Гідроенергетика України

Гiдроенергетика України Гiдроенергетика України. ПЛАН Вступ.................................................................................................................... 3 1. Особливостi функцiонування гiдроенергетики України................................ 4 2. Становлення малої гiдроенергетики України............................................... 10 4. Еколого-економiчнi аспекти регiональної гiдроенергетики........................ 20 Висновок............................................................................................................ 25 Список використаної лiтератури...................................................................... 26 приводило до загострення екологiчних проблем регiонiв розташування генеруючих потужностей. Чорнобильська катастрофа i вiдставання у створеннi екологiчно прийнятних технологiй генерування призвели до енергетичної кризи, наслiдки якої ще до кiнця не усвiдомленi. В умовах мораторiю на АЕС, кiнцевої екологiчної ємностi навколишнього середовища, дефiциту палива i технологiчного вiдставання у вугiльнiй промисловостi необхiднi нетрадицiйнi рiшення в енергетичнiй полiтицi. При цьому технологiї, що вважалися економiчно малоефективними, стають конкурентноспроможними. Прикладом є нетрадицiйнi i поновлюванi джерела енергiї. До них вiдносяться i малi форми гiдроенергетики, що мають визначенi переваги гарантованої потужностi при значному потенцiалi ресурсiв малих рiк i водоймищ на Українi. Предметом Об’єктом – велика i мала гiдроенергетика. Робота складається з чотирьох роздiлiв, в яких послiдовно дослiджуються проблеми i перспективи розвитку гiдроенергетики України. 1. Особливостi функцiонування гiдроенергетики України. Гiдроенергетика України розпочалась зi спорудження найбiльшої в Європi Днiпровської ГЕС - 560 МВт (1927 р. - початок будiвництва, 1932 р. - введена в експлуатацiю). До складу споруди входили будiвлi ГЕС з дев'ятьма агрегатами. Концентрацiя потужностей в процесi розвитку енергетики призвела до будiвництва переважно потужних ГЕС. З ГЕС середньої потужностi була споруджена лише Теребле-Рiкська (27 МВт, 1955 р.) - надзвичайно цiкава ГЕС, де задiяно процедуру перекидання стоку р. Теребля в р. Рiку. Тут використовується рiзниця наявних природних рiвнiв рiк Теребля i Рiкi, складова 200 м в тому мiсцi, де цi рiки зближаються на вiдстанi 3,5 км. процес реконструкцiї цих ГЕС. Як видно, всi ГЕС, крiм Каховської (перiодично - полупiковий об'єкт), є пiковими електростанцiями. У 1983 р. введена в експлуатацiю Днiстровська ГЕС. Встановлена потужнiсть Днiстровської ГЕС - 702 МВт, середньобагаторiчне (проектне) виробництво електроенергiї складає 800 млн. кВт*год, розрахунковий напiр - 55 м, число годин використання потужностi по проекту - 1140 годин, тобто це чисто гостропiкова електростанцiя. Дана електростанцiя має характер гiрської, тому площа затоплення земель пiд водосховищем складає лише 14,2 тис. га (буферне водосховище - 1,04 тис. га). ГЕС, в залежностi вiд водностi, виробляли в останнi роки 14 - 16 % електроенергiї в енергооб'єднаннi. Собiвартiсть електроенергiї на великих ГЕС склала, наприклад, в 1998 р. 0,59 коп./кВт*год. Ясно, що саме ГЕС стримують зростання тарифiв. Причому слiд мати на увазi, що в структурi собiвартостi плата за водокористування складає 31 % (одна й та ж вода проходить через всi ГЕС Днiпровського каскаду та оплачується багаторазово), а витрати на заробiтну плату у структурi собiвартостi вкрай малi. Рiвень освоєння гiдропотенцiалу великих рiк практично вичерпаний. В останнi роки використання технiчного гiдропотенцiалу великих рiк в Українi перевищувало 60 %. Довикористання потенцiалу р. Днiстер вимагає серйозних екологiчних дослiджень та обгрунтування (крiм верхiв'я). Ускладнює цю роботу нове мiждержавне значення рiчки. є спорудження спецiальних пiкових енергооб'єктiв. Розумiння важливостi рiшення проблеми покриття пiкових потужностей спецiальними способами (крiм широкого використання споживачiв-регуляторiв на основi багатозонних тарифiв) було притаманне енергооб'єднанню України. Ще в сiчнi 1975 р. введена перша в СРСР гiдроакумулююча електростанцiя - Київська ГАЕС потужнiстю 225 МВт. Її характеристики: · повний об'єм верхнього водоймища - 4,79 млн. м3; · корисний об'єм - 3,79 млн. м3; · площа верхнього водоймища - 60 га (нижнє - водосховище Київської ГЕС); · середнiй напiр води Нср = 70 м (65 - 74 м); · потужнiсть ГАЕС в турбiнному режимi складає 225 МВт; · на станцiї встановленi три обертових агрегати одиничної потужностi в насосному режимi 43 МВт (пiсля модернiзацiї 43,5 МВт), в турбiнному - 33,4 МВт (пiсля модернiзацiї 37,0 МВт); · потужнiсть трьох прямих агрегатiв складає по 41,5 МВт. Українське енергомашинобудування впоралось iз завданням створення перших обернених гiдромашин. Набуто досвiд їх проектування та експлуатацiї. При створеннi гiдрообладнання вирiшено складнi питання розробки проточної частини насосiв-турбiн та реверсивних пiдп'ятникiв з нульовим ексцентриситетом. Київська ГАЕС стала великомаштабною моделлю для всебiчних дослiджень. Виконанi дослiдження властивостей утомленостi металiв в оборотних агрегатах у залежностi вiд впливу iнтенсивних вiбрацiйних навантажень, мiцностi вузлiв (кришки турбiни та турбiнного пiдшипника), вiбрацiї лопаток направляючого апарату, системи вiджиму води та випуску повiтря при пуску в насосний режим. Проведено комплекс дослiджень перехiдних процесiв при пусках та переведеннi в рiзнi режими, зупинках, втратi привода. Вiдпрацьований двотактний та бiльше режим експлуатацiї. Досвiд експлуатацiї та накопиченi дослiднi наробки в майбутньому сприятимуть впровадженню потужних ГАЕС (споруджуються Днiстровська та Ташликська, почато будiвництво, але законсервовано, Канiвської ГАЕС). Гiдроелектростанцiї Потужнiстьгiдроагрегатiв, шт.*МВт Вироб-ництво електро-енергiї, млн. кВт*год Макси-мальний напiр,м Нормаль-ний рiвень резервуару, м Характер регулювання стоку Київська ГЕС 4x16,3 16x18,5 635 12,0 1,175 103,0 Київська ГАЕС 3x37 3x41,5 112 73,1 денне Канiвська ГЕС 444 24x18,5 829 15,7 0,29 91,5 денне/тижневе Канiвська ГЕС 444 24x18,5 829 15,7 0,29 91,5 денне/тижневе Кременчуцька ГЕС 625 12x32 1506 17,0 8,97 81,0 ранкове Днiпродзержинська ГЕС 352 8x44 1250 15,5 0,5 64,0 денне/тижневе 1538,2 9x72 1x2,6 2x104,5 6x113,1 4140 38,7 0,865 54,4 Каховська ГЕС 351 6x58,5 1420 16,5 6,78 16,0 ранкове 702 6x117 800 53,4 2,0 ранкове з переходом на тривалий режим У 20-30-тi роки почався масовий розвиток малої гiдроенергетики. Так, в 1924 р. в Українi експлуатувалось 84 малих гiдроелектростанцiй (МГЕС) (сумарна потужнiсть 4000 кВт, середня потужнiсть 47,6 кВт), а до 1929 р. їх було вже 150 (сумарна потужнiсть 8400 кВт, середня потужнiсть 56 кВт). Серед них достатньо потужною була Бузька (введена в експлуатацiю в 1929 р., потужнiсть 570 кВт), Вознесенська (1929 р., 840 кВт), Сутиська (1927 р., розширена в 1935 р. до 1000 кВт). В 1935 - 1937 рр. з вiдомих введенi в експлуатацiю Шумська (120 кВт), Потуська (32 кВт), Писаревська (160 кВт), Бiлоусiвська (88 кВт), Березовська (108 кВт), Клебанська (64 кВт) та багато iнших МГЕС. У 1934 р. споруджена Корсунь-Шевченкiвська станцiя (1650 кВт), яка була однiєю з найдосконалiших МГЕС та стала основою першої в Українi i в СРСР мiсцевої Корсунь-Шевченкiвської сiльської енергосистеми з дуже високими для того часу економiчними показниками (iснувала до 1957 р.). До складу її увiйшли та працювали паралельно ще Юркiвська ПТЕС (2000 кВт), Стеблiвська ГЕС (2800 кВт), Дибненська ГЕС (560 кВт). У 1950 р. за даними "Укргiдропроект" в Українi експлуатувалось 956 МГЕС, але потiм їх будiвництво було призупинене. З розвитком потужного гiдроенергобудiвництва, спорудженням великих ТЕС, зростанням централiзацiї енергопостачання, а також низькими цiнами на паливо i електроенергiю у вiдомств та пiдприємств, на балансi яких знаходились МГЕС, iнтерес до них зник, почалась їх консервацiя та стихiйний демонтаж. Значною мiрою втрачено досвiд проектування, виробництва обладнання та спорудження. Сотнi МГЕС були закинутi i поступово руйнувались, зносилось основне обладнання, колись спорудженi греблi або зруйнованi, або знаходяться в аварiйному станi. та ГАЕС), а також обмежень, що їх накладають iншi галузi водогосподарського комплексу. Необхiдно зауважити, що питання продовження спорудження великих ГЕС ще потребує значних доробок, пов'язаних з екологiчними наслiдками їх експлуатацiї, а також з урахуванням обмеження будiвництва атомних електростанцiй (АЕС) та широким впровадженням парогазових установок. На завершення зазначимо, що до 2010 р. установлена потужнiсть ГЕС та ГАЕС України повинна бути доведена до 14,5 млн. кВт, а вироблення електроенергiї - до 17 млрд. кВт*год за рахунок спорудження Унiзької ГЕС на р. Днiстер, ГЕС та ГАЕС в Закарпаттi в складi енергокомплексiв та споруджених окремо ГАЕС, а також шляхом будiвництва середнiх, малих та мiкроГЕС. Деяке збiльшення виробництва елекгроенергiї передбачається за рахунок реконструкцiї та модернiзацiї iснуючих об'єктiв гiдроенергетики, а також залучення ресурсiв малих i середнiх рiчок. Мають бути проведенi розробки по перетворенню деяких iснуючих ГЕС у ГАЕС, що дозволить значно збiльшити регулюючу потужнiсть вiдносно iснуючої. Досвiд спорудження малих ГЕС у США та Нiмеччинi пiдтверджує, що при обгрунтованому їх спорудженнi природне середовище не тiльки зберiгається, але й можливе вiдтворення ранiше втрачених умов бiологiчного життя. Мале гiдробудiвництво може стати одним iз засобiв вiдтворення гiдрологiчного стану водостокiв, що гинуть. Освоєння виробництва лише трьох типорозмiрiв турбiн (25 - 100, 120 - 170, 200 - 300 кВт на напiр 5 - 15 м) забезпечує половину потреби в них для малих ГЕС. Основними передумовами гiдроакумулювання електроенергiї є потреба в маневренiй потужностi для покриття пiкiв навантаження та компенсацiї її короткотермiнових змiн, ущiльненнi навантаження з використанням дешевої нiчної енергiї, збiльшеннi потужностi та часу використання базових електростанцiй, економiї палива в енергосистемi. Економiя палива при використаннi ГАЕС досягається за рахунок довантаження теплового обладнання для зарядки ГАЕС. При цьому споживається менше палива, нiж для виробництва пiкової електроенергiї на ТЕС чи газотурбiннiй станцiї. Крiм того, режим її зарядки сприяє введенню в експлуатацiю базових електростанцiй, якi вироблятимуть енергiю з меншими питомими витратами палива. Гiдроелектростанцiї називаються малими, якщо їхня потужнiсть становить менше 25 МВт. Таку потужнiсть, однак, слiд вважати умовною, оскiльки є багато станцiй iз встановленою потужнiстю, яка перевищує зазначену межу, однак за капiтальними витратами, конструкцiйним оформленням, компонуванням та одиничною потужнiстю агрегатiв їх не можна вiднести до великих ГЕС (передусiм за обсягами попереднiх робiт iз побудови гiдротехнiчних споруджень). Водянi турбiни малої та середньої потужностi, якi використовуються в малiй енергетицi так само, як i у "великiй", подiляються на турбiни з вiссю, розташованою вздовж потоку, та з вiссю, розташованою перпендикулярно до потоку. Проектування та установка гiдротурбiн мають свої особливостi, якi вiдрiзняють їх вiд парових i газових турбiн. Паровi та газовi турбiни працюють у комплектi з вiдповiдним чином спроектованими i пiдiбраними джерелами енергiї, якi однозначно вiдповiдають номiнальнiй потужностi агрегатiв. При проектуваннi гiдроагрегатiв завжди iснує дiапазон оцiнки потужностi потоку робочого тiла, що створює проблеми для проектування та будiвництва. нових матерiалiв i готових виробiв. Незаперечною перевагою гiдроелектростанцiй є їхня стiйка, стабiльна робота в мережi, на яку не впливають час доби i сезоннi змiни. Слiд зазначити, що малу залежнiсть вiд сезонних змiн вдається забезпечити не для всiх гiдростанцiй. Найбiльше пiддаються впливу сезонних змiн мiнi-ГЕС крайнього пiвдня та пiвнiчних регiонiв. Тому мiсце будiвництва старанно вибирається. Досвiд деяких держав свiдчить, що освоєння потенцiалу малих рiчок з використанням малих ГЕС i мiнi-ГЕС допомагає вирiшити проблему полiпшення енергопостачання. Найбiльш ефективними є малi ГЕС, якi будуються на наявних гiдротехнiчних спорудах. За даними фiрми "Елiмс-Чалмерс" (США), питомi капiталовкладення для новоспоруджених ГЕС потужнiстю 10 МВт становлять 1100 - 1400 $/кВт, потужнiстю до 1 МВт - 6800 - 8700 $/кВт. Будiвництво малої ГЕС потужнiстю 1 МВт коштує вiд 0,5 до 2 $ млн. Прибуток вiд неї становить $300 тис. на рiк, а термiн окупностi капiтальних вкладень - 2... 6 рокiв. Стандартизоване устаткування для малих ГЕС виробляється в широкому дiапазонi параметрiв: потужнiсть - вiд 2 до 15000 кВт; дiаметр робочого колеса турбiни - вiд 190 до 3000 мм; частота обертання - вiд 50 до 2000 об./хв.; напiр - вiд 1 до 1000 м, витрати води - вiд 0,01 до 0,75 м3/с. Серйозну увагу придiляють пiдвищенню економiчної ефективностi малих ГЕС за рахунок спрощення їх проектування, будiвництва та експлуатацiї, типiзацiї проектних рiшень, стандартизацiї устаткування та повної автоматизацiї роботи ГЕС. Дiапазон потужностей дiючих та проектованих мiнi-ГЕС держав ЄС наведено в табл. 2. Таблиця 2. Дiапазон потужностей мiнi-ГЕС держав ЄС Держава Дiапазон встановлених потужностей мiнi-ГЕС, МВт Велика Британiя 0,076... 4,5 0,1... 1,1 Іспанiя 1... 150 Нiмеччина Будiвництво мiнi-ГЕС виявилося дуже дорогим порiвняно з iншими видами гiдроелектростанцiй. Нижче наводяться деякi технiчнi та фiнансово-економiчнi показники дiючих мiнi-ГЕС держав ЄС (табл. 3). Таблиця 3. Технiко-економiчнi показники мiнi-ГЕС держав ЄС Держава Перепад висоти, м Витрати води, м3 /с Вартiсть проекту, US $ Перiодокупностi, рiк Францiя 0,2 58 0,4 50 тис. 10 3,1 2,6 140 16 млн. 10,4 Грецiя 15 80 41 млн. 9,5 0,6 102 50 10 Зiставити вартостi електроенергiї мiнi-ГЕС дуже важко, оскiльки вартiсть виробленої електроенергiї залежить вiд наступних факторiв: · мiсце будiвництва та трудовитрати на будiвництво; · багатофункцiональнiсть iнженерних споруд (дамба та iншi гiдротехнiчнi споруди можуть бути головними об'єктами для зрошування, водопостачання району i тiльки в другу чергу для мiнi-ГЕС); · умови фiнансування; · вплив на довкiлля та соцiальнi умови; · потужнiсть турбiни. великої потужностi, i становить вiд 0,046 $/кВт*год i бiльше. Чиста технологiя вироблення електроенергiї є основою зниження викидiв СО2 Слiд зазначити, що негативний вплив на довкiлля, характерний для великих ГЕС (порушення теплового, гiдравлiчного та клiматичного стану мiсцевостi), не характерний для мiнi-ГЕС, якi використовують природнi водянi напори без необхiдностi будiвництва масштабних гiдротехнiчних споруд. В Українi нараховується понад 63 тис. малих рiчок i водотокiв загальною довжиною 135,8 тис. км, з них близько 60 тис. (95%) - дуже малi (довжина менше нiж 10 км), їхня сумарна довжина - 112 тис. км, тобто середня довжина такого водотоку - 1,9 км. Бiльшiсть малих рiчок довжиною менше нiж 10 км мають площу водозбору вiд 20,1 до 500 км2 (87% всiєї кiлькостi i 72% всiєї довжини малих рiчок України). Малих рiчок з площею водозбору вiд 50,1 до 100 км2 нараховується 890 (28% всiєї кiлькостi), а 797 рiчок (25%) мають площу водозбору 20,1 - 50 км2. Основною гiдрологiчною характеристикою є середнiй багаторiчний стiк, або норма рiчного стоку. При використаннi енергетичних ресурсiв малих рiчок велике значення має стан льодоставу на рiчках взимку. Це особливо важливо для мiкро-ГЕС, якi використовують кiнетичну енергiю потоку рiчок. Технiчний потенцiал Доцiльно економiчний потенцiал млрд. кВт*год/рiк млрд. кВт*год/рiк млн. т у. п./рiк млрд. кВт*год/рiк млн. т у. п./рiк 12,5 4,5 8,3 3,0 3,7 1,3 Таблиця 5. Розподiл загального гiдроенергетичного потенцiалу малих рiк по областях України Область Потенцiал, млн. кВт*год/рiк Автономна Республiка Крим 211,0 Київська 200,0 Вiнницька 360,0 Волинська 115,2 Днiпропетровська 101,2 Донецька 189,0 336,0 Закарпатська 4532,0 Запорiзька 50,5 Івано-Франкiвська 399,0 Кiровоградська 170,0 Луганська 436,0 Львiвська 1814,0 Миколаївська 156,8 Одеська 37,5 Полтавська 396,0 Рiвненська 304,0 298,0 Тернопiльська 427,2 Харкiвська 268,0 Херсонська 2,2 Хмельницька 303,5 Черкаська 331,0 Чернiвецька 883,7 Чернiгiвська 178,2 Усього по Українi 12500 З початку 20-х рокiв в Українi нараховувалося 84 гiдроелектростанцiї загальною потужнiстю 4000 кВт, а наприкiнцi 1929 року - вже 150 станцiй загальною потужнiстю 8400 кВт, серед них Вознесенська (840 кВт), Бузька (570 кВт), Сутиська (1000 кВт) та iн. 1934 року було введено в експлуатацiю Корсунь-Шевченкiвську ГЕС (2650 кВт), яка за своїми технiчними показниками була однiєю з найкращих станцiй того часу. У пiслявоєнний перiод електрифiкацiя сiльського господарства теж ґрунтувалася на збiльшеннi потужностей та полiпшеннi технiко-економiчних показникiв малих електростанцiй. На початку 50-х рокiв кiлькiсть збудованих малих гiдроелектростанцiй в Українi становила 956 iз загальною потужнiстю 30 тис. кВт. Однак через розвиток централiзованого електропостачання та стiйку тенденцiю до концентрацiї виробництва електроенергiї на потужних тепло- та гiдростанцiях будiвництво малих ГЕС було зупинено. Почалась їх консервацiя, демонтаж, сотнi малих ГЕС було зруйновано. Сьогоднi в Українi збереглося всього 48 малих гiдроелектростанцiй, бiльшiсть яких потребує реконструкцiї. До них вiдносяться такi порiвняно потужнi станцiї, як Теребле-Рикська, Гайворонська, Корсунь-Шевченкiвська, Стеблiвська, Ладижинська та iншi. Технiчний стан дiючих ГЕС характеризується значно або цiлком зношеним основним гiдросиловим, гiдротехнiчним i електротехнiчним устаткуванням; наявнiстю несправностей у спорудженнях напiрного фронту, що можуть з'явитися причиною виникнення аварiйних ситуацiй; замуленням водоймищ; ростом забору води на неенергетичнi потреби; розмивами крiплень водозливних i берегових дiлянок нижнiх б'єфiв тощо. Розвиток малої гiдроенергетики України передбачає: · оновлення та реконструкцiю наявних i дiючих мiнi-ГЕС; · будiвництво нових мiнi-ГЕС в районах децентралiзованого енергопостачання; · будiвництво мiнi-ГЕС в регiонах централiзованого енергопостачання на наявних перепадах водосховищ та водотокiв; · нове будiвництво з концентрацiєю напору. Мала енергетика України через її незначну питому вагу (0,2%) в загальному енергобалансi не може суттєво впливати на умови енергозабезпечення країни. Однак експлуатацiя малих ГЕС дає можливiсть виробляти близько 250 млн. кВт*год електроенергiї на рiк, що еквiвалентно щорiчнiй економiї до 75 тис. тонн дефiцитного органiчного палива. За оцiнками Свiтової енергетичної ради, економiя органiчного палива за рахунок малої гiдроенергетики у загальному виробництвi енергiї на 2020 рiк буде складати 69 та 99 млн. т у. п. для вiдповiдно мiнiмального та максимального варiантiв розвитку. 3. Аналiз ефективностi малої гiдроенергетики України. в Українi забезпечить надiйне енергопостачання споживачiв промислового i житлово-комунального господарства сiл та районних центрiв, iнтенсивний розвиток сiльського господарства, полiпшить стан соцiальної сфери та екологiї. Для регiонiв Захiдної України впровадження МГЕС дасть значний вклад в енергозабезпечення. зацiкавленiсть мiсцевих органiв влади i населення. Конкурентноздатнiсть малої гiдроенергетики може зацiкавити iнвесторiв рiзних форм власностi. Визначено заходи по впровадженню об'єктiв малої гiдроенергетики (загальна потужнiсть 610 МВт): · вiдновлення старих МГЕС; · будiвництво МГЕС на iснуючих водоймищах України та iрiгацiйних каналах; · використання водотокiв технiчних та комунальних систем водопостачання i водовiдведення; МГЕС в нових створах на рiчках Захiдної України, якi одночасно будуть виконувати функцiю боротьби iз паводками. (1998-1999 рр.), по них вже проведено попереднi дослiдження, визначено замовникiв, проектнi i будiвельнi установи, постачальникiв обладнання, є також активна пiдтримка з 6оку обласних адмiнiстрацiй. Для першочергового впровадження на першому етапi реалiзацiї Програми розвитку гiдроенергетики України у 1998-2000 роках вiдiбрано 2 найважливiшi проекти за напрямом "Мала гiдроенергетика": · вiдновлення малих ГЕС на рiчках Гнилий Тикач та Гiрський Тикач (Черкаська обл.); · МГЕС на р. Збруч (Хмельницька i Тернопiльська обл.). Вiдповiдно до оцiнок науково-технiчного i виробничого потенцiалу малої гiдроенергетики обсяги впровадження до 2010 року становитимуть 617 МВт, загальна економiя паливно-енергетичних ресурсiв при цьому становитиме 16,9 млн. т у. п. Загальнi джерела фiнансування та очiкуванi результати по роздiлу "Мала гiдроенергетика" представлено в таблицi 6. Реалiзацiя намiчених заходiв створить умови для широкого впровадження МГЕС, якi мають термiни окупностi 4... 6 рокiв. Питомий показник впровадження малої гiдроенергетики - 139,3 грн./т у. п. Вартiсть замiщення палива (економiя 3007 тис. т у. п./рiк) досягає 418 млн. грн., у тому числi по етапах: · 2000 рiк - 67,6 тис. т у. п./рiк; · 2005 рiк - 1532,6 тис. т у. п./рiк; · 2010 рiк - 3007,6 тис. т у. п./рiк. Загальнi джерела фiнансування та очiкуванi результати по роздiлу "Мала гiдроенергетика" Термiн впровадження Обсяги фiнансування, млн. грн. Очiкуванi результати Початок Капiтальнi вкладення Державний бюджет Мiсцевi бюджети кошти пiдпри-ємства Поза-бюджетнi кошти Іншi джерела МВт Енерго-ресурсiв, тис. т у. п. 1998 33,1 1,05 32,05 1,05 3,05 - 18,2 10,8 6,8 - 1999 113,9 1,36 112,54 1,36 7,54 0,2 89,0 15,8 24,81 11,6 2000 179,2 0,40 178,71 0,40 10,3 - 152,9 15,5 86,76 67,6 2001 2005 600,8 - 600,8 - 14,4 - 545,4 41,0 200,0 4733,0 2006 2010 1060,0 - 1060,0 - 10,0 - 1050,0 - 300,0 12088,0 1998 2010 1987,0 2,9 2,9 45,3 0,2 1855,5 83,1 617,3 Таблиця 6. Зведенi показники ефективностi впровадження малої гiдроенергетики Показники 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 1. Кiлькiсть установок, шт. 24 92 160 190 224 256 280 293 312 342 375 402 435 6,8 30,5 117,3 157,3 197,3 237,3 277,3 317,3 377,3 437,3 497,3 557,3 617,3 3. Замiщення традицiйного палива, тис. т у. п. - 11,6 67,6 360,6 653,6 946,6 4. Вартiсть виробленої продукцiї, млн. грн. - 1,61 9,4 50,1 90,9 131,6 172,3 213,0 254,0 295,0 336,0 377,0 418,0 33,1 113,9 179,2 120,5 120,5 120,5 120,5 120,5 212,0 212,0 212,0 212,0 212,0 6. Прибуток, млн. грн. - - - - - 11,1 51,8 92,5 42,0 83,0 124,0 165,0 206,0 7. Повернення коштiв, млн. грн. - - 2,0 12,8 23,1 33,6 43,8 54,3 64,8 75,0 85,5 96,0 106,5 8. Надходження до бюджету, млн. грн. 16,55 56,76 94,5 85,3 105,7 129,4 161,9 194,5 245,6 278,4 311,2 344,0 376,8 9. Кошти, що передбачаються на заходи з енергозбереження, млн. грн 4,97 17,03 28,35 25,59 31,71 38,8 48,6 58,4 73,7 83,5 93,4 103,2 113,0 4. Еколого-економiчнi аспекти регiональної гiдроенергетики. В умовах України, майже не забезпеченої власними енергетичними ресурсами, великого значення набуває проблема енергетичної незалежностi. На територiї України нараховується майже 630 тисяч малих рiк i приток до них, потенцiйна енергiя яких може замiнити декiлька десяткiв атомних реакторiв Чорнобильської АЕС. Крiм того, нетрадицiйнi системи МГЕС, розробленi НПК «Прометей» не потребують великого перепаду б'єфiв i, отже, не затоплять пройми рiчок, що дуже важливо в екологiчному вiдношеннi. Малi ГЕС не потребують великих ЛЕП, а отже, зменшуються витрати металу на опори, струмопроводи i т. п., все це економiчно вигiдно. У зв'язку з тим, що в Українi залишилося багато гребельних затворiв малих рiк, загат водяних млинiв, що мають водоскиди, їх можна використовувати для водозабору МГЕС, що значно спростить будiвництво МГЭС i скоротить термiни запровадження їх у лави дiючих. Для впровадження нової технологiї МГЭС потрiбно тiльки фiнансування. Окупнiсть МГЕС висока (порядку 2-3 роки), iз чого випливає, що впроваджувати їх вигiдно. Розглянемо, на прикладi одного з регiонiв України – Житомирської областi, можливостi i ефективнiсть впровадження малої гiдроенергетики. У зонi Полiсся Житомирської областi є готовi греблi на рiках Ірша, Уборть, Жерев, Случ, Словечна, Стружка. На готових греблях цих рiк пропонується побудувати ряд МГЕС загальною потужнiстю 15-20 МВт. Цьому може сприяти Закон України ²Про спецiальний режим iнвестицiйної дiяльностi на територiях прiоритетного розвитку в Житомирськiй обл.², що ввiйшов у силу з 1 сiчня 2000 року, пiдписаний Президентом 3-го грудня 1999 р. Згiдно з цим Законом в зону прiоритетного розвитку ввiйшли 9 пiвнiчних районiв Житомирської областi та мiста Бердичiв, Коростень, Новоград-Волинський. Але прiоритетний розвиток будь-яких територiй практично неможливий без достатньої кiлькостi електроенергiї. А саме її на Українi i в Житомирськiй областi не вистачає. Про це свiдчать частi вiдключення споживачiв, особливо в зимовий перiод. У Житомирськiй областi в наявностi є велика кiлькiсть гребль на малих рiчках. В областi в 50-х роках ХХ столiття на цих греблях було побудовано бiльше 20 малих гiдроелектричних станцiй (МГЕС) загальною потужнiстю бiля 5 МВт. Майже всi вони належали Мiнiстерству сiльського господарства колишньої УРСР, а точнiше колгоспам. На сьогоднi з них працює 2 чи 3. Решта зруйнованi, але греблi збереглись. Правда, технiчний стан бiльшостi гребль потребує додаткового обстеження. Спорудження сiльфонно-деревацiйних МГЕС на наявних греблях могло б частково розв’язати проблему енергетичної безпеки територiй прiоритетного розвитку. Сiльфонно-деревацiйнi МГЕС навiть на малих рiчках з витратою води бiля одного кубiчного метра за секунду при наявних греблях дозволяють отримати потужнiсть бiля 1000 КВт Причому висота греблi великого значення не має. Таким чином, займатися обладнанням наявних гребль, спорудженням на них сiльфонно-деревацiйних МГЕС з подальшим одержанням дешевої електроенергiї ми вважаємо одним з головних завдань для територiй прiоритетного розвитку в Житомирськiй областi. Це завдання може бути вирiшене не за один рiк i без первинних iнвестицiй при його розв’язаннi тут не обiйтись, оскiльки у держави цi кошти не передбаченi. Але починати необхiдно, оскiльки собiвартiсть електроенергiї, пiсля термiну окупностi, буде 0,05 грн. Гiдроелектростанцiї у своїй роботi не потребують великих затрат, не потребують палива i можуть працювати необмежено довго. Не використовувати вже побудованi греблi, якi стоять i будуть стояти, це верх безгосподарностi. До того ж, використання малих гiдростанцiй дозволяє зменшити довжини лiнiй електропередач високої напруги, що дає змогу економiї кольорових металiв i найголовнiше зменшити електромагнiтне навантаження на навколишнє середовище. Закон України «Про спецiальний режим iнвестицiйної дiяльностi…» дає змогу використати енергетичний потенцiал водних ресурсiв Житомирщини. А сам потенцiал досить високий: в областi майже десять вiдносно великих i багато малих рiчок, майже сорок водосховищ з загальною площею водного дзеркала 6756 гектарiв i корисною ємнiстю 135,66 млн. кубiчних метрiв води. Для прикладу вiзьмемо мiсто Бердичiв. Воно розташоване на рiчцi Гнилоп’ять, яка є основною рiчкою Бердичiвського району. Рiчка Гнилоп’ять протiкає з пiвдня на пiвнiч територiями Вiнницької областi i по територiях Бердичiвського i Житомирського районiв Житомирської областi. Загальна площа водозабору рiчки становить 1200 квадратних кiлометрiв. Середня багаторiчна витрата води становить 3,68 метрiв кубiчних в секунду (спостереження проводились в селi Головинка Житомирського району на протязi 40 рокiв). Рiчка Гнилоп’ять належить до несудохiдних рiчок i на всiй її довжинi на нiй побудовано бiля 10 гребль з водосховищами. З них 7 водосховищ знаходиться на територiї Бердичiвського району. Данi про водосховища представленi в таблицi 7. Назва водосховища Мiсце знаходження Площа водного дзеркала (га) Корисна ємнiсть (м3 ) Примiтки Бердичiвське м. Бердичiв 95 1200000 Скраглiвське Село Скраглiвка Бердичiвського району 90 1200000 Бистрицьке Село Бистрик Бердичiвського району 88 1300000 Мирославське 62 1100000 Рiчка Гнилоп’ятка Село Швайкiвка Бердичiвського району 50 1000000 Існувала ГЕС Існувала Райкiвська ГЕС Слободищенське с. Слободище, Бердичiвського Району 170 3300000 Існувала Слободищенська ГЕС Розташування гребель i водосховищ на рiчцi Гнилоп’ять дає можливiсть побудувати каскад гiдровузлiв загальною потужнiстю 10000 КВт, з загальною виробiткою електроенергiї понад 90мiльйонiв Квт/год. за рiк. Час будiвництва i введення в експлуатацiю одного гiдровузла з гiдроелектростанцiєю 4-8 мiсяцiв, в залежностi вiд фiнансування. Термiн окупностi однiєї станцiї- 3,5 роки, а з урахуванням того, що м. Бердичiв ввiйшло в зону прiоритетного розвитку i до нього може бути застосований вищезгаданий Закон, то термiн окупностi скорочується до 1,5-2 рокiв. Вартiсть будiвництва одного гiдровузла з електростанцiєю становить близько 500 тисяч доларi США, а всього каскаду– 3,5 мiльйони. Спорудження каскаду гiдроелектричних станцiй на рiчцi Гнилоп’ять вигiдно i тому, що для будiвництва останнiх гiдровузлiв можуть бути використанi кошти, заощадженi пiсля термiну окупностi першої гiдростанцiї. Окрiм вищезгаданих водоймищ, в Бердичiвському районi iснують штучнi та природнi водосховища, якi не указанi в лiтературi, але позначенi на картi Житомирської областi. Це ж водоймища: · в с. Старий Солитвин (р. Коднянка); · в с. Кукильня (р. Пустоваха); · в с. Хажин (р. Гнилоп’ять); · в с. Буряки ( р. Тетерiв); · в с. Семенiвка, Гардишiвка, Вел. П’ятихатки, Мерлушi. Вони потребують обстеження на предмет придатностi для будiвництва МГЕС. Надалi рекомендується за необхiдне дослiджувати iншi греблi Полiсся Житомирської областi. електроенергiєю гiрничодобувнi i промисловi пiдприємства цих районiв. Надалi можна звiстки будiвництво МГЭС на водоймищах: · Повчанському, с. Повч, Лугинського р-ну, ємнiстю 2,46 млн. куб. м.; · Бардовському, с. Барди, Коростенського р-ну, ємнiстю 1,8 млн. куб. м.; · Новоград-Волинському, м. Новоград-Волинськ, емнiстю 1,8 млн. куб. м.; · Лопатинському, с. Лопатичi, Олевського р-ну, ємнiстю 1,27 млн. куб. м.; · Червоненськом, с. Червоне, Народицького р-ну, ємнiстю 0,8 млн. куб. м. энергозалежнiсть Житомирського Полiсся, а також пiдвищити його промисловий потенцiал. Взяти участь у будiвництвi МГЭС у Житомиском Полiсся ( по проекту НПК «Прометей» ) виявили бажання деякi фiрми Нiмеччини. В даний час ведеться листування i переговори про постачання турбiн i генераторiв необхiдної потужностi. Висновок. Розвиток малої гiдроенергетики на Українi здiйснювався в 30-40 малiй гiдроенергетицi роки ХХ ст., i наприкiнцi 50 рокiв малих гiдроелектростанцiй нараховувалося бiльше 1000. Існувала мiцна база виробництва гiдротурбiн потужнiстю вiд 1,5 до 260 кВт i синхронних генераторiв до них.. Проте iз розвитком гiдробудiвництва в Сибiру, спорудженням потужних теплоелектростанцiй i атомних електростанцiй, ростом централiзацiї електропостачання, а також у зв'язку з низькими цiнами на паливо й електроенергiю зник iнтерес вiдомств i пiдприємств до малої гiдроенергетикию. Почалася їхня консервацiя, демонтаж. Сотнi малих гiдроелектростанцiй (МГЕС) були зруйнованi i закинутi. Значною мiрою втрачено досвiд проектування, виробництва устаткування, спорудження. У закордоннiй енергетицi придiляється велика увага малiй енергетицi : у Китаї експлуатується 90000 МГЭС, в Індiї - їхня потужнiсть наближається до 5000МВт.; у Нiмеччинi працює 3250 МГЭС, у Швейцарiї їх- 2300; у Японiї 1350 i споруджується бiльш 2000 МГЭС. А в Українi збереглося лише 50 МГЭС загальною потужнiстю 9,3МВт. а близько 420 - закинутi. Саме цi чинники поряд iз паливною й енергозберiгаючою полiтикою держави роблять МГЕС доцiльними об'єктами. Список використаної лiтератури. 2. Денисюк C. П, Вiхарєв Ю. О.,. Радиш І. П, Гололобов О.І., Ковальов О. В., Машкара О. Г. 3. Екологiчна ситуацiя Житомирщини, ( статистичний збiрник), «Державний комiтет статистики», Київ-Житомир, 1998 р. 6. Шевченко В.І., Пiвень Л. З. „Енергетика України: який шлях обрати, щоб вижити (незалежне дослiдження електроенергетики)” Київ - Видавничий центр "Просвiта" 1999 р.,186 ст. 7. "Енергоефективнiсть та напрями самоенергозабезпечення регiонiв на прикладi Житомирської областi", за редакцiєю М. П. Ковалка. Київ - Видавництво "Українськi енциклопедичнi знання" 2000 р.,118 ст. 8. "Эффективное энергоиспользование и альтернативная энергетика", под редакцией академика НАН Украины А. К. Шидловского. Киев - Видавництво "Українськi енциклопедичнi знання" 2000 р.,302