Розділ 7. Екологічні аспекти функціонування паливно-енергетичного комплексу України

Екологічні аспекти функціонування паливно-енергетичного комплексу України (2 год.)

Ознаки негативного впливу, що створюють галузі ПЕК на довкілля. Заходи щодо охорони природи і раціонального природокористування. Енергетична стратегія України.

Учні мають:

- знати основні галузі ПЕК України;

- називати основні заходи щодо охорони природи та раціонального природокористування;

- розуміти вплив ПЕК на стан навколишнього середовища країни;

- характеризувати основні положення енергетичної стратегії України;

- аналізувати зв’язок між розвитком ПЕК та станом навколишнього середовища;

- вміти виявляти чинники, що заважають реалізації енергетичної стратегії України

Тема уроку №19-20

Екологічні аспекти функціонування паливно-енергетичного комплексу України

Україна має потужний паливно-енергетичний комплекс, розвинуту промисловість,

інтенсивне багатогалузеве сільське господарство та широко розгалужену транспортну систему. Протягом багатьох десятків років розвиток промисловості відбувався в Україні

переважно екстенсивним шляхом відносно до природних ресурсів країни, без належного

комплексу заходів з охорони навколишнього природного середовища.

Як вже відмічалось, внаслідок нераціонального, неконтрольованого, а інколи

безвідповідального використання природних ресурсів в Україні дедалі чіткіше визначається

загострення екологічної ситуації, характерними ознаками котрого є радіаційне, хімічне та

фізичне забруднення довкілля. Важливо підкреслити, що серед багатьох галузей народного

господарства найзначніший вплив на екологічний стан в Україні має паливно-енергетичний

комплекс країни.

7.1. Що таке паливно-енергетичний комплекс України

Паливно-енергетичний комплекс (скорочено ПЕК) України - це найбільша та

найважливіша структурна складова національної економіки, ключовий фактор забезпечення

життєдіяльності держави.

Паливно-енергетичний комплекс складається з підприємств, що спеціалізуються на

видобутку, збагаченні, переробці, транспортуванні, передачі, розподілу та споживанні

паливно-енергетичних ресурсів (твердого, рідкого і газоподібного палива, електроенергії і

тепла).

У складі ПЕК України можна виділити дві базові галузі промисловості:

електроенергетику та паливну галузь;

- до електроенергетичного сектора входять теплові, атомні та гідроелектростанції, а

також підприємства передачі та розподілу електроенергії та тепла;

- паливна галузь промисловості охоплює низку різноманітних технологічних процесів,

пов'язаних з видобуванням природних видів палива, їх переробкою, збагаченням, транспортуванням тощо, які реалізуються на підприємствах вугільної, нафтової, нафтопереробної, газової, торфової промисловості.

Таким чином, до складу підприємств ПЕК входять вугільні шахти, збагачувальні

комбінати, нафто - та газовидобувні свердловини, нафто - та газотранспортні системи,

нафтопереробні заводи, електростанції, електромережі, тепломережі. Вони групуються в

окремі галузі і виступають як основні структурні елементи ПЕК.

Важливо

На сьогодні провідна роль в електроенергетиці України належить АЕС і ТЕС, які

використовують викопні види палива. Вони виробляли близько 90 % всієї електроенергії

країни. Виробництво електроенергії на базі відновлюваних джерел енергії (ГЕС, ГАЕС,

вітрові та ін.) має в Україні незначні обсяги, приблизно 10 %.

7.2. Основні галузі ПЕК України

Вугільна промисловість в Україні є традиційною галуззю, яка займає домінуюче місце

серед паливних галузей. Україна має великі запаси вугілля, яке залягає у Донецькому,

Львівсько-Волинському та Придніпровському басейнах. Майже три чверті вугілля

використовується як паливо, а решта - як технологічна сировина для чорної металургії,

хімічної промисловості та інших галузей.

Найбільшим у країні районом видобутку кам'яного вугілля є Донецький басейн.

Вугільна промисловість є найрозвинутішою галуззю паливної промисловості. До її складу

входять шахти, збагачувальні фабрики, підприємства по виготовленню вугільних брикетів.

На шахтах країни видобувається енергетичне й коксівне вугілля, тому вугільна

промисловість є базою для розвитку електроенергетики, коксохімії, металургії. Завдяки

розвитку вугільної промисловості сформувалися окремі промислові регіони.

Українське кам'яне вугілля в основному має високу собівартість, що пов'язане з

глибоким заляганням пластів та їх невеликою потужністю. Також в Україні видобувається

буре вугілля. Але його транспортування на значні відстані до потенційних споживачив є

економічно невигідним, оскільки воно має досить низьку теплотоворону спроможність,

високу вологість та характеризується значною крихкістю під час транспортування.

Нафтова промисловість України представлена підприємствами нафтовидобувної та

нафтопереробної промисловості.

Нафтовидобувна промисловість - це галузь паливної промисловості, яка об'єднує

підприємства, що ведуть розвідку та видобуток нафти та попутніх нафтових газів, а також

транспортують і зберігають нафту. Основними регіонами видобутку є ДонецькоДніпровський, Прикарпатський, Причорноморсько-Азовський.

Нафтопереробна промисловість об'єднує підприємства, які із сирої нафти виробляють

нафтопродукти у вигляді рідкого палива (авіаційні та автомобільні бензини, дизельне

паливо, мазути), мастильні, електроізоляційні матеріали, розчинники, бітуми тощо.

Нафтопереробна промисловість має технологічний та організаційний зв'язок з нафтохімічної

промисловістю, оскільки продукція галузі є сировиною для виробництва хімічних продуктів.

Підприємства нафтопереробної промисловості зосереджені в районах видобування нафти, у

портових містах, Донбасі, на Придніпров'ї та у центральній частині України.

Нафтова та нафтопереробна промисловість має низькі виробничі показники, хоча

потенційні можливості видобутку та переробки нафти на власних нафтопереробних заводах

значно більші. Видобута нафта має відносно високу собівартість через недосконалі

технології видобутку. Тому Україна є досить значним імпортером нафти і нафтопродуктів.

Газова промисловість - це галузь паливної промисловості, яка здійснює видобування,

зберігання, транспортування та переробку природного газу. Природний газ є ефективною

паливною та хімічною сировиною.

В Україні видобуток газу було розпочато лише в 50-х роках XX ст. Територіальне

розміщення галузі зумовлене особливостями залягання природного газу в надрах землі.

Промислові розробки газу зосереджені у трьох регіонах його видобутку: ДніпровськоДонецькому, Прикарпатському, Причорноморсько-Азовському.

Україна має перспективи стосовно нарощування нафто- і газовидобутку через

розробку нових родовищ з впровадженням нових технологій.

Торфова промисловість у паливному балансі України відіграє незначну роль. Торф

зустрічається практично всюди, за поширенням та особливостями торфових товщ

розрізняють дві основні торфово-болотні області: Поліську та Лісостепо-Карпатську

Торф використовується як паливо, а також його застосовують для виготовлення

органічних добрив, торфоізоляційних плит, парафіну, масел тощо.

Ресурси горючих сланців в Україні не використовуються, і тому сланцева

промисловість не розвинута.

Електроенергетика є базовою галуззю народногосподарського комплексу. Ця галузь

належить до найстаріших у країні. Розміщення підприємств електроенергетики залежить від

двох факторів: наявності паливно-енергетичних ресурсів і споживачів електроенергії. До

складу електроенергетики України окрім електростанцій також входять тепло- і

електромережі.

Електроенергетика має значний вплив на територіальну організацію виробничих сил,

який простежується у розміщенні енергомістких галузей промисловості (металургійної,

машинобудівної та ін.) біля великих електричних станцій.

У якості палива в Україні використовуються вугілля, ядерне паливо,

гідроенергоресурси, частково природний газ і мазут. За типом споживаних енергетичних

ресурсів усі електростанції умовно можна поділи на чотири види:

1. Атомні електростанції (АЕС) використовують збагачений уран або інші

радіоактивні елементи. Атомна енергетика України представлена чотирма атомними

електростанціями. АЕС відіграють значну роль у загальному енергетичному балансі країни.

У 2007 р. їх частка складала майже 50% від усієї електроенергії, виробленої в країні.

2. Теплові електростанції (ТЕС) використовують тверде, рідке і газоподібне паливо. В

Україні, за даними 2007 р., вони виробили близько 40% від усієї виробленої електроенергії.

Окрім ТЕС, дедалі більшого значення набувають теплоелектроцентралі (ТЕЦ), які

виробляють тепло (як основний продукт) та електроенергію. ТЕЦ обігрівають значну

кількість міст України, їх будують поблизу споживачів, оскільки радіус транспортування

тепла невеликий (10-12 км).

3. Гідравлічні (ГЕС) та гідроакумулюючі (ГАЕС) електростанції використовують

гідроресурси. Основу гідроенергетики України становить каскад гідроелектростанцій на

Дніпрі. ГЕС в Україні є малоефективними. Причина цього полягає у застарілому обладнанні

та рівнинному характері русла Дніпра. Найбільш ефективно ГЕС працюють на гірських

річках. За даними 2007 р., сукупними потужностями ГЕС і ГАЕС було вироблено 5,4% всієї

електроенергії в країні.

4. Електростанції, що використовують нетрадиційні джерела: енергію вітру, сонця,

геотермальну енергію. На сьогодні такий підхід може мати суттєве значення для деяких

регіонів країни. Перспективними, наприклад, є розвиток сонячної енергетики в Криму,

вітрової - на Поділлі, в степовому Криму, геотермальної - в Карпатах. Останніми роками

набирає значення розвиток біоенергетики. Економічно й екологічно перспективним є

виробництво енергії шляхом спалювання та переробки побутових і промислових відходів.

Завдання

1. Що таке ПЕК України?

2. Надайте стислу характеристику складових ПЕК?

3. За рахунок яких ресурсів (відновлюваних чи невідновлюваних виробляється більша

частка електроенергії в Україні?

7.3. Місце ПЕК в економіці країни та його взаємозвязок з біосферою

ПЕК є невід'ємною частиною економічного добробуту. ПЕК пов'язаний з усіма

галузями економіки та сферами життєдіяльності людини. Це обумовлюється тим, що

енергетика є основою сучасного виробництва. Також вона має значний вплив на

територіальну організацію народного господарства. Історично навколо підприємств ПЕК

виникли потужні територіально-виробничі комплекси і промислові райони (наприклад,

Запоріжжя, Донецьк, Дніпропетровськ тощо). Сучасні населені пункти, навіть містамільйонери, формувалися в Україні там, де будувалися великі гідравлічні, атомні і теплові

електростанції.

Структура ПЕК формувалася в радянські часи. Але у зв'язку з реформуванням

економіки за часи незалежності стара структура та склад ПЕК стали обтяжливими та

неефективними для економіки та довкілля. Тому сьогодні існує реальна потреба у

ефективних змінах як у структурі ПЕК, так і в енергоспоживанні.

Найбільшим споживачем електроенергії є промисловість - близько 56%, потреби транспорту і сільського господарства складають 9%, комунально-побутових споживачів і

населення 31%. Окрім забезпечення електричною енергією, ПЕК створює передумови та

базу для розвитку металургійної, хімічної, легкої промисловості та ін. Адже нафта, вугілля,

природний газ використовуються не тільки в енергетиці для виробництва електроенергії й

тепла. Наприклад, окрім паливних матеріалів (бензину, мазуту, авіаційного палива), в

хімічній промисловості з них одержують мінеральні масла й змащувальні матеріали,

пластмаси, миючі речовини, синтетичні волокна; синтетичні спирти; у металургії коксівне

вугілля є необхідною складовою виробничого процесу тощо.

Взагалі розвиток паливно-енергетичного комплексу для забезпечення потреб

суспільства в енергетичних ресурсах є одним з головних завдань для будь-якої держави, а

для України на сучасному етапі розвитку, коли проблема енергозабезпечення постала

надзвичайно гостро -це особливо важливе питання.

Проте позитивний вплив на розвиток країни ПЕК має лише в умовах сталого функціонування. Підтвердженням цього може бути загострення соціальних проблем в

шахтарських регіонах, що пов'язані зі скороченням видобутку вугілля, закриттям деяких

шахт, значним рівнем фізичного спрацювання гірничовидобувного обладнання, важкими

умовами праці шахтарів, високим травматизмом. Іншим відомим прикладом негативного

впливу ПЕК на економічні, соціальні, та екологічні аспекти життєдіяльності суспільства та

руйнівної дії на біосферу в цілому є аварія на Чорнобильській АЕС.

7.4. Вплив ПЕК на навколишнє середовище

Подальший успішний розвиток ПЕК в Україні можливий лише за умов впровадження

заходів з енергозбереження та енергоефективності, поліпшення екологічної безпеки виробництва. Техногенний тиск на довкілля в Україні, пов'язаний з викидами та накопиченням

різноманітних відходів, стає загрозливим. Техногенне навантаження на біосферу

здійснюється усіма складовими ПЕК.

Енергетика, наприклад, дає значне забруднення природного середовища токсичними

або агресивними хімічними речовинами. Це здійснюється під час роботи ТЕС при

спалюванні вуглеводневого палива, на нафтопереробних та коксохімічних виробництвах,

робота яких супроводжується викидами значної кількості сірчаного ангідриду і оксидів

азоту, які є основними джерелами кислотних дощів в Україні. Викиди оксидів Карбону

сприяють посиленню парникового ефекту на нашій планеті.

Кислотні опади змінюють склад ґрунтового покриву. Райони кислих ґрунтів, що при

цьому утворюються, мають знижену родючість; вони швидко виснажуються й урожаї на них

низькі.

При спалюванні вугілля, що містить домішки природних радіоактивних елементів, іде

радіоактивне забруднення довкілля.

Також існує значне забруднення атмосфери пиловими викидами твердих часток.

Тверді компоненти (пил, зола) викликають захворювання в людей. В атмосфері аерозольні

забруднення (тверді та рідкі) сприймаються у вигляді диму, туману.

Теплове забруднення поверхні водойм виникає при скиданні електростанціями

нагрітих стічних вод, які спричиняють підвищення температури води у водоймах на 6-8° С.

Неприродна зміна температури перешкоджає водообміну поверхневих і донних шарів,

зменшує розчинність кисню, підсилює активність аеробних бактерій, що розкладають

органічну речовину, змінює екосистему водойм.

Катастрофа на Чорнобильській АЕС перетворила державу у зону екологічного лиха,

наслідки цієї аварії будуть тривати ще довгі роки.

Негативний екологічний вплив гідроенергетики в Україні пов'язаний із затопленням

великих площ, підвищенням рівня ґрунтових вод, інтенсивним руйнування берегів.

Нафта забруднює ґрунти під час видобутку. Також втрати нафти пов'язані з її

транспортуванням з районів видобутку. У Світовому океані нафта й нафтопродукти є

найпоширенішими забруднюючими речовинами.

Сьогодні людство перетворюється в основну геологоутворюючу силу, в результаті

діяльності якої вже порушилася природна рівновага природних циклів, відновити які

відомими нам методами неможливо. Значна витрата невідновлюваних видів сировини та

довготривалий видобуток корисних копалин в Україні призвели до значних змін

геологічного середовища. Проявами впливу на геологічне середовище гірничих робіт, що

пов'язані з видобутком вугілля, є збільшення кількості зсувів, підтоплень, карсту, просідань

тощо, повідомлення про які стають все частішими. В районах шахтного видобутку значні

площі зайняті териконами. Терикони забруднюють землі, ґрунтові води, а при горінні

забруднюють повітря. При видобуванні вугілля відкритим (кар'єрним) способом із сільського

господарства вилучаються великі площі родючих земель.

Узагальнюючи, можна зазначити наступні ознаки негативного впливу, що створюють

галузі ПЕК на навколишнє середовище:

• механічне забруднення повітря, води і ґрунтів твердими частками, що

залишаються після спалювання органічного палива (зола та шлаки);

• хімічне забруднення повітря, води і ґрунтів;

• теплове забруднення довкілля;

• іонізаційне забруднення довкілля;

• електромагнітне високо- та низькочастотне забруднення;

• шумове забруднення;

• спалювання кисню повітря;

• руйнування літосфери внаслідок видобування сировини;

• відчуження родючих земель внаслідок формування так званих техногенних родовищ

(териконів, відвалів, шламонакопичувачів тощо);

• спотворення ландшафтів;

• руйнування екосистем та зменшення біологічного різноманіття.

У сукупності з іншими сферами діяльності людини цей вплив вже призвів до суттєвих

змін клімату, фізичних процесів в атмосфері, літосфері та гідросфері, а саме:

• змін в циркуляції атмосфери;

• змін в структурі океанічних течій;

• змін в характері опадів (виникнення кислотних дощів; смогу тощо);

• змін в розподілі температур;

• виникнення парникового ефекту;

• утворення озонових дір.

У той же час, проблему викидів шкідливих речовин в атмосферу, скидання стічної

води і викидів твердих відходів можна успішно вирішувати шляхом утилізації. Наприклад,

відходи вугледобувної промисловості можуть бути використані у будівництві для

виробництва бетону, скла цегляно-черепичної сировини, для будівництва шляхів тощо,

відходи коксохімічного виробництва та теплових електростанцій можуть бути використані

для вилучення рідкісних й благородних металів.

Тому важливим завданням подальшого розвитку ПЕК України є здійснення заходів

щодо охорони природи і раціонального природокористування. Екологічна політика в даному

комплексі повинна спрямовуватись на збереження навколишнього середовища.

7.5.Шляхи екологізації ПЕК та Концепція національної екологічної політики України на період до 2020 року

Україна постала перед необхідністю стабілізації і поліпшення екологічного стану

території держави шляхом утвердження національної екологічної політики, як інтегрованого

фактора соціально-економічного розвитку України. Це дасть змогу забезпечити перехід до

сталого розвитку економіки та впровадження екологічно збалансованої системи

природокористування. Національна екологічна політика має враховувати процеси

глобалізації економіки, розвиток ринкових відносин та низку міжнародних зобовязань

України в сфері охорони навколишнього природного середовища, які зумовлюють

орієнтування на пріорітети сталого розвитку та врахування екологічних наслідків під час

прийняття економічних рішень.

Недосконалість системи управління в сфері охорони навколишнього природного

середовища та більш повільне, ніж очікувалося, проведення структурних реформ і

модернізації технологічних процесів в умовах зростання національної економіки призводить

до збільшення рівня забруднення та зумовлює підтримку старих, неефективних підходів до

використання енергетичних і природних ресурсів. Розвиток та екологізація ПЕК України

визначається двома базовими документами: Енергетичною стратегією України на період до

2030 року та Концепцією національної екологічної політики України на період до 2020 року.

Енергетичною стратегією відповідно до основних положень Зеленої книги

передбачена оптимізація структури енергетики на основі використання енергетичних джерел з низьким рівнем викидів Карбону, в тому числі поступовий перехід на використання

відновлюваних та альтернативних джерел енергії, впровадження заходів щодо протидії зміни

клімату з одночасним балансом цілей щодо захисту довкілля, конкурентноздатності та

безпеки енергопостачання і енергозабезпечення відповідно до Лісабонської угоди. Серед

напрямків екологізації ПЕК країни ключовими щодо реалізації є такі:

- поступове впровадження новітніх технологій виробництва тепла й електроенергії,

оснащення підприємств ПЕК ефективними засобами уловлення (зниження обсягів)

шкідливих речовин що викидаються в атмосферне повітря тощо;

- запобігання тепловому і хімічному забрудненню поверхневих і підземних вод

шляхом суттєвого зменшення теплових і хімічно забруднених викидів підприємств за

рахунок удосконалення виробничих технологій, схем водопостачання та очищення стічних

вод;

- запобігання створенню природних ландшафтів та забрудненню земної поверхні

твердими відходами видобування і переробки вугілля та золошлаковими відходами

котельних і ТЕС. що використовують його;

- забезпечення ядерної та радіаційної безпеки ядерно-енергетичних обєктів;

- ліквідація (мінімізація) втрат первинних енергоносіїв (вугілля, нафти, газу та ін) в

процесах їх видобування, переробки, транспортування і споживання шляхом застосування

новітніх технологій та обладнання, надійної герметизації відповідних споруд та устаткування

транспортних засобів;

- розроблення ефективних технічних засобів та організаційних механізмів з ліквідації

негативних екологічних наслідків аварій і катастроф на енергетичних обєктах;

- розроблення та впровадження засобів і систем безперервного моніторингу

екологічних показників об'єктів ПЕК;

- розвиток відновлюваних і нетрадиційних джерел енергії;

- зниження енергоємності продукції й економне витрачання енергоресурсів.

У жовтні 2007 р. Кабінет Міністрів України схвалив ще один ключовий для розвитку

ПЕК документ - Концепцію національної екологічної політики України на період до 2020

року. Остання доповнює Енергетичну стратегію і спрямована на розв'язання проблеми

антропогенного та техногенного навантаження на навколишнє природне середовище

внаслідок промислової діяльності підприємств, головним чином гірничо-видобувної, металургійної, хімічної промисловості, енергетичного сектору

З метою запобігання змінам клімату та забезпечення екологічної безпеки Концепція

передбачає заходи, що пов'язані з екологізацією енергетики, зокрема підвищення

енергоефективності виробництва; розвиток альтернативної енергетики; мінімізацію

негативного впливу атомної енергетики на довкілля; упровадження в енергетиці сучасних

технологій та інноваційних проектів, що забезпечать зменшення викидів забруднюючих

речовин, зниження рівня шумового та електромагнітного забруднення, збільшення обсягів

теплової та електричної енергії, яка виробляється когенераційними установками.

Концепцією передбачається низка заходів з екологізації ПЕК України, до основних з

яких можна віднести:

1. Впровадження інноваційних проектів, енергоефективних і ресурсозберігаючих

технологій, маловідходних, безвідходних та екологічно безпечних технологічних процесів;

2. Оптимізація структури енергетичного сектору економіки на основі використання

енергетичних джерел з низьким рівнем оксиду карбону (IV), у тому числі нарощування

обсягів використання відновлюваних і альтернативних джерел енергії;

3. Реалізація проектів спільного впровадження з дотриманням вимог Кіотського

протоколу до Рамкової конвенції ООН про зміну клімату;

4. Розроблення та впровадження системи торгівлі національним надлишком квот на

викиди парникових газів;

5. Застосування екологічно безпечних ресурсо- та енергозберігаючих технологій,

системи управління відходами з урахуванням міжнародних стандартів та нормативів;

6. Зменшення обсягів викидів і скидів шкідливих речовин, мінімізації утворення

відходів та комплексного використання матеріально-сировинних ресурсів, у тому числі за

рахунок стимулювання виробників до більш інтенсивного впровадження системи надання

сервісних послуг замість реалізації готової продукції;

7. Забезпечення екологічно безпечного зберігання та видалення небезпечних

відходів, максимально можливої утилізації відходів за рахунок прямого повторного чи

альтернативного використання їх ресурсно-цінної складової та безпечного видалення

відходів, що не підлягають утилізації;

8. Розвиток та підтримка впровадження екологічно безпечних видів транспорту.

Розвиток країни має базуватися на тих принципах, які на цей час вже визнані міжнародною спільнотою. Серед основних принципів можна зазначити наступні: рівність

економічної, екологічної, соціальної складових розвитку держави; екологічна

відповідальність, дотримання законодавства про охорону навколишнього природного

середовища; прогнозування екологічних ризиків, проведення державного моніторингу

навколишнього природного середовища.

Заключення

Біосфера є надзвичайно складною структурою, що саморозвивається, закони її

розвитку людина поки ще є нездатна осягнути. Кардинальні перебудови її структури, які

можуть виявитися смертельно небезпечними для людини, здатні бути викликаними дуже

незначними на перший погляд, факторами.

"Цю проблему не можна вирішити суто технічними засобами. Необхідно якісно

змінити природу суспільства, необхідна нова цивілізація з іншим світоуявленням, цивілізація,

для якої сукупність екологічних імперативів буде настільки ж органічно властива, як і

прагнення до збереження життя людини. Чи може виникнути подібна цивілізація? На це

питання відповіді немає.

Творче завдання:

Створіть екологічний плакат або колаж