Энергетическая безопасность Украины: сохранился ли запас прочности?
Уровень энергетической безопасности Украины определяется несколькими показателями, каждый из которых имеет индивидуальное пороговое значение. Сегодня большая часть этих показателей находится на границе между опасным и критическим состояниями....
Збережено в:
| Дата: | 2017 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут технічної теплофізики НАН України
2017
|
| Назва видання: | Промышленная теплотехника |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/142344 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Энергетическая безопасность Украины: сохранился ли запас прочности? / А.А. Халатов // Промышленная теплотехника. — 2017. — Т. 39, № 2. — С. 12-17. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-142344 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1423442018-10-06T01:23:08Z Энергетическая безопасность Украины: сохранился ли запас прочности? Халатов, А.А. Матеріали X Міжнародної конференції «Проблеми теплофізики та теплоенергетики» Уровень энергетической безопасности Украины определяется несколькими показателями, каждый из которых имеет индивидуальное пороговое значение. Сегодня большая часть этих показателей находится на границе между опасным и критическим состояниями. Рівень енергетичної безпеки України визначається декількома показниками, кожен з яких має індивідуальне порогове значення. Сьогодні значна частина цих показників знаходиться на межі між небезпечним і критичним станами. The level of energy security of Ukraine is determined by several indicators, each of which has an individual threshold value. Currently most of these indicators are on the border between its dangerous and critical state. 2017 Article Энергетическая безопасность Украины: сохранился ли запас прочности? / А.А. Халатов // Промышленная теплотехника. — 2017. — Т. 39, № 2. — С. 12-17. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 0204-3602 DOI https://doi.org/10.31472/ihe.2.2017.02 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/142344 621.31+330(77) ru Промышленная теплотехника Інститут технічної теплофізики НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Матеріали X Міжнародної конференції «Проблеми теплофізики та теплоенергетики» Матеріали X Міжнародної конференції «Проблеми теплофізики та теплоенергетики» |
| spellingShingle |
Матеріали X Міжнародної конференції «Проблеми теплофізики та теплоенергетики» Матеріали X Міжнародної конференції «Проблеми теплофізики та теплоенергетики» Халатов, А.А. Энергетическая безопасность Украины: сохранился ли запас прочности? Промышленная теплотехника |
| description |
Уровень энергетической безопасности Украины определяется несколькими показателями, каждый из которых имеет индивидуальное пороговое значение. Сегодня большая часть этих показателей находится на границе между опасным и критическим состояниями. |
| format |
Article |
| author |
Халатов, А.А. |
| author_facet |
Халатов, А.А. |
| author_sort |
Халатов, А.А. |
| title |
Энергетическая безопасность Украины: сохранился ли запас прочности? |
| title_short |
Энергетическая безопасность Украины: сохранился ли запас прочности? |
| title_full |
Энергетическая безопасность Украины: сохранился ли запас прочности? |
| title_fullStr |
Энергетическая безопасность Украины: сохранился ли запас прочности? |
| title_full_unstemmed |
Энергетическая безопасность Украины: сохранился ли запас прочности? |
| title_sort |
энергетическая безопасность украины: сохранился ли запас прочности? |
| publisher |
Інститут технічної теплофізики НАН України |
| publishDate |
2017 |
| topic_facet |
Матеріали X Міжнародної конференції «Проблеми теплофізики та теплоенергетики» |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/142344 |
| citation_txt |
Энергетическая безопасность Украины: сохранился ли запас прочности? / А.А. Халатов // Промышленная теплотехника. — 2017. — Т. 39, № 2. — С. 12-17. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
| series |
Промышленная теплотехника |
| work_keys_str_mv |
AT halatovaa énergetičeskaâbezopasnostʹukrainysohranilsâlizapaspročnosti |
| first_indexed |
2025-07-10T14:48:30Z |
| last_indexed |
2025-07-10T14:48:30Z |
| _version_ |
1837271786218061824 |
| fulltext |
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2017, т. 39, №212
УДК 621.31+330(77)
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ УКРАИНЫ:
СОХРАНИЛСЯ ЛИ ЗАПАС ПРОЧНОСТИ?
А.А. Халатов, академик НАН Украины
Институт технической теплофизики НАН Украины, ул. Желябова, 2а, Киев-57, 03057, Украина
Рівень енергетичної безпеки
України визначається декількома показ-
никами, кожен з яких має індивідуальне
порогове значення. Сьогодні значна ча-
стина цих показників знаходиться на
межі між небезпечним і критичним ста-
нами.
Библ. 4.
Ключевые слова: энергетическая безопасность, топливная база, тепловая и атомная энергетика, газотранспортная
система, энергоэффективность и энергосбережение.
Введение
Энергетическая безопасность страны является од-
ной из важных составляющих ее экономической без-
опасности [1]. Она характеризует способность госу-
дарственной системы в стабильных и нестабильных
условиях обеспечивать население, промышленность и
сельское хозяйство энергоносителями, тепловой и элек-
трической энергией в объеме и качестве необходимыми
для их устойчивого и надежного функционирования. С
1996 по 2011 г.г. интегральный показатель экономиче-
ской безопасности Украины увеличивался с 49 % до 60 %
(наивысший показатель в 2008-09 г.г.), но в дальнейшем
наметилась устойчивая тенденция к его падению. Се-
годня 7 из 10 показателей экономической безопасности
страны находятся в опасной или критической зоне [1].
Оценка энергетической безопасности страны являет-
ся сложной научно-технической проблемой и пока от-
сутствует унифицированная методика оценки ее состо-
яния. В методике Организации Объединенных Наций
(ООН) и Международного агентства по атомной энер-
гии (МАГАТЭ) для оценки энергетической безопасно-
сти используются 14 показателей (индикаторов), Миро-
вой банк в своей методике использует 39 индикаторов,
в Молдавии с учетом особенностей ее энергетики сфор-
мирована система из 24 показателей, а в Узбекистане
используют только 4 показателя.
Методика расчета энергетической безопасности
Министерства экономики Украины (2007) включает 9
показателей-индикаторов [1], которые сравниваются
с установленными для них «пороговыми» значения-
ми. Среди них – энергоемкость внутреннего валового
продукта (ВВП) в [кг у.т. / грн], «пороговое» значение
которой составляет 0,2…0,5; степень обеспеченности
страны топливно-энергетическими ресурсами (ТЭР) (не
менее 100 %); доля собственных источников в балансе
ТЭР страны (не менее 50 %); доля доминирующего то-
пливного ресурса в ТЭР страны (не более 30 %); износ
основных фондов предприятий топливно-энергетиче-
ского комплекса (ТЭК) (не более 50 %); доля инвести-
Уровень энергетической безопасно-
сти Украины определяется несколькими
показателями, каждый из которых име-
ет индивидуальное пороговое значение.
Сегодня большая часть этих показателей
находится на границе между опасным и
критическим состояниями.
The level of energy security of Ukraine
is determined by several indicators, each of
which has an individual threshold value.
Currently most of these indicators are
on the border between its dangerous and
critical state.
ций в предприятия ТЭК по отношению к ВВП (3…4 %);
транзит природного газа (не менее 175 млрд. м3) и
нефти (не менее 56…65 млн. т), объем добычи угля
(70…100 млн. т); доля импорта топлива из одной стра-
ны в общем объеме (не более 30 %). Сегодня зависи-
мость Украины от поставок энергоносителей из других
стран составляет 65 % (в Евросоюзе – 51 %). Условием
энергетической безопасности любой страны является
поставка энергоносителей из 3-4 независимых стран.
В связи с серьезными изменениями, которые прои-
зошли в экономике, численности населения и политиче-
ской жизни Украины в последние годы, показатели этой
методики должны быть скорректированы.
Наивысший уровень энергетической безопасности
(65 %) Украина имела в 2008 г., хотя это ниже уровня
устойчивой работы энергетического сектора (80 %). Се-
годня уровень энергетической безопасности Украины,
определяемый по методике [1], составляет около 50 %,
что находится на границе между опасным и критиче-
ским состоянием. Показатель научно-технического про-
гресса, характеризующий инновационные процессы в
энергетике, также находится на границе между опасным
и критическим уровнем.
Топливная база энергетики
Основным энергоносителем для тепловых электро-
станций (ТЭС) Украины является уголь. Подтвержден-
ные запасы угля в Украине значительны, они составля-
ют около 56 млрд. тонн, из которых 93 % приходятся
на Донецкий бассейн (6 место в мире), где главное ме-
сто принадлежит антрациту (уголь марки А). Тепловые
станции Украины используют уголь различных марок,
однако 50 % энергоблоков (7 из 14) суммарной установ-
ленной мощностью около 11 ГВт, используют только
уголь марки А (антрацит) и Т (тощий уголь).
Еще в 2010 г. собственная обеспеченность углем
энергетики Украины оценивалась на уровне 90 %, что
является высоким показателем. Военные действия на
Юго-Востоке страны, которые начались в 2014 г., при-
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2017, т. 39, №2 13
вели к существенным изменениям в структуре угледо-
бывающей промышленности Украины. Если в 2012 г. в
Украине добывали около 86 млн. тонн угля, то в 2014 г.
добыто 65 млн. тонн угля, а в 2015 г. – около 40 млн.
тонн. Это потребовало импорта энергетического угля –
в 2016 г. поставки из Луганской и Донецкой областей
составили 6,8 млн. тонн, в 2016 г. – 9,2 млн. тонн. С на-
чала 2017 г. по 15.03.2017 г. Украина получила из Луган-
ской и Донецкой областей 1,7 млн. тонн угля антрацито-
вой группы (из ЮАР – только 39 тыс. тонн). Отметим,
что примерно такое же количество антрацитового угля
(1,7 млн. тонн) поступило из ЮАР за три года с 2014 по
2017 г.г. Прогнозы показывают, что в 2017 г. для ТЭС и
ТЭЦ Украины необходимо 26,54 млн. тонн угля (импорт
– 5,6 млн тонн).
В 2011 г. Украина использовала 59,3 млрд. м3 при-
родного газа в год, а собственная добыча составляла
14,5 млрд. м3. Оккупация Крыма привела к потере при-
мерно 2,0 млрд. м3 газа ежегодно. В 2015 и 2016 г.г. соб-
ственная добыча газа составила 18 млрд. м3, а его по-
требление снизилось до 33…34 млрд. м3. В настоящее
время собственное потребление газа в Украине стабили-
зировалось на этом уровне. В 2015 г. около 16 млрд. м3
газа поступали из России и Европы; а в 2016 г. природ-
ный газ в Украину поступал из Европы по реверсной
схеме (11,1 млрд. м3). В 2015 г. в связи с ростом цен и
рядом ограничений потребление газа населением сни-
зилось на 25 %, а промышленностью – на 22 %. Соб-
ственная добыча газа в Украине практически не растет
по причине слабого финансирования работ по разведке
и освоению новых месторождений.
В 2016 г. в Украине добыто 1 млн. 612 тыс. т нефти,
что на 11 % меньше чем в 2015 г., только за один год по-
требление нефти снизилось на 70,5 %. Сегодня в связи с
недостатком нефти в Украине работает (да и то неустой-
чиво) только один Кременчугский нефтеперерабатыва-
ющий завод (НПЗ). В 2016 г. транзит нефти по террито-
рии Украины в Европу составил 13,82 млн. тонн, что на
8,8 % меньше чем в 2015 г. В 2016 г. доля транзитного
объема в транспортировке нефти составила 90,8 %.
Таким образом, такие важные индикаторы как уро-
вень собственной добычи энергоносителей, доля соб-
ственных источников в энергетическом балансе страны
и доля транспорта энергоносителей в Европу не удов-
летворяют условиям энергетической безопасности стра-
ны.
Производство и потребление электроэнергии
Основу электроэнергетики Украины составляют те-
пловые (ТЭС), атомные (АЭС), гидро- (ГЭС) и гидроак-
кумулирующие (ГАЭС) электростанции. Их суммарная
установленная мощность составляет около 54 ГВт. В пе-
риод с 2011 по 2013 г.г. производство электроэнергии в
Украине практически стабилизировалось и в 2013 г. оно
составляло 194 млрд. кВт. ч, т.е. чуть более 3500 кВт. ч
на душу населения (56 место в мире). В 2014 г. вслед-
ствие событий на Юго-Востоке страны производство
электроэнергии упало до 182 млрд. кВт. ч, в 2015 г. оно
снизилось до 157,3 млрд. кВт. ч, а в 2016 г. – составило
157,7 млрд. кВт. ч. Тем не менее, в связи с сокращением
населения Украины до 42,5 млн. (2017) годовое произ-
водство электроэнергии на душу населения возросло до
3700 кВт. ч.
На тепловых электростанциях в 2013 г. было выра-
ботано 49 % электроэнергии, а на атомных – 42,9 %. В
2015 и 2016 г.г. суммарная доля тепловой энергетики в
общем объеме производства электроэнергии составила
35,2 % и 36,5 %, соответственно. Атомная энергетика
в 2015 и 2016 г.г. работала в форсированном режиме, в
этот период она выработала 55,6 % и 52,3 % электро-
энергии, соотвтетственно.
С 2005 г. в Украине отмечается устойчивый рост
потребления электроэнергии населением. В 2013 г. оно
составило 28,1 % от электроэнергии, произведенной в
стране, а затраты коммунально-бытовых потребителей –
12,6 %. В 2015 г. потребление электроэнергии населени-
ем возросло до 30,6 %, промышленность и коммунально-
бытовые потребители использовали 42,4 % и 12,8 %,
соответственно. С 2011 г. потребление электричества
населением стало больше, чем в любой другой отрасли
промышленности Украины, в том числе в металлургии.
Одной из главных проблем энергетики Украины яв-
ляется изношенность основных фондов производства,
транспортирования и распределения электроэнергии,
которая превышает 60 % (в тепловой энергетике – 85 %).
Недостаток технически задействованных мощностей
составляет 3…5 ГВт. Потери при транспортировании
электроэнергии составляют 12…16 %, что существенно
выше европейской нормы (5…6 %).
Тепловая энергетика
Тепловая энергетика Украины (блоки 150, 200 и
300 МВт) создана в 60…70 г.г. ХХ в. и сегодня почти 85 %
ее мощностей превысили границу физического износа
(200 тыс. час) [2, 4]. Среднегодовой коэффициент ис-
пользования установленной мощности ТЭС Украины в
2013 г. составил только 31% (мировой показатель – 40 %,
в США – более 60 %).
В настоящее время 26 блоков суммарной мощно-
стью 6,7 ГВт эксплуатируются уже 200…250 тыс. часов
(за пределами физического износа), 43 блока суммарной
мощностью 10,4 ГВт – 250…300 тыс. часов, а 11 блоков
мощностью 150 и 200 МВт (2 ГВт) превысили грани-
цу запредельного срока эксплуатации (300 тыс. часов).
Значительно возросло количество аварийных остановок
блоков (почти ежедневно), средний электрический КПД
ТЭС Украины снизился до 29…31 %, в то время как за
рубежом лучшие энергоблоки докритического давления
достигли КПД 40 %, а КПД блоков сверхкритического
давления находится в пределах 50…55 %. Хотя установ-
ленная мощность тепловой энергетики Украины состав-
ляет около 30 ГВт, но фактическая мощность в 2015 г.
составляла только 21,8 ГВт, что обусловлено авариями,
простоями и ремонтными работами, консервацией уста-
ревшего оборудования.
До 2020 г. в Украине не планируется строительство
новых энергоблоков, а только реконструкция с продле-
нием сроков их эксплуатации на 15…20 лет. Это снижа-
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2017, т. 39, №214
ет финансовые затраты на поддержание тепловой энер-
гетики в работоспособном состоянии (400…600 долл.
США за 1 кВт установленной мощности), но не спо-
собствует ее коренной модернизации. К 2024 г. вслед-
ствие необходимости вывода из эксплуатации морально
и физически устаревшего оборудования установленная
мощность ТЭС может снизиться до 14 ГВт, к 2028 – до
12 ГВт и к 2033 г. – до 7,7 ГВт. К 2028 г. дефицит мощ-
ностей тепловой энергетики Украины может составить
около 7 ГВт.
Удельные затраты условного топлива на ТЭС Укра-
ины велики и при работе ТЭС на антраците превышают
400 г условного топлива (у.т.) на производство 1 кВт·ч
электроэнергии. По экологии ТЭС Украины не соот-
ветствуют европейским нормам. Показатели тепловых
электростанций составляют 400...3200 мг/н м3 по твер-
дым частицам, 600…9000 мг/н м3 – по диоксиду серы и
400…1600 мг/н м3 – по оксидам азота. Тепловая энерге-
тика Украины дает более 50 % выбросов оксидов азота,
более 60 % оксидов серы и 30 % твердых частиц. Укра-
инские ТЭС не имеют сероочистки, выбросы двуокиси
углерода от тепловой энергетики Украины составляют
более 2,2 т на 1 человека в год.
Энергетика Украины работает в условиях неравно-
мерного графика нагрузок. «Ночной провал» в 2012-13 г.г.
составлял около 7 ГВт, который практически сохранил-
ся в 2015-16 г.г. Отсутствие маневровых мощностей в
достаточном объеме приводит к необходимости исполь-
зования тепловой энергетики в условиях переменной
нагрузки, что отрицательно сказывается на эксплуата-
ционной надежности энергетического оборудования и
его более быстрому износу.
В 2014 г. в зоне Луганской и Донецкой обл. оста-
лись 4 тепловых электростанции общей установлен-
ной мощностью около 5 ГВт, что составляет 26,5 % от
технически задействованной мощности ТЭС Украины.
В настоящее время возникла проблема, связанная с по-
ставками угля антрацитовой группы из Донбасса (как
указывалось выше, таких электростанций в Украине
50 %, их суммарная установленная мощность около
11 ГВт) поскольку украинские ТЭС спроектированы
на использование угля Донецкого бассейна. Переход
тепловых электростанций на использование угля мар-
ки Г (газовый) принципиально возможен, но сопряжен
с большими финансовыми затратами. Средняя стои-
мость перевода блока ТЭС мощностью 200…300 МВт
на уголь марки Г составляет около 10 млн. долл. США и
занимает почти 2 года.
К сожалению, ЮАР, Австралия и Польша не в состо-
янии восполнить недостаток угля антрацитовой группы.
По данным Министерства энергетики и угольной про-
мышленности Украины в 2014-17 г.г. Украина закупила
в ЮАР 1,75 млн. тонн угля антрацитовой группы, в то
время как за этот период из Донецкого региона посту-
пило 17,7 млн. тонн. Стоимость 1 тонны угля из ЮАР
обошлась Украине в 3,1 тыс. грн., тогда как стоимость
поставок из Донецкого региона составила 1,7 тыс. грн.
Высокая стоимость импорта угля приводит к постоян-
ному росту тарифов на электроэнергию для населения
и промышленности.
Состояние тепловой энергетики Украины находит-
ся в критическом состоянии, в ближайшие 8…10 лет
следует ожидать снижения ее мощности. Подавляющее
большинство блоков (85 %) выработали границу физи-
ческого износа (200 тыс. час), они характеризуются низ-
ким КПД, высокими удельными затратами топлива на
производство единицы электрической энергии, больши-
ми выбросами вредных продуктов в окружающее про-
странство. Большие проблемы возникли с обеспечени-
ем ТЭС Украины углем антрацитовой группы, поставки
угля из ЮАР и других стран не могут компенсировать
поставки из Донецкого региона. Доля инвестиций в
предприятия тепловой энергетики страны не способ-
ствует ее глубокой модернизации.
Атомная энергетика
Установленная мощность атомной энергетики Укра-
ины составляет 13,8 ГВт [2, 4]. В стране эксплуатируют-
ся 4 АЭС (15 блоков), в том числе самая большая в Евро-
пе Запорожская АЭС установленной мощностью 6 ГВт.
В 2014-16 г. вследствие проблем в тепловой энергетике
атомная энергетика Украины работала в форсированном
режиме. Ее технически задействованная мощность была
увеличена до 10,35 ГВт, а коэффициент использования
установленной мощности возрос до 70 % (в США – он
составляет 90 %). В 2013 г. на атомных станциях было
выработано 42,9 %, а в 2015 и 2016 г.г. – 55,6 % и 52,3 %
электроэнергии. Ядерное топливо для АЭС практиче-
ски полностью импортировалось из России.
Атомные блоки Украины близки к концу проектно-
го срока эксплуатации (30 лет), в ближайшие 10 лет для
4 блоков он завершается. До 2025 г. из эксплуатации мо-
гут быть выведены 2 блока Южно-Украинской и 2 бло-
ка Ривненской АЭС, что снизит общую мощность АЭС
Украины на 20 %. К 2030 г. возникнет необходимость
вывода из эксплуатации еще 5 блоков Запорожской,
Южно-Украинской и Хмельницкой АЭС. Продление
срока эксплуатации блоков АЭС на 15…20 лет (в США
они работают до 60 лет) требует серьезного научно-тех-
нического обоснования и больших инвестиций. Прод-
ление срока эксплуатации только одного блока АЭС
оценивается на уровне100 млн. долл. США, а постройка
нового блока – требует от 3 до 5 млрд. долл. США.
Атомная энергетика Украины обеспечивает сегод-
ня более 50 % производства электроэнергии. Сегодня
важной проблемой атомной энергетики является науч-
но-обоснованное продление еще на 10…15 лет безопас-
ной работы ядерных реакторов и разработка програм-
мы строительства новых реакторов. Украина зависит от
поставок ядерного топлива из России. Строительство в
Украине завода по производству ядерного топлива за-
держивается из-за отсутствия необходимых средств.
Гидроэнергетика
Установленная мощность ГЭС и ГАЭС Украины со-
ставляет 5,5 ГВт [2, 4]. Одной из крупных является Дне-
провская ГЭС (1,57 ГВт), а наиболее крупной ГАЭС –
Ташлыкская (0,9 ГВт). Особенностью их работы явля-
ется высокая маневренность – их регулировочный ко-
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2017, т. 39, №2 15
эффициент составляет 100 %, в то время как для ТЭС
он равняется 20…30 %, а для АЭС – только 10…15 %.
Поэтому наряду с выработкой электроэнергии ГЭС и
ГАЭС широко используются для регулировки графика
нагрузки электрической сети. Особенно важно наличие
маневровых мощностей для устойчивой работы атом-
ной энергетики, которая работает, главным образом, в
базовом режиме.
Сегодня маневровые мощности энергосистемы
Украины составляют только 9 % от установленной мощ-
ности, в то время как минимально необходимый уровень
в Европе составляет 20 %. Агрегаты ГЭС и ГАЭС обе-
спечивают покрытие «пиковой» части суточного графи-
ка нагрузки только на 40…50 %, а остальная часть по-
крывается за счет работы ТЭС в маневровом режиме – с
разгрузкой в ночное время (на 4…6 часов) 12-15 блоков
зимой и 7-8 блоков – летом.
Энергосистеме Украины требуется около 15 ГВт ма-
невровых мощностей, поэтому недавно Правительством
Украины принята программа развития гидроэнергетики
страны. В ближайшей перспективе планируется достро-
ить Днестровскую и Ташлыкскую ГАЭС и построить
Каневскую ГАЭС; тем не менее, дефицит «пиковой»
мощности в Украине может сохраниться до конца 2030
г. В отличие от Европы Украина не использует для по-
крытия маневровых мощностей энергетические газовые
турбины, которые обладают высоким коэффициентом
маневренности (100 %), эксплуатационной надежно-
стью, быстрым набором мощности и высоким КПД. Ис-
пользование природного газа в качестве топлива не яв-
ляется ограничивающим фактором по причине высокой
экономической эффективности газовых турбин.
Важная задача гидроэнергетики Украины – вы-
равнивание суточного графика нагрузок энергосисте-
мы. Сегодня мощности гидроэнергетики недостаточно
для устойчивой работы энергетики страны и, прежде
всего, атомной энергетики. Несмотря на планы разви-
тия гидроэнергетики Украины, недостаток маневровых
мощностей сохранится до 2030 г. Поэтому необходимы
дополнительные источники маневровых мощностей, та-
кие как энергетические газовые турбины.
Газотранспортная система
Газотранспортная система Украины является самой
большой в Европе [3], ее пропускная способность со-
ставляет более 280 млрд. м3 газа в год, в том числе в
Европу – около 180 млрд. м3. В 2011 г. в Европу было
экспортировано 104 млрд. м3 газа, а в 2015 г. – только
59 млрд. м3, что связано с запуском двух ниток газопро-
вода «Северный поток-1» пропускной способностью
55 млрд. м3 газа в год. В 2019 г. планируется запуск «Се-
верного потока-2» такой же производительностью, что
может существенно снизить поставки природного газа в
Европу через Украину.
Сейчас обсуждается проект строительства двух ни-
ток «Южного потока» производительностью 16 млрд. м3
в год каждая, одна из них предназначена для Турции, а
другая – для европейских потребителей. Ввод в строй
«Южного потока» в 2019 г. снизит транспорт газа че-
рез Украину: к 2020 г. он может упасть до 10…15 млрд.
м3, а доходы от транзита – уменьшатся на 2 млрд. долл.
США.
Другой важной проблемой газотранспортной си-
стемы Украины является устарелое оборудование. Для
привода компрессоров используются устарелые газо-
турбинные двигатели, средний коэффициент полезного
действия которых составляет менее 30 % [3]. При норме
замены более 20 единиц ежегодно, заменяются только
2-3, по этой причине ежегодный расход природного газа
в качестве топлива для газовых турбин составляет 2…3
млрд. м3. Не проводятся работы по утилизации «выброс-
ной» теплоты газовых турбин, технически возможный
потенциал которой эквивалентен 2 ГВт. В ближайшие
годы необходимо провести большие работы по модер-
низации морально и физически устарелых магистраль-
ных трубопроводов.
Один из важных показателей энергетической без-
опасности Украины транзит природного газа в Европу
находится под серьезной угрозой. К 2019-2020 г.г. за
счет строительства «обходных» газопроводов транзит
газа через Украину может снизиться до 10…15 млрд. м3,
а страна – потерять около 2 млрд. долл. США в год за
счет транзита газа. В этом случае газотранспортная си-
стема Украины может оказаться в критическом состоя-
нии.
Энергоэффективность и энергосбережение
Украина имеет один из самых высоких показателей
потребления энергии на душу населения. При численно-
сти населения менее 1 % от мировой, она потребляет бо-
лее 2 % мировых энергоресурсов (более 200 млн. тонн у.т.
в год) и занимает 15 место среди крупнейших потре-
бителей топливно-энергетических ресурсов. Сегодня
Украина занимает первое место в Европе по энергоза-
тратности валового продукта, которая в 3,5 раза выше,
чем в промышленно развитых странах Европы и в 1,6
раза выше, чем в Беларуси [2, 4].
Наибольший потенциал экономии топлива сосре-
доточен в малой энергетике Украины, куда относятся
промышленные ТЭЦ и котельные, коммунальная энер-
гетика, промышленные печи, бытовые энергоустанов-
ки, автономные теплоцентрали. Они потребляют более
60 % всего топлива в топливно-энергетическом ком-
плексе Украины.
В Украине эксплуатируются большое количество
низкоэффективных котельных и автономных генерато-
ров теплоты, которые сжигают газ и мазут. Удельный
расход топлива на производство тепловой энергии в них
очень высок, а средний КПД не превышает 75 %, что
ниже технически допустимого уровня. Эти источники
тепловой энергии являются также основными источни-
ками загрязнения окружающей среды. Украине необхо-
димо снизить энергоемкость национального продукта
до среднемирового уровня. Для этого необходимо:
1. Провести коренную модернизацию малых котлов
и теплогенераторов, более широко внедрять котлы с вы-
сокими показателями КПД.
2. Выполнить реконструкцию части котельных с
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2017, т. 39, №216
переводом их в более эффективные мини-ТЭЦ электри-
ческой мощностью до 50 МВт, что не требует крупных
капиталовложений (1000…2000 долл. США на 1 кВт
установленной мощности). Срок окупаемости таких
установок составляет 3…5 лет, что в 2 раза меньше, чем
в тепловой энергетике, а удельный расход топлива поч-
ти в 2 раза ниже, чем на мощных ТЭС.
3. Всемерно снижать потери энергоресурсов – те-
пловых потерь в теплотрассах при транспортировке те-
пловой энергии, электроэнергии в магистральных и рас-
пределительных электрических сетях.
4. Более широко использовать остаток «ночно-
го провала» после ГАЭС (3…4 ГВт) для целей тепло-
снабжения. Для этого могут быть использованы мощ-
ные тепловые насосы, а также накопительные системы
электроотопления, которые будут играть роль потре-
бителей-регуляторов для улучшения качества работы
электрических сетей Украины.
5. Более широко использовать местные виды топли-
ва, шахтный метан, биогаз бытовых отходов, котлы на
торфе и биомассе.
6. Существенно снизить тепловые потери в здани-
ях за счет термомодернизации и использования новых
теплоизолирующих материалов для строительной инду-
стрии.
Рациональное использование топливно-энергети-
ческих ресурсов является одной из главных проблем
Украины. Энергоемкость внутреннего валового продук-
та Украины в 2…2,5 раза выше, чем в ведущих странах
Европы. Большой потенциал экономии топлива сосре-
доточен в малой энергетике Украины, которая потребля-
ет более 60 % всех топливно-энергетических ресурсов
страны. Большие потери имеют место при транспорти-
ровке тепловой и электрической энергии, а также в жи-
лищно-коммунальном хозяйстве Украины.
Выводы
- Энергетика Украины функционирует в сложных
условиях, обусловленных нестабильной политической
ситуацией в стране. Большая часть показателей энер-
гетической безопасности страны находится на границе
между опасным и критическим состоянием.
- Добыча угля – основного энергоносителя для
электростанций Украины – в 2016 г. упала в 2 раза, про-
блемы в снабжении ТЭС Украины углем антрацитовой
группы привели к кризисным явлениям в энергетике.
Транзит природного газа в Европу существенно сокра-
тился и имеет устойчивую тенденцию к дальнейшему
снижению, что может привести к деградации газотран-
спортной системы Украины.
- Тепловая энергетика Украины характеризуется
низкими эксплуатационными характеристиками и зна-
чительными выбросами вредных продуктов в атмосфе-
ру. Около 85 % ТЭС Украины выработали физический
ресурс и морально устарели, поузловая модернизация
в тепловой энергетике может продлить жизнь тепловой
энергетики еще на 15…20 лет, но не способствует ее
технической модернизации.
- Атомные блоки Украины приближаются к концу
проектного срока эксплуатации. Первостепенными за-
дачами являются разработка научно-обоснованной про-
граммы продления срока эксплуатации атомных блоков
на 15…20 лет и разработка программы строительства
новых реакторов.
- Большие задачи стоят в области энергоэффектив-
ности и энергосбережения, прежде всего, в области ма-
лой энергетики Украины, которая потребляет более 60
% топливных ресурсов страны.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кваша І.М. Стан енергетичної безпеки України
(оцінка та методологія розрахунку). В сб. «Загро-
зи енергетичній безпеці України в умовах посилення
конкуренції на глобальному та регіональному ринках
енергетичних ресурсів». Київ: 2012.
2. Вольчин І.А., Дунаєвська Н.І., Гапонич Л.С., Чер-
нявський М.В., Топал О.І., Засядько Я.І. Перспективи
впровадження чистих вугільних технологій в енергети-
ку України. Київ: Изд. ГНОЗИС, 2013. 319 с.
3. Халатов А.А., Карп І.М., Куцан Ю.Г. Енергетич-
не газотурбобудування: перспективи використання в
енергетиці України. Вісник НАН України, 2015, №11.
4. Халатов А.А. Енергетика України: сучасний стан
і найближчі перспективи. Вісник НАН України, 2016,
№6.
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2017, т. 39, №2 17
THE ENERGY SAFETY OF UKRAINE:
IS THERE A SAFETY MARGIN?
Khalatov A.A.
Institute of Engineering Thermophysics of the National
Academy of Sciences of Ukraine,
vul. Zhelyabova, 2a, Kiev, 03580, Ukraine
The energy safety of Ukraine is determined by several
indicators, the most important of which are the energy
intensity of gross domestic product, degree of country
security with its own fuel and energy resources, wear
of basic assets of the fuel and energy complex, transit of
energy resources the country, investments in the fuel and
energy complex of Ukraine, and some others. The paper
considers the infrastructure of energy and power sector of
Ukraine, which includes the fuel base of energy and power
engineering, thermal and nuclear engineering, hydropower
engineering, and natural gas pipeline network. It is shown
most indicators of energy security of Ukraine are on the
border between its dangerous and critical state.
References 4.
Key words: energy safety, fuel base, thermal and nuclear
power engineering, natural gas pipeline network, energy
efficiency and energy safety.
1. Kvasha I.M. State of energy security of Ukraine
(evaluation and methodology). Collection of papers
«Threats of energy security of Ukraine in the face of
increased competition in the global and regional markets for
energy resources». Kyiv: 2012 [in Ukrainian].
2. Volchyn I.A., Dunaevska N.I., Haponich L.S.,
Chernyavskyi M.V., Topal O.I., Zasiadko Ya.I. Prospects
for implementation of clean coal technologies in the energy
sector of Ukraine. Kyiv: Gnozis, 2013, 319 p. [in Ukrainian].
3. Khalatov A.A., Karp I.N., Kutsan Yu.G. The power
gas turbines: prospects of application in power engineering
of Ukraine. Visnik NANU, 11, 2015 [in Ukrainian].
4. Khalatov A. Energy sector of Ukraine: modern state
and nearest prospects. Visnik NANU, 6, 2016 [in Ukrainian].
Получено 21.03.2017
Received 21.03.2017
|