Osvita.ua Вища освіта Реферати Менеджмент Електроенергетична система України. Реферат
Провідні компанії та навчальні заклади Пропозиції здобуття освіти від провідних навчальних закладів України та закордону. Тільки найкращі вищі навчальні заклади, компанії, освітні курси, школи, агенції. З питань розміщення інформації звертайтесь за телефоном (044) 200-28-38.

Електроенергетична система України. Реферат

Електроенергетика України - це потужний, складний та багатогранний технологічний комплекс, метою якого є виробництво, передача і розподіл електроенергії між окремими споживачами

Основою електроенергетики України є об'єднана електроенергетична система (ОЕС), яка здійснює централізоване енергопостачання власних споживачів і взаємодіє з енергосистемами сусідніх країн, забезпечуючи експорт та імпорт електроенергії.

Енергетична система (енергосистема) - сукупність електростанцій, електричних та теплових мереж, з'єднаних між собою і пов'язаних загальним режимом у безперервному процесі виробництва, перетворення й розподілення електроенергії та тепла за умови загального керування цим процесом.

Електроенергетична система - сукупність електрообладнання енергетичної системи та об'єднаних загальним режимом споживачів електричної енергії які становлять єдине ціле.

Енергетичний менеджмент (енергоменеджмент) - управління раціональним використанням енергії на всіх стадіях її виробництва, передачі, розподілу і споживання, включаючи комплексне оптимальне розв'язання технічних, економічних та екологічних проблем, пов'язаних із цим процесом.

Згідно із Законом України "Про електроенергетику" одним з основних напрямків державної політики в електроенергетиці є збереження цілісності та забезпечення надійного і ефективного функціонування ОЕС України, єдиного диспетчерського (оперативно-технологічного) управління нею. Забезпечення виконання цих функцій в Україні покладено на Державне підприємство НЕК "Укренерго".

НЕК "Укренерго" здійснює свою виробничу діяльність у таких напрямках:

  • Забезпечення надійної передачі електроенергії від електричних станцій до споживачів по електричних мережах напругою 220 кВ і вище, а також здійснюється обмін електроенергією з іншими державами.
  • Створення умов для ефективної роботи магістральних і міждержавних електромереж як складової частини інфраструктури ринку електроенергії України.
  • Централізоване оперативно-технологічне управління об'єднаною енергосистемою України із забезпеченням надійної паралельної роботи теплових, атомних і гідравлічних електростанцій України та паралельної роботи з енергосистемами країн СНД, Східної і Центральної Європи, запобігання порушенням режиму й аваріям системного значення, ліквідація аварій з найменшими втратами для країни, забезпечення цілісності енергосистеми України.

В електроенергетиці України діє єдина централізована диспетчерська система оперативно-технологічного управління виробництвом, передачею та постачанням електричної енергії. Функції диспетчерського (оперативно-технологічного) управління об'єднаною енергетичною системою України виконує державне підприємство, яке визначається центральним органом виконавчої влади, що здійснює управління в електроенергетиці. Централізоване диспетчерське (оперативно-технологічне) управління поширюється на суб'єкти підприємницької діяльності, об'єкти електроенергетики яких підключені до об'єднаної енергетичної системи України.

Структуру державного підприємства, що здійснює централізоване диспетчерське (оперативно-технологічне) управління, визначає центральний орган виконавчої влади.

Централізоване диспетчерське (оперативно-технологічне) управління передбачає:

  • планування та оперативне управління потужностями електростанцій України з урахуванням режимів централізованого теплопостачання;
  • планування та контроль за додержанням режиму роботи об'єднаної енергетичної системи України;
  • запобігання аварійним ситуаціям і ліквідацію їх наслідків в об'єднаній енергетичній системі України шляхом підтримки необхідного балансу потужності та енергії, забезпечення надійного і сталого функціонування об'єднаної енергетичної системи України та її паралельної роботи з енергетичними системами інших держав;
  • розроблення і здійснення контролю за впровадженням нових систем протиаварійної автоматики та захисту, а також засобів зв'язку і диспетчерського (оперативно-технологічного) управління;
  • здійснення нагляду за експлуатацією систем протиаварійної автоматики та захисту.

Усі оперативні команди і розпорядження державного підприємства, що здійснює диспетчерське (оперативно-технологічне) управління відповідно до законодавства України, підлягають беззаперечному виконанню всіма суб'єктами підприємницької діяльності, об'єкти електроенергетики яких підключені до об'єднаної енергетичної системи України. Втручання в диспетчерське (оперативно-технологічне) управління об'єднаною енергетичною системою України з боку державних органів, політичних партій і рухів та інших громадських організацій не допускається, крім випадків, передбачених законодавством України.

Суб'єкти підприємницької діяльності, об'єкти електроенергетики яких підключені до об'єднаної енергетичної системи України, зобов'язані подавати державному підприємству, що здійснює диспетчерське (оперативно-технологічне) управління, звіти та інформацію, передбачені нормативно-технічними документами.

Диспетчерське управління балансом потужності та електроенергії для забезпечення функціонування оптового ринку електроенергії.

Основу компанії складають вісім електроенергетичних систем, які виконують виробничі завдання компанії на закріпленій території. До складу енергосистем входять 32 структурних підрозділи, які здійснюють безпосередньо експлуатацію магістральних та міждержавних електричних мереж у місцях їх розташування.

Крім того, НЕК "Укренерго" має також ряд відособлених (спеціалізованих) структурних одиниць. Це "Вінницяелектротехнологія", яка займається видпрацюванням нових технологій і навчанням персоналу компанії, "Головний інформаційно-обчислювальний центр", що здійснює впровадження і програмний супровід виробничо-технічних, господарських і фінансових задач енергокомпанії, а також пансіонат "Енергетик" із оздоровчим комплексом "Семидвір'я" і підрозділ громадського харчування "Енергетик". В компанії працює близько 12500 чоловік.

На балансі НЕК "Укренерго" знаходиться 131 підстанція напругою 220-750 кВ загальною потужністю 76785 МВА і 22458 км магістральних і міждержавних ліній електропередачі напругою 35-750 кВ.

Загальна встановлена потужність електростанцій ОЕС України на початок 2002 року складала 50,9 тис. МВт, з них ТЕС - 61,3%, АЕС - 23,2%, ГЕС - 9,2%, ТЕЦ - 6,3%, що входять до складу восьми енергогенеруючих компаній.

На сьогодні в ОЕС України єдиним джерелом високомобільних потужностей є каскад Дніпровських ГЕС та Дністровська ГЕС, які використовуються для регулювання добових графіків навантажень енергосистеми та відвернення тяжких аварійних ситуацій при втраті значної генеруючої потужності. Тобто гідроелектростанції виконують функцію забезпечення "живучості" енергосистеми України.

З 20 серпня 2001 року поновлена паралельна робота ОЕС України з ЄЕС Росії. До цього моменту енергосистема України періодично працювала окремо від енергосистем сусідніх країн. Це був досить важкий період в роботі ОЕС України. В умовах гострого дефіциту потужності частоту електроструму ледве вдавалося підтримувати на рівні 49,2-49,3 Гц. Але незважаючи на це, завдяки самовідданій праці усіх підрозділів НЕК "Укренерго", а особливо оперативного персоналу диспетчерських служб, енергосистема України втрималася в сталому режимі роботи. З покращанням балансу в ОЕС України якість електроенергії підтримувалася на рівні державних стандартів, склалися сприятливі умови для переходу ОЕС України на паралельну роботу з ЄЕС Росії.

З об'єднанням енергосистем України і Росії на паралельну роботу була поновлена проектна схема основної електромережі уздовж всього кордону з Росією. Це значно підвищило надійність роботи ОЕС України, а разом з тим і якість електроенергії. Гідроагрегати Дніпровської та Кременчуцької ГЕС перейшли на більш ощадливі режими роботи. Відновлюється практика надання взаємодопомоги, при аварійних ситуаціях, між сусідніми енергооб'єднаннями та оперативного обміну потужністю.

На НЕК "Укренерго" покладено завдання підтримання узгодженого сальдо перетоків активної потужності з ЄЕС Росії. На поточний момент це виконується в "ручному режимі" шляхом віддачі оперативним персоналом команд по телефону. Але найближчим часом це завдання буде покладено на систему автоматичного регулювання частоти і потужності (САРЧП). Вже було проведено випробування САРЧП НЕК "Укренерго" з дією на Дністровську ГЕС і майже закінчено роботи з підключення до САРЧП НЕК "Укренерго" гідроагрегатів ГЕС Дніпровського каскаду. Це дозволить виконувати регулювання відповідно до діючих стандартів по регулюванню частоти і потужності, а також зменшити навантаження на оперативний персонал НЕК "Укренерго".

На порядок денний виходить проблема поновлення проектної схеми роботи основної електричної мережі на міждержавних зв'язках 220-750 кВ з енергосистемами країн, що входять до складу енергооб'єднання CENTREL. Підключення так званого "Острова Бурштинської ТЕС" на паралельну роботу з енергооб'єднанням CENTREL/UCTE з 1 липня поточного року є першим успішним кроком у цьому напрямку.

В цілому НЕК "Укренерго" успішно виконує покладені на неї функції, і можна з впевненістю говорити, що Національна енергетична компанія "Укренерго" була й буде надалі виступати гарантом забезпечення надійного та ефективного функціонування ОЕС, а також енергетичної безпеки України.

Нинішню ситуацію в електроенергетиці можна визначити як критичну. Криза, яку переживає наша економіка, спричинила труднощі і в енергетиці. Найболючіші проблеми — економічні, зокрема проблеми неплатежів, спотворення платіжної системи. У тарифах на оплату енергії та енергоресурсів не передбачені кошти не тільки на розвиток, а й на просте відтворення і навіть утримання енергетичного господарства. Сама структура тарифів не відповідає загальноприйнятій у розвинених країнах.

Великого ступеня досягли моральна застарілість та фізична зношеність обладнання: на кінець 1998 р. 95,2% енергоблоків ТЕС відпрацювали свій розрахунковий ресурс (100 тис. годин), у тому числі 72,1% перевищили граничний ресурс (170 тис. годин), а 53,8% енергоблоків (більше половини!) перебувають в експлуатації понад 200 тис. годин (це перевищує визнану в світовій практиці межу фізичного зношення і морального старіння).

Якщо і надалі не вживати заходів для порятунку нашої енергосистеми, процес її деградації і поступового знищення стрімко розвиватиметься. Розрахунки показують, що вже у 2005 р. дефіцит генеруючих потужностей в енергосистемі України становитиме 7—10 млн. кВт, у 2010 р. у ній працюватимуть в основному лише АЕС та ГЕС. А починаючи з 2020 р. практично всю електроенергію Україна змушена буде імпортувати, що, безперечно, означатиме повну втрату нашого державного суверенітету (див. таблицю).

Динамiка змiн наявних робочих потужностей та їх дефiциту в енергосистемi України за вiдсутностi коштiв на її модернiзацiю (млн. кВт).

Ланка енергосистеми 2005 р. 2010 р. 2020 р. 2030 р.

АЕС (термiн експлуатацiї - 30 р.) 10,8 10,8 1 0

ТЕС 67 1—2 0 0

ТЕЦ 3—4 1—2 0 0

ГЕС-ГАЕС 4,7 4,7 4,7 4,7

Наявна потужнiсть 24,0—30,8 17,5—22,5 5,7 4,7

Необхiдна робоча потужнiсть з урахуванням резерву 33—37 37—45 55—60 70—75

Дефiцит робочої потужностi 7-10 18,5-22,5 50-55 65-70

ПЕК тривалий час забезпечував практично неоплачувані енергоносії для інших галузей, у тому числі експортноспроможних. Маючи "подаровані" енергоносії, ці галузі могли конкурувати на світових ринках. Фактично експортний потенціал країни багато в чому забезпечується продукцією ПЕК.

Принциповою особливістю паливно-енергетичного комплексу України є те, що він був сформований як складова частина загальносоюзного і тому не відповідає вимогам енергетики незалежної держави. Навіть за відсутності економічних кризових явищ він, як і все енергетичне господарство нашої країни, потребує докорінної перебудови.

Передусім це стосується структури генеруючих потужностей. Через відсутність не тільки палива, а й необхідних обсягів маневрових та пікових потужностей електроенергетична система не здатна забезпечити оптимальний графік навантажень, необхідну частоту, рівні напруги і врешті-решт — паралельну роботу з енергосистемами Росії та Західної Європи. Внаслідок цього та деяких інших причин практично припинився експорт електроенергії — важливого джерела надходжень на реконструкцію і модернізацію ПЕК та в державний бюджет.

Стратегічними для нашої країни проблемами є: структура паливно-енергетичного балансу, де переважають дорогі імпортні види палива; диверсифікація джерел імпорту; розвиток ресурсної бази; залучення позабалансових джерел енергії; підвищення ефективності процесів виробництва, транспортування та використання енергії тощо.

Зрозуміло, що стабілізація та розвиток електроенергетики, а разом з нею і економіки, можуть базуватися тільки на новітніх науково-технічних досягненнях. Причому, важкий стан енергетики, як це не парадоксально, створює унікальні можливості для її переходу на найвищий сучасний рівень, якщо правильно обрати стратегію виходу з кризи та мати певні кошти.

Адже Україна має неабиякі здобутки в галузі фундаментальних і прикладних досліджень, які вже сьогодні здатні забезпечити перехід української енергетики на якісно новий рівень. До них слід віднести створені останнім часом наукові засади прогнозування і оптимізації розвитку енергетики, унікальну систему відповідних математичних моделей, обчислювальних методів та програмно-інформаційних систем.

Розроблено сучасні технології зварювання, засоби технічної діагностики енергетичного обладнання, трубопровідних систем та металоконструкцій. Застосування цих засобів дає змогу визначати їх залишкові ресурси, терміни безпечного функціонування та виключити можливість виникнення аварій.

Проведено цілеспрямовані фундаментальні дослідження електромагнітних процесів побудови потужних турбогенераторів, що не мають аналогів у світі, — асинхронізованих турбогенераторів (АСТГ). Два такі турбогенератори потужністю по 200 МВт уже успішно експлуатуються на Бурштинській ТЕС.

Розроблено загальну теорію вимірювальних перетворювачів струму та напруги електроенергетичних систем та установок, зокрема надвисокої і ультрависокої напруги, що працюють з високою точністю як у статичних, так і в динамічних режимах за різноманітних вхідних сигналів. На її основі виготовлено перші в світі трансформатори струму ультрависокої напруги.

Значні досягнення є у створенні метрологічної бази енергетики, розробці технологій та обладнання, які допомагають розв'язувати проблеми енергозбереження та використання вітчизняних енергоносіїв. Багато зроблено у галузі енергетичного матеріалознавства.

Усе це — ґрунтовна основа для сприяння стабілізації та розвитку електроенергетичного комплексу країни як у цілому, так і окремих його галузей, у тому числі електротехніки.

Що ж конкретно пропонується зробити сьогодні? Українські вчені висунули ряд ідей щодо спорудження великих, дорогих стендів, пілотних установок, промислових зразків тощо. Більшість досліджень наші науковці можуть довести до кінця самотужки, використовуючи власні можливості. Але існують унікальні розробки, які в такий спосіб неможливо або дуже важко довести до завершення. Вони потребують надто великих витрат і значних зусиль, і тут слід залучати кошти галузевих міністерств та відомств. Сюди слід віднести і створення випробувальних центрів та центрів сертифікації в енергетичній галузі, які потребують атестації відповідного рівня, пілотних енерготехнологічних комплексів та установок і т. ін.

Якщо говорити про пріоритети, то на першому місці — питання енергетичної безпеки, яка, без перебільшення, визначає нині національну безпеку нашої країни. Рівень же енергетичної безпеки у нас катастрофічно низький.

Таке становище зумовлене не стільки тим, що власними природними ресурсами Україна забезпечує свої потреби лише на 47%, скільки тим, що ці потреби (особливо щодо природного газу) забезпечуються переважно імпортом з території однієї країни. Тому треба детально дослідити перспективну структуру та обсяги попиту на паливно-енергетичні ресурси, передбачивши значне зменшення частки природного газу. Сьогодні його частка в загальному споживанні є найбільшою за всю історію країни (близько 45% порівняно з 39% у 1999 р.). І це тоді, коли близько 78% газу доводиться імпортувати за цінами, вищими за європейські. Отже, слід розв'язати проблему диверсифікації джерел надходження палива.

У зв'язку з цим найважливішими стають питання раціоналізації структури ПЕК взагалі. Необхідно визначити об'єктивні, економічно доцільні пропорції і обсяги розвитку його паливних галузей.

За відсутності достатніх обсягів власних нафти та газу, на наш погляд, недоцільно використовувати ці види палива для генерування електроенергії. Доцільніше застосовувати для цієї мети вугілля, якого у нас вистачить на кілька сот років. Адже на відміну від газу та нафти, які неухильно дорожчають, вугілля в 2020 р. буде на 10—15% дешевшим, ніж у 2010 р.

Ресурсну базу енергетики можна істотно розширити за рахунок використання позабалансових енергетичних джерел — природного газу, нафти та вугілля так званих малих родовищ, а також шахтного метану, викидних газів, відходів промислових виробництв, шламів вуглезбагачення тощо. Ці ресурси раніше практично ігнорувалися, але в нинішніх умовах їх слід залучити до паливозабезпечення країни. Мабуть, основна проблема, яку тут треба розв'язувати, — це створення відповідних нормативно-правових умов та сприятливого інвестиційного клімату.

Дуже актуальним завданням є забезпечення маневреності енергетичної системи. Неприпустимо, що енергетики змушені використовувати для покриття маневрової частки графіка блоки 300 МВт. Тому необхідно терміново розробити та реалізувати науково, технічно і економічно обґрунтовану програму реконструкції та розвитку електроенергетичної системи, створити оптимальну структуру генеруючих потужностей, зокрема необхідну частку маневрового і пікового устаткування. Тільки за таких умов можна повною мірою раціонально задовольняти потреби споживачів у електричній енергії протягом усієї доби без обмежень та примусових відключень, які зараз набули масового характеру.

Проблемою надзвичайної ваги є визначення раціональних рівнів розвитку атомної енергетики. У цій галузі залишається багато питань і їх треба розумно вирішувати. Надзвичайно злободенною для України є проблема будівництва національного сховища радіоактивних відходів. Уже зараз існує гостра потреба в захороненні відпрацьованого палива АЕС, а через 10—20 років майже всі АЕС вичерпають свій робочий ресурс.

Окремо треба сказати і про те, що дуже повільно розв'язується надзвичайно важлива для нашої держави стратегічна проблема енергозбереження і енергоефективності. По суті замість зниження енергоємності ми маємо її зростання. Витрати на одиницю ВВП в Україні неухильно зростають і вже в 10 разів більші, ніж у розвинених країнах.

Розроблена Комплексна державна програма енергозбереження України обґрунтувала великий потенціал енергозбереження, який на рівні 2010 р. оцінюється в 100—110 млн. т у. п. Тільки завдяки впровадженню маловитратних короткотермінових організаційно-технічних заходів у найближчі 1,5—2 роки економія первинних енергетичних ресурсів реально може становити 12—14 млн. т у. п. щорічно.

Для реалізації великих можливостей у галузі енергозбереження та підвищення енергетичної ефективності в країні існують усі передумови за винятком головної: у нас відсутній сприятливий (і навіть нормальний) інвестиційний клімат. Ця проблема має, звичайно, загальнодержавне значення, її радикальне розв'язання дасть змогу забезпечити значне зростання ефективності функціонування не тільки енергетики, а й економіки країни в цілому.

Слід нагадати, що чинна нині структура тарифів на електроенергію та тепло не відповідає їх собівартості, тобто реальним витратам, не враховує потреб галузей на реконструкцію, модернізацію та нове будівництво. Так, до останнього часу тарифи на електроенергію були дуже занижені і не забезпечували накопичення на капітальні вкладення. Це прирікало електроенергетичну галузь на поступове вмирання, оскільки вичерпувався технічний ресурс устаткування.

Водночас тарифи на тепло істотно завищені і неоднакові у різних регіонах. Тому завданням державного значення є встановлення об'єктивно необхідних тарифів та цін на первинні енергетичні ресурси. До речі, у тарифах на електроенергію у США 16—17% відводить ся на нову техніку і екологію.

Я спинився тільки на деяких головних, найважливіших і першочергових проблемах розвитку ПЕК України. Необхідно, щоб всі вони реалізовувалися комплексно та одночасно, бо відсутність ефективного розв'язання для однієї з них заблокує успішну реалізацію інших.

Що ж до довгострокової енергетичної політики України, то вона має передбачати:

  • надійне забезпечення населення і економіки енергоносіями (і енергією) необхідної якості;
  • підвищення ефективності використання паливно-енергетичних ресурсів і створення умов для переведення економіки країни на енергозберігаючий шлях розвитку;
  • стійкий розвиток ПЕК в умовах формування ринкових відносин;
  • забезпечення енергетичної безпеки і енергетичної незалежності України;
  • зменшення негативного впливу ПЕК на навколишнє середовище.

Література

1. Боровиков В. А. Электрические сети энергетические системы. – М., 1989.

2. Основи енергетики. – К., 1998.

3. Рокотян С. С. "Справочник по проектированию электроэнергетических систем" М. "Энергия", 1987.


03.02.2011

Провідні компанії та навчальні заклади Пропозиції здобуття освіти від провідних навчальних закладів України та закордону. Тільки найкращі вищі навчальні заклади, компанії, освітні курси, школи, агенції.

Щоб отримувати всі публікації
від сайту «Osvita.ua»
у Facebook — натисніть «Подобається»

Osvita.ua

Дякую,
не показуйте мені це!