Лекція 1. Основні поняття та визначення. Перспективи розвитку електроенергетики. Загальна характеристика електроенергетики волинського регіону

Електроенергетика є базовою галуззю господарського комплексу України. Від рівня її розвитку залежить функціонування всіх інших галузей господарства. Найбільшими споживачами електроенергії в Україні є промисловість (до 65% виробленої електроенергії), населення (побутові потреби), сільське господарство, транспорт.

Електроста́ нція (електрична станція) — промислове підприємство або комплект обладнання для вироблення електроенергії з різних форм первісної енергії. На електростанціях первинне джерело енергії надходить у перетворювач енергії, на виході якого отримують електроенергію, або електричну і теплову енергію

Залежно від виду первісної енергії, електростанції поділяються на:

- класичні теплові – використовують енергію від спалювання різних видів органічного палива;

- атомні теплові – використовують енергію від розщеплення ядер радіоактивних ізотопів, яке супроводжується виділенням великої кількості тепла;

- гідроелектростанції – використовують перетворення механічної енергії руху води річок в електричну;

- геотермальні - як первісну енергію використовують тепло надр Землі;

- сонячні – використовують сонячну енергію;

- вітрові - використовують кінетичну енергію вітру.

Поки що широкого розповсюдження не набули електростанції, які використовують різницю температури різних шарів морської води, енергію морських хвиль і припливів.

Понад 60% світової електроенергії виробляють класичні теплові електростанції, близько 17% — атомні і близько 20% — гідроелектростанції.

Електрична підстанція — електроустановка, призначена для перетворення електричної енергії однієї напруги (частоти) в електричну енергію іншої напруги (частоти) та її розподілу. В залежності від призначення можуть бути трансформаторними (ТП) або перетворювальними (ПП).

Основою електроенергетики України є Об'єднана електроенергетична система (ОЕС), яка здійснює централізоване електрозабезпечення внутрішніх споживачів.

Електроенергетична система (ЕЕС) – сукупність електричних станцій, підстанцій, електричних і теплових мереж, які пов’язані спільністю процесу виробництва, перетворення, розподілу і споживання електричної і теплової енергії.

Електричну частину ЕЕС називають електричною системою. До складу її входять: генератори, трансформаторні підстанції, перетворювальні установки, лінії електропередач (ЛЕП), струмоприймачі. Сукупність приймачів електроенергії складає навантаження електричної системи.

ОЕС взаємодіє з енергосистемами сусідніх держав, забезпечує експорт та імпорт електроенергії. До її складу входять вісім регіональних електроенергетичних систем: Дніпровська, Донбаська, Західна, Південна, Південно-Західна, Північна, Центральна і Кримська, які зв'язані між собою системо­утворюючими і міждержавними лініями електропередачі напругою 330–500 кВ і 750 кВ.

Робота електростанцій в ОЕС забезпечує такі переваги:

- за рахунок резервування джерел підвищується надійність електропостачання споживачів;

- зменшується необхідний резерв потужності в системі;

- створюються умови для вирівнювання графіка навантаження ЕЕС, зниження його максимуму і підвищення ТЕП показників;

- створюються умови для оптимального керування розвитком і поточними режимами ЕЕС у цілому.

Централізоване виробництво електричної енергії в ОЕС здійснюють 14 найпотужніших теплових і вісім гідравлічних електростанцій, які входять до складу шести державних та приватних акціонерних енергогенеруючих компаній: Західенерго, Центренерго, Дніпроенерго, Київенерго, Донбасенерго підпорядкованих Мінпаливенерго України, та чотири АЕС, які входять до складу Національної атомної енергогенеруючої компанії «Енергоатом».

Розподіл електроенергії в ОЕС здійснюють акціонерні енерго­постачальні компанії: 24 обласні, м. Київ.

Транспортування електричної енергії від енергогенеруючих до енергопостачальних компаній магістральними і розподільними електромережами країни забезпечує Національна енергетична компанія «Укренерго», до складу якої входять вісім згаданих вище регіональних електроенергетичних систем.

Орієнтовно встановлена потужність електростанцій ОЕС України станом на 2013р становить: 54 504, 4 МВт, що на 912, 5МВт більше 2012 року. З яких 50, 67% - ТЕС; 25, 39% - АЕС; 12, 19 – ТЕЦ; 8, 46% - ГЕС; 1, 58% - ГАЕС; 0, 68% - ВЕС та 1, 03% - СЕС.

Географічна структура споживання електроенергії в Україні неоднорідна. Найбільше споживання електроенергії в областях, де розвинена гірничо-металургійна промисловість. У 2013 році найбільшими споживачами електроенергії в Україні були Дніпропетровська, Донецька, Луганська та Запорізька області, що спожили 52 608, 3 млн кВт-год (58% від загальнодержавного споживання) електроенергії.

Найбільші ТЕС розташовані в Донбасі (Вуглегірська, Старобешівська, Миронівська, Курахівська й ін.), на Придніпров'ї (Придніпровська, Криворізька), у Харківській (Зміївська), Київській (Трипільська), Івано-Франківській (Бурштинська), Львівській (Добротвір) областях, у Запоріжжі, Одесі й ін. Більшість цих електростанцій виробляє й тепло (ТЕЦ).

В розвитку гідроенергетики особливе значення у ХХ ст. відіграв каскад ГЕС на Дніпрі: Дніпрогес, Каховська, Дніпродзержинська, Кременчуцька, Київська, Канівська. Побудовані ГЕС на Дністрі (Дністровська), Росі, у Закарпатській області (Теребле-Ріцька).

В останні десятиріччя швидкими темпами розвивалася атомна енергетика. Працюють Південноукраїнська (м. Южноукраїнськ), Рівненська (м. Кузнецовськ), Хмельницька (м. Нетішин), Запорізька (м. Енергодар) АЕС.

Південні райони країни значно гірше забезпечені електроенергією власного виробництва, ніж Донбас, Придніпров'я, центр країни.

Понад 25 % електроенергії в Україні дають АЕС (Рівненська (4 енергоблоки), Запорізька (6 енергоблоків – найбільша в Європі), Південно-Українська (3 енергоблоки) та Хмельницька (2 енергоблоки – планувалося 4)). 1-енергоблок АЕС – може видавати 1МВт потужності. ТЕС є основними станціями, що забезпечують електричною енергією в напівпікові та, разом з ГЕС та ГАЕС, у пікові години.

Власні паливні ресурси станом на 2013 рік забезпечують лише 67 % потреб України, решта імпортується (т.ч. з Росії і Туркменістану, Азербайджану).

Західна електроенергетична система (ЕС) – відокремлений підрозділ ДП " НЕК " Укренерго", до складу якої входять акціонерні енерго­постачальні компанії Волинської, Закарпатської, Івано-Франківської, Львівської та Рівненської областей, як складової Об'єднаної енергосистеми (ОЕС) України. Центральна диспетчерська знаходиться у Львові, диспетчерські пункти високої напруги у кожному обласному центрі регіону.

Основними завданнями Західної ЕС є:

- здійснення оперативно-технологічного управління регіональною енергосистемою, включаючи Рівненську атомну електростанцію (АЕС), теплові електростанції (ТЕС) енергогенеруючої компанії ВАТ ”Західенерго” – Бурштинську (ТЕС) і Добротвірську (ГЕС) та системоутворюючу мережу 110кВ обласних енергопостачальних компаній;

- забезпечення надійної роботи магістральних і міждержавних електромереж напругою 35, 220, 330, 400 і 750 кВ.

На Волині електромережі напругою 220кВ і вище області експлуатують Волинські магістральні електромережі. В зоні обслуговування Волинських МЕМ розташовані чотири ПС 220 і 330кВ загальною потужністю силових трансформаторів 1390 МВА та 445, 6 км ЛЕП - 220 і 330 кВ, в тому числі:

- три ПС - 330кВ (" Нововолинськ", " Ковель", " Луцьк північна") загальною потужністю транс-форматорів 1140 МВА;

- одна ПС - 220 кВ (" Луцьк південна") загальною потужністю трансформаторів 250 МВА;

- ЛЕП - 330 кВ протяжністю 220, 5 км;

- ЛЕП - 220 кВ протяжністю 212, 2 км.

Підстанції з’єднані з Рівненською атомною електростанцією і Добротвірською ТЕС (Львівська область). Спеціальна автоматика контролює весь процес передачі електроенергії. Електромережі Волинських МЕМ забезпечують зовнішнє електропостачання обласного центру та відповідальних споживачів області.

У 2003 році було Завершене будівництво електролінії (ПЛ) 330кВ Рівненська АЕС – електропідстанція (ПС),, Луцьк Північна” довжиною 88, 4 км і переведення ПС 220кВ,, Луцьк Північна” на напругу 330кВ з встановленням автотрансформатора 330/220/110/10 кВ потужністю 200 тис. кВА. Виробнича база Волинських МЕМ розташована в м. Луцьку, була збудована у 2009 році і відповідає сучасним вимогам.

ПАТ «Волиньобленерго» — одне з передових товариств регіону, що динамічно розвивається та повноцінно виконує свою діяльність з передачі електроенергії магістральними та розподільчими мережами з метою задоволення потреб юридичних та фізичних споживачів.
Воно є середнім енергопостачальним товариством з точки зору об’ємів продажу електроенергії та інших валових показників, і займає монопольне становище з передачі електроенергії у Волинській області. Загальна довжина ліній електропередач — 25 611 км, кількість підстанцій — 5 815, загальна потужність трансформаторів — 2 108 МВА, площа постачання — 20, 2 тис. кв. км.

Рисунок 1.1 – Карта-схема електроенергетики України