Социально-экономические и экологические проблемы выработки электроэнергии на теплоэлектростанциях

 Во-вторых, потенциальная  потребность в расширении парка  генерирующих мощностей электроэнергетики  Украины. Растущий в контексте достаточно интенсивного экономического развития нашего государства спрос на электрическую и тепловую энергию будет требовать адекватного наращивания производственных мощностей отечественной энергогенерации. В Энергетической стратегии Украины предусматривается введение до 2030 г. 12 млн. кВт новых мощностей ТЭС (а это, в свою очередь, будет требовать возведения новых объектов энергетической инфраструктуры), что также определяет необходимость получения масштабных инвестиционных ресурсов.

 В третьих, объективная потребность в совершенствовании организационного, производственного, финансового, энергетического менеджмента энер-гогенерирующих компаний Украины, вытекающая из низкой технолого-экономической эффективности работы отечественных теплоэлектростанций по сравнению с аналогичными показателями стран ЕС. Агрегированная оценка эффективности функционирования ТЭС Украины и отдельных стран Евросоюза по таким критериям, как степень загрузки мощностей, коэффициент их полезного действия (КПД), энергоемкость и экологичность производства, демонстрирует абсолютную неконкурентоспособность отечественной тепловой генерации.

По всем указанным  критериям предприятия тепловой энергетики Украины имеют худшие показатели, чем ТЭС развитых и  переходных стран Европы, а по такому определяющему критерию, как величина удельных расходов топлива на отпуск произведенной электроэнергии, отставание в среднем составляет 1,5 раза.

 В-четвертых, очевидная  необходимость внедрения качественно  новых для отечественных ТЭС  производственных технологий (энерго- и экологосберегающих) обусловлена низкой конкурентоспособностью и значительным эко-деструктивным влиянием деятельности тепловой генерации Украины на текущем этапе. Достойным наследования представляется опыт Евросоюза, который, стремясь укрепить собственную конкурентную позицию на международной экономической арене путем сокращения энергоемкости производства, активно разрабатывает Европейский План по стратегическим энерготехнологиям (European Strategic Energy Technology Plan (SET-Plan)). При подготовке данного Плана предлагается ориентироваться на наиболее пер-спективные для теплоэнергетики "низкокарбоновые" технологии, связанные с эксплуатацией газовых турбин комбинированного цикла; парогазовых турбин комбинированного цикла на основе использования очищенного угля с улавливателями и накопителями СО2; улучшенного оборудования на основе ископаемого топлива (паровая установка комбинированного цикла интегрированной газификации) с улавливателями и накопителями углеродных выбросов.

Этих ориентиров должна придерживаться и Украина, разрабатывая государственную политику по технологическому развитию собственной теп­ловой энергетики. Частичная техническая реконструкция морально устаревших и физически изношенных пылеугольных и газомазутных блоков украинских ТЭС (а лишь на это финансово способно государстве) ни при каких условиях не приблизит их развитие к параметрам (энергетическим, экономическим, экологическим) конкурентоспособности европейской теплоэнергетики. Для этого необходима существенная технологическая модернизация отечественной тепловой генерации, которую в пределах инвестиционных обязательств и в контексте государственной энергетической политики постепенно могли бы реализовать частные стратегические инвесторы.

На основании вышеизложенного следует отметить, что для приватизации украинской теплоэнергетики существуют два весомых основания:

- потребность в более  эффективном менеджменте отечественных  объектов тепловой генерации  для повышения конкурентоспособности  и приближения параметров работы украинских ТЭС, по крайней мере, к среднеевропейскому уровню. Как показывает мировая экономическая практика, преимущественно именно частный собственник (и в энергетической сфере) обеспечивает реализацию наиболее эффективных организационно-управленческих моделей хозяйствования;

- потребность в масштабных  капиталовложениях в целях модернизации, технической реконструкции, введения  новых мощностей, внедрения новых  энерго- и экологоэффективных технологий  в сфере тепловой энергетики. Так, согласно ориентирам Энергетической стратегии Украины на период до 2030 года, в развитие отечественной тепловой генерации на 2006—2010 гг. необходимо инвестировать 16,7 млрд. грн. , а, по мнению международных экспертов, лишь замена и обновление мощностей украинских ТЭСв ближайшие годы потребуют около 2,5 млрд. дол. (свыше 100 млн. дол. на 1 энергоблок).

 Особенно важна  реализация масштабного привлечения  инвестиций в модернизацию и  развитие производственных мощностей  украинской теп­ловой генерации.  В макроэкономической плоскости привлечение надежного источника таких инвестиций будет способствовать укреплению кон­курентной позиции Украины на мировых рынках, ведь инвестиции в традиционную и высокотехнологическую инфраструктуру являются третьим в перечне десяти "Золотых правил конкурентоспособности", рекомендованных странам швейцарским Институтом развития менеджмента (IMD) — ведущей международной институцией по исследованию проблем национальной конкурентоспособности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Некоторые пути решения проблем современной энергетики

 

Несомненно, что  в  ближайшей  перспективе  тепловая  энергетика  будет оставаться преобладающей в энергетическом балансе мира  и  отдельных  стран.

Велика вероятность  увеличения  доли  углей  и  других  видов  менее  чистого топлива в получении энергии.  В  этой  связи  рассмотрим  некоторые  пути  и способы их использования, позволяющие  существенно  уменьшать  отрицательное воздействие   на   среду.   Эти   способы   базируются   в    основном    на совершенствовании  технологий  подготовки  топлива  и  улавливания   вредных отходов. В их числе можно назвать следующие:

    1. Использование  и совершенствование очистных  устройств.  В  настоящее время на многих ТЭС  улавливаются  в  основном  твердые  выбросы  с  помощью различного вида фильтров.  Наиболее  агрессивный  загрязнитель  -  сернистый ангидрид на многих ТЭС  не  улавливается  или  улавливается  в  ограниченном количестве.  В  то  же  время  имеются  ТЭС  (США,   Япония),   на   которых производится практически полная очистка от данного загрязнителя, а также  от окислов  азота  и  других  вредных  полютантов.   Для   этого   используются специальные десульфурационные (для улавливания диоксида и триоксида серы)  и денитрификационные  (для  улавливания  окислов  азота)  установки.  Наиболее широко  улавливание  окислов  серы  и   азота   осуществляется   посредством пропускания  дымовых  газов  через  раствор  аммиака.  Конечными  продуктами такого процесса являются аммиачная  селитра,  используемая  как  минеральное удобрение,   или   раствор  сульфита   натрия   (сырье    для    химической промышленности). Такими установками  улавливается  до  96%  окислов  серы  и более 80% оксидов азота. Существуют и другие  методы  очистки  от  названных газов.

    2. Уменьшение  поступления  соединений  серы  в  атмосферу  посредством предварительного обессеривания (десульфурации) углей и других видов  топлива (нефть, газ, горючие сланцы) химическими или физическими методами.  Этими методами удается извлечь из топлива  от  50  до  70%  серы  до  момента его сжигания.

    3.  Большие   и  реальные  возможности   уменьшения   или   стабилизации поступления  загрязнений  в  среду  связаны  с   экономией   электроэнергии. Особенно велики такие возможности за счет снижения энергоемкости  получаемых изделий. Например, в США на единицу  получаемой  продукции  расходовалось  в среднем в 2 раза меньше энергии, чем в бывшем СССР. В  Японии  такой  расход был  меньшим  в  три  раза.  Не  менее  реальна  экономия  энергии  за  счет уменьшения металлоемкости продукции,  повышения ее  качества  и увеличения продолжительности  жизни  изделий.  Перспективно  энергосбережение  за  счет перехода на наукоемкие технологии, связанные с  использованием  компьютерных и других слаботочных устройств.

    4.  Не  менее   значимы  возможности  экономии  энергии  в  быту  и   на производстве  за  счет  совершенствования   изоляционных   свойств   зданий. Реальную экономию энергии дает  замена  ламп  накаливания  с  КПД  около  5% флуоресцентными, КПД которых в несколько раз выше. Крайне расточительно использование электрической энергии для  получения тепла. Важно иметь в  виду,  что  получение  электрической  энергии  на  ТЭС связано с потерей примерно 60-65% тепловой энергии. Энергия теряется также при передаче ее по проводам  на  расстояние. Поэтому прямое сжигание топлива для получения тепла, особенно газа,  намного рациональнее, чем через превращение его в электричество,  а  затем  вновь  в тепло.

    5. Заметно повышается  также КПД топлива при  его   использовании  вместо ТЭС на ТЭЦ. В последнем случае  объекты получения энергии приближаются  к местам ее потребления и тем самым уменьшаются потери, связанные с  передачей на расстояние. Наряду с электроэнергией на ТЭЦ используется  тепло,  которое улавливается   охлаждающими   агентами.   При   этом   заметно   сокращается вероятность  теплового  загрязнения  водной   среды.   Наиболее   экономично получение  энергии  на  небольших  установках   типа   ТЭЦ   (иогенирование) непосредственно в зданиях. В этом случае  потери  тепловой  и  электрической энергии снижаются до минимума. Такие способы  в  отдельных  странах  находят все большее применение.

 

 

 

 

 

 

7. Выводы и заключения

 

Теплоэнергетика на современном этапе не отвечает экологическим требованиям, предъявляемым к ней, поэтому ее дальнейшее развитие и совершенствование должны быть связаны с выработкой новой концепции или, в крайнем случае, с существенным пересмотром существующих принципов использования энергии природного топлива. 

В результате работы ТЭС  в связи с недостаточной очисткой топочных газов и сжиганием низкосортного топлива, в атмосферу поступают различные газообразные загрязнители: основные из них: угарный газ (СО), углекислый газ (СО2), оксиды азота (NO, NO2), углеводороды (Cm Hn). а также высокотоксичное вещество бензапирен. ТЭС, работающие на угле, являются также источником выбросов диоксида серы (SO2). Поступление загрязнителей в атмосферу вызывает массу экологических проблем (парниковый эффект, смоги, кислотные дожди, нарушение озонового слоя и др.).

При сжигании угля образуются также зола и шлаки, для складирования, которых требуются огромные территории земель. Зола и шлак в некоторых случаях содержат в своем составе, кроме нетоксичных составляющих, тяжелые металлы, радиоактивные элементы, которые разносятся ветром и накапливаются на прилегающей территории.

Большие объемы воды расходуются  на ТЭС на охлаждение агрегатов.

ТЭС является источником теплового загрязнения. Вода, используемая для охлаждения агрегатов, проходит охлаждение в градирнях, прудах–охладителях и зачастую недостаточно охлажденная, сбрасывается в водные объекты, обусловливая их тепловое загрязнение. Выбросы большого количества тепла и углекислого газа способствуют повышению температуры на Земле.

Значительные территории земель отводятся при добыче угля для складирования пустой породы. Отвалы пустых пород пылят, часто самовозгораются и являются источников выбросов в атмосферу продуктов их горения.

Полностью исключить  воздействие топливного цикла на окружающую среду нельзя. Однако принятие мер, таких как, ужесточение норм предельно допустимых концентраций, внедрение экологически чистых ТЭС, применение природоохранных технологий, обеспечит уменьшение влияния на окружающую среду всех стадий топливно-энергетического комплекса.

Список  использованной литературы

 

1. Стерман Л.С. Тепловые и атомные электрические станции: Учебник для вузов / Л.С. Стерман, В.М. Лавыгин, С.Г. Тишин. – М.: Энергоатомиздат, 1995. – 416 с.
2. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции: Учебник для вузов / Под ред. В.Я. Гиршфельда. – М: Энергоатомиздат, 1987. – 328 с.
3. Елизаров Д.П. Теплоэнергетические установки электростанций: Учебник для вузов / Д.П. Елизаров. – М.: Энергоиздат, 1982. – 264 с.
4. Жук М.В., Круль В.П. Розміщення продуктивних сил і економіка регіонів України.К.:Кондор.–2004р.
5. Енергетична стратегія України на пepioд до 2030 року (Схвалена розпорядженням Кабінету Miнicтpiв України від 15 березня 2006 р.), с. 26. Официальный сайт Минтопливэнерго Украины.

http://mpe.kmu.gov.ua/fuel/control/uk/doccatalog/list?currDir=50358.

6. Материалы сайта www.energetika.in.ua
7.        Пугач Л.И. Энергетика и экология: Учебник. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003. – 504 с.
8. Влияние условий водопользования на себестоимость вырабатываемой электроэнергии ТЭС. / Борисов Г.М., Скубиенко С.В. // Изв. вузов. Сев.- Кавк. регион. Технические науки. 2005.Спецвыпуск, С. 48-50.