§ 21. Електроенергетика. Виробництво та постачання електроенергії в Україні

Зараз важко уявити собі життя без електричної енергії. Завдяки їй працюють численні побутові прилади, електродвигуни, які використовуються в промисловості, сільському господарстві, будівництві, та екологічно чисті транспортні засоби (тролейбуси, трамваї, електромобілі, електровози). Саме тому електричну енергію вважають універсальною. Вона має здатність передаватися на значні відстані, проте її не можна накопичувати й зберігати у великих обсягах.

1. Електроенергетика як складова промисловості. Паливно-енергетичний баланс.

Електроенергетика — це базова складова промисловості, яка забезпечує виробництво, транспортування й постачання електроенергії та тепла (у вигляді гарячої води або пари). Вона впливає на розвиток усіх видів господарської діяльності та умови життя населення. Як важливий чинник розміщення виробництва, електроенергетика обумовлює особливості просторової організації національної економіки. До її підприємств тяжіють виробництва, у собівартості готової продукції яких високою є частка витрат на енергію. В Україні електроенергетика має особливе значення, адже на її території розташовано багато енергоємних підприємств, електрифікованих залізниць та міського електротранспорту.

Мал. 1. Розподіл джерел енергії в загальному постачанні первинної енергії в Україні.

Електроенергія здебільшого виробляється за рахунок невідновлюваних мінеральних ресурсів, у першу чергу вугілля, нафти, природного газу. До відновлюваних ресурсів належить гідроенергія, до невичерпних — енергія Сонця та вітру. Важливу інформацію про розвиток електроенергетики містить паливно-енергетичний баланс. Він дає уявлення про співвідношення й структуру надходження (прибуток) і витрати палива та енергії. Надходження включає видобуток та імпорт різних видів палива і вироблену енергію; витрати — їх використання в господарстві. Електроенергетика України розвивається за рахунок використання переважно власного вугілля, гідроенергоресурсів, сировини для виробництва ядерного палива (уранових концентратів), частково власного й частково імпортного природного газу, нафти та нафтопродуктів.

У спадок від Радянського Союзу Україна отримала високу залежність від імпортних енергоресурсів, передусім від природного газу. Останніми роками ця залежність зменшується, оскільки зроблені важливі кроки для урізноманітнення джерел постачання природного газу (мал. 1).

2. Основні типи електростанцій та їх розміщення.

Залежно від джерела енергії розрізняють теплові (працюють на твердому, рідкому й газоподібному паливі), атомні (використовують збагачений уран або інші радіоактивні елементи), гідравлічні (використовують енергію водяного потоку), сонячні та вітрові електростанції. В Україні основні потужності становлять теплові та атомні електростанції.

При розміщенні теплоелектростанцій (ТЕС) найбільше значення мають два чинники: наявність паливних ресурсів та споживачів електроенергії. Якщо дешевше перевозити паливо, то ТЕС доцільно розташувати поблизу споживачів; якщо економніше передавати електроенергію — то поблизу джерел палива. Також необхідною умовою є наявність річок або водойм для охолодження циркуляційної води.

Кожен із зазначених типів електростанцій має свої переваги й недоліки. Так, споруджувати ТЕС швидше й простіше, ніж інші типи станцій. Проте вони виробляють найдорожчу електроенергію, використовують вичерпні природні ресурси, а також забруднюють навколишнє середовище.

Мал. 2. Трипільська ТЕС. Теплові електростанції спалюють паливо, нагрівають воду та перетворюють її на пару, яка подається під тиском на турбіни. Електроенергія, вироблена на Трипільській ТЕС, надходить споживачам Київської, Житомирської та Черкаської областей.

Основою сучасної теплоенергетики країни є електростанції потужністю понад 1 млн кВт (див. таблицю). Найбільші з них розміщені на Донбасі та в Придніпров’ї (тут є паливо й споживачі): Запорізька та Вуглегірська (по 3,6 млн кВт кожна), Криворізька (3 млн кВт), Луганська, Слов’янська, Придніпровська. У Харківській та Київській областях працюють Зміївська (2,2 млн кВт) і Трипільська (1,8 млн кВт) ТЕС (мал. 2), у Вінницькій області — Ладижинська ТЕС (1,8 млн кВт). На заході країни розташовані Бурштинська (2,4 млн кВт) та Добротвірська (0,7 млн кВт) ТЕС. У минулому теплоелектростанції виробляли основну частину електроенергії, зараз — менше ніж половину.

ВИРОБНИЦТВО ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ В УКРАЇНІ

Розділ ІІІ. Вторинний сектор господарства

У третьому розділі підручника розглянемо вторинний сектор економіки, який включає обробну промисловість та будівництво, що становили основу економіки країн Західної Європи в період із початку XIX ст. до початку Другої світової війни.

Підприємства вторинного сектора економіки на основі промислової сировини первинного сектора виробляють кінцеву, готову до споживання, продажу або використання в інших сферах продукцію. Ці підприємства зазвичай потребують складних технологій та відповідного обладнання, що споживає багато енергії, використовують більш висококваліфіковані трудові ресурси, які мають спеціальну техніко-інженерну підготовку.

Причиною переходу суспільства від первинного до вторинного сектора економіки стало вдосконалення техніки, яку використовували різні, уже знайомі вам, виробництва первинного сектора. Унаслідок цього зросла продуктивність праці, звільнилася значна кількість трудових ресурсів, задіяних у первинному секторі господарства. Європейське суспільство перетворилося з аграрного на індустріальне.

На розміщення виробництв вторинного сектора економіки не впливають природні умови, наявність або відсутність природних ресурсів. Вони тяжіють до суспільств з вищим розвитком освіти й науки.

Отже, з’ясуємо, чим важливі для людства виробництво та постачання електроенергії, машин і устаткування, хімічної продукції, тканин, одягу та взуття, харчових продуктів, а також будівництво.

Працюючи над третім розділом, ви:

• дізнаєтеся про країн-лідерів за виробництвом і споживанням енергії, чорних і кольорових металів, мінеральних добрив і полімерів, деревини й паперу, машин та устаткування, транспортних засобів, товарів народного споживання;
• навчитеся пояснювати розміщення окремих підприємств в Україні та світі; аналізувати статистичні дані щодо обсягів виробництва продукції;
• оціните вплив різних чинників на розміщення підприємств вторинного сектора світової та української економіки; наслідки їхнього впливу на довкілля; місце України на світовому та європейському ринках;
• зрозумієте зв’язок між спеціалізацією сільського господарства та харчової промисловості в світі та Україні.

Тема 1. Виробництво та постачання електроенергії

§ 29. Електроенергетика: типи електростанцій, основні чинники їх розміщення та значення

• 1. Пригадайте, яке значення має електроенергетика для вас та ваших близьких.
• 2. Спрогнозуйте можливість використання енергії Сонця пересічною родиною через встановлення сонячних панелей. За допомогою інтернет-джерел обчисліть вартість такого проекту.

1. ЕНЕРГЕТИКА СВІТУ: ГЕОГРАФІЯ ТА ЗНАЧЕННЯ. Географія енергетики зумовлена природними та соціально-економічними чинниками. За видобутком вугілля, природного газу, уранових руд лідерами є економічно розвинені країни, а за видобутком нафти — країни, що розвиваються. Проте переважна частина цих ресурсів споживається в економічно розвинених країнах із значним територіальним зміщенням електростанцій до великих портів, з орієнтацією на довізну енергетичну сировину із країн, що розвиваються.

За обсягами світового споживання електроенергії, який за останні 30 років збільшився більше ніж удвічі, можна визначити рівень соціально-економічного розвитку країн. У першій десятці — Китай, США, Індія, Японія, Росія, Канада, Бразилія, Південна Корея, Німеччина, Франція, а за споживанням на одну особу — Ісландія, Норвегія, Кувейт, Бахрейн, Катар, Фінляндія, Канада, Швеція, США, ОАЕ. Арабські нафтодобувні країни потрапили до переліку завдяки їхній спеціалізації на енергоємній виплавці алюмінію.

Під впливом багатьох чинників країни віддають перевагу виробництву електроенергії здебільшого на якомусь певному типі електростанцій. Наприклад, Швейцарія (60%) та Норвегія (88%) основну частину електроенергії отримують за рахунок гідроелектростанцій (ГЕС), Франція — атомних (АЕС — 75%), Китай — теплових (ТЕС — 61%). У країнах, що розвиваються, і до сьогодні використовують енергію від спалювання деревини (Центральна Африка, Південно-Східна Азія) та висушеного на сонці посліду тварин. У Танзанії, Ефіопії, Непалі майже 90% спожитої енергії забезпечує біомаса.

Користуючись додатковими джерелами, підготуйте повідомлення про аварії на АЕС Фукусіма в Японії та Чорнобильській. Знайдіть відеоматеріали в мережі Інтернет із цього питання. Зробіть висновки про безпеку для довкілля та безпечність виробництва енергії на АЕС.

Дізнайтеся про джерела електроенергії, які споживає ваша школа та домогосподарство. Як це виробництво електроенергії впливає на довкілля?

Електроенергія є матеріальною основою науково-технічного прогресу, зростання продуктивності праці в усіх виробництвах, а також важливою передумовою ефективного розміщення господарства. Тому її значення в суспільстві зростатиме надалі, адже дедалі більше країн стають на шлях індустріального розвитку.

Електроенергія широко використовується в промисловості — машинобудівній, металургійній, хімічній, де поширені енергоємні виробництва. Значна частка електроенергії споживається в комунальному господарстві й транспорті. У низці країн (США, Канада, Японія) значна частина електричної енергії використовується населенням у побуті. У країнах, що розвиваються, найбільша її частка споживається в промисловості та інших сферах господарства.

Подискутуйте, наскільки комфортним було б ваше життя без електроенергії.

2. ТИПИ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ, ОСНОВНІ ЧИННИКИ ЇX РОЗМІЩЕННЯ. Електричну енергію виробляють на електростанціях різних типів, який визначається видом енергії, що використовується на них для виробництва електричного струму. Отже, вони бувають тепловими, гідравлічними, атомними, гео- та геліотермальними, вітровими та ін. (мал. 1, 2).

Мал. 1. а) будова вітрогенератора; б) технологічна система АЕС.

Мал. 2. а) ГЕС «Три ущелини» (р. Янцзи, Китай, 25,2 ГВт), найбільша і надважка споруда в світі; б) турбіна припливної електростанції під час відпливу (північ Франції); в) Китай, сонячна електростанція, фото з ілюмінатора літака.

ТЕС за видом генерованої й відпускної енергії поділяють на два основних типи: конденсаційні (КЕС), призначені тільки для виробництва електроенергії, і теплофікаційні, або теплоелектроцентралі (ТЕЦ). КЕС, що працюють на органічному паливі, будують поблизу місць його видобування, а ТЕЦ розміщують поблизу споживачів тепла — великих міст, підприємств і житлових масивів. ТЕЦ також працюють на органічному паливі, але, на відміну від КЕС, виробляють як електричну, так і теплову енергію у вигляді гарячої води й пари для виробничих і теплофікаційних цілей. Основними видами палива цих електростанцій є: тверде (кам’яне та буре вугілля, антрацит, напівантрацит, торф, сланці); рідке (мазут); газоподібне (природний, коксовий, доменний та інші гази).

Атомні електростанції переважно конденсаційного типу використовують енергію ядерного палива (мал. 1, б).

Для того щоб зрозуміти роботу ТЕС, перегляньте відео «Теплоелектростанція (ТЕС). Машини: як це працює». Зробіть висновки про вплив роботи ТЕС на довкілля.

На розміщення різних типів електростанцій впливають різні чинники, головними серед яких є наявність споживача (потреба в електроенергії) і наявність певних джерел енергії. Наприклад, припливна електростанція точно буде розміщена на узбережжі моря, там, де є великі припливи, бажано сприятливий рельєф дна і конфігурація берегів. Для ГЕС потрібна річка, а для геотермальної станції — наявність підземних гарячих джерел. Водночас наявність масового споживача у великих містах призводить до концентрації навколо них деяких типів електростанцій, іноді кількох, як поблизу, наприклад, міста Запоріжжя (ТЕС, ГЕС та АЕС).

Мал. 3. Картосхема сонячного випромінювання.

У світі зростають обсяги використання відновлюваних або невичерпних джерел енергії, якими є енергія вітру та Сонця. Наприклад, найбільший вітроенергетичний комплекс світу — Ганьсу, потужністю 12,77 ГВт (більше ніж деякі АЕС), розташований в однойменній провінції Китаю, уздовж пустелі Гобі з її потужними вітрами. Вітрову енергію використовували з давніх часів, наприклад, відомі всім вітряні млини. Проте виробництво борошна та створення електроенергії це різні речі.

Особливості компанії