общее число членов оптового рынка составляет свыше 500 юридических лиц.
Деятельность оптового рынка электроэнергии законодательно закреплена в Законе Украины «Об электроэнергетике», в соответствии с которым покупка и продажа всей выработанной электроэнергии осуществляется на Оптовом рынке электроэнергии (ОРЭ). Все субъекты рынка действуют на основании договора, которым определены цель и условия деятельности ОРЭ, права, обязанности и ответственность его участников. Неотъемлемой частью договора являются Правила оптового рынка электроэнергии, которые определяют механизм функционирования оптового рынка, порядок распределения нагрузок между генерирующими источниками, а также правила формирования рыночной цены на электроэнергию.
Главными принципами рынка являются: доступность для всех предпринимателей, получивших лицензию; определение рыночной цены электроэнергии в зависимости от баланса спроса и предложения; централизованная диспетчеризация генерирующих мощностей, основанная на экономическом ранжировании; защита интересов потребителей.
РЕЗЮМЕ
Энергетическую ситуацию в Украине характеризуют :
· дефицит энергоносителей, что ставит страну в зависимое положение от импортеров;
· практическое отсутствие резерва мощностей электростанций для покрытия пиковых нагрузок энергосистемы;
· недостаточная маневренность энергосистемы при наличии 44% доли АЭС в энерговыработке;
· большое количество физически изношенного и экономически неэффективного оборудования на электростанциях и сетевых предприятиях;
· резкое ухудшение экологической обстановки;
· незавершенные структурные реформы, призванные дать новый импульс развитию энергетики.
Дата добавления: 2015-06-17; просмотров: 1112;